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2019-2020年高中生物 第五章 第17課時(shí) 酶的作用和本質(zhì)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1 目標(biāo)導(dǎo)航　1.說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)。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。 一、酶在細(xì)胞代謝中的作用 1．細(xì)胞代謝 (1)場(chǎng)所：__________內(nèi)。(2)實(shí)質(zhì)：各種____________的總稱。(3)意義：細(xì)胞____________的基礎(chǔ)。 2．實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解。 (1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象 試管編號(hào) 加入物質(zhì) 處理 現(xiàn)象(氣泡多少) 1 2 mL H2O2溶液 不做處理 ________________ 2 2 mL H2O2溶液 90℃水浴加熱 ________________ 3 2 mL H2O2溶液 加2滴FeCl3溶液 ________________ 4 2 mL H2O2溶液 加2滴肝臟研磨液 ________________ (2)控制變量 ①相關(guān)概念 a．自變量：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中____________的變量。 b．因變量：____________________的變量。 c．無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還存在的一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的____________。 ②原則：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，除了要____________外，其他變量都應(yīng)當(dāng)________________。 3．酶的作用原理 (1)活化能：分子從____________________________________________所需要的能量。 (2)原理：同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用__________，因而____________更高。 (3)意義：使細(xì)胞代謝能在________的條件下快速進(jìn)行。 二、酶的本質(zhì) 1．探索歷程 (1)巴斯德之前：發(fā)酵是__________反應(yīng)，與__________無(wú)關(guān)。 (2)①巴斯德：發(fā)酵與酵母細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是____________而不是__________________在起作用。 ②李比希：引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的____________，但是這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。 (3)畢希納：酵母細(xì)胞中的____________能夠在__________破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在______________中一樣。 (4)薩姆納：酶是__________。 (5)20世紀(jì)80年代初又發(fā)現(xiàn)：______________也具有生物催化功能。 2．酶的本質(zhì) (1)合成場(chǎng)所：__________內(nèi)。 (2)本質(zhì)：具有________________的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是__________，少數(shù)是________。 知識(shí)點(diǎn)一　酶在細(xì)胞代謝中的作用 1．下表是“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容。請(qǐng)回答： 試管編號(hào) 加入材料 處理方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1 2 mL H2O2溶液＋2滴清水 室溫 無(wú)氣泡 2 2 mL H2O2溶液＋2滴清水 90℃水浴加熱 少量氣泡，帶火星的衛(wèi)生香不復(fù)燃 3 2 mL H2O2溶液＋2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液 室溫 較多氣泡，帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃 4 2 mL H2O2溶液＋2滴肝臟研磨液 室溫 大量氣泡，帶火星的衛(wèi)生香猛烈復(fù)燃 (1)對(duì)照組是____________，實(shí)驗(yàn)組是__________________(填試管編號(hào))。 (2)比較1號(hào)和2號(hào)試管，你得出的結(jié)論是___________________；比較3號(hào)和4號(hào)試管，你得出的結(jié)論是______________________________________________________。 (3)某同學(xué)按照表中方法做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果3號(hào)試管和4號(hào)試管的現(xiàn)象剛好相反，他的實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是： ___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 知識(shí)點(diǎn)二　酶的本質(zhì) 2．