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1、第第8讲讲 酶酶的本的本质质、特性及相关、特性及相关实实验验探究探究2017备考备考最新考纲最新考纲1.酶酶在代在代谢谢中的作用中的作用()。2.探究影响探究影响酶酶活性的因素。活性的因素。考点一酶的本质和作用考点一酶的本质和作用、特性、特性(5年年2考考)化学本质 绝大多数是 少数是合成原料合成场所主要是来源一般来说,都能产生酶生理功能具有作用作用原理 降低化学反应的关于酶的说法,正确的是:关于酶的说法,正确的是:1.具分泌功能的细胞产生具分泌功能的细胞产生2.有的从食物中获得,有的在体内转化有的从食物中获得,有的在体内转化3.活细胞都能产生活细胞都能产生4.酶对底物有严格的选择性酶对底物有
2、严格的选择性5.酶只能在活细胞内发挥作用酶只能在活细胞内发挥作用6.低温、高温、过酸过碱都能使酶失活低温、高温、过酸过碱都能使酶失活7.酶具有调节、催化等多种功能酶具有调节、催化等多种功能8.酶是生物催化剂,只起催化作用酶是生物催化剂,只起催化作用9.催化反应前后的酶的数量和性质没有变化催化反应前后的酶的数量和性质没有变化10.酶制剂适于在低温(酶制剂适于在低温(04摄氏度)下保存摄氏度)下保存3、4、8、9、101.1.关于生物体产生的酶的叙述,错误的是关于生物体产生的酶的叙述,错误的是A.A.酶的化学本质是蛋白质或酶的化学本质是蛋白质或RNARNAB.B.脲酶能够将尿素分解成氨和脲酶能够将
3、尿素分解成氨和CO2CO2C.C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D.D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁2.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是核糖体中能催化该反应的物质是()A.蛋白酶蛋白酶 B.RNA聚合酶聚合酶C.RNA D.逆转录酶逆转录酶2.酶的作用原理酶的作用原理(1)(1)无酶催化的反应曲线是无酶催化的反应曲线是 。(2)(2)有酶催化的反应
4、曲线是有酶催化的反应曲线是 。(3)ca(3)ca段的含义是段的含义是 。(4)ba(4)ba段的含义是段的含义是 。(5)(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则则b b点在纵轴上将点在纵轴上将 如何如何移动移动?2.酶特性相关模型分析酶特性相关模型分析(1)酶酶的高效性的高效性 与无机催化与无机催化剂剂相比,相比,酶酶的催化效率的催化效率 。酶酶只只能能缩缩短短达达到到化化学学平平衡衡所所需需的的 ,不不能能改改变变化学反化学反应应的的 。更高更高平衡点平衡点23(1)(2015广广东东卷卷36,A)依依据据酶酶作作用用原原理理,针针对对下下图图在在
5、t时时加加酶酶后后反反应应曲曲线应线应由由变为变为、中的哪一条?中的哪一条?提示提示(2.)专一性)专一性:每一种酶只能催化:每一种酶只能催化 化化学反应。学反应。一种或一类一种或一类(2)甲甲、乙乙两两种种酶酶用用同同一一种种蛋蛋白白酶酶处处理理,酶酶活活性性与与处处理理时间时间的关系如的关系如下下图图所示,所示,请请思考:思考:甲、乙两种甲、乙两种酶酶的化学本的化学本质质分分别别是什么?是什么?提示提示甲为甲为RNA,乙为蛋白质。,乙为蛋白质。欲欲让让甲、乙两种甲、乙两种酶酶的的变变化化趋势趋势换换位,位,应应加入何加入何类类酶酶?提示提示RNA水解酶水解酶1.催化淀粉水解的酶?催化淀粉酶
6、水解的酶?催化淀粉水解的酶?催化淀粉酶水解的酶?0最适温度最适温度t/mmol.s/mmol.s-1-1温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响在最适温度的两侧,反应速率都比较在最适温度的两侧,反应速率都比较_;_;在最适温度下,酶的在最适温度下,酶的活性活性_低温:低温:_酶的活性,升温可以恢复。酶的活性,升温可以恢复。高温:破坏了酶的高温:破坏了酶的_,使酶失去,使酶失去_且不可恢复。且不可恢复。(3)酶的作用条件温和)酶的作用条件温和/mmol.s/mmol.s-1-1最适最适pH0pH pH pH对酶活性的影响对酶活性的影响在最适合的在最适合的pHpH下,下,酶的活性酶的活性 在过酸过碱的
