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必修Ⅰ第五章 细胞的能量供应和应用
（细胞代谢）
活细胞中的化学反应的统称
细胞代谢(书p76):
判断：ATP是细胞的能量通货，保障了细胞代谢能比较温和的条件下快速、有条不紊地进行！
酶
why？
高效性
专一性
作用条件温和
酶：
活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质
作用
本质
少部分是RNA
考点一　酶的本质、作用和特性
1．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。 (　　)
2．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。 (　　)
3．酶提供了反应过程中所必需的活化能。 (　　)
4．酶活性的发挥离不开其特定的结构。 (　　)
5．同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同，代谢不同。 (　 )
6．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。 (　　)
7．唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 ℃。 (　　)
8.某种酶经蛋白酶处理后活性不变，推断其组成成分中很可能含核糖（ ）
9.细胞中部分酶可以来源于食物（ ）
10.产生激素的细胞均能产生酶，产生酶的细胞不一定产生激素（ ）
总结
一、酶
1、本质：
2、产生场所：
3、作用：
作用机理：
4、特性：
有机物（大部分蛋白质，少部分是RNA）
活细胞（核糖体，细胞核）
催化作用
高效、专一、作用条件温和
降低化学反应活化能
活化能：指分子从 所需的能量
常态→活跃状态
必一P78
无机催化剂催化
该反应中，酶所降低的活化能为：
酶催化时，反应所需活化能为：
无催化剂时，该反应所需活化能为：
a-c
a-b
在此图中添加有无机催化剂作用的曲线
1）1与3 比较，体现了酶具有________
2）2与3比较，体现了酶具有_______？
催化作用
高效性
1
2
3
b-c
1、酶能降低化学反应的活化能
专一性：
作用条件较温和
2、酶的特性
高效性(P78)：
(原因： )
与 相比，催化效率更高。
无机催化剂
与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著
每一种酶只能催化 化学反应。
一种或一类
思考：能使脂肪、脂肪酶水解的酶分别是 ？
脂肪酶、蛋白酶
易受pH、温度等外界条件影响
例1：下面的模型可说明酶的哪种特性？
温度
pH
温度过高、过酸、过碱，会破坏酶的空间结构，使酶永久失活。P84
最适 最适
在最适温度（pH）时酶活性最高；
温度（pH）升高或降低，酶活性都下降。
影响酶活的因素：温度、pH、调节剂等（抑制剂、激活剂）
（掌握：书P84相关信息）
唾液淀粉酶 pH 6.8、37 ℃ ; 胃蛋白酶 pH1.5、37 ℃
胰蛋白酶 pH 8、 37 ℃ 植物а-淀粉酶 60℃
1．(2022·湖南卷)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
B
3．(2022·浙江6月选考)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是(　　)
A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活
B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率
B
2．(2023·广东广州模拟)酪氨酸酶可催化酪氨酸转化为多巴醌，引起果蔬褐变。螺旋藻多糖可与酪氨酸竞争，结合于酪氨酸酶的活性位点，其机制如图甲所示。某科研团队研究了不同浓度螺旋藻多糖对酪氨酸酶促反应速率的影响，实验结果如图乙所示。据此分析下列表述错误的是( )
A．螺旋藻多糖与酪氨酸的部分结构相似
B．螺旋藻多糖可被酪氨酸酶催化产生多巴醌
C．添加螺旋藻多糖可抑制果蔬的褐变
D．螺旋藻多糖可降低酪氨酸酶促反应的速率
B
温度、pH等外界因素→酶活性→酶促反应速率
还有其他因素吗？
8．除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会影响酶的催化效果。下图为酶作用机理及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．用胰蛋白酶处理生物膜可改变其通透性
B．酶只能催化一种或一类化学反应，
与酶的自身结构有关
C．非竞争性抑制剂可以改变酶的结构，
使酶不适于结合底物分子
D．竞争性抑制剂降低酶活性的机理与
高温、低温对酶活性抑制的机理相同
D
【变式】竞争性抑制剂的抑制效果，能否通过提高反应浓度缓解？
第二课时
考点二 与酶相关的实验
实验1：比较过氧化氢在不同条件下的分解(p77)
实验2：验证淀粉酶具有专一性(p77)
实验3：探究温度/pH对酶活性的影响（书p82-83实验）
实验1：比较过氧化氢在不同条件下的分解(p77)
1.常温 2.加热 3.FeCl3 4.加肝脏研磨液
（1）实验的自变量是？因变量是？无关变量有（列2个）？
（2）实验通过检测 来反映H2O2的分解速率。
（3）试管2的反应速率比试管1快，原因是？
（4）欲验证酶具有催化作用，应选的试管？高效性呢？
单位时间产生的气泡量
加热能提供为H2O2的分解提供能量
温度属于？
反应条件（加热和催化剂）
H2O2的分解速率
实验2：验证淀粉酶具有专一性(p77)
淀粉酶+淀粉
淀粉酶+蔗糖
斐林试剂检测是否产生了还原糖
【例】写出验证酶具有专一性的实验思路。可选择材料试剂包括：淀粉溶液、麦芽糖溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液，麦芽糖酶溶液，碘液、斐林试剂。其余实验用具均满足。
淀粉酶+淀粉
麦芽糖酶+淀粉
碘液检测淀粉剩余量
实验3：探究温度/pH对酶活性的影响（书p82-83实验）
自变量 实验材料 因变量的检测/试剂
温度
pH值
淀粉、淀粉酶
H2O2、 H2O2酶
碘液
单位时间内气泡的产量
（2）如何设置自变量？
（3）如何保证反应在预设的温度中进行？
设置一系列温度(pH)梯度
(若只有3组，如何设？)
(温度：冰水浴、适温水浴、沸水浴)
不用斐林试剂
（1）实验材料及试剂：
单位时间淀粉剩余量
