第五章 第1節(jié)降低化學反應活化能的酶

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1、 第五章 第1節(jié)降低化學反應活化能的酶 【考點解讀】 1．酶在細胞代謝中的作用 2．探究影響酶活性的因素（實驗） 復習重點：酶的作用、本質(zhì)和特性 復習難點：1．酶降低化學反應活化能的原理 2．控制變量的科學方法 【基礎掃描】 一、對照實驗 1.細胞中每時每刻都進行著許多 化學反應 ，統(tǒng)稱為細胞代謝。 2.實驗過程中可以變化的因素稱為 變量 。其中人為改變的變量稱為自變量 ，隨著自變量的變化而變化的變量稱做 ，除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響，這

2、些變量稱為 。除一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做 ，它一般設置 組和 組。 二、酶的本質(zhì) 1．巴斯德以前，許多化學家認為發(fā)酵是純 ，與 無關。1857年巴斯德提出發(fā)酵是由于 的存在，即有 的參與才能引起發(fā)酵；而德國化學家李比希卻堅持認為引起發(fā)酵的是 中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞 后才能發(fā)揮作用。兩種觀點爭執(zhí)不下。德國化學家李比希發(fā)現(xiàn)不含酵母細胞的

3、 與活酵母是一樣的，都能引起發(fā)酵，他將引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為 ，最早從刀豆中提取出脲酶的是美國科學家 ，他用多種方法證明了酶是 。20世紀80年代，美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù) 也有生物催化功能。 2.酶是 產(chǎn)生的，具有 作用的一類 ，其中絕大多數(shù)酶是 ，少數(shù)是 。 三、酶的作用 1、分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)? 的活躍狀態(tài)所需要的 稱為活化能。同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更

4、 ，因而 更高，這樣細胞代謝就能在 條件下快速進行。 2、用圖形表示酶的高效性，判斷每條曲線分別代表什么？ 反應物 生成物 活化能 二、酶的特性 1.酶的特性有： 、 、 。 2.酶的高效性是指酶的催化效率大約是無機催化劑的 倍。 3.酶的專一性是指

5、 。 4.酶所催化的化學反應一般是在 的條件下進行的， 和 對酶的活性影響最大。在最適宜的溫度和pH條件下，酶活性 ，溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會顯著 。 5. 、 或 ，會使酶的 遭到破壞，使酶永久失活，即酶發(fā)生了 。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的 保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以 。因此，酶制劑適于

6、在 下保存。 pH1 pH 酶的活性受pH影響的示意圖 酸堿度對酶催化作用的影響 酸堿度對酶催化作用的影響 反應速度 t1 溫度 酶的活性受溫度影響的示意圖 反應速度 6.實驗探究酶的高效性 試管號 3%過氧化氫 實驗處理 H2O2分解速度（氣泡多少） 點燃的衛(wèi)生香檢測 結(jié)果分析 1 2mL 2 2mL 90℃水浴加熱 3 2mL 滴加3.5%FeCl32滴 4 2mL 滴加肝臟研磨液2滴

7、很多 助燃性更強 過氧化氫酶有催化H2O2分解能夠，且效率高 （2）實驗結(jié)論： 。 注意： ①肝臟要新鮮必須進行研磨。②H2O2不能久置，不要接觸皮膚。 ③衛(wèi)生香不要插到氣泡中。④每滴3.5%氯化鐵溶液中的Fe3+數(shù)，大約是每滴肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬倍。 7. 探究實驗：影響酶活性的條件 (1)探究溫度對酶活性的影響 實驗步驟： ①取3支潔凈的試管，編上號，并分別注入2 mL可溶性淀粉溶液； ②將3支試管分別放入60℃左右的熱水、沸水和冰塊中，維持各自的溫度5min；

