降低化学反应活化能的赢 【学习目标】 1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性 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 3.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。 【重点和难点】 重点:酶的作用、本质和特性。 难点:(1)酶降低化学反应活化能的原理。(2)控制变量的科学方法。 【教学过程】 〖复习〗 1.消化:在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程,叫做 2.物理消化:通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动,将食物磨碎、搅拌并与消化液混合,这 3.化学消化:通过各种消化液、消化酶的作用,使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质,这 阅读“问题探讨”思考 1.这个实验要解决的问题是 2.是 将肉块分解了 3.收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外 阅读“本节聚焦”注意:本节主要掌握哪些内容 、酶的作用和本质 1.细胞中每时每刻都进行着许多 ,统称为细胞代谢 2.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 除一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做 般设置 组和 组 3.比较过氧化氢在不同条件下分解的实验现象及理论分析: (1)实验设计及现象分析 控制变量 点燃的卫生香检测 结果分析 试管号 实验处理 气泡 H2o2 多少 无助燃性 2m L 90℃水浴加热 有助燃性 滴加3.5%FeCl2滴|较多助燃性较强 4 2m L 滴加20%肝脏研磨很多 液2滴 助燃性更强 (2)实验结论 4.分子从常态转变为 的活跃状态所需要的 称为活化能。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 在20℃测得的过氧化氢分解的活化能 活化能/kJ·mol 没有催化剂催化 75
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.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。 3.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。 【重点和难点】 重点：酶的作用、本质和特性。 难点：（1）酶降低化学反应活化能的原理。（2）控制变量的科学方法。 【教学过程】 〖复习〗 1. 消化：在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程，叫做 。 2.物理消化：通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动，将食物磨碎、搅拌并与消化液混合，这 叫 。b5E2RGbCAP 3.化学消化：通过各种消化液、消化酶的作用，使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质，这 叫 。p1EanqFDPw 阅读“问题探讨”思考： 1.这个实验要解决的问题是： 2.是 将肉块分解了。 3.收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外 。 阅读“本节聚焦”注意：本节主要掌握哪些内容？ 一、酶的作用和本质 1.细胞中每时每刻都进行着许多 ，统称为细胞代谢。 2.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 。除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做 ，它一 般设置 组和 组。DXDiTa9E3d 3.比较过氧化氢在不同条件下分解的实验现象及理论分析： ⑴实验设计及现象分析 试管号[来 源:Zxxk.Com] 3％[来 源:Zxxk.Com][来 源:学科网 ZXXK][来 源:Zxxk.Com] Ｈ２Ｏ２[来源:学.科.网 Z.X.X.K][来源:学科网 ZXXK] 控制变量[来源:学.科. 网][来源:Zxxk.Com] 点燃的卫生香检测 [来 源:Z,xx,k.Com][来 源:学#科#网 Z#X#X#K] 结果分析[来源: 学。