7、条件下,都会使酶的在过酸过碱的条件下,都会使酶的 遭到破坏而遭到破坏而失去失去 且不可恢复。且不可恢复。酶的作用与本质作用:作用:由酶催化的化学反应,称由酶催化的化学反应,称 酶促反应酶促反应 酶对化学反应的催化效率为酶对化学反应的催化效率为 酶的活酶的活性性参与参与细胞代谢细胞代谢,催化催化化学反应。化学反应。温度与温度与pH是如何影响酶促反应速率的?是如何影响酶促反应速率的?底物浓度与酶浓度呢?底物浓度与酶浓度呢?讨论:影响酶促反应速率的因素:讨论:影响酶促反应速率的因素:1 1温度温度3 3酶的浓度:酶的浓度:反应速率随反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。4 4底物浓度:
8、底物浓度:在一定浓度范围在一定浓度范围内,酶促反应速率随底物浓内,酶促反应速率随底物浓度的增加而度的增加而 ,但达到,但达到一定浓度,受一定浓度,受 限制,限制,反应速率不再变化反应速率不再变化2 2pHpH酶酶促促反反应应速速率率底物浓度底物浓度酶酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度底底物物无无限限酶酶量量一一定定催化效率催化效率麦芽糖量麦芽糖量abc1.ab段限制酶促反应段限制酶促反应的因素?的因素?Bc段呢?段呢?2.该图在最适温度下的该图在最适温度下的曲线图,若温度上升曲线图,若温度上升5摄氏度,摄氏度,b点向点向 移动。移动。3.若增加麦芽糖量,若增加麦芽糖量,c 点点 移,移,若
9、增加酶量,若增加酶量,c点点 移。移。下下不动不动上上最适最适pH也不也不变变不影响不影响不变不变山东高考第34页判断对错:1.酶的本质是蛋白质。酶的本质是蛋白质。2.具有分泌功能的细胞才能产生酶。具有分泌功能的细胞才能产生酶。3.合成酶的场所是核糖体,原料是氨基酸。合成酶的场所是核糖体,原料是氨基酸。4.酶具有调节、催化等多种功能。酶具有调节、催化等多种功能。5.只在细胞内起催化作用。只在细胞内起催化作用。6.低温会引起酶变性失活。低温会引起酶变性失活。7.酶发生催化作用后被分解。酶发生催化作用后被分解。8.酶发挥作用的机理是给化学反应提供能量?酶发挥作用的机理是给化学反应提供能量?温故而知
10、新1.下列关于下列关于酶酶和激素的叙述,正确的是和激素的叙述,正确的是()A.同同一一种种酶酶不不可可能能存存在在于于分分化化程程度度不不同同的的活活细细胞胞中中,一一种激素只有一种靶种激素只有一种靶细细胞胞B.酶酶和激素和激素发挥发挥作用作用时时均需要与特定的物均需要与特定的物质质相相结结合合C.酶酶可可以以为为合合成成激激素素的的反反应应物物提提供供活活化化能能,从从而而加加快快激激素的合成速率素的合成速率D.在最适温度和在最适温度和pH值值条件下,最适合条件下,最适合酶酶的保存的保存B点拨点拨比较酶与激素比较酶与激素产生化学本质作用机制激素内 分泌 细胞蛋白质、多肽、固醇、单胺等作为信号
11、分子作用于相应的靶细胞,并在发挥作用后被灭活酶几 乎所 有的 活细胞绝大多数为蛋白质,少数为RNA作为催化剂降低反应的活化能,在化学反应的前后,其质量与化学性质均不发生改变共性均具有微量、高效性均具一定的特异性考点考点二二ATP的结构、功能和作用的结构、功能和作用(5年年2考考)1.结构简式结构简式 ,其中其中“A”代表代表 ,“”代表代表 。2.结构示意图结构示意图由由结结构构式式可可看看出出,ATP的的结结构构特特点点可可用用“一一、二二、三三”来来总总结结,即一个即一个 、二个、二个 、三个、三个 。3.ATP与与ADP相互转化的反应式相互转化的反应式4.ATP的主要功能的主要功能5.A
12、TP的主要来源的主要来源细细胞内的一种胞内的一种 化合物,是化合物,是细细胞生命活胞生命活动动所需能量的所需能量的 。植物:植物:动物、真菌和大多数细菌:动物、真菌和大多数细菌:(1)生理生理过过程程 (2)场场所:所:线线粒体、粒体、叶、叶绿绿体。体。巧记能源物质的三个巧记能源物质的三个“一一”与一个与一个“二二”1.下下图图表示表示ATP水解水解产产生生ADP的的过过程。程。请请据据图图回答下列回答下列问题问题:(1)图图中中A表示表示_,P代表代表_,(2)图图中中表示表示_,其中,其中蕴蕴藏着藏着_。(3)图图中中为为_的的过过程,其作用是程,其作用是_。(4)催催化化该该过过程程的的
