1、第第8讲讲 酶的本质、特性及相关实酶的本质、特性及相关实验探究验探究2017备考备考最新考纲最新考纲1.酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用()。2.探究影响酶活性的因素。探究影响酶活性的因素。考点一酶的本质和作用考点一酶的本质和作用、特性、特性(5年年2考考)化学本质 绝大多数是 少数是合成原料合成场所主要是来源一般来说，都能产生酶生理功能具有 作用作用原理 降低化学反应的关于酶的说法，正确的是：关于酶的说法，正确的是：1.具分泌功能的细胞产生具分泌功能的细胞产生2.有的从食物中获得，有的在体内转化有的从食物中获得，有的在体内转化3.活细胞都能产生活细胞都能产生4.酶对底物有严格的选择性酶对底物
2、有严格的选择性5.酶只能在活细胞内发挥作用酶只能在活细胞内发挥作用6.低温、高温、过酸过碱都能使酶失活低温、高温、过酸过碱都能使酶失活7.酶具有调节、催化等多种功能酶具有调节、催化等多种功能8.酶是生物催化剂，只起催化作用酶是生物催化剂，只起催化作用9.催化反应前后的酶的数量和性质没有变化催化反应前后的酶的数量和性质没有变化10.酶制剂适于在低温（酶制剂适于在低温（04摄氏度）下保存摄氏度）下保存3、4、8、9、101.1.关于生物体产生的酶的叙述，错误的是关于生物体产生的酶的叙述，错误的是 A.A.酶的化学本质是蛋白质或酶的化学本质是蛋白质或RNARNA B.B.脲酶能够将尿素分解成氨和脲酶
3、能够将尿素分解成氨和CO2CO2 C.C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类 D.D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁2.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是核糖体中能催化该反应的物质是()A.蛋白酶蛋白酶 B.RNA聚合酶聚合酶C.RNA D.逆转录酶逆转录酶2.酶的作用原理酶的作用原理(1)(1)无酶催化的反应曲线是无酶催化的反应曲线是 。(2)(2)有酶
4、催化的反应曲线是有酶催化的反应曲线是 。(3)ca(3)ca段的含义是段的含义是 。(4)ba(4)ba段的含义是段的含义是 。(5)(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则则b b点在纵轴上将点在纵轴上将 如何如何移动移动？2.酶特性相关模型分析酶特性相关模型分析(1)酶的高效性酶的高效性 与无机催化剂相比，酶的催化效率与无机催化剂相比，酶的催化效率 。酶只能缩短达到化学平衡所需的酶只能缩短达到化学平衡所需的 ，不能，不能改变化学反应的改变化学反应的 。更高更高平衡点平衡点23(1)(2015广东卷广东卷36，A)依据酶作用原理，针对依据酶作用原理，针
5、对下下图在图在t时加酶后时加酶后反应曲线应由反应曲线应由变为变为、中的哪一条？中的哪一条？提示提示（2.）专一性）专一性：每一种酶只能催化：每一种酶只能催化 化化学反应。学反应。一种或一类一种或一类(2)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如理时间的关系如下下图所示，请思考：图所示，请思考：甲、乙两种酶的化学本质分别甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？是什么？提示提示甲为甲为RNA，乙为蛋白质。，乙为蛋白质。欲让甲、乙两种酶的变化趋势欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？换位，应加入何类酶？提示提示RNA水解酶水解酶1.催化淀粉
6、水解的酶？催化淀粉酶水解的酶？催化淀粉水解的酶？催化淀粉酶水解的酶？0最适温度最适温度t/mmolmmol.s.s-1-1温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响在最适温度的两侧，反应速率都比较在最适温度的两侧，反应速率都比较_;_;在最适温度下，酶的在最适温度下，酶的活性活性_低温：低温：_酶的活性，升温可以恢复。酶的活性，升温可以恢复。高温：破坏了酶的高温：破坏了酶的_，使酶失去，使酶失去_且不可恢复且不可恢复。（3）酶的作用条件温和）酶的作用条件温和/mmolmmol.s.s-1-1最适最适pH0pH pH pH对酶活性的影响对酶活性的影响在最适合的在最适合的pHpH下，下，酶的活性酶的活性
