資源簡介

5.2
細胞的能量通貨-ATP導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標】
1．分析ATP的分子結(jié)構(gòu)，了解ATP的結(jié)構(gòu)特點。
2．結(jié)合ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化示意圖，概述二者之間的關(guān)系。(重、難點)
3．結(jié)合教材圖示，舉例說明ATP的利用。
【自主預(yù)習(xí)】
ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。下面是ATP的結(jié)構(gòu)圖。
結(jié)合該圖分析：
1．結(jié)構(gòu)簡式：ATP是三磷酸腺苷的英文名稱縮寫，其結(jié)構(gòu)簡式是A—P～P～P。其中A代表腺苷。T代表“3”。表示含有3個磷酸基團，P代表磷酸基團。“—”代表普通化學(xué)鍵。“～”代表高能磷酸鍵。
【小貼士】　ATP的結(jié)構(gòu)特點可用“一、二、三”來總結(jié)。即一個腺苷、二個高能磷酸鍵、三個磷酸基團。
2．結(jié)構(gòu)特點
(1)高能量：水解自由能在20.92
kJ/mol以上的磷酸化合物稱為高能磷酸化合物。在有關(guān)酶的催化作用下，ATP水解釋放的能量多達30.54kJ/mol，所以說ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。
(2)不穩(wěn)定：在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解，釋放能量。
3．ATP和RNA在組成成分上有怎樣的聯(lián)系？
答案：ATP去掉兩個磷酸基團后形成的結(jié)構(gòu)就是腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的基本單位之一。
4．ATP徹底水解會得到哪些成分？
答案：ATP徹底水解會得到腺嘌呤、核糖和磷酸。
ATP為生命活動提供能量離不開與ADP的相互轉(zhuǎn)化。下圖表示ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，請結(jié)合該圖分析：
1．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化
(1)轉(zhuǎn)化過程：ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵容易水解，于是遠離A的那個P就脫離開來，形成游離的Pi(磷酸)。同時，儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來，ATP就轉(zhuǎn)化成ADP。在有關(guān)酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同時與一個游離的Pi結(jié)合，重新形成ATP。
(2)有人說ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程是個可逆反應(yīng)，這種說法合適嗎？通過下面的分析來解答：
①從反應(yīng)條件上看：ATP的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶Ⅰ屬于水解酶；而ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶Ⅱ?qū)儆诤铣擅浮Ｓ擅傅膶Ｒ恍钥芍鲜龇磻?yīng)的條件是不相同(相同、不相同)的。
②從ATP合成與分解的場所上看：ATP合成的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；而ATP分解的場所有細胞膜(供主動運輸消耗的能量)、細胞核(DNA復(fù)制和RNA合成所消耗的能量)等。因此，其合成與分解的場所不盡相同。
③從能量上看：ATP水解的能量是儲存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)鍵，釋放出來后供各項生命活動利用，不能再由Pi和ADP形成ATP而儲存，而合成ATP的能量主要是有機物中的化學(xué)鍵和太陽能，因此，反應(yīng)中的能量流向是不可逆(可逆、不可逆)的。
綜上所述，ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程不是(是、不是)可逆反應(yīng)。
(3)ADP合成ATP時所需要的能量來源
①動物、人、真菌和大多數(shù)細菌：來自細胞呼吸作用時有機物分解釋放的能量。
②綠色植物：來自呼吸作用和光合作用。
【小貼士】　ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程應(yīng)可以概括為“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，酶是不相同的，場所是不完全相同的”。
2．ATP的利用
(1)利用途徑：由圖可知，ATP被用于各項生命活動。
如：細胞的主動運輸，生物發(fā)電、發(fā)光，肌細胞收縮，大腦思考等都需要ATP提供能量。另外，細胞內(nèi)吸能反應(yīng)一般與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系，放能反應(yīng)一般與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系。
(2)ATP在細胞中的含量并不多，為什么能為生命活動提供大量的能量？
答案：ATP在細胞內(nèi)的含量很少，但ATP與ADP在細胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化十分迅速，所以可以為生命活動提供直接能源，也使細胞內(nèi)ATP的含量總處于動態(tài)平衡之中。
【互動探究】
ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化歸納
比較項目
ATP的合成
ATP水解
反應(yīng)式
ADP＋Pi＋能量ATP
ATPADP＋Pi＋能量
場所
線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)
細胞內(nèi)所有需要能量的結(jié)構(gòu)
條件
由ATP合成酶催化
由ATP水解酶催化
能量來源
合成ATP的能量主要來自光能(光合作用)和化學(xué)能(細胞呼吸)
ATP水解釋放的能量是儲存在遠離A的高能磷酸鍵中的能量
能量去路
儲存在ATP中
用于各項生命活動
【課堂練習(xí)】
1．ATP的結(jié)構(gòu)簡式可以簡寫成(　　)
A．A－P－P～P　
B．A－P～P～P
C．A～P～P－P
D．A～P～P～P
答案：B
2．海洋中的鮟鱇魚有發(fā)光現(xiàn)象，其光能由(　　)
A．電能轉(zhuǎn)變而來
B．ATP轉(zhuǎn)化成ADP時釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來
C．熱能轉(zhuǎn)變而來
D．有機物進行氧化分解釋放的機械能轉(zhuǎn)變而來