13、酶酶与与催催化化ATP生生成成的的酶酶_(填填“是是”或或“不不是是”)同同一一种种酶酶,高高等等植植物物细细胞胞内内ATP在在_等部位生成。等部位生成。2.在在活活细细胞胞中中,下下列列循循环环过过程程永永不不停停止止地地进进行行着着,如如图图所所示示,下下列列相相关叙述关叙述错误错误的是的是()A.在在过过程中,是由于程中,是由于远远离离A的高能磷酸的高能磷酸键键断裂而断裂而释释放出能量放出能量B.在在绿绿色植物体内色植物体内的生理活的生理活动动有光合作用、有光合作用、细细胞呼吸胞呼吸C.A1和和A2应为应为不同种物不同种物质质,其作用底物不同,其作用底物不同D.呼吸作用中,主要呼吸作用中
14、,主要进进行行过过程,能量来自有机化合物的分解程,能量来自有机化合物的分解答案答案D1.高考重组判断正误高考重组判断正误(1)DNA与与ATP中所含元素的种中所含元素的种类类相同。相同。(2015课标卷,课标卷,1A)()(2)每个每个ADP分子中含有两个高能磷酸分子中含有两个高能磷酸键键。(2014江苏江苏B)()(3)在在诱诱导导离离体体菊菊花花茎茎段段形形成成幼幼苗苗的的过过程程中中不不会会同同时时发发生生ATP的的合成和分解。合成和分解。(2013四川理综,四川理综,1C)()(4)细细胞胞代代谢谢所所需需的的ATP可可在在细细胞胞质质基基质质中中产产生生。(2013海海南南卷卷,4D
15、)()(5)人人在在饥饥饿饿时时,细细胞胞中中ATP与与ADP的的含含量量照照样样达达到到动动态态平平衡衡。(天津卷,天津卷,6)()3.在下列四种化合物的化学组成中,圆圈中在下列四种化合物的化学组成中,圆圈中“A”的名称是的名称是转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP:_细胞质基质产生ATP:细胞呼吸_叶绿体产生ATP:_消耗ATP:_DNA复制、转录、蛋白质合成等线粒体产生ATP:有氧呼吸_消耗ATP:自身DNA复制、转录,蛋白质合成等核糖体消耗ATP:_细胞核消耗ATP:_主动运输、胞吞、胞吐第一阶段光反应暗反应和自身第二、三阶段蛋白质的合成DNA复制、转录等(1)ATP与与ADP相互转
16、化比较相互转化比较项目ATP的合成ATP的水解所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位资料11 1、无机催化剂、无机催化剂酸酸既能催化蛋白质的水解,也能既能催化蛋白质的水解,也能催化脂肪、淀粉水解。催化脂肪、淀粉水解。2 2、蛋白酶、蛋白酶只能催化蛋白质水解,但不能催化脂只能催化蛋白质水解,但不能催化脂肪、淀粉等的水解。肪、淀粉等的水解。3 3、口腔里有口腔里有唾液淀粉酶唾液淀粉酶,可塞进牙缝里的肉丝,可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化。两
17、天后还没被消化。由上述资料大胆的提出问题,作出你的假设。由上述资料大胆的提出问题,作出你的假设。探究实验探究实验-温度对酶活性的影响提出问题:提出问题:温度对酶的活性有什么影响?温度对酶的活性有什么影响?作出假设:作出假设:过高、过低都会影响酶的活性。过高、过低都会影响酶的活性。材料用具:材料用具:质量分数为质量分数为3%3%的可溶性淀粉溶液,的可溶性淀粉溶液,质量分数为质量分数为2%2%的新配制的淀粉酶溶液,碘液的新配制的淀粉酶溶液,碘液7070热水热水,3737温水温水,0冰水冰水,试管,试管,量筒,量筒,烧杯,烧杯,滴管。滴管。实验设计:实验设计:进行实验:进行实验:分析结果:分析结果:
18、1号试管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴,振荡滴,振荡试管各加入试管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色保持保持00冰水中冰水中反应约反应约5min5min加热至加热至100100,反应约反应约5min5min加热至加热至6060,反应约反应约5min5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡无明显现象无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响
