酶的化学本质及作用
【学习目标】
1．说出酶的定义。
2．明确酶的化学本质和在代谢中的作用。
【学习重难点】
明确酶的化学本质和在代谢中的作用。
【学习过程】
一、自主学习
阅读课本P82-83资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．巴斯德和李比希争论的焦点是什么？他们的争论对酶的后续研究有什么积极意义？
2．布赫纳的实验能否证实资料1中关于“酶”的假说？
3．萨姆纳的观点历经数年才被广泛接受，其原因是什么？
4．结合资料1．2．3的研究成果，说明切赫的研究对前述问题做出了什么补充。酶的来源、功能和化学本质是什么？
二、知识巩固
1．下列有关酶的叙述中正确的是
(
)
①酶只在细胞内起作用
②有的从食物中获取，有的在体内转化而来
③凡是活细胞都含有酶
④酶都是有机物
⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇
⑥酶能起催化作用
A．①②③
B．③④⑥
C．④⑤⑥
D．②④⑤
2．肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，对RNA酶敏感，对蛋白酶不敏感。下列对该酶叙述错误的是
(
)
A．该酶催化氨基酸脱水缩合
B．该酶应该存在于核糖体中
C．线粒体和叶绿体内不会含有该酶
D．肽酰转移酶是具有催化活性的RNA
3．下列有关酶的作用及本质的说法不正确的是
(
)
A．胃蛋白酶离开胃腺上皮细胞就不能起作用
B．从刀豆种子中提取的脲酶能被蛋白酶降解
C．酿酒中的发酵是由于酵母菌细胞中的多种酶引起
D．酶催化效率高的原因是降低活化能的作用更显著
4．吸能反应指产物分子的能量高于反应物分子，放能反应是产物分子的能量低于反应物分子。如图为某反应在有酶和无酶催化两种条件下的能量变化，据图分析下列叙述错误的是(
)
A．该反应为吸能反应
B．曲线Ⅰ表示无酶催化条件
C．E3表示酶降低的反应活化能
D．E4表示有酶条件下反应的活化能
答案
1．【解析】选B．酶可以在细胞外起作用，如消化酶，①错误；酶是由活细胞产生的，不能从食物中获取，②错误；活细胞在其生命历程中，一定有酶存在，③正确；酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，④正确；大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，⑤错误；酶是生物催化剂，具有催化功能，⑥正确。
2．【解析】选C．肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，即其催化氨基酸脱水缩合，A正确；氨基酸脱水缩合的场所为核糖体，所以肽酰转移酶存在于核糖体中，B正确；线粒体和叶绿体内有蛋白质合成，含有该酶，C错误；肽酰转移酶对RNA酶敏感，其本质是RNA，所以是具有催化活性的RNA，D正确。
3．【解析】选A．胃蛋白酶由胃腺上皮细胞分泌，在胃中对蛋白质进行分解，在细胞外可以起作用，A错误；脲酶本质上是一种蛋白质，可以被蛋白酶降解，B正确；酵母菌细胞的发酵是一系列化学反应，有多种酶的参与，C正确；酶具有催化作用，与无机催化剂相比，降低化学反应的活化能更显著，故催化效率更高，D正确。
4．【解析】选D．由图可知，乙物质(产物)所含能量高于甲物质(反应物)，则该反应为吸能反应，A正确；曲线Ⅰ中反应所需活化能较高，故应为无酶催化条件，B正确；由图可知，E3为两种条件下活化能的差值，即酶降低的反应活化能，C正确；由图可知，E2表示有酶条件下反应的活化能，D错误。酶的化学本质及作用
【教学目标】
一、知识与技能
1．说出酶的定义。
2．明确酶的化学本质和在代谢中的作用。
二、过程与方法
通过合作探讨，培养学生合作意识，体会团队力量；通过对问题思考，培养自主解决问题的能力，感受解决问题的思路和方法；通过对知识的拓展，领会生物的深奥，树立不断探索的愿望。
三、情感态度与价值观
体会合作的乐趣，树立合作意识和探索精神；认同细胞代谢是生命活动的基础；富有热爱自然，热爱生活的情怀。
【教学重点】
1．酶的化学本质。
2．酶的作用原理。
【教学难点】
酶的作用原理
【教学过程】
一、导入新课
进餐后，食物中的淀粉会在消化道中很快水解成葡萄糖，而葡萄糖被细胞摄取之后，又会迅速氧化分解或者转化为其他物质。然而，事实上淀粉和葡萄糖都是非常稳定的化合物，即使储存在富含H2O和O2的环境中，它们也几乎不会发生任何变化，为什么在人体内它们就能够快速发生化学反应呢？今天咱们一起学习一种新的有机物——酶。咱们先来学习酶的化学本质及作用。
二、讲授新课
（一）细胞代谢
细胞中每时每刻都在进行着复杂多样的化学反应，我们将其统称为细胞代谢。自然状态下，化学反应的速率都是很慢的，什么方法可以加快化学反应的速率呢？首先咱们先看一段资料，思考里面的问题，并对问题作出回答。（出示幻灯片）
寻找证据——阅读
阅读课本P82-83资料，重点关注酶的来源、化学本质和功能。
根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．巴斯德和李比希争论的焦点是什么？他们的争论对酶的后续研究有什么积极意义？
2．布赫纳的实验能否证实资料1中关于“酶”的假说？
3．萨姆纳的观点历经数年才被广泛接受，其原因是什么？
4．结合资料1、2、3的研究成果，说明切赫的研究对前述问题做出了什么补充。酶的来源、功能和化学本质是什么？
每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评，展示相应问题的答案。
根据资料分析，还原酶的发展简史并以思维导图的方式展示出来，让学生为酶下一个完整的定义（酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA。）。
