生物酶洗衣粉酶的作用與本質(zhì)第13講高三一輪復(fù)習(xí)授課人：HOMEABOUTUSSERVICESCONTACT考情分析近五年考情考點(diǎn)2023海南、浙江酶的作用2024河北、浙江，2025天津、河北、廣東、2022全國(guó)、湖南，2021海南酶的本質(zhì)2023天津、遼寧、浙江、2022遼寧、北京、廣東、2021重慶酶促反應(yīng)的因素及實(shí)驗(yàn)2024廣東、2023全國(guó)、湖南、重慶、2025福建酶的特性本節(jié)內(nèi)容考頻較高，題型以選擇、填空為主，考查內(nèi)容多結(jié)合細(xì)胞凋亡、基因突變、光合作用、神經(jīng)調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、細(xì)胞呼吸等內(nèi)容，?？疾閷?shí)驗(yàn)，題目中多出現(xiàn)圖像。因此需要鍛煉學(xué)生的讀圖能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力學(xué)習(xí)目標(biāo)1、科學(xué)思維：通過(guò)分析與酶有關(guān)的曲線，培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合分析生物學(xué)問(wèn)題的思維習(xí)慣。2、科學(xué)探究：通過(guò)與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力及對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)能力。3、社會(huì)責(zé)任：通過(guò)分析酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展。本節(jié)綱要01酶的本質(zhì)02酶的作用03酶的特性04影響酶促反應(yīng)速率的因素05酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞代謝細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

細(xì)胞核主要場(chǎng)所控制中心細(xì)胞代謝葉綠體：CO2+H2O（CH2O)+O2線粒體:

C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量核糖體：氨基酸

多肽酶酶光能一、酶的本質(zhì)十九世紀(jì)，酒變酸1857年，生物學(xué)家巴斯德，發(fā)酵由于酵母細(xì)胞為什么？化學(xué)家李比希，發(fā)酵由于酵母中的某些物質(zhì)爭(zhēng)論誰(shuí)對(duì)？酶的本質(zhì)？化學(xué)家畢希納，酵母細(xì)胞和酵母中某些物質(zhì)都能發(fā)酵---把物質(zhì)命名為釀酶化學(xué)本質(zhì)？薩姆納，提取脲酶，成分為蛋白質(zhì)20世紀(jì)80年代，切赫和奧爾特曼，少數(shù)RNA有催化功能，也能作為酶酶：具有催化功能的有機(jī)物1、關(guān)于酶本質(zhì)的探索一、酶的本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)

合成原料

合成場(chǎng)所來(lái)源生理功能作用場(chǎng)所作用原理絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體主要是細(xì)胞核，線、葉較少只起催化作用，無(wú)調(diào)節(jié)功能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能一般來(lái)說(shuō)，活細(xì)胞都可以產(chǎn)生既可以在細(xì)胞內(nèi)，也可以在細(xì)胞外、體外酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有

作用的

。有機(jī)物催化2、概念：一、酶的本質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA①試劑檢測(cè)法：3、酶本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某種待測(cè)酶+雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色→該酶是蛋白質(zhì)不呈現(xiàn)紫色→該酶是RNA酶②酶解法：某種待測(cè)酶+蛋白酶加入酶的底物底物沒(méi)有被催化→該酶是蛋白質(zhì)底物被催化→該酶是RNA減法原理某種待測(cè)酶+RNA酶加入酶的底物底物被催化→該酶是蛋白質(zhì)底物沒(méi)有被催化→該酶是RNA項(xiàng)目酶激素來(lái)源及作用場(chǎng)所化學(xué)本質(zhì)生物功能作用機(jī)制共性一、酶的本質(zhì)4、酶和激素的比較活細(xì)胞產(chǎn)生；細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外發(fā)揮作用專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細(xì)胞產(chǎn)生；一般細(xì)胞外發(fā)揮作用絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等酶的作用催化，在化學(xué)反應(yīng)前后，質(zhì)量和性質(zhì)不變激素的作用調(diào)節(jié)，作為信號(hào)分子在發(fā)揮完作用后被滅活①在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)（含量少、作用大、生物代謝不可缺少）②都具有特異性，作用于特定的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)或細(xì)胞，且與相應(yīng)物質(zhì)結(jié)合后才能發(fā)揮效效應(yīng)。調(diào)節(jié)作用催化作用注意：酶不能來(lái)自食物，幾乎所有活細(xì)胞（除哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞外）均可產(chǎn)生酶牛刀小試4、(高考題重組)關(guān)于人體內(nèi)酶和激素的敘述，錯(cuò)誤的是()A.酶和激素都是在特定細(xì)胞的核糖體中合成的