8、 ③在3支試管中各注入1 mL新鮮的淀粉酶溶液，搖勻后，維持各自的溫度5min； ④在3支試管中各滴入1滴碘液，然后搖勻，觀察并記錄3支試管中溶液顏色的變化情況。 討論：為什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度？ 8探究pH對酶活性的影響 實驗步驟： ①取3支潔凈的試管，編上號，分別按下表中序號1～5的要求操作。 序號 項目 試管 1 2 3 1 注入新鮮的淀粉酶溶液 1mL 1mL

9、 1mL 2 注入蒸餾水 1 mL / / 3 注入氫氧化鈉溶液 / 1 mL / 4 注入鹽酸 / / 1 mL 5 注入可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL ②振蕩這3支試管，使液體混合均勻。然后將3支試管的下半部浸到60℃左右的熱水中，保溫5min； ③在3支試管中各加入2 mL斐林試劑，振蕩。將3支試管的下半部放進盛有熱水的大燒杯中，酒精燈加熱，煮沸1min，觀察并記錄3支試管中溶液顏色的變化情況。 討論：能不能按照表格中序號1、5、2、3、4的步驟操作？為什么？

10、 注意事項： ①實驗中要使用新鮮唾液 ②加酶后取樣時間不能間隔過長，否則看不出變化過程，導致無法比較 ③37℃唾液淀粉酶水解淀粉速率最快 ④0℃和80℃沒有反應，20℃和40℃反應較慢 問題：1．高溫和低溫條件下酶催化效率都很低，兩者有什么本質(zhì)區(qū)別？ 2．除了溫度、pH外，影響酶催化作用的因素還有什么？它們是如何影響酶的催化作用的（以圖形表示）？ 3．酶的催化作

11、用一定是發(fā)生在細胞內(nèi)嗎，舉例說明。 4．酶的來源？ 三、細胞的能量“通貨”-----ATP 【考點解讀】ATP在能量代謝中的作用（B） 1．簡述ATP的化學組成和特點。2．寫出ATP的分子簡式。 3．解釋ATP在能量代謝中的作用。 復習重點和難點： 1．ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用。2．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。 【基礎掃描】 1. ATP是各項生命活動的 物質(zhì)，是生命活動所需能量的 來源。 2. ATP的中文名稱叫 ，結(jié)構簡式是 ，其中A代表

12、 ，P代表 ，～代表 ，ATP分子中大量的能量就儲存在 中。ATP水解實際上是ATP分子中 的水解，其釋放的能量多達 ，所以說，ATP是細胞內(nèi)一種 化合物。 3.ATP與ADP間的相互轉(zhuǎn)化反應式： ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化過程并不是可逆反應。（反應的場所、條件、反應式中的“能量”均不同） ATP合成（反應式從右至左） ATP水解（反應式從左至右） 場所

13、 包括細胞內(nèi)所有需要 的進行生命活動的結(jié)構 條件 由 酶催化 由 酶催化 能量” 合成ATP的能量主要來自 和 注意：ATP水解釋放的能量不會再參與 的合成 ATP水解釋放的能量是儲存在 化學能 4.ATP的形成途徑有 5.ATP中能量的利用：ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量，用于各項生命活動。舉例

14、 6．一個ATP分子中含有 個腺苷、 個磷酸基團、 個高能磷酸鍵。ATP的化學性質(zhì) ，在有關 的作用下，ATP分子中 的那個高能磷酸鍵很容易水解斷裂，于是ATP轉(zhuǎn)化為 和 ，儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來。在有關酶的作用下，可以接受 ，同時結(jié)合一個游離的 重新形成ATP。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是時刻不停地發(fā)生，并且處于 。整個轉(zhuǎn)化過程可用反應式表示為

15、 。 7.關于能量方面的知識歸納： ⑴生物體的主要能源物質(zhì)： 。 ⑵生物體的貯能物質(zhì)： 。 ⑶生物體的能源物質(zhì)： 。 ⑷動物細胞內(nèi)貯能物質(zhì)： 。 ⑸植物細胞內(nèi)貯能物質(zhì)： 。 ⑹生物進行生命活動的直接能源物質(zhì)： 。 ⑺最終能量來源： 。 注意：ATP中能量的利用主要有以下幾種：化學能、機械能、熱能、電能、光能等 【單元練習】 1．下列

