第4章代謝與平衡4.2-3食物的消化與吸收——酶的催化作用目錄 1 3 4 5【基礎(chǔ)鞏固練】 5【發(fā)散思維練】 8【核心素養(yǎng)練】 10【中考提分練】 11酶(1)酶的概念①定義：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)。它在參加化學(xué)反應(yīng)前后，其化學(xué)性質(zhì)不變，故稱為生物催化劑。②作用：酶能催化生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。③實(shí)例：唾液中有幫助淀粉消化的唾液淀粉酶。(2)酶的作用特點(diǎn)①多樣性：人體中有許多酶，目前已發(fā)現(xiàn)3000多種；②高效性：是無機(jī)催化劑效果的107~1013倍；③專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。上述三個(gè)特點(diǎn)如下反應(yīng)：[藥品名稱]通用名稱：含糖胃蛋白酶[成分]本品系胃蛋白酶用乳糖、葡萄糖或蔗糖稀釋制得。每1g中含蛋白酶活力不得少于120單位或1200單位。[適應(yīng)癥]助消化藥。用于胃蛋白酶缺乏或病后消化機(jī)能減退引起的消化不良癥。[用法用量]口服，一次0.2～0.4g(1∶1200單位)，一日3次，飯前或飯時(shí)服，常與0.1mol/L稀鹽酸0.5～2.0mL同服；或配成含1%～2%稀鹽酸的胃蛋白酶合劑，口服，一次10～20mL，一日3次，飯前或飯時(shí)服。[注意事項(xiàng)](1)遇熱不穩(wěn)定，70℃以上失效。(2)本品易吸潮，使蛋白質(zhì)消化力降低，如已吸潮或變性者不宜服用。(3)酶缺乏或不足，會(huì)導(dǎo)致代謝紊亂，甚至出現(xiàn)疾病。如白化病。(4)影響酶催化作用的因素酶的催化作用受溫度和溶液pH等外界條件的影響，存在最適溫度和最適pH。當(dāng)酶處于最適值時(shí)酶的催化效率最高，高于或低于這個(gè)最適值，酶的催化活性都將下降。1.探究：唾液淀粉酶的作用(1)實(shí)驗(yàn)原理：唾液對(duì)淀粉的分解有催化作用。實(shí)質(zhì)：唾液淀粉酶催化淀粉分解成麥芽糖。說明：①本實(shí)驗(yàn)只能證明唾液有分解作用，但不能驗(yàn)證分解后的產(chǎn)物是麥芽糖；②淀粉是否已完全分解，可用碘液檢驗(yàn)，因?yàn)榈矸塾龅饽茏兯{(lán)色。(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽榱俗C明唾液淀粉酶具有催化作用。(3)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)①對(duì)照實(shí)驗(yàn)：進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要控制好變量。本活動(dòng)對(duì)照組的自變量是有或沒有唾液淀粉酶，那么其他的量都必須完全一致，包括淀粉溶液的量、蒸餾水和唾液溶液的量、保溫用的溫度與時(shí)間。②水浴法：放入37℃恒溫水中水浴加熱。放在37℃的溫水中保溫，可以提高酶的活性，使催化效果更明顯。因?yàn)橥僖旱矸勖冈?7℃時(shí)(與人體內(nèi)溫度相近)催化效果最好。2.探究：影響酶催化作用的因素影響酶催化作用的因素很多，主要有溫度、pH等，只有在適宜的溫度、pH等條件下，淀粉酶才能使淀粉迅速水解。最適宜pH下，酶的活性最高，pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。人體內(nèi)大部分的酶在中性環(huán)境中活性最強(qiáng)，但胃蛋白酶在酸性環(huán)境中活性最強(qiáng)。在最適溫度下，酶的活性最高，溫度偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。人體內(nèi)的酶一般在37℃下活性最強(qiáng)。以下活動(dòng)僅供參考。探究pH對(duì)酶活性的影響(1)假設(shè)pH可能會(huì)影響酶的催化作用：唾液淀粉酶在中性環(huán)境中具有較高的催化效率，過酸或過堿的環(huán)境都會(huì)影響酶的催化效率。(2)制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃：①取3支潔凈的試管，編上號(hào)，并且分別按下表中序號(hào)1至5的要求操作。②振蕩這3支試管，使試管內(nèi)的液體混合均勻。然后，將3支試管的下半部浸入37℃的溫水中，保溫10分鐘。③取出試管，冷卻，向3支試管分別滴加2滴碘液，觀察3支試管中溶液的顏色變化。④記錄和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。