答案：B
3．下面是ATP在酶的作用下水解后的產(chǎn)物及釋放能量，表述正確的是(　　)
A．A－P～P＋Pi＋能量
B．A－P－P＋Pi＋能量
C．A～P－P＋Pi＋能量
D．A～P～P＋Pi＋能量
答案：A
4．下列對ATP的敘述中，錯誤的是(　　)
A．遠離A的高能磷酸鍵容易水解
B．只在光合作用中產(chǎn)生
C．ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化
D．生命活動的直接供能物質(zhì)
答案：B
5．ATP在細胞內(nèi)的含量及其生成速度分別為(　　)
A．很多、很快
B．很少、很慢
C．很多、很慢
D．很少、很快
答案：D
6．如圖是有關(guān)ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需能量的主要來源示意圖，據(jù)圖回答下列問題：
(1)1分子ATP中含有________個高能磷酸鍵。
(2)圖中的a、b代表的生理過程分別是______、______。
(3)若動物和人產(chǎn)生的能量可以用于c，則c指________。
(4)在動物肌細胞中，進行②反應(yīng)時，釋放的能量來自
________________________________________________________________________。
(5)①②反應(yīng)進行時所需要的酶_______(選填“相同”或“不同”)，原因是_________。
答案：(1)2　(2)呼吸作用　光合作用　(3)生命活動　(4)遠離腺苷的高能磷酸鍵中的化學(xué)能　(5)不同　①和②是兩個不同的反應(yīng)，而酶具有專一性5.4
能量之源-光與光合作用（2）導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標】
1．閱讀科學(xué)家對光合作用的探究過程，了解人們對光合作用認識的過程。
2．結(jié)合事例及教材圖5—15，掌握光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程以及二者的關(guān)系。
3．聯(lián)系日常生活實際，思考影響光合作用的環(huán)境因素以及光合作用原理的實踐應(yīng)用。
【自主預(yù)習(xí)】
人們對光合作用的認識是一個漫長的漸進的過程，請閱讀教材完成下表內(nèi)容理解光合作用的實質(zhì)。
1．光合作用的探究歷程
實施者
實驗過程及現(xiàn)象
實驗結(jié)論
普利斯
特利
點燃的蠟燭與綠色植物，密閉——蠟燭不易熄滅
小鼠與綠色植物，密閉——小鼠不易窒息
植物能更新空氣
英格豪斯
500多次植物更新空氣的實驗
只有在陽光照射下，植物的綠葉部分才能更新空氣
梅耶
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律推理
植物把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來
實施者
實驗過程及現(xiàn)象
實驗結(jié)論
薩克斯
綠葉
綠葉光合作用產(chǎn)生淀粉
魯賓和
卡門
光合作用釋放的氧氣全部來自水
卡爾文
用14C標記的14CO2供小球藻進行光合作用
探明了CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機物中碳的過程，即卡爾文循環(huán)
2．根據(jù)上述探究總結(jié)光合作用的概念。
(1)場所：葉綠體。
(2)能量來源：光能。
(3)反應(yīng)物：二氧化碳和水。
(4)產(chǎn)物：有機物和氧氣。
(5)實質(zhì)：合成有機物，儲存能量。
3．結(jié)合上述分析，寫出產(chǎn)物是葡萄糖的光合作用反應(yīng)式。并標出各元素的去向。
答案：
光合作用是一個非常復(fù)雜的過程，包括一系列的化學(xué)反應(yīng)，下圖是光合作用的圖解，結(jié)合該圖和教材內(nèi)容分析：
1．寫出各種物質(zhì)的名稱或者符號
①葉綠體中的色素；②O2；③[H]；④ATP；⑤C3；⑥CO2；⑦(CH2O)。
2．光合作用中的化學(xué)反應(yīng)過程
3．結(jié)合反應(yīng)過程比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)
項目
光反應(yīng)
暗反應(yīng)
實質(zhì)
光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，并放出O2
同化CO2，形成有機物
時間
短促
較緩慢
條件
需葉綠素和光、酶
不需葉綠素和光，需要多種酶
場所
在葉綠體內(nèi)的類囊體的薄膜上進行
在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進行
物質(zhì)
轉(zhuǎn)化
(1)水的光解：2H2O4[H]＋O2
(2)ATP的生成：ADP＋PiATP
(1)CO2的固定：CO2＋C5―→2C3
(2)CO2的還原：C3(CH2O)
能量
轉(zhuǎn)換
光能―→ATP中活躍的化學(xué)能
ATP中活躍的化學(xué)能―→(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能
聯(lián)系
光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、能量ATP；
暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi
【互動探究】
(1)光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體內(nèi)膜和類囊體薄膜上。(　　)
(2)光反應(yīng)過程中合成了ATP，需要的能量來源于呼吸作用分解的有機物。(　　)
(3)光反應(yīng)的進行不需要任何酶的參與。(　　)
(4)高等綠色植物白天進行光反應(yīng)，夜晚進行暗反應(yīng)。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
【課堂練習(xí)】
1．某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48
h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍色，有的沒有出現(xiàn)藍色。其中，沒有出現(xiàn)藍色的部位是(　　)
A．a(chǎn)、b
和d
B．a(chǎn)、c
和e
C．c、d
和e
D．b、c
和e
答案：B
2．魯賓和卡門用HO和CO2作為原料進行光合作用實驗，下列符合實驗結(jié)果的是(　　)
A．釋放的氧氣全是O2
B．釋放的氧氣一部分是O2
，一部分是18O2
C．釋放的氧氣全是18O2
D．釋放的氧氣大部分是O2
，少部分是18O2
答案：C
3．光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是(　　)
A．H2O、CO2、ADP
B．CO2、[H]、ATP
C．H2O、CO2、ATP
D．[H]、H2O、ADP
答案：B