科。网 Z。X。 X。K][来源:学|科| 网 Z|X|X|K] 实验处理 气泡 多少 1 2ｍＬ 无助燃性 2 2ｍＬ 90℃水浴加热 很少 有助燃性 3 2ｍＬ 滴加 3.5％FeCl32 滴 较多 助燃性较强 4 2ｍＬ 滴加 20％肝脏研磨 液 2 滴 很多 助燃性更强 （2）实验结论： 。RTCrpUDGiT 4．分子从常态转变为 的活跃状态所需要的 称为活化能。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。5PCzVD7HxA 在 20 ℃测得的过氧化氢分解的活化能 条件 活化能/kJ·mol-1 没有催化剂催化 75
用胶态铂催化 54 用过氧化氢酶催化 催化效率:同无机催化剂相比,藤降低活化能的作用更显著,效率更高。 5.巴斯德以前,许多化学家认为发酵是纯 无关。1857年巴斯德提出 发酵是由于 的存在,即有 的参与才能引起发酵;而德国化学家李比希却坚持认 为引起发酵的是 中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞 后才能发挥作用。 两种观点争执不下。德国化学家李比希发现不含酵母细胞的 与活酵母是一样的,都能引起发酵 他将引起发酵的物质称为 最早从刀豆中提取出脲酶的是美国科学家 ,他用多种方法 证明了酶是 。20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也有生物催化功能 酶是 产生的,具有 作用的一类 其中绝大多数酶 是 ,少数是 二藤的特性 1.酶的特性有: 2.酶的高效性是指酶的催化效率大约是无机催化剂的 倍 3.酶的专一性是指 4.酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的 和 对酶的活性影响最大。在最适宜的温度和pH条件下,酶活性 温度和p偏高或偏低,酶活性都 会显著 会使酶的 遭到破坏,使酶永久失活, 即酶发生了 ℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低,但能使酶的 保持稳定, 在适宜的温度下酶的活性可以 因此,酶制剂适于在 下保存。 6.“影响酶活性的条件”的探究分析 (1)温度对淀粉酶活性的影响 ①原理 b ②实验过程: 取10支试管编号 分别加入等量的质量分数为2%的新配制的淀粉溶液 再取10支试管编号,分别加入等量的淀粉酶溶液,在不同的温度下维持5min ∈分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后,维持各自温度5min ④实验结论:分别加入等量的 ,水浴加热2min (2)pH对过氧化氢酶活性的影响 ①原理:a、 观察并比较颜色反应 ②实验过程: 取8支试管编号 分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液 ③实验结果分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液 ④实验结论: 用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生产情况
用胶态铂催化 用过氧化氢酶催化 54 29 催化效率：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，效率更高。 5．巴斯德以前，许多化学家认为发酵是纯 ，与 无关。1857 年巴斯德提出 发酵是由于 的存在，即有 的参与才能引起发酵；而德国化学家李比希却坚持认 为引起发酵的是 中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞 后才能发挥作用。 两种观点争执不下。德国化学家李比希发现不含酵母细胞的 与活酵母是一样的，都能引起发酵， 他将引起发酵的物质称为 ，最早从刀豆中提取出脲酶的是美国科学家 ，他用多种方法 证明了酶是 。20 世纪 80 年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也有生物催化功能。 jLBHrnAILg 6.酶是 产生的，具有 作用的一类 ，其中绝大多数酶 是 ，少数是 。xHAQX74J0X 二 酶的特性 1.酶的特性有： 、 、 。LDAYtRyKfE 2.酶的高效性是指酶的催化效率大约是无机催化剂的 倍。 3.酶的专一性是指 。Zzz6ZB2Ltk 4.酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的， 和 对酶的活性影响最大。