2019-2020年高中生物 第五章第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶知識(shí)點(diǎn) 自我診斷 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中生物 第五章第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶知識(shí)點(diǎn) 自我診斷 新人教版必修1 【考點(diǎn)解讀】 1．說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。 2．通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。 3．進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：酶的作用、本質(zhì)和特性 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：1．酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理 2．控制變量的科學(xué)方法 【自主探究】 1、學(xué)海導(dǎo)航： 知識(shí)點(diǎn) 觀察與思考 歸納與結(jié)論 斯帕蘭札尼對(duì)鷹的消化作用的研究 根據(jù)斯帕蘭札尼實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，思考以下問(wèn)題： 1、為何要將肉塊放在籠子里？ 2、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？ 3、肉塊消化的條件是什么？ 4、在實(shí)驗(yàn)室里能否也讓肉分解？如果可以，需要怎樣的條件？ 結(jié)論分別是 1、_______________________ 2、_______________________ 3、_______________________ 4、_______________________ 酶的作用和本質(zhì) 1、酶的作用 實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過(guò)比較H2O2在不同條件下分解的速率，了解過(guò)氧化氫酶的作用和意義 實(shí)驗(yàn)原理 方法步驟 試管編號(hào) 1 2 3 4 H2O2溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 單一變量 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 （氣泡多少） 1.根據(jù)課本將左側(cè)表格中空白處填全。 2．本實(shí)驗(yàn)使用新鮮肝臟研磨液的原因是什么？ _________________________________ 3.通過(guò)對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論，你能得出哪些結(jié)論： (1)________________________ (2)__________________________ (3)___________________________ 4．本實(shí)驗(yàn)中自變量是___________， 因變量是________________，無(wú)關(guān)變量有_______________________。 5．本實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組是_____號(hào)試管， 實(shí)驗(yàn)組是____________號(hào)試管。 問(wèn)題： 1．為什么說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？ 2.加熱、無(wú)機(jī)催化劑、酶都可以加快化學(xué)反應(yīng)速度，原理各是什么？ 1．____________________________ ______________________________ 2.______________________________ 2、酶的本質(zhì) 通過(guò)課本81頁(yè)的資料分析，得出酶的本質(zhì)。 酶是活細(xì)胞中產(chǎn)生的具有__________作用的__________，絕大多數(shù)是___________，少數(shù)是RNA。 3．酶的特性 探究影響酶活性的條件 1.比較Fe相關(guān)鏈接 造福人類的酶工程 酶工程是指在盛有酶的容器——酶反應(yīng)器中，利用酶的生物催化作用，生產(chǎn)出人類所需要產(chǎn)品的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。作為生物工程重要支柱之一的酶工程，可以說(shuō)是造福人類，成果喜人。 蔗糖幾乎全部是通過(guò)加工甘蔗或甜菜得到的。但是，甘蔗和甜菜的種植范圍有限，因此，蔗糖的產(chǎn)量也受到了影響。能不能利用淀粉來(lái)生產(chǎn)類似蔗糖的物質(zhì)呢？科學(xué)家利用a-淀粉酶等多種酶的催化作用，在酶反應(yīng)器中將淀粉轉(zhuǎn)化成和蔗糖具有同樣甜度的高果糖漿（果糖含量高達(dá)70%-90%的糖漿）。現(xiàn)在，一些發(fā)達(dá)國(guó)家高果糖漿的年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到幾百萬(wàn)噸，高果糖漿在許多飲料制造中已經(jīng)逐漸替代了蔗糖。 胰島素是胰臟中胰島細(xì)胞分泌的一種激素，是由兩條肽鏈組成的一種蛋白質(zhì)：一條由21個(gè)氨基酸組成，稱為A鏈；另一條由30個(gè)氨基酸組成，稱為B鏈。胰島素是治療糖尿病的一種常用藥物。由于糖尿病患者很多，胰島素的需要量很大，所以許多糖尿病患者使用的曾是豬的胰島素。但是，豬胰島素與人胰島素在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有一處差別：豬胰島素B鏈上最后一個(gè)氨基酸是丙氨酸，人胰島素B鏈上一個(gè)氨基酸是蘇氨酸。因此，用豬胰島素治療人的糖尿病，容易使一些患者產(chǎn)生不良反應(yīng)。近些年來(lái)，科學(xué)家們采用酶工程的方法，利用專一性極高的酶，切下并移去豬胰島素B鏈上的那個(gè)丙氨酸，然后接上一個(gè)蘇氨酸。