1、第1节 降低化学反应活化能的酶 高频考点突破 实验专题探究 第1节 降低化学反应活化能的酶基础自主梳理 命题视角剖析 即时达标训练 基础自主梳理 一、酶在细胞代谢中的作用1细胞代谢：细胞中每时每刻都在进行着的许多_的统称，是细胞生命活动的基础。2活化能：分子从_转变为容易发生化学反应的_所需要的能量。3酶的催化效率高，是因为同无机催化剂相比，酶_活化能的作用更显著。4细胞代谢能在温和条件下快速进行，是由于酶的_。化学反应常态活跃状态降低催化作用5关于实验变量(1)变量：实验过程中可以变化的因素。(2)自变量：_的变量。(3)因变量：随着_的变化而变化的变量。(4)无关变量：除_外，其他对实验结
2、果能造成影响的可变因素。6对照实验：除了一个因素以外，其余因素都_的实验。它一般要设置_和_。人为改变自变量自变量保持不变对照组实验组二、酶的特性1概念：酶是_产生的具有_作用的有机物，其中绝大多数酶是_。2特性(1)高效性：酶催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。(2)专一性：每一种酶只能催化_化学反应。(3)酶的作用条件较温和：酶在最适宜的_条件下，其活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都明显_。活细胞催化蛋白质一种或一类温度和pH降低思考感悟酶作为生物催化剂，与无机催化剂的相同之处有哪些？【提示】(1)化学反应前后数量和性质不变。(2)加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不
3、改变平衡点。(3)都降低化学反应的活化能。高频考点突破 对酶概念的理解 正确说法 错误说法 产生场所 凡是活细胞都能产生(不考虑人的成熟红细胞)具有分泌功能的细胞才能产生 化学本质 有机物(或多数是蛋白质，少数为RNA)蛋白质 基本单位 氨基酸或核糖核苷酸 氨基酸 合成场所 核糖体或细胞核 核糖体 正确说法 错误说法 作用场所 既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用 只在细胞内起催化作用 温度影响 低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，高温使酶变性失活 低温引起酶变性失活 作用 酶只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能 来源 生物体内合成 有的来源于食物 即时应用(随学随练，轻松夺冠)1下列有
4、关酶的叙述，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A BCD答案：C与酶有关的曲线分析 1酶催化活性的表示方法单位时间内底物的减少量或产物的生成量。2表示酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)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。(3)酶只能催化已存在的化学反应。3表示酶专一性的曲线加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相同，而加入酶A的
5、反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进一步说明酶具有专一性。4温度、pH影响酶活性的曲线甲、乙两曲线表明：(1)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，酶的催化作用逐渐减弱。(2)酶的催化能力的发挥有一个最适pH，在低于最适pH时，随着pH的降低，酶的催化能力逐渐降低；高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活性逐渐下降。(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。5底物浓度酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限
6、制。6酶浓度在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。7影响酶活性的曲线(1)纵坐标为反应物剩余量，剩的越多，生成物越少，反应速率越慢。(2)图示pH7时，反应物剩余量最少，应为最适pH。(3)当pH改变时，最适温度保持不变。【易误警示】(1)温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。即时应用(随学随练，轻松夺冠)2.(2011年山东潍坊高三抽样)如图表示在不同处理条件(a、b、c)下，某酶促反应生成物的量和反应时间的关系，则处理条件不可能是()A温度不同 B酶制剂的量不同C反
7、应底物的量不同DpH不同解析：选C。影响酶活性的因素包括温度、酸碱度、酶浓度、底物浓度等，由图可知，a、b、c三种情况下生成物的量相同，只是达到平衡的时间不同，因此可以推知与反应底物的量不同无密切关系。实验专题探究 酶的专一性及影响酶活性的条件的实验探究1酶的专一性(1)实验原理淀粉非还原糖酶麦芽糖蔗糖非还原糖酶葡萄糖果糖还原糖用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。2温度能影响酶的活性(1)实验原理温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)实验流程3
8、.pH 对酶活性的影响(1)实验原理2H2O2过氧化氢酶 2H2OO2pH 可影响酶活性，从而影响 O2的产生量，据 O2 产生量的多少可判断 pH 对酶活性的影响。(2)实验程序实战演练(专项提能，小试牛刀)(2011年中山市四校联考)下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。试管编号 2 mL 3%淀粉溶液 2 mL 3%蔗糖溶液 1 mL 2%淀粉酶溶液 反应温度()40 60 80 40 60 80 2 mL斐林试剂 砖红色深浅*注：“”表示有；“”表示无；*此行“”的多少表示颜色的深浅。根据实验结果，以下结论正确的是()A蔗糖被水解成非还原糖B上述反应的自变量为温度C淀粉酶
