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1、第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶【学习目标】1、理解酶的作用、本质、特性 2、探究实验设计的基本思路【学习过程】一、酶的作用、本质是什么？酶有哪些特性？酶的作用：降低化学反应的活化能（催化作用）酶的本质：绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶的特性：高效性、专一性、酶的作用条件较温和（酶活性受温度和pH的影响）二、分组设计实验1、探究酶的催化作用材料：新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液，体积分数为3%的过氧化氢溶液，蒸馏水。实验步骤：1、取两支洁净的试管，分别编号A、B，向两支试管内分别加入2mL过氧化氢溶液。2、A试管中加入2滴肝脏研磨液，B试管内加入2滴蒸馏水。3、观察气泡冒出情况，并用
2、带火星的卫生香检测。预测实验结果：A试管有大量气泡且卫生香剧烈燃烧；B试管几乎无气泡且卫生香不复燃。结论：酶有催化作用2、验证：酶的本质是蛋白质还是RNA（简单写出设计思路）与双缩脲试剂反应呈现紫色为蛋白质。 与吡罗红反应呈现红色为RNA3、验证酶的高效性课题：比较H2O2酶和Fe3+对H2O2催化作用材料：新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液，质量分数为3.5的FeCl3溶液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，实验步骤：1、取两支洁净的试管，分别编号A、B，向两支试管内分别加入2mL过氧化氢溶液。2、A试管中加入2滴肝脏研磨液，B试管内加入2滴FeCl3溶液。3、观察气泡冒出情况，并用带火星
3、的卫生香检测。预测实验结果：A试管有大量气泡且卫生香剧烈燃烧；B试管有少量气泡且卫生香燃烧不剧烈。结论：酶有高效性4、验证酶的专一性课题：淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验步骤：1、取两支试管编号1、2，在1号试管中注入2mL的淀粉溶液，2号试管注入2mL的蔗糖溶液，然后在两支试管中都注入等量的淀粉酶溶液。2、将两支试管放到60的水中，保温5分钟。3、取出两支试管，各加入等量的斐林试剂，水浴加热。4、观察结果及分析：1号试管中出现砖红色沉淀，2号试管无变化。1号试管中的淀粉不是还原性糖，但淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，所以出现砖红色沉淀；2号试管中的蔗糖不是还原性糖，蔗糖的分解
4、产物葡萄糖和果糖是还原性糖，但淀粉酶不能水解蔗糖，所以无砖红色沉淀。得出结论：淀粉酶能催化淀粉分解成麦芽糖，不能催化蔗糖的分解，说明酶有专一性。5、探究酶的活性受pH的影响假设：pH对酶活性有影响材料：新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液，体积分数为3%的过氧化氢溶液。质量分数为5%的HCl，质量分数为5%的NaOH溶液。实验步骤：1、取3支试管，编号为1、2、3，各加入等量的肝脏研磨液。2、1、2号试管各加入等量的5%的HCl、5%的NaOH溶液，3号试管加入等量的水。3、在3支试管中都加入等量的H2O2。4、用带有火星的卫生香检测。 预测可能结果：1、2号试管无变化，3号试管卫生香燃烧剧烈。结
5、论： pH对酶活性有影响 请在上述实验的基础上设计实验探究：过酸过碱使酶永久失活，不能恢复。 1号试管中加5%的NaOH调至中性，2号试管中加5%的HCl调至中性，再向3支试管中各加入等量的H2O2，1、2号试管中仍没有气泡冒出。6、探究温度对酶活性的影响：假设：温度影响酶的活性材料：质量分数为2%的新制的淀粉酶溶液，淀粉溶液，碘液；60水、100水、冰水实验步骤：1、取6支试管编号，A、A1、B、B1、C、C1。在A 、B 、C试管中都加入等量的淀粉溶液，在A1、B1、C1试管中都加入等量淀粉酶溶液。2、A、A1试管放入60水中，B、B1试管放入100水中，C、C1试管放入冰水中，维持5分钟
6、。3、分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自温度5分钟。4、取出后各加入等量的碘液，观察预测可能结果：A管不变蓝，B、C管都变蓝。结论：温度影响酶的活性 请在上述实验的基础上设计实验探究：温度过高时酶永久失活；低温使酶活性降低，适宜温度下酶活性可恢复。B、C管都放到60水中，维持一段时间，C管蓝色退去，B管仍是蓝色。三、归纳总结1、实验设计的基本思路（1）提出问题 （2）假设 （3）实验步骤 分组编号 控制自变量 检测观察 （4）结果预测及分析 （5）结论2、实验设计的基本原则（1）对照的原则 （2）单因子变量的原则 （3）等量的原则 （4）科学性原则【反馈训练】花盆大豆
