1、第1節降低化學反應活化能的酶一酶的作用和本質1.通過對照實驗，掌握酶催化代謝反應的實質及特征。(重、難點)2通過實驗探究，學會控制實驗變量及設計對照實驗。(重、難點)一、酶在細胞代謝中的作用(閱讀教材P78P79)1作用場所及實質2比較過氧化氫在不同條件下的分解(1)實驗原理(2)實驗過程和現象試管編號加入物質處理現象12 mLH2O2溶液不處理基本無氣泡產生290 水浴加熱有少量氣泡產生3加2滴 FeCl3溶液有較多氣泡產生，并使衛生香燃燒4加2滴肝臟研磨液有更多氣泡產生，并使衛生香猛烈燃燒點撥(1)H2O2在室溫條件下，不需要酶也能分解。(2)肝臟研磨液要研磨充分。二、酶的作用原理和本質(

2、閱讀教材P80P82)1酶的作用原理(1)活化能：分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。(2)作用機制：同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高結果：正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和條件下快速進行2酶的本質1連線主題一酶在細胞代謝中的作用結合下面實驗探究以下問題：(1)實驗的變量與對照自變量 因變量無關變量對照組實驗組2號：90 水浴加熱用單位時間產生氣泡的數目多少表示H2O2分解速率加入H2O2的量；實驗室溫度；FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度1號試管2、3、4號試管3號：加入3.5%FeCl3溶液2滴4號：加入20%肝臟研磨液2滴(2)實驗

3、結論1、4號試管對照酶具有催化作用。1、3、4(或3、4)號試管對照與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。過氧化氫酶存在于細胞內，要通過研磨讓酶分子釋放出來，在研磨過程中通常要加適量的蒸餾水，加適量蒸餾水的目的是什么？提示：動物細胞在蒸餾水中會吸水漲破，便于過氧化氫酶的釋放。1控制變量的科學方法變量單一變量原則對照實驗對照原則2過氧化氫在不同條件下的分解結果酶和無機催化劑一樣，并不改變化學反應平衡點的位置，只是改變化學反應的速度，使化學反應更快地達到平衡點。而自身的組成、化學性質和質量在反應前后不發生變化。1下列關于酶的實驗不正確的是()A上述反應中的自變量是催化劑的種類B該實驗能證明酶催化效率

4、高C該實驗如果將肝臟進行研磨，效果會更好D該實驗的因變量是肝臟質量的變化解析：選D。本實驗中用的是過氧化氫酶和氯化鐵溶液兩種不同的催化劑，所以催化劑的種類是本實驗的自變量，而加入肝臟(含過氧化氫酶)的試管反應更快，說明了酶催化效率高；因變量是產生氧氣的快慢。2(2016·淮安高一檢測)下圖中的新鮮土豆片與H2O2接觸后，產生的現象及推測錯誤的是()A若有氣體大量產生，可推測新鮮土豆片中含有過氧化氫酶B若增加新鮮土豆片的數量，量筒中產生氣體的速率加快C一段時間后氣體量不再增加是因為土豆片的數量有限D為保證實驗的嚴謹性，需要控制溫度等無關變量解析：選C。土豆片中含有過氧化氫酶能夠催化過氧

5、化氫的分解，增加土豆片，加快反應速率使氧氣釋放速率加快；由于瓶子中的反應物(H2O2)是有限的，所以一段時間后氣體的量不再增加；為保證實驗的嚴謹性，要保證單一變量，控制好無關變量，因為高溫情況下過氧化氫會自動分解。(1)實驗時要選用新鮮的肝臟或土豆片。肝臟如果不新鮮，肝細胞內的過氧化氫酶等有機物就會在腐生菌的作用下分解，造成細胞中酶的數量減少，且活性降低。(2)肝臟要制成研磨液。因為研磨液能加大肝細胞內過氧化氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解。 主題二酶的作用機理及本質酶的催化機理結合下圖探究下面問題：該模式圖說明酶的作用機理為酶能降低化學反應的活化能。酶的本質材料1：20

6、世紀80年代科學家發現了一種RnaseP酶，由20%蛋白質和80%RNA組成，如果將這種酶中的蛋白質除去，他們發現留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的活性。這一結果表明RNA具有催化作用。材料2：唾液中含有唾液淀粉酶，要驗證唾液淀粉酶的化學本質，設計并完成了下表所示的實驗：組別待測液檢驗試劑現象實驗組唾液雙縮脲試劑出現紫色對照組已知蛋白液雙縮脲試劑出現紫色實驗結論：唾液淀粉酶是蛋白質。1巧記酶的“二、一、一、一”2酶的本質和生理功能化學本質絕大多數是蛋白質少數是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細胞核(主要)來源一般活細胞中均能產生生理功能具有生物催化功能作用場所細胞內或細胞外1如圖