淀粉、淀粉酶、H2O2、 H2O2酶
斐林试剂、碘液
（3）实验过程：
淀粉　　　　　淀粉酶
↓　　　　　　　↓
在所控制温度下
分开保温一段时间
↓
（控制温度下的）
淀粉与酶混合
↓
在所控制温度下
混合保温一段时间
↓
滴加碘液检测
（2016全国卷I）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
酶溶液(或底物)　　　　
↓
调节pH（加入等量不同pH的缓冲溶液）
↓
底物（酶溶液）
↓
在所控制pH下
混合反应一段时间
↓
检测
在20℃--40℃范围内，设置一系列的等梯度温度，在其他条件相同且适宜的环境下测定该酶在不同温度下的活性，活性最高所对应的温度即为最适温度。
【例】某同学在探究某酶的最适温度时，设置了3组实验，实验结果如下图。该实验结果能确定酶的最适温度吗？
写出探究该酶的最适温度的实验思路。
【例】下图为某种酶在不同条件下在一定时间内催化一定量的底物的实验结果图。该实验的自变量是 ，由图可知50℃时，该酶的最适合pH为 。实验温度的改变，酶的最适pH 。
温度、pH
8
不变
小张查阅资料得知，α-淀粉酶的最适温度是55 ℃。下表是他为此进行的验证实验，但因各组结果相同而不能达到实验目的。以下改进措施中，可行的是( )
A．将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃
B．将淀粉溶液体积改为4 mL
C．将α-淀粉酶溶液浓度改为2%
D．将碘液改为斐林试剂
措施
减少酶浓度或用量
增加底物浓度
缩短反应时间
3、影响酶促反应的因素
（酶量有限的条件下）
OA段、AB段的限制因素？
酶的浓度、酶的活性
OA段：底物浓度
影响
反应速率
酶浓度、底物浓度
酶活性、
判断：温度、酶浓度、底物浓度通过改变酶的活性，进而影响反应速率。
4．下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果。请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果？(　　)
A．淀粉溶液量
B．pH
C．温度
D．唾液量
A
底物浓度
酶活
酶量
酶影响反应速率，不改变反应平衡（生成物总量不变）
3．某同学欲通过下图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析正确的是(　　)
A．若不同滤纸片上分别附有等量过氧化氢酶、
Fe3+，则该装置可用于探究酶的专一性
B．该装置可用于探究温度对过氧化氢酶活性的影响
C．酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面到浮出
烧杯液面的时间(t3－t1)来表示
D．该装置不能用于探究pH对酶活性的影响
C
实验探究系列：　1.实验目的、原理及变量分析
现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组设计了一系列实验过程，将酶A、酶B分别与淀粉混合保温5分钟后对各组淀粉剩余量进行检测，实验结果如下：
(1)该实验的目的是____________。
酶活性
探究温度对不同淀粉酶（酶A和酶B）活性的影响
探究不同温度下这两种淀粉酶的活性
现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组设计了一系列实验过程，将酶A、酶B分别与淀粉混合保温5分钟后对各组淀粉剩余量进行检测，实验结果如下：
(2)该实验的实验原理是___________________
温度可以影响酶的活性；淀粉酶活性越大，催化淀粉水解速率越快，剩余量越少。
用碘液
碘液能与淀粉反应呈蓝色，淀粉量越多，蓝色越深
现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组设计了一系列实验过程，将酶A、酶B分别与淀粉混合保温5分钟后对各组淀粉剩余量进行检测，实验结果如下：
(4)根据上图实验结果分析，在20～50 ℃范围内，酶A的活性________(填“大于”“小于”或“等于”)酶B 的活性，判断的依据是______________________________
小于
据图可知，在20～50 ℃范围内，酶A催化条件下淀粉的剩余量大于酶B催化条件下的剩余量
以下有需要的话可作为课堂补充练习
4．(2021·陕西西安五校联考)图甲、乙、丙分别表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。图丁表示在最适温度下酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系。下列有关表述错误的是
A．图甲中，反应速率不再上升是因为受到酶浓度的限制
B．图乙中，a点到b点的变化是由于酶的空间结构逐渐被破坏
C．图丙可表示胃蛋白酶催化反应的反应速率变化曲线
D．如果适当降低温度，则图丁中的M值将保持不变
【例】.用某种酶进行有关实验的结果如图所示，错误的是
A．该酶的最适催化温度不确定
B．图2能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C．由图3实验结果可知酶具有高效性
D．由实验结果可知该酶是麦芽糖酶
C
专一性
最适pH=7
胃蛋白酶的最适pH=1.5
请写出确定该酶的最适温度的实验思路。
2、验证专一性的实验思路：
同一种酶+不同底物
不种酶+同一底物
1.在测定植物α-淀粉酶活性时，将温度由0℃上升到60℃的过程中，酶活性将 ，将温度由100℃下降到60℃的过程中，酶活性将 。
最适温度为60℃
2.测定唾液淀粉酶的活性时，将pH由 6下降到1.5的过程中，该酶活性将__ _，将pH由1.5上升到6的过程中，该酶活性将_ _。
逐渐增强
不变
逐渐下降
不变
3.测定胃蛋白酶的活性时，将pH由1.5上升到6的过程中，该酶活性将_ _。
逐渐下降
温度过高，酶已失活
过酸，酶失活
A．在适宜条件下，与盐酸相比，淀粉酶催化作用更显著
B．pH为1时有淀粉水解，则过酸条件下酶没有失活
C．pH为3时酶的活性等于pH为9时酶的活性
D．根据实验结果可推测淀粉酶的最适pH为7
讲评《名师》P48：1、2
A
2．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
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
B

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