B.酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關(guān)

C.能產(chǎn)生激素的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生酶

D.能產(chǎn)生酶的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生激素

E.激素一經(jīng)靶細(xì)胞接受并起作用后就被滅活，酶反應(yīng)前后不改變

F.激素產(chǎn)生后一般作用于其他細(xì)胞

G.激素和酶都具有高效性，非細(xì)胞條件下也能發(fā)揮作用

H.一種酶只催化一種物質(zhì)的反應(yīng)，一種激素只作用于一種細(xì)胞

I.某些激素的調(diào)節(jié)作用是通過(guò)影響酶的活性實(shí)現(xiàn)的都不一定是蛋白質(zhì)活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶ACGH激素受體——細(xì)胞膜上、細(xì)胞內(nèi)一、酶的本質(zhì)5、?？嫉拿讣捌渥饔枚肆Ｃ溉苊阁w酶溶菌酶脲酶酪氨酸酶纖維素酶果膠酶Na+-K+泵一類水解酶（在核糖體合成），殺死病毒病菌溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁中的肽聚糖。分解尿素催化酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏氐年P(guān)鍵酶C1酶Cx酶葡萄糖苷酶葡萄糖纖維素纖維二糖果膠半乳糖醛酸果膠酶催化ATP水解和運(yùn)輸離子由RNA和蛋白質(zhì)組成，能進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄合成端粒DNA的一條鏈一、酶的本質(zhì)5、?？嫉拿讣捌渥饔弥行姆▌t中的酶DNA聚合酶RNA聚合酶RNA復(fù)制酶逆轉(zhuǎn)錄酶RNA酶（DNA酶）

