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(共38张PPT)
细胞代谢
酶
ATP
为酶的合成供能
为ATP的合成和水解提供条件
细胞代谢——细胞中每时每刻进行的许多化学反应。细胞代谢是细胞生命活动的基础
细胞代谢
细胞呼吸
光合作用
催化
合成
第7讲 酶和ATP
降低化学反应活化能的酶
【课标内容要求】
(1)说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
(2)实验：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
回归教材 梳理考点
考点一：酶的本质、作用及特性
1.酶的作用及本质
(1)酶本质的探索历程(连线)
(2)酶的本质和功能
蛋白质
RNA
氨基酸或核糖核苷酸
核糖体
细胞核
海南中学
催化
（作用场所）
降低化学反应的活化能
作用机理：
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质,少数是RNA
机理：降低化学反应的活化能
活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量。
常态
活跃
（3)酶的作用机理分析
ac
bc
ab
向上
2.酶的特性
(1)高效性
高效性　
催化
酶
无
机催化剂
不加催化剂
①可加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点；
②化学反应前后酶的数量和性质不变。　　　
不能改变最终生成物的量
酶可以重复多次利用
检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块不能用双缩脲试剂鉴定
(2)专一性：每一种酶只能催化____________化学反应。
一种或一类
专一性
专一性
意义：使细胞代谢有条不紊地进行
(3)作用条件较温和
①在最适温度和pH条件下，酶的活性 ，温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会 。
最高
降低
②过酸、过碱或温度过高，会使酶的 遭到破坏，使酶 。 酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶活性会提高。
空间结构
永久失活
低温
酶制剂适于在低温（0℃-4℃）下保存
(1)温度和pH对酶促反应速率的影响
1.酶促反应速率的影响曲线分析
突破重难点
酶最适温度不变
不变
M
由图乙可知图甲中M点的温度范围为 。
33℃-37℃
在图甲中绘出PH=8的变化曲线
甲
乙
(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
底物浓度和酶浓度都是通过影响反应物与酶接触的面积来影响酶促反应速率的，但并不影响酶活性
酶浓度或酶活性
浓度
底物
底物充足
(3)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
酶浓度
反应物浓度
(4)抑制剂
抑制剂与酶结合引起酶活性降低或丧失的过程称为失活作用。根据抑制剂与底物的关系可分为竞争性抑制和非竞争性抑制
图甲为两种抑制剂的作用机理模型，图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线
非竞争性抑制
竞争性抑制
与底物竞争酶活性部位
诱导酶的空间结构发生改变
解题演练
（0次月考，11）图1为酶作用模型及两种抑制剂影响酶活性模型。果蔬褐变的主要原因是多酚氧化酶（PPO）催化酚形成黑色素。某同学设计实验探究不同温度下两种PPO活性的大小，结果如图2，其中酶A和酶B分别为两种不同的PPO。各组加入的PPO的量相同。下列叙述错误的是（ ）
A．由图1模型推测，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响酶促反应速率B．非竞争性抑制剂与酶结合后，改变了酶的空间结构，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似C．由图1模型推测，不能通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制D．在研究的温度范围内，图2中相同温度条件下酶B催化效率更高
C
“三看法”分析酶促反应曲线
识 标
明 点
析 线
2.教材中具有“专一性”或“特异性”的物质归纳
能分泌激素的细胞一定能产生酶
理解辨析 判断对错
下面关于酶叙述，正确的打√，错误的打×
（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用既可发生在细胞内，也可以发生在细胞外(　　)
（2）酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸（ ）
（3）酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率( ）
（4）酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物（ ）
（5）酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(　　)
（6）高温、低温、强碱、强酸都会使酶失活（ ）
（7）所有酶都含有C、H、O、N四种元素，是由单体组成的生物大分子（ ）
（8）李比希认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果（ ）
（9）酶可以调节生命活动（ ）
（10）酶浓度和底物浓度通过影响酶活性来影响酶促反应速率（ ）
（11）酶和激素都具有专一性，能产生酶的细胞都能产生激素（ ）
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
√
激素？神经递质？
验证蛋白酶的本质
回归教材 梳理考点
考点二 有关酶的实验探究
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理
点燃但无火焰的卫生香燃烧
气泡产生的多少
实验步骤书写？
(2)实验设计与现象分析
对照
少量气泡
促进
过氧化氢酶
复燃明显
降低活化能的作用更显著
更高
(3)实验变量与对照分析
无机催化剂
(FeCl3)
过氧化氢酶
产生的气
泡数目的多少　
带火星的卫生香复燃情况
(4)实验结论
①②对照，说明________________________________________；
①④对照，说明酶具有________，同无机催化剂一样可加快化学反应速率；
③④对照，说明酶具有_______，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率
催化作用
高效性
加热促使过氧化氢分解与Fe3+和酶作用原理相同吗？
加热时使过氧化氢得到能量，从常态变为活跃状态
2.探究酶的专一性
(1)设计思路
②探究同一种酶是否能催化不同底物水解。
①探究用同一种底物是否被不同的酶催化
（2）探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2 mL －
注入蔗糖溶液 － 2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
沸水浴煮沸1 min 实验现象
有砖红色沉淀
没有砖红色沉淀
因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会遇碘液变色。　　　
(3)结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性
上述实验中能不能用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？
3.探究温度对酶活性的影响
淀粉的水解
是否出现蓝色及蓝色的深浅　
