高三生物二轮复习新陈代谢与酶名师精选教案2人教版

1、名校名 推荐新陈代谢与酶一、新陈代谢的概念新陈代谢是活细胞中全部有序化学变化的总称。其中的每一个化学变化都是在酶的作用下进行的。它是生物最基本的特征，是生物体进行一切生命活动的基础。二、酶的发现1.1783 年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明胃具有化学性消化的作用。2 1836 年，德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质（胃蛋白酶）。3 1926 年，美国科学家萨母纳通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。4 20 世纪 80 年代以来，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。三、酶的概念酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA。四、

2、酶的特性1酶的催化效率是无机催化剂的107 1013 倍，这说明酶具有高效性的特点。2每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性的特点。3高温、低温和过酸、过碱都会影响淀粉酶的活性，这说明酶的催化作用需要适宜的温度和适宜的 pH。【思考导学】1人发烧时，不想吃东西，其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。2唾液淀粉酶随食物进入胃内，能否继续将淀粉分解为麦芽糖？其原因是什么？不能。唾液淀粉酶的最适 pH 在 7 左右，而胃液的 pH 在 2 左右，会使唾液淀粉酶失活并以蛋白质的形式被胃蛋白酶水解。3胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物，只能注射，不能口服，其原因是胰

3、岛素是一种蛋白质，若口服会以蛋白质的形式被蛋白酶水解。【学法指导】1掌握新陈代谢与酶的关系：生物体内的各项代谢活动，只有在酶的参与下才能在常温、常压的条件下迅速地进行。所以，将酶称作是促进新陈代谢的生物催化剂。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶的种类极其繁多，现在已签定出的就有2000 种以上。习惯上，各种酶是根据其来源及其所催化的作用物( 即底物 ) 来命名的。例如，唾液淀粉酶是唾液腺产生的催化淀粉分解成麦芽糖的酶，胃蛋白酶是胃腺产生的催化蛋白质分解成多肽的酶。生物体内的物质代谢过程是极其复杂的，如动物从外界摄取的营养物质经过变化成为动物自身的组成物质，组成物质又经过氧化分解成为代谢的

4、最终产物而排出体外，这些过程中包括着许许多多的生物化学反应。据估计，人体细胞内每分钟大约要发生几百万次的化学反应。这么多的化学反应之所以能够在平常的温度、压力下迅速顺利地完成，完全是依靠酶的催化作用。正因为这样，生物体自我更新的速度是很快的。拿人体来说，体内血液中的红细胞每秒钟要更新 200 多万个，大约 60 天左右全部红细胞要更新一半；肝脏和血浆中的蛋白质，大约10天左右要更新一半。 人在一生 ( 按 60 年计算 ) 中与外界环境交换各种物质的数量，大约水为 50吨，糖类为 10 吨，脂类为 1 吨，蛋白质为 1.6吨。物质交换的总重量大约相当于人体重量的1200 倍，而实际上现在人类的

5、寿命已经大大超过60 岁了。2掌握酶的化学本质，有利于理解酶的作用以及温度、pH等对酶作用的影响：多年来，人们一直以为所有酶的化学本质都是蛋白质。然而，20世纪 80年代以来的科学研究表明，一些RNA分子也具有酶的催化作用。 例如，有一种叫做 RN P 的酶， 这种酶是由 20%的蛋白质和 80%ase的 RNA组成的。科学家们将这种酶中的蛋白质除去，并且提高了2+Mg 的浓度，他们发现留下来- 1 -名校名 推荐的 RNA仍然具有与该种酶相同的催化活性。后来的科学实验进一步证实，某些RNA分子同那些构成酶的蛋白质分子一样，都是效率非常高的生物活性催化剂。所以概括地说，绝大多数的酶是蛋白质，少

6、数的酶是RNA。温度对酶的作用有两种不同的影响：(1) 和一般化学反应相同，酶反应在一定的温度范围内，其速度随温度升高而加快。(2) 由于绝大多数酶是蛋白质，遇热易变性失去活性。在低温范围内，前一种作用占主要地位，但当温度升到一定限度时，后一种作用明显产生影响，随温度升高反应速度反而下降。在一定条件下，每一种酶在某一温度其活力最大，这个温度称酶的最适温度，在最适温度时，反应速度最快，温度对酶作用的影响如下图。酶对环境酸碱度的敏感是酶的特性之一。每一种酶只能在一定限度的pH 范围内才能表现其活性，过酸过碱会使蛋白质变性，使酶失活，pH 对酶反应速度的影响可以从右上图的曲线得到说明：酶促反应速度最

