2018-2019學年高中生物 第四章 光合作用和細胞呼吸 第一節(jié) ATP和酶 第2課時 酶與酶促反應學案 蘇教版必修1.doc

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第2課時　酶與酶促反應 　　　　　　　　　　　　　　　　1.酶是由活細胞產(chǎn)生的、具有催化活性的一類有 機物。 2．絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。 3．酶作用的實質(zhì)是降低化學反應的活化能。 4．酶具有高效性和專一性，且易受溫度和pH等 的影響。 5．低溫只是使酶的活性降低，其空間結(jié)構(gòu)并沒有 被破壞，在適宜的溫度下其活性可以恢復。而高溫、 過酸、過堿會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失去 活性。 1．酶的概念與特性 (1)酶的概念： ①來源：由活細胞產(chǎn)生。 ②功能：具有催化活性。 ③實質(zhì)：是有機物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。 (2)酶的特性：[連線] 2．酶促反應 (1)細胞代謝與酶促反應： ①細胞代謝是指生物體內(nèi)不停地進行著的許多復雜的化學反應。 ②酶促反應：指由酶催化的化學反應。 (2)影響酶促反應速率的因素： ①pH： a．在最適pH下，酶活性最大，高于或低于此pH，酶活性均降低。 b．pH對酶活性的影響是通過改變酶的活性中心等發(fā)揮作用的。 ②溫度： a．在一定溫度范圍內(nèi)，酶促反應速率隨著溫度的升高而上升，超過某個數(shù)值后，酶促反應速率反而下降。 b．溫度過高會使酶變性。 ③酶濃度和反應物濃度對酶促反應速率也有影響。 1．判斷下列說法的正誤 (1)酶是活細胞產(chǎn)生的有機小分子物質(zhì)() (2)酶的化學成分是蛋白質(zhì)() (3)低溫和高溫都會導致酶失活() (4)酶的特性只有高效性和專一性() (5)最適溫度或pH時，酶的活性最大(√) 2．下列關(guān)于酶的敘述，錯誤的是(　　) A．酶的組成元素都為C、H、O、N B．酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物 C．酶催化效率高是因為其降低活化能的作用顯著 解析：選A　絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，其中RNA的組成元素有C、H、O、N、P。 3．人攝入的淀粉和纖維素都是由葡萄糖連接而成的大分子物質(zhì)，在人體的消化道中，淀粉酶只能將淀粉分解成麥芽糖，但不能分解纖維素，這說明酶具有(　　) A．高效性 　　B．專一性　　　 C．穩(wěn)定性 解析：選B　淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化纖維素的水解，這說明酶具有專一性。 4．下列關(guān)于酶的敘述，全面而準確的是(　　) A．酶是蛋白質(zhì) B．酶與無機催化劑沒有本質(zhì)區(qū)別 C．酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物 解析：選C　酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶相對無機催化劑而言，化學本質(zhì)不同，且具有高效性、專一性、需要適宜的條件等。 5．活細胞內(nèi)酶合成的主要場所是(　　) A．細胞核　　　 B．核糖體　 　　C．高爾基體 解析：選B　絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。蛋白質(zhì)在核糖體上合成。 6. 能夠促使淀粉酶水解的酶是(　　) A．淀粉酶　 　　B．蛋白酶　　　 C．麥芽糖酶 解析：選B　淀粉酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，催化蛋白質(zhì)水解的酶是蛋白酶。 7．下列對酶的有關(guān)敘述正確的是(　　) A．最適溫度都是37 ℃ B．只在活細胞內(nèi)發(fā)揮作用 C．都能降低化學反應的活化能 解析：選C　不同酶的最適溫度不同。酶在細胞內(nèi)和細胞外都可以發(fā)揮作用。所有酶都能通過降低化學反應的活化能來提高反應速率。 核心要點驗證酶特性的相關(guān)實驗設(shè)計與分析 1．酶具有催化性和高效性的實驗驗證 (1)實驗設(shè)計： (2)典型實驗：2H2O2―→2H2O＋O2↑。 ①加入H2O2酶(新鮮肝臟研磨液或馬鈴薯片或酵母菌溶液等)。 ②加入FeCl3(無機催化劑)。 ③加入蒸餾水(空白對照)。 ①與③對照可證明酶具有催化性；①與②對照可證明酶具有高效性。 (3)模型的建構(gòu)與解讀： 項目 內(nèi)容 條件 酶和無機催化劑都能催化同一化學反應的進行 自變量 是否加入催化劑以及催化劑的種類 因變量 催化效率 觀察指標 到達反應平衡所需要的時間長短 結(jié)果 催化效率：加入酶＞加入無機催化劑＞加水 結(jié)論 酶具有高效性 　　[名師點撥]　對酶催化作用的認識 (1)催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應的平衡點。 (3)酶只能催化已存在的化學反應。 2．酶具有專一性的實驗設(shè)計與模型建構(gòu) (1)實驗設(shè)計 ①設(shè)計思路一：換反應物不換酶。 實驗組：反應物＋相應酶溶液→反應物被分解。 對照組：另一反應物＋等量相同酶溶液→反應物不被分解。 ②設(shè)計思路二：換酶不換反應物。 實驗組：反應物＋相應酶溶液→反應物被分解。 對照組：相同反應物＋等量另一種酶溶液→反應物不被分解。 (2)鎖鑰假說 ①圖中A表示酶，分解反應中B、合成反應中B和C表示被催化的反應物。 ②酶和被催化的反應物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。 (3)專一性模型的建構(gòu)與解讀 ①在A反應物中加入酶A，反應速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化反應物A反應。 ②在A反應物中加入酶B，反應速率和未加酶時相同，說明酶B不催化反應物A反應。 3．溫度、pH對酶活性的影響模型建構(gòu) (1)實驗設(shè)計 實驗的自變量(即單一變量)為溫度或pH，因變量是反應物分解的速率或存在量。在探究酶活性的最適溫度時，需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時間；在探究酶活性的最適pH時，需先將酶置于一定的pH條件下，然后再加入反應物。 (2)模型建構(gòu) ①在一定溫度(或pH)范圍內(nèi)，隨溫度(或pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍酶催化作用逐漸減弱。 ②過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復酶活性。 ③反應溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。 ④在一定范圍內(nèi)，不同的溫度(或pH)的酶促反應的速率可能相同。 4．反應物濃度和酶濃度對酶促反應速率的影響 (1)圖甲表示在其他條件適宜、酶數(shù)量一定的條件下，酶促反應速率隨反應物濃度增加而加快，但當反應物達到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應速率不再加快。 (2)圖乙表示在反應物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應速率與酶濃度成正比。 [名師點撥]　研究溫度和pH影響酶活性實驗的兩個注意點 (1)當研究溫度對酶活性的影響時，溫度是自變量，pH等能夠影響酶活性的其他因素屬于無關(guān)變量，在實驗時一定要遵循無關(guān)變量保持相同且適宜。 (2)探究溫度對酶活性的影響時，不能選擇過氧化氫的酶促反應，用于鑒定的試劑也不能用斐林試劑，因為過氧化氫受熱易分解，用斐林試劑鑒定時需要加熱，加熱會改變?nèi)芤旱臏囟?，兩者均會對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾。 [題組沖關(guān)] 1．下面圖甲表示溫度對淀粉酶活性的影響，圖乙是將一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麥芽糖積累量隨溫度變化的情況。下列敘述錯誤的是(　　) A．圖甲中T0表示淀粉酶催化反應的最適溫度 B．圖甲中Ta和Tb對酶活性的影響有區(qū)別 C．圖乙中溫度超過Tb時，酶的活性達到最大 D．圖乙中A點可能對應圖甲中的溫度為T0 解析：選C　在圖甲中T0時酶的活性最高，應是最適溫度；圖甲中Ta是因為溫度低抑制了酶的活性，但空間結(jié)構(gòu)沒有改變，而Tb處是溫度過高，導致酶因為空間結(jié)構(gòu)的改變而喪失了活性；乙圖中Tb到Tc的麥芽糖積累量沒有發(fā)生變化，說明溫度高使酶已經(jīng)失活，如果是酶活性達到最大，積累量還應該繼續(xù)上升；圖乙中A點對應的溫度應是最適溫度，即圖甲中的T0。 2．現(xiàn)有三支試管甲、乙、丙，先向各試管內(nèi)均加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按圖中所示步驟操作，然后分別用斐林試劑檢驗。下列敘述錯誤的是(　　) A．甲和乙試管對照，說明酶具有專一性 B．甲和丙試管對照，說明酶的活性受溫度的影響 C．實驗結(jié)果是乙、丙試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀 D．甲和乙實驗中，酶的不同種類為自變量 解析：選C　甲試管和乙試管對照，自變量是酶的種類，說明酶具有專一性；試管甲和丙比較，自變量是溫度，說明酶的活性受溫度的影響；實驗結(jié)果是甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀。