河北邯郸市第四中学高中生物二轮专题复习 酶知识专题 新人教版必修1.doc

河北邯郸市第四中学2013届高中生物二轮专题复习 酶知识专题 新人教版必修1一酶知识归纳:（一）酶概念的理解 : 一般来说，活细胞都能产生酶 化学本质: 大多数是蛋白质，少量是rna 合成原料(单体): 氨基酸或核糖核苷酸 合成场所: 主要是在核糖体上，也可在细胞核内 生理作用: 具有生物催化作用 作用机理: 降低化学反应的活化能 （二）酶的特性：高效性、专一性、酶的作用条件比较温和。（三）高中生物酶的总结1.教材中有关的酶代谢中的酶淀粉酶：主要有唾液淀粉酶、胰淀粉酶和肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦芽糖；麦芽糖酶：主要有胰麦芽糖酶和肠麦芽糖酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖；脂肪酶：主要有胰脂肪酶和肠脂肪酶。可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油；蛋白酶：主要有胃蛋白酶和胰蛋白酶。可催化蛋白质水解成多肽链；肽酶：由肠腺分泌的肠肽酶。可催化多肽链水解成氨基酸；过氧化氢酶：催化过氧化氢催化水解成氧气和过氧化氢；dna酶：催化dna水解的酶。除此之外，还有常见的光合作用酶、呼吸氧化酶、atp合成酶、水解酶，酪氨酸酶、淀粉分支酶、溶菌酶等。各消化液中所含的酶：唾液：唾液淀粉酶 胃液：胃蛋白酶肠液：肠淀粉酶、肠麦芽糖酶、肠脂肪酶、肠肽酶、肠蔗糖酶和肠乳糖酶胰液：胰淀粉酶、胰麦芽糖酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶、dna酶和rna酶遗传变异中的酶解旋酶：在dna复制时，解旋酶可以将dna分子的两条多脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂，从而使两条螺旋的双链解开，是一类解开氢键的酶，由水解atp来供给能量。dna聚合酶：催化脱氧核苷酸聚合成dna链。主要是连接dna片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在dna复制中起做用。dna聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而dna连接酶是在两个dna片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与dna片段之间形成磷酸二酯键。dna聚合酶是以一条dna链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的dna链；而dna连接酶是将dna双链上的两个缺口同时连接起来。因此dna连接酶不需要模板。rna聚合酶（又称rna复制酶、rna合成酶）：催化核糖核苷酸聚合成rna链的反应。在rna复制和转录中起作用。rna聚合酶以完整的双链dna为模板，转录时dna的双链结构部分解开，转录后dna仍然保持双链的结构。逆转录酶：催化以rna为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料合成dna的过程。它是rna指导的dna聚合酶，具有三种酶活性，即rna指导的dna聚合酶，rna酶，dna指导的dna聚合酶。在分子生物学技术中，作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作。在基因工程中起作用。生物工程中的酶限制性核酸内切酶（以下简称限制酶）：限制酶主要存在于微生物（细菌、霉菌等）中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割dna分子。是特异性地切断dna链中磷酸二酯键的核酸酶（“分子手术刀”）。发现于原核生物体内，现已分离出100多种，几乎所有的原核生物都含有这种酶。是重组dna技术和基因诊断中重要的一类工具酶。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别gaattc序列，并在g和a之间将这段序列切开。目前已经发现了200多种限制酶，它们的切点各不相同。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因，就能被某种限制酶切割下来。在基因工程中可用限制酶可切割获得所需要的目的基因或运载体。dna连接酶：主要是连接dna片段之间的磷酸二酯键，起连接作用。不是在单个核苷酸与dna片段之间形成磷酸二酯键。可以在基因工程中用以连接目的基因和运载体。同时dna连接酶在dna复制中也起作用。纤维素酶和果胶酶：在植物细胞工程中植物体细胞杂交时，需用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质体。 胰蛋白酶或胶原蛋白酶：在动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞，然后配制成细胞悬浮液进行原代培养。当细胞贴满瓶壁后，要重新用胰蛋白酶等处理让细胞从甁壁上脱落下来分散成单个细胞，继续进行细胞培养。（4）各酶作用部位：dna限制酶作用于磷酸二酯键 dna连接酶作用于磷酸二酯键dna聚合酶作用于磷酸二酯键dna解旋酶作用于氢键2. 酶的分布、分类、合成和分泌过程酶的分布：酶既可以在细胞内发挥作用,比如线粒体内的呼吸氧化酶和叶绿体中的光合作用酶等；也可以分泌到细胞外起作用,比如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等各种消化酶。不仅如此,在体外适宜的条件下酶也具有催化作用,比如可以把唾液淀粉酶加入到试管里,在适宜的条件下催化淀粉的水解反应。酶的分类：根据酶在细胞中的分布可分为：胞外酶（如各种消化酶）、胞内酶（如呼吸酶、与光合作用有关的酶）。根据酶的作用反应物和产生器官分为：胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶、胰和肠麦芽糖酶、胰脂肪酶、肠脂肪酶等。