4．光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)依次發(fā)生在(　　)
A．細胞質(zhì)、細胞核中
B．葉綠體的外膜、內(nèi)膜上
C．葉綠體的類囊體薄膜上、葉綠體的基質(zhì)中
D．葉綠體的基質(zhì)中、葉綠體的類囊體膜上
答案：C
5．小麥的葉肉細胞通過光合作用合成葡萄糖，組成葡萄糖的碳、氫和氧三種元素分別來自(　　)
A．CO2、C3H6O3
和H2O
B．CO2、H2O和H2O
C．CO2、H2O和
CO2
D．C3H6O3、H2O和CO2
答案：C
6．如圖表示植物光合作用的一個階段，下列各項敘述正確的是(　　)
A．該反應(yīng)的場所是類囊體的薄膜
B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多種酶
C．提高溫度一定能促進C6H12O6的生成
D．無光條件有利于暗反應(yīng)進行
答案：B
7．如圖為光合作用圖解，請據(jù)圖作答：
(1)填寫圖中名稱：A________、B________、C________、D________、E________、F________、G________、H________。
(2)B存在于________內(nèi)________的薄膜上；C是____________劑，參與暗反應(yīng)；B還能將A轉(zhuǎn)變成________能并貯存在________中。
(3)D與F結(jié)合形成E的過程叫做________；E接受光反應(yīng)提供的能量，被________還原成________，同時將能量貯存于其中，這個過程叫做________。
(4)用18O標記后的H2O灌溉某株植物，短時間內(nèi)18O不可能出現(xiàn)在(　　)
A．植物周圍的氧氣中
B．植物周圍的水蒸氣中
C．細胞質(zhì)的水中
D．葉肉細胞生成的糖類中
答案：(1)光能　葉綠體中的色素　[H]　CO2　C3　C5　(CH2O)　多種酶　(2)葉綠體　類囊體　還原　化學(xué)　ATP　(3)CO2的固定　[H]　(CH2O)　C3的還原　(4)D5.3
ATP的主要來源-細胞呼吸（2）導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標】
1．闡明無氧呼吸的過程，列表比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同。
2．聯(lián)系日常生活中的實例，了解細胞呼吸原理的應(yīng)用。(重、難點)
【自主預(yù)習(xí)】
除酵母菌外，還有很多生物能進行無氧呼吸。請閱讀教材內(nèi)容，探討無氧呼吸的有關(guān)內(nèi)容。
1．無氧呼吸的過程
無氧呼吸可以概括為兩個階段，整個過程都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。
(1)第一階段：1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸，產(chǎn)生少量[H]，釋放少量的能量。
(2)第二階段：丙酮酸在不同酶的作用下，分解為酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化成乳酸。
(3)結(jié)合無氧呼吸的過程修訂下列反應(yīng)式：
①C6H12O6===2C2H5OH＋2CO2C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量；
②C6H12O6===2C3H6O3C6H12O62C3H6O3＋少量能量。
(4)酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫做發(fā)酵，以產(chǎn)物不同分別稱為酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。
(5)參照有氧呼吸的概念，概括無氧呼吸的定義：無氧呼吸指細胞在無氧條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。
2．不同的生物無氧呼吸的方式不同，請將下面生物進行分類：
①甜菜塊根　②玉米的根毛細胞　③馬鈴薯塊莖　④人體肌肉細胞　⑤酵母菌　⑥乳酸菌　⑦玉米的胚　⑧蘋果
(1)產(chǎn)酒精、二氧化碳的是②⑤⑧。
(2)產(chǎn)乳酸的是①③④⑥⑦。
3．對有氧呼吸和無氧呼吸進行比較，完成下表：
項目
有氧呼吸
無氧呼吸
不
同
點
反應(yīng)條件
有氧、有氧呼吸酶
無氧、無氧呼吸酶
呼吸場所
第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段在線粒體內(nèi)
全過程都在細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)
分解產(chǎn)物
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
釋放能量
較多
很少
聯(lián)系
①其實質(zhì)都是分解有機物，釋放能量，生成ATP供生命活動需要；
②二者的第一階段相同；
③有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎(chǔ)上進化而來的
【互動探究】
影響細胞呼吸的外界因素主要有溫度、氧氣和二氧化碳等，生產(chǎn)生活中人們可以利用細胞呼吸的原理，合理控制細胞的呼吸作用為人類服務(wù)。
1．細胞呼吸的影響因素
(1)內(nèi)部因素：主要指不同的生物種類、同一植物的不同器官、不同發(fā)育時期的呼吸酶的種類、數(shù)量不同。
(2)環(huán)境因素
①溫度
溫度主要是影響呼吸酶的活性，在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強度隨著溫度的升高而增強；但超過一定的溫度，酶的活性下降，甚至?xí)冃允Щ睿瑥亩购粑饔脺p弱直至停止。
②氧氣
a．從曲線可以看出，氧氣對有氧呼吸有促進作用，對無氧呼吸有抑制作用。
b．O2濃度為零時，只進行無氧呼吸；O2濃度在10%以下，進行有氧呼吸和無氧呼吸；O2濃度在10%以上，只進行有氧呼吸。
c．M點時，有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一樣多？
答案：不是。根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸時，1C6H12O6―→6CO2；無氧呼吸時，1C6H12O6―→2CO2。所以當有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等時，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
③二氧化碳
CO2是呼吸作用的產(chǎn)物，對細胞呼吸有抑制作用。
④水
在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。
2．細胞呼吸原理的實踐應(yīng)用
(1)用透氣紗布或“創(chuàng)可貼”包扎傷口：增加通氣量，抑制破傷風(fēng)桿菌的無氧呼吸。
(2)利用酵母菌釀酒時：早期通氣——促進酵母菌有氧呼吸，利于菌種繁殖；后期密封發(fā)酵罐——促進酵母菌無氧呼吸，利于產(chǎn)生酒精。