7、 在过酸过碱的条件下，都会使酶的在过酸过碱的条件下，都会使酶的 遭到破坏而遭到破坏而失去失去 且不可恢复。且不可恢复。酶的作用与本质 作用：作用：由酶催化的化学反应，称由酶催化的化学反应，称 酶促反应酶促反应 酶对化学反应的催化效率为酶对化学反应的催化效率为 酶的活酶的活性性参与参与细胞代谢细胞代谢，催化催化化学反应。化学反应。温度与温度与pH是如何影响酶促反应速率的？是如何影响酶促反应速率的？底物浓度与酶浓度呢？底物浓度与酶浓度呢？讨论：影响酶促反应速率的因素：讨论：影响酶促反应速率的因素：1 1温度温度3 3酶的浓度：酶的浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。
8、4 4底物浓度：底物浓度：在一定浓度范围在一定浓度范围内，酶促反应速率随底物浓内，酶促反应速率随底物浓度的增加而度的增加而 ，但达到，但达到一定浓度，受一定浓度，受 限制，限制，反应速率不再变化反应速率不再变化2 2pHpH酶酶促促反反应应速速率率底物浓度底物浓度酶酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度底物无限底物无限酶量一定酶量一定催化效率催化效率麦芽糖量麦芽糖量abc1.ab段限制酶促反应段限制酶促反应的因素？的因素？Bc段呢？段呢？2.该图在最适温度下的该图在最适温度下的曲线图，若温度上升曲线图，若温度上升5摄氏度，摄氏度，b点向点向 移动。移动。3.若增加麦芽糖量，若增加麦芽糖量，c
9、点点 移，移，若增加酶量，若增加酶量，c点点 移。移。下下不动不动上上最适最适pH也不变也不变不影响不影响不变不变山东高考第34页判断对错：1.酶的本质是蛋白质。酶的本质是蛋白质。2.具有分泌功能的细胞才能产生酶。具有分泌功能的细胞才能产生酶。3.合成酶的场所是核糖体，原料是氨基酸。合成酶的场所是核糖体，原料是氨基酸。4.酶具有调节、催化等多种功能。酶具有调节、催化等多种功能。5.只在细胞内起催化作用。只在细胞内起催化作用。6.低温会引起酶变性失活。低温会引起酶变性失活。7.酶发生催化作用后被分解。酶发生催化作用后被分解。8.酶发挥作用的机理是给化学反应提供能量？酶发挥作用的机理是给化学反应提
10、供能量？温故而知新1.下列关于酶和激素的叙述，正确的是下列关于酶和激素的叙述，正确的是()A.同一种酶不可能存在于分化程度不同的活细胞中，一同一种酶不可能存在于分化程度不同的活细胞中，一种激素只有一种靶细胞种激素只有一种靶细胞B.酶和激素发挥作用时均需要与特定的物质相结合酶和激素发挥作用时均需要与特定的物质相结合C.酶可以为合成激素的反应物提供活化能，从而加快激酶可以为合成激素的反应物提供活化能，从而加快激素的合成速率素的合成速率D.在最适温度和在最适温度和pH值条件下，最适合酶的保存值条件下，最适合酶的保存B点拨点拨比较酶与激素比较酶与激素 产生化学本质作用机制激素内 分泌 细胞蛋白质、多肽
11、、固醇、单胺等作为信号分子作用于相应的靶细胞，并在发挥作用后被灭活酶几 乎所 有的 活细胞绝大多数为蛋白质，少数为RNA作为催化剂降低反应的活化能，在化学反应的前后，其质量与化学性质均不发生改变共性均具有微量、高效性均具一定的特异性考点考点二二ATP的结构、功能和作用的结构、功能和作用(5年年2考考)1.结构简式结构简式 ,其中其中“A”代表代表 ,“”代表代表 。2.结构示意图结构示意图由结构式可看出，由结构式可看出，ATP的结构特点可用的结构特点可用“一、二、三一、二、三”来总来总结，即一个结，即一个 、二个、二个 、三个、三个 。3.ATP与与ADP相互转化的反应式相互转化的反应式4.A
12、TP的主要功能的主要功能5.ATP的主要来源的主要来源细胞内的一种细胞内的一种 化合物，是细胞生命活动所需能量的化合物，是细胞生命活动所需能量的 。植物：植物：动物、真菌和大多数细菌：动物、真菌和大多数细菌：(1)生理过程生理过程 (2)场所：线粒体、场所：线粒体、叶绿体。、叶绿体。巧记能源物质的三个巧记能源物质的三个“一一”与一个与一个“二二”1.下图表示下图表示ATP水解产生水解产生ADP的过程。请据图回答下列问题：的过程。请据图回答下列问题：(1)图中图中A表示表示_，P代表代表_，(2)图中图中表示表示_，其中蕴藏着，其中蕴藏着_。(3)图中图中为为_的过程，其作用是的过程，其作用是_