根据酶所催化的化学反应性质分为：水解酶、氧化酶、转录酶、逆转录酶、合成酶等。酶的合成过程：遵循中心法则，蛋白质类酶的合成包括转录和翻译，原料是氨基酸；而rna酶的合成过程只有转录，原料是核糖核苷酸。酶的分泌过程：胞外酶合成之后要分泌到细胞外发挥催化作用，因此胞外酶的分泌过程也就是分泌蛋白的形成过程。它的合成、加工和分泌过程需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜的参与。二重难点分析：1.酶的本质和生理作用的实验验证： 酶是蛋白质 设计思路：对照组：标准蛋白质溶液+双缩脲溶液检测出现紫色反应；实验组：待测酶溶液+双缩脲溶液检测是否出现紫色。通过对照，实验组若出现紫色，则证明待测酶溶液是蛋白质，否则不是蛋白质。可以看出实验中自变量是待测酶溶液和标准蛋白质溶液，因变量是否出现紫色反应。同理，也可用吡咯红来鉴定酶是rna的实验。 酶的催化作用 设计思路：对照组：反应物+清水 检测反应物不被分解；实验组：反应物+等量的相应酶溶液 检测反应物被分解。实验中的自变量是相应的酶溶液的有无，因变量是底物是否被分解。 2.有关酶特性的实验探究 酶的专一性 此实验中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。设计思路一:换反应物不换酶。实验组：反应物+相应酶溶液检测反应物被分解；对照组：另一反应物+等量相同酶溶液检测反应物不被分解。 设计思路二：换酶不换反应物。实验组：反应物+相应酶溶液检测反应物被分解；对照组：相同反应物+等量另一种酶溶液检测反应物不被分解。 此实验过程中要注意：选择好检测反应物的试剂。如反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测反应物是否被分解的试剂宜选用婓林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。要保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。 酶的高效性 设计思路：对照组：反应物+无机催化剂检测底物分解速度；实验组：反应物+等量酶溶液检测底物分解速度。实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速度。 酶的适宜条件的探究 实验的自变量（即单一变量）为温度或ph，因变量是反应物分解的速度或存在量。 适宜的温度： 设计思路：反应物+ t1 +酶溶液，反应物 + t2 +酶溶液，反应物+ t3 +酶溶液，反应物+ tn +酶溶液 检测反应物分解的速度或存在的量 在实验步骤中要注意：a.在酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。b.若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测反应物被分解的试剂宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 适宜的ph ： 设计思路：反应物+ ph1 +酶溶液，反应物+ ph 2 +酶溶液，反应物+ ph 3 +酶溶液， 反应物+ ph n +酶溶液 检测反应物分解的速度或存在的量 3.与酶有关的图表、曲线解读 表示酶的高效性的曲线 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。 酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 表示酶专一性的图解 图中a表示酶，b表示被催化的反应物。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。 影响酶活性的曲线 我也说一句在一定温度（ph）范围内，随着温度（ph）的升高，酶的催化作用增强；超过酶的最适温度（ph）后，随着温度（ph）的升高，酶的催化作用减弱。 过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温只是使酶的活性降低，酶的分子结构未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。 反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 在其他条件适宜，酶浓度一定条件下，酶促反应速率随反应物浓度增加而加快；但当反应物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 在反应物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应的反应速率与酶浓度成正比。三典型示例： （一）、酶的功能例：（09年江苏模拟）酶是活细胞产生的。下列关于酶的论述错误的是（ ）。a. 有些酶是核酸b. 酶的数量因参与化学反应而减少c. 酶的活性与ph有关d. 酶的催化效率很高【解析】：绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是rna。酶既具有无机催化剂的特点（量少而催化效率高，反应前后不发生变化，促进化学反应迅速进行等。），又具有本身的特性：高效性和专一性，并且需要适宜的条件（温度、ph等）。答案选b。例：下图中，表示有酶催化的反应曲线，表示没有酶催化的反应曲线，e表示酶的活化能降低的是（ ）。【解析】：酶在催化某一反应时，与其它一般无机催化剂一样，能显著降低反应的活性能，提高反应速率，缩短达到平衡的时间，但并不能改变反应的方向和平衡常数。答案选c。（二）、酶的化学本质例： 有一种叫做的酶是由20%蛋白质和80%rna组成的。科学家将这种酶用蛋白酶处理后，仍然具有与该种酶相同的活性，这一事实说明（ ）。a. 酶具有高效性b. 酶的化学本质是蛋白质c. 酶具有稳定性d. 一些rna具有酶的作用【解析】：蛋白酶可以水解蛋白质，蛋白质被水解后，仍然具有与该种酶相同的活性，说明rna具有酶的催化作用。