這樣，豬的胰島素就魔術(shù)般地變成人的胰島素了。 現(xiàn)在，科學(xué)家們正在研究如何修飾酶的化學(xué)結(jié)果，以便改善酶的性能；利用基因工程大量地生產(chǎn)酶，甚至設(shè)計(jì)酶的基因，以便人工合成出自然界中沒(méi)有的酶來(lái)。 和過(guò)氧化氫酶的催化作用 質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％的新鮮肝臟研磨液1滴 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5％的氯化鐵溶液1滴 過(guò)氧化氫酶所含酶的相對(duì)數(shù)量：1 Fe3＋的相對(duì)數(shù)量：25萬(wàn) 2.淀粉酶只能催化淀粉分解，而不能催化蛋白質(zhì)分解. 3．探究不同溫度對(duì)酶活性的影響（課本83頁(yè)）。 實(shí)驗(yàn)原理：__________________________ 材料器具：__________________________ _____________________________ 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）_____________________________ （2）_____________________________ （3）_____________________________ （4）_____________________________ 結(jié)果預(yù)測(cè)與分析: 1.結(jié)合“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和右側(cè)表格中的數(shù)據(jù)分析，酶具有___________________。 2.酶具有______________________ 3.酶的作用條件較__________。過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的__________遭到破壞，使酶永久失活。 問(wèn)題： 1、唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi)，能否繼續(xù)將淀粉分解為麥芽糖？其原因是什么？ 2、胃蛋白酶進(jìn)入小腸后還能起作用嗎？ 1．_____________________________ 2.________________________________ 2、例題精析： 〖例1〗下表是為了認(rèn)識(shí)酶作用的特性，以20%的過(guò)氧化氫溶液為反應(yīng)底物的一組實(shí)驗(yàn)方法 步 驟 方法 觀察結(jié)果 1 常溫下自然分解 氧氣泡少而小 2 常溫下加鐵離子 氧氣泡稍多而小 3 常溫下加入鮮肝提取液 氧氣泡極多而大 4 加入煮沸后冷卻的鮮肝提取液 同自然分解一樣 及結(jié)果，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)不能得出的結(jié)論是 A.酶的催化效率有高效性 B.酶的催化條件有溫和性 C.酶的催化對(duì)象有專一性 D.高溫會(huì)使酶失去活性 解析: 本題是以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)分析酶的特征，在考試中比較常見(jiàn)。實(shí)驗(yàn)1是其它實(shí)驗(yàn)的對(duì)照，實(shí)驗(yàn)3與1比較可得出酶具有高效性的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)4分析可得出酶發(fā)揮作用需要一定的條件，即必須是在常溫下有效。實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)2比較說(shuō)明酶的催化效率比普通的化學(xué)催化劑要強(qiáng)。但整個(gè)實(shí)驗(yàn)不能得出酶有專一性的特點(diǎn)。 答案:C 〖例2〗在探索溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中,假若用稀釋10倍的唾液代替2﹪的新鮮淀粉酶溶液,則應(yīng)將其中的三支試管分別放入40 C左右的熱水、沸水和冰塊中，而不是60 C、沸水和冰塊中，原因是（ ） A.40 C熱水易配制且不易降溫 B.唾液淀粉酶只能在40 C發(fā)揮作用 C.淀粉酶(市售)的最適溫度為50 C～75 C,而唾液淀粉酶的最適溫度在37 C左右 D.無(wú)任何原因 解析：唾液淀粉酶的最適溫度在37 C左右,若溫度達(dá)到60 C則其活性很低,甚至失活,從而影響實(shí)驗(yàn)效果. 答案:C 【自我診斷】 ●基礎(chǔ)題 1．下列關(guān)于生物體內(nèi)酶的敘述中正確的是 ( ) ①是由分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的 ②有的從食物中獲得,有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái) ③凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 ④絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA ⑤有的酶是蛋白質(zhì),有的酶是固醇 ⑥酶在代謝中有多種功能 ⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用 ⑧酶只是起催化作用 A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑧ D．④⑤⑥ 答案：C 2.關(guān)于酶的敘述中,正確的是 ( ) A．酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用 B．酶都有消化作用 C．調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)不一定是酶 D．酶都是在核糖體上合成的 答案：C 3．在測(cè)定胃蛋白酶活性時(shí)，將溶液pH由10降到2的過(guò)程中，胃蛋白酶的活性將 （ ） A．不斷上升 B．沒(méi)有變化 C．先升后降 D．