7、光照温度 水 130粒向阳光25充足 230粒暗室25不充足1某个生物兴趣小组，为了研究光照对大豆发芽的影响，设计了如右表所示的实验，但这个实验设计中，应该修改的内容是 A两个花盆都应该放在向阳的地方 B两个花盆的温度都应维持在5环境中 C两个花盆都应该放在黑暗的地方 D两个花盆都应该给予充足的水分答案：D2为证明“唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”，某同学制订了下列实验方案。 （1）实验目的（略） （2）实验材料和用具（略） （3）实验方法步骤步骤：取2支试管，编号为A和B，各注入2mL浆糊。向A试管内加入2mL唾液向2支试管中各滴加2滴碘液。将2支试管振荡后放在37水中恒温10min。同时取出2
8、支试管，观察试管内溶液颜色的变化。（4）结论：唾液中含有淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。该实验的方法和步骤以及结论有没有错误？如果有请指出并改正。答案：错误实验方法和步骤：第步应在B试管中加入2mL清水；第步和第步应作对调，以排除碘液对淀粉分解的影响；结论错误：本实验只能证明唾液对淀粉的分解作用，但不能证明具体分解后的产物是什么。3、2003年研究细胞水通道和离子通道的科学家获得了诺贝尔化学奖。科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测细胞渗透吸水、失水过程中，水分子进出细胞需通过此通道。为验证这一假设，科学家得到了如下材料：a、含有
9、水通道蛋白的细胞；b、去除水通道蛋白的细胞某生物小组同学设计了以下实验研究水通道：取一只培养皿，加入一定量的蒸馏水，放入含有水通道蛋白的细胞，一段时间后用显微镜观察。加入水通道蛋白的细胞吸水胀破。结论：水分子通过水通道蛋白进入细胞内部此实验的目的是_找出上述实验过程的不合理之处，并加以改正：验证水分子进出细胞需通过水通道蛋白；缺少对照实验。改正：取另一只培养皿，加等量的蒸馏水；将不含有水通道蛋白的细胞放入，在相同条件下放置一段时间后用显微镜观察。不含有水通道蛋白的细胞保持原状。4现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影
10、响，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能出现的实验结果，并分别得出相应的结论。材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等（1）做出假设：_（2）方法步骤：_ _（3）可能的实验结果及结论： _ _ _答案：（1）做出假设：植物种子的萌发不受光照的影响（2）方法步骤：取两个培养皿编号A、B，向两个培养皿中倒入适量且等量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中。将A组置于有光照的环境中，B组置于黑暗环境中。在培养过程中，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。（3）可能的实验结果及相应的结论：有光组萌发，无光组也萌发，（或答发芽率差异不显著），该种植物的种子
11、萌发不受光的影响。有光组萌发，无光组不萌发，（或答发芽率有光组高于无光组，差异显著），光是该种植物种子萌发的必要条件之一。有光组不萌发，无光组萌发，（或答无光组发芽率高于有光组，差异显著），光抑制该种子的萌发。5在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。 实验材料：萤火虫的萤光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干等其他实验所需材料。 （1）实验步骤： （2）实验预期结果与分析(实验预期结果多种多样，写出其中3种并加以分析)：答案：实验步骤：配置不同浓度的ATP溶液置于
12、小烧杯中，贴上标签； 将萤光器粉末分成若干等份分别放于试管，贴上标签； 在每支试管加入等量不同浓度的ATP溶液； 观察发光现象并记录。 实验现象预测：发光现象随ATP溶液浓度升高而渐强； 发光现象随ATP溶液浓度升高而渐弱； 在不同ATP溶液浓度的条件下，发光现象没有变化。 实验结论：萤光强度与ATP浓度成正比； 萤光强度与ATP浓度成反比；萤光强度与ATP浓度无关。解析：该实验的自变量是ATP浓度，所以在每支试管中，要放入不同浓度的ATP溶液，其它条件都相同。该实验是探究实验，实验预期结果应有多种情况，但不用面面俱到，主要写出三种情况，随ATP浓度增大，萤光强度是增强，还是不变，还是减弱。-5- 第二教育网精品教案
