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1、细胞的能量供应和利用降低化学反响活化能的酶二酶的特性.素养导引.生命观念:运用结构与功能观，说出酶的专一性1 .科学思维:通过模型构建，说明酶的专一性和影响酶活性的因素。2 .科学探究:通过设计实验方案，探究酶的专一性和温度、pH对酶活性的影响。4社会责任:通过酶在生产生活中的应用实例,认同酶在生产应用上的环保节能的 特点。细胞的代谢离不开酶的催化，人体中有8 000多种酶，它们各司其职，催化不同的反响，共同维持生物体生命活动的正常进行。观看视频人体中的酶。思考：不同的酶催化的反响不同，说明酶的催化具有什么特性？(2)人体口腔中的酶进入胃中是否还能发挥作用呢？教材认知掌握必备知识/（3）两图中
2、的B点分别代表最适温度和最适pH,此时，酶活性最局。（4）温度不同,酶活性可能相同;pH不同，酶活性也可能相同。思考探究置于甲图B温度下的酶溶液,不断升高温度，酶活性会发生怎样 的变化？ 提示:酶活性会降低。置于乙图A点pH环境中的酶溶液，不断升高pH,酶活性会发生怎样的变化?提示:不变，酶已变性失活。【拓展归纳】关于酶活性的两点提醒将酶从低温环境逐渐恢复到最适温度时，酶的活性可恢复，假设从高温、过酸或过 碱的环境逐渐恢复到最适温度或pH时，酶已经失去活性，不可恢复。温度、pH等因素会影响酶的活性，进而影响反响速率，但是不会影响酶的最适 pH和温度。2 .底物浓度和酶浓度对酶促反响的影响曲线：
3、M翅翅四沮遂0 底物浓度 酶浓度甲（酶浓度一定）乙（底物足够）在一定范围内,随着底物浓度的增大，酶促反响速率逐渐增大，当到达一定底物 浓度时，反响速率不再增大。A3段限制因素是底物浓度万点以后限制因素是酶浓 度（酶数量）（图甲）。在底物充足（其他条件适宜且固定）的条件下，酶促反响速率与酶的浓度成正比 （图乙）。【深化探究】温度、pH、底物浓度和酶的浓度都会影响酶促反响速率,作用机制有何不同？提示:温度和pH通过影响酶的活性影响反响速率，酶的浓度和底物浓度通过影响 酶与底物的结合从而影响酶促反响速率。抑制酶活性的两个模型模型II中的抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应;模 型
4、in中的抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能 与底物结合，从而使酶失去催化活性。活性.山 部仲底物酶I:正常酶的作用图n ：竞争性抑制剂作用图活性部位底物Q小 An抑制剂m：非竞争性抑制剂作用图【学习加点料】思维易错:（1 ）一定量的过氧化氢溶液加入适量酶后，氧气产生总量与时间的关系:U时间试分析A点后02产生总量不变的限制因素是什么。提示：。2产生总量不变，说明反响已经结束，此时限制因素为H2O2的量。（2）在酶数量一定的条件下，氧气产生速率与H2O2浓度的关系：H2O2浓度H2O2浓度视附赳KO该图中,B点后的限制因素是什么?提示:B点后Ch产生速率不随H2O2浓
5、度的改变而改变,此时影响因素为酶的浓度。典题御媪（2022.天津高一检测）某实验小组在心和口两个温度条件下，测定了淀粉酶在不同的pH条件下催化淀粉完全水解所需的时间,结果如下图（工式八,且T4和Tfe /WWWWWWVWWWWWWWWWWWWWWWWWVWWWWWWWWWWWWWVWVWVWVWWWWW/VWWWWWWWWWzs/zvszvvs/szvxzsz均低于淀粉酶的最适温度）。以下表达错误的选项是（）/WWWWWWWWWWWWWWWA/WVWWWWWWWWWWWWWW*A.曲线表示在Ta温度下测定的结果B.在这两个温度条件下，淀粉酶的最适pH相同C.向反响液中滴加碱液,pH从1-7过程
6、中，淀粉酶活性逐渐恢复D.曲线条件下，升高一定的温度，该曲线可能移动到曲线的上方解题思维提取关键点不同温度、不同pH条件，淀粉完全水解所需时间TaTb,且Ta和Tb均低于淀粉酶的最适温度转化知识点曲线图分析、温度和pH对酶活性的影响排除障碍点强酸会使酶变性失去活性,再改变pH对酶的活性不会产生影响【解析】选C。根据题干中TaTb,且Ta和4均低于淀粉酶的最适温度”，在低于 最适温度的条件下，随着温度升高,酶的活性不断增强;从坐标图中看出，淀粉完全 水解所需的时间越长，酶的活性越低，由于曲线活性比曲线低,所以曲线代 表Ta温度下测定的结果,A正确;从图中看出在这两个温度条件下，最适pH都约为 7
7、,B正确;pH=l时，酶的空间结构已经改变，酶已变性失活,pH从1 -7过程中，淀粉 酶活性不能恢复,C错误;高温可能使酶空间结构改变而失去活性,所以曲线条 件下升高一定的温度，活性可能会降低,到达曲线的上方,D正确。借题发挥试分析该实验的自变量和因变量。提示:自变量为温度、pH,因变量为淀粉完全水解所需要的时间。 即学即练“1 .（2022.洛阳高一检测）在温度和pH均最适宜情况下,测得酶促反响速率与底物浓度关系如下图。那么当底物浓度大于m时提高反响速率的方法是（）底物浓度A.增加酶的数量B.增加底物浓度C.降低pHD.增加温度【解析】选A。分析图示可知，当底物浓度大于根时,底物浓度增大，反