13、。(4)催化该过程的酶与催化催化该过程的酶与催化ATP生成的酶生成的酶_(填填“是是”或或“不 是不 是”)同 一 种 酶同 一 种 酶,高 等 植 物 细 胞 内高 等 植 物 细 胞 内 A T P 在在_等部位生成。等部位生成。2.在活细胞中，下列循环过程永不在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，如图所示，下列相停止地进行着，如图所示，下列相关叙述错误的是关叙述错误的是()A.在在过程中，是由于远离过程中，是由于远离A的高能磷酸键断裂而释放出能量的高能磷酸键断裂而释放出能量B.在绿色植物体内在绿色植物体内的生理活动有光合作用、细胞呼吸的生理活动有光合作用、细胞呼吸C.A1和和A2应为
14、不同种物质，其作用底物不同应为不同种物质，其作用底物不同D.呼吸作用中，主要进行呼吸作用中，主要进行过程，能量来自有机化合物的分解过程，能量来自有机化合物的分解答案答案D1.高考重组判断正误高考重组判断正误(1)DNA与与ATP中所含元素的种类相同。中所含元素的种类相同。(2015课标卷，课标卷，1A)()(2)每个每个ADP分子中含有两个高能磷酸键。分子中含有两个高能磷酸键。(2014江苏江苏B)()(3)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中不会同时发生在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中不会同时发生ATP的的合成和分解。合成和分解。(2013四川理综，四川理综，1C)()(4)细胞代谢所需的细
15、胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生。可在细胞质基质中产生。(2013海南卷，海南卷，4D)()(5)人在饥饿时，细胞中人在饥饿时，细胞中ATP与与ADP的含量照样达到动态平衡。的含量照样达到动态平衡。(天津卷，天津卷，6)()3.在下列四种化合物的化学组成中，圆圈中在下列四种化合物的化学组成中，圆圈中“A”的名称是的名称是转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：_细胞质基质产生ATP：细胞呼吸_叶绿体产生ATP：_消耗ATP：_DNA复制、转录、蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸_消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：_细胞核消耗ATP：_主动运输、胞吞、胞吐
16、第一阶段光反应暗反应和自身第二、三阶段蛋白质的合成DNA复制、转录等(1)ATP与与ADP相互转化比较相互转化比较项目ATP的合成ATP的水解所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位资料11 1、无机催化剂、无机催化剂酸酸既能催化蛋白质的水解，也能既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。催化脂肪、淀粉水解。2 2、蛋白酶、蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。肪、淀粉等的水解。3 3、
17、口腔里有口腔里有唾液淀粉酶唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化。两天后还没被消化。由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。探究实验探究实验-温度对酶活性的影响提出问题：提出问题：温度对酶的活性有什么影响？温度对酶的活性有什么影响？作出假设：作出假设：过高、过低都会影响酶的活性。过高、过低都会影响酶的活性。材料用具：材料用具：质量分数为质量分数为3%3%的可溶性淀粉溶液，的可溶性淀粉溶液，质量分数为质量分数为2%2%的新配制的淀粉酶溶液，碘液的新配制的淀粉酶溶液，碘液7070热水热水，3737温水温水，0冰水冰水，试管，试管，