9、活性在40 比60 高D淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性解析：选B。分析本题的实验设计可知，本实验研究酶的专一性及温度对酶活性的影响。淀粉酶只能催化淀粉水解为还原糖，不能催化蔗糖水解；通过的结果说明，淀粉酶的活性在60 比40 高。命题视角剖析 紧扣教材重点 关于酶的实验设计探究酶的专一性的方法(1)同一种酶针对不同的底物。在探究酶的专一性实验中，变量可以是酶作用的底物，如用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应，再用斐林试剂检测溶液中有无还原糖，从而判断淀粉酶是否只能催化特定的物质或化学反应，以证明酶的专一性。例1(2)同一底物用不同的酶来催化。用不同酶对同一底物催化作用的比较来验证酶的专一性。此时
10、实验变量为不同的酶，如用淀粉酶和蛋白酶对淀粉(或蛋白质)进行催化。请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性，要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题：实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、试管、37 恒温水浴锅、沸水浴锅。(1)若“”代表加入适量的溶液，“”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。溶液 试管 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液 甲 (2)实验步骤：按照上表中的设计，取试管、加溶液；_(3)结果预测：_。(4)结论：_。(5)在上述实验
11、中，如果仅将37 恒温水浴锅的温度调到20，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37 时的浅，其原因是_。【尝试解答】(1)溶液 试管 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液 甲 乙 丙 丁 (2)混匀，37 恒温水浴一段时间；取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水水浴一段时间；观察实验现象并记录实验结果。(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀(4)酶的催化作用具有专一性(5)20 低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少【解析】酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应。唾
12、液淀粉酶可以将淀粉分解为可溶性的还原糖，但不能分解蔗糖；蔗糖酶可将蔗糖分解为可溶性还原糖，但不能分解淀粉。可溶性还原糖遇斐林试剂在沸水浴条件下出现砖红色沉淀。要通过实验验证蔗糖酶和唾液淀粉酶的专一性，在实验中要体现等量原则和对照原则。实验时可设置四支试管，甲和丙试管中添加等量的蔗糖溶液，乙和丁试管中添加等量的淀粉溶液，然后再向甲和丁中加入等量的蔗糖酶溶液，向乙和丙中加入等量的唾液淀粉酶溶液。混合均匀后放在37，恒温水浴一段时间，然后用斐林试剂来鉴定是否出现可溶性还原糖。哺乳动物的蔗糖酶和唾液淀粉酶的最适温度为37，当将水浴锅的温度由37 降至20 时，酶的活性会降低，分解速率减慢，产生的还原糖
13、少，从而使出现砖红色试管中的颜色变浅。洞察高考热点 酶促反应链中酶对反应的影响(2010年高考上海卷)右图表示细胞中某条生化反应链，图中E1E5代表不同的酶，AE代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是()例2A若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快B若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平C若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多D若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多【尝试解答】_C_【解析】若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度减慢；若E5催化的反应被抑制，则B的消耗速度减慢，但B因E2的影响，其积累不会达到较高水平；若E3的催化速度比E4快，则CD的速度比CE快，D的产
14、量比E多；若E1的催化速度比E5快，则A的消耗小于积累，A的数量减少，而B因E2的影响，数量不一定增加。互动探究(1)酶促反应链中，酶起调节作用吗？(2)若产E3酶的基因发生突变，造成E3酶的缺乏，结果会怎样？【提示】(1)不起调节作用，起催化作用。(2)E的产量增加。突破易错疑点 酶与激素易于区分不清酶 激素 来源 活细胞产生 专门的内分泌腺或特定部位细胞产生 化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等 生理功能 催化作用 调节作用 共性 在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少 自我挑战(2010年高考上海生物卷)下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是()A酶和激素都是蛋白质B酶和激素都与物质和能量代谢有关C酶和激素都由内分泌细胞分泌D酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用【尝试解答】_B_【解析】酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物(多数是蛋白质，少数是RNA)。大部分酶在细胞内发挥催化作用(消化酶需分泌到消化道内)。激素是由内分泌细胞分泌的，产生后释放到血液中，进而运输到靶细胞或靶器官发挥调节作用。激素不全是蛋白质。酶直接催化物质与能量代谢过程，而激素对物质和能量代谢过程有调节作用。
