讲降低化学反应活化能的酶

讲降低化学反应活化能的酶回扣基础·构建网络第2页,共34页，2024年2月25日，星期天一、酶的作用和本质

基础导学[判一判]

1．细胞代谢的主要场所是线粒体()

2．酶在生物体内有催化和调节作用()

3．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质()

4．活细胞都能产生酶，有些酶中含有核糖()

5．酶催化作用的实质——提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行()

6．细胞质中没有作用于DNA的解旋酶()

7．细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶()××√××√

提示在叶绿体、线粒体中含有，而叶绿体、线粒体都属于细胞质。×第3页,共34页，2024年2月25日，星期天[想一想]

1．酶的基本单位是什么？

2．能催化淀粉酶水解的酶是哪种？

提示⑴大多数为氨基酸，少部分为核糖核苷酸。

⑵蛋白酶。二、酶的特性

1．＿＿＿：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。

2．专一性：每一种酶只能催化＿＿＿＿＿化学反应。

3．酶的作用条件较＿＿：在＿＿＿的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显＿＿。在过酸、过碱或温度过高条件下酶会＿＿＿＿，而在低温条件下酶的活性＿＿，但＿＿＿＿。高效性一种或一类温和最适宜降低变性失活降低不会失活第4页,共34页，2024年2月25日，星期天[练一练]嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是()

A．炒肉的过程中加入

B．肉炒熟后起锅前加入

C．先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟

D．室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟D第5页,共34页，2024年2月25日，星期天教材78～79页实验及控制变量：1～4号试管中，自变量是什么？因变量是什么？无关变量呢？实验组和对照组是？

回扣教材提示:自变量为“加热”、“Fe3＋”和“H2O2酶”；因变量：产生气泡的数量及速度；无关变量：H2O2的量及浓度、肝脏研磨液的新鲜程度；实验组为2、3、4号试管，对照组为1号试管。

第6页,共34页，2024年2月25日，星期天知识网络蛋白质RNA活化能高效性专一性第7页,共34页，2024年2月25日，星期天突破考点·提炼方法第8页,共34页，2024年2月25日，星期天1．下列有关酶的叙述正确的是()

A．凡是活细胞都能产生酶，酶可以由具分泌功能的细胞产生，也可以从食物中获取

B．酶只有在细胞内才起作用，既能催化细胞内化学反应，又能在新陈代谢中和生长发育中起调控作用

C．将淀粉酶溶液中加入双缩脲试剂发现溶液出现紫色，说明酶的化学本质一定是蛋白质

D．将H2O2酶和蒸馏水同时等量加入H2O2溶液中，发现在有酶的试管中迅速出现大量气泡，说明酶的确降低了反应的活化能，具有催化作用提升核心概念的理解能力

——酶的概念拓展及验证实验典例引领D第9页,共34页，2024年2月25日，星期天

1．酶的概念拓展考点剖析类别内容来源功能种类按存在部位分按功能分与无机催化剂相同的性质一般来说，活细胞都能产生酶降低化学反应的活化能，提高化学反应速率胞内酶：合成后在细胞内起作用，如有氧呼吸酶胞外酶：合成后分泌到细胞外起作用，如消化酶水解酶：在物质水解时起催化作用合成酶：在物质合成时起催化作用①降低反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点②反应前后，酶的性质和数量不变第10页,共34页，2024年2月25日，星期天第11页,共34页，2024年2月25日，星期天第12页,共34页，2024年2月25日，星期天第13页,共34页，2024年2月25日，星期天2.酶的本质及生理作用的验证实验

⑴酶是蛋白质的验证实验

①实验设计思路

实验组：

对照组：

②实验结果分析：

③实验变量：

自变量是

，因变量是

。

待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应已知蛋白液＋双缩脲试剂→紫色反应通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；若不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。待测酶液和已知蛋白液是否有紫色反应第14页,共34页，2024年2月25日，星期天对照组：底物＋等量蒸馏水—→底物不被分解

②实验结果分析：

根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。

③实验变量：

自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解。检测⑵酶的催化作用

①实验设计思路

实验组：底物＋相应酶液—→底物是否被分解检测第15页,共34页，2024年2月25日，星期天

1．为了验证口腔的分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在37℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是()

A．实验②

B．实验①

C．实验①、实验②都能

D．实验①、实验②都不能对位训练

答案A第16页,共34页，2024年2月25日，星期天2．如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是()

A．a、b、c表示温度，

则一定是a＞b＞c

B．a、b、c表示酶的浓度，

则a＞b＞c

C．a、b、c表示底物的浓度，则a＞b＞c

D．a、b、c表示温度，则不可能是a＞b＞c提升坐标曲线题解题能力——与酶有关的曲线分析

典例引领答案B第17页,共34页，2024年2月25日，星期天1．酶催化活性的表示方法

单位时间内底物的减少量或产物的生成量。

2．表示酶高效性的曲线

⑴催化剂可加快化学反应速率，

与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

⑵酶只能缩短达到化学反应平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。

⑶酶只能催化已存在的化学反应。

3．表示酶专一性的曲线

加入酶B的反应速率与无酶条件

下的反应速率相同，说明酶B对此反

应无催化作用，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，进一步说明酶具有专一性。

考点剖析第18页,共34页，2024年2月25日，星期天4．温度、pH影响酶活性的曲线

⑴分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。

⑵过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温只是使酶的活性降低，酶的分子结构未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。⑶反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度，如图C所示。第19页,共34页，2024年2月25日，星期天