16、生命現(xiàn)象中不伴有ATP消耗的是 A．神經(jīng)沖動的傳導 B．含羞草受到刺激小葉合攏 C．葡萄糖在小腸中被吸收 D．根尖生長點細胞有絲分裂 2．下列過程能使ADP含量增加的是 A.消化道內(nèi)蛋白質(zhì)的消化　　　　　　B.線粒體內(nèi)的[H]與02結(jié)合 C.葉綠體中的葉綠素a失去電子　　　D.細胞分裂時紡錘絲的收縮 3．下列關于ATP的敘述中，正確的是：( ) A．ATP分子中所有化學鍵都儲存著大量的能量，所以被稱為高能磷酸化合物 B．三磷酸腺苷可簡寫為A～P—P～P C．ATP中大量的能量都儲存在腺苷和磷酸基團中 D．ATP中大量的能量儲存

17、在高能磷酸鍵中 4．在生物的生命活動中，能產(chǎn)生ATP的細胞結(jié)構有： （ ） A．細胞核、高爾基體、葉綠體 B．線粒體、高爾基體、細胞質(zhì)基質(zhì) C．細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 D．細胞核、線粒體、核糖體 5.生物體進行生命活動所需的能量的直接來源，主要能源和最終能源分別是： A．太陽能、糖類、ATP B．ATP、糖類、脂肪 C．ATP、脂肪、太陽能

18、 D．ATP、糖類、太陽能 6．關于葉肉細胞在光照條件下產(chǎn)生ATP的描述，正確的是 A．無氧條件下，光合作用是細胞ATP的唯一來源 B．有氧條件下，線粒體、葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生ATP C．線粒體和葉綠體合成ATP都依賴氧 場所Ⅰ 酶Ⅰ ATP ADP＋Pi＋能量Ⅰ D．細胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體 7.下列有關ATP的敘述，正確的是 A．線粒體是藍藻細胞產(chǎn)生ATP的主要場所 B．光合作用產(chǎn)物中的化學能全部來自ATP C．ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成 D．細胞連續(xù)分裂時，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 8．

19、生命活動中，酶是不可缺少的生物催化劑，以下四種酶的作用部位分別是 ①轉(zhuǎn)氨酶 ②解旋酶 ③腸肽酶 ④ATP水解酶 A．氨基、氫鍵、肽鍵、磷酸高能鍵 B．氨基、氫鍵、羧基、腺苷 C．氫鍵、肽鍵、氨基酸、磷酸基團 D．氨基、脫氧核苷酸、多肽、磷酸高能鍵 9．下圖縱軸為生成物量，橫軸為反應時間，其中能正確表示酶濃度增加， 而其他條件不變時，生成物量變化的曲線圖是(圖中虛線表示酶濃度增加后的變化曲線(C) 10．關于酶特性的實驗如圖1—2—6所示，取標號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四支試管各加入2mL稀淀粉糊：四支試管的顏色正確的是 （ ）

20、 （說明胰液和唾液中均含有可以水解淀粉的酶） A．I、Ⅱ一不變藍 Ⅲ、Ⅳ一藍色 B．I、Ⅲ一不變藍 Ⅱ、Ⅳ一藍色 C．I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均不變藍D．I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均為藍色 11．探索溫度對酶活性影響的實驗，需進行如下步驟的操作： ①取3支試管，編號并注入2mL淀粉溶液 ② 向各試管注入1mLα－淀粉酶溶液 ③向各試管滴1滴碘液 ④將3 支試管分別放在60℃熱水、沸水和冰塊中維持溫度5min 要觀察到正確的實驗現(xiàn)象，其合理的實驗順序應為 （ ） A．①→②→③→④

