酶的作用和本质学案

第1节 降低化学反应活化能的酶 酶的作用和本质
设计人：王秋晓 审核人：王洁丽 再审人：
使用时间：2009年11月 日
年级：高一 班级： 姓名：
【学习目标】：
[知识]
1、说明酶在细胞代谢中的作用和本质
2、阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
【能力】: 培养学生的归纳、总结的能力 【重点】：酶的作用、本质
【温故知新】：
A.由DNA分子储存的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化学物质是
【过程方法】
〖预习提要〗 第一节 降低化学反应活化能的酶 酶的作用和本质
【问题探究】斯帕兰札尼对鹰的消化研究
1783年，意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验：将肉块放入
小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间他把小笼子取出
来发现笼内的肉块消失了。
讨论一：这个实验要解决什么问题？
答：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化
讨论二：是什么物质使肉块消失了？
答：是胃内的化学物质将肉块分解了
讨论三：怎样才能证明你的推测？
答：收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
思考
A.叶绿体的生理 功能是 别称是
光能
叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2
酶
B.线粒体的生理功能是 别称是
氧气
线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量
酶
C.核糖体的生理功能是
核糖体： 氨基酸 酶 多肽
脱水缩合
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称
酶在细胞代谢中的作用
一：酶的作用
细胞代谢的场所是 细胞内 ，是各种 化学反应 的总称，是细胞生命活动的 基础
[探究试验]：比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1）试验原理
水浴加热、FeCL3溶液中的 Fe3+ 以及肝脏研磨液中的 过氧化氢酶 均可影响过氧化氢分解为水和氧气的速率。
（2）实验过程
试管号 1号 2号 3号 4号
方法步骤 滴加2ml过氧化氢溶液静置 滴加2ml过氧化氢溶液90℃水浴加热 滴加2ml过氧化氢溶液，滴加2滴FeCl3溶液 滴加2ml过氧化氢溶液，滴加2滴肝脏研磨液
气泡产生情况 基本没有气泡产生 有气泡产生，但是不多 有较多的气泡产生 有大量的气泡的产生
卫生香燃烧 燃烧不猛烈 燃烧猛烈
分析结论 加热促使过氧化氢分解 Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，但是过氧化氢酶的效率要比Fe3+高
（3）实验结论
酶在 常温常压 下，可以高效地完成化学反应的催化。
a.本实验用到的动物材料是 新鲜猪肝 ，化学物质是质量分数为3.5%的
氯化铁溶液 和 新配制 的体积分数为3%的 过氧化氢溶液
b.实验过程中1号试管的作用是 对照作用 ，2号试管放出的气泡 多 。这一现象说明加热能 促进 过氧化氢的分解， 提高 反应速率，原因是加热使过氧化氢得到 能量 ，从 常态 变为容易分解的 活跃 状态。
c．3号试管与4号试管相比较， 4号管 的反应速率快，说明 过氧化氢酶 比Fe3+ 的催化效率高得多。
d. 过氧化氢酶和Fe3+ 促使过氧化氢分解，他们都未供给过氧化氢 能量 ，而是 降低 了过氧化氢分解反应的 活化能
注意：
1 必须用新鲜肝脏做实验材料。
2 实验使用肝脏的研磨液,加大肝脏内过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
3 不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。
4 过氧化氢有腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。
实验设计原则:
①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。
②单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。
（4）实验中的相关变量
自变量 在实验中 可以变化 的变量 试管2 90℃水浴
试管3 FeCl3溶液
试管4 肝脏研磨液
因变量 随 自变量 变化而变化的变量 过氧化氢分解速率
除自变量外，实验中对实验结果造成影响的变量 反应物的性质和浓度、肝脏的新鲜程度等
a.实验过程中 可以变化 的因素成为变量。其中 人为改变 的变量称为自变量，随着自变量的变化而变化的量称做 因变量 。除自变量外，实验过程中可能还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，这些变量成为 无关变量 。除了一个因素以外，其余因素都 保持不变 的实验叫做 对照实验 。对照实验一般要设置 对照组 和 实验组 。
（5）对照实验、
①含义：除了一个因素以外，其余因素都保持 不变 的实验。
②原则：除了 一个因素 外，其他变量都应当始终 保持不变
酶的作用原理：
(1) 活化能：分子从 常态 转变为容易发生化学反应的 活跃状态 所需要的能量。
(2) 原理：同无机催化剂相比，酶 降低活化能 的作用更显著，因而催化效率更高。
(3) 意义：使细胞代谢能在 温和 条件下快速进行。
二、酶的本质
【基础梳理】(1)探索历程
巴斯德之前人们认为发酵是纯化学过程，与生命活动无关。法国巴德斯提出只有酵母细胞参与才能进行发酵，德国的李比希认为酵母细胞裂解释放出某种物质才会引起发酵。
德国的毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起发酵作用。美国的萨姆纳：用丙酮提出了刀豆种子中的脲酶，并证明了脲酶是蛋白质（后来，科学家证明许多酶都是蛋白质）。
美国的切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能。
（2）酶的含义：合成场所 活细胞内 。化学本质：具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA.
〖检测拓展〗
1.细胞内进行的一系列的化学反应总称为 （ ）
A物质代谢 B 能量代谢 C 细胞代谢 D自我更新
2.酶具有极强的催化功能，其原因是 （ ）
A降低了化学反应的活化能 B增加了反应物之间的接触面积
C提高了反应物分子的活化能 D酶提供使反应开始所必需的活化能
4.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时 （ ）
A.消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱
C.体内的食物残渣排出受阻 D.高烧使酶的活性减弱
5.下列关于酶的化学成分的叙述，不正确的是 （ ）
A一般来说，酶的化学成分是蛋白质 B 酶是由蛋白质和核酸组成的
C绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA D 淀粉酶和过氧化氢酶都是蛋白质
6. 做比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率实验时，选用的动物肝脏必修新鲜，原因是（ ）
A肝细胞未死亡，便于实验
B新鲜肝脏比不新鲜肝脏中的过氧化氢酶催化效率高
C新鲜肝脏中含的过氧化氢酶多
D 不新鲜的肝脏有异味，不能做实验
7.下列生理过程中，需要直接参与的是 （ ）
A 蒸腾作用 B渗透作用 C呼吸作用 D主动运输