7、大时对应的pH，也就是酶的最适pH。【例题解析】例 1能正确说明酶不同于一般催化剂的催化特性之一的是A酶都是蛋白质B酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用C酶的活性随着温度升高而不断提高D每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应解析：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶的催化作用具有专一性、高效性，并且需要适宜的条件。酶虽然是活细胞产生的，一般情况下都是在生物体内发挥催化作用，但在体外适宜的条件下也具有催化作用。如在做有关实验时，我们把从生物体内提取的酶，放入试管中，在适宜的条件下同样能起催化作用。酶的活性与温度有关，但一般的酶最适温度是37, 如人体内的各种酶都是这样，低于或高于3

8、7，酶的活性都会降低，并不是越高越好。由于酶具有专一性，每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。答案：D错因：酶的特性是：高效性、专一性，并且需要适宜的条件，上述四点说明酶特性的是D。 A、B、 C 三种都是错误的。要正确解答此题，一要了解酶的特性，二要知道酶在生物体外也具有催化作用，三要掌握酶的催化作用受温度影响，酶都有一个最适温度，并不是温度越高越好，并且还要知道酶的化学本质是有机物( 不只是蛋白质，还有少量的RNA)。例 2 (1999年上海高考题 ) 将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH 至 2.0 ，保存在 37的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩

9、余的物质是A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水解析：唾液淀粉酶能水解淀粉到麦芽糖，胃蛋白酶能水解蛋白质到多肽，两种酶的催化作用都需要适宜的温度 (37 ) 和 pH( 唾液淀粉酶为7 左右，胃蛋白酶为1.8左右 ) 。 pH 为 2.0最适于胃蛋白酶的催化，唾液淀粉酶不适而失活，以蛋白质的形式被胃蛋白酶分解为多肽，而淀粉无法分解。答案： A错因：要正确解答此题，一要了解pH 对酶活性的影响和两酶的最适pH, 二要知道唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，三要掌握两酶的具体作用。pH 为 2.0 时，唾液淀粉

10、酶失活，胃蛋白酶活性发挥，将乳清蛋白和唾液淀粉酶分解为多肽。因此，B、 C、 D错误，正确答案为 A。- 2 -名校名 推荐例 3关于酶的特性的实验：如下图，取标号为A、 B、 C的三支试管，各加入2 mL 稀淀粉糊。（ 1）在三支试管内各滴5 滴革兰氏碘液，摇匀，可见试管内溶液呈_色。（ 2）再在 A 管内加 2mL 胰液， B 管内加入 2 mL 煮沸的唾液， C 管内加入 2 mL 唾液，然后将这三支试管放入 37 40水浴锅中， 1520 分钟后，三支试管内溶液的确切变化分别是：A管溶液的颜色 _。这是因为 _ 。B管溶液的颜色_。这是因为 _ 。C管溶液的颜色_ 。这是因为 _ 。解

11、析：因为淀粉遇碘变为蓝色，故（1）的答案为“蓝”色；因为胰液、唾液中均含淀粉酶，淀粉酶将A、 C 试管中淀粉消化成麦芽糖，故（2）答案是； A 试管为无色（褪色） ； C 试管为无色（褪色）；而 B 试管内的唾液淀粉酶经煮沸后其结构已受破坏，不能将B 试管中淀粉消化为麦芽糖，故B 管为蓝色（即不褪色） 。答案： (1) 蓝 (2)褪色 ( 变为无色 )胰液中有胰淀粉酶将淀粉分解成麦芽糖不褪色 ( 蓝色 ) 唾液被煮沸，其中的消化酶的结构被破坏，失去活性褪色 ( 无色 )唾液中有唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖错因：要正确解答此题，一要了解胰液和唾液中都含淀粉酶，在适宜条件下可将淀粉水解为麦芽糖；二

12、要知道高温使酶失活且具不可恢复性；三要知道淀粉的特性遇碘变蓝色。搞不清以上三点是答错此题的主要原因。【基础训练】一、选择题1最早证明鸟胃既有物理性消化又有化学性消化的是A德国科学定施旺B意大利科学家斯巴兰让尼C英国生物学家达尔文D德国科学家施莱登答案： B2下列关于酶的化学成分的叙述，哪一项是不正确的A一般地说，酶的化学成分是蛋白质B酶是由蛋白质和核酸组成的C绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNAD淀粉酶和过氧化酶都是蛋白质解析：酶是具有生物催化作用的一类有机物。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，故说酶是由蛋白质和核酸组成的不正确。答案：B3能水解酶的是A淀粉酶B蛋白酶C 脂肪酶 D肽

