2019-2020年高中生物 第五章第1节 降低化学反应活化能的酶知识点 自我诊断 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中生物 第五章第1节 降低化学反应活化能的酶知识点 自我诊断 新人教版必修1 【考点解读】 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。 学习重点:酶的作用、本质和特性 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 【自主探究】 1、学海导航: 知识点 观察与思考 归纳与结论 斯帕兰札尼对鹰的消化作用的研究 根据斯帕兰札尼实验的内容,思考以下问题: 1、为何要将肉块放在笼子里? 2、是什么物质使肉块消失了? 3、肉块消化的条件是什么? 4、在实验室里能否也让肉分解?如果可以,需要怎样的条件? 结论分别是 1、_______________________ 2、_______________________ 3、_______________________ 4、_______________________ 酶的作用和本质 1、酶的作用 实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验目的 通过比较H2O2在不同条件下分解的速率,了解过氧化氢酶的作用和意义 实验原理 方法步骤 试管编号 1 2 3 4 H2O2溶液 2mL 2mL 2mL 2mL 单一变量 实验现象 (气泡多少) 1.根据课本将左侧表格中空白处填全。 2.本实验使用新鲜肝脏研磨液的原因是什么? _________________________________ 3.通过对该实验结果的分析和讨论,你能得出哪些结论: (1)________________________ (2)__________________________ (3)___________________________ 4.本实验中自变量是___________, 因变量是________________,无关变量有_______________________。 5.本实验的对照组是_____号试管, 实验组是____________号试管。 问题: 1.为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要? 2.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? 1.____________________________ ______________________________ 2.______________________________ 2、酶的本质 通过课本81页的资料分析,得出酶的本质。 酶是活细胞中产生的具有__________作用的__________,绝大多数是___________,少数是RNA。 3.酶的特性 探究影响酶活性的条件 1.比较Fe相关链接 造福人类的酶工程 酶工程是指在盛有酶的容器——酶反应器中,利用酶的生物催化作用,生产出人类所需要产品的一门科学技术。作为生物工程重要支柱之一的酶工程,可以说是造福人类,成果喜人。 蔗糖几乎全部是通过加工甘蔗或甜菜得到的。但是,甘蔗和甜菜的种植范围有限,因此,蔗糖的产量也受到了影响。能不能利用淀粉来生产类似蔗糖的物质呢?科学家利用a-淀粉酶等多种酶的催化作用,在酶反应器中将淀粉转化成和蔗糖具有同样甜度的高果糖浆(果糖含量高达70%-90%的糖浆)。现在,一些发达国家高果糖浆的年产量已经达到几百万吨,高果糖浆在许多饮料制造中已经逐渐替代了蔗糖。 胰岛素是胰脏中胰岛细胞分泌的一种激素,是由两条肽链组成的一种蛋白质:一条由21个氨基酸组成,称为A链;另一条由30个氨基酸组成,称为B链。胰岛素是治疗糖尿病的一种常用药物。由于糖尿病患者很多,胰岛素的需要量很大,所以许多糖尿病患者使用的曾是猪的胰岛素。但是,猪胰岛素与人胰岛素在化学结构上有一处差别:猪胰岛素B链上最后一个氨基酸是丙氨酸,人胰岛素B链上一个氨基酸是苏氨酸。因此,用猪胰岛素治疗人的糖尿病,容易使一些患者产生不良反应。近些年来,科学家们采用酶工程的方法,利用专一性极高的酶,切下并移去猪胰岛素B链上的那个丙氨酸,然后接上一个苏氨酸。这样,猪的胰岛素就魔术般地变成人的胰岛素了。 现在,科学家们正在研究如何修饰酶的化学结果,以便改善酶的性能;利用基因工程大量地生产酶,甚至设计酶的基因,以便人工合成出自然界中没有的酶来。 和过氧化氢酶的催化作用 质量分数20%的新鲜肝脏研磨液1滴 质量分数为3.5%的氯化铁溶液1滴 过氧化氢酶所含酶的相对数量:1 Fe3+的相对数量:25万 2.淀粉酶只能催化淀粉分解,而不能催化蛋白质分解. 3.探究不同温度对酶活性的影响(课本83页)。 实验原理:__________________________ 材料器具:__________________________ _____________________________ 实验步骤: (1)_____________________________ (2)_____________________________ (3)_____________________________ (4)_____________________________ 结果预测与分析: 1.结合“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验结论和右侧表格中的数据分析,酶具有___________________。 2.酶具有______________________ 3.酶的作用条件较__________。过酸、过碱或温度过高,会使酶的__________遭到破坏,使酶永久失活。 问题: 1、唾液淀粉酶随食物进入胃内,能否继续将淀粉分解为麦芽糖?其原因是什么? 2、胃蛋白酶进入小肠后还能起作用吗? 1._____________________________ 2.