8、响速率不 再增加，可能是受到酶数量的限制，增加酶的数量,可以提高反响速率,A正确,B错 误;该实验是在温度和pH均最适宜情况下进行的，降低pH或增加温度，反响速率 均降低,C、D错误。2.如图为用不同温度处理a-淀粉酶催化淀粉水解反响的曲线图，用以测试酶的催 化效率与温度的关系，以下表达不正确的选项是（）0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110 120 温度/七A.0-70 之间,随着温度上升，酶的活性逐渐增强B.在70100 之间,随着温度上升，酶的活性迅速下降C.a-淀粉酶作用的最适温度是70 D.温度超过70 ,a-淀粉酶的活性丧失【解析】选D。在070。之
9、间,随着温度上升，酶的催化效率逐渐增大，说明酶的 活性逐渐增强,A正确;在70100 C之间,随着温度上升，酶的催化效率迅速减少, 说明酶的活性迅速下降,B正确;在70 时，酶的催化效率最大，说明a-淀粉酶作 用的最适温度是70 ,C正确;温度超过70 ,随着温度上升,a-淀粉酶的活性迅 速减少直至丧失,D错误。【方法规律】“三看法”分析酶促反响曲线一看横纵坐标:一般横坐标表示温度、反响时间等，纵坐标那么表示反响速率。二看起止点:分析起止点、最高点的含义，一般起点为零，最高点对应的横坐标表示最适温度或者pH,止点表示酶活性为零或生成物的量最大。三看趋势:具体看曲线的上升或下降趋势，从而确定酶促
10、反响速率的变化趋势。【补偿训练】如图表示胃蛋白酶活性与温度、pH之间的关系。以下表达错误的选项是（A.温度和pH都会影响胃蛋白酶的活性B.胃蛋白酶的最适温度是37 C.胃蛋白酶的最适pH 一定是2.0D.温度为0。时酶的空间结构保持稳定【解析】选c。由题图知，当pH一定温度不同时，胃蛋白酶的活性不同，当温度一 定pH不同时，胃蛋白酶的活性也不同,说明胃蛋白酶活性受温度和pH的影响,A 正确寸居图可推断胃蛋白酶的最适温度为37 ,B正确;由题图知,在温度相同,pH 分别为2.0、2.5、3.0的条件下，胃蛋白酶的催化反响速率不同,其中在pH为2.0 时酶的催化反响速率最强，而pH在2.5或3.0
11、时酶的催化反响速率均低于pH在 2.0时,说明胃蛋白酶的最适pH为2.0左右,C错误;温度为0 时酶的活性降低, 但是空间结构没有被破坏,仍然保持相对稳定,D正确。情境创新悬空整建跳皎教师专用酶与蜂蜜中国是世界第一养蜂大国，蜂产品产量和出口量以及蜂群数量位居世界首 位。蜂蜜中的淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标。科研人员以新鲜嘏树蜂 蜜为实验材料羟过不同加工条件处理后，在相同条件下检测蜂蜜中的淀粉酶活 性（淀粉酶活性以淀粉酶值表示，即1 g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下可催化1% 淀粉溶液的毫升数），结果如表所示。请回答：加工时间加工温度30 40 50 60 70 1 h10.910.910.9
12、8.38.32h10.910.910.98.36.53h10.98.36.55.05.0探究:淀粉酶的化学本质是 o淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有 O使用双缩服试剂（填“可以”或“不可以”）准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量， 理由是 O本实验探究的是 对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。国家标准规定合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上。根据上述实验结果，为加 工蜂蜜和生活中蜂蜜的食用各提出一条建议。【解析】淀粉酶的化学本质是蛋白质。淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有专一 性。使用双缩腺试剂不可以准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量,理由是蜂蜜中除淀粉 酶外还含有其他蛋白质（蜂蜜中还含有其他非酶类蛋白质）。本实验探究的是加工温度
