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(共35张PPT)
考点一 细胞的能量“货币”ATP
考点二 酶的本质、作用和特性
考点三 探究影响酶活性的条件
第9讲 ATP和酶
必修1一轮复习
细胞的能量供应和利用
直接能源物质：细胞的能量“货币”ATP
需要通过化学反应实现
酶的作用与本质
1.关于细胞代谢
2.实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.该实验自变量、因变量什么；无关变量指什么，一般有哪些方面？
实验设计的原则有哪四个？对照有哪四种？
2. 1号与2号试管相比说明什么？
3. 1号与3号、4号试管比,说明什么 1与4相比，说明酶的什么性？催化的实质是？
4. 3号与4号相比，说明什么？说明酶的什么性？
1.细胞代谢的概念
2.细胞代谢的场所、主要场所
6. 酶本质的探索历程（熟悉即可）
7. 酶的本质、合成原料、合成场所、酶的来源、功能、作用机理是什么？
4.酶的本质
3.与酶催化的机理
5. 什么是活化能？无机催化剂和酶降低化学能的曲线是？
初态大于终态是吸能还是放能？
酶的特性
酶具有高效性
酶具有专一性
1.无机催化剂的催化范围广，比如酸能催化物质水解？
2.酶具有专一性的含义；曲线解读：加酶A与酶B比说明 加酶A与不加酶比说明什么？
1.酶与什么比具有高效性；曲线解读（改变的是什么？是否改变平衡点即生成物的量）
酶的作用条件较温和
1.描述温度与pH曲线（格式：①横纵坐标；
②在一定范围内，随着....升高...而..；超过最适...，随着...而降低）
③注意：这条曲线是根据同一种酶 多个实验组数据拟合的。
2.过酸、过碱和高温酶会怎样，低温酶会怎样？原理相同吗？
3.动植物的最适温度和pH是怎样的（了解）；胃蛋白酶、唾液淀粉酶、胰蛋白酶的最适pH（默）
1.探究温度和PH对酶活性的影响：①用哪种酶和底物，为什么？②检测试剂用什么？为什么不用其他的。③自变量(2个的情况)和因变量是？ 实验操作注意。
2.用淀粉酶探究温度对酶活性的影响。如何使酶和底物混合时温度相同？
3.用H2O2酶探究pH对酶活性的影响。
相关实验
影响酶促反应速率的因素
1.酶活性与酶促反应速率的区别？酶促反应速率的影响因素有哪些？
2.曲线分析，特别是限制因素。(课后题)
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
细胞代谢离不开酶。
为什么细胞代谢离不开酶？
1.酶能高效的催化化学反应，保证细胞代谢快速进行。
2.酶能在温和条件下进行催化，保证细胞代谢在正常生理状态下进行。
3.酶具有专一性，保证细胞代谢能够按一定顺序进行。
1
细胞代谢 教材P76
CO2 + H2O （CH2O) +O2
光能
酶
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
氨基酸 多肽
酶
缩合脱水
光合作用
有氧呼吸
蛋白质的合成
酶的应用（酶为生活添姿彩，P一85）
(1)源于必修1 P85“科学·技术·社会”：溶菌酶能够溶解细菌的_______，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。
细胞壁
(2)加酶洗衣粉
蛋白酶——血渍、奶渍
脂肪酶——油渍
淀粉酶、纤维素酶
多酶片可用于治疗消化不良，图为多酶片的结构示意图。将多酶片设计为多层结构所依据的原理主要是（ ）
A．酶具有专一性 B．酶具有高效性
C．酶的作用条件较温和 D．酶能降低反应活化能
C
2
酶本质的探索历程 教材P79
十九世纪，酒变酸
1857年，生物学家巴斯德，发酵由于酵母细胞
为什么？
化学家李比希，发酵由于酵母中的某些物质
争论
谁对？
酶的本质？
化学家毕希纳，提取液---酿酶
化学本质？
萨姆纳，提取脲酶，成分为蛋白质
20世纪80年代，切赫和奥特曼，少数RNA有催化功能
酶－－是活细胞产生的具有催化功能的有机物。绝大多数是蛋白质，少数是RNA.