13、酶解析：除极少数RNA 外，绝大多数的酶的化学成分都是蛋白质，由于酶具有专一性，故蛋白质只能由蛋白酶分解。答案：B4分别用 0和 100的温度处理某种酶后，酶都没有活性但- 3 -名校名 推荐A经过 0处理的酶的活性能够恢复B经过 100处理的酶的活性能够恢复C经过 0处理的酶的空间结构遭破坏D 经过 100处理的酶被水解成了氨基酸解析：低温和高温虽然都能抑制酶的活性，但高温能破坏酶的分子结构使活性丧失，且具有不可恢复性，而低温对酶活性的抑制与高温不同，当温度适宜时，酶的活性即可恢复。答案：A5下列功能特征与酶无直接关系的是A消化食物B渗透吸水C蛋白质合成D C6H12O6 分解答案： B6萤

14、火虫将体内的萤光素在萤光酶的作用下，在细胞水分参与下氧化发光，科学家已用化学方法人工合成了生物光源，萤光酶的作用是A媒介作用B催化作用C 氧化作用D还原作用解析：酶是一种生物催化剂，其功能就是起催化作用。答案： B7在一个合成连锁反应中：XE 1E 2BE 3CE 4AY，如果 E4 号酶失效。在这种情况下，要使细菌能够正确生长，我们至少要向培养基中加入的物质是A X B A C X 和 C D Y解析：由于E 号酶失效，故Y 不能合成，而E 、 E 、 E 号酶正常，根据酶的专一性，A、 B、C4123物质可合成，因此应至少向培养基中加入的物质是Y。答案： D8为保证加酶洗衣粉洗涤效果，应注

15、意A使用沸水先冲泡洗衣粉B用含氯较高的自来水C和其他洗涤剂混合使用D室温时用软水先溶解洗衣粉解析：由于酶的活性需要适宜的温度和酸碱度，故A、 B 两项不正确，与其他洗涤剂混合使用一方面不经济，另一方面不能确定其他洗涤剂是否会对酶的活性有抑制作用。答案： D9一分子过氧化氢酶能在1 min 内使 5105 个过氧化氢分子分解成水和氧，相当于Fe3+催化速度的 109 倍，但对糖的水解不起作用。这种现象说明酶分别具有A高效性；稳定性B高效性；专一性C多样性；稳定性D高效性；多样性答案： B10下列各图中，横轴均表示酶的反应条件，纵轴为酶的反应速度。能正确反映温度和pH与酶反应速度的关系的是A甲和乙

16、B甲和丙C都是甲D都是丁解析：酶的活性要受温度和pH 的影响，对每一种酶而言，都有其最适宜的温度和pH，此时酶的活性最高，低于或高于最适宜值都会使酶的活性降低，与最适宜值相差越大活性越低。答案： C11在煮过和没煮过的土豆片上分别滴几滴过氧化氢，在土豆片X 上出现了泡沫，在土豆片Y- 4 -名校名 推荐上没有出现泡沫，以下哪一项是正确解释A土豆片X 是煮过的，因为过氧化氢只影响碳水化合物使之分解成单糖B土豆片X 是煮过的，因为在没煮过的土豆片中的酶对过氧化氢分解不起作用C土豆片 X 是没煮过的，因为植物中含有酶，促使过氧化氢的分解，但酶会在高温中失效D土豆片 X 是没煮过的，因为过氧化氢能分解

17、土豆片中的酶解析：高温会使酶的空间结构遭到破坏，致使酶丧失活性，且不可恢复。在土豆片X 上出现了泡沫，说明 X 上的过氧化氢酶将 H2O2 分解在 H2O和 O2，证明酶具有活性，土豆片 X 是没煮过的；在土豆片 Y 上没有出现泡沫，说明 Y 上的过氧化氢酶没有活性， Y 是煮过的。 答案： C12在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH 由 10 降到 2 的过程中，胃蛋白酶的活性将A不断上升B没有变化C先升后降D先降后升解析： pH 过高会使酶的活性丧失，且具不可恢复性。答案： B13下图表示某有机物加入催化剂后，置于0到80环境中，有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图判断，如果把这些物质置于