(3)食醋、味精制作：向發(fā)酵罐中通入無菌空氣，促進醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌進行有氧呼吸。
(4)土壤松土促進根細胞呼吸作用，有利于主動運輸，為礦質(zhì)元素的吸收供應(yīng)能量；無土栽培時要及時通入空氣，避免因無氧呼吸產(chǎn)生酒精而爛根。
(5)貯存糧食、水果的條件——低氧(不是無氧)，低溫；但二者差別在含水量方面，糧食要曬干入庫，水果要保持一定濕度。
(6)提倡慢跑：促進肌細胞有氧呼吸，防止無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。
【課堂練習(xí)】
1．下列細胞中，其呼吸過程會產(chǎn)生乙醇的是(　　)
A．缺氧條件下的馬鈴薯塊莖細胞
B．劇烈運動時的人骨骼肌細胞
C．酸奶生產(chǎn)中的乳酸菌
D．受澇的植物根細胞
答案：D
2．食品保鮮必須保持食品的質(zhì)鮮、色鮮，保持原有的風(fēng)味。目前，人們常采用保鮮膜來保存食品，其原理是(　　)
A．膜內(nèi)食品與空氣隔絕，阻止呼吸作用，有機物不再分解
B．使用保鮮膜可降低蔬菜、水果的呼吸作用，減少有機物的分解
C．保鮮膜具有殺菌作用，使蔬菜、水果不會腐爛
D．上述說法都對
答案：B
3．植物種子萌發(fā)時，如果長時間缺氧，就會引起爛芽，主要是由于(　　)
A．能量不足
B．酒精中毒
C．乳酸中毒
D．CO2中毒
答案：B
4．制作泡菜、酸菜時，所用菜壇子必須密封，其原因是(　　)
A．防止水分蒸發(fā)
B．防止菜葉萎蔫
C．防止產(chǎn)生的乳酸揮發(fā)
D．乳酸菌在有氧條件下發(fā)酵被抑制
答案：D
5．用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O的轉(zhuǎn)移途徑是(　　)
A．葡萄糖→丙酮酸→水
B．葡萄糖→丙酮酸→氧
C．葡萄糖→氧→水
D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
答案：D
6．某種抑制劑使細胞的呼吸作用明顯下降，則同期下列物質(zhì)吸收和產(chǎn)生減少的分別是(　　)
A．Ca2＋、丙氨酸
B．甘油、二氧化碳
C．氧氣、水
D．脂肪酸、乙醇
答案：C
7．某些植物在早春開花時，花序細胞的耗氧速率高出其他細胞100倍以上，但單位質(zhì)量葡萄糖生成ATP的量卻只有其他細胞的40%，此時的花序細胞(　　)
A．主要通過無氧呼吸生成ATP
B．產(chǎn)生的熱量遠多于其他細胞
C．線粒體基質(zhì)不參與有氧呼吸
D．沒有進行有氧呼吸第三階段
答案：B
8．生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解如下，據(jù)圖回答：
(1)反應(yīng)①②③④中，可在人體細胞中進行的是________。
(2)糧食貯藏過程中，有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，這是因為________________。
(3)在反應(yīng)①②③④中，必須在有氧條件下進行的是__________。
(4)在微生物體內(nèi)丙酮酸可以轉(zhuǎn)化為α－酮戊二酸，該酸在酶的催化下可以轉(zhuǎn)化為谷氨酸，當谷氨酸增多并與酶結(jié)合時，可導(dǎo)致谷氨酸合成減少，其原因是____________。
答案：(1)①②④　(2)呼吸作用產(chǎn)生水　(3)②
(4)酶的活性受到抑制5.4
能量之源-光與光合作用（1）導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標】
1．通過動手實驗，理解綠葉中色素提取的原理，掌握色素的種類和作用。(重點)
2．結(jié)合教材99頁圖5—11，概述葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。
【自主預(yù)習(xí)】
植物的光合作用離不開光能，光能的捕獲離不開色素。結(jié)合“綠葉中色素的提取和分離”實驗探究色素的種類和作用。
1．實驗：“綠葉中色素的提取和分離”
(1)實驗原理
①綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。
②不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。因而，色素會隨著層析液在濾紙上的擴散而分離開。
(2)實驗步驟分析
①提取色素時，加入研缽內(nèi)的物質(zhì)：A二氧化硅少許，作用是使研磨得充分；B碳酸鈣少許，作用是防止研磨中色素被破壞；C無水乙醇10
mL，作用是溶解色素。
②過濾時，要將糨糊狀的研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放一塊單層尼龍布。
③制備濾紙條時，將濾紙條的一端剪去兩角的作用是防止色素帶不整齊。畫濾液細線的要求是細、齊、直，還要重復(fù)畫幾次。
④色素分離時，加蓋的目的是防止層析液揮發(fā)；關(guān)鍵應(yīng)注意層析液不要沒及濾液細線，否則濾液細線會被層析液溶解，不能分離。
(3)實驗結(jié)果
2．色素的性質(zhì)
(1)從圖中可以讀出：葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大；類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大，對綠光吸收量較少，所以葉片呈現(xiàn)綠色。
(2)溫室內(nèi)自然光照射的情況下，給植物人工補充哪些單色光對增產(chǎn)有利？
答案：紅光、藍紫光屬于對植物光合作用最有效的光，因此可以補充這兩種光達到增產(chǎn)的目的。
光合色素是分布在葉綠體中的，請結(jié)合下面材料探究葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。
1．葉綠體的結(jié)構(gòu)
(1)[1]外膜使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與細胞質(zhì)基質(zhì)分開，保證了葉綠體相對獨立地進行代謝活動。
(2)由[3]類囊體堆疊而成[4]基粒，增大了膜面積，增加了反應(yīng)面積。
(3)[5]葉綠體基質(zhì)以及[3]類囊體的薄膜上含有與光合作用有關(guān)的酶。
(4)[3]類囊體的薄膜上分布著能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的色素。
(5)[5]葉綠體基質(zhì)中還含有少量的DNA和RNA。
2．葉綠體的功能
如圖是恩格爾曼的實驗示意圖。據(jù)圖思考：
(1)恩格爾曼的實驗中好氧細菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中，說明光合作用放氧的部位是葉綠體。
(2)在葉綠體的類囊體和基質(zhì)中，含有多種進行光合作用的酶，說明光合作用的有關(guān)生化反應(yīng)在葉綠體中進行。
(3)葉綠體的功能：進行光合作用的場所。
【互動探究】
(1)葉綠體中的色素既能溶于有機溶劑又能溶解于水中。(　　)
