1819 第4章 第1节 第2课 酶与酶促反应Word文件下载.docx

1819 第4章 第1节 第2课 酶与酶促反应Word文件下载.docx

《1819 第4章 第1节 第2课 酶与酶促反应Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1819 第4章 第1节 第2课 酶与酶促反应Word文件下载.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（1）在酶促反应中，酶先要与底物形成中间复合物，当底物浓度大大超过酶的浓度而温度和pH不变时，酶的浓度与酶促反应速率成正比例关系。

（2）如果酶促反应的底物只有一种，当其他条件不变、酶的浓度一定的情况下，在底物的浓度较低时，反应速率随底物的浓度的增加而急剧加快。

反应速率与底物的浓度成正比例关系；

当底物的浓度达到某一定值后，再增加底物的浓度，反应速率不再增加。

三、认识酶和探究影响酶活性的因素

1．酶具有催化性

（1）实验原理：

新鲜酵母菌液中含有过氧化氢酶。

H2O2

H2O＋O2

（2）过程和现象：

[填图]

（3）结论：

酶是生物催化剂，具有催化性。

2．酶具有专一性

（1）原理：

还原糖＋斐林试剂

砖红色沉淀

（2）操作程序与结论：

[填表]

序号

项目

试管

1

2

注入可溶性淀粉

2mL

注入蔗糖溶液

3

注入新鲜淀粉酶溶液

4

60℃　保温

5min

5

滴加斐林试剂

2mL，振荡

6

50～60℃水浴保温

2min

7

观察实验结果

有砖红色沉淀

无砖红色沉淀

结论

淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解

3．pH对酶活性的影响

（1）将若干浸入酵母菌液中的小滤纸片（1cm2）取出后晾干，制作成附着有过氧化氢酶的滤纸片。

（2）在3只烧杯中盛入体积分数为2%、pH分别为5、7、9的过氧化氢溶液（温度相同），再将滤纸片一片片放入其中，在过氧化氢酶的作用下，接触到滤纸片的H2O2被催化分解为H2O和O2，O2会附着在滤纸片上。

随着O2的增多，滤纸片会向上运动直至浮出液面。

（3）记录滤纸片从进入各烧杯液面到再浮出液面这一过程所用的时间（t）。

然后，以1/t为纵坐标（酶促反应速率）、pH为横坐标，绘制曲线图，如图

（4）pH对不同酶活性的影响

①每一种酶只在一定限度的pH范围内才有活性，超过这个范围酶就会永久失去活性。

②在一定条件下，一种酶在某一pH时活性最大，此pH称为该酶的最适pH。

[基础自测]

1．判断正误

（1）人体内酶可来源于食物，也可来源于活细胞。

（　　）

（2）酶与双缩脲试剂均可呈现紫色反应。

（3）化学反应前后，酶的化学性质和质量不变。

（4）酶一旦离开活细胞，不一定就失去催化能力。

（5）酶起催化作用时，和无机催化剂相同，是降低分子的活化能。

（6）温度偏高偏低，酶的活性都会明显降低，过高过低都会使酶变性失活。

[答案]　

（1）×

　提示：

酶是由活细胞产生的。

（2）×

少部分酶是RNA，其不与双缩脲试剂反应。

（3）√　（4）√　（5）√

（6）×

温度过低时酶不失活。

2．生物体内酶的作用及特点是（　　）

【导学号：

95252113】

A．能使不能发生的化学反应发生

B．能降低化学反应的活化能

C．为生物体内的化学反应提供能量

D．催化效率与无机催化剂相同

B　[酶作为生物催化剂只能改变化学反应的速率而不能使本来不能发生的化学反应顺利进行。

]

3．如下图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是

A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶

B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速度加快

C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限

D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量

C　[有气体产生，可知H2O2被分解，可推测土豆片有过氧化氢酶，A正确；

增加酶的量，酶促反应加快，B正确；

土豆片中的过氧化氢酶能重复利用，只要有H2O2，反应就能进行。

气体量不再增加的原因是H2O2已分解完，C错误；

减少误差应控制无关变量，D正确。

[合作探究·

攻重难]

酶的本质和特性

背景材料　我们在日常生活中经常看见酶的影子，例如“加酶洗衣粉”，“生物酶牙膏”等。

酶是怎样起作用的？

酶具有哪些特性？

酶的本质是什么？

[思考交流]