18、80至0的环境中处理，其有机物分解总量与温度的关系图应为解析：高温会使酶的空间结构遭到破坏，使酶活性丧失且不可恢复。答案： B14下列叙述中哪项不是酶的特征A活细胞产生的，具有催化作用的蛋白质B酶的催化效率很高C一种酶只能催化一种或一类反应D酶在催反应中本身也发生了变化解析：酶是一种生物催化剂，也具有一般无机催化剂的特性，反应前后本身不发生变化。答案： D15蛋白酶使蛋白质水解为多肽，但不能使多肽水解为氨基酸，这一事实说明了酶的A高效性 B 专一性 C 多样性 D 稳定性解析：酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，蛋白酶能催化蛋白质水解为多肽，但不能使多肽水解为氨基酸，正是酶具

19、有专一性的体现。答案： B- 5 -名校名 推荐16将猪精肉片分别放入 A、B、C 三只烧杯内的消化液中， A 烧杯内有胃液， B 烧杯内有胰液， C 烧杯内是胃液和肠液的混合液。 在适宜的温度下放置一段时间后， 可能发生的结果及说明的问题是A、 B内的肉片被初步消化C杯内的肉片消化得最快说明酶的作用具有专一性说明酶的作用具有高效性说明酶的作用受pH 影响ABCD解析：A、B 两烧杯的消化液， 其 pH 适宜，都含有蛋白酶， 都能对猪精肉进行初步消化， 而 C烧杯内 pH 不适宜。胃液的 pH 大约是 1.0 3.5 ，肠液的 pH 大约为 7.0 8.0 ，两者混合后，其pH 既不适于胃蛋白

20、酶的催化，也不适于肠肽酶的催化。故C 烧杯内的猪精肉不能消化。答案：A17胃液中的蛋白酶，进入小肠后，催化作用大大降低，这是由于A酶发挥催化作用只有一次B小肠内的温度高于胃内的温度C小肠内的 pH 比胃内的 pH 高 D 小肠内的 pH 比胃内的 pH 低答案： C18多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有辅助消化的作用。其片剂是糖衣片，这样制作的目的是A补充体内糖类物质供给B防止胃液的消化作用C经唾液的消化后即可迅速起作用D使其中各种酶缓慢地释放解析：因小肠是消化的主要场所，故应使多酶片中的各种酶到达小肠中进行消化，且小肠中的 pH 对它们适宜；又因胃中只含胃蛋白酶，对糖衣无消化作用，这就

21、防止了多酶片中的各种消化酶被胃蛋白酶消化分解。答案： B19在生物体内，各种化学反应之所以能有条不紊地进行，是因为A酶的催化效率具有高效性B酶的种类具有多样性C酶的催化作用具有专一性D酶的空间结构具有稳定性答案： C20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消耗能量少答案： A二、非选择题21下图是人体内某化学反应的图解，其中英文字母代表物质，数字表示反应前、中、后过程，请据图说明：（ 1）图中代表酶的是 _，做出判断的依据是 _ 。（ 2）从图 1 和图 2 可以反映出酶具有 _性，做出判断的依据是 _ 。（ 3）如果 D 代表麦芽糖，那么 E 和

22、F 则是 _ 和 _ ，A 则是 _ 。- 6 -名校名 推荐（ 4）如果 D 代表二肽，那么 E 和 F 则是 _ 和_， A 则是 _ 。（ 5）如果 D代表脂肪，那么 E和 F 则是 _ 和_,A 则是 _，此过程进行的场所是（器官） _ 。解析：此题主要考查了酶的特性。酶是一种生物催化剂，反应前后本身不发生变化；且酶的催化作用具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，如麦芽糖酶只能催化麦芽糖水解成葡萄糖，而不能催化淀粉水解为麦芽糖。答案：（1） A反应前后酶本身不发生变化（2）专一在 B、C、 D 物质同时存在时，只催化D 物质的反应 （3）葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖酶 （ 4

23、）氨基酸氨基酸 肽酶 （ 5）甘油 脂肪酸 脂肪酶 小肠22如下图所示，分别向四支各自盛有 5 mL 过氧化氢溶液的试管中加入肝或沙子。在此实验中，试管 A 放氧相对缓慢，试管 C 和 D 不放氧。请回答。（ 1）肝脏中有什么物质能引起过氧化氢释放氧气？_理由是 _。（ 2）为什么用煮沸冷却的肝做对照要比用沙子做对照更好一些？_ 。（ 3）为什么试管B 放氧速度比试管A 快？ _ 。答案：（1）过氧化氢酶肝脏中的过氧化氢酶可以催化过氧化氢分解成水和氧（ 2）由此可说明酶的催化作用要受到温度条件的限制（ 3）碾碎的肝扩大了酶与过氧化氢的接触面积，利于催化23为验证pH 对唾液淀粉酶的活性的影响，