18、量筒，量筒，烧杯，烧杯，滴管。滴管。实验设计：实验设计：进行实验：进行实验：分析结果：分析结果：1号试管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色保持保持00冰水中冰水中反应约反应约5min5min加热至加热至100100，反应约反应约5min5min加热至加热至6060，反应约反应约5min5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡无明显现象无明显现象蓝色蓝色淀粉溶液淀粉溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论淀粉溶液淀粉溶液1号试管号试管2号试管号试管3号试管号试管实实验
19、验步步骤骤一一二二三三四四五五实验现象实验现象结论结论试管各加入试管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液取取3支试管，分别加入等量淀粉酶溶液支试管，分别加入等量淀粉酶溶液取取1号试管和一号试管和一支加有酶溶液支加有酶溶液的试管，共同的试管，共同加热至加热至60，保持约保持约5min取取2号试管和一号试管和一支加有酶溶液支加有酶溶液的试管，共同的试管，共同在在0冰水保持冰水保持约约5min取取3号试管和一号试管和一支加有酶溶液的支加有酶溶液的试管，共同加热试管，共同加热至至100，保持，保持约约5min给、号试管分别加入对应的淀粉酶溶液给、号试管分别加入对应的淀粉酶溶液2滴，振荡保温滴，振荡保温5min
20、支试管各加入两滴碘液，震荡观察。支试管各加入两滴碘液，震荡观察。无明显变化无明显变化蓝色蓝色蓝色蓝色只有在适合的温度下酶的催化效率最高只有在适合的温度下酶的催化效率最高交流与表达：实验过程中先加酶再调控温度同样能说明实验过程中先加酶再调控温度同样能说明温度对酶活性的影响，你赞同吗？改用斐温度对酶活性的影响，你赞同吗？改用斐林试剂检测有不妥之处吗？为什么？林试剂检测有不妥之处吗？为什么？不，因为酶的催化效率高，加酶后再做不，因为酶的催化效率高，加酶后再做变量（温度）的调控，底物已经被催化变量（温度）的调控，底物已经被催化分解一部分了。分解一部分了。不行，因为斐林试剂检测过程中要加热，不行，因为斐
21、林试剂检测过程中要加热，而本实验中的变量是温度。而本实验中的变量是温度。探究二、探究PH值对酶活性的影响 1、自变量是_，怎样控制自变量？。2、因变量是_，3、实验材料用具：（P84）4、你选择的酶是 ，反应物是 。5实验程序：根据你的选择，写出实验操作过程：（可以以表格形式反映）PH值值通过给酶溶液中滴加酸或碱溶液通过给酶溶液中滴加酸或碱溶液酶促反应速率酶促反应速率过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢过氧化氢H2O2溶溶液液1 1号试管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三四四现象现象结论结论加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2滴滴滴加滴加2滴盐酸滴盐酸滴加滴加2滴蒸馏水滴
22、蒸馏水 滴加滴加2滴滴NaOH试管各加入试管各加入2mL H2O2溶液溶液23min后将点燃的卫生香分别放入试管中后将点燃的卫生香分别放入试管中无明显变化无明显变化复燃复燃无明显变化无明显变化只有在适合的只有在适合的pH下酶的催化效率最高下酶的催化效率最高2 2、胃蛋白酶的最适温度为、胃蛋白酶的最适温度为37，在测定，在测定其活性时，将溶液从其活性时，将溶液从0 37 过程中，过程中，胃蛋白酶的活性将胃蛋白酶的活性将()()；将溶液从将溶液从100 37 过程中，胃蛋白酶过程中，胃蛋白酶的活性将的活性将()()。A.不断上升不断上升B.没有变化没有变化C.先升后降先升后降D.不断下降不断下降B
23、A思考：思考：1、高温、低温、过酸和过碱对酶、高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？活性的影响其本质相同吗？“四看法四看法”分析酶促反应曲线分析酶促反应曲线4.通过实验研究温度对通过实验研究温度对a、b、c三种酶活性的影响，结果如图。下三种酶活性的影响，结果如图。下 列说法正确的是列说法正确的是()A.c酶的最适温度为酶的最适温度为36 左右左右B.当温度为任何固定值时，酶的用量都会影响实验结果当温度为任何固定值时，酶的用量都会影响实验结果C.由图可知由图可知a酶和酶和b酶的最适酶的最适pH相同相同D.该实验中有两个自变量，因变量只有一个该实验中有两个自变量，因变量只有一个专项突破