下列有關(guān)酶的敘述，正確的是 (　　) ①酶是有分泌功能的細(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)?、刍罴?xì)胞一般都能產(chǎn)生酶　④絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)?、萦械拿甘荝NA　⑥酶在代謝中有多種功能?、呙冈诩?xì)胞代謝、生殖和發(fā)育中起調(diào)控作用?、嗝钢皇瞧鸫呋饔? A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑧ D．③④⑤⑧ 3．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．新陳代謝的調(diào)節(jié)過(guò)程需要酶的參與 D．酶都是在核糖體上合成的 基礎(chǔ)落實(shí) 1．所有酶都含有的化學(xué)元素包括 (　　) A．C、H、O B．C、H、O、N C．C、H、O、N、P D．只有C、H 2．絕大多數(shù)酶在水解過(guò)程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說(shuō)明 (　　) A．酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的 B．酶是生物催化劑 C．絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) D．酶的基本組成單位是多肽 3．在一定氣候條件下，運(yùn)用植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的實(shí)驗(yàn)原理測(cè)試田間作物的細(xì)胞液濃度，以此法獲得作物代謝情況的必要數(shù)據(jù)。在此項(xiàng)測(cè)試中，自變量(實(shí)驗(yàn)變量)是 (　　) A．制備的一系列濃度檢測(cè)液 B．一定的溫度或其他數(shù)據(jù) C．作物細(xì)胞質(zhì)壁分離狀態(tài) D．作物細(xì)胞液濃度 4．酶具有極強(qiáng)的催化功能，其原因是 (　　) A．降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能 B．增加了反應(yīng)物之間的接觸面積 C．提高了反應(yīng)物分子的活化能 D．酶提供使反應(yīng)開(kāi)始所必需的活化能 5．下列哪項(xiàng)不符合有關(guān)酶的敘述 (　　) A．酶是有機(jī)物 B．酶的催化效率很高 C．酶起催化作用時(shí)，和無(wú)機(jī)催化劑相同，是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 D．酶在催化反應(yīng)中本身也發(fā)生了變化 6．下列關(guān)于過(guò)氧化氫的敘述，正確的是 (　　) A．在無(wú)催化劑存在時(shí)，不會(huì)分解成水和氧氣 B．過(guò)氧化氫和水一樣無(wú)色無(wú)味，對(duì)皮膚無(wú)害 C．Fe3＋和過(guò)氧化氫酶都能加速過(guò)氧化氫的分解反應(yīng) D．在有催化劑存在時(shí)，過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的平衡點(diǎn)會(huì)向分解一側(cè)移動(dòng) 7．在比較過(guò)氧化氫酶和Fe3＋的催化效率的實(shí)驗(yàn)中，把肝臟制成研磨液的目的是 (　　) A．有利于過(guò)氧化氫酶的釋放 B．保護(hù)過(guò)氧化氫酶 C．提高過(guò)氧化氫酶的活性 D．以上說(shuō)法都不對(duì) 能力提升 8．20世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種RnaseP酶，是由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成，如果將這種酶中的蛋白質(zhì)除去，并提高M(jìn)g2＋的濃度，他們發(fā)現(xiàn)留下來(lái)的RNA仍然具有這種酶相同的活性，這一結(jié)果表明 (　　) A．酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) B．酶是由蛋白質(zhì)組成的 C．RNA也具有生物催化作用 D．絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA 9．多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶具有輔助消化的作用。關(guān)于酶的敘述，正確的是 (　　) A．多酶片中的酶都是蛋白質(zhì) B．一個(gè)酶分子只起一次作用 C．酶提供反應(yīng)開(kāi)始時(shí)所必需的活化能 D．食物消化過(guò)程需要酶的作用，而細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)不需要酶的作用 10．20世紀(jì)80年代，T.R.Cech在研究四膜蟲(chóng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其 rRNA前體加工除去某些片段的過(guò)程中發(fā)生“剪接反應(yīng)”，該反應(yīng)是在僅有RNA沒(méi)有任何蛋白質(zhì)參與的情況下完成的。下列推論最合理的是 (　　) A．該反應(yīng)不需要酶的催化 B．四膜蟲(chóng)體內(nèi)的這種RNA具有酶的特性 C．所有蛋白質(zhì)和RNA都是酶 D．有的DNA也可能是酶 11．下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是 (　　) A．人體中酶的活性受溫度、pH的影響，并只能在人體的細(xì)胞內(nèi)起作用 B．酶的基本組成單位是氨基酸 C．酶的組成元素一定有C、H、O、N D．酶均是由腺細(xì)胞合成的，具有高效性、專一性 12．下列有關(guān)酶的研究，按時(shí)間先后順序，正確的是 (　　) ①斯帕蘭札尼證明鳥(niǎo)胃里的化學(xué)變化?、谑┩鷱奈敢褐刑崛〕鑫傅鞍酌浮、廴藗冋J(rèn)識(shí)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)?