第1节降低化学反应活化能的酶-----酶的作用和本质1.doc

2008.11.29江苏省金湖县第二中学生物教学案B1.5.1-1______ 班______组______________名______号
第5章　细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶-----酶的作用和本质

教学目标
1．说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2．通过阅读分析“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。
重点难点
1．学习重点： 酶的作用、本质和特性
2．学习难点： 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
问题探讨（P78）
1.这个实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有_________性消化？
2.是胃内的_____________将肉块分解了。
3.提示：收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否___________________。
思考：为何要将肉块放在笼子里？
填空：对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过__________。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为___________
1．酶在代谢中的的作用
1.1实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（P78）
填空：新鲜________中有较多的过氧化氢酶。经计算，质量分数为____________溶液的和质量分数为_________________相比，每滴来说，FeCl3溶液中的Fe3+数为A，则研磨液中为________。
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
方
法
步
骤
试管编号
1
2
3
4
H2O2溶液
2mL
2mL
2mL
2mL
单一变量的控制

实验现象（气泡多少）

◎实验目的：通过比较H2O2在__________分解的速率，了解过氧化氢酶的作用和意义。
◎材料用具：新鲜的质量分数为20%的_____________。量筒，试管，滴管，试管架，________，火柴，酒精灯，试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，_________。新配制的体积分数为3％的___________溶液，质量分数为3.5％的________________溶液。
◎方法步骤： （根据实验及课本内容将下列表格中空白处填全）
1．取4支洁净的________，分别编上序号l、2、3、4，向各试管内分别加入2 mL________溶液，按___________________在试管架上。
2．将______号试管放在90℃左右的水浴中_______，观察____________的情况，并与l号试管作比较。
3．向3号试管内滴人_____________溶液，向4号试管内滴人____________________液，仔细观察______________________________。
4．2～3 min后，将点燃的卫生香分别放人3、4号两支试管内液面的上方，观察哪支试管中的卫生香_________________。
◎实验讨论（P79）
1.2 号试管放出的气泡_______。这一现象说明_____________________________________，提高反应速率。
3.说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能_______________________________。
4.4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明_______________比______的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种________，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有_______能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
◎实验结论： _________________________、_____________________________、________________________
总结论： ____________________________________________________。
◎思考：1．本实验使用新鲜肝脏研磨液的原因是什么？
1.2控制变量
思考1、什么是变量？什么是自变量？什么是因变量？什么是无关变量