(2)可選用綠色植物任何部位的葉片進行色素的提取與分離。(　　)
(3)向研缽中加入少量的CaCO3和少量的SiO2作用是相同的。(　　)
(4)過濾色素溶液時，漏斗基部應(yīng)放置多層濾紙。(　　)
(5)層析得到的濾紙條上各種色素帶的寬度可說明不同色素含量的多少。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
【課堂練習(xí)】
1．在做“綠葉中色素的提取和分離”實驗時，研磨綠葉不需要加入(　　)
A．乙醇　　　
B．層析液
C．二氧化硅
D．碳酸鈣
答案：B
2．關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述，不正確的是(　　)
A．可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素
B．葉綠體中色素能夠分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同
C．研缽中加入二氧化硅、碳酸鈣和綠葉后直接用杵棒進行研磨，不用作任何處理
D．濾液細線要畫得細而直，避免色素帶間的部分重疊
答案：C
3．葉綠體中不含有的成分是(　　)
A．DNA和RNA
B．與光合作用有關(guān)的酶
C．色素
D．與呼吸作用有關(guān)的酶
答案：D
4．在進行“綠葉中色素提取和分離”的實驗時，不讓層析液沒及濾液細線的原因是(　　)
A．濾紙上幾種色素會擴散不均勻而影響實驗結(jié)果
B．濾紙上的濾液細線會變粗而使色素太分散
C．色素會溶解在層析液中而使實驗失敗
D．濾紙上的幾種色素會混合起來不分散
答案：C
5．某同學(xué)從楊樹葉片中提取并分離得到4種色素樣品，經(jīng)測定得到下列吸收光譜圖，其中屬于葉綠素b的是(　　)
答案：A
6．下面是“綠葉中色素的提取和分離”實驗的部分材料和用具。據(jù)圖回答：
(1)圖中步驟①加入研缽內(nèi)的物質(zhì)為：A________10
mL，作用是________；B________少許，作用是使研磨充分；C________少許，作用是____________。
(2)圖中步驟②將研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有__________。
(3)圖中步驟③剪去兩角的作用是_______，畫濾液細線的要求是____________。
(4)圖中步驟④中加蓋的目的是__________；色素帶最寬的是__________，擴散速度最快的是________。
(5)秋天，北方樹葉大都由綠變黃，其原因是占四種色素總量3/4的________和________分解，從而顯示出________和________的顏色。
答案：(1)無水乙醇　溶解色素　二氧化硅　碳酸鈣　防止色素被破壞　(2)單層尼龍布　(3)防止色素帶擴散不整齊　細、齊、直　(4)防止層析液揮發(fā)　葉綠素a　胡蘿卜素　(5)葉綠素a　葉綠素b　胡蘿卜素　葉黃素5.1
降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（2）導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標】
1．分析相關(guān)實驗，理解酶的高效性和專一性的含義。(重點)
2．通過探究實驗，歸納溫度和pH變化對酶活性的影響，并能分析有關(guān)曲線。
3．進一步嘗試控制自變量、觀察和檢測因變量，體驗對照實驗和重復(fù)實驗的方法。(難點)
【自主預(yù)習(xí)】
酶與無機催化劑相比，有很多共同點，也有不同點，請結(jié)合下面內(nèi)容探究酶的高效性和專一性。
1．酶的高效性
(1)在比較肝臟研磨液(過氧化氫酶)和氯化鐵對過氧化氫的催化效率實驗中(如圖)，試管甲產(chǎn)生的氣泡比試管乙多，說明與無機催化劑相比，酶的催化作用具有高效性。
甲　　　　　　乙
(2)含義：酶的催化效率比無機催化劑高許多，大約是無機催化劑的107～1013倍。
(3)意義：有利于細胞內(nèi)的生化反應(yīng)快速高效地進行。
2．酶的專一性
(1)淀粉和蔗糖不是還原糖，但淀粉水解后會生成麥芽糖，蔗糖水解后產(chǎn)生葡萄糖和果糖，它們都是還原糖。下表為比較新鮮唾液(唾液淀粉酶)對淀粉和蔗糖的催化作用實驗：
試管編號
1
2
可溶性淀粉
2
mL
蔗糖溶液
2
mL
新鮮的唾液
1
mL
1
mL
37℃保溫5分鐘
新制的斐林試劑
2
mL
2
mL
水溶加熱
實驗現(xiàn)象
有磚紅色沉淀
沒有磚紅色沉淀
①1號試管有磚紅色沉淀生成，說明產(chǎn)生了還原糖，淀粉有(有、沒有)被水解；2號試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明蔗糖沒有(有、沒有)被水解。
②實驗結(jié)論：淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有專一性。
(2)肽酶能催化多種多肽水解為氨基酸，是否說明肽酶沒有專一性？
答案：不是。酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，肽酶催化的是一類反應(yīng)，也說明其具有專一性。
(3)由以上探究可知，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，酶的作用具有專一性。
【互動探究】
由于多數(shù)酶是容易變性的蛋白質(zhì)，所以酶的作用需要溫和的條件。結(jié)合教材提供的材料用具設(shè)計相關(guān)的實驗過程，請分析：
1．實驗一：溫度變化對工業(yè)淀粉酶(適宜溫度60℃)催化作用的影響
步驟
試管編號
1
2
3
加入3%可溶性淀粉溶液
2
mL
2
mL
2
mL
提供環(huán)境溫度
60℃的水
沸水
冰塊
保溫
5
min
5
min
5
min
注入2%新鮮淀粉酶溶液
1
mL
1
mL
1
mL
繼續(xù)保溫
5
min
5
min
5
min
滴入碘液
1
滴
1滴
1滴
實驗現(xiàn)象
無明顯顏色變化
藍色
藍色
(1)1號試管無明顯變化說明淀粉被水解了，2、3號試管呈藍色說明淀粉沒有被水解。
(2)該實驗說明：唾液淀粉酶在60℃時活性最高，溫度偏高或者偏低都會影響酶的活性，使酶活性降低，因此酶的作用需要適宜的溫度。
(3)能否在反應(yīng)后加入新制的斐林試劑觀察是否有磚紅色沉淀生成，來判斷試管中的淀粉是否水解了？
答案：不能。因為這個實驗要嚴格控制溫度，而斐林試劑的反應(yīng)需要水浴加熱。
2．實驗二：pH變化對過氧化氫酶催化作用的影響
步驟
試管編號
1
2
3
20%肝臟研磨液
1
mL
1
mL
1
mL
蒸餾水
1
mL
5%氫氧化鈉溶液
1
mL
5%鹽酸溶液
1
mL
3%過氧化氫溶液
2
mL
2
mL
2
mL
振蕩試管
結(jié)果
有大量氣泡產(chǎn)生
無明顯氣泡
無明顯氣泡
(1)1號試管中有大量的氣泡產(chǎn)生，說明過氧化氫酶的活性很高，2、3號試管無明顯氣泡，說明在不適宜的pH范圍內(nèi)，過氧化氫酶的活性很低。
(2)該實驗說明：酶的作用需要適宜的pH。pH偏高或偏低都會使酶活性降低。
(3)該實驗中，能否在加入肝臟研磨液后，直接加入3%過氧化氫溶液，然后再調(diào)節(jié)pH?
