第五章第1节降低化学反应活化能的酶

第五章第1节降低化学反应活化能的酶【学习目标】1．说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性2．探究影响酶活性的因素【学习重点】1.酶的作用、本质和特性2.酶能降低反应的活化能【课前自主预习】一.酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢：细胞中每时每刻进行着许多_____________，统称为细胞代谢。2.酶的作用：通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，可以说明酶在细胞代谢中具有________作用，同时还证明了酶与无机催化剂相比，具有_____________的特性。3.对照实验：除了一个因素以外，其余因素都__________________的实验，它一般要设置__________组和__________组。实验过程中可以变化的因素称为。其中人为改变的变量称为，随着自变量的变化而变化的变量称做，除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为。4.酶作用的机理：降低化学反应的___________（分子从_________态转变为容易发生化学反应的___________所需要的能量）。二.酶的本质1.酶本质的探索历程巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关巴斯德1857年提出：只有_______________参与才能进行发酵争论李比希认为：酵母细胞死亡裂解后释放出_____________,引起发酵毕希纳(德国):获得不含酵母细胞的提取液,但未能分离鉴定出酶萨姆纳(美国):1926年用丙酮提取出了刀豆种子中的__________,并证明其化学本质为__________(后来,科学家证明了绝大多数酶都是蛋白质.)切赫和奥特曼(美国):20世纪80年代,发现少数_________也具有催化功能.2.酶的本质：酶是______________产生的，具有___________作用的_______________。其中绝大多数酶是____________，少数酶是____________。三.酶的特性酶具有无机催化剂的一般特性:起催化作用,提高反应速度,而本身的性质和数量在反应前后都_____________.与一般催化剂相比,还具有以下特点:1.____________：酶的催化效率大约是无机催化剂的107—1013倍，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更_______,因而__________更高，这样细胞代谢就能在__________条件下快速进行。2.____________：一种酶只能催化一种或一类化学反应3.酶的作用条件较__________：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的,过酸、过碱或温度过高,都会使酶的____________遭到破坏,使酶永久________;而00C左右的低温可使酶的活性____________，但酶不______【课前预习自测】1．下列关于酶的叙述中正确的一项是（）①酶是活细胞产生的②酶都有消化功能③酶的本质是蛋白质，蛋白质都是酶④酶能够降低化学反应活化能，具有专一性、高效性⑤酶促反应与外界条件无关⑥淀粉酶能促进淀粉水解⑦酶只有在生物体内才起催化作用A.①②③④B.①②④⑤C.①②④⑥D.①④⑥2.同一个体内各类活细胞所含的酶（）A.种类有差异，数量相同B.种类有差异，数量不同C.种类无差异，数量相同D.种类无差异，数是不同3．在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将（）A.不断上升B.没有变化C.先升后降D.先降后升4．将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一个容器内，调整pH至2.0，保存于37℃的水浴锅中，过一段时间后，容器内剩余的物质是（）A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水5．酶的基本组成单位是（）A.氨基酸B.核苷酸C.核糖核苷酸D.A或C【课堂合作探究】问题探讨一：比较过氧化氢在不同条件下的分解1.实验原理：2H2O2()酶()2H2O2Fe32H2O＋O2（若无催化剂该过程能进行吗？_______新鲜的肝脏研磨液中含有较________的_____________酶）2.实验步骤及现象分析试管号3%的过氧化氢溶液控制变量点燃的卫生香检测结果分析实验处理气泡多少12mL无助燃性H2O2自然分解缓慢22mL90℃左右水浴加热有助燃性加热促进________________32mL滴加3.5%FeCl3溶液2滴Fe3+催化_______________42mL滴加20%肝脏研磨液2滴过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用,且________3.关于实验变量：本实验中的自变量为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；本实验中因变量为________________________________________________;本实验中_________号试管是对照组，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号试管是实验组。4.实验结论(1)(2)迁移训练1.验证酶的高效性实验成功的关键是（）A.试管是否干净B.肝脏是否新鲜C.卫生香（或火柴梗）是否点燃D.