5.1 降低化学反应活化能的酶学案（含答案）

5.1 降低化学反应活化能的酶学案 【学习目标】 1. 说明酶在细胞代谢中的作用。 2. 说明酶的本质。 3. 阐述活化能的概念，并用图示法表示活化能的本质。 4. 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。 【学习重难点】 重点： 1、酶在细胞代谢中的作用 2、控制变量的科学方法 难点： 1、酶通过降低化学反应活化能，从而提高化学反应速率的作用 2、控制变量的科学方法 【预习新知】 （一）酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢 (1)场所：活细胞内。 (2)实质：各种化学反应的总称。 (3)意义：细胞生命活动的基础。 2．比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解。 (2)实验步骤： 编号 步骤　　 1 2 3 4 相同处理 向4支试管中分别加入2_mL过氧化氢溶液并放在试管架上 不同处理 不处理 放入90_℃左右的水浴中加热 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝脏研磨液 观察 试管内产生的气泡数量 试管内卫生香燃烧程度 (3)实验中的相关变量： ②因变量 (4)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：除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。 （二）酶的本质 1．探索过程 (1)1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酵母。 (2)巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 (4)毕希纳(德国)：获得不含酵母细胞的提取液，他将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。但未能分离鉴定出酶。 (5)萨姆纳(美国)：1926年用丙酮提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了其化学本质是蛋白质。 (6)切赫和奥特曼(美国)：20世纪80年代，发现少数RNA也具有催化功能。 2．酶的概念 (1)合成场所：活细胞内。 (2)化学本质：具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 （三）酶具有高效性 (1)含义：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 (2)意义：使细胞代谢快速进行。 （四）酶具有专一性 (1)无机催化剂催化的化学反应范围比较广。例如，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。 (2)探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 ①实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。 ②目的要求：探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 ③设计思路： ④实验步骤(思路一)：a.取两支洁净的试管，编上号，然后按照下列要求操作 b．轻轻振荡两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到60_℃左右的热水中，保温5 min。 c．取出两支试管，各加入2 mL斐林试剂，振荡混匀。 d．将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中，用酒精灯加热，煮沸1 min。 e．观察两支试管内的溶液颜色变化。 ⑤实验结果：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉有水解；2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有水解。 ⑥实验结论：淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。 (3)酶专一性含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。例：过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解。二肽酶能催化所有二肽水解。 (4)酶专一性意义：使细胞代谢有条不紊地进行。 （五）酶的作用条件较温和 1．温度对酶活性的影响 (1)曲线分析 ①在最适温度条件下，酶的活性最高(如B点)。温度偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 ②低温(如A点)影响酶的活性，但不会使酶的空间结构遭到破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性。但高温(如C点)会导致酶的空间结构遭到破坏，使其永久失去活性。 ③酶制剂适于在低温下保存。 (2)各类生物的最适温度 动物体内的酶最适温 ... ...