5.1 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（1）導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．通過有關(guān)實驗，分析酶的作用，并在此基礎(chǔ)上學(xué)會控制自變量、觀察和檢測因變量，并掌握設(shè)置對照實驗的基本方法。(難點)2．通過閱讀教材，了解酶的發(fā)現(xiàn)歷程，加深對酶本質(zhì)的理解。(重點)【自主預(yù)習(xí)】細(xì)胞代謝離不開酶，請結(jié)合教材實驗探討酶在代謝中的作用。1．觀察下面兩個反應(yīng)，總結(jié)細(xì)胞代謝的概念。葉綠體：CO2＋H2O(CH2O)＋O2核糖體：氨基酸多肽(蛋白質(zhì))(1)對細(xì)胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。(2)從反應(yīng)式來看，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與。2．結(jié)合教材，通過比較過氧化氫在不同條件下的分解來認(rèn)識酶在細(xì)胞代謝中的作用。(1)實驗原理①2H2O22H2O＋O2；②2H2O22H2O＋O2；③2H2O22H2O＋O2。過氧化氫在自然條件下分解緩慢，用新鮮的肝臟研磨液、Fe3＋以及加熱的方法使過氧化氫分解，通過觀察氣泡數(shù)目和比較對衛(wèi)生香的助燃程度可以了解過氧化氫酶的作用和意義。(2)實驗材料：新鮮的肝臟研磨液。(3)實驗步驟以及變量控制試管編號新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液實驗處理12 mL不做其他處理22 mL90℃水浴加熱32 mL滴加2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液42 mL滴加2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液實驗中變量的控制①相關(guān)概念②結(jié)合上述概念，試著分析該實驗中的自變量、因變量、無關(guān)變量、對照組、實驗組，填入下表。自變量因變量無關(guān)變量對照組實驗組2號：水浴加熱；3號：加FeCl3溶液；4號：加肝臟研磨液H2O2分解速率加入H2O2的量；實驗室的溫度；FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度1號試管2、3、4號試管③在對照實驗中，除了要觀察的變量(自變量)外，其他變量(無關(guān)變量)都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。(4)實驗現(xiàn)象與結(jié)果分析試管編號氣泡的多少點燃的衛(wèi)生香檢測結(jié)果分析1無明顯的氣泡無助燃性H2O2自然分解緩慢2很少助燃性較弱加熱能促進(jìn)H2O2分解3較多助燃性較強(qiáng)Fe3＋能催化H2O2分解4很多助燃性更強(qiáng)過氧化氫酶有催化H2O2分解的作用，且效率更高3.實驗的討論與思考(1)2試管與1試管相比，說明過氧化氫分子從不反應(yīng)的常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾?/span>活躍狀態(tài)需要提供能量。分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。加熱能加快過氧化氫的分解，是因為加熱為過氧化氫分子提供了活化能。(2)過氧化氫酶和Fe3＋能加快過氧化氫的分解，是為其提供了活化能嗎？答案：不是。(3)結(jié)合下圖歸納酶催化作用的實質(zhì)從上圖可以看出酶的催化作用的本質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。(4)4號試管和3號試管相比，說明酶和無機(jī)催化劑一樣，都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使原來高溫、高壓下才能發(fā)生的反應(yīng)在常溫、常壓下就能發(fā)生。同無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。 【互動探究】酶是一種生物催化劑，其化學(xué)本質(zhì)是什么呢？對此科學(xué)家們進(jìn)行了不懈地研究。1．閱讀教材P81“資料分析”后，把科學(xué)家和他們的發(fā)現(xiàn)連起來。2．酶的概念：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。3．唾液中含有唾液淀粉酶，要驗證唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，請根據(jù)下列給出的實驗材料完成實驗的設(shè)計：剛?cè)〉耐僖?、已知蛋白液、雙縮脲試劑及試管等用具。組別待測液檢驗試劑預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論實驗組唾液雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)對照組已知蛋白液雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色 【課堂練習(xí)】1．在“比較過氧化氫在不同條件下分解”的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是(　　)A．保護(hù)過氧化氫酶 B．有利于過氧化氫酶與反應(yīng)物的接觸C．提高過氧化氫酶的活性 D．有利于對實驗結(jié)果的觀察答案：B2．“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，滴入過氧化氫酶的試管內(nèi)(　　)A．產(chǎn)生的氣泡多，點燃的衛(wèi)生香燃燒不猛烈B．產(chǎn)生的氣泡多，點燃的衛(wèi)生香燃燒猛烈C．產(chǎn)生的氣泡少，點燃的衛(wèi)生香燃燒不猛烈D．產(chǎn)生的氣泡少，點燃的衛(wèi)生香燃燒猛烈答案：B3．下列有關(guān)酶的敘述，正確的是(　　)A．組成酶的單體是氨基酸或脫氧核苷酸B．冬季，人體內(nèi)酶的活性隨環(huán)境溫度的下降而降低C．底物充足，其他條件適宜，酶促反應(yīng)速率與酶的濃度成正比D．酶通過提供能量或降低活化能來提高反應(yīng)速率答案：C4．在如圖所示的實驗中，屬于自變量的是(　　)A．催化劑 B．過氧化氫分解的速率C．產(chǎn)生氣泡量 D．試管中的過氧化氫溶液的量答案：A5．如圖是某種酶催化某二糖的水解過程示意圖。據(jù)圖分析下列說法正確的是(　　)A．該過程可以表示麥芽糖的水解B．反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變C．該酶也可以催化其他二糖的水解D．該反應(yīng)過程中的酶只能利用一次答案：B6．活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。如圖為酶的作用模型。請據(jù)圖回答問題：(1)從圖中可以看出，沒有酶催化時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)需要的活化能________，有酶催化時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)需要的活化能______，a指_____。因此，酶催化作用的本質(zhì)是_______。(2)酶的化學(xué)本質(zhì)是________，酶起作用的部位是________。答案：(1)高　低　酶所降低的活化能　降低反應(yīng)的活化能　(2)蛋白質(zhì)或RNA　細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外 

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第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”──ATP

版本： 人教版 (新課標(biāo))

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