所用肝脏研磨液的多少问题探讨二：酶知识的辨析：正确说法错误说法来源细胞内合成有的来源于食物产生细胞____________细胞都能产生(不考虑成熟的红细胞)具有分泌功能的细胞才能产生作用只起_______________作用具有调节、催化等多种功能作用场所既可在细胞内，也可在细胞____、体外起催化作用只在细胞内起催化作用迁移训练2.生物体的活细胞能产生酶，下列关于酶的说法错误的是（）A.酶是活细胞产生的B.酶都是在核糖体上合成的C.酶是具有催化作用的有机物D.酶的催化效率比无机催化剂高迁移训练3.如何证明某种酶是蛋白质/RNA？问题探讨三：酶的特性及影响因素1.酶的活性：（1）生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。（2）酶的催化活性的强弱以单位时间（每分）内底物减少量或产物生成量来表示。研究某一因素对酶促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的因素。影响酶促反应的因素常有：酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂等。其变化规律有以下特点。（3）画出温度对酶活性影响的曲线（4）画出PH对酶活性影响的曲线（5）激活剂对酶促反应的影响激活剂可以提高酶活性，但不是酶活性所必需的。抑制剂对酶促反应的影响抑制剂使酶活性下降，但不使酶变性。2.底物浓度酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受______________________限制.(画图)3.酶浓度在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应速率与酶浓度成正比。（画图）迁移训练4.β－半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明，β－半乳糖苷酶的催化作用具有A．高效性B．专一性C．稳定性D．多样性迁移训练5.血液凝固是一系列酶促反应的过程。在下列哪种体外温度条件下，采集到的血液凝固最快？（）A.0℃B.15℃C.25℃D.35℃【课堂自我检测】1．下列关于酶的概念，最准确的叙述是（）A酶是一种蛋白质B酶是一种具有催化能力的蛋白质C酶是活细胞产生的一种蛋白质D酶是活细胞产生的具有催化能力的一种有机物2．在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其（）A、产生气泡B、溶液呈蓝色C、溶液呈紫色D、产生砖红色沉淀3、催化脂肪酶水解的酶是（）A、肽酶B、蛋白酶C、脂肪酶D、淀粉酶4．唾液淀粉酶进入胃后，将()A．继续催化淀粉水解B．受胃液保护不分解C．不发生变化D．自身被分解5．与验证酶的高效性成功与否关系不大的是()。A．试管是否干净B．肝脏是否新鲜C．卫生香是否点燃D．是否有对比实验6．选用新鲜肝脏做酶的高效性实验，是因为新鲜肝脏中()A．含Fe3+多B．过氧化氢酶易发挥作用C．含的酶的种类多D．过氧化氢酶多且活性强7．酶是活细胞产生的，下列关于酶的论述错误的是()A．有些酶是核酸B．酶的数量因参与化学反应而减少C．酶的活性与pH有关D．酶的催化效率很高8．下列关于过氧化氢的叙述中，正确的是()A．在无催化剂时，不会分解咸水和氧气B．过氧化氢和水一样无色无味，对皮肤无害C．Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应D．在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应的平衡会向分解一侧移动9.设计一个实验比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率（1）实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解成水的氧。（2）实验器材：新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液，量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，体积分数为3%的H202溶液，质量分数3.5%的FeCl3溶液.(3)实验步骤:①.②.③.④.⑤.(4)设计表格记录实验现象与结论:(5)实验分析:①本实验中,号试管是作为对照组,其他试管是实验组.②2号、4号试管中出现的现象说明了什么？【课后延伸训练】1．生物体内的大多数酶都（）A．能使不能发生的化学反应发生B．能降低化学反应的活化能C．是蛋白质D．在细胞内才能起作用2．除下列哪种因素外，都可破坏酶的分子结构，从而使酶失去活性（）A．强碱B．强酸C．高温D．低温3．在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（）A．有利于氧化氢酶的释放B．保护过氧化氢酶C．提高过氧化氢酶的活性D．以上说法都不对4．图5-1实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放入两支试管，然后将两支试管放入同一水浴（温度用T℃表示）中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验，并记录不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表：据此实验，回答：酶和乳汁分别水浴加热到一定温度后再混合加热，其原因是(）A．确保实验是在设计的温度下进行B．进行对照C．确保反应物的体积相等D．缩短实验时间装置ABCDEF水浴温度（T℃）102030405060凝乳时间（min）不凝固7.41.54不凝固