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第10讲 酶
本节聚焦
1、细胞代谢为什么离不开细胞？
2、酶是什么？
3、酶有哪些特性？
一、 酶的本质、作用及作用机理
《金版》P36
1、概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
唯一功能
鉴定？
体外是否起作用？
课本８３页
一、 酶的本质、作用及作用机理
《金版》P36
2、作用机理
降低化学反应的活化能
（1）无酶催化的反应曲线是 乙 ，有酶催化的反应曲线是 甲 。
（2）ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能；ba段的含义是酶 降低的活化能 。
（３）若将酶催化剂改为无机催化剂催化该反应，
则ｂ点在纵轴上将　　　　　　移动
二、酶的特性
高效性、专一性、作用条件较温和
课本P78
实验-----比较过氧化氢在不同条件下的分解
1、本实验结论是什么？
2、分析实验中的自变量，因变量、无关变量分别是什么？
知识点2、酶的高效性
《金版》P37
3.比较过氧化氢在不同条件下的分解
知识点2、酶的高效性
《金版》P37
实验技能提升1——实验设计的基本原则和变量分析
1．实验设计遵循的三大基本原则
(1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
(2)对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同)，以便减小实验误差。
(3)平行重复原则：在实验设计中，为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。
《金版》P４２
③酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点
知识点2、酶的高效性
《金版》P3８
知识点3、酶的专一性
图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质
专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应
反应前后酶本身的结构和数量并不改变
知识点4、酶的作用条件“较温和”
1、在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最 。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
2、过酸、过碱或温度过高，会 ，使酶 。低温时，酶的活性很低，但 稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
高
使酶的空间结构遭到破坏
永久失活
酶的空间结构
课本P85
酶与激素的比较
酶 激素
相同点 都具有微量、高效的特点，也具有一定特异性 来源 机体活细胞 内分泌腺或具有内分泌功能的细胞，以及某些植物细胞
本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 有些是蛋白质，有些是固醇类物质，有些是多肽、氨基酸的衍生物等
作用部位 细胞内或分泌到细胞外催化特定的化学反应 随体液传送至相应组织器官，调节生理活动，作用于靶细胞
注：激素与靶细胞或靶器官结合发挥作用后就失去活性，不能被重复利用，但酶可以重复利用。
2．(2020·惠州模拟)如图为四支装有等量等浓度H2O2溶液的试管在不同条件下、相同时间内释放氧气量的柱状图。下列相关叙述，错误的是(　　)
A．①组与②组中H2O2分解反应的活化能相同，③组与④组中该反应的活化能相同
B．与①组相比较，②组的水浴加热为H2O2的分解提供能量
C．综合分析①组、③组和④组，说明过氧化氢酶具有高效性
D．如要验证过氧化氢酶的专一性，则实验的自变量应为底物的种类
A
《金版》P37
实验技能提升1——实验设计的基本原则和变量分析
酶的本质的探索历程（连一连）
课本P37
知识点5、影响酶促反应速率的因素
《金版学案》P38
①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强；超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱直至失活。②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
低温
保存
0—4℃
胃蛋白酶：
胰蛋白酶：
①由甲图可知，在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快；但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。②由乙图可知，在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
2、下图是在不同条件下某种酶促反应的变化情况，据图分析下列说法不正确的是(　 )
A．判断酶促反应的变化，除用图中的纵坐标作为指标，还可以用产物的生成量来表示
B．由图A可判断该酶最适pH不受温度影响
C．由图B可判断该酶的最适温度不受pH的影响
D．图A和图B中温度和pH对酶的影响机理是完全一样的
D
【提示】不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度下，酶最适pH也不变。即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
4．(2020·江西四校联考)如图是淀粉酶催化淀粉水解的相关曲线。下列叙述正确的是(　　)
A．若增加酶浓度，则曲线可由b→a
B．若增加底物浓度，则曲线可由c→b
C．若该图为在不同pH条件下的水解曲线，则a对应的pH为最适
D．若该图为在不同温度条件下的水解曲线，则c对应的反应温度低于a
A
《金版学案》P39
2．图甲曲线a表示在最适温度、最适pH条件下生成物的量与时间的关系，图乙曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，酶促反应速率与反应物浓度的关系。据图分析正确的是(　　)
A．图甲曲线a中，A点后，限制生成物的量增加的因素是酶量不足
B．分别在图乙中取B、C点的反应速率值，可用图甲中的曲线c和d表示
C．对于图乙中曲线b来说，若酶量减少，其走势可用曲线f表示
D．减小pH，重复该实验，图乙曲线b可能变为曲线f；增大pH，可能变为曲线e
C
《金版学案》P41
4、图1是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线，图2表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是(　　)
A．pH＝c时，e点为0B．pH＝a时，e点下移，d点左移C．温度降低时，e点不移，d点右移D．H2O2量增加时，e点不移，d点左移
C
5、将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是(　　)
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D.适当降低反应温度,T2值增大
C
6、下图为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图,下列相关叙述错误的是(　　)
A.影响乙曲线的因素是温度,影响丙曲线的因素是pH
B.甲曲线中,A点与B点限制酶促反应速率的因素不同
C.乙曲线中,D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
D.丙曲线中,G点时对应影响因素升高,酶的活性不能到达H点
C
知识点6、验证酶的本质、作用特性的实验设计。
《金版学案》P40
1．用“试剂检测法”鉴定酶的本质可采用“试剂检测法”或“蛋白酶水解法”确认酶的化学本质。
加入蛋白酶
(2)探究酶的专一性。自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。
2、为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是(　　)
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶
反应物 蛋白质 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖 蔗糖
A. ①和③对比，用双缩脲试剂检测
B．②和④对比，用碘液检测
C．④和⑤对比，用斐林试剂检测
D．④和⑥对比，用碘液检测
B
知识点7、探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序
相应温度的底物与相应温度的酶混合
序号 实验操作 内容 试管1 试管2 试管3
1 加入等量的可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
2 控制不同的温度条件 60 ℃热水(5分钟) 沸水 (5分钟) 冰块
(5分钟)
3 加入等量的新鲜淀粉酶溶液 1 mL (5分钟) 1 mL (5分钟) 1 mL
(5分钟)
4 加入等量的碘液 1滴 1滴 1滴
5 观察实验现象 不出现蓝色(呈现碘液颜色) 蓝色 蓝色
3、相关实验分析：参考《金版》P41【提醒关注】（1）可否选用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？ ，原因是 。
（2）探究pH对酶活性的影响时，不宜选淀粉作底物，原因是 .