人们是如何发现酶的？
核糖体的rRNA就是催化肽键形成的酶（P二65）
特性
蛋白质
RNA
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
细胞核
细胞内外
生物体外
活细胞
3
酶的本质及作用
[提醒]哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶。
高效
专一
[提醒]一般在低温下保存酶。
合成途径：转录、翻译
或转录。
一、易错辨析
(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。(　　)
(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(　　)
(3)酶提供了反应过程所必需的活化能。(　　)
(4)酶不一定都在核糖体上合成，但构成酶的化学物质都可以在核糖体上找到。(　　)
(5)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用。(　　)
(6)酶活性的发挥离不开其特定的结构。(　　)
×
×
×
√
×
√
基 础 检 测
核糖核苷酸
催化剂在反应前后化学性质和质量都不变，一段时间可以重复利用
降低
酶的本质：绝大多数是酶，少数是RNA。
酶可在体外，亦可在体内（细胞内、外）发挥作用。
高温、强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶活性丧失。
3
酶的本质及作用
（多选）关于人体内酶和激素的叙述，错误的是( )
A．酶和激素的化学本质都是蛋白质
B．酶和激素都与物质和能量代谢有关
C．能产生激素的细胞不一定能产生酶
D．能产生酶的细胞不一定能产生激素
E．激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，酶反应前后不改变
F．激素产生后一般作用于其他细胞
G．激素和酶都具有高效性，非细胞条件下也能发挥作用
A
注意：内分泌腺细胞能进行新陈代谢，当然也能产生酶．
所以，能产生激素的细胞一定能产生酶。
C
G
3
酶的本质及作用
项目 酶 激素
来源及作用场所 活细胞产生；细胞内或细胞外发挥作用 专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；
一般细胞外发挥作用
化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质
生物功能 催化作用 调节作用
共性 在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少 酶和激素的比较
3
酶的本质及作用
某种酶 + 蛋白酶
加入酶的底物
底物没有被催化→该酶是蛋白质
底物被催化→该酶是RNA
A.酶解法
甲酶：核酶，化学本质为RNA
乙酶：化学本质为蛋白质
酶本质的探究，采取减法原理
用RNA酶处理甲酶和乙酶，测定该酶的活性，与本实验进行相互对照。
例题：某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。
鉴定酶本质的实验原理和方法
B.试剂检测法
从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，RNA与吡罗红染液作用显红色的原理。
3
酶的本质及作用
（多选）猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是（ ）
A.甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失
B.甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失
C.甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
D.甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
E. 只需实验②就可以证明分泌液中含有蛋白酶
C
E
3
酶的本质及作用
[归纳拓展]关注常考的酶及其作用
1.溶酶体酶
一类酸性水解酶，参与细胞内消化。溶酶体膜破坏，释放大量水解酶时，对细胞结构有破坏。如硅肺。
P一49、53
2.溶菌酶：破坏细菌细胞壁中的肽聚糖。
参与非特异性免疫，噬菌体在侵染大肠杆菌时会释放溶菌酶。
P选一68
3.脲酶：分解尿素的酶，专一性强。是第一个被分离提纯的酶。广泛分布于植物的种子中，但以大豆、刀豆中含量丰富。也存在于动物血液和尿中。某些微生物也能分泌脲酶。
P一79
4..过氧化氢酶：过氧化氢酶存在于动植物细胞中，特别在动物肝脏浓度最高。将有毒的过氧化氢分解为水和氧气。
P一77
5.酪氨酸酶：催化酪氨酸转变为黑色素的关键酶
P二71
6.中法则中的酶：
DNA复制：以DNA为模板的DNA聚合酶（催化单个脱氧核苷酸聚合到DNA片
段上形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。）
逆转录：以RNA为模板的DNA聚合酶(即逆转录酶)
转录：以DNA为模板的RNA聚合酶（催化单个核糖核苷酸聚合到RNA
片段上形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。）
RNA复制：以RNA为模板的RNA聚合酶(即RNA复制酶)
端粒酶：一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶，可合成由于DNA而缺
失的染色体末端的DNA，具有逆转录酶活性。端粒酶在干细胞
和生殖细胞中有活性，在体细胞中没有活性。在肿瘤中被重新
激活，从而使癌细胞具备无限增殖的条件。
核酸水解酶：
DNA酶
〈
DNA水解
RNA水解
RNA酶
〈
可用于遗传物质化学本质探究（如艾弗里实验中用到的DNA酶）
P二44
P一124
P二69
P二55
P二69
P二65
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
步骤 试管编号
控制变量
1 2 3 4 一 H2O2浓度和剂量 3% ，2ml
二 反应条件
结果 单位时间气泡产生量
卫生香燃烧 不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
常温
