2016-2017学年高中生物第四章光合作用和细胞呼吸第一节光合作用和细胞呼吸第2课时酶与酶促反应练习苏教版必修

第2课时酶与酶促反应目标导航1.结合教材P6465，归纳酶的概念。2.结合教材P6566，分析酶催化作用的高效性和专一性。一、酶的本质(阅读P64)1.生物体内不停地进行着许多复杂的化学反应，这些化学反应称为细胞代谢。2.酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，极少数是RNA。二、酶的特性及作用过程(阅读P6566)1.酶促反应是指由酶催化的化学反应。2.在酶促反应中，酶的催化效率称为酶活性。3.酶的特性包括高效性和专一性。(1)高效性(2)专一性4.分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。5.酶催化作用的实质就是降低化学反应的活化能。一、酶的本质及作用1.对酶概念的理解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作用场所细胞内或细胞外2.酶的作用实质酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使反应在较低能量水平上进行，从而使化学反应加速。3.酶的唯一作用是作为催化化学反应的催化剂(即降低反应分子的活化能)，它既不属于细胞的结构物质，也不属于调节物质(不是激素)，更不作为能源物质。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？答案氨基酸；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？答案说明有的RNA也具有催化作用。3.唾液中含有唾液淀粉酶，要验证唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，请根据下列给出的实验材料完成实验的设计：刚取的唾液，已知蛋白液，双缩脲试剂及试管等用具。组别待测液检验试剂预期现象结论实验组唾液双缩脲试剂出现紫色唾液淀粉酶是蛋白质对照组已知蛋白液双缩脲试剂出现紫色1.下列有关酶的正确叙述是()酶是具有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的是体内转化而来酶是活细胞产生的绝大多数酶的化学本质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酶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A. B.C. D.问题导析(1)酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，绝大多数酶是蛋白质类物质，少数酶为RNA。(2)酶只有催化功能，在个体发育中起调控作用的是激素。答案C一题多变判断正误：(1)酶在生物体内有催化和调节作用。()(2)酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。()(3)酶催化作用的实质提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。()(4)酶只有在活细胞内才能发挥作用。()(5)酶可以从食物中直接获取。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×二、酶的特性1.与无机催化剂相比，酶既有一般催化剂的“共性”，更有生物催化剂的“个性”(1)共性：二者均只催化自然界可发生的化学反应，并只可降低分子活化能、加快反应速率、尽快达到化学平衡点。二者在反应前后，性质与数量均不发生变化。(2)酶的特性：与无机催化剂相比，酶存在如下特性：高效性：酶的催化效率一般为无机催化剂的1071013倍，如过氧化氢酶与Fe3相比，催化过氧化氢分解效率高得多。专一性：每一种酶只能对一定的底物发生催化作用，如过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，而对蛋白质的分解无效，而Fe3则是多种化学反应的催化剂。2.探究酶的特性的实验实践：实验一酶具有催化性(1)实验原理过氧化氢(H2O2)在一定催化剂的作用下，可以分解为水和氧气。如图示：2H2O22H2OO2新鲜酵母菌溶液中的过氧化氢酶能催化上述化学反应的进行，而蒸馏水中不含此酶，不能催化此反应。(2)实验过程及现象记录如下表：操作序号项目1号试管2号试管13%的H2O2溶液3 mL3 mL2催化剂2滴新鲜酵母菌溶液2滴蒸馏水3振荡试管振荡振荡4现象记录产生气泡快且多无明显变化气泡使卫生香燃烧猛烈无明显变化(3)实验小结从以上实验可以看出，1号试管迅速产生大量气泡，由于放出的气泡是过氧化氢分解产生的氧气，所以1号试管中的卫生香猛烈燃烧。由此可以证明，生物催化剂具有催化作用且效率较高。注意：在实验中使用的酵母菌溶液必须是新鲜的，这是因为新鲜酵母菌液中的酶能保持其原有的活性。实践：实验二酶具有特异性(1)实验原理酶的催化作用具有特异性的特点，即每种酶只能对一定的反应物(底物)发生催化作用。如淀粉酶只能催化淀粉水解成麦芽糖，对蔗糖则不起催化作用。淀粉在淀粉酶的催化作用下，能够水解成麦芽糖。在水浴加热的条件下，斐林试剂能使麦芽糖氧化，自身则还原成砖红色的氧化亚铜沉淀。因此，斐林试剂可以用来鉴定溶液中是否有麦芽糖，进而看出淀粉酶是否只能催化淀粉水解，不能催化其他糖类的水解。