人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》本节综合学案

这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》本节综合学案，共6页。学案主要包含了学习目标，要点梳理，特别提醒，典型例题，总结升华，举一反三等内容，欢迎下载使用。
1、重点理解酶的概念，掌握酶在细胞代谢中的作用。
2、重点掌握酶催化功能的特性：高效性、专一性、酶的作用条件温和。
3、明确控制变量在实验过程中的方法和作用（难点）。
4、酶降低化学反应活化能的原理（难点）。
【要点梳理】
要点一、酶在细胞代谢中的作用
1、细胞代谢
（1）场所：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实验
(1)实验原理：水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及肝脏研磨液中的过氧化氢酶均可影响H2O2分解为H2O和 O2的速率。
(2)实验的设计与分析
(3)实验的变量和对照分析
要点诠释：
对照组与试验组：对照组——设置的实验结果已知的组别；实验组：设置的要探究的未知结果的组别。
(4)实验结论
3、酶降低化学反应的活化能
H2O2分解所需活化能比较：
(1)同无机催化剂比较，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
(2)细胞内由于存在酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。
要点二、酶的本质
1、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。
2、酶的本质
要点诠释：
蛋白质类的酶具蛋白质的特性：
能被蛋白酶水解而失活
高温、强酸、强碱等可使酶变性
与双缩脲试剂反应呈紫色。
3、酶本质的实验验证
要点三、酶的特性
1、酶的特性
（1)高效性：酶的催化效率是无机催化效率的107~1013倍，这说明酶具有高效性的特点。
（特别提醒：酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的。）
（2)专一性：每一种酶只能催化一种化合物或某一类化合物的化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性的特点。
（3）温和性：绝大多数的酶是蛋白质，过酸过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏（除肽键以外的其他化学键的断裂），从而引起蛋白质分子变性，使酶永久失活，但低温只能是使酶活性下降，适宜的温度下，酶活性可以恢复。
2、酶的催化特性的实验验证
要点诠释：
酶的高效性是酶与无机催化剂对照说明的。
酶高效性的验证，所用的实验材料必须是新鲜的。
3、影响酶活性的条件的探究实验
(1)温度对酶活性的影响：
淀粉
蓝色
麦芽糖
无蓝色出现
碘液
碘液
淀粉酶
①原理解读：
a．
b.温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅判断酶的活性。
②实验设计
③实验结论：温度会影响酶的活性，酶活性有一定的最适温度。
要点诠释：本实验不宜用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖的反应需要加热，而本实验必须严格控制温度。
(2)pH对H2O2酶活性的影响
①实验原理：
a. H2O2 水＋氧气
b. pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量
②实验设计：
③实验结论：pH影响酶的活性，酶活性有一定的最适pH范围。
4、有关酶活性（或酶促反应）的曲线
（1）表示酶高效性的曲线
催化剂可以加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。
（2）表示酶专一性的曲线
加入酶B的反应速率与无酶A条件下的反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，酶具有专一性。
（3）温度、pH影响酶活性的曲线
在一定温度（PH）范围内，随温度（PH）的升高，酶的催化作用增强；超过这一范围，酶催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
【特别提醒】 温度和ph对酶活性的影响不完全一样。当温度过低时，只能使酶的活性不表现出来，而酶的本身并没有变性，一旦温度升高，酶的活性可在一定范围内随温度升高而增强。当温度升高时，就会破坏酶分子的结构，使其失去生物的活性，再降低温度时，酶的活性也无法恢复。而ph不管过高或过低都能破坏酶分子的结构，再改变条件，酶的活性再也无法恢复。
（4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响

甲 乙（在底物足量额情况下）
在其他条件适宜，酶数量一定时，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
【典型例题】
类型一：酶的本质
例1、（2016年大庆一中月考）下列有关酶的说法不正确的是（ ）
A．不是所有的酶都在核糖体上合成
B．酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变
C．酶都是活细胞产生的
D．细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件
【答案】D