解旋酶基因工程中的酶限制酶DNA連接酶DNA復(fù)制（催化單個(gè)脫氧核苷酸形成磷酸二酯鍵）轉(zhuǎn)錄時(shí)解旋DNA，催化核糖核苷酸形成磷酸二酯鍵。）RNA復(fù)制（催化合成核糖核苷酸鏈，作用于磷酸二酯鍵）逆轉(zhuǎn)錄（催化合成脫氧核苷酸鏈，作用于磷酸二酯鍵）核酸水解酶DNA復(fù)制時(shí)，解旋DNA雙鏈（斷裂氫鍵）催化DNA片段斷裂磷酸二酯鍵催化DNA片段形成磷酸二酯鍵牛刀小試1、【2024河北高考】下列關(guān)于酶的敘述，正確的是（）A．作為生物催化劑，酶作用的反應(yīng)物都是有機(jī)物B．胃蛋白酶應(yīng)在酸性、37℃條件下保存C．醋酸桿菌中與發(fā)酵產(chǎn)酸相關(guān)的酶，分布于其線粒體內(nèi)膜上D．從成年牛、羊等草食類動(dòng)物的腸道內(nèi)容物中可獲得纖維素酶DA、一般來(lái)說(shuō)，酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，但其作用的反應(yīng)物不一定是有機(jī)物，如過(guò)氧化氫酶作用的反應(yīng)物過(guò)氧化氫就是無(wú)機(jī)物，A錯(cuò)誤；B、胃蛋白酶應(yīng)在酸性、低溫下保存，B錯(cuò)誤；C、醋酸桿菌是細(xì)菌，屬于原核生物，不具有線粒體結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；D、成年牛、羊等草食類動(dòng)物腸道中有可以分解纖維素的微生物，所以從其腸道內(nèi)容物中可以獲得纖維素酶，D正確。牛刀小試2、判斷題[2013II]酶可以作為催化劑，也可作為另一反應(yīng)的底物。（）[2017II]活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在體外沒(méi)有催化活性（）[2018全國(guó)卷I]若某DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制，則該蛋白可能是DNA聚合酶（）[2018全國(guó)卷I]若某DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成，則復(fù)合物中含有RNA聚合酶（）[2018全國(guó)卷III改編]“逆轉(zhuǎn)錄酶”和“酪氨酸酶”都是胞內(nèi)酶（）√X√√√牛刀小試2、判斷題[2021北京]ATP合成過(guò)程中需要ATP合成酶的催化（）[2021海南]酶的空間結(jié)構(gòu)由氨基酸的種類決定（）[2021海南]大多數(shù)酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA參與（）[2023廣東]具催化功能RNA的發(fā)現(xiàn)是對(duì)酶化學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)的補(bǔ)充（）[2024浙江6月]加酶榨汁環(huán)節(jié)加入果膠酶，有利于提高柿子汁產(chǎn)量（）√X√√√組別對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)過(guò)氧化氫濃度3%3%3%3%劑量2mL2mL2mL2mL反應(yīng)條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結(jié)果產(chǎn)生氣泡無(wú)氣泡少量較多大量衛(wèi)生香燃燒情況不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃分組無(wú)關(guān)變量無(wú)關(guān)變量自變量因變量因變量二、酶的作用1、驗(yàn)證酶作用的實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解（實(shí)驗(yàn)）2H2O22H2O+O2反應(yīng)條件實(shí)驗(yàn)原理判斷H2O2的分解快慢依據(jù)：O2的產(chǎn)生量觀察單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少觀察帶火星的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況(適宜且相等)(控制)(檢測(cè))人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素因自變量改變而變化的變量除因變量外的一些對(duì)因變量造成影響的可變因素變量自變量因變量無(wú)關(guān)變量二、酶的作用1、驗(yàn)證酶作用的實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解（實(shí)驗(yàn)）②控制變量反應(yīng)條件反應(yīng)物的濃度和劑量等過(guò)氧化氫分解速率二、酶的作用1、驗(yàn)證酶作用的實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解（實(shí)驗(yàn)）③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論室溫90℃水浴加熱2滴FeCl32滴肝臟研磨液酶和無(wú)機(jī)催化劑一樣，都能催化化學(xué)反應(yīng)，并且酶的催化效率遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化的催化效率催化速率：加熱<無(wú)機(jī)催化劑Fe3+<酶二、酶的作用2、酶的作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量①無(wú)催化劑時(shí)，反應(yīng)所需的活化能是

段。②有酶催化時(shí)，反應(yīng)所需的活化能是

段。③ab段表示：

。酶降低的活化能④cd段的含義：

。反應(yīng)前后的能量變化acbc⑥若將酶改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b點(diǎn)在縱軸上將

移動(dòng)。向上沒(méi)有酶催化時(shí)，反應(yīng)所需的活化能酶降低的活化能酶催化過(guò)程所需的活化能二、酶的作用2、酶的作用機(jī)理機(jī)理：加熱——Fe3+、酶——通過(guò)提供能量加快化學(xué)反應(yīng)速率降低化學(xué)反應(yīng)的活化能活化能活化能活化能加熱Fe3+酶反應(yīng)過(guò)程牛刀小試3、下圖表示酶和無(wú)機(jī)催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原理。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.酶降低的化學(xué)反應(yīng)的活化能是ECB.EC或EA分別表示酶和無(wú)機(jī)催化劑為化學(xué)反應(yīng)提供的活化能C.酶具有高效性,其實(shí)質(zhì)在于EB-EA<EB-ECD.酶具有催化作用,是因?yàn)槟転榛瘜W(xué)反應(yīng)提供能量CC.同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著?！妇哂懈咝詿o(wú)催化劑——酶無(wú)機(jī)催化劑EB-EC需要的活化能三、酶的特性1、高效性與

相比,酶

的作用更顯著,催化效率更高。

①A、B對(duì)照→酶的催化具有

；A、C對(duì)照→酶具有

。②酶不能改變最終生成物的量③酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)高效性催化作用降低化學(xué)反應(yīng)活化能無(wú)機(jī)催化劑

（意義：可以使生命活動(dòng)高效進(jìn)行）平衡點(diǎn)A酶B無(wú)機(jī)催化劑C未加催化劑三、酶的特性2、專一性每一種酶只能催化____________化學(xué)反應(yīng)。一種或一類（意義：使細(xì)胞代謝有條不紊）酶A不加酶（酶B）時(shí)間反應(yīng)速率曲線圖（數(shù)學(xué)模型）a.加入酶B的反應(yīng)速率和無(wú)酶條件下的反應(yīng)速率相同，說(shuō)明b.加入酶A的反應(yīng)速率一定范圍內(nèi)隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說(shuō)明