90℃
2滴
FeCl3
2滴肝脏研磨液
优P64 遵循的基本原则：
1、单一变量原则
自变量
无关变量
因变量
判断：
1.无关变量是指对实验结果没有影响的变量（ ）
2.通过对无关变量的控制可以使其对结果无影响（ ）
×
×
2、对照原则
对照组
实验组
目的：排除××（无关变量）对××（实验结果）的影响
目的：增强实验结果的可信度
3、平行重复原则
目的：获得实验结果的平均值，保证实验结果的准确性
4、科学性原则
设计要有科学依据，即原理要正确，材料和实验方法的选择都要恰当
温度：1与2对照，说明 。
无机催化剂：1与3对照，说明 。
酶：1与4对照，说明 。
无机催化剂与酶：3与4对照，说明 。
加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率
FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率
过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率
过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高
实验结论
酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化剂的催化效率。
酶降低化学反应活化能的示意图
①
②
③
4
酶的作用机理
酶可以加快化学反应速率的原理是什么呢？
活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
3.比较_____段和______段得出酶的催化作用具有高效性，理由是：
与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
d
a
b
c
e
①
②
③
思考：
1.没有催化剂催化的反应是曲线_ _。
无机催化剂催化的反应是曲线__ 。
有酶催化的反应是曲线___ 。
①
②
③
2.ac段的含义：
ab段的含义：
在没有催化剂条件下，反应所需要的活化能。
酶降低的活化能。
4.无论是否有催化剂催化，反应的最终
结果是__ __。
不变
ab
ae
催化剂不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。
5
酶的特性
反应时间
产物生成量
不加催化剂
加酶
加无机催化剂
催化作用
思考：1.曲线a、c对比，说明酶具有 。
2、曲线a、b对比，说明酶具有 。
高效性
a b c
1、高效性
（与无机催化剂相比）
若将纵坐标改为底物
剩余量，则图示为？
a b c
若将横坐标改为底物浓度，纵坐标改为反应速率，则图示为？
验证酶高效性的设计思路：
a.底物 + 一定量的无机催化剂
b.底物 + 等量的酶
1）图中代表酶的是_____，做出判断的依据是_____________________。
2）从图1和图2可以反映出酶具有______性，做出判断的依据是
__________________________________。
3）如果B代表蔗糖，那么E和F则是_____________，A则是_____________。
4）如果B代表二肽，那么E和F则是_____________，A则是_____________。
5）能够催化淀粉水解的酶是__________，产物是__________。
能够催化淀粉酶水解的酶是__________，产物是__________。
图1
图2
图3
:只能催化一种或一类化学反应
2、专一性
如脲酶只催化尿素分解，不能催化甲基尿素分解；脂肪酶不仅水解脂肪，也水解简单的酯类
A
反应前后保持不变
专一
A只作用于D，不作用于B、C
葡萄糖、果糖
蔗糖酶
氨基酸
肽酶
淀粉酶
蛋白酶
麦芽糖
多肽
5
酶的特性
验证酶的专一性
60 ℃水浴加热2分钟
60℃保温5分钟
α-淀粉酶
若用唾液淀粉酶，则实验条件的改进是？
斐
林
有砖红色沉淀
无砖红色沉淀
碘液
判断：可使用碘液代替斐林试剂进行检验
斐
林
温度为37℃
无法检测蔗糖是否水解
×
知识整合
具有专一性的5类物质
在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强
D E
高过最适温度，酶的催化作用随温度升高减弱
温度过高、过酸、过碱都会使酶失活
AB段表示:
BC段表示:
B点表示:
C点、D点、E点表示：
F点、G点表示：_______________________________
甲图曲线不与横坐标相交的原因是____________________________________________。
适宜保存酶的温度是_______。原因是：
在不同温度下，酶的活性可以相同
在最适温度条件下，酶的活性最高
低温只是抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构
低温
低温时，酶的活性很低，但酶的空间结构
稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高
3、酶的作用条件较温和
5
酶的特性
F G
A
B
C
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示，酶促反应速率可用___________________________________________表示。
单位时间内底物的消耗量或产物的增加量来表示
①底物浓度、酶浓度通过影响_______________而影响酶促反应速率
底物与酶的接触
酶浓度增加一倍的曲线 ②
底物浓度
（酶一定）
反应速率
①
②
产物
浓度
时间
①
②
酶浓度增加一倍的曲线 ②
反应物浓度增加一倍的曲线 ③
③
酶的数量、活性
酶促反应的影响因素
6
②温度、pH、抑制剂通过影响 而影响酶促反应速率。
酶活性
从左图中可知，酶活性较高的是PH=_______。 PH值为1时，该酶的活性为 。
PH值从1升到13，酶的活性变化是 。
7
0
先升高再降低
图中a、b两点对应的温度相同，说明:
PH的变化不影响酶作用的最适温度
能否确定该酶的最适温度为35℃，如果不能简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路：
在35℃ ～37℃范围内，按更小的温度梯度设置实验组，其他条件相同且适宜，分别测定酶的活性，所测数据内峰值所对应的温度即为该酶最适温度.