答案：不能。因為酶的作用具有高效性，在調(diào)節(jié)pH之前，試管中已經(jīng)發(fā)生了劇烈反應(yīng)，會影響到實驗結(jié)果。
【課堂練習(xí)】
1．紡織工業(yè)上的褪漿工序常用兩種方法：化學(xué)法，用NaOH溶液7～9克/升，在70～80℃條件下作用12小時，褪漿率僅為50%～60%；加酶法：用少量細菌淀粉酶，在適宜溫度時只需5分鐘，褪漿率達100%，這一事實說明(　　)
A．酶具有多樣性　
B．酶具有高效性
C．酶具有專一性
D．酶具有溶解性
答案：B
2．將1
mL
5%的新鮮唾液倒入裝有10
mL淀粉溶液的試管內(nèi)，置于25℃的溫水中水浴，下列各方法中能提高試管內(nèi)反應(yīng)速率的是(　　)
A．向試管內(nèi)通氣
B．適當提高實驗溫度
C．向試管內(nèi)加入少量的麥芽糖
D．向試管內(nèi)加入大量的酸或堿
答案：B
3．如圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是(　　)
A．當反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降
B．當反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升
C．酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存
D．酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴重
答案：B
4．下表是為了研究酶作用的特性，以20%的過氧化氫溶液為反應(yīng)底物的一組實驗方法及結(jié)果，通過分析實驗結(jié)果，不能得出的結(jié)論是(　　)
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Fe3＋
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
加熱煮沸后冷卻的鮮肝提取液
同自然分解一樣
A．酶的催化效率具有高效性
B．酶的催化條件具有溫和性
C．酶的催化對象具有專一性
D．高溫會使酶失去活性
答案：C
5．胰蛋白酶作用于一定量的某種物質(zhì)(底物)，溫度保持在37℃，pH保持在最適值，生成物量與反應(yīng)時間關(guān)系如下圖。請回答下列問題。
(1)該酶作用的底物是__________。
(2)在140
min后，曲線變成水平，這是因為__________。
(3)若增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生成物量變化的示意曲線。
(4)若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由2逐漸升高到10，則酶催化反應(yīng)的速度將______________，原因是________________________。
(5)下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速率和溫度關(guān)系的是______。
答案：(1)蛋白質(zhì)　(2)底物量一定，底物已被耗盡　(3)見下圖
(4)不變　在pH＝2時酶已經(jīng)失活　(5)C5.3
ATP的主要來源-細胞呼吸（1）導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標】
1．通過實驗探究，掌握酵母菌細胞呼吸的方式，并在探究過程中理解細胞呼吸的概念。(難點)
2．結(jié)合教材93頁圖5—8，概述線粒體的結(jié)構(gòu)。
3．結(jié)合教材圖文，概述有氧呼吸的三個階段，在此基礎(chǔ)上概括有氧呼吸的概念。(重點)
【自主預(yù)習(xí)】
細胞呼吸是細胞內(nèi)ATP的主要來源，請結(jié)合教材內(nèi)容深入理解細胞呼吸的概念并深究細胞呼吸的方式。
1．請從以下五個方面理解細胞呼吸的概念
(1)發(fā)生場所：生活狀態(tài)的細胞內(nèi)。
(2)分解底物：生物體內(nèi)的有機物。
(3)呼吸產(chǎn)物：CO2和水或不徹底的氧氣產(chǎn)物(因呼吸類型而異)。
(4)反應(yīng)類型：氧化分解。
(5)能量變化：有機物中化學(xué)能釋放，生成ATP。
2．酵母菌是兼性厭氧菌，因此可以用酵母菌來研究有氧呼吸和無氧呼吸。下面是簡易的實驗裝置，結(jié)合該圖進行探究：
(1)實驗變量的控制
①本實驗的自變量是氧氣的有無，因變量是是否有CO2和酒精的產(chǎn)生。
②甲乙裝置中是如何控制自變量的？
答案：甲中用橡皮球或者氣泵充氣的目的是保證A瓶中有氧氣存在，乙中B瓶密封保證無氧環(huán)境。
③圖甲中質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液的作用是什么？
答案：NaOH與空氣中的CO2反應(yīng)生成Na2CO3和H2O，保證了通入酵母菌培養(yǎng)液的氣體不含CO2，避免對實驗結(jié)果的干擾。
④B瓶裝好后，要過一段時間再連接裝有澄清石灰水的錐形瓶，這是為什么？
答案：B瓶封口后，錐形瓶內(nèi)的空氣中有氧，酵母菌開始進行有氧呼吸，也產(chǎn)生CO2，所以，要過一段時間，等B瓶中氧氣消耗完以后，再將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，保證通入石灰水中的是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2。
(2)產(chǎn)物檢測
①酒精的鑒定：橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇(俗稱酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。
②CO2的鑒定：CO2可使澄清石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。
(3)結(jié)果分析
①甲、乙裝置中的澄清石灰水都變混濁，但是甲裝置石灰水變混濁的程度大。說明酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳，但是有氧條件下產(chǎn)生的二氧化碳更多些。
②從A、B中各取少量培養(yǎng)液分別注入1、2號兩支試管中，再分別加入0.5
mL含有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液。振蕩后發(fā)現(xiàn)1號試管不變色，2號試管變成灰綠色，這說明酵母菌在無氧條件下會產(chǎn)生酒精。