酶B對(duì)此反應(yīng)無(wú)催化作用。

酶A可催化該反應(yīng)。即酶具有專一性。三、酶的特性2、專一性每一種酶只能催化____________化學(xué)反應(yīng)。一種或一類討論：還有哪些物質(zhì)具有特異性或?qū)Ｒ恍?？酶tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抗體受體神經(jīng)遞質(zhì)激素鎖鑰學(xué)說(shuō)：失活三、酶的特性3、作用條件較溫和在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；_____________________等條件會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失活；______條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。（低溫只是抑制酶的活性，不會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，溫度升高后酶可恢復(fù)活性。）高溫、過(guò)酸、過(guò)堿低溫溫度最適溫度反應(yīng)速率最大酶活性受抑制酶制劑適宜在低溫下保存失活時(shí)不會(huì)破壞蛋白質(zhì)類酶所有的肽鍵。因此失活后的酶依舊能與雙縮脲試劑反應(yīng)，產(chǎn)生紫色現(xiàn)象。pH反應(yīng)速率最適pH失活失活溫度的變化

影響酶的最適pHpH的變化

影響酶的最適溫度不會(huì)不會(huì)點(diǎn)拔：縱坐標(biāo)為反應(yīng)物剩余量，剩的越多，生成物越少，反應(yīng)速率______。越慢三、酶的特性牛刀小試4.【2024廣東高考】現(xiàn)有一種天然多糖降解酶，其肽鏈由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式連接而成。研究者將各段序列以不同方式構(gòu)建新肽鏈，并評(píng)價(jià)其催化活性，部分結(jié)果見(jiàn)表。關(guān)于各段序列的生物學(xué)功能，下列分析錯(cuò)誤的是（）A．Ay3與Ce5催化功能不同，但可能存在相互影響B(tài)．Bi無(wú)催化活性，但可判斷與Ay3的催化專一性有關(guān)C．該酶對(duì)褐藻酸類底物的催化活性與Ce5無(wú)關(guān)D．無(wú)法判斷該酶對(duì)纖維素類底物的催化活性是否與CB相關(guān)注：—表示無(wú)活性，+表示有活性，+越多表示活性越強(qiáng)。BB、由表可知，不論是否與Bi結(jié)合，Ay3均可以催化S1與S2，說(shuō)明Bi與Ay3的催化專一性無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；D、需要檢測(cè)Ce5—Ay3—Bi肽鏈的活性，才能判斷該酶對(duì)纖維素類底物的催化活性是否與CB相關(guān)，D正確。牛刀小試下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．低溫提取以避免PAL失活

B．30℃水浴1小時(shí)使苯丙氨酸完全消耗C．④加H2O補(bǔ)齊反應(yīng)體系體積

D．⑤加入HCl溶液是為了終止酶促反應(yīng)5.【2024浙江高考】紅豆杉細(xì)胞內(nèi)的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，進(jìn)而促進(jìn)紫杉醇的合成。低溫條件下提取PAL酶液，測(cè)定PAL的活性，測(cè)定過(guò)程如下表。BB、本實(shí)驗(yàn)是測(cè)定酶活性的實(shí)驗(yàn)，需要根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物生成量來(lái)計(jì)算酶活性，所以不能在1h內(nèi)將試管里的苯丙氨酸消耗完，則產(chǎn)物量由實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的底物量決定，而與酶活性無(wú)關(guān)，無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，B錯(cuò)誤；牛刀小試6、【2023廣東高考】中國(guó)制茶工藝源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。紅茶制作包括萎凋、揉捻、發(fā)酵、高溫干燥等工序，其間多酚氧化酶催化茶多酚生成適量茶黃素是紅茶風(fēng)味形成的關(guān)鍵。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使多酚氧化酶與茶多酚接觸B．發(fā)酵時(shí)保持適宜的溫度以維持多酚氧化酶的活性C．發(fā)酵時(shí)有機(jī)酸含量增加不會(huì)影響多酚氧化酶活性D．高溫