序號(hào)項(xiàng)目試管1231注入新鮮的淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升2注入蒸餾水1毫升3注入氫氧化鈉溶液1毫升4注入鹽酸1毫升5注入可溶性淀粉溶液2毫升2毫升2毫升(3)討論：①實(shí)驗(yàn)過程中為什么要選擇37℃恒溫?(人體內(nèi)的酶在正常體溫條件下催化效率最高)②該實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒馨凑毡砀裰行蛱?hào)1、5、2、3、4的步驟操作?為什么?(不能，因?yàn)樵谧⑷霘溲趸c和鹽酸之前淀粉可能已被分解，導(dǎo)致3支試管中溶液加碘后均不變藍(lán))③根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你得出了什么結(jié)論?(唾液淀粉酶的催化活性受pH的影響)3.齲齒的形成與預(yù)防微生物分解食物中的糖類，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，從而引起齲齒。齲齒的形成：食物留在牙面上，微生物分解食物中的糖類物質(zhì)，產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，腐蝕牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)。預(yù)防齲齒：選擇健康食品，平衡飲食和減少食糖量；每天早晚正確刷牙，飯后漱口；選用含氟牙膏；使用保健牙刷；避免不良用牙習(xí)慣；找牙醫(yī)做定期檢查?！境？肌恐烂傅谋举|(zhì)、功能及特點(diǎn)，模擬控制實(shí)驗(yàn)變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法來探究影響酶催化作用的因素?！纠?】探究“唾液對(duì)淀粉的消化作用”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖，請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)方案。(1)實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取一小塊饅頭切成碎屑，分成兩等份，分別加入甲、乙兩試管中。第二步：向甲、乙兩試管分別注入2mL和唾液，攪拌均勻。第三步：將兩支試管放入37℃溫水中，8分鐘后取出，各滴加2滴稀碘液，搖勻。第四步：觀察并記錄試管中的顏色變化。(2)預(yù)期結(jié)果：試管內(nèi)的物質(zhì)不變藍(lán)色，原因是唾液中的唾液淀粉酶已將淀粉分解為麥芽糖。(3)預(yù)期結(jié)論：?！纠?】如圖所示，圖甲是唾液淀粉酶的催化效率受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH=b時(shí)，一定量的淀粉在少量唾液淀粉酶的催化下分解產(chǎn)生的麥芽糖量隨時(shí)間變化的曲線。若圖乙描述的反應(yīng)過程中，在保證酶具有催化作用的前提下，改變某一初始條件，則圖乙中e點(diǎn)(產(chǎn)生麥芽糖最大量)或d點(diǎn)(產(chǎn)生麥芽糖最大量時(shí)的最短時(shí)間)的位置可能會(huì)發(fā)生移動(dòng)。下列敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.pH=a時(shí)，e點(diǎn)下移B.淀粉量增加時(shí)，e點(diǎn)上移C.溫度升高時(shí)，d點(diǎn)右移D.酶的量減少時(shí)，d點(diǎn)右移【基礎(chǔ)鞏固練】1.(2020?嘉興)烹制牛排時(shí)，為了使牛排吃起來更加軟嫩可口，通常會(huì)在烹飪前加少量嫩肉粉。嫩肉粉中含有一種酶，它可以分解（）A.脂肪B.維生素C.纖維素D.蛋白質(zhì)2.(2020?蘇州)如圖為唾液淀粉酶活性隨溫度變化的曲線圖。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.唾液淀粉酶能消化分解淀粉B.唾液淀粉酶在b溫度時(shí)活性最強(qiáng)C.溫度a和c時(shí)的酶活性基本相同D.溫度由a到c過程中酶活性逐漸增強(qiáng)3.(2020?杭州西湖區(qū)期中)在探究“唾液淀粉酶的消化作用”相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)欲探究的問題是（）A.水對(duì)唾液淀粉酶活性的影響B(tài).溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響C.唾液淀粉酶對(duì)淀粉消化的影響D.不同量的唾液淀粉酶對(duì)淀粉消化的影響4.圖甲是唾液淀粉酶的催化效率受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH=b時(shí)一定量的淀粉在少量唾液淀粉酶的催化下分解產(chǎn)生的麥芽糖量隨時(shí)間變化的曲線。