高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质精品ppt课件

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1.通过材料分析认识酶的本质，并通过模型与建模的方法，说明酶的作用机理。2.通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论，并学会控制实验变量和对照实验的设计。3.设计实验证明酶的作用并探究酶的化学本质。
一、酶在细胞代谢中的作用
1.细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多 ，统称为细胞代谢。(2)条件：需 的催化。(3)意义：细胞代谢是 的基础。2.酶的作用原理(1)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量。(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低 的作用更显著。(3)意义：使细胞代谢能在 条件下快速有序地进行。
(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行(　　)(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量(　　)
提示　酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。
(3)无关变量是与实验结果无关的变量(　　)(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的(　　)
提示　无关变量会对实验结果造成影响，因此，对无关变量的处理要求是相同且适宜。
任务一：比较过氧化氢在不同条件下的分解1.实验原理
2.实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
4.讨论(1)本实验的自变量有哪些？
提示　本实验的自变量有温度、催化剂的种类。
(2)本实验的因变量是什么？如何表示？
提示　因变量是H2O2的分解速率，可用一定时间内产生气泡的多少来表示。
(3)本实验的无关变量有哪些？如何控制无关变量？
提示　无关变量有H2O2的浓度、反应时间等；无关变量的处理原则是相同且适宜。
(4)实验结果与分析①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明_____________ 。②1、4号试管对照说明 。③1、3、4(或3、4)号试管对照说明________________________________ 。
H2O2的分解，提高反应速率
与无机催化剂相比，酶的催化效率
(1)一定要选用新鲜肝脏，原因是新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，如果肝脏不新鲜，过氧化氢酶活性降低。(2)肝脏一定要充分研磨，以保证肝细胞破裂，使肝细胞内的过氧化氢酶充分释放出来，增加酶与底物的接触面积，否则可能影响实验效果。(3)滴入FeCl3溶液和肝脏研磨液时，不能共用一个滴管，原因是若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验结果准确性。
任务二：酶的作用原理如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E1、E2、E3都是活化能，请据图回答下列问题：(1)请将这三种活化能分别与不使用催化剂、使用无机催化剂、使用酶作催化剂三种条件进行对应。
提示　E1——使用无机催化剂，E2——不使用催化剂，E3——使用酶作催化剂。
(2)使用酶作催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能应该怎么表示？
加热与加催化剂的作用机理比较
(1)加热可以为化学分子提供能量；酶、Fe3＋等催化剂则是降低化学反应所需的活化能。(2)酶与无机催化剂的共性①降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。②反应前后性质、数量不变。③只改变反应速率，不改变反应平衡点。
1.如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析正确的是A.本实验的自变量只是催化剂的不同B.本实验的无关变量有温度和酶的用 量等C.1号与2号试管、1号与4号试管可分别构成对照实验D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
2.如图所示，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，正确的图解是
2.酶的本质(1)产生场所： 。(2)生理作用： 。(3)化学本质： 。
(1)酶的基本组成单位是氨基酸(　　)(2)具有分泌功能的细胞才能产生酶(　　)(3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用(　　)
提示　酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。
提示　并不是具有分泌功能的细胞才能产生酶，活细胞都能产生酶。
提示　酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。
(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸(　　)(5)酶具有催化、调节等多种功能(　　)
提示　酶在化学反应前后性质不变，不会在完成催化后被降解。
提示　酶具有的功能是催化。
任务三：酶的本质1.美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶，并证明了脲酶是蛋白质。请说明验证“脲酶是蛋白质”的实验思路。
提示　向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。
2.为了探究酶的化学本质，某同学做了如下实验：甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的能力)与处理时间的关系如图所示，请思考：甲、乙两种酶的化学本质是否相同？为什么？