(4)實驗結(jié)論：酵母菌的細胞呼吸有兩種方式：有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸必須在有氧條件下進行，產(chǎn)生大量的CO2和水；無氧呼吸需在無氧條件下進行，無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精，同時也產(chǎn)生CO2，但CO2的產(chǎn)生量比有氧呼吸要少。
對于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細胞呼吸的主要方式，下圖是細胞內(nèi)有氧呼吸的過程示意圖，結(jié)合該圖分析下面的問題：
1．線粒體
線粒體具有雙層膜，[3]內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成[2]嵴，大大增加內(nèi)膜的表面積，線粒體內(nèi)充滿了液態(tài)的[4]基質(zhì)，線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。
2．結(jié)合圖解，對有氧呼吸的三個階段進行歸納，完成下表：
階段
場所
反應(yīng)物
產(chǎn)物
釋放能量
第一階段
細胞質(zhì)基質(zhì)
葡萄糖
丙酮酸、[H]
少量
第二階段
線粒體基質(zhì)
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量
第三階段
線粒體內(nèi)膜
[H]、O2
H2O
大量
4．根據(jù)反應(yīng)式概括有氧呼吸的概念：有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
5．有氧呼吸和物質(zhì)燃燒有什么異同，結(jié)合下表分析：
有氧呼吸
物質(zhì)燃燒
反應(yīng)條件
溫和條件，需要酶催化
點燃
能量釋放程度
緩慢釋放
劇烈釋放
是否生成ATP
是
否
【互動探究】
細胞呼吸和燃燒有什么區(qū)別呢？它的過程又是怎樣的呢？
【課堂練習(xí)】
1．下列可用于探究不同呼吸方式的實驗材料是(　　)
A．萌發(fā)的種子　　　
B．蛔蟲
C．草履蟲
D．以上均可以
答案：A
2．下列關(guān)于“探究酵母菌細胞呼吸的方式”，說法不正確的是(　　)
A．酵母菌常被用作研究細胞呼吸的實驗材料，其主要原因是酵母菌屬于兼性厭氧生物
B．在有氧呼吸的裝置中，可將空氣直接通入酵母菌的培養(yǎng)液
C．酵母菌呼吸產(chǎn)生的CO2可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃
D．酵母菌呼吸產(chǎn)生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色
答案：B
3．在有氧呼吸過程中，水分子參與反應(yīng)的過程和生成水分子的過程分別發(fā)生在(　　)
A．第一階段和第二階段
B．第一階段和第三階段
C．第二階段和第三階段
D．第三階段和第二階段
答案：C
4．有氧呼吸的三個階段都產(chǎn)生的是(　　)
A．二氧化碳
B．丙酮酸
C．[H]和ADP
D．ATP
答案：D
5．請據(jù)圖分析，經(jīng)數(shù)小時后，U型管甲、乙兩處的液面會出現(xiàn)下列哪種情況。(實驗裝置足以維持實驗期間小白鼠的生命活動，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對實驗結(jié)果的影響)(　　)
A．甲處上升，乙處下降
B．甲、乙兩處都下降
C．甲處下降，乙處上升
D．甲、乙兩處都不變
答案：C
6．如圖是測量種子萌發(fā)時錐形瓶中氣體體積變化的實驗裝置。錐形瓶中放的種子事先用水浸泡過并在稀釋的消毒劑中清洗過(不影響種子的生命力)。實驗開始時U型管左側(cè)液面與右側(cè)液面相平，每隔半小時利用標尺量出右側(cè)液面高度變化，以下關(guān)于該實驗的分析正確的是(　　)
A．種子在消毒劑中清洗是為了防止微生物呼吸作用干擾實驗結(jié)果
B．此實驗的目的是測定種子萌發(fā)時有氧呼吸及無氧呼吸的速率
C．一段時間后右側(cè)液面高度不再變化，說明種子的細胞呼吸完全停止
D．為排除外界因素的影響，需要將裝置中的NaOH溶液換成清水(其他保持不變)作為對照組
答案：A
7．某小組欲探究酵母菌有氧呼吸的產(chǎn)物，在實驗中組成了如圖裝置。請完成以下問題。
(1)提出假設(shè)：______________________________________。
(2)材料用具(略)。
(3)設(shè)計實驗步驟：
①將配制好的__________，在B中裝入__________，目的是________________，在C中裝入____________；
②依圖安裝好實驗裝置，并將裝置__________________________；
③一段時間后觀察__________________________________________。
(4)預(yù)期實驗結(jié)果：________________________________。
答案：(1)在有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸產(chǎn)生CO2　(3)①酵母菌葡萄糖溶液裝入A瓶　NaOH溶液　除去空氣中的CO2　澄清石灰水　②用凡士林密封　③澄清石灰水是否變混濁　(4)若澄清的石灰水變混濁，證明酵母菌細胞進行有氧呼吸產(chǎn)生CO25.1
降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（1）導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標】
1．通過有關(guān)實驗，分析酶的作用，并在此基礎(chǔ)上學(xué)會控制自變量、觀察和檢測因變量，并掌握設(shè)置對照實驗的基本方法。(難點)
2．通過閱讀教材，了解酶的發(fā)現(xiàn)歷程，加深對酶本質(zhì)的理解。(重點)
【自主預(yù)習(xí)】
細胞代謝離不開酶，請結(jié)合教材實驗探討酶在代謝中的作用。
1．觀察下面兩個反應(yīng)，總結(jié)細胞代謝的概念。
葉綠體：CO2＋H2O(CH2O)＋O2
核糖體：氨基酸多肽(蛋白質(zhì))
(1)對細胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)。細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細胞代謝。