(2)实验过程与现象：操作顺序项目试管号注意事项12可溶性淀粉溶液2 mL蔗糖溶液2 mL淀粉酶溶液2 mL2 mL轻轻振荡试管保温时间5 min5 min试管下部入水加入斐林试剂2 mL2 mL水浴加热时间1 min1 min试管下部入水现象记录生成砖红色沉淀无砖红色沉淀生成从以上实验结果可以看出，1号试管内有砖红色沉淀，说明试管内有麦芽糖生成，即淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖。2号试管内无砖红色沉淀生成，说明试管内无还原性糖生成，即淀粉酶不能催化蔗糖的水解。这就是说，酶的催化作用具有特异性。1.请结合教材中酶具有催化性的实践活动，思考下列问题：(1)实验中选用蒸馏水的目的是什么？答案实验中设置加入蒸馏水的试管做对照组，目的是增强实验结论的说服力。(2)酶催化的反应中，酶能否使生成物的量增加？答案不能。酶只能降低化学反应的活化能，加快反应速度，缩短达到平衡的时间，但不会使生成物的量增加。2.结合教材中酶具有特异性的实践活动，讨论下列问题：(1)进行实验时，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？答案若用刚煮沸的淀粉溶液进行实验，淀粉酶会因温度过高遭到破坏，而失去活性。(2)该实验中能否将斐林试剂改成碘液？答案该实验中不能用碘液代替斐林试剂，因为碘液只能使淀粉变蓝，而与还原性糖没有特殊的颜色反应，不能检验蔗糖是否被淀粉酶水解。(3)实验中两支试管保温时，温度应控制在什么范围内？若改用唾液中的唾液淀粉酶来催化该反应，温度控制范围和前者相同吗？答案两支试管保温时，应控制在60 左右，因为60 是该种淀粉酶的最适温度，低于或高于此温度，都会降低化学反应的速率。若改用唾液中的唾液淀粉酶来催化该反应进行，温度就要控制在37 左右，因为唾液淀粉酶的最适温度是人的体温，即37 左右。2.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，加入2滴Fe3，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，反应速率从快到慢依次是<<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.酶和无机催化剂只能缩短达到平衡的时间，不改变化学反应的平衡点问题导析(1)反应速率为>>；结合曲线的含义，很容易得出B、C两项的结论是错误的，二者的结论颠倒了。(2)从图可知不同处理条件下最终生成物的量是相等的，只是酶和无机催化剂缩短了反应达到平衡的时间。答案D一题多变下图是人体内某化学反应的图解，其中英文字母代表物质，数字表示反应前、中、后过程，请据图回答下列问题。(1)图中代表酶的是_，做出判断的依据是_。(2)从图1和2可以反映出酶具有_性，做出判断依据是_。(3)如果d代表蔗糖，那么e、f则是_和_。答案(1)a反应前后酶本身不发生变化(2)专一在b、c、d物质同时存在时，只催化d物质(3)葡萄糖果糖解析此题的考点是酶的作用机理，可以参考教材中酶促反应的过程原理图，酶具有专一性(特异性)，只能催化特定的底物，在反应前后酶的数量和性质不发生改变。1.下列有关酶的叙述，不正确的是()A.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸B.酶是生物催化剂C.酶能降低化学反应的活化能D.产生酶的细胞均有分泌功能答案D解析产生酶的细胞不一定具有分泌功能。2.当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明()A.RNA是核酸的一种B.RNA也可起生物催化剂的作用C.RNA主要存在于细胞质中D.RNA是该种生物的遗传物质答案B解析根据题意分析可知RNA能催化化学反应，是一种生物催化剂。3.下列各图中，表示有酶催化的反应曲线，表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是()答案C解析活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。酶可以降低活化能，使反应更容易进行。4.蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化淀粉的水解。这一事实说明()A.酶具有专一性B.酶具有多样性C.酶具有高效性D.酶的化学成分是蛋白质答案A解析“蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化淀粉的水解”这体现了酶的特异性，即专一性。5.分析下列现象，回答相关问题：(1)做唾液淀粉酶催化淀粉实验时，用口含一小口清水，然后将含过的清水加入到淀粉溶液中，会使淀粉水解，和用纯唾液的效果一样，这一现象表明酶具有_。(2)果酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明酶具有_。答案(1)高效性(2)专一性解析酶的高效性指的是酶的用量少但是催化效率高；酶的专一性指的是一种酶只能对一定的底物发生催化作用。基础巩固1.关于酶的叙述，正确的是()A.酶提供了反应过程所必需的活化能B.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸答案C解析结构决定功能，酶结构改变就会导致酶功能改变，酶的活性受温度、pH等影响；酶的作用机理是降低活化能；酶是一种催化剂，反应前后不改变。2.某一不可逆化学反应(SPW)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.丁答案D解析加入酶后，加快反应速度，所以