1．绝大多数酶是蛋白质，这类酶水解后最终产物是什么？

这类酶与双缩脲试剂反应呈什么颜色？

提示：

氨基酸；

紫色。

2．20世纪80年代，科学家发现了一种RNaseP酶，由20%蛋白质和80%RNA组成，把这种酶中的蛋白质部分除去，留下来的RNA部分具有与全酶相同的催化活性。

这说明什么？

说明有的RNA也具有催化作用。

3．酶只能在细胞内起催化作用吗？

不是。

只要环境条件适宜，酶在细胞内、细胞外都能发挥作用。

（1）酶的解读

化学本质

绝大多数是蛋白质

少数是RNA

合成原料

氨基酸

核糖核苷酸

合成场所

核糖体

细胞核（主要）

来源

一般活细胞中均能产生

生理功能

具有生物催化功能

（2）酶的作用机理

酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：

①图中ac和bc段分别表示无催化剂催化和有酶催化时反应进行所需要的活化能。

②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。

用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。

（3）酶的作用特性分析

①表示酶高效性的曲线（图1）

a．与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

b．催化剂只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。

②表示酶专一性的曲线（图2）

a．在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化A反应物的反应。

b．在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化A反应物的反应。

③易变性：

由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。

蛋白质的空间结构发生改变或破坏，使酶失去生物活性，这种现象称为变性。

④反应条件的温和性：

酶促反应在常温、常压、适宜pH条件下进行。

　下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

A．酶的形成需经内质网、高尔基体加工

B．酶都含有C、H、O、N四种元素

C．催化过程中酶本身不变，故不必自我更新

D．酶可以给反应物供能而提高反应速率

【技巧点拨】　明确绝大多数酶是蛋白质，酶降低化学反应的活化能。

B　[酶的本质为RNA或蛋白质，RNA及胞内酶不需内质网、高尔基体加工。

酶长久使用会钝化而失去作用，也需自我更新。

酶通过降低活化能来提高反应速率。

（1）若酶的形成需经内质网、高尔基体加工，则其本质是什么？

蛋白质。

（2）酶除含有C、H、O、N四种元素外，还可能含有的元素是什么？

P。

[活学活用]

1．酶可以加速化学反应的进行，原因是（　　）

A．酶可以提供能量　　　B．酶可以直接参与反应

C．酶可以降低活化能D．反应前后性质不变

C　[酶可降低活化能，从而加速反应的进行。

2．下列有关产生酶的场所的叙述，正确的是（　　）

A．细胞核B．主要是核糖体

C．细胞质D．全部在核糖体

B　[绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。

[题后反思]　酶的作用机理

酶在化学反应中起催化作用，主要是降低了反应的活化能，酶在反应前后质量和性质不变化。

酶只能催化原本能进行的反应，而不能催化原本不能进行的反应。

影响酶促反应的因素

1．在制备可溶性淀粉溶液时，要使用完全冷却的淀粉溶液，而不能用刚煮沸的淀粉溶液，原因是什么？

若用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验，会破坏淀粉酶的活性。

2．根据pH对酶活性的影响，探讨胃蛋白酶进入小肠后还能发挥作用吗？

为什么？

不能。

胃蛋白酶的最适pH大约是2.0，人体小肠内的pH约为7,8，胃蛋白酶进入小肠后，失去活性，不能发挥作用。

（1）酶浓度对酶促反应速率的影响

①酶浓度对酶促反应速率的影响

图示说明在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶浓度与酶促反应速率成正比。

②反应底物浓度对酶促反应速率的影响

通过图示可以看出：

a．加入酶B时，一定范围内随底物浓度的增加反应速率增加，当底物浓度超过一定范围后反应速率不再改变，原因是酶B饱和了。

b．酶B会促进酶促反应的进行，而酶A不会，说明酶具有特异性。

（2）温度、pH对酶活性的影响

①图a说明：

a.在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用将减弱。

b．过酸、过碱都会使酶失活。

c．不同的酶最适pH不同。

②图b说明：

a.在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。

b．低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活。

③图c说明：

反应溶液中酸、碱度的变化不影响酶作用的最适温度。

方法规律：

酶曲线的分析方法

（1）明确横、纵坐标表示的变量。

横、纵坐标不同，曲线表示的意义不同。

（2）理解曲线所表示的意义。

横坐标是自变量，纵坐标是因变量，曲线表示因变量随自变量的变化而变化。

（3）图中出现多个自变量时，要分析图中某一自变量对因变量的影响，应首先确定其他自变量为一定值。

　图甲是H2O2酶活性（V）受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间（t）的变化。

若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下说法正确的是（　　）

A．pH＝a时，e点下移，d点左移

B．适当降低温度，e点不移，d点右移

C．pH＝c时，e点为0

D．H2O2量增加，e点不移，d点左移

【技巧点拨】　明确e、d两点的含义是解答本题的关键。

B　[酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。

乙图中d点表示达到化学反应平衡所需时间，e点表示化学反应的平衡点。

pH由b→a时或温度降低时，酶的活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但不会改变化学反应的平衡点，所以d点右移，e点不移，A错误、B正确；

