4.1.1 酶的作用和本质 导学案 核心素养 生命观念：理解酶在细胞代谢中的重要作用，形成物质与能量观，认识到酶对维持细胞生命活动的意义。 科学思维：通过对酶作用和本质的探究实验分析，运用归纳与概括、演绎与推理的方法，培养逻辑思维能力。 科学探究：基于对酶相关实验的学习，提升提出问题、设计实验、分析结果等科学探究能力。 教学重难点 教学重点：酶的作用和本质；酶降低化学反应活化能的原理。 教学难点：理解酶的催化作用机理；酶本质的探索历程。 基础知识梳理 知识点一：酶在细胞代谢中的作用 1.细胞代谢 概念：细胞中每时每刻都进行着许多_____，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的_____。 实例：细胞呼吸、光合作用等。 2.酶的作用 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验原理：过氧化氢在常温下分解缓慢，在加热、FeCl 溶液中的 Fe 或新鲜肝脏研磨液中的_____等条件下能加快分解。 实验步骤和现象（略） 实验结论：酶具有_____作用，与无机催化剂相比，酶催化效率更_____。 酶催化作用的机理 活化能：分子从_____转变为容易发生化学反应的_____所需要的能量。 酶的作用机理：酶降低了化学反应的_____，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 参考答案： 化学反应；基础 2. 过氧化氢酶；催化；高；常态；活跃状态；活化能 知识点二：酶的本质 1.酶本质的探索历程 1773 年，意大利科学家斯帕兰扎尼通过实验证明：胃具有_____的作用。 1857 年，法国微生物学家巴斯德提出：酿酒中的发酵是由于_____的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。 德国化学家李比希认为：引起发酵的是_____中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 德国化学家毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为_____。 1926 年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出_____，并证明其化学本质是_____。 20 世纪 80 年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数_____也具有生物催化功能。 2.酶的本质 酶是_____产生的具有_____作用的有机物，其中绝大多数酶是_____，少数酶是_____。 参考答案： 化学性消化；酵母细胞；酵母细胞；酿酶；脲酶；蛋白质；RNA 2. 活细胞；催化；蛋白质；RNA 易错提示 1.酶只能降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供能量，不要误认为酶能提供能量来加快反应速率。 2.酶并非都是蛋白质，虽然绝大多数酶是蛋白质，但少数酶是 RNA，答题时要注意全面考虑。 3.酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能，而不是改变反应的平衡点，反应前后酶本身的性质和数量不变。 深化探究 1.从酶的作用机理角度分析，为什么酶具有高效性？ 提示：酶降低化学反应活化能的作用比无机催化剂更显著。化学反应的进行需要克服一定的能量障碍，即活化能。酶能更大程度地降低活化能，使更多的底物分子更容易达到活跃状态，从而加快化学反应速率，表现出高效性。 2.在探究酶本质的历程中，巴斯德和李比希的观点有何不同？对后人的研究有什么影响？ 提示：巴斯德认为酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参与，糖类不能变成酒精；李比希则认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。他们的观点引发了后续科学家对酶本质的深入研究，促使毕希纳等科学家进一步探索，最终明确了酶的本质。 3.结合酶的本质，思考为什么酶的催化作用具有专一性？ 提示：酶的本质多数是蛋白质，少数是 RNA 。酶具有特定的空间结构，其活性部位（与底物结合的部位）具有特定的形状和化学性质，只有特定的底物能与之契合。就像一把钥匙开一把锁，一种酶只能催化一种或一类化学反应，从而表现出专一性。 习题巩固 1.下列关于细胞代谢的叙述 ... ...
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