5.1酶的作用和本质(学案)

§5.1降低化学反应活化能的酶一酶的作用与本质学习目标1.知识目标探讨活细胞内酶的本质和作用、探究酶的高效性和专一性。2.能力目标①进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。②在问题探讨，有关实验设计，资料分析等问题讨论中，培养运用语言表达的能力以及查阅资料、共享信息的能力。3.情感目标①通过回顾科学家对酶本质的探索历史，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。②认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于质疑，创新，和勇于实践的科学精神与态度。【测一测】上节课学的怎么样？1、下图中正确表示水稻呼吸强度与K吸收量关系的是（）呼吸作用强度K+吸收量A呼吸作用强度K+吸收量B呼吸作用强度K+吸收量C呼吸作用强度K+吸收量D2、葡萄糖被人的红细胞吸收时，是从高浓度到低浓度且要依靠细胞膜上的一种成分携带，但不消耗能量，该物质跨膜运输方式是（）。A.渗透作用B.自由扩散C.主动运输D.协助扩散3、下列生理活动中，属于主动运输的是（）A.酒精进入胃黏膜细胞B.二氧化碳由静脉进入肺泡内C.水分子进入细胞D.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞【自主探究案】（一）．细胞代谢为什么离不开酶？1.细胞每时每刻都进行着许多化学反应，统称为。2.分子从常态转变为容易发生化学反应的活化状态所需要的能量称为。3.同无机催化剂相比，降低活化能的作用更显著，因而催化效率更。4.正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在条件下快速进行。（二）．“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验原理是什么？1.FeCl3溶液中的Fe3+是一种无机催化剂，它可以使过氧化氢分解为氧气和水，与新鲜的肝脏中含有的具有相同的作用，但催化效率不同。2.实验过程中可以变化的因素称为。其中的变量称为自变量，随着自变量的变化而变化的变量称为，除自变量之外，实验过程可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这种变量成为。3.除了一个因素之外，其余因素都的实验叫做。（三）．酶的本质是什么？科学家是怎样探究酶的本质的？1.酶是产生的具有作用的，绝大多数是。2.关于酶本质的探索①巴斯德之前：发酵时，与生命活动无关②巴斯德：发酵与有关，是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用；李比希：引起发酵的是，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。③毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。④萨姆纳：酶是⑤切赫和奥特曼：少数也具有生物催化功能。（四）提出疑惑：同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容【课堂探究案】探究一、酶在细胞代谢中的作用实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解①本实验中自变量是，因变量是，无关变量有____________________。②本实验的对照组是_____号试管，实验组是____________号试管。在对照试验中，除了要观察的变量不同外，其他变量都应当始终保持。思考与讨论：（1）、2号管现象与1号管不同，说明了什么？在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？（2）、3号和4号管并未加热，也有大量气泡产生，说明什么？（3）、4号比3号气泡更多，说明什么？归纳：酶在细胞代谢中有何作用？酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处？实验目的通过比较H2O2在不同条件下分解的速率，了解过氧化氢酶的作用和意义H2O2分解速率的检测指标方法步骤试管编号1234H2O2溶液2mL2mL2mL2mL单一变量实验现象（气泡多少）探究二：酶的作用机理提问：3号和4号并未加热，为什么反应速率也会提高呢？观察下列表格数据：在20℃测得的H2O2分解的活化能条件活化能/kJ·mol-没有催化剂催化75用胶态铂催化54用过氧化氢酶催化29提问：1、从表格所示数据能否推测出催化剂的作用机理？2、为什么酶比无机催化剂催化效率更高？探究三：酶的本质到底是什么？思考下列问题并完成右图：1、巴斯德和李比希的观点分别是什么？各有什么积极意义和局限性？2、毕希纳是怎样结束这场争论的？他的结论是什么？3、萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？4、20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也有催化功能。你能给酶下一个准确的定义吗？【课后进一步探究】请根据下列材料设计一个证明酶是蛋白质的实验：实验材料：A液：0.1g/ml的NaOH溶液、B液：0.01g/ml的CuSO4溶液、鸡蛋清稀释液、水、唾液、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管。实验原理：1、双缩脲反应：蛋白质在碱性条件下与铜离子发生络合反应，生成色络合物2、已知鸡蛋清成分为。唾液中的主要成分包括水和。实验步骤：1、取三支洁净相同的试管，编号A,B,C.2、分别向三支试管中放入2毫升清水和、。4、，摇匀，观察颜色变化。试验现象：A试管，B试管，C试管。试验结论：唾液淀粉酶是蛋白质。图5-2酶降低化学反应活化能的图解发酵是纯化学反应，与生命活动无关【课后巩固案】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.下列关于生物体内酶的叙述中正确的是()①是由分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得,有的在体内转化而来③凡是活细胞都能产生酶④绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA⑤有的酶是蛋白质,有的酶是固醇⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用A．①②⑤B．②③⑦C．③④⑧D．④⑤⑥3、在不破坏高等植物细胞正常生命活动的情况下，下列哪种物质最适于除去植物细胞的细胞壁（）A、蛋白酶B、淀粉酶C、盐酸D、纤维素酶4．能使胰淀粉酶水解的酶是（）A．淀粉酶B．脂肪酶C．蛋白酶D．肽酶5、斯帕兰札尼发现，放在鹰胃内的肉块经过一段时间后消失了。这主要是由于鹰胃内有起了作用的()A．胃蛋白酶D．胃淀粉酶C．盐酸溶液D．物理性摩擦6．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7．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8.如图所示，分别向4支各盛有5mL过氧化氢溶液的试管内加入肝或砂子。在这个实验中，试管A放氧相对缓慢，试管B放氧迅速，试管C和D不放氧。请回答：（1）肝脏中有什么物质能引起过氧化氢释放氧气？。理由是。（2）为什么试管B放氧速度比试管A快？。（3）为什么用煮沸冷却的肝做对照要比用砂子做对照更好些？。装置ABCDEF水浴温度（T℃）102030405060凝乳时间（min）不凝固7.41.54不凝固