pH＝c时，强碱条件破坏酶的空间结构使酶失活，不能催化H2O2水解，但H2O2在常温下也能分解，所以e点不为0，C错误；

H2O2量增加时，达到化学反应平衡所需时间延长，同时化学反应的平衡点升高，即e点上移，d点右移，D错误。

　将题干中的反应物和酶分别换为淀粉和淀粉酶，则pH＝c时，e点的值如何变化？

e点将变为0。

因为淀粉不会自动分解。

1．如图表示在适宜条件下，等量的过氧化氢经不同处理后生成物的量与时间的关系曲线（①加入2滴过氧化氢酶溶液，②加入2滴FeCl3，③加入2滴蒸馏水），请分析判断下列结论正确的是（　　）

95252114】

A．据图分析可知，①～③反应速率从慢到快依次是①＜②＜③

B．①与②相比，得出的结论是酶具有催化作用

C．①与③相比，得出的结论是酶具有高效性

D．如果仅将实验温度改为80℃，重做上述实验，则反应速率最快的是②

D　[据图分析可知，①～③反应速率为：

③<

②<

①；

结合酶的特性和曲线的含义，很容易得出B、C两项的结论是错误的，二者的结论颠倒了；

当实验温度改为80℃后，过氧化氢酶因高温而失活，会失去催化作用，所以反应速率最快的是②。

2．如下图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是（　　）

A．在a点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大

B．在b点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大

C．在c点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大

D．该图不能反映唾液淀粉酶催化效率的变化特征

B　[题图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响，但是影响反应速率的因素，不仅包括温度和pH，还有酶浓度等。

