降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶主題講座1．涵蓋范圍

本單元包括必修1第五章內(nèi)容，即與能量供應(yīng)和利用密切相關(guān)的兩類重要物質(zhì)——酶和ATP；兩種重要的生理過程——光合作用和細(xì)胞呼吸。

單元教學(xué)分析2．考情分析(1)考查力度：重點(diǎn)必考內(nèi)容，所占分值比重較大。

(2)考查內(nèi)容

①酶與ATPa．通過與無機(jī)催化劑相比，理解酶的特性。結(jié)合圖文轉(zhuǎn)換，分析影響酶活性的曲線、圖表等。

b．掌握ATP的結(jié)構(gòu)，比較不同生物中ATP合成途徑的不同。②光合作用與細(xì)胞呼吸

a．運(yùn)用圖文結(jié)合法使光合作用與細(xì)胞呼吸的場所、物質(zhì)變化的關(guān)系形象化、直觀化，便于理解和記憶。

b．以圖表、曲線形式表示環(huán)境因素對(duì)光合作用和細(xì)胞呼吸的影響，強(qiáng)化坐標(biāo)曲線的分析，關(guān)注曲線特殊點(diǎn)和線段的意義，掌握分析曲線的規(guī)律方法。zxxk

c．歸納有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的規(guī)律方法，注重實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)變量的確定與控制，以及實(shí)驗(yàn)預(yù)測、推斷及相關(guān)結(jié)論分析。

(3)考查題型：

①選擇題考查某些小的考點(diǎn)，如ATP的分子結(jié)構(gòu)、酶的本質(zhì)及特性等。②簡答題以圖解、曲線、計(jì)算的形式考查兩大生理過程。③實(shí)驗(yàn)題考查酶活性、光合作用和細(xì)胞呼吸的影響因素。

3．復(fù)習(xí)指導(dǎo)(1)復(fù)習(xí)線索

①

以上述能量的轉(zhuǎn)化過程為線索，系統(tǒng)復(fù)習(xí)光合作用、細(xì)胞呼吸過程并輻射ATP和酶的有關(guān)知識(shí)。②CO2＋H2O——→O2＋(CH2O)—→CO2＋H2O

以物質(zhì)的合成與分解為主線，將光合作用與細(xì)胞呼吸有機(jī)聯(lián)系起來進(jìn)行復(fù)習(xí)。光能葉綠體

酶

(2)復(fù)習(xí)方法

①圖解法：光合作用、細(xì)胞呼吸過程圖解以及與葉綠體、線粒體結(jié)構(gòu)模式圖有機(jī)結(jié)合。②比較法：列表比較光合作用和細(xì)胞呼吸、光反應(yīng)和暗反應(yīng)、有氧呼吸和無氧呼吸等。③實(shí)踐聯(lián)系：光合作用、細(xì)胞呼吸原理在實(shí)踐中的應(yīng)用。

第9

課時(shí)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶回扣基礎(chǔ)·構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)一、酶的作用和本質(zhì)

基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)[判一判]

1．細(xì)胞代謝的主要場所是線粒體()

2．酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用()

3．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)()

4．活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶，有些酶中含有核糖()

5．酶催化作用的實(shí)質(zhì)——提高化學(xué)反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行()

6．細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶()

7．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶()××√××√

提示在葉綠體、線粒體中含有，而葉綠體、線粒體都屬于細(xì)胞質(zhì)?！羀想一想]

1．酶的基本單位是什么？

2．能催化淀粉酶水解的酶是哪種？

提示⑴大多數(shù)為氨基酸，少部分為核糖核苷酸。

⑵蛋白酶。二、酶的特性

1．＿＿＿：酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107～1013倍。

2．專一性：每一種酶只能催化＿＿＿＿＿化學(xué)反應(yīng)。

3．酶的作用條件較＿＿：在＿＿＿的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯＿＿。在過酸、過堿或溫度過高條件下酶會(huì)＿＿＿＿，而在低溫條件下酶的活性＿＿，但＿＿＿＿。Z，xxk

高效性一種或一類溫和最適宜降低變性失活降低不會(huì)失活

提醒

特別關(guān)注橫坐標(biāo)數(shù)值。[練一練]

(2009·廣東文基，72)嫩肉粉是以蛋白酶為主要成分的食品添加劑，就酶的作用特點(diǎn)而言，下列使用方法中最佳的是(

)