13、和加工时间对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上，加工蜂蜜的条件为:30 、40。条件下 加工不超过3小时;50 、60 条件下加工不超过2小时;70 条件下加工不 超过1小时;另外为了保证淀粉酶值,食用时，不要用过高温度的水冲饮，不要加热 食用。答案：（1）蛋白质 专一性 不可以 蜂蜜中除淀粉酶外还含有其他蛋白质（蜂蜜 中还含有其他非酶类蛋白质）加工温度和加工时间加工:30 、40 c条件下加工不超过3小时;50 、60 条件下加工不超过 2小时;70 条件下加工不超过1小时。食用:不要用温度太高的水冲饮，不要加热食用。关键能力素养开展情境载体情境类型为生活、学习和实践情
14、境,突出与生活的联系关键能力经过不同条件的处理淀粉酶活性以淀粉酶值表示图义转化培养生命观念中的结构与功能观、科学思学科素养维中的分析与比拟等素养一、酶的特性L高效性:含义:与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。意义:保证了细胞代谢的快速进行;保证了细胞内能量供应的稳定。思考酶具有高效性的实质是什么?提示:与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。2 .专一性: 含义:每一种酶只能催化一种或一类化学反响。意义:保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。3 .酶的作用条件较温和: 酶所催化的化学反响的条件:比拟温和。(2)影响酉母活性的因素:温度、pH。(3)特点:在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高
15、。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会降低。思考酶会失去活性吗?提示:会。过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。二、影响酶活性的条件L酶活性:酶催化特定反响的能力。2 .酶活性的表示方法:一定条件下，酶催化某一化学反响的速率。3.建议用逊醯探究温度对酶活性的影响，用过氧缰醯探究pH对酶活性的影响。思考用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响可以吗?为什么?提示:不可以。加热可以加速过氧化氢分解。走进生活加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂,如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。这 些酶制剂不仅可以有效去污，而且对人体无害。加酶洗衣粉受到了人们的普遍欢 迎。请结合所学知识判断：1 .加酶洗衣
16、粉不能在高温下使用，因为高温下酶的活性会降低。（）.加酶洗衣粉可用来清洗羊毛和真丝质地的衣物。（x）分析:羊毛和真丝的主要成分是蛋白质，而加酶洗衣粉中有蛋白酶，会损伤衣物。/形成关键能力学习任务一：酶特性的实验方案设计L酶的高效性：步骤1H2O2溶液H2O2溶液2FeChH2O2 酶现象较多气泡大量气泡结论酶具有同效性思考探究试分析该实验的自变量、因变量和无关变量。提示:自变量为催化剂的种类，因变量是气泡的多少，过氧化氢溶液的量及浓度、催化剂的量等为无关变量。2 .酶的专一性：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用：步骤1淀粉+淀粉酶蔗糖+淀粉酶2等量斐林试剂，水浴加热相同时间现象出现砖红色沉淀无颜色变
17、化结论酶具有专一性思考探究能否使用碘液对上述实验进行检验?为什么?提示:不能，碘液无法检测蔗糖是否水解。酶专一性理论模型的构建：底物(S)产物教师专用4模型解读:酶催化反响的反响物称为酶的底物，酶的专一性表达在酶与底物的特 异性结合。【方法规律】比照法验证酶的专一性 设计思路:常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同。设计方案。检测实验组为底物+相应酶液一f底物被分解检测底物没对照组为另一底物+相同酶液一4被分解检测实验组为底物+相应酶液一一底物被分解检测底物没对照组为相同底物+另一酶液二)工“被分解.影响酶活性的条件: 温度对酶活性的影响:步骤试管将淀粉与淀粉酶在相应温度下保温
18、一段时间再混合。1r2233淀粉溶液2 mL2 mL2 mL淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL不同温度:卜处理5 min0 60 100 将同一温度卜的两种物质混合后保温5 min滴加碘液1滴1滴1滴结果(现象)父监不义监受监实验要保持酶的最适pH。通过滴加碘液观察溶液是否变蓝判断淀粉是否被分解，不变蓝说明淀粉已经被 分解。实验结论:温度过高或过低都会影响酶的活性。思考探究探究温度对酶活性的影响时，淀粉在淀粉酶的催化作用下被分解 为麦芽糖，请思考能否用斐林试剂替代碘液进行检测。教师专用提示:不可以，该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，这样会干 扰自变量。【深化探究】如何设计实验