、菘茖W(xué)家認(rèn)為，酶是活細(xì)胞產(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 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 綜合拓展 13．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，用于比較過(guò)氧化氫酶和Fe3＋的催化效率，據(jù)此回答下列問(wèn)題。 (1)本實(shí)驗(yàn)的主要目的是探索________________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①制備新鮮動(dòng)物肝臟的研磨液； ②將濾紙片在肝臟研磨液中浸泡后取出，貼在反應(yīng)室上側(cè)的內(nèi)壁； ③_______________________________________________________________________； ④將反應(yīng)小室旋轉(zhuǎn)180度，變成圖B所示狀態(tài)； ⑤每隔30秒讀取并記錄量筒中水面的刻度一次，共進(jìn)行5分鐘； ⑥另取相同裝置，將濾紙片換為_(kāi)_________________________________________，重復(fù)以上步驟。 (3)若兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象均不明顯，從實(shí)驗(yàn)材料分析，原因可能是___________________。 答案 知識(shí)清單 一、1.(1)活細(xì)胞　(2)化學(xué)反應(yīng)　(3)生命活動(dòng)　2.(1)基本無(wú)氣泡產(chǎn)生　有氣泡產(chǎn)生　有氣泡產(chǎn)生　有大量氣泡產(chǎn)生　(2)①a.人為改變　b．隨自變量變化而變化 c．可變因素?、谟^察的變量　始終保持相同　3.(1)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)　(2)更顯著　催化效率　(3)溫和 二、1.(1)純化學(xué)　生命活動(dòng)　(2)①整個(gè)細(xì)胞　細(xì)胞中的某些物質(zhì)?、谀承┪镔|(zhì)　(3)某些物質(zhì)　酵母細(xì)胞　活酵母細(xì)胞　(4)蛋白質(zhì)　(5)少數(shù)RNA　2.(1)活細(xì)胞　(2)催化作用　蛋白質(zhì)　RNA 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 1．(1)1號(hào)試管　2、3、4號(hào)試管　(2)加熱能提高過(guò)氧化氫分解速率　過(guò)氧化氫酶比Fe3＋的催化效率高得多 (3)①肝臟研磨液不新鮮；②沒(méi)有換滴管，用滴過(guò)肝臟研磨液的滴管滴FeCl3溶液 解析　(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱為變量，其中人為改變的變量稱為自變量，隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量。(2)從表中數(shù)據(jù)得出什么結(jié)論，關(guān)鍵看自變量是什么，然后看結(jié)果是什么。(3)實(shí)驗(yàn)誤差分析主要從材料的選擇是否合理、操作步驟是否規(guī)范等方面進(jìn)行分析。 知識(shí)鏈接　(1)變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素。 (2)自變量：實(shí)驗(yàn)要研究的因素，即人為改變的量。 (3)因變量：隨自變量的變化而變化的變量。 (4)無(wú)關(guān)變量：不是要研究的因素，但對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成影響，這樣的變量稱為無(wú)關(guān)變量。 (5)實(shí)驗(yàn)原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，除自變量外，其余因素都保持不變的設(shè)計(jì)為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)貫徹了三大原則：?jiǎn)我蜃幼兞吭瓌t；對(duì)照原則；等量原則。 (6)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組 接受自變量處理的實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)組；沒(méi)接受自變量處理的實(shí)驗(yàn)為對(duì)照組。 2．D　[酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物?；罴?xì)胞幾乎都能產(chǎn)生酶，且酶只有催化作用。] 方法點(diǎn)撥　酶本質(zhì)的證明實(shí)驗(yàn) (1)證明某種酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) 實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶溶液＋雙縮脲試劑→檢測(cè)是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)； 對(duì)照組：已知蛋白質(zhì)溶液＋雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。 (2)證明某種酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA 實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶溶液＋吡羅紅染液→檢測(cè)是否出現(xiàn)紅色； 對(duì)照組：已知RNA溶液＋吡啰紅染液→出現(xiàn)紅色。 3．C　[酶雖然是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，但它的催化作用不一定非在生物體內(nèi)，只要條件適宜，體內(nèi)體外都可起催化作用，故A項(xiàng)不正確。酶的催化作用表現(xiàn)在多方面，有的酶促進(jìn)物質(zhì)合成，有的酶促進(jìn)物質(zhì)分解，只有消化酶才能促進(jìn)消化，故B也不正確。