酶活性：酶催化特定化学反应的 ，可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
能力
①为什么不宜用过氧化氢和过氧化氢酶作为材料？
因为H2O2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化
②为什么不用斐林试剂检验？
斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。
(2)实验思路设计
自变量的控制？
①将等量的酶和底物混合后分别放在冰水，温水和沸水保温中一段时间
②底物和酶溶液应先分别在冰水，温水和沸水一段时间后再混合，保温一段时间
×
√
设置不同的温度形成相互对照
(3)实验步骤、现象
取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。
试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′
实验 步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液
实验步骤 二 在冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴5 min 在沸水中水浴5 min
三 1与1′试管内液体混合，摇匀 2与2′试管内液 体混合，摇匀 3与3′试管内液
体混合，摇匀
四 在冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中 水浴相同时间 在沸水中水
浴相同时间
五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈______ ____________ 呈______
蓝色
无蓝色出现
蓝色
(4)结论:
酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性
4.探究pH对酶活性的影响
点
燃但无火焰的卫生香燃烧
为什么不用淀粉和淀粉酶作为实验材料？
①在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。
②鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少　　
(2)实验思路设计
自变量的控制？
设置不同的PH形成相互对照
实验过程中宜先保证酶的最适温度(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。
(3)步骤及现象
实验步骤 实验操作内容 试管1 试管2 试管3
一 注入等量过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴
二 注入不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL盐酸 1 mL
NaOH溶液
三 注入等量的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL
四 观察现象 有大量气 泡产生 基本无气 泡产生 基本无
气泡产生
(4)结论
酶的催化作用需要____________，________________都会影响酶的活性。
适宜的pH
pH偏低或偏高
5.用“梯度法”探究酶的最适温度和最适PH
设计思路：设计实验时需设置一系列不同温度（或pH）梯度的实验组进行相互对照，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（或pH）最接近最适温度（或pH）。相邻组间的差值（即梯度值）越小，测定的最适温度（或pH）就越精确。
(1)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原理设计鉴定方案：
6.探究酶的本质
酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，因此可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理待鉴定酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质，设计方案如下：
(2)酶解法
理解辨析 判断对错
（1）pH影响酶活性的实验中所用实验材料是H2O2，不宜选择淀粉（ ）
（2）选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测的试剂不可用斐林试剂代替碘液（ ）
（3）探究温度对酶活性的影响时，不宜用H2O2作反应物，因为 H2O2遇热会分解（ ）
（4）探究温度对酶活性的影响时，宜让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合（ ）
（5）验证酶的专一性时，自变量只能是酶的种类（ ）
（6）探究酶的最适PH时，应设置过酸、过碱、中性三组（ ）
（7）利用淀粉酶和淀粉、蔗糖和碘液验证酶的专一性（ ）
（8）利用胃蛋白酶、蛋清和PH分别为5、7、9的缓冲液验证PH对酶活性的影响( )
√
×
√
√
√
×
×
×
下面关于酶的叙述，正确的打√，错误的打×
理解辨析 判断对错
扣教材.教材边角
下列叙述，正确的打“√”，错误的“×”。
（1）溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用（ ）
（2）加酶洗衣粉中的酶直接来自生物体（ ）P85
(3)细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的（ ）
（4）酶制剂适宜在低温下保存（ ）
（5）酶是具有催化作用的有机物，不能脱离生物体起作用（ ）
（6）一般来说，动物体内酶的最适温度比植物低（ ）P84
(7)唾液淀粉酶随唾液流入胃，继续催化淀粉的水解（ ）
（8）能够促使唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶（ ）
×
×
√
√
√
√
既可作为催化剂，也可作为另一反应的底物
动物：35-40℃
植物：40-50℃
√
×
【关键能力-语言表达】
（1）探究PH对胃蛋白酶的影响时，不能用双缩脲试剂来检测底物是否被彻底水解，原因是 。
胃蛋白酶本身是蛋白质，遇到双缩脲试剂会呈紫色
(2)液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是______________________________________________________
。
唾液的pH为6.2～7.4而胃液的pH为0.9～1.5，唾液淀粉酶没有
了适宜的pH条件酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用
(3)高温、过酸、过碱等条件下，酶失活后即使给予适宜的条件，活性仍不能够恢复正常，原因是_________________________________________________
_________________；
(4)人发烧时不想吃东西，原因是_________________________________。
高温、过酸、过碱等条件都会导致酶空间结构被破坏
使酶永久失活
体温升高导致消化酶活性降低，食物在消
化道中消化缓慢
【关键能力-语言表达】
（5）利用加酶洗衣粉洗涤衣服时：
①丝绸和毛皮类衣物不能用加酶洗衣粉来洗涤，因为__________________________________________________________；
②加酶洗衣粉使用的水温一般在50 ℃以下，切记不能用沸水，否则_______________。
加酶洗衣粉中含有蛋白酶，可能会损坏丝绸和毛皮类衣物的蛋白质
　
酶会失去活性

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