高中生物人教版必修1酶的作用和本质 学案

高中生物必修一

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第1节 降低化学反应活化能的酶

第1课时 酶的作用和本质

[学习目标] 1.说出细胞代谢离不开酶的原因。2.概述酶的作用和本质。3.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。

一、酶在细胞代谢中的作用

1．细胞代谢

(1)场所：细胞中。

(2)实质：各种化学反应的总称。

(3)意义：细胞生命活动的基础。 高中生物必修一

2 2．酶在代谢中的作用

(1)实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解

①实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。

②实验过程和现象

试管

编号

新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 实验处理 H2O2分解速率

(气泡多少) 点燃的卫生香检测

1 2mL 不处理 基本无气泡产生 —

2 2mL 90℃水浴加热 很少 —

3 2mL 滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液2滴 较多 发亮

4 2mL 滴加质量分数为20%的肝脏研磨液2滴 很多 复燃

实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，其催化效率更高。

特别提醒高中生物必修一

3 实验中应注意的问题

①肝脏必须是新鲜的，过氧化氢酶是一种蛋白质，不新鲜的肝脏，酶的活性较低。

②肝脏要磨碎，充分研磨有助于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。

③滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。

(2)实验中变量的控制

变量：在实验过程中可以变化的因素。

自变量：实验过程中可以人为改变的变量，如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨液。

因变量：随着自变量的变化而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。

无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。如试剂的用量、实验室温度等。

3．酶的作用机理

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

第1课时 酶的作用和本质

课标要求 核心素养

1.概述酶的作用和本质。

2.通过对有关酶实验的分析,学会控制变量和设计对照实验。 1.生命观念——结构与功能观：酶的功能是由其独特的空间结构决定的。

2.科学探究——实验思路及设计：能够根据实验目的,设计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。

知识导图

新知预习·双基夯实

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__化学反应__,统称为细胞代谢。

(2)细胞代谢的条件：需__酶__的催化。

(3)意义：细胞代谢是__细胞生命活动__的基础。

2．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验：

(1)实验原理：

H2O2――――――――――→水浴加热或FeCl3溶液或过氧化氢酶H2O＋O2

(2)实验过程和现象：

试管编号 试剂 处理 现象

1 2 mL H2O2溶液 常温 几乎无气泡产生

2 2 mL H2O2溶液 90 ℃水浴加热 有__较少__气泡

3 2 mL H2O2溶液 3.5% FeCl3溶液2滴 有__较多__气泡

4 2 mL H2O2溶液 新鲜肝脏研磨液2滴 有__大量__气泡

(3)实验结论：酶具有__催化__作用,同无机催化剂相比,酶的催化效率__更高__。

二、酶的作用原理和本质及意义

1．酶的作用原理：

(1)活化能：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。

(2)作用机理：同无机催化剂相比,酶降低__活化能__的作用更显著,因而催化效率更高。

2．酶的本质 产生场所：__活细胞__生理作用：__催化作用__化学本质：__蛋白质或RNA__

3．意义：使细胞代谢能在__温和__条件下快速进行。

┃┃活学巧练__■

(1)酶的作用是为化学反应提供能量。(×)

(2)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。(×)

用心 爱心 专心 第5章 细胞的能量供应和利用

第一节 降低化学反应活化能的酶

一． 酶的作用和本质

【自我梳理】

通过对每一课时的核心知识和重要概念的整理，以简洁、条理化的填空的形式展示知识结构，引导学生自主建构，主动掌握。

（1）说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。

（2）通过观察“比较过氧化氢在不同的条件下的分解”的实验现象，体验酶与无机催化剂的区别；同时在实验探究中学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，学会如何设置对照组和重复实验。