（3）若选淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测试剂不应用斐林试剂，原因是 ，而本实验需严格控制温度。
（4）在未达到预设温度（或pH）前，不能让底物与酶混合的原因是
过氧化氢常温常压时就能分解，加热条件分解加快，从而影响实验结果
否
斐林试剂需水浴加热才有显色反应
因为酶具有高效性，把酶和底物混合后就会立即发生催化反应，导致反应不是在预定的反应条件下进行。
知识点7、探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序
序号 实验操作 内容 试管1 试管2 试管3
1 注入等量的过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴
2 注入等量的不同pH的溶液 1 mL 蒸馏水 1 mL 5% 的HCl 1 mL 5%
的NaOH
3 注入等量的3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL
4 观察实验现象 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生
5 将带火星的卫生香插入试管内液面的上方 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱
3、相关实验分析：参考《金版》P41【提醒关注】（1）可否选用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？ ，原因是 。
（2）探究pH对酶活性的影响时，不宜选淀粉作底物，原因是 .
（3）若选淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测试剂不应用斐林试剂，原因是 ，而本实验需严格控制温度。
（4）在未达到预设温度（或pH）前，不能让底物与酶混合的原因是
过氧化氢常温常压时就能分解，加热条件分解加快，从而影响实验结果
否
酸（如HCl）本身可促进淀粉分解，从而影响实验结果
斐林试剂需水浴加热才有显色反应
因为酶具有高效性，把酶和底物混合后就会立即发生催化反应，导致反应不是在预定的反应条件下进行。
3．(2020·深圳模拟)下列有关探究温度、pH对酶活性影响的实验设计合理的是(　　)
试验编号 探究课题 选用材料与试剂
① 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
② 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③ pH对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④ pH对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A．实验①　　 B．实验② C．实验③ D．实验④
B
《金版学案》P39
4、（2016年全国Ⅰ卷）若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是（ ）
A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B. 加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C. 加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D. 加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
C
2、下图为某种酶催化的化学反应在不同温度条件下，反应底物浓度随时间变化的曲线图。下列相关叙述正确的是（ ）
A.该种酶的最适温度是45℃，欲延长反应时间可以增加反应底物B.该种酶在65℃条件下处理一段时间后，将温度降低到25℃，酶活性会逐渐增强C.如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应，则其可以被RNA水解酶所催化水解D.欲探究该种酶的最适温度，可以45℃为中间温度，设计多组温度梯度更小的实验
D
知识点8、酶在日常生活和生产中的应用 （提示：参考课本P87）
1、下列关于酶的叙述，正确的是(　　)
A．发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C．用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快
D．洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
B
2、把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装进纳米级小笼子做成的“防护服”中，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。下列推测合理的是(　 　)
A．用于分解酒精的酶可能是脂质
B．该酶进入人体后能分解人体内无氧呼吸的产物
C．“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用
D．该成果中用于分解酒精的酶应放在最适温度下储藏
C
1、酶抑制剂分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特点如图甲所示，图乙表示相应的反应速度。下列叙述不正确的是（ 　　 ）
A．曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果B．曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低C．曲线a、b酶促反应速率不再增加是因为酶处于饱和状态D．竞争性抑制剂与该酶催化的底物化学结构相似
知识点9、酶的抑制剂
B
1、酶活性实验探究中的“三宜”“四不宜”
(1)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
(3)在探究酶的适宜温度的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
(4)在探究pH对酶活性影响时，宜保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。不宜选用淀粉作底物，因为酸(如HCl)本身可促进淀粉分解。
2、探究实验步骤的基本模式
第1步：取材、分组编号（注意排除无关变量如关键词：等量、同种、生理状态相同、随机分组等）
第2步：设置实验组和对照组（改变自变量，注意单一变量和等量原则）
第3步：放在相同且适宜条件下培养（或反应）
第4步：观察并记录实验结果
（具体写出因变量的变化，如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察，之后找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象；）
第五步：预测实验结果并得出结论
（根据实验的原理分析或推测其可能的情况，并将所有可能的结果和结论一一列出。探究性实验回答的基本模式：如果（若）可能出现什么样的实验现象，则（说明）相对应的实验结论。

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