高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“通货”──ATP导学案

5.1 降低化学反应活化能的酶（1）导学案

【学习目标】

1．通过有关实验，分析酶的作用，并在此基础上学会控制自变量、观察和检测因变量，并掌握设置对照实验的基本方法。(难点)

2．通过阅读教材，了解酶的发现历程，加深对酶本质的理解。(重点)

【自主预习】

细胞代谢离不开酶，请结合教材实验探讨酶在代谢中的作用。

1．观察下面两个反应，总结细胞代谢的概念。

叶绿体：CO2＋H2O(CH2O)＋O2

核糖体：氨基酸多肽(蛋白质)

(1)对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。

(2)从反应式来看，生物体内的化学反应需要酶的参与。

2．结合教材，通过比较过氧化氢在不同条件下的分解来认识酶在细胞代谢中的作用。

(1)实验原理

①2H2O22H2O＋O2；

②2H2O22H2O＋O2；

③2H2O22H2O＋O2。

过氧化氢在自然条件下分解缓慢，用新鲜的肝脏研磨液、Fe3＋以及加热的方法使过氧化氢分解，通过观察气泡数目和比较对卫生香的助燃程度可以了解过氧化氢酶的作用和意义。

(2)实验材料：新鲜的肝脏研磨液。

(3)实验步骤以及变量控制

实验中变量的控制

①相关概念

②结合上述概念，试着分析该实验中的自变量、因变量、无关变量、对照组、实验组，填入下表。

③在对照实验中，除了要观察的变量(自变量)外，其他变量(无关变量)都应当始终保持相同。

(4)实验现象与结果分析

3.实验的讨论与思考

(1)2试管与1试管相比，说明过氧化氢分子从不反应的常态转变为容易分解的活跃状态需要提供能量。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称为活化能。加热能加快过氧化氢的分解，是因为加热为过氧化氢分子提供了活化能。

(2)过氧化氢酶和Fe3＋能加快过氧化氢的分解，是为其提供了活化能吗？

答案：不是。

(3)结合下图归纳酶催化作用的实质

从上图可以看出酶的催化作用的本质是降低化学反应的活化能。

(4)4号试管和3号试管相比，说明酶和无机催化剂一样，都能降低化学反应的活化能，使原来高温、高压下才能发生的反应在常温、常压下就能发生。同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

【互动探究】

酶是一种生物催化剂，其化学本质是什么呢？对此科学家们进行了不懈地研究。

1．阅读教材P81“资料分析”后，把科学家和他们的发现连起来。

2．酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。

3．唾液中含有唾液淀粉酶，要验证唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，请根据下列给出的实验材料完成实验的设计：刚取的唾液、已知蛋白液、双缩脲试剂及试管等用具。

【课堂练习】

1．在“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是(　　)

A．保护过氧化氢酶 B．有利于过氧化氢酶与反应物的接触

C．提高过氧化氢酶的活性 D．有利于对实验结果的观察

答案：B

2．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，滴入过氧化氢酶的试管内(　　)

A．产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧不猛烈

B．产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧猛烈

C．产生的气泡少，点燃的卫生香燃烧不猛烈

D．产生的气泡少，点燃的卫生香燃烧猛烈

答案：B

3．下列有关酶的叙述，正确的是(　　)

A．组成酶的单体是氨基酸或脱氧核苷酸

B．冬季，人体内酶的活性随环境温度的下降而降低

C．底物充足，其他条件适宜，酶促反应速率与酶的浓度成正比

D．酶通过提供能量或降低活化能来提高反应速率

答案：C

4．在如图所示的实验中，属于自变量的是(　　)

A．催化剂 B．过氧化氢分解的速率

C．产生气泡量 D．试管中的过氧化氢溶液的量

答案：A

5．如图是某种酶催化某二糖的水解过程示意图。据图分析下列说法正确的是(　　)

A．该过程可以表示麦芽糖的水解

B．反应前后酶的化学性质没有发生改变

C．该酶也可以催化其他二糖的水解

D．该反应过程中的酶只能利用一次

答案：B

6．活化能是指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。如图为酶的作用模型。请据图回答问题：

(1)从图中可以看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________，有酶催化时，发生化学反应需要的活化能______，a指_____。因此，酶催化作用的本质是_______。

(2)酶的化学本质是________，酶起作用的部位是________。

答案：(1)高　低　酶所降低的活化能　降低反应的活化能　(2)蛋白质或RNA　细胞内或细胞外