高中生物苏教版必修1学案4.1.2酶与酶促反应

第二课时酶与酶促反应学习目标1．说出酶的概念。2.简述酶催化作用的高效性和专一性(重点)。3.归纳影响酶促反应速率的因素，并能分析相关曲线。(重难点)|基础知识|一、酶的作用及本质1．产生场所活细胞。2．作用催化化学反应。3．化学本质具有催化活性的有机物，其中大多数酶是蛋白质，极少数是RNA。二、酶的特性三、酶促反应1．概念由酶催化的化学反应。2．酶活性酶对化学反应的催化效率。四、影响酶促反应的因素1．pH(1)最适pH：酶表现出最大活性时的pH。(2)pH影响酶活性的机制：通过改变酶的活性中心等发挥作用。2．温度(1)最适温度：酶促反应速率最高时的温度。(2)影响：低于或高于最适温度都会使反应速率降低。3.酶浓度和底物浓度(1)在酶促反应中，酶先要与底物形成中间复合物。当反应物浓度大大超过酶的浓度而温度和pH不变时，酶的浓度与酶促应速率成正比例关系。(2)其他条件不变、酶的浓度一定的情况下，在反应物的浓度较低时，反应速率与反应物的浓度成正比例关系；当反应物的浓度达到某一定值后，再增加反应物的浓度，反应速率不再上升。|自查自纠|1．判断正误：(1)人体内酶可来源于食物，也可来源于活细胞。()(2)酶与双缩脲试剂均可呈现紫色反应。()(3)化学反应前后，酶的化学性质和质量不变()(4)酶一旦离开活细胞，不一定就失去催化能力()(5)酶起催化作用时，和无机催化剂相同，是降低分子的活化能()(6)温度偏高偏低，酶的活性都会明显降低，过高过低都会使酶变性失活。()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×2．连线|图解图说|________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________想一想酶能否增加化学反应中产物的总量？提示：不能；酶只能提高反应速率。________________________________________________________________________________________________探究点一酶的作用及本质1．酶是指由活细胞产生的、具有催化活性的有机物，生物体内所有化学反应都需要酶的参与，那么酶是否一定在细胞内发挥作用呢？提示：不是。无论是在细胞内还是细胞外，只要条件适宜酶都能起催化作用。2．若让你选择一种检测试剂验证酶的化学本质，你会选择哪种试剂？应如何界定检测结果及结论？提示：酶一般是蛋白质，欲验证酶的化学本质可选择双缩脲试剂予以检测，若酶液与双缩脲试剂呈现紫色反应，则可证明酶的化学本质为蛋白质。少数酶是RNA，可用吡罗红试剂呈现红色来验证。3．请结合教材中酶具有催化性的实践活动，思考下列问题：(1)实验中选用蒸馏水的目的是什么？提示：实验中设置加入蒸馏水的试管做对照组，目的是增强实验结论的说服力。(2)酶催化的反应中，酶能否使生成物的量增加？提示：不能。酶只能降低化学反应的活化能，加快反应速度，缩短达到平衡的时间，但不会使生成物的量增加。4．结合教材中酶具有特异性的实践活动，讨论下列问题：(1)进行实验时，要使用完全冷却的淀粉溶液，而不能用刚煮沸的淀粉溶液，原因是什么？提示：若用刚煮沸的淀粉溶液进行实验，淀粉酶会因温度过高遭到破坏，而失去活性。(2)该实验中能否将斐林试剂改成碘液？提示：该实验中不能用碘液代替斐林试剂，因为碘液只能使淀粉变蓝，而与还原性糖没有特殊的颜色反应，不能检验蔗糖是否被淀粉酶水解。(3)实验中两支试管保温时，温度应控制在什么范围内？若改用唾液中的唾液淀粉酶来催化该反应，温度控制范围和前者相同吗？提示：两支试管保温时，应控制在60℃左右，因为60℃是该种淀粉酶的最适温度，低于或高于此温度，都会降低化学反应的速率。若改用唾液中的唾液淀粉酶来催化该反应进行，温度就要控制在37℃左右，因为唾液淀粉酶的最适温度是人的体温，即37℃左右。5.根据如图曲线试总结酶与无机催化剂的相同点和不同点。提示：(1)相同点：都能加快化学反应的速率，缩短反应完成的时间。