(2)從反應(yīng)式來看，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與。
2．結(jié)合教材，通過比較過氧化氫在不同條件下的分解來認識酶在細胞代謝中的作用。
(1)實驗原理
①2H2O22H2O＋O2；
②2H2O22H2O＋O2；
③2H2O22H2O＋O2。
過氧化氫在自然條件下分解緩慢，用新鮮的肝臟研磨液、Fe3＋以及加熱的方法使過氧化氫分解，通過觀察氣泡數(shù)目和比較對衛(wèi)生香的助燃程度可以了解過氧化氫酶的作用和意義。
(2)實驗材料：新鮮的肝臟研磨液。
(3)實驗步驟以及變量控制
試管編號
新配制的體積分數(shù)為3%
的過氧化氫溶液
實驗處理
1
2
mL
不做其他處理
2
2
mL
90℃水浴加熱
3
2
mL
滴加2滴質(zhì)量分數(shù)為3.5%的FeCl3溶液
4
2
mL
滴加2滴質(zhì)量分數(shù)為20%的肝臟研磨液
實驗中變量的控制
①相關(guān)概念
②結(jié)合上述概念，試著分析該實驗中的自變量、因變量、無關(guān)變量、對照組、實驗組，填入下表。
自變量
因變量
無關(guān)變量
對照組
實驗組
2號：水浴加熱；3號：加FeCl3溶液；4號：加肝臟研磨液
H2O2分解速率
加入H2O2的量；實驗室的溫度；FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度
1號
試管
2、3、4號試管
③在對照實驗中，除了要觀察的變量(自變量)外，其他變量(無關(guān)變量)都應(yīng)當始終保持相同。
(4)實驗現(xiàn)象與結(jié)果分析
試管
編號
氣泡的
多少
點燃的
衛(wèi)生香檢測
結(jié)果分析
1
無明顯
的氣泡
無助燃性
H2O2自然分解緩慢
2
很少
助燃性較弱
加熱能促進H2O2分解
3
較多
助燃性較強
Fe3＋能催化H2O2分解
4
很多
助燃性更強
過氧化氫酶有催化H2O2分解的作用，且效率更高
3.實驗的討論與思考
(1)2試管與1試管相比，說明過氧化氫分子從不反應(yīng)的常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)需要提供能量。分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。加熱能加快過氧化氫的分解，是因為加熱為過氧化氫分子提供了活化能。
(2)過氧化氫酶和Fe3＋能加快過氧化氫的分解，是為其提供了活化能嗎？
答案：不是。
(3)結(jié)合下圖歸納酶催化作用的實質(zhì)
從上圖可以看出酶的催化作用的本質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。
(4)4號試管和3號試管相比，說明酶和無機催化劑一樣，都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使原來高溫、高壓下才能發(fā)生的反應(yīng)在常溫、常壓下就能發(fā)生。同無機催化劑相比，酶的催化效率更高。
【互動探究】
酶是一種生物催化劑，其化學(xué)本質(zhì)是什么呢？對此科學(xué)家們進行了不懈地研究。
1．閱讀教材P81“資料分析”后，把科學(xué)家和他們的發(fā)現(xiàn)連起來。
2．酶的概念：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。
3．唾液中含有唾液淀粉酶，要驗證唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，請根據(jù)下列給出的實驗材料完成實驗的設(shè)計：剛?cè)〉耐僖骸⒁阎鞍滓骸㈦p縮脲試劑及試管等用具。
組別
待測液
檢驗試劑
預(yù)期現(xiàn)象
結(jié)論
實驗組
唾液
雙縮脲
試劑
出現(xiàn)
紫色
唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)
對照組
已知蛋
白液
雙縮脲
試劑
出現(xiàn)
紫色
【課堂練習(xí)】
1．在“比較過氧化氫在不同條件下分解”的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是(　　)
A．保護過氧化氫酶
B．有利于過氧化氫酶與反應(yīng)物的接觸
C．提高過氧化氫酶的活性
D．有利于對實驗結(jié)果的觀察
答案：B
2．“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，滴入過氧化氫酶的試管內(nèi)(　　)
A．產(chǎn)生的氣泡多，點燃的衛(wèi)生香燃燒不猛烈
B．產(chǎn)生的氣泡多，點燃的衛(wèi)生香燃燒猛烈
C．產(chǎn)生的氣泡少，點燃的衛(wèi)生香燃燒不猛烈
D．產(chǎn)生的氣泡少，點燃的衛(wèi)生香燃燒猛烈
答案：B
3．下列有關(guān)酶的敘述，正確的是(　　)
A．組成酶的單體是氨基酸或脫氧核苷酸
B．冬季，人體內(nèi)酶的活性隨環(huán)境溫度的下降而降低
C．底物充足，其他條件適宜，酶促反應(yīng)速率與酶的濃度成正比
D．酶通過提供能量或降低活化能來提高反應(yīng)速率
答案：C
4．在如圖所示的實驗中，屬于自變量的是(　　)
A．催化劑
B．過氧化氫分解的速率
C．產(chǎn)生氣泡量
D．試管中的過氧化氫溶液的量
答案：A
5．如圖是某種酶催化某二糖的水解過程示意圖。據(jù)圖分析下列說法正確的是(　　)
A．該過程可以表示麥芽糖的水解
B．反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變
C．該酶也可以催化其他二糖的水解
D．該反應(yīng)過程中的酶只能利用一次
答案：B
6．活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。如圖為酶的作用模型。請據(jù)圖回答問題：
(1)從圖中可以看出，沒有酶催化時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)需要的活化能________，有酶催化時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)需要的活化能______，a指_____。因此，酶催化作用的本質(zhì)是_______。
(2)酶的化學(xué)本質(zhì)是________，酶起作用的部位是________。
答案：(1)高　低　酶所降低的活化能　降低反應(yīng)的活化能　(2)蛋白質(zhì)或RNA　細胞內(nèi)或細胞外

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