若圖乙描述的反應(yīng)過程中，在保證酶具有催化作用的前提下改變某一初始條件，則圖乙中e點(diǎn)(產(chǎn)生麥芽糖最大量)或d點(diǎn)(產(chǎn)生麥芽糖最大量時(shí)的最短時(shí)間)的位置可能會(huì)發(fā)生移動(dòng)。下列敘述中錯(cuò)誤的是（）A.pH=a時(shí)，e點(diǎn)下移B.淀粉量增加時(shí)，e點(diǎn)上移C.溫度升高時(shí)，d點(diǎn)右移D.酶的量減少時(shí)，d點(diǎn)右移5.甲圖表示的是pH對(duì)植物和人的淀粉酶活性的影響；乙圖表示的是3種脫氫酶(A、B、C)的活性受溫度的影響。下列敘述正確的是（）A.從甲中可以知道pH=7時(shí)植物淀粉酶的活性最高B.從甲中可以知道淀粉酶由酸性變成堿性時(shí)活性逐漸升高C.從乙中無法知道脫氫酶C活性最強(qiáng)時(shí)的溫度D.從乙中可以知道脫氫酶B的活性比脫氫酶C的活性強(qiáng)6.探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)，需要進(jìn)行以下操作：①取3支試管，編號(hào)并各注入稀淀粉溶液；②向各試管注入淀粉酶溶液搖勻后，放回原溫度水中，水浴5min；③向各試管滴碘液；④將3支試管分別放在37℃的熱水、沸水和冰塊中維持溫度5min；⑤觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；⑥領(lǐng)取3支試管，編號(hào)并各注入淀粉酶溶液。請(qǐng)根據(jù)表格回答下列問題：實(shí)驗(yàn)操作加入物質(zhì)A試管B試管C試管①稀淀粉溶液(mL)222②淀粉酶溶液(mL)111③碘液(滴)111④溫度處理(5min)37℃100℃0℃⑤觀察現(xiàn)象(1)以上操作最合理的實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)是_________(某些操作可多選)。(2)三個(gè)溫度條件下，淀粉酶活性最強(qiáng)的是_________試管。(3)以正確的實(shí)驗(yàn)順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，在操作②溫度處理5分鐘后，將試管B的溫度降到37℃，增加2mL的稀淀粉溶液，其他條件不變，在37℃處理3分鐘后觀察到B試管內(nèi)的溶液呈藍(lán)色這是因?yàn)開______________________________________________________________。7.為了探究某種淀粉酶催化分解淀粉的最適溫度，某同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，請(qǐng)分析回答：(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：步驟1：取10支試管，分為5組。每組兩支試管中分別加入lmL某種淀粉酶溶液和2mL5%淀粉溶液。步驟2：將每組淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并振蕩。步驟3：將裝有混合溶液的5支試管(編號(hào)1、2、3、4、5)分別置于15℃、25℃、35℃、45C55℃的水中水浴。反應(yīng)過程中，每隔1min從各支試管中取出一滴反應(yīng)物，滴在點(diǎn)滴板上，加l滴碘液顯色。此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在一個(gè)明顯的錯(cuò)誤，在進(jìn)行步驟2之前，應(yīng)___________________________。(2)實(shí)驗(yàn)操作：糾正該實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤步驟后，進(jìn)行操作。一段時(shí)間后，當(dāng)?shù)?組試管中的反應(yīng)物與碘液混合開始呈棕黃色時(shí)，各組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表(“+”表示藍(lán)色程度)：組別12345處理溫度/℃1525354555結(jié)果+++棕黃色+++①試管中取出的反應(yīng)物滴加碘液后，呈棕黃色，說明_______________________________。②分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出該淀粉酶的最適溫度在_________之間。為進(jìn)一步確定最適溫度，需要____________________________________(簡(jiǎn)述后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作)?！