(2)不同点：酶与无机催化剂相比，催化效率更高。(1)酶的本质及作用特点化学本质大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要在细胞核来源一般活细胞均能产生生理功能具有生物催化功能(2)酶的作用特点酶作为生物催化剂，具有与无机催化剂相同的特点，如：①催化剂本身的质量、组成和化学性质在化学反应前后保持不变。②催化实质都是降低化学反应的活化能。(3)酶的作用部位细胞内或细胞外。(4)酶的作用机理酶在化学反应中起的催化作用，主要是降低了反应的活化能，酶在反应前后质量和性质不变化。酶只能催化原本能进行的反应，而不能催化原本不能进行的反应。【例1】下列关于酶的叙述中正确的是()A．生物体内的酶不是都由活细胞产生的B．活的生物体的任何一个细胞都能产生酶，酶只有在细胞内才能起催化作用C．绝大多数酶是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就可能出现这种酶缺乏症D．同一生物体内的各种酶要求的催化条件都相同，其催化效率受温度和pH的影响尝试解答解析酶是由活细胞产生的，A错误；活细胞能产生酶，有的酶在细胞内起作用(如呼吸酶)，有的酶在细胞外起作用(如消化酶)，B错误；绝大多数酶属于蛋白质，是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就会影响机体内的某一化学反应，可能出现这种酶缺乏症，C正确；同一生物体内不同的酶要求的催化条件可以不同，如胃蛋白酶、胰蛋白酶所需的最适pH相差很大，D错误。答案C【跟踪训练】1．当细胞内某种RNA存在时，某一生化反应能正常进行，当这种RNA被有关的水解酶水解后，该化学反应停止。导致这一现象的原因可能是()A．催化该生化反应的酶是RNA水解酶B．该种RNA参与生化反应的进行C．该种RNA能调控细胞内所有的生化反应D．该种RNA在此生化反应中能起催化作用解析细胞内有某种RNA存在时，某生化反应能正常进行；当此RNA被水解后，某生化反应立即停止，前后对照说明此RNA具有催化作用，不参与生化反应。答案D探究点二影响酶促反应的因素1．在日常生活中，使用加酶洗衣粉要比使用普通洗衣粉更容易清除衣物上的奶渍、油渍，为什么？使用加酶洗衣粉时，最好用温水浸泡，为什么？提示：加酶洗衣粉中含有一部分酶，比如脂肪酶、蛋白酶等，它们能够分解脂肪、蛋白质，使之变成小分子的物质，更加容易清洗。酶的作用需要适宜的温度条件。2．当人发烧时会感到全身不适、无力、食欲不振，试从酶的作用角度分析产生这些现象的原因。提示：高温使体内酶(包括消化酶)的活性降低，消化能力减弱，所以食欲不振。3．下列分别是温度和pH对酶活性影响的数学模型，根据模型探究下列问题。(1)在温度对酶活性影响的数学模型中①A→B段的含义：当温度低于最适温度时，酶活性随温度升高而升高。②B→C段的含义：当温度高于最适温度时，酶的活性随温度升高而降低甚至失活。③A点与C点时酶的区别(2)在pH对酶活性影响的数学模型中①A→B段的含义：当pH低于最适pH时，酶的催化活性随pH降低而降低，并最终失活。②B→C段的含义：当pH高于最适pH时，酶的催化活性随pH升高而降低，并最终失活。③A点与C点时酶的相同点eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(结构方面：酶的空间结构均遭到破坏。,活性方面：永久失活，酶活性不可恢复。))4．探究温度对酶活性的影响时，能不能选择过氧化氢的酶促反应？提示：探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢的酶促反应，因为过氧化氢受热易分解。温度、pH对酶活性影响影响因素酶的活性酶的结构活性恢复情况低温降低未破坏可恢复高温降低或失活破坏不可恢复过酸失活破坏不可恢复过碱失活破坏不可恢复①低温和高温时酶的活性都降低，但两者的性质不同。②在过酸或过碱环境中，酶均失去活性而不能恢复。③同一种酶在不同pH下活性不同，不同的酶的最适pH不同。