19、淀粉溶液淀粉溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论本实验设计合理吗本实验设计合理吗淀粉溶液淀粉溶液1号试管号试管2号试管号试管3号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三四四五五实验现象实验现象结论结论试管各加入试管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液取取3支试管,分别加入等量淀粉酶溶液支试管,分别加入等量淀粉酶溶液取取1号试管和一号试管和一支加有酶溶液支加有酶溶液的试管,共同的试管,共同加热至加热至60,保持约保持约5min取取2号试管和一号试管和一支加有酶溶液支加有酶溶液的试管,共同的试管,共同在在0冰水保持冰水保持约约5min取取3号试管和一号试管和一支加有酶溶液的支加有酶溶
20、液的试管,共同加热试管,共同加热至至100,保持,保持约约5min给、号试管分别加入对应的淀粉酶溶液给、号试管分别加入对应的淀粉酶溶液2滴,振荡保温滴,振荡保温5min支试管各加入两滴碘液,震荡观察。支试管各加入两滴碘液,震荡观察。无明显变化无明显变化蓝色蓝色蓝色蓝色只有在适合的温度下酶的催化效率最高只有在适合的温度下酶的催化效率最高交流与表达:实验过程中先加酶再调控温度同样能说明实验过程中先加酶再调控温度同样能说明温度对酶活性的影响,你赞同吗?改用斐温度对酶活性的影响,你赞同吗?改用斐林试剂检测有不妥之处吗?为什么?林试剂检测有不妥之处吗?为什么?不,因为酶的催化效率高,加酶后再做不,因为酶
21、的催化效率高,加酶后再做变量(温度)的调控,底物已经被催化变量(温度)的调控,底物已经被催化分解一部分了。分解一部分了。不行,因为斐林试剂检测过程中要加热,不行,因为斐林试剂检测过程中要加热,而本实验中的变量是温度。而本实验中的变量是温度。探究二、探究PH值对酶活性的影响 1、自变量是_,怎样控制自变量?。2、因变量是_,3、实验材料用具:(P84)4、你选择的酶是 ,反应物是 。5实验程序:根据你的选择,写出实验操作过程:(可以以表格形式反映)PH值值通过给酶溶液中滴加酸或碱溶液通过给酶溶液中滴加酸或碱溶液酶促反应速率酶促反应速率过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢过氧化氢H2O2溶溶液液1 1号试
22、管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三四四现象现象结论结论探究探究探究探究pHpHpHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2滴滴滴加滴加2滴盐酸滴盐酸滴加滴加2滴蒸馏水滴蒸馏水 滴加滴加2滴滴NaOH试管各加入试管各加入2mL H2O2溶液溶液23min后将点燃的卫生香分别放入试管中后将点燃的卫生香分别放入试管中无明显变化无明显变化复燃复燃无明显变化无明显变化只有在适合的只有在适合的pH下酶的催化效率最高下酶的催化效率最高2 2、胃蛋白酶的最适温度为、胃蛋白酶的最适温度为37,
23、在测定,在测定其活性时,将溶液从其活性时,将溶液从0 37 过程中,过程中,胃蛋白酶的活性将胃蛋白酶的活性将()();将溶液从将溶液从100 37 过程中,胃蛋白酶过程中,胃蛋白酶的活性将的活性将()()。A.不断上升不断上升B.没有变化没有变化C.先升后降先升后降D.不断下降不断下降BA思考:思考:1、高温、低温、过酸和过碱对酶、高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗?活性的影响其本质相同吗?“四看法四看法”分析酶促反应曲线分析酶促反应曲线4.通通过实验过实验研究温度研究温度对对a、b、c三种三种酶酶活性的影响,活性的影响,结结果如果如图图。下。下 列列说说法正确的是法正确的是()