景l(fā)散思維練】8.(2020?嘉興秀洲區(qū)月考)溫室養(yǎng)殖甲魚是一項(xiàng)有較高效益的特種養(yǎng)殖，20~30℃的水溫是甲魚養(yǎng)殖的最佳溫度，水溫高于20℃時(shí)甲魚體內(nèi)的各種酶活性升高，開始攝食，且攝食量隨水溫的升高而增加。水溫低于最佳溫度時(shí)酶的活性低，攝食少且飼料轉(zhuǎn)化率降低；水溫高于最佳溫度時(shí)由于酶的活性更高，導(dǎo)致甲魚活動(dòng)量增加，飼料轉(zhuǎn)化率也會(huì)降低，所以應(yīng)使水溫保持在最佳的溫度范圍內(nèi)，過高、過低都會(huì)造成飼料浪費(fèi)。這一事實(shí)說明（）A.酶是一種蛋白質(zhì)B.酶的催化效率很高C.酶具有專一性D.酶的催化效率受環(huán)境的影響9.如圖表示在適宜條件下，用蛋白酶處理甲、乙兩物質(zhì)時(shí)，兩物質(zhì)含量隨時(shí)間變化的曲線。下列分析錯(cuò)誤的是（）A.甲、乙都是蛋白質(zhì)B.乙也可能是一種酶C.蛋白酶對(duì)甲物質(zhì)不起作用D.酶的作用具有專一性10.近兩年，酵素具有的各種神奇功效成了熱門話題。酵素在科學(xué)上稱作酶，它是生物體內(nèi)起催化作用的蛋白質(zhì)?！痢潦萆砉叻鄄糠终f明書如圖所示。(1)“40℃以下溫水沖飲”是因?yàn)槊?酵素)的活性受_________的影響；(2)產(chǎn)品的功效真實(shí)嗎?請(qǐng)結(jié)合酶的相關(guān)知識(shí)分析說明：____________________________________。11.食物的消化從口腔開始。食物入口，首先要經(jīng)過牙齒切斷、撕裂、磨碎，同時(shí)舌把食物與唾液攪拌混合，形成食團(tuán)容易下咽。唾液中的唾液淀粉酶可促使淀粉分解。為了探究“口腔對(duì)淀粉的消化作用”，某生物興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了下表所示的實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)分析回答：組別2345饅頭碎屑或饅頭塊適量饅頭碎屑適量饅頭碎屑適量饅頭塊①_________適量饅頭碎屑垂液或清水2mL唾液2mL清水2mL唾液2mL唾液②_________溫度37℃0℃100℃加入碘液5滴(注：饅頭中的主要成分是淀粉；淀粉遇碘會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色，可用此顏色反應(yīng)來鑒別淀粉)(1)若將1號(hào)和2號(hào)試管進(jìn)行對(duì)照，這兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是_________，根據(jù)唾液淀粉酶的作用推測(cè)，1號(hào)和2號(hào)試管中加入碘液后，呈現(xiàn)藍(lán)色的是_________號(hào)試管。(2)要探究牙齒的研磨作用對(duì)淀粉分解的影響，應(yīng)該選用_________號(hào)和_________號(hào)試管進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(3)若要利用1號(hào)、4號(hào)和5號(hào)試管進(jìn)行對(duì)照，探究溫度對(duì)唾液淀粉酶分解淀粉的影響，請(qǐng)對(duì)上表實(shí)驗(yàn)方案中的①②兩處進(jìn)行補(bǔ)充完善：①_________________________；②_________________________。(4)每組實(shí)驗(yàn)都嚴(yán)格規(guī)范操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)期。滴加碘液后，1號(hào)試管不呈現(xiàn)藍(lán)色，4號(hào)、5號(hào)試管都呈現(xiàn)藍(lán)色，比較這三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果能得出的結(jié)論是____________________________________。12.(2020?衢州衢江區(qū)月考)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機(jī)物，其催化作用與無機(jī)催化劑比較，具有高效性、專一性及需要適宜的條件等特點(diǎn)。請(qǐng)回答下列有關(guān)酶的問題：(1)酶催化所需要的適宜條件，可以通過實(shí)驗(yàn)來探究。人們通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)酶的活性會(huì)受到溫度和pH的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。