【解析】酶是蛋白质或RNA，其中只有蛋白质是在核糖体上合成，A正确；酶在反应前后自身化学性质不发生改变，B正确；酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，C正确；只要条件适宜，酶在细胞内和细胞外均可发挥作用，D错误。故选D。
【总结升华】本题主要考查的是酶的化学本质。
【举一反三】：
【变式一】
下列对酶的叙述中，正确的是（ ）
A.酶的产生和催化都在活细胞内
B.酶都是蛋白质
C.酶是一类有机物
D.酶反应前后的质和量可变
【答案】C
【变式二】
下列关于酶的叙述，正确的一项是（ ）
A.酶提供反应开始时所必须的能量
B.酶是由活细胞产生的，只在生物体内发挥作用
C.酶的化学本质并非都是蛋白质
D.一个酶分子只起一次作用，然后就被破坏了
【答案】C
【变式三】
大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（ ）
A.酶是由活细胞产生的
B.酶是生物催化剂
C.绝大多数酶的化学本质是蛋白质
D.酶的基本组成单位是多肽
【答案】C
类型二：酶的特性
例2、（2015北京西城期末考）关于温度对酶活性的影响，下列叙述错误的是（ ）
A．实验过程中，应将酶与底物分别保温后再混合
B．0℃左右低温降低酶活性，但其空间结构保持稳定
C．超过酶的最适温度，酶将因为肽键被破坏而逐渐失活
D．从生活在热泉生态系统中的生物体内最可能找到耐高温的酶
【答案】C
【解析】探究温度对酶活性影响时，需将酶与底物分别保温后再混合．以避免在环境达到实验温度前发生催化反应；高温会破坏酶分子的空间结构，从而使酶失活，低温环境中酶的活性受抑制，但其空间结构保持稳定；生活在高温环境下的生物，其体内酶的耐高温能力较强。
【总结升华】本题考查酶的作用特性。探究温度对酶活性的影响。
【举一反三】：
【变式1】将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH至2.0，保存于370C的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是（ ）
A．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
B．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
D．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
【答案】A
例3、下图表示在不同条件下，酶催化反应的速度(或生成物)变化，有关叙述不正确的是（ ）
A．图①虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速度关系
B．图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量变化的示意曲线
C．若图②中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D．图③不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速度与时间的关系
【答案】D
【解析】本题考查酶的作用特性曲线图。
【总结升华】本题考查酶的作用特性曲线图。重在使学生掌握酶的作用特性以及学会分析其关系图。试管号
3%过氧化氢溶液
控制变量
点燃的卫生香检测
结果分析
实验处理
H2O2分解速率（气泡多少）
1
2ｍＬ
无助燃性
H2O2自然分解缓慢
2
2ｍＬ
90℃水浴加热
很少
有助燃性
加热能促进H2O2分解
3
2ｍＬ
滴加3.5% FeCl32滴
较多
助燃性较强
Fe3+能催化H2O2分解
4
2ｍＬ
滴加20%肝脏研磨液2滴
很多
助燃性更强
过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用，且效率高
自变量
因变量
无关变量
对照组
实验组
2号：90℃水浴加热
用产生气泡的数目多少表示H2O2分解速度
加入试剂的量，实验室的温度，肝脏研磨液的新鲜程度
1号试管
2、3、4号试管
3号：滴加3.5% FeCl32滴
4号：滴加20%肝脏研磨液2滴
酶具催化效应
酶具有高效性
同无机催化剂一样，都具有加快化学反应速率的作用
同无机催化剂相比，酶的催化效率更高
化学本质
多数是蛋白质
少数是RNA
组成单位
氨基酸
核糖核苷酸
来源
核糖体的合成
DNA的转录
生理作用
具有催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
组别
证明酶是蛋白质
证明酶是RNA
实验设计
结果
实验设计
结果
实验组
待测酶液+双缩脲试剂
是否出现紫色
待测酶液+吡罗红染液
是否出现红色
对照组
已知蛋白质+双缩脲试剂
出现紫色
已知RNA液+吡罗红染液
出现红色
特性
实验组
对照组
结论及分析
高效性
H2O2水+氧气
H2O2 水＋氧气
燃烧 酶催化：强
情况 Fe3+催化：弱
专一性
淀粉麦芽糖
蔗糖蔗糖
斐林 淀粉：砖红色沉淀
试剂
检验 蔗糖：无变化
作用条件温和
酶在最适条件下（最适温度、PH）的实验组
酶在低温、高温或过酸过碱条件下的对照组
酶的催化需适宜的温度和适当的PH（一般中性）
试管
1
2
3
加入可溶性淀粉溶液
2ML
2ML
2ML
提供环境温度
60℃的水
沸水
冰块
时间
5min
5min
5min
注入新鲜的淀粉酶溶液
1ML
1ML
1ML
时间
5min
5min
5min
滴入碘液
1滴
1滴
1滴
现象
无明显变化
蓝色
蓝色
项目
试管
1
2
3
实验步骤
注入鲜肝研磨液
2滴
2滴
2滴
注入蒸馏水
1ML
---
---
注入5% NaOH溶液
---
1ML
---
注入5%的盐酸
---
---
1ML
注入过氧化氢溶液
2ML
2ML
2ML
现象
有无气泡冒出
有
无
无