24、专项突破与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究“三法三法”探探究酶本质及特性（究酶本质及特性（5年年3考）考）1.用用“试剂检测法试剂检测法”鉴定酶的本质鉴定酶的本质实验原理和方法实验原理和方法双缩脲双缩脲蛋白质蛋白质吡吡罗罗红红2.用用“对比实验法对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活 性的因素性的因素(1)验证酶的高效性验证酶的高效性设计思路设计思路验证酶高效性的方法是验证酶高效性的方法是“对比法对比法”,实验变量为实验变量为 ,因变量为底物的反应速率进行比较。因变量为底物的反应速率进行比较。不同类型催化剂不同类型催化剂设计方案：设计方案：(
25、2)酶的专一性的实验探究方法酶的专一性的实验探究方法对比法对比法设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。设计方案设计方案 项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料同种底物(等量)与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶(等量)现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性酶具有专一性3.用用“梯度法梯度法”探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素(温度或温度或pH)(1)设计思路：设计实验
26、时需设置设计思路：设计实验时需设置 的实的实验组进行验组进行 对照对照,最后根据实验现象得出结论。酶促反应所最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的温度需时间最短的一组对应的温度(或或pH)最接近最接近 。相邻组间的差值相邻组间的差值(即梯度值即梯度值)越越 ，测定的最适温度，测定的最适温度(或或pH)就越就越精确。精确。一系列不同温度一系列不同温度(或或pH)相互相互最适温度最适温度(或或pH)小小问题问题：过氧化氢酶的最适：过氧化氢酶的最适pH在在6-9之间，为之间，为测定其最适测定其最适pH，请简要写出实验设计思路，请简要写出实验设计思路跟进题组跟进题组1.(2016安
27、徽六校联考安徽六校联考)下列有关酶的实验的叙述错误的是下列有关酶的实验的叙述错误的是()A.探究探究pH对酶活性的影响时，一般不用淀粉作为底物对酶活性的影响时，一般不用淀粉作为底物B.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，不能用碘液检测实验结果探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，不能用碘液检测实验结果C.用用H2O2作底物验证酶的高效性时，通过测定气泡或者氧气释放作底物验证酶的高效性时，通过测定气泡或者氧气释放的多少可达到目的的多少可达到目的D.探究淀粉酶的最适温度的实验时，应先用设定的温度分别处理探究淀粉酶的最适温度的实验时，应先用设定的温度分别处理底物和酶液后再混合底物和酶液后再混合解析解析用用H2
28、O2作底物验证酶的高效性时，通过测定单位时间内气作底物验证酶的高效性时，通过测定单位时间内气泡或者氧气释放的多少可达到目的，即测定反应速率。泡或者氧气释放的多少可达到目的，即测定反应速率。答案答案C 1.蓝藻又名？最大的特征是？唯一的细胞器是？蓝藻又名？最大的特征是？唯一的细胞器是？2.制备细胞膜的材料是？理由？生物膜系统包括？制备细胞膜的材料是？理由？生物膜系统包括？3.细胞膜的成分是？主要成分是？基本骨架？细胞膜的成分是？主要成分是？基本骨架？4.细胞膜的功能取决于膜上的？细胞膜的功能取决于膜上的？5.细胞核的功能？细胞核的功能？6.真、原核细胞的统一性体现在？真、原核细胞的统一性体现在？7.动植物细胞中功能不同的细胞器？动植物细胞中功能不同的细胞器？8.酶发挥作用的机理是？酶发挥作用的机理是？9.自由扩散、协助扩散、主动运输的实例分别有？自由扩散、协助扩散、主动运输的实例分别有？10.质壁分离的外因和内因分别是？质壁分离的外因和内因分别是？温故知新温故知新