提示　不相同。观察曲线图可知：甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的水解，则甲酶的化学本质是RNA；乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶的化学本质为蛋白质。
鉴定酶本质的实验原理和方法
(1)试剂鉴定法：利用双缩脲试剂能与蛋白质发生紫色反应的原理设计实验方案
3.下列有关酶本质的探索过程的叙述，错误的是A.巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性B.毕希纳发现某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用C.萨姆纳从刀豆种子中提纯出的结晶可以催化尿素分解D.切赫和奥尔特曼证明酶的化学本质是RNA而非蛋白质
4.下列有关生物体内酶的叙述，正确的是A.酶在完成催化作用后立即失活B.酶只能在活细胞内才能发挥作用C.大多数酶是在核糖体上合成的D.酶为反应过程供能从而降低反应活化能
题组一　酶在细胞代谢中的作用1.在如图所示的实验中，属于无关变量的是A.催化剂的种类B.过氧化氢分解的速率C.试管中的过氧化氢溶液的量D.产生气泡量
2.如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置，下列有关说法正确的是A.该实验的自变量是过氧化氢的 分解速率B.1号、4号试管对照说明酶具有 催化作用C.4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高D.4支试管中过氧化氢的浓度和用量不相同
3.下列关于活化能的叙述，不正确的是A.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B.无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能C.酶可以降低化学反应的活化能D.同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著
4.如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是A.ad段表示无催化剂时，反应所需要的活化能B.ac段表示有酶催化时，酶降低的活化能C.若换用无机催化剂，b点将向上移动D.加热、加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态
5.酶在生物体的代谢中发挥着重要的作用，下列叙述正确的是A.酶的元素组成都是C、H、O、N、SB.酶能为化学反应提供能量，从而加快反应速率C.细胞内的酶也可以在细胞外发挥作用D.酶与底物结合发挥作用后会失活
题组二　酶的本质6.脲酶是一种催化尿素分解成氨和二氧化碳的酶，具有高度专一性。最早从刀豆中提取并被证明是蛋白质。下列有关脲酶的叙述，正确的是A.脲酶的作用原理与无机催化剂的不同B.能催化脲酶水解的酶是蛋白酶C.在细胞内合成，在细胞外无法发挥作用D.食用刀豆后，刀豆中的脲酶能催化人体中的尿素水解
7.20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，该酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明A.RNA具有生物催化作用B.酶是由RNA和蛋白质组成的C.酶的化学本质是蛋白质D.绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA
8.下列关于酶的叙述，有几项是正确的①是有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得，有的在体内转化而来　③凡是活细胞都能产生酶　④酶只能在核糖体上合成　⑤酶的水解产物是氨基酸　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用，其催化作用的实质是为化学反应提供活化能A.0项 B.1项 C.2项 D.3项
9.图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是A.若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含 有过氧化氢酶B.若增加新鲜土豆片数量，量筒中产生气体的 速度加快C.为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量D.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
10.(2023·眉山高一期末)如图是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，下列相关叙述正确的是A.E1是酶促反应的活化能，a和c曲线是 酶促反应曲线B.E2是酶促反应的活化能，b和c曲线是 酶促反应曲线C.E3是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线D.E2是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线
11.(2023·广州高一期末)酶被水解，产物不可能是A.氨基酸 B.肽类C.脱氧核苷酸 D.磷酸
12.化学降解木质素需要高热量，酶提供了一个比化学降解更环保的过程。自然界中，真菌和细菌能够用它们分泌的木质素降解酶(一种蛋白质)分解木质素。下列有关叙述错误的是A.与化学降解木质素相比，酶降解耗能少B.木质素降解酶的合成均需要核糖体、内质网和高尔基体的参与C.木质素降解酶的合成过程以氨基酸为原料，同时有水的生成D.木质素降解酶既能催化化学反应，也能作为化学反应的反应物
13.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_______________。
14.下列是关于酶促反应的实验探究：(1)实验步骤：①取3支试管并分别标记为A、B、C，各加入等量的一定浓度的过氧化氢溶液，放入38 ℃恒温水浴锅中保温。②向A中加入一定量的蒸馏水，B中加入等量的质量分数为3.5%的FeCl3溶液，C中加入等量的质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液(所加试剂均经过38 ℃恒温水浴保温)。③观察各试管产生气泡的速率。