①分析上圖可以發(fā)現(xiàn)，_________都可以破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，從而使酶的活性喪失。②假如已經(jīng)知道唾液淀粉酶的活性在pH=6.8，T=37℃時(shí)最大，現(xiàn)有一同學(xué)想要驗(yàn)證唾液淀粉酶活性最大的溫度是否為37℃，必須_________，只有這樣，才能真實(shí)反映出溫度對(duì)酶活性的影響。(2)下表1為胃、小腸中相關(guān)酶的最適pH；下表2為胃、小腸中相應(yīng)消化液的成分。表1器官酶的種類最適pH胃胃蛋白酶1.8左右小腸蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等8.0左右表2器官消化液名稱消化液成分胃胃液胃酸(HCl)小腸胰液NaHCO3、多種酶膽汁膽鹽腸液多種酶請(qǐng)據(jù)表回答下列問題：①胃液中的胃蛋白酶會(huì)隨著胃的排空而進(jìn)入小腸，胃蛋白酶進(jìn)入小腸后，能否將蛋白質(zhì)分解?為什么?_________________________________________________________________________________。②胃液中有大量的胃酸(HCl)，它隨胃的排空進(jìn)入小腸后，會(huì)不會(huì)破壞小腸中酶的活性?為什么?_________________________________________________________________________________。③將牛肉片(主要有肌肉蛋白質(zhì))分別投入盛有等量混合消化液的燒杯中，牛肉蛋白質(zhì)被大量消化的是_________。A.胃液和胰液B.胰液和腸液C.胃液、胰液和腸液【核心素養(yǎng)練】13.(科學(xué)探究)如圖中實(shí)驗(yàn)裝置用于研究溫度對(duì)凝乳酶催化乳汁凝固的影響。先將酶和乳汁分別加入2支試管，然后將兩支試管放入同一水浴環(huán)境中持續(xù)15min，再將酶和乳汁倒入同一試管中混合，保溫并記錄凝乳所需要的時(shí)間。通過多次實(shí)驗(yàn)，記錄在不同溫度下凝乳所需要的時(shí)間，結(jié)果如表：裝置ABCDEF水浴溫度/℃102030405060凝乳時(shí)間/min不凝固7.04.C1.54.0不凝固(1)分析表格數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是___________________________。(2)若將裝置F中的混合物冷卻至40℃時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)_____________，理由是________________________。(3)若將酶和乳汁放入同一試管中混合并保溫，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響?________________________________________________________________________。14.(科學(xué)思維)如圖是人體的部分消化系統(tǒng)示意圖，據(jù)圖作答：(1)③內(nèi)的消化液甲其實(shí)是_________分泌的，經(jīng)導(dǎo)管②注入①內(nèi)，食物中的脂肪進(jìn)入①后，首先在消化液甲的作用下乳化成脂肪微粒，然后在①和④分泌的脂肪酶的作用下，將其分解成_____________，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)最終通過①內(nèi)壁進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，該過程稱為___________________________。(2)李華同學(xué)做了對(duì)狗摘除器官④的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和原因：①摘除狗的器官④后，對(duì)蛋白質(zhì)的消化有無影響?分析原因。_____________(填“有影響”或“無影響”)，原因是____________________________________。②摘除狗的器官④后，對(duì)尿液成分有無影響?分析原因。_________(填“有影響”或“無影響”)，原因是____________________________________?！局锌继岱志殹?5.(2020嘉興)酶是生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的催化劑，它的活性會(huì)受到多