在最适宜的温度和pH 条件下，酶活性 ，温度和 pH 偏高或偏低，酶活性都 会显著 。dvzfvkwMI1 5. 、 或 ，会使酶的 遭到破坏，使酶永久失活， 即酶发生了 。0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的 保持稳定， 在适宜的温度下酶的活性可以 。因此，酶制剂适于在 下保存。rqyn14ZNXI 6.“影响酶活性的条件”的探究分析 ⑴温度对淀粉酶活性的影响 ①原理：a、 。EmxvxOtOco b、 。SixE2yXPq5 ②实验过程： ③实验结果预测： 。 ④实验结论: 。6ewMyirQFL ⑵pH 对过氧化氢酶活性的影响 ①原理：a、 。kavU42VRUs b、 。y6v3ALoS89 ②实验过程： ③实验结果预测： 。 ④实验结论: 。M2ub6vSTnP 取 10 支试管编号 分别加入等量的质量分数为 2％的新配制的淀粉溶液 再取 10 支试管编号，分别加入等量的淀粉酶溶液，在不同的温度下维持 5min 分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自温度 5min 分别加入等量的 ，水浴加热 2min 观察并比较颜色反应 取 8 支试管编号 分别加入等量的质量分数为 3％的过氧化氢溶液 分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为 20%的肝脏研磨液 用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生产情况
(3)操作提示 ①温度对酶活性影响的实验成功的关键是,在加入酶 应先将底物与酶分别在相应的 下处理至少min,确保二者 一致。 ②p对酶活性影响的实验成功的关键是确保底物在与酶混合 其 已经调节好 曲线分析 (1)温度 (2)pH值 C 高温 过酸 过碱 最适温段 失活后可恢复活 失活后不可恢复活 性 曲线含义的准确表述 B点:该酶发挥催化作用的最适温度或最适pH值 AB段:达到最适温度(pH值)前,随着温度(H值)升高, 酶的催化效率提高 酶的最适p值往往随底物种类、浓度等的变化而不同,因此,并不是一个常数 只是在一定条件下才有意义 (3)酶浓度 (4)底物浓度 量大谏度 反应速度 反应速度 酶浓度 底物浓度 酶促反应的速度和酶浓度成正比 底物浓度低时,反应速度与 底物浓度近乎成正比 经典题解:P77:3 底物浓度较高时,反应速度 的升高不显著 底物浓度到达一定限度时,反应速度则达到 (5)抑制剂、激活剂 最大值 例题剖析 1.将4片等重的牛肉分别置于下列等量的不同消化液中,消化速度最快的是() A.2omL胃液B.l0mL胃液和10nL胰液C.2omL胰液D.10mL胆汁和10mL胰液 [解析]这是一道对实验结果进行预测的实验试题。等量的胰液和胃液相比较,两者均有蛋白 酶,但胰液中的蛋白酶数量比胃液多,消化能力也比胃液强。胰液是人体内最重要的消化液
⑶操作提示： ①温度对酶活性影响的实验成功的关键是，在加入酶 ，应先将底物与酶分别在相应的 下处理至少 min，确保二者 一致。0YujCfmUCw ②pH 对酶活性影响的实验成功的关键是确保底物在与酶混合 ，其 已经调节好。 曲线分析：eUts8ZQVRd sQsAEJkW5T 例题剖析 1．将 4 片等重的牛肉分别置于下列等量的不同消化液中，消化速度最快的是（ ） A．20mL 胃液 B．10mL 胃液和 10mL 胰液 C．20mL 胰液 D．10mL 胆汁和 10mL 胰液 GMsIasNXkA [解析] 这是一道对实验结果进行预测的实验试题。等量的胰液和胃液相比较，两者均有蛋白 酶，但胰液中的蛋白酶数量比胃液多，消化能力也比胃液强。胰液是人体内最重要的消化液， ⑶酶浓度 反 应 速 度 酶浓度 反 应 速 度 底物浓度 ⑷底物浓度 最大速度 酶促反应的速度和酶浓度成正比 底物浓度低时，反应速度与 底物浓度近乎成正比 底物浓度较高时，反应速度 的升高不显著 底物浓度到达一定限度时，反应速度则达到一 最大值 ⑸抑制剂、激活剂 经典题解：P77：3 产 物 生 成 时间 A B C A B C 曲线含义的准确表述： B点：该酶发挥催化作用的最适温度或最适pH值 AB段：达到最适温度(pH值)前，随着温度(pH值)升高， 酶的催化效率提高 低温 高温 过酸 过碱 失活后可恢复活 性 失活后不可恢复活 性 ⑴温度 ⑵pH值 酶的最适pH值往往随底物种类、浓度等的变化而不同，因此，并不是一个常数， 只是在一定条件下才有意义