________________________________ 2、例题精析: 〖例1〗下表是为了认识酶作用的特性,以20%的过氧化氢溶液为反应底物的一组实验方法 步 骤 方法 观察结果 1 常温下自然分解 氧气泡少而小 2 常温下加铁离子 氧气泡稍多而小 3 常温下加入鲜肝提取液 氧气泡极多而大 4 加入煮沸后冷却的鲜肝提取液 同自然分解一样 及结果,通过分析实验不能得出的结论是 A.酶的催化效率有高效性 B.酶的催化条件有温和性 C.酶的催化对象有专一性 D.高温会使酶失去活性 解析: 本题是以实验现象来分析酶的特征,在考试中比较常见。实验1是其它实验的对照,实验3与1比较可得出酶具有高效性的特点,实验4分析可得出酶发挥作用需要一定的条件,即必须是在常温下有效。实验3与实验2比较说明酶的催化效率比普通的化学催化剂要强。但整个实验不能得出酶有专一性的特点。 答案:C 〖例2〗在探索温度对酶活性的影响实验中,假若用稀释10倍的唾液代替2﹪的新鲜淀粉酶溶液,则应将其中的三支试管分别放入40 C左右的热水、沸水和冰块中,而不是60 C、沸水和冰块中,原因是( ) A.40 C热水易配制且不易降温 B.唾液淀粉酶只能在40 C发挥作用 C.淀粉酶(市售)的最适温度为50 C~75 C,而唾液淀粉酶的最适温度在37 C左右 D.无任何原因 解析:唾液淀粉酶的最适温度在37 C左右,若温度达到60 C则其活性很低,甚至失活,从而影响实验效果. 答案:C 【自我诊断】 ●基础题 1.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 答案:C 2.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 答案:C 3.在测定胃蛋白酶活性时,将溶液pH由10降到2的过程中,胃蛋白酶的活性将 ( ) A.不断上升 B.没有变化 C.先升后降 D.先降后升 答案:B 4.如果酶的数量一定,下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物数量之间的关系 ( ) 答案:B 5.关于酶的性质,下列表述中错误的一项是( ) A.化学反应前后,酶的化学性质和数量保持不变 B.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力 C.酶是活细胞产生的—类特殊有机物,其中大多数酶为蛋白质,少数为RNA D.酶的催化效率很高,但受温度、酸碱度影响 答案:B 6.人在发高烧时曾常常不思饮食,其根本原因是( ) A.消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱 C.体内的食物残渣排出受阻 D.高烧使酶的活性减弱 答案:D 7.下列有关酶的研究,按时间先后顺序,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 答案:B 8.分别用0℃和100℃的温度处理某种酶后,酶都没有活性但( ) A.经过0℃处理的酶的活性能够恢复 B.经过100℃处理的酶的活性能够恢复 C.经过0℃处理的酶的空间结构遭到破坏 D.经过100℃处理的酶的空间结构未遭到破坏 答案:A 9.在煮过的和没煮过的土豆片上分别滴几滴过氧化氢。在土豆片X上出现泡沫,在土豆片Y上没有泡沫,以下哪一项是正确的解释 A.土豆片X是煮过的,因为过氧化氢只影响碳水化合物分解成单糖 B.土豆片X是煮过的,因为在没煮过的土豆片中的酶使过氧化氢不起作用 C.土豆片X是没煮过的,因为细胞中含有酶,促使H2O2的分解,但酶会在高温中失效 D.土豆片X是没煮过的,因为过氧化氢分解土豆片中的酶 答案: C ●拓展题 10.为了研究酶的有关特性,取两支洁净的试管并编号为A、B,各注入2mL体积分数3%的H2O2溶液;再向A管滴入2滴3.5%FeCl3溶掖,向B管滴入2滴质量分数20%的肝脏研磨液;堵住管口,轻轻振荡;用点燃但无火焰的卫生香检验;观察并记录结果。 (1)本实验的主要目的是探索 (2)如果两支试管的现象均不明显,从实验材料分析,原因可能是 。 (3)过氧化氢酶也能催化H2O2的分解,产生的O2能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶,设计了如右图所示实验。 参照上图所给信息,回答下列问题。 ①3号试管内加入的物质是 。 ②设计2号试管作为对照的具体目的是 。 ③如果2号试管未产生颜色反应,则出现橙红色沉淀的是第 号试管。 答案:(1)酶的高效性(过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低)(2)H2O2 溶液放置时间过长而分解(3) ①2mL焦性没食子酸溶液,2滴H2O2溶液,2mL马铃薯块茎提取液 ②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响 ③3 11.实验研究pH对酶活性的影响,准备5支含有等量酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白块,试管均置于25 ℃室温条件下,将各试管蛋白块消失的时间记录于下表: 酶溶液的pH 1 2 3 4 5 蛋白块消失的时间(min) 13 9 11 45 >60 (1)酶活性最强时的pH是_________。 (2)蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是_________。 (3)请以2种方法改进实验,使实验在更短的时间内完成。 (4)在人体消化道中,能分泌本实验中酶的部位是_________。 (5)为确认蛋白块的消失是由于酶的作用,还应对实验进行什么设计? 答案:(1)2 (2)酶活性越大,蛋白质分解越快,蛋白块消失的时间越短 (3)方法Ⅰ:将温度由25℃提高至大约37℃。方法Ⅱ:将原题中正方体蛋白块处理得更小(如切成0.5×0.5×0.5=0.125 cm3),这相当于消化道内进行的物理性消化 (4)胃(小肠不可,因pH与题意不符) (5)另增加一个试管,放入等量的蛋白块并将pH调得适当,但不加酶溶液- 配套讲稿:
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