5．底物浓度

酶量一定的条件下，在一定范围内随着

底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到

一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和

酶活性的限制(如图)。

6．酶浓度

在底物充足、其他条件适宜且固定的条

件下，酶促反应速率与酶浓度成正比(如图)。第20页,共34页，2024年2月25日，星期天3．(2011·大纲全国卷，31)某同学从温度为55℃～65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：

⑴测定脂肪酶活性时，应选择＿＿作为该酶作用的物质，反应液中应加入＿＿溶液以维持其酸碱度稳定。

⑵要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为＿＿＿。

⑶根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。实验技能提升——酶特性的实验探究在一定温度范围(包括55℃～65℃)内设置温度梯度，分别测定酶的活性，若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。脂肪缓冲蛋白质典例引领第21页,共34页，2024年2月25日，星期天1．酶的高效性——比较

过氧化氢在不同条件下的分解考点剖析第22页,共34页，2024年2月25日，星期天

⑴实验注意问题

①实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。

②实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。③滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断。第23页,共34页，2024年2月25日，星期天

2．酶的专一性

方案一：

淀粉酶淀粉酶用同一种酶催化两种不同物质①淀粉(非还原糖)——→麦芽糖(还原糖)

蔗糖(非还原糖)——→蔗糖

②用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。第24页,共34页，2024年2月25日，星期天

方案二：

蔗糖酶淀粉酶3．探究温度对酶活性的影响步骤项目试管1试管2试管31加入可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2放置在不同温度环境0℃100℃60℃3加入新配置的α­淀粉酶溶液1mL1mL1mL4完成反应5min5min5min5滴入碘液2滴2滴2滴6观察结果用两种不同酶催化同一种物质①淀粉(非还原糖)——→麦芽糖(还原糖)

淀粉(非还原糖)——→淀粉

②再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。变蓝变蓝不变蓝第25页,共34页，2024年2月25日，星期天4．探究pH对酶活性的影响步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL盐酸1mLNaOH溶液3注入等量的H2O2溶液2mL2mL2mL4观察现象实验注意问题：

有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生⑴实验程序中2、3步一定不能颠倒，否则实验失败。

⑵本实验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH，再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。

⑶本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。第26页,共34页，2024年2月25日，星期天1．应遵循单一变量原则，同时还要设置对照实验。

2．实验设计的一般思路：分析课题→把握原理→确认变量→设置对照→一般步骤。其关键：实验变量如何操纵、无关变量如何控制、反应变量如何检测。在此分析的基础上，设计步骤、预测结果并得出结论。例如：

⑴验证或探究酶具有高效性：高效性是一种比较性概念，是指与无机催化剂相比具有高效性。因此应设置酶与无机催化剂对同一反应的催化效率的对照，不能用酶和蒸馏水做对照，若这样是验证酶的催化功能。

⑵验证或探究酶具有专一性：专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。因此验证酶具有专一性应设置一种酶对不同化学反应的催化效果的对照。方法体验与酶有关的实验设计方法总结

第27页,共34页，2024年2月25日，星期天

⑶验证或探究温度对酶活性的影响：自变量是温度，应设置具有一定梯度的多个不同温度条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低温、适温、高温”三个指标。注意α­淀粉酶最适温度是60℃。

⑷验证或探究pH对酶活性的影响：自变量是pH，应设置具有一定梯度的多个不同pH条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低pH、最适pH、高pH”三个指标。注意胃蛋白酶最适pH在1.5左右。第28页,共34页，2024年2月25日，星期天

典例下列有关酶特性的实验设计最科学、严谨的是()选项实验目的主要实验步骤A酶催化具有高效性实验组：2mL3%H2O2＋1mL过氧化氢酶，保温5min对照组：2mL3%H2O2＋1mL蒸馏水，保温5minBpH影响酶的活性①向A、B、C三支试管中分别加入2mL3%可溶性淀粉②向A、B、C三支试管中依次加入1mL不同pH的缓冲液③向A、B、C三支试管中分别加入1mL新鲜唾液④A、B、C三支试管均在适宜温度下保持5min，再用斐林试剂检验C探究酶作用的适宜温度2mL3%可溶性淀粉＋2mL新鲜唾液＋碘液→每隔5min将溶液温度升高10℃，观察溶液颜色变化D酶催化具有专一性实验组：2mL3%可溶性淀粉＋1mL新鲜唾液，保温5min后，碘液检验对照组：2mL3%蔗糖溶液＋1mL新鲜唾液，保温5min后，碘液检验B第29页,共34页，2024年2月25日，星期天典例(2010·上海卷，17)下列有关人体中酶和激素的叙述，正确的是()

A．酶和激素都是蛋白质

B．酶和激素都与物质和能量代谢有关

C．酶和激素都由内分泌细胞分泌

D．酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用易错警示对酶和激素的相关知识辨析不清

B第30页,共34页，2024年2月2