19、进一步探究淀粉酶的最适温度?提示:缩小温度梯度，增加实验组次,重复进行上述实验。(2)pH对酶活性的影响：步骤工程试管1试管2试管31新鲜的肝脏研磨液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸储水1 mL1 mL考前须知：+缓冲液HC1NaOH溶液3注入等量的过氧化氢2 mL2 mL2 mL4观察现象有大量气泡产生无明显气泡产生无明显气泡产生本实验中步骤2、3 一定不能颠倒，否那么会使H2O2过早分解。本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反 应。思考探究试分析试管2、3气泡产生极少的原因。提示:HC1和NaOH使酶的空间结构遭到破坏，使酶失活,无法催化反响进行。【
20、学习加点料】L思维易错:依据探究实验,请思考应如何保存酶制剂。提示:低温、适宜pH条件下保存酶制剂。2.教材开发:教材P84相关信息拓展有的细菌体内的酶最适温度可高达70。胃蛋白酶的最适pH为1.5,由此你可联 想到什么问题?唾液淀粉酶到了胃液后还能发挥作用吗?（注:唾液的pH为6.2 7.4）提示:这些细菌生活环境的温度比拟高情蛋白酶分布在胃液中肩液为酸性环境（回答合理即可）。胃液的酸性环境使唾液淀粉酶变性失活，无法发挥作用。典题 I 现有甲、乙、丙三支试管，先向三支试管内分别加入2 mL可溶性淀粉溶液,再按如下图步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。以下分析不正确的选项是.唾液 淀粉酶Q夕胃蛋
21、白酶.唾液 淀粉酶保持37 保 10 min 保持 37ct 10 min煮沸10 min丙A.该实验的自变量是温度和酶的种类B .甲试管内出现砖红色沉淀，乙试管内无砖红色沉淀，说明酶具有专一性C.甲试管和丙试管对照，说明高温会影响酶的活性D.丙试管的操作应该先加入酶，再煮沸解题思维提取关键点三支试管内分别加入2 mL可溶性淀粉溶液用斐林试剂检验转化知识点自变量的判断、实验现象的分析、温度对酶活性的影响排除障碍点探究温度对酶活性影响时,应使酶到达实验预设温度,再与底物混合【解析】选D。根据上述分析可知，该实验的自变量是温度和酶的种类,A正确; 唾液淀粉酶可将淀粉分解形成麦芽糖，麦芽糖是还原性糖
22、，用斐林试剂检测可出 现砖红色沉淀，胃蛋白酶不能分解淀粉，淀粉是非还原性糖，用斐林试剂检测不出 现砖红色沉淀，所以假设甲试管内出现砖红色沉淀，乙试管内不出现,可说明酶具有 专一性,B正确；甲试管和丙试管的自变量是温度，高温可使酶的空间结构被破坏， 可说明高温会影响酶的活性,C正确;酶具有高效性，丙试管中假设先加入酶，再煮沸, 会有局部淀粉分解成麦芽糖，加入斐林试剂检验，可出现砖红色沉淀，不能与甲形 成对照,D错误。借题发挥实验结束后，分别向甲、乙、丙三支试管加入等量的双缩版试剂, 出现紫色反响的试管是哪一支？提示:三支试管均变紫色,唾液淀粉酶和胃蛋白酶的本质均为蛋白质，变性后的唾 液淀粉酶仍可
23、与双缩版呈现紫色反响。即学即练夕.(2022.盐城高一检测汾别向A、B两试管中加入2 mL的3%的过氧化氢溶液， 然后向A中滴加2滴质量分数为3.5%的FeCL溶液，向B中滴加2滴质量分数为 20%的猪肝研磨液，结果后者比前者产生氧气泡快。以上实验验证了酶具有()A.多样性B.催化性C.专一性D.高效性【解析】选D。新鲜猪肝研磨液含有过氧化氢酶,酶与无机催化剂相比，降低化学 反响活化能的作用更显著，即酶具有高效性。1 .如图为蔗糖酶作用机理示意图，以下说法正确的选项是()图注：60蔗糖 QQ麦芽糖O葡萄糖 O果糖A.图示过程表达了酶的高效性B .图示过程表达了酶的专一性C.1分子蔗糖可以水解为2分子葡萄糖D.蔗糖酶能催化麦芽糖的水解【解析】选B。酶的高效性是与无机催化剂作对照，该图只是表达了酶的专一性, 不能表达酶的高效性,A错误,B正确;分析题图可知，蔗糖的两个组成单位不同，因 此一分子蔗糖水解成一分子的葡萄糖和一分子的果糖,C错误;蔗糖酶的结构使其 不能与麦芽糖结合形成酶-底物复合物,因此蔗糖酶不能催化麦芽糖水解,D错误。 学习任务二:与酶相关的曲线L温度和pH与酶促反响速率的关系：判断:甲图代表温度对酶活性的影响，乙图代表pH对酶活性的影响。(2)判断依据:图中A点的位置。低温下酶活性低，酶促反响速率低。低pH(强酸)可使酶变性失活，酶促反响速率降为0。