7、，表示有酶催化的反應曲線，表示沒有酶催化的反應曲線，E表示酶降低的活化能，正確的圖解是()解析：選C。酶的作用是降低化學反應的活化能，從而使化學反應能夠高效快速進行，但反應過程仍然需要能量，只是有酶時所需能量少，沒有酶時所需能量多。2為了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某學生設計了兩組實驗，如圖所示。在37 水浴中保溫一段時間后，1、2中加入適量雙縮脲試劑，3、4中不加任何試劑，下列實驗能達到目的的是()A實驗B實驗C實驗、實驗都能D實驗、實驗都不能解析：選A。雙縮脲試劑檢測的是蛋白質，蛋白酶也是蛋白質，故本題無法從化學特性上達到目的，只有考慮物理特性，如蛋白塊的變小或消失。 核心知識小結要點

8、回眸答題必備1.細胞代謝是細胞中化學反應的總稱。2.酶是生物催化劑，其催化作用的原理是降低化學反應的活化能。3.酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數是蛋白質，少數是RNA。4.肝臟必須是新鮮的，否則其含有的過氧化氫酶就會失去催化作用。5.肝臟需經過研磨，才能將其中的過氧化氫酶充分釋放出來。 隨堂檢測1下列有關酶的敘述，不正確的是()A所有酶都含有C、H、O、N四種元素，是由單體組成的生物大分子B有些酶和相應的化學試劑作用呈現紫色反應C活細胞產生酶的場所都是細胞質中的核糖體D催化反應前后酶的性質和數量不變解析：選C。絕大多數酶是蛋白質，少數是RNA，都是生物大分子。蛋白質和RNA都含有

9、C、H、O、N四種元素，分別是由氨基酸、核糖核苷酸組成的。蛋白質類的酶和雙縮脲試劑作用呈現紫色反應。活細胞產生蛋白質類酶的場所都是核糖體，但是RNA類酶是在細胞核中產生的。酶是生物催化劑，催化反應前后酶的性質和數量不變。2酶具有極強的催化功能，其原因是()A增加了反應物之間的接觸面積B降低了化學反應的活化能C提高了反應物分子的自由能D降低了反應物分子的自由能答案：B3在過氧化氫酶溶液中加入雙縮脲試劑，其結果應該是()A產生氣泡B溶液呈藍色C溶液呈紫色 D產生磚紅色沉淀解析：選C。過氧化氫酶的本質為蛋白質。4(2016·蘭州高一檢測)胰蛋白酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基

10、酸，這說明()A胰蛋白酶是由活細胞產生的B胰蛋白酶是生物催化劑C胰蛋白酶的化學本質是蛋白質D胰蛋白酶的基本組成單位是多肽解析：選C。胰蛋白酶的本質是蛋白質。5下表是有關H2O2的系列實驗，請回答有關問題：序號反應物加入物質條件現象X1H2O2無室溫幾乎無氣泡X12H2O2氯化鐵室溫X23H2O 2土豆浸出液室溫X3(1)序號3的實驗現象是_。(2)序號3的土豆浸出液中含有的對此實驗起作用的物質是_，土豆浸出液能否重復使用？_(填“能”或“不能”)。(3)若表中的X的內容是收集100 mL氣體所需的時間，你預測X1、X2、X3的大小關系是_。解析：(1)序號3中加入的土豆浸出液中含有過氧化氫酶，

11、會產生大量氣泡。(2)土豆浸出液中起作用的物質為過氧化氫酶，由于酶在反應前后“質”和“量”都不發生改變，所以可以重復利用。答案：(1)產生大量氣泡(2)過氧化氫酶能(3)X1>X2>X3課時作業1某興趣小組重現H2O2在不同條件下分解情況的實驗，首先向a、b、c、d四支潔凈的試管內分別加入等量等濃度H2O2，然后，a試管室溫處理、b試管90 水浴處理、c試管常溫處理并滴加2滴新鮮肝臟研磨液、d試管常溫處理并滴加2滴氯化鐵溶液，最后統計四支試管內氣泡產生的多少情況依次為極少、少量、大量、較多。下列相關敘述錯誤的是()Aa試管與b試管H2O2的活化能相同，d試管與c試管的活化能相同Bc