24、A.c酶酶的最适温度的最适温度为为36 左右左右B.当温度当温度为为任何固定任何固定值时值时,酶酶的用量都会影响的用量都会影响实验结实验结果果C.由由图图可知可知a酶酶和和b酶酶的最适的最适pH相同相同D.该实验该实验中有两个自中有两个自变变量,因量,因变变量只有一个量只有一个专项突破专项突破与酶相关的实验探究与酶相关的实验探究“三法三法”探探究酶本质及特性(究酶本质及特性(5年年3考)考)1.用用“试剂检测法试剂检测法”鉴定酶的本质鉴定酶的本质实验实验原理和方法原理和方法双双缩脲缩脲蛋白蛋白质质吡吡罗红罗红2.用用“对比实验法对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活探究或验证酶的高
25、效性、专一性及影响酶活 性的因素性的因素(1)验证验证酶酶的高效性的高效性设计设计思路思路验验证证酶酶高高效效性性的的方方法法是是“对对比比法法”,实实验验变变量量为为 ,因因变变量量为为底物的反底物的反应应速率速率进进行比行比较较。不同不同类类型催化型催化剂剂设计方案:设计方案:(2)酶酶的的专专一性的一性的实验实验探究方法探究方法对对比法比法设设计计思思路路:常常见见的的方方案案有有两两种种,即即底底物物相相同同但但酶酶不不同同或或底底物物不不同但同但酶酶相同,最后通相同,最后通过观过观察察酶酶促反促反应应能否能否进进行得出行得出结论结论。设计设计方案方案 项目方案一方案二实验组对照组实验
26、组对照组材料同种底物(等量)与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶(等量)现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性酶具有专一性3.用用“梯度法梯度法”探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素(温度或温度或pH)(1)设设计计思思路路:设设计计实实验验时时需需设设置置 的的实实验验组组进进行行 对对照照,最最后后根根据据实实验验现现象象得得出出结结论论。酶酶促促反反应应所所需需时时间间最最短短的的一一组组对对应应的的温温度度(或或pH)最最接接近近 。相相邻邻组组间间的的差差值值(即即梯梯度度值值)越越 ,测测定定的的最最适适温温度度(或或pH)就就越
27、越精确。精确。一系列不同温度一系列不同温度(或或pH)相互相互最适温度最适温度(或或pH)小小问题问题:过氧化氢酶的最适:过氧化氢酶的最适pH在在6-9之间,为之间,为测定其最适测定其最适pH,请简要写出实验设计思路,请简要写出实验设计思路跟跟进题组进题组1.(2016安徽六校联考安徽六校联考)下列有关下列有关酶酶的的实验实验的叙述的叙述错误错误的是的是()A.探究探究pH对对酶酶活性的影响活性的影响时时,一般不用淀粉作,一般不用淀粉作为为底物底物B.探究淀粉探究淀粉酶酶对对淀粉和蔗糖的作用淀粉和蔗糖的作用时时,不能用碘液,不能用碘液检测实验结检测实验结果果C.用用H2O2作作底底物物验验证证
28、酶酶的的高高效效性性时时,通通过过测测定定气气泡泡或或者者氧氧气气释释放放的多少可达到目的的多少可达到目的D.探探究究淀淀粉粉酶酶的的最最适适温温度度的的实实验验时时,应应先先用用设设定定的的温温度度分分别别处处理理底物和底物和酶酶液后再混合液后再混合解解析析用用H2O2作作底底物物验验证证酶酶的的高高效效性性时时,通通过过测测定定单单位位时时间间内内气气泡或者氧气释放的多少可达到目的,即测定反应速率。泡或者氧气释放的多少可达到目的,即测定反应速率。答案答案C1.蓝藻又名?最大的特征是?唯一的细胞器是?蓝藻又名?最大的特征是?唯一的细胞器是?2.制备细胞膜的材料是?理由?生物膜系统包括?制备细胞膜的材料是?理由?生物膜系统包括?3.细胞膜的成分是?主要成分是?基本骨架?细胞膜的成分是?主要成分是?基本骨架?4.细胞膜的功能取决于膜上的?细胞膜的功能取决于膜上的?5.细胞核的功能?细胞核的功能?6.真、原核细胞的统一性体现在?真、原核细胞的统一性体现在?7.动植物细胞中功能不同的细胞器?动植物细胞中功能不同的细胞器?8.酶发挥作用的机理是?酶发挥作用的机理是?9.自由扩散、协助扩散、主动运输的实例分别有?自由扩散、协助扩散、主动运输的实例分别有?10.质壁分离的外因和内因分别是?质壁分离的外因和内因分别是?温故知新温故知新