2016-2017学年高中生物第4章光合作用和细胞呼吸第1节atp和酶第2课时酶与酶促反应学案苏教版必修

第2课时酶与酶促反应1归纳酶和酶促反应的概念。(重点)2分析酶的特性及酶特性的实验探究。(重、难点)3说明影响酶促反应的因素。4尝试用坐标曲线图表示酶的特性和各种因素对酶促反应的影响。(难点)酶 与 酶 促 反 应1酶(1)产生场所：活细胞。(2)作用：催化化学反应。(3)化学本质：是一类特殊的蛋白质。(4)催化机理：降低反应的活化能。2酶的特性连线【答案】bca3酶促反应(1)概念：由酶催化的化学反应。(2)酶活性：酶对化学反应的催化效率。探讨：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。探讨：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？提示：说明有的RNA也具有催化作用。探讨：酶只能在细胞内起催化作用吗？【提示】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酶的作用特性分析图1图2(1)表示酶高效性的曲线(图1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。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)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。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。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【解析】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。【答案】C2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【解析】RNA酶含C、H、O、N、P五种元素。【答案】D3下列关于酶的叙述中，正确的是()是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的从体内转化而来凡是活细胞都能产生酶绝大多数酶是蛋白质有的酶是蛋白质，有的是固醇酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用酶只在细胞内发挥作用ABCD【解析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，即酶大多数是蛋白质类物质，少数为RNA，它只有催化功能，在个体发育中起调控作用的是激素。【答案】C影 响 酶 促 反 应 的 因 素1温度酶促反应速率最高时的温度称为酶促反应的最适温度，低于或高于这一温度都会使反应速率降低。2pH酶表现出最大活性时的pH称为酶的最适pH。pH对酶活性的影响是通过改变酶的活性中心等发挥作用的。3酶的浓度和底物的浓度(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。探讨：若让你选择一种检测试剂验证酶的化学本质，你会选择哪种试剂？应如何界定检测结果及结论？【提示】酶一般是蛋白质，欲验证酶的化学本质可选择双缩脲试剂予以检测，若酶液与双缩脲试剂呈现紫色反应，则可证明酶的化学本质为蛋白质。探讨：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？【提示】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。探讨：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？【提示】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1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：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。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对酶活性的影响图a图b图c(1)图a说明：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。过酸、过碱都会使酶失活。不同的酶最适pH不同。(2)图b说明：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。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。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(加入2滴过氧化氢酶溶液，加入2滴FeCl3，加入2滴蒸馏水)，请分析判断下列结论正确的是()A据图分析可知，反应速率从慢到快依次是B与相比，得出的结论是酶具有催化作用C与相比，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【解析】据图分析可知，反应速率为：<<；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。【答案】D2(2016·长春十一中高二下学期期末)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，pHb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() 【导学号：21210027】ApHa时，e点下移，d点左移B适当降低温度，e点不移，d点右移CpHc时，e点为0DH2O2量增加，e点不移，d点左移【解析】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ba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；pHc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。【答案】B3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【解析】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。【答案】B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。H2O2H2OO2(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121注入可溶性淀粉2 mL2注入蔗糖溶液2 mL3注入新鲜淀粉酶溶液2 mL2 mL460 保温5 min5 min5滴加斐林试剂2 mL，振荡2 mL，振荡65065 水浴保温2 min2 min7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(1 cm2)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。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。探讨：在验证酶具有催化作用的实验中，滴加新鲜酵母菌液和蒸馏水时，为什么不能共用一支吸管？【提示】滴加新鲜酵母菌液和蒸馏水时，不能共用一支吸管，否则滴加的蒸馏水中会含有少量酵母菌液，而酵母菌液中的过氧化氢酶具有高效性，会使两试管中产生的气泡差别不大，不易对比观察，从而影响实验结果的准确性。探讨：能否用淀粉酶探究pH对酶活性的影响？提示：不能。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。探讨：能否用H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响？提示：不能。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。探讨：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？提示：不能。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