12、、d試管分別與a試管比較，說明Fe3和過氧化氫酶均具有催化功能C綜合分析a試管、c試管和d試管，說明與無機催化劑相比過氧化氫酶降低活化能的效果更顯著D與a試管相比較，b試管的水浴加熱為過氧化氫的分解提供了能量解析：選A。加熱能為過氧化氫的分解提供能量，但不會改變活化能的大小，而催化劑能降低活化能，其中酶降低活化能的效果更為顯著。2在過氧化氫酶和Fe3的催化效率比較實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是()A有利于過氧化氫酶的釋放B保護過氧化氫酶C提高過氧化氫酶的活性D以上說法都不對答案：A3下列關于活化能的敘述，不正確的是()A分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量B無機催化劑、水浴

13、加熱都可以降低化學反應的活化能C酶可以降低化學反應的活化能D同無機催化劑相比，酶降低化學反應活化能的作用效果更顯著解析：選B。酶和無機催化劑均能降低化學反應的活化能。相比之下，酶降低活化能的作用效果更顯著。水浴加熱雖然能加快化學反應速度，但并沒有降低反應的活化能。4如圖中曲線、分別表示物質A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質P所需的能量變化過程。下列相關敘述正確的是()AAD段表示在無催化劑條件下，物質A生成物質P需要的活化能B若將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則B點在縱軸上將向下移動C若僅增加反應物A的量，則圖中曲線的原有形狀均發生改變D若曲線為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，則

14、B點在縱軸上將向上移動解析：選D。分析題圖，在無催化劑條件下，物質A生成物質P所需的活化能為AC，在有酶催化的條件下，生成物質P所需的活化能為BC。若曲線為最適酶促反應條件下的曲線，改變酶促反應條件后，所需的活化能會變大，因此B點在縱軸上將向上移動。5(2016·山東牟平一中月考)下列關于過氧化氫酶的敘述，不正確的是()A過氧化氫酶本質上是蛋白質B過氧化氫酶可以在條件適宜的情況下被蛋白酶水解CFe3和過氧化氫酶都能加速過氧化氫的分解反應D過氧化氫酶可以使過氧化氫分解產生更多的氣體解析：選D。過氧化氫酶的化學本質是蛋白質，故A正確。酶具有專一性，所以在適宜條件下過氧化氫酶可以被蛋白酶水

15、解，故B正確。無機催化劑和過氧化氫酶都可以催化過氧化氫的分解，所以都可以加速它們的分解反應，故C正確。過氧化氫酶只是加快了過氧化氫分解的速率但不能增加產量，故D錯誤。6甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關系如圖所示。下列分析錯誤的是()A甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B甲酶不可能是具有催化功能的RNAC乙酶的化學本質為蛋白質D乙酶活性的改變是因為其分子結構的改變解析：選B。分析曲線可知：甲酶在蛋白酶的作用下，酶活性不改變，說明甲酶能夠抗該種蛋白酶降解，其化學本質不是蛋白質，應是RNA；乙酶在蛋白酶的作用下，酶活性降低，說明該種蛋白酶能改變其分子結構，所以乙酶的化學本質是蛋白質。7一透

16、析袋(其膜為半透膜)中裝有物質M和分解它的酶，此袋放在盛有蒸餾水的容器中，第二天檢查時，在蒸餾水中發現有物質X，根據這一現象，下列選項正確的是()酶分解了物質XM被分解X是物質M的組成成分X能透過透析袋ABC D解析：選B。在蒸餾水中沒有物質M，有三種可能，一是M不能透過透析袋進入蒸餾水中；二是物質M被酶催化反應，且產物不能進入蒸餾水中；三是物質M被酶催化反應，且產物進入蒸餾水中。既然蒸餾水中發現有物質X，則第三種推測正確。8活化能是指分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。如圖為酶的作用模型。請據圖回答下列問題：(1)從圖中可以看出，沒有酶催化時，發生化學反應需要的活化能_，

17、有酶催化時，發生化學反應需要的活化能_，a指_。因此，酶催化作用的實質是_。(2)酶的化學本質是_，酶起作用的部位是_。解析：酶能降低化學反應的活化能，從而提高反應速率。絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。答案：(1)高低酶所降低的活化能降低化學反應的活化能(2)蛋白質或RNA細胞內或細胞外9在編號為14號的4支試管內各注入10 mL 3%的過氧化氫溶液，1號試管作為對照，2號試管內迅速放入新鮮豬肝12小塊，3號試管內放入一枚銹鐵釘，4號試管內放入煮熟的豬肝12小塊，根據實驗現象回答下列問題：(1)立即出現大量氣泡的試管為_號，這種氣體是_，產生大量氣泡的原因是_。(2)4號試管內有什么變化？_。理由是_。(3)2號和3號試管內都能產生氣體，但產生氣體的速度和數量不同，原因是_。解析：1號試管作為對照；在2號試管中，豬肝中的過氧化氫酶能將過氧化氫分解成水和氧氣；3