④反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。【例2】如图曲线表示的是温度和酶活性的关系，此曲线不能说明的是()A．不同的温度范围内酶的活性不同B．当温度达到B′时，酶的活性最高C．A点时，酶的催化活性很低，但随着温度升高，酶的活性可以上升D．C点时酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性也可以恢复上升尝试解答解析从图中可以看出随着温度的不断升高，酶的催化活性在上升，等达到B′点时，酶的催化活性达到最高，随着温度的继续上升，酶的催化活性迅速下降。但是A点和C点相比，虽然酶的催化活性都很低，但是A点是低温条件，对酶分子结构无影响，随着温度的上升，其催化活性可不断上升，而C点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。答案D酶曲线的分析方法(1)明确横、纵坐标表示的变量。横、纵坐标不同，曲线表示的意义不同；(2)理解曲线所表示的意义。横坐标是自变量，纵坐标是因变量，曲线表示因变量随自变量的变化而变化；(3)图中出现多个自变量时，要分析图中某一自变量对因变量的影响，应首先确定其他自变量为一定值。【跟踪训练】2．如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是()A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升C．酶活性在t2时比t1时高，故t2时更适合酶的保存D．酶活性在t1时比t2时低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重解析由t1调到最适温度，酶活性上升；酶适于在低温下保存；低温时并不破坏酶的空间结构。答案B知识脉络要点晨背1.酶通常指由活细胞产生的、具有催化活性的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。2.酶在常温、常压、适宜的pH等温和条件下具有很高的催化效率。3.一种酶只能催化一定的反应物发生反应。4.酶促反应的速率与反应体系中的温度、pH、酶的浓度和反应物的浓度等有密切关系。1．下列有关酶的叙述中，不正确的是()A．酶是活细胞产生的催化剂B．多数酶是蛋白质，少数酶是RNAC．酶在催化过程中自身要消耗D．酶的催化需要适宜的温度和pH答案C2．下列关于酶的叙述，正确的是()①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的在体内转化而来③通常活细胞都能产生酶④酶都是蛋白质⑤有的酶是蛋白质⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用，其催化作用的实质是降低反应的活化能A．①②⑤ B．①⑤⑧C．③⑤⑧ D．①③⑤解析酶是活细胞产生的具有催化活性的有机物。从产生途径来看，酶是由活细胞产生的，一般来说，活细胞都可以产生酶；从作用来看，酶只在化学反应中起催化作用，其催化作用的机理是降低反应物的活化能；从化学本质来看，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；具有分泌功能的细胞除能产生酶外，还能产生激素类物质，激素在新陈代谢和生殖发育中起调控作用。答案C3．如图表示某反应物剩余量随pH及温度变化的情况，下列叙述正确的是()A．该酶的最适温度是37B．随着pH的升高，酶的活性先降低后升高C．随着温度的升高，酶的最适pH不变D．随着温度的升高，酶的活性逐渐降低解析反应物剩余量的多少可以表示反应进行的程度，反应物剩余越少，表示反应进行的越彻底，则酶的活性越高，反之则酶的活性越低。由图可以看出该酶的最适温度应为35℃左右，在一定范围内随着pH和温度的升高，酶的活性都是先升高再降低。在不同的温度条件下，酶的最适pH都是8。答案C4．分别用0℃和100()A．经过0℃B．经过100℃C．经过0℃D．经过100℃解析高温和低温对酶活性的影响不同