21、B．①→③→②→④ C．①→②→④→③ D．①→④→②→③ 12．如果酶的數(shù)量一定，下列哪個圖示最確切地反映了反應速率與底物濃度的數(shù)量關系 底物濃度 反 應 速 率 A 0 底物濃度 反 應 速 率 B 0 底物濃度 反 應 速 率 C 0 底物濃度 反 應 速 率 D 0 14．將唾液淀粉酶溶液的PH值由1．8調(diào)高至12的過程中,其催化活性表現(xiàn)為下圖（ C ） 0 0 0 0 14 14 14 14 (縱坐標代表催化活性,橫坐標代表PH值) 15．下

22、列關于酶和激素的敘述中，錯誤的是 （ ） A．激素的作用與酶的作用是密切相關的 B．激素和酶的合成都與機體中的基因有關 C．能合成激素的細胞一定能合成酶 D．激素一般不會改變新陳代謝的速度 16. 右圖表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確的是 A．當反應溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降 B．當反應溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性上升 C．酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存 D．酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構破壞更嚴重 17．探索溫度對酶活性影響的實驗,需進行如下步驟:①取3支試管，編號并注入2mL淀粉

23、溶液/②向各試管注入lmL淀粉酶溶液/③向各試管滴l滴碘液/④將3支試管分別放在60℃的熱水、沸水和冰塊中維持溫度5min/⑤觀察實驗現(xiàn)象。最合理的實驗順序應為　 A．①→②→③→④→⑤ B．①→③→②→④→⑤ C．①→③→④→②→⑤ D．①→④→②→③→⑤ 【多選】 18．細胞內(nèi)要消耗ATP的生理過程有（ ） A．丙酮酸在線粒體內(nèi)氧化分解 B．蛋白質(zhì)合成 C．質(zhì)壁分離及其復原 D．動作電位恢復為靜息電位 19．下列有關ATP的敘述，其中正確的是 A．人體內(nèi)成熟的紅細胞中沒有線粒體，不能產(chǎn)生ATP B．ATP中的能量可以來源

24、于光能，化學能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學能 C．在有氧與缺氧的條件下，細胞質(zhì)基質(zhì)都能形成ATP D．ATP中的“A”與構成DNA、RNA中的堿基“A”表示的不是同一物質(zhì) 20、在實驗中常用雙縮脲試劑來鑒定蛋白質(zhì)的存在。下列與雙縮脲試劑發(fā)生作用，可以產(chǎn)生紫色反應的是 （ ） A、含有組成蛋白質(zhì)的各種氨基酸的混合液 B、適宜條件下經(jīng)胃液和腸液混合液充分處理的蛋清溶液 C、高溫處理過的蛋清溶液 D、適宜條件下經(jīng)胰液和腸液充分處理的蛋清溶液 21．豬籠草是一種食蟲植物，它

25、以瓶狀帶蓋的葉捕捉昆蟲，并以其分泌物消化蟲體。某課題研究小組為檢測此分泌物的性質(zhì)，作了如下的實驗：取6支試管，加入經(jīng)過不同溫度處理的檢測液后，再分別加入瘦肉塊和馬鈴薯塊，兩小時后觀察現(xiàn)象，記錄如下表?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 關于此實驗的解釋，正確的是ACD A．試管1和試管4都起對照作用 B．試管5證明酶的活性受溫度的影響 C．豬籠草捕食昆蟲主要是對土壤溶液中缺少N元素的一種適應 D．豬籠草分泌物中含有蛋白酶，不含淀粉酶 22．下列能使細胞中ADP含量增加的生理過程是 A．甘油分子進入小腸上皮細胞 B．骨骼肌收縮產(chǎn)生的

26、動作 C．腎小管上皮細胞重吸收水 　D．性激素的合成和分泌 反應物濃度 反應速率 23．下圖是某酶的催化反應速率與反應物濃度關系的曲線圖，正確的理解是 A．在一定的范圍內(nèi)，反應物濃度與反應速率呈正相關 B．PH、溫度的高低都會影響這一曲線的形狀 C．當反應速率趨于穩(wěn)定后，增加同一種酶的量反應速率加快 D．超過一定濃度，反應速率不再繼續(xù)增加是由于反應物濃度過大 【非選擇題】 24. （09全國）請用所給的實驗材料和用具，設計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設計、補充實驗步驟、預測試驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。