調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)有激素、維生素、無(wú)機(jī)鹽等，酶對(duì)代謝過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)起催化作用，故C正確。在核糖體上合成的物質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以只有蛋白質(zhì)類的酶才在核糖體上合成，少數(shù)RNA也是酶，不能在核糖體上合成，故D也不正確。] 知識(shí)鏈接　酶知識(shí)的正誤辨析 正確說(shuō)法 錯(cuò)誤說(shuō)法 產(chǎn)生 場(chǎng)所 凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生(不考慮成熟紅細(xì)胞) 具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生 化學(xué) 本質(zhì) 有機(jī)物(或多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA) 蛋白質(zhì) 作用 場(chǎng)所 既可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用 只在細(xì)胞內(nèi)有催化作用 溫度 影響 低溫影響酶的活性，不破壞酶的結(jié)構(gòu)，高溫使酶變性失活 低溫引起酶的變性失活 作用 酶只起催化作用 酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能 來(lái)源 生物體內(nèi)合成 有的來(lái)源于食物 課后作業(yè) 1．B　[蛋白質(zhì)的基本元素組成為C、H、O、N；核酸的基本元素組成為C、H、O、N、P。] 2．C 解析　絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)水解后最終可得到氨基酸?？捎脠D表示： 3．A 4．A　[分子從常態(tài)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。酶具有極強(qiáng)的催化功能，主要原因就是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。] 5．D　[酶是一種有機(jī)催化劑，具有無(wú)機(jī)催化劑的一些特點(diǎn)，如都是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，改變化學(xué)反應(yīng)速率，和無(wú)機(jī)催化劑一樣，在化學(xué)反應(yīng)前后，性質(zhì)和數(shù)量不變。同時(shí)酶又具有自己的特點(diǎn)，如酶的催化效率很高，不能在高溫、高壓、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿等條件下保持其活性等。] 6．C　[酶和無(wú)機(jī)催化劑都只能催化可以進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，在正常情況下，過(guò)氧化氫可以分解成水和氧氣。在有Fe3＋和過(guò)氧化氫酶存在的情況下，反應(yīng)物被活化時(shí)需要的能量降低，因此反應(yīng)速率加快，但催化劑的存在并不能改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，另外，過(guò)氧化氫像水一樣無(wú)色無(wú)味，但有一定的腐蝕性。] 7．A　[酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，因?yàn)檫^(guò)氧化氫酶位于肝細(xì)胞內(nèi)，所以把肝臟制成研磨液的目的是將肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶釋放出來(lái)。] 8．C　[由實(shí)驗(yàn)自身前后對(duì)照的結(jié)果可推知RNA具有生物催化功能。] 9．A　[多數(shù)酶為蛋白質(zhì)，少數(shù)酶為RNA。多酶片中的酶全為消化酶，其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而不是提供反應(yīng)開(kāi)始時(shí)所需的活化能。另外，生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)，不管是食物消化，還是細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，均需酶的催化。] 10．B　[四膜蟲(chóng)的 rRNA前體加工除去某些片段的過(guò)程中，起催化作用的酶不是蛋白質(zhì)，而是四膜蟲(chóng)體內(nèi)的這種RNA本身，即RNA也具有酶的特性。] 11．C　[酶也可以在細(xì)胞外起作用，如各種消化酶；酶絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，極少數(shù)為RNA，所以酶的基本單位為氨基酸或核糖核苷酸，蛋白質(zhì)的元素種類含C、H、O、N，少數(shù)含有S、Fe、Mg等，RNA中含有C、H、O、N、P，所以酶的組成元素一定有C、H、O、N；幾乎所有的活細(xì)胞都可以合成酶，并不只由腺細(xì)胞合成]。 12．B 13．(1)酶的高效性(過(guò)氧化氫酶和Fe3＋催化效率的高低)　(2)③向反應(yīng)小室內(nèi)加入10 mL 3%的H2O2溶液 ⑥相同數(shù)量和大小浸過(guò)FeCl3溶液的濾紙片 (3)H2O2溶液放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而分解 解析　考查過(guò)氧化氫酶催化H2O2分解的實(shí)驗(yàn)。(1)本實(shí)驗(yàn)是為了探究生物催化劑與無(wú)機(jī)催化劑催化效率的高低。(2)若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，原因有：①加入的肝臟研磨液不新鮮；②H2O2溶液放置時(shí)間太久已被分解。本題的原因是②。