先降后升 答案：B 4．如果酶的數(shù)量一定，下列哪個(gè)圖示最確切地反映了反應(yīng)速率與底物數(shù)量之間的關(guān)系 （ ） 答案：B 5.關(guān)于酶的性質(zhì)，下列表述中錯(cuò)誤的一項(xiàng)是( ) A.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變 B.一旦離開(kāi)活細(xì)胞，酶就失去催化能力 C.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的—類特殊有機(jī)物，其中大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA D.酶的催化效率很高，但受溫度、酸堿度影響 答案：B 6.人在發(fā)高燒時(shí)曾常常不思飲食，其根本原因是( ) A.消化道內(nèi)食物尚未消化 B.發(fā)燒使胃腸蠕動(dòng)減弱 C.體內(nèi)的食物殘?jiān)懦鍪茏? D.高燒使酶的活性減弱 答案：D 7．下列有關(guān)酶的研究，按時(shí)間先后順序，正確的是（ ）。 ①斯巴蘭札尼證明鳥(niǎo)胃里有化學(xué)變化 ②施旺從胃液中提取出胃蛋白酶 ③人們認(rèn)為鳥(niǎo)胃里無(wú)化學(xué)變化 ④科學(xué)家指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì) ⑤科學(xué)家認(rèn)為，酶是活細(xì)胞里產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，少數(shù)酶是RNA A．①②③④⑤ B．③①②④⑤ C．①②④③⑤ D．③①②⑤④ 答案：B 8．分別用0℃和100℃的溫度處理某種酶后，酶都沒(méi)有活性但（ ） A．經(jīng)過(guò)0℃處理的酶的活性能夠恢復(fù) B.經(jīng)過(guò)100℃處理的酶的活性能夠恢復(fù) C．經(jīng)過(guò)0℃處理的酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞 D.經(jīng)過(guò)100℃處理的酶的空間結(jié)構(gòu)未遭到破壞 答案：A 9．在煮過(guò)的和沒(méi)煮過(guò)的土豆片上分別滴幾滴過(guò)氧化氫。在土豆片X上出現(xiàn)泡沫，在土豆片Y上沒(méi)有泡沫，以下哪一項(xiàng)是正確的解釋 A.土豆片X是煮過(guò)的，因?yàn)檫^(guò)氧化氫只影響碳水化合物分解成單糖 B.土豆片X是煮過(guò)的，因?yàn)樵跊](méi)煮過(guò)的土豆片中的酶使過(guò)氧化氫不起作用 C.土豆片X是沒(méi)煮過(guò)的，因?yàn)榧?xì)胞中含有酶，促使H2O2的分解，但酶會(huì)在高溫中失效 D.土豆片X是沒(méi)煮過(guò)的，因?yàn)檫^(guò)氧化氫分解土豆片中的酶 答案: C ●拓展題 10．為了研究酶的有關(guān)特性，取兩支潔凈的試管并編號(hào)為A、B，各注入2mL體積分?jǐn)?shù)3％的H2O2溶液；再向A管滴入2滴3.5％FeCl3溶掖，向B管滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％的肝臟研磨液；堵住管口，輕輕振蕩；用點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香檢驗(yàn)；觀察并記錄結(jié)果。 (1)本實(shí)驗(yàn)的主要目的是探索 (2)如果兩支試管的現(xiàn)象均不明顯，從實(shí)驗(yàn)材料分析，原因可能是 。 (3)過(guò)氧化氫酶也能催化H2O2的分解，產(chǎn)生的O2能使溶于水的無(wú)色焦性沒(méi)食子酸氧化生成橙紅色沉淀。為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過(guò)氧化氫酶，設(shè)計(jì)了如右圖所示實(shí)驗(yàn)。 參照上圖所給信息，回答下列問(wèn)題。 ①3號(hào)試管內(nèi)加入的物質(zhì)是 。 ②設(shè)計(jì)2號(hào)試管作為對(duì)照的具體目的是 。 ③如果2號(hào)試管未產(chǎn)生顏色反應(yīng)，則出現(xiàn)橙紅色沉淀的是第 號(hào)試管。 答案：(1)酶的高效性（過(guò)氧化氫酶和Fe3+催化效率的高低)(2)H2O2 溶液放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而分解(3) ①2mL焦性沒(méi)食子酸溶液，2滴H2O2溶液，2mL馬鈴薯塊莖提取液 ②排除馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 ③3 11.實(shí)驗(yàn)研究pH對(duì)酶活性的影響，準(zhǔn)備5支含有等量酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體凝固蛋白塊，試管均置于25 ℃室溫條件下，將各試管蛋白塊消失的時(shí)間記錄于下表： 酶溶液的pH 1 2 3 4 5 蛋白塊消失的時(shí)間（min） 13 9 11 45 >60 （1）酶活性最強(qiáng)時(shí)的pH是_________。 （2）蛋白塊消失的時(shí)間與酶活性強(qiáng)弱的關(guān)系是_________。 （3）請(qǐng)以2種方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)在更短的時(shí)間內(nèi)完成。 （4）在人體消化道中，能分泌本實(shí)驗(yàn)中酶的部位是_________。 （5）為確認(rèn)蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行什么設(shè)計(jì)? 答案:（1）2 （2）酶活性越大，蛋白質(zhì)分解越快，蛋白塊消失的時(shí)間越短 （3）方法Ⅰ：將溫度由25℃提高至大約37℃。方法Ⅱ：將原題中正方體蛋白塊處理得更小（如切成0.5×0.5×0.5=0.125 cm3），這相當(dāng)于消化道內(nèi)進(jìn)行的物理性消化 （4）胃（小腸不可，因pH與題意不符） （5）另增加一個(gè)試管，放入等量的蛋白塊并將pH調(diào)得適當(dāng)，但不加酶溶液