27、實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、37℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。 （1）若“+”代表加入適量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標號，請用這些符號完成下表實驗設計 溶 液 試 管 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液 甲 + — + — （2）實驗步驟： ①按照上表中的設計，取試管、加溶液。 ② ③

28、 ④ （3）結(jié)果預測： （4）結(jié)論： （5）在上述實驗中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會比37℃時淺，其原因是 。 25． （09全國卷I）32.已

29、知H2O2= H2O+ O2可以通過反應過程中O2的生成速度（即從氣泡從溶液中釋放的速度）來判斷H2O2的分解速度，請用所給的材料和用具設計實驗，使其同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性，要求寫出實驗步驟、預測試驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。實驗材料及用具：適宜濃度的H2O2溶液、蒸餾水、3.5℅FeCl3溶液、0.01℅牛過氧化氫酶溶液、恒溫水浴鍋、試管。 (1)實驗步驟：① ②

30、 ③ ④ (2) 實驗結(jié)果預測及結(jié)論： 整個實驗中，不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是：甲試管里氣泡的釋放的速度最快，乙試管較慢，丙試管無氣泡放出

31、。 由此得出的結(jié)論是： (3)如果僅將實驗中的恒溫水浴改為80℃，重復上述實驗，O2的釋放速度最快的是： 原因是： 26． 1997年諾貝爾化學獎的一半授予了美國的保羅．博耶和英國的約翰．沃克，以表彰他們在研究三磷酸腺苷如何利用能量進行自身再生方面取得的成就?！叭姿嵯佘铡焙喎Q“腺三磷”，又叫ATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三個相連的磷酸基，末端兩個磷酸鍵分解時伴隨有較大內(nèi)能量變化，是生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化

32、的中心物質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}： ⑴ATP的分子簡式是＿＿A-P～P～P＿＿＿＿＿，其中A代表＿腺苷＿＿，T代表＿＿三個＿，P代表＿＿磷酸基團＿＿＿，＿＿～＿＿代表高能磷酸鍵。 （3）在動物細胞中，ADP轉(zhuǎn)變成ATP的能量主要來自＿呼吸作用＿＿＿作用，通常需要分解＿＿糖等有機物＿＿＿＿＿，消耗＿＿氧＿＿氣；對于植物來說，ADP轉(zhuǎn)變成ATP的能量還可來自＿＿光合作用＿＿＿作用。在生物體內(nèi)，ATP水解成ADP時，釋放的能量直接用于＿＿各項生命活動＿＿＿＿＿＿＿ 非選擇題答案 24 （1）　　 溶液　　 試管　　 蔗糖溶液

33、　　 淀粉溶液　　 蔗糖酶溶液　　 唾液淀粉酶溶液　　 甲　　 +　　 —　　 +　　 —　　 乙　　 —　　 +　　 —　　 +　　 丙　　 +　　 —　　 —　　 +　　 丁　　 —　　 +　　 +　　 —　　 （2）②混勻，　37℃　恒溫水浴一段時間；③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水浴一段時間；④觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果?！　? （3）含有蔗糖和淀粉酶溶液的試管（試管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的試管（試管乙）中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀；（4）（哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶）酶的催化作用具有專一性；（5）　2

34、0℃　低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少。 25、⑴①取3支試管各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37℃恒溫水浴鍋中保溫適當時間 ②分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和氧化氫酶溶液 ③觀察各管中釋放氣泡的快慢 ④觀察記錄三只試管里氣泡從溶液中釋放的速度 ⑵ 加酶溶液的試管、加FeCl3溶液的試管、加蒸餾水的試管；酶具有催化作用和高效性 ⑶ 加FeCl3溶液的試管；在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫而失去了活性 010-58818067 58818068 canpoint@ 第 8 頁 共 8 頁