24、实验如下：（ 1）操作步骤：在 15 号试管中分别加入0.5%的淀粉液2 mL。加完淀粉液后，向各试管中加入相应的缓冲液3.00 mL ，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 1 5 号试管中加入 0 5%唾液 1 mL，然后进行 37恒温水浴。反应过程中，每隔 1 min 从第 3 号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加一滴碘液显色，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：“+”表示蓝色的程度。请回答：（ 1）实验过程为什么要选择 37恒温？（ 2） 3 号试管加碘液后出现橙

25、黄色，说明什么？- 7 -名校名 推荐（ 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？解析：（ 1）37接近人体的体温，是唾液淀粉酶起催化作用的适宜温度。保持恒温，排除温度因素对实验结果的干扰。（ 2） 3 号试管内反应液的pH 为 6.8 ，近中性，是唾液淀粉酶催化作用进行的适宜条件。因此3 号试管内淀粉完全被分解，加碘液不变蓝，而显出碘液的橙黄色。（ 3）反应速度过快，从唾液方面分析，可能是唾液中淀粉酶含量高，可采用提高唾液的稀释倍数来降低反应速度。 （ 4）分析实验结论应从结果表入手。由结果表可以看出：3 号试管，pH 为 6.80 ，试管中颜色为橙黄色

26、。说明3 号试管内淀粉完全被水解。而接近pH 6.80 的 2 号（ pH 为 6 20）和 4 号（ pH 为 7.40 ）试管有蓝色呈现，但蓝色程度低，说明在低于pH 6.80的条件下，酶的活性低，淀粉的水解不彻底。而1 号（ pH 5.00酸性太强）和5 号（ pH 8.00碱性太强）。试管内蓝色程度较高，说明pH 过低或过高，酶的活性受抑制甚至被破坏，淀粉不被水解。答案：（1）在该实验中，只有在恒温的条件下，才能排除温度因素对结果的干扰37是唾液淀粉酶起催化作用的适应温度。（ 2）淀粉已完全水解。 （ 3）提高唾液的稀释倍数。 （ 4）唾液淀粉酶的最适 pH是 6.8 ，高于或低于此p

27、H 时，酶的活性逐渐降低。24下面是小麦淀粉酶在不同温度下的催化效率变化曲线，试分析两曲线后回答有关问题：（ 1）在 35时，小麦淀粉酶的催化效率是_ 的。（ 2）在 _时，催化效率都降为 0，但再回复到 35时，仅 _ 的催化效率可望恢复，表明 _ 的酶的结构已遭破坏。解析：从两曲线可以看出， 在 35时， 小麦淀粉酶的催化效率最高。 而温度在 0和 100时，催化效率都降为0，当温度再回复到35时， A 的催化效率又恢复如此，而B 的仍为 0，说明B 的酶结构由于高温而被破坏，失去了催化功能。答案：（1）最高 （ 2）0和 100 A B25新采摘的玉米果穗具有甜味，但放一段时间后甜味便降

28、低，如果采摘后放在沸水中浸泡一段时间后再保存，甜味会保留较长一段时间，请回答：（ 1）放一段时间后甜味降低的原因是_ 。（ 2）沸水浸泡一段时间后再保存，甜味可保留较长时间的原因是_ 。（ 3）通过上述实验可以证明 _ 。答案：（ 1）在酶的作用下，单糖分解或单糖转变成淀粉（ 2）高温使酶失活，抑制了单糖的分解和淀粉的合成（ 3）酶的催化作用受到温度的影响，高温可使酶失活【应用创新】1将一克淀粉放在烧杯中加100 mL 水煮沸，冷却后，取2 毫升淀粉悬浮液和2 毫升唾液装入一个玻璃纸袋( 半透膜 ) 内，扎紧袋口。然后将它放入盛稀碘液( 浅褐色 ) 的烧杯中，袋的扎口露出液面。在37条件下保持20 分钟左右。上述过程依次出现的现象是：玻璃袋内最初无色逐渐变蓝色一段时间后又变成无色，而玻璃纸袋外的液体始终是浅褐色。请分析上述出现的原因。(1) 最初无色的原因是_ 。- 8 -名校名 推荐(2) 逐渐变蓝的原因是 _ 。(3) 一段时间后又