酶促反应的影响因素
6
a
b
1. 探究温度对酶活性的影响
现提供淀粉、淀粉酶、H2O2、H2O2酶、碘液、斐林试剂、HCl、NaOH、蒸馏水、60℃热水、沸水和冰水等溶液，试管等必要用具，探究影响酶活性的因素，请分析回答：
1）若要探究温度对酶活性的影响，选用的底物和酶应为______________，不宜选用_______________，原因是____________________________________。因变量的检测应 选_____，不宜选_________，原因是_____________________________________________。
淀粉、淀粉酶
H2O2、H2O2酶
H2O2分解受温度影响，会影响实验结果
碘液
斐林试剂
斐林试剂鉴定时需水浴加热，该实验需严格控制温度
底物与酶在未达到预设温度前就混合反应，实验结果不是预设温度的实验结果
某同学的实验步骤如下表，
请评价该同学的实验步骤是否合理，说出你的理由。
改进措施？
底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合
酶的相关实验
7
2. 探究PH对酶活性的影响
现提供淀粉、淀粉酶、H2O2、H2O2酶、碘液、斐林试剂、HCl、NaOH、蒸馏水、60℃热水、沸水和冰水等溶液，试管等必要用具，探究影响酶活性的因素，请分析回答：
3）若探究PH值对酶活性的影响，选用的底物和酶应为_________________，不宜选用______________，原因是____________________________________________。
实验的因变量观测的指标是__________________________________。
H2O2、H2O2酶
淀粉、淀粉酶
淀粉在酸性条件下分解加快，从而影响实验结果
单位时间内气泡的产生量
某同学设计了一个在室温20℃条件下，证明pH影响过氧化氢酶催化过氧化氢分解的实验方案。实验方法和步骤如下：
① 取3支洁净的试管，编上号（A、B、C）。
② 向3支试管分别注入等量体积分数为3%的过氧化氢溶液。
③ 向3支试管分别注入2滴新鲜的家鸡肝脏研磨液（内含过氧化氢酶）
④ 向3支试管分别注入1mL蒸馏水、5%的盐酸、5%的氢氧化钠溶液。
⑤ 堵住试管口，轻轻振荡这3支试管，使试管内的物质混合均匀。
⑥ 将点燃但无火焰的卫生香分别放入3支试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。
最佳的实验步骤应该是：
① ③ ④ ② ⑤ ⑥
酶的相关实验
7
【优P57】5下图为两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。下列说法不正确的是
A．两种抑制剂影响酶活性的机理相同
B．示意图体现了酶催化的专一性
C．非竞争性抑制剂可以改变酶的结构，使酶不适于接纳底物分子
D．高温抑制酶活性与非竞争性抑制剂降低酶活性的机理相同
√
课 堂 落 实
2.(2020·北京，4)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH＝7.0、20 ℃条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了
A.悬液中酶的浓度
B.H2O2溶液的浓度
C.反应体系的温度
D.反应体系的pH
√
3.(2022·广东东莞调研)多酚氧化酶(PPOⅢ)在茶叶生理代谢及产品加工中具有重要作用，科研人员从龙井43号中提取了多酚氧化酶，并测定了不同热处理对其酶活性的影响，结果如下图所示，下列相关叙述正确的是
A．一组温度只设置一组实验进行不同时间检测即可
B．50 ℃处理后再将茶叶冷却，酶活性将得到恢复
C．多酚氧化酶经高温处理60分钟后其肽键将断裂
D．制作茶叶过程中适合采用30 ℃的温度
不同热处理的龙井43号PPOⅢ相对酶活力变化
多组
空间结构破坏，肽键不断
√
4．(2021·湖北十堰4月调研)在适宜的条件下，某实验小组在一定量的淀粉溶液中加入少量淀粉酶，酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．AB段对应的时间内，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量
B．BC段对应的时间内，酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低
C．若在D点对应时间时加入适量的淀粉酶，则曲线的走势不会发生改变
D．若增加淀粉酶的用量并重复上述实验，则
B点会向右上方移动
底物将消耗完
增加底物，酶促反应速率上升
左上
√
5、过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是
A．1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶
实验的自变量？控制方法？
实验的因变量？检测指标？
实验包含了哪些对照类型？
哪些操作体现无关变量的控制？
√
方案 催化剂 底物 pH 温度
① 胃蛋白酶、胰蛋白酶 蛋白块 中性 室温
② 淀粉酶 淀粉、蔗糖 适宜 适宜
③ 蛋白酶 蛋白质 适宜 不同温度
④ 过氧化氢酶、氯化铁溶液 过氧化氢 强酸性 室温
6、为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了4套方案，如表所示。
下列相关叙述正确的是
A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是酶的种类
B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测
C.方案③的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测
D.方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡数较多
√
7.(2016·全国Ⅱ，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如右图。回答下列问题：
(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是____组。
B
(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会_____。
加快
(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_____，原因是____________________
___________________________________________。
不变
60 ℃条件下，t2时酶已
失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加
(4)生物体内酶的化学本质是_____________，其特性有_______________(答出两点即可)。
蛋白质或RNA
高效性和专一性

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