同学们的回答都非常棒！接下里咱们一起来探讨下酶的化学本质及作用。
（二）酶的化学本质
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。
（三）酶的作用原理
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。
酶和无机催化剂都是通过降低化学反应的活化能来加快反应速率的。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。
细胞代谢中几乎所有的反应都是酶促反应，酶促反应中受到酶催化作用的分子称为底物。目前，科学家已经发现了4000多种酶，并根据这些酶催化的反应类型，把它们分为氧化还原酶、水解酶和合成酶等，并赋予了每种酶一个系统名称，名称中明确标明酶的底物及催化反应的性质。例如，催化脂肪水解的酶名称是“脂肪水解酶”。很多酶还具有习惯名。水解酶往往以其来源和底物为名。例如，唾液腺分泌的催化淀粉水解的酶叫作唾液淀粉酶，胰腺分泌的催化蛋白质水解的酶叫作胰蛋白酶。还有一些酶的习惯名反映其功能。例如，ATP合成酶是催化ATP合成的酶，溶菌酶则是催化细菌细胞壁中肽聚糖水解的酶。
接下来咱们一起总结今天学习的重要知识点（师生共同讨论）。
【板书设计】(共17张PPT)
酶的化学本质及作用
进餐后，食物中的淀粉会在消化道中很快水解成葡萄糖，而葡萄糖被细胞摄取之后，又会迅速氧化分解或者转化为其他物质。然而，事实上淀粉和葡萄糖都是非常稳定的化合物，即使储存在富含H2O和O2的环境中，它们也几乎不会发生任何变化，为什么在人体内它们就能够快速发生化学反应呢？
一、细胞代谢
1.场所：
2.实质：
3.意义：
细胞内。
各种化学反应的总称。
细胞生命活动的基础。
思考：
自然状态下，化学反应的速率都是很慢的，什么方法可以加快化学反应的速率呢？
加热
催化剂
寻找证据
阅
读
阅读课本P82-83资料，重点关注酶的来源、化学本质和功能。
根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1.巴斯德和李比希争论的焦点是什么？他们的争论对酶的后续研究有什么积极意义？
2.布赫纳的实验能否证实资料1中关于“酶”的假说？
3.萨姆纳的观点历经数年才被广泛接受，其原因是什么？
4.结合资料1、2、3的研究成果，说明切赫的研究对前述问题做出了什么补充。酶的来源、功能和化学本质是什么？
1.巴斯德和李比希争论的焦点是什么？他们的争论对酶的后续研究有什么积极意义？
焦点：酵母菌是否必须保持存活和结构的完整才能发挥作用。
他们的争论引起了科学界对发酵机理的关注，为后人研究酶的本质奠定了基础。
2.布赫纳的实验能否证实资料1中关于“酶”的假说？
能，实验证明起催化作用的不是酵母颗粒，而是酵母细胞内的一类物质，而且这类物质易被高温、酸、碱等条件破坏。
3.萨姆纳的观点历经数年才被广泛接受，其原因是什么？
越来越多的酶被科学家们提取出来，并被发现组分都是蛋白质。
4.结合资料1、2、3的研究成果，说明切赫的研究对前述问题做出了什么补充。酶的来源、功能和化学本质是什么？
酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA。
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
布赫纳
萨姆纳
切赫
酵母细胞中某物质能在酵母细胞破碎后继续起催化作用
引起发酵是酵母细胞的某种物质
发酵与
活细胞有关
证明脲酶是
蛋白质
少数RNA也有催化功能
1.合成场所：
2.化学本质：
活细胞内。
具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。
活细胞
催化作用
蛋白质
RNA
二、酶的化学本质
三、酶的作用原理
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。
常态
活跃
状态
三、酶的作用原理
使反应加快的本质：
提高分子自身的能量使接近所需活化能。
图4-2
催化剂降低化学反应的活化能示意图
加热：
正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。
降低化学反应所需的活化能。
酶：
为什么酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？
细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求。
细胞代谢中几乎所有的反应都是酶促反应，酶促反应中受到酶催化作用的分子称为底物。目前，科学家已经发现了4000多种酶，并根据这些酶催化的反应类型，把它们分为氧化还原酶、水解酶和合成酶等，并赋予了每种酶一个系统名称，名称中明确标明酶的底物及催化反应的性质。例如，催化脂肪水解的酶名称是“脂肪水解酶”。很多酶还具有习惯名。水解酶往往以其来源和底物为名。例如，唾液腺分泌的催化淀粉水解的酶叫作唾液淀粉酶，胰腺分泌的催化蛋白质水解的酶叫作胰蛋白酶。还有一些酶的习惯名反映其功能。例如，ATP合成酶是催化ATP合成的酶，溶菌酶则是催化细菌细胞壁中肽聚糖水解的酶。
本节要点
1．酶是生物催化剂，其催化作用的原理是降低化学反应的活化能。
2．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
知识梳理
化学本质
探索历程
酶的化学本质及作用
作用
识酶→取酶→辩酶→证酶
蛋白质、RNA
新陈代谢
催化作用
活化能
参与
行使
降低
谢
谢