在反应底物充足的条件下，增大酶浓度，可以提高反应速率，所以A、C正确，B项错误。

题图显示，该酶的最适pH为2左右，因此这种酶可能是胃蛋白酶，而不会是唾液淀粉酶，D项正确。

探究影响酶活性的因素

1．能否用淀粉酶探究pH对酶活性的影响？

因为酸碱能催化淀粉水解，实验中的变量不是单一的，影响对实验结果的分析。

2．能否用H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响？

H2O2溶液在高温时会分解，实验中的变量不是单一的，影响对实验结果的分析。

3．在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中，能否用斐林试剂来检测？

因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。

（1）探究温度对酶活性的影响

①实验设计思路

②实验设计程序

淀粉　　　　　　　淀粉酶

各自在所控制的温度下处理一段时间

淀粉与相应温度的淀粉酶混合

在各自所控制的温度下保温一段时间

滴加碘液，观察颜色变化

（2）探究pH对酶活性的影响

实验设计

O2的产生速率

　在生产中常用的普通淀粉酶最适温度在40～60℃之间，而极端耐热淀粉酶在100℃仍能保持较高的活性。

某同学想设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响。

判断下列与该同学实验设计的相关叙述，其中正确的是（　　）

A．设计实验时除自变量和因变量外，还应注意温度、pH等无关变量对实验的影响

B．极端耐热淀粉酶最适温度为100℃

C．高温不会使极端耐热淀粉酶失去活性

D．该实验的因变量可用碘液检测

【技巧点拨】　弄清自变量（温度）和因变量（酶活性）的关系是解答本题的关键。

D　[温度是该实验的自变量。

题干中只指出：

“极端耐热淀粉酶在100℃仍能保持较高的活性”，据此并不能确定极端耐热淀粉酶最适温度为100℃。

温度影响酶活性，同样会对极端耐热淀粉酶有影响。

淀粉遇碘变蓝，而淀粉在该实验中作为反应底物，可用碘液检测底物的存在。

1．下图表示某反应物剩余量随pH及温度的变化情况，正确的是（　　）

95252115】

A．该酶的最适温度是37℃

B．随着pH的升高，酶的活性先降低后升高

C．随着温度的升高，酶的最适pH不变

D．随着温度的升高，酶的活性逐渐降低

C　[该图表示反应物剩余量随pH及温度的变化情况，所以剩余量越少，代表反应越快，该酶的最适温度约为35℃。

随着pH的升高，酶的活性先升高后降低；

随着温度的升高，酶的活性也是先升高后降低。

从图中可以看出随着温度的升高，酶的最适pH是8，保持不变。

2．某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．在一定范围内，反应物浓度影响着酶促反应速率

B．曲线①作为对照实验

C．化合物P对该酶的活性有抑制作用

D．若反应温度不断升高，则A点持续上移

D　[①②两条曲线对照可以说明P对该酶的活性有抑制作用；

一定范围内升高温度，酶活性可能上升，但温度过高也会使酶活性降低，甚至失活。

[当堂达标·

固双基]

1．酶的基本组成单位是（　　）

A．氨基酸　　B．核苷酸

C．氨基酸或核苷酸D．甘油和脂肪酸

C　[本题从理解层次考查酶的化学本质。

绝大多数酶属于蛋白质，少数酶属于RNA。

此题具有很大的区分度，能较好地考查学生对课本知识的理解程度。

2．下列有关酶的说法不正确的是（　　）

A．不是所有的酶都在核糖体上合成

B．酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变

C．细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件

D．所有酶都含有C、H、O、N四种元素

D　[RNA酶含C、H、O、N、P五种元素。

3．下列叙述与如图实验不相符的是（　　）

95252116】

A．该实验的自变量是催化剂的种类

B．该实验的因变量是催化剂的催化效率

C．该实验能证明酶降低活化能的作用更显著

D．加入Fe3＋和肝脏研磨液，前者的反应速率总是较快

D　[在适宜的条件下，酶和无机催化剂相比，降低活化能的效果更好，不同条件下，二者无法比较。

4．某一不可逆化学反应（S→P＋W）在无酶和有酶催化时均可以进行。

当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。

下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是（　　）

A．甲B．乙

C．丙D．丁

D　[酶能降低化学反应的活化能，因而能增大反应速率，使反应物浓度快速下降。

5．下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。

请据图回答下列问题：

（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是

______________________________________________________________。

（2）图B中，a点所对应的温度称___________________________________。

（3）图B中，a点到b点的曲线急剧下降，其原因是_____________________

_____________________________________________________________。

（4）将酶与反应物混合后，装入甲、乙两试管并分别放入12℃和75℃水浴锅中，20min后取出转入37℃的水浴锅中保温，两试管内的反应分别为：

甲________，乙________。

（5）图C表示了________催化反应的速率变化曲线。

A．唾液淀粉酶B．胃蛋白酶

C．胰蛋白酶D．植物淀粉酶

[解析]　

（1）图A中，当反应物在低浓度范围内增加时，反应速率上升。

当反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，这是因为虽然酶具有高效性，但它的催化能力也是有一定限度的，当所有的酶都发挥了最高催化效率后，反应物浓度增加，反应速率也不会再增加，其原因是受酶浓度的限制。

（2）图B中，a点对应的酶的催化效率最高，说明它对应的温度就是酶促反应的最适温度。

（3）从a点到b点，由于温度逐渐升高，酶的分子结构逐渐被破坏，从而使酶活性降低，反应速率下降。

（4）由于甲试管的温度较低，所以酶的活性较低，反应速率很慢，当转入37℃的水浴锅中保温后，其反应速率会迅速增加。

乙试管在75℃的高温下，酶的结构被破坏，酶丧失活性，即使再转入37℃的水浴锅中保温，酶的活性也不能恢复，不再具有催化作用。

（5）图C中，酶的最适pH为弱碱性，唾液淀粉酶和植物淀粉酶的最适pH近于中性，胃蛋白酶的最适pH为强酸性，只有胰蛋白酶的最适pH为弱碱性。

[答案]　

（1）受反应液中的酶浓度限制

（2）酶促反应的最适温度

（3）温度升高，使酶活性下降

（4）催化速度加快　无催化反应

（5）C

[核心语句归纳]

1．酶是生物催化剂，其催化原理是降低化学反应的活化能。

2．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，少部分是RNA。

3．一种酶只能催化一种或一类化学反应。

4．酶的特性是高效性、专一性和容易受外界环境的影响。

5．酶具有高效性的原因是：

与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。

6．过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构破坏而失活。

7．在一定的低温下，酶的活性低，但空间结构稳定，并未失活，在适宜温度下酶的活性可升高。