所以牛肉在20mL胰液中的消化速度比在20mL胃液中的消化速度快;纯净胃液中的的pH值约 为2,纯净胰液中的p值约为8左右,当两者等量混合后pH值将接近胰液的pH值,胃蛋白 酶已经失去酶化能力,胰蛋白酶的催化能力几乎没有影响。但胰液中蛋白酶的量比C选项少 半,故消化蛋白质的速率比C选项慢;在D选项中,10m胆汁与10m胰液等量混合后,pH值 不会有大的变化,由于胆汁中无蛋白酶,所以蛋白酶的总量比D选项的少,对牛肉片的消化速 度也就不如D选项快。[答案]C 2.[2001年广东河南高考题]同一个体内的各类活细胞所含酶的 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,数量不同 [解析]专一性是酶的基本特性之一,每一种酶只能催化细胞内一种生化反应,一个有机体通过发育、分化 使体内细胞分化为不同的类型,各执行不同的功能。功能不同的细胞内生化反应的种类和强度是不同的, 因而催化这些反应的酶的种类和数量也不同。答案|B [变式训练1]关于酶生理功能的叙述,下列哪一项是正确的(B) A、生物体内的化学反应提供能量B、能加快生物体内的生化反应速度 C、酶是一种高效、专一的无机催化剂D、能促进生物体内营养物质的运输 [变式训练2在唾液淀粉酶水解淀粉的实验中,将唾液稀释10倍,与用唾液原液的实验效果基本相同,这 表明酶具有 A、专一性B、多样性C、高效性D、稳定性 [解析]本题是根据实验结果进行分析的实验试题。酶是活细胞产生的具有催化能力的蛋白 质,催化性是酶的功能特征。一般来说,在人体37℃和一定的pH值条件下,酶都具有一定的 催化能力,酶只要其结构不被破坏,其活性具有相对的稳定性。专一性和髙效性是说明酶在稳 定的催化作用中的两个催化特点。在实验中“用纯唾液和用稀释10倍的唾液做实验,其效果 完全相同”。说明唾液淀粉酶的催化效率非常髙,少量的酶即能达到催化的效果。纯唾液中大 量的唾液淀粉酶由于底物的限制,催化能力没有得到发挥。[答案]C 3.进入冬眠的动物体,代谢极为缓慢,最根本的原因是() A、体内酶活性降低B、气温低C、进食少D、消耗能量少 [解析]冬眠的动物是为了渡过寒冷的冬天的一种适应,直接原因是寒冷,但最根本的原因是酶活性的降低 答案|Ap
所以牛肉在 20mL 胰液中的消化速度比在 20mL 胃液中的消化速度快；纯净胃液中的的 pH 值约 为 2，纯净胰液中的 pH 值约为 8 左右，当两者等量混合后 pH 值将接近胰液的 pH 值，胃蛋白 酶已经失去酶化能力，胰蛋白酶的催化能力几乎没有影响。但胰液中蛋白酶的量比 C 选项少一 半，故消化蛋白质的速率比 C 选项慢；在 D 选项中，10mL 胆汁与 10mL 胰液等量混合后，pH 值 不会有大的变化，由于胆汁中无蛋白酶，所以蛋白酶的总量比 D 选项的少，对牛肉片的消化速 度也就不如 D 选项快。[答案]CTIrRGchYzg 2．[2001 年广东河南高考题] 同一个体内的各类活细胞所含酶的 （ ） 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，数量不同 [解析]专一性是酶的基本特性之一，每一种酶只能催化细胞内一种生化反应，一个有机体通过发育、分化， 使体内细胞分化为不同的类型，各执行不同的功能。功能不同的细胞内生化反应的种类和强度是不同的， 因而催化这些反应的酶的种类和数量也不同。[答案]B7EqZcWLZNX [变式训练 1]关于酶生理功能的叙述，下列哪一项是正确的（ B ） A、 生物体内的化学反应提供能量 B、能加快生物体内的生化反应速度 C、酶是一种高效、专一的无机催化剂 D、能促进生物体内营养物质的运输 [变式训练 2]在唾液淀粉酶水解淀粉的实验中，将唾液稀释 10 倍，与用唾液原液的实验效果基本相同，这 表明酶具有 （ C、 ）lzq7IGf02E A、专一性 B、多样性 C、高效性 D、稳定性 [解析] 本题是根据实验结果进行分析的实验试题。酶是活细胞产生的具有催化能力的蛋白 质，催化性是酶的功能特征。一般来说，在人体 37℃和一定的 pH 值条件下，酶都具有一定的 催化能力，酶只要其结构不被破坏，其活性具有相对的稳定性。专一性和高效性是说明酶在稳 定的催化作用中的两个催化特点。在实验中“用纯唾液和用稀释 10 倍的唾液做实验，其效果 完全相同”。说明唾液淀粉酶的催化效率非常高，少量的酶即能达到催化的效果。纯唾液中大 量的唾液淀粉酶由于底物的限制，催化能力没有得到发挥。[答案]CzvpgeqJ1hk 3．进入冬眠的动物体，代谢极为缓慢，最根本的原因是 （ ） A、体内酶活性降低 B、气温低 C、进食少 D、消耗能量少 [解析]冬眠的动物是为了渡过寒冷的冬天的一种适应，直接原因是寒冷，但最根本的原因是酶活性的降低。 [答案]ANrpoJac3v1