思考2、什么是对照实验？什么是对照组、实验组？

回答1：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中
变量是_____________________，1、2的自变量是_________________，1、3、4自变量__________________，
因变量是________________，1、2的无关变量有____________，1、3、4的无关变量有___________________。
回答2：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中对照组是_____号试管，实验组是____________号试管。在对照实验中，除了要_________________外，其它变量都应当____________________。
1.3填空与思考
填空：加热促使过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到________，从常态转变为容易分解的_________状态。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称为__________。
填空：Fe3＋和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，它们并未供给过氧化氢能量，而是降低了过化氢分解反应的__________。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用__________，因而催化效率_________。正是由于____________作用，细胞代谢才能在___________条件下快速进行。
思考：加热、无机催化剂、酶都可以加快化学反应速度，原理各是什么？
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
29
例1 下表为在20 ℃测得的过氧化氢分解的活化能，试据此解释为何“同无机催化剂相比，酶的催化效率更高”？
答案： 析与解 从表中可以看出，胶态铂（无机催化剂）和酶_______降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，_______降低活化能的作用更显著，因而酶的催化效率更高。
2．酶的本质
2.1（阅读-思考-回答）资料分析 关于酶本质的探索(P81-82)
回答 1面对酿酒中发酵，巴斯德与李比希两人各自的观点是什么？
回答 2毕希纳面对巴斯德与李比希两种观点，毕希纳如何处理之？
回答3萨姆纳认为________________，最终从刀豆种子中提取了纯______，然后证明了脲酶是_____________。
回答 4 切赫和奥特曼发现少数________也具有生物催化功能。
2.2（阅读-思考-讨论）(P82)
1.巴斯德认为发酵与_________有关是合理的，但是认为发酵是____________而不是细胞中的______________在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的________是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞_______________后才能发挥作用是不正确的。
2.巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或________的作用；李比希是化学家，倾向于从_______的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。
3.毕希纳的实验说明，酵母细胞中的__________能够在酵母细胞_________后继续起________作用，就像在_______酵母细胞中一样。
4.萨姆纳历时9年用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。
2.3酶的定义
酶是_________产生的具有_________作用的________物，其中绝大多数酶是_________，少数是RNA。
例2 用所给的实验材料设计一个实验，证明唾液淀粉酶是蛋白质。
实验材料：鸡蛋、双缩脲试剂、水和若干实验器具。
实验步骤：
（1）制备蛋清:从生鸡蛋中取少许蛋清制成蛋清液；
（2）取唾液:用清水将口漱净，口含一块脱脂棉，片刻后取出，并将其中的______挤到小烧杯中；
（3）对比实验: 取2支试管，编上号。在1号试管内加入________蛋白清液，2号试管内加入2ml_________。然后各加入2ml________________液，振荡。再各加入_______________液3～4滴，振荡。
（4）结果观察：静置一会后，可见两支试管内都出现了___________。
实验结论：该实验证明唾液中含有蛋白质，而唾液中除水外，主要是唾液淀粉酶，因此，唾液淀粉酶是蛋白质。
析与解 鸡蛋清的主要成分是蛋白质，与双缩脲试剂会发生反应，生成紫色物质。如果唾液淀粉酶也能与双缩脲试剂发生双缩脲反应，即可证明唾液淀粉酶是蛋白质。
评析： 该题是一个开放性实验设计题，要顺利解答该题，应善于提练题中所给信息：唾液淀粉酶是蛋白质，鸡蛋清也是蛋白质，而双缩脲试剂是用来鉴定蛋白质的。另外，在进行实验设计时，要学会设置对照实验。
小结：
1、什么是细胞代谢？细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为________________。
2、什么是酶？①来源②作用③化学本质④两类
3、酶的作用？酶能更有效的降低__________的作用，因而有________效率更高。
4、关于酶的本质的探索：
① 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与_________无关
② 巴斯德：发酵与______细胞有关，发酵是________而不是细胞中的某些物质在起作用。
③ 李比希：引起发酵的是细胞中的______物质，但是这些物质只有在________细胞死亡并_______后才能发挥作用。
④ 毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母________后_________作用，就像在活酵母细胞中一样。
⑤ 萨姆纳：酶是________。
⑥ 切赫和奥特曼：少数RNA也具有_________功能。
【自我诊断】 ●基础题
1、细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为（ ）
A．生命活动 B．细胞代谢 C．物质代谢 D．能量代谢
2、下列是有关酶的研究，按时间先后顺序来看，你认为正确的是（ ）
①斯巴兰札尼证明鸟胃里有化学变化 ②施旺从胃液中提取出胃蛋白酶
③人们认为鸟胃里无化学变化 ④科学家指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质
⑤科学家认为，酶是活细胞里产生的具有催化作用的有机物，少数酶是RNA
A．①②③④⑤ B．③①②④⑤ C．①②④③⑤ D．③①②⑤④
3、向过氧化氢溶液中投入哪种猪肝，能产生大量气泡（ ）
A、新鲜猪肝 B、在沸水中煮过一段时间的猪肝 C、冰冻猪肝 D、醋渍猪肝
4、从毕希纳的实验可以得出的结论是（ ）
A．发酵是纯化学反应，与生命活动无关
B．发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用
C．引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
D．酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
5、美国科学家萨姆纳历时9年成功地证明了脲酶是蛋白质。在这之前，很难鉴定酶的本质，主要是因为（ ）
A．细胞中酶的提取和纯化非常困难 B．没有用刀豆种子作为实验材料
C．没有用双缩脲试剂作为鉴定试剂 D．无法确定酶的化学结构
6、下列关于酶的表述全面而准确的是（ ）
A．酶是蛋白质 B．酶具有催化作用
C．酶不能脱离生物体起作 D．酶是活细胞产生的有催化作用的有机物
7、活细胞内合成酶的原料是（ ）
A．氨基酸 B．核苷酸 C．脂肪酸 D．氨基酸和核苷酸
8、关于酶的叙述中,正确的是( )
A．酶只有在生物体内才能起催化作用 B．酶都有消化作用
C．调节新陈代谢的物质不一定是酶 D．酶都是在核糖体上合成的
9、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
10、下列功能特征与酶无直接关系的是（ ）
A．消化食物 B．渗透吸水 C．蛋白质合成 D．葡萄糖分解
11、纺织工业上的褪浆工序通常有两类：化学法，需要7-9克/升的NaOH，在70℃-80℃条件下作用12小时,褪浆率仅为50%-60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶在适宜温度时，只需作用5分钟，褪浆率即达到98%，这一事实可说明（ ）
A、酶具有多样性 B、酶具有专一性 C、酶具有高效性 D、酶具有活性
12、下列关于生物体内酶的叙述中正确的是 ( )
①是由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绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA
⑤有的酶是蛋白质,有的酶是固醇 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
A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑧ D．④⑤⑥
13、下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是( )

14、(多选题)下列有关酶的叙述正确的是（ ）
A．是有分泌功能的细胞产生的 B．凡是活细胞都能产生酶
C．绝大多数酶是蛋白质 D．酶在代谢中有多种功能

5