答案选d。（三）、作用部位 例：下列关于酶的叙述，不正确的是（ ）。a. 酶的催化效率很高b. 酶大多数是蛋白质，少量是rnac. 酶只有在细胞内才具有催化功能d. 淀粉酶不能催化麦芽糖分解成葡萄糖【解析】：酶虽然是活细胞产生的，但酶不仅在细胞内具有催化作用，在细胞外的适宜环境中也同样具有催化作用，典型的如消化道内的消化酶。答案选c。（四）、酶、激素、维生素比较比较项目酶激素维生素关系来源所有活细胞都能产生的具有催化作用的有机物由专门的内分泌腺或具有内分泌功能的细胞分泌的活性物质在动物体内一般不能合成或合成很少（大肠可合成），主要从食物获取能合成激素的细胞一定能合成酶，而能合成酶的细胞不一定能合成激素。特性催化效率很高含量少，作用大含量少，作用大高效能物质化学本质一般是蛋白质类化合物，少数是rna种类很多，有的是固醇类物质，如性激素；有的是多肽或蛋白质，如胰岛素；有的是氨基酸或脂肪类的衍生物。种类很多，有脂肪族、芳香族等，是可溶于水或溶于脂质的小分子有机物。均为有机物，但种类及分子大小不同。生理功能催化化学反应，大部分在细胞内起作用，少数在细胞外（如消化酶）起作用起调节作用多是酶的辅助组成成分激素的作用范围远大于酶，维生素通常与酶共同起作用。例： 下列关于酶的叙述中，不正确的有多少项？（ ）。是具有分泌功能的细胞分泌的有的从食物中获得，有的在体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶 酶都是蛋白质酶有的是蛋白质，有的是rna 酶在代谢中有许多功能 在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 酶都是生物催化剂a. 3项b. 4项c. 5项d. 6项【解析】：对照上表分析选项。答案选c。（五）、联系实际类与实际联系的内容很多，如：冬天用加酶洗衣粉洗衣服时用温水好，因为开水和冷水都会使酶的活性降低；药物为什么用胶囊（糖类）包住，因为胃中只有胃蛋白酶，用胶囊把药品包住，避免了药品在胃中释放出来刺激胃；当人误食了含重金属的食品或农药后，可大量饮用牛奶或豆浆，使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收，从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触，从而保护了这些酶的活性；人在发高烧时常常不思饮食，其原因是高烧使酶的活性减弱等。例： 进入冬眠的动物体，代谢极为缓慢，最根本的原因是（ ）。a. 体内酶活性降低b. 气温低c. 进食少d. 消耗能量少【解析】：进入冬眠的动物体，体内温度降低，酶的催化能力下降，导致代谢减慢。答案选a。五针对练习：1（2011年新课标高考理综）甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是a甲酶能够抗该种蛋白酶降解b. 甲酶是不可能具有催化功能的rnac乙酶的化学本质为蛋白质d乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变2（2011年全国卷）（10分）同学从温度为5565c的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：（1）测定脂肪酶活性时，应选择_作为该酶作用的物质，反应液中应加入_溶液以维持其酸碱度稳定。（2）要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为_。（3）根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。3（2011年天津高考题）下列有关酶的叙述正确的是a酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 b酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率c在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞ddna连接酶可连接dna双链的氢键，使双链延伸4.（09年海南高考题）酶a、b、c是大肠肝菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该酶因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。 化合物甲 化合物乙 化合物丙 化合物丁现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况下表：添加物突变体突变体a(酶a缺陷)突变体b(酶b缺陷)突变体c(酶c缺陷)化合物乙不生长不生长生 长化合物丙不生长生 长生 长由上可知：酶a、b、c在该反应链中的作用顺序依次是 a. 酶a、酶b、酶c b. 酶a、酶c、酶b c酶b、酶c、酶a d. 酶c、酶b、酶a5为验证ph对唾液淀粉酶活性的影响，实验如下：（1）操作步骤： 在15号试管中分别加入0.5淀粉液2 ml。 加完淀粉液后，向各试管中加入相应的缓冲液3.00ml，使各试管中反应液的 ph依次稳定在5.00，6.20，6.80，7.40，8.00。 分别向 l5号试管中加入0.5唾液1ml，然后放入37恒温水浴中。 反应过程中，每隔1分钟从第3号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色。待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果。（2）结果见下表：处理12345ph5.006.206.807.408.00结果+橙黄色+ “表示蓝色程度。请回答： （1）实验过程中为什么要选择37恒温？。 （2）3号试管加碘液后出现橙黄色，说明什么？。 （3）如果反应速度过快，应当对唾液做怎样的调整？。 （4）该实验得出的结论是什么？1.【答案】b【解析】本题以坐标图为信息载体，主要考查酶的本质、特点及功能的相关知识。观察曲线图看出，甲酶的活性