（3）通过阅读分析《关于酶本质的探索》的资料，认同科学是在不断探索和争论中前进的。

（4）完成《影响酶活性的条件》的探究实验，通过观察实验现象，体验酶的特性和影响酶活性的条件及特点。

【链接课堂】分两部分

1、 针对每课时的重点和难点，通过问题的引领，解读重点，破疑难点，引导学生学习和理解课程内容。

2、针对每课时的重点难点，荟萃新题典题，通过对例题（1—2题）的精辟的剖析，引导学生逐步建立科学的解题思路，并能举一反三，不断提升解题能力。

（1） 要结合已有的对消化酶的了解和经验，从教材提供的问题探讨“斯帕兰札尼研究鹰的消化作用”进入学习情境，进而明确生命体随时发生着数量巨大的生物化学反应，同时又是一个稳定的、开放的系统。对细胞来说，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称细胞代谢，它是细胞生命活动的基础。

例1：1783年，斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用时做了一个巧妙的实验，这个实验的巧妙之处在于（ ）。

A．排除了鸟的胃中物理性消化的干扰 B．证明了何种消化酶对食物起了消化作用

C．证明了胃对于食物只有化学性消化 D．证明了细胞代谢离不开消化酶

分析：“实验的巧妙之处”是本题的关键词。对食物的消化的认识在斯帕兰札尼之前主要的观点是物理性消化。其化学性消化的观点还没有形成。而“将肉块放入小巧的金属笼内”是典型的知识的建全与完善范本，创新思维的具体体现。在承认食物在消化道中有物理性消化的基础上否认食物的消化物理性消化是唯一方式。因此斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用是全方位考虑食物的消化的同时排除物理性消化对实验的干扰，加深对食物消化过程中有化学性消化------消化酶的消化作用，了解消化酶就是化学性消化的基础，此外为进一步引导酶在生命系统中作用和地位起着非常重要的作用。

第2章 第1节

基础巩固

一、选择题

1．下列关于减数分裂的叙述，正确的是( )

①减数分裂包括两次连续的细胞分裂 ②在次级精母细胞中存在同源染色体 ③着丝点在第一次分裂后期一分为二 ④减数分裂的结果是染色体数减半，DNA数不变 ⑤同源染色体分离，导致染色体数目减半 ⑥联会后染色体复制，形成四分体 ⑦染色体数目减半发生在第二次分裂的末期

A．①②③ B．④⑤⑥

C．①⑤ D．⑥⑦

[答案] C

[解析] 解此题的关键是准确掌握减数分裂过程中染色体和DNA变化的规律。只有①和⑤是正确的，其余叙述都是错误的。次级精母细胞中不再存在同源染色体，因为第一次分裂的后期，同源染色体分开；而着丝点是在第二次分裂后期一分为二的，不是第一次分裂后期；减数分裂的结果是生殖细胞中的染色体数和DNA分子数都减少了一半；染色体的复制是在联会之前完成的；染色体数目的减半发生在减数第一次分裂的末期。

2．下列哪项不是精子和卵细胞形成过程的差别( )

A．染色体数目减半发生的时期

B．次级性母细胞的数目

C．细胞质的分配

D．成熟生殖细胞的数目

[答案] A

[解析] 染色体数目减半发生的时期二者都相同。

3．决定配子中染色体组合多样性的因素包括( )

A．染色体的复制和平均分配

B．同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合

C．同源染色体的联会和互换

D．非姐妹染色体的交叉互换和非同源染色体的自由组合

[答案] D

4．精子和卵细胞经过受精作用形成受精卵，在受精卵细胞中( )

A．细胞核的遗传物质完全来自卵细胞

B．细胞质中的遗传物质完全来自卵细胞

C．细胞核和细胞质中的遗传物质都平均来自精子和卵细胞

D．细胞中营养由精子和卵细胞共同提供

[答案] B

5．在观察蝗虫精原细胞减数分裂固定装片时，区分初级精母细胞和次级精母细胞的主要依据是( )

A．染色体的组成

B．染色体是否存在染色单体

C．有无同源染色体