A．炒肉的過程中加入

B．肉炒熟后起鍋前加入

C．先用沸水溶解后與肉片混勻，炒熟

D．室溫下與肉片混勻，放置一段時(shí)間，炒熟

答案

D

解析酶的活性容易受到溫度、酸堿度的影響而失活，所以要保持酶的活性，才能使之發(fā)揮作用。A、B、C項(xiàng)在反應(yīng)之前都經(jīng)高溫處理了，所以酶失去活性；只有D項(xiàng)，先讓酶反應(yīng)，后炒熟，不影響酶發(fā)揮作用。

三、酶本質(zhì)的探索

[連一連]1．教材78～79頁實(shí)驗(yàn)及控制變量：1～4號(hào)試管中，自變量是什么？因變量是什么？無關(guān)變量呢？實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組是？

提示自變量為“加熱”、“Fe3＋”和“H2O2酶”；因變量：產(chǎn)生氣泡的數(shù)量及速度；無關(guān)變量：H2O2的量及濃度、肝臟研磨液的新鮮程度；實(shí)驗(yàn)組為2、3、4號(hào)試管，對(duì)照組為1號(hào)試管。

2．根據(jù)教材81頁[關(guān)于酶本質(zhì)的探索]，完成82頁基礎(chǔ)題第1題。(生物史方面的考查)

3．教材85頁中間小字部分——不同生物酶的最適pH、溫度及酶失活問題。

4．教材86頁中二拓展題。

5．教材87頁酶的實(shí)踐應(yīng)用?；乜劢滩闹R(shí)網(wǎng)絡(luò)蛋白質(zhì)RNA活化能高效性專一性突破考點(diǎn)·提煉方法1．下列有關(guān)酶的敘述正確的是(

)

A．凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶，酶可以由具分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生，也可以從食物中獲取

B．酶只有在細(xì)胞內(nèi)才起作用，既能催化細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，又能在新陳代謝中和生長發(fā)育中起調(diào)控作用

C．將淀粉酶溶液中加入雙縮脲試劑發(fā)現(xiàn)溶液出現(xiàn)紫色，說明酶的化學(xué)本質(zhì)一定是蛋白質(zhì)

D．將H2O2酶和蒸餾水同時(shí)等量加入H2O2溶液中，發(fā)現(xiàn)在有酶的試管中迅速出現(xiàn)大量氣泡，說明酶的確降低了反應(yīng)的活化能，具有催化作用提升核心概念的理解能力

——酶的概念拓展及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)典例引領(lǐng)考點(diǎn)25

解析酶一般由活細(xì)胞，產(chǎn)生在適宜條件下可在細(xì)胞外發(fā)揮催化作用；酶作為催化劑只起催化作用，降低反應(yīng)的活化能，可以通過化學(xué)試劑來驗(yàn)證酶的本質(zhì)，酶的化學(xué)本質(zhì)絕大部分是蛋白質(zhì)，極少部分是RNA。

答案

D

排雷涉及到酶的概念理解要抓住這樣幾個(gè)關(guān)鍵詞：“一般由活細(xì)胞產(chǎn)生”、“適宜條件下起催化作用”、“降低活化能”、“絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)”。

1．酶的概念拓展考點(diǎn)剖析類別內(nèi)容來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶功能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率種類按存在部位分胞內(nèi)酶：合成后在細(xì)胞內(nèi)起作用，如有氧呼吸酶胞外酶：合成后分泌到細(xì)胞外起作用，如消化酶

按功能分水解酶：在物質(zhì)水解時(shí)起催化作用合成酶：在物質(zhì)合成時(shí)起催化作用與無機(jī)催化劑相同的性質(zhì)①降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，但不改變反應(yīng)的方向和平衡點(diǎn)②反應(yīng)前后，酶的性質(zhì)和數(shù)量不變2.酶的本質(zhì)及生理作用的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

⑴酶是蛋白質(zhì)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

實(shí)驗(yàn)組：待測酶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng),

對(duì)照組：已知蛋白液＋雙縮脲試劑→紫色反應(yīng)

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：通過對(duì)照，實(shí)驗(yàn)組若出現(xiàn)紫色，證明待測酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；若不出現(xiàn)紫色，則該酶液的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)。

③實(shí)驗(yàn)變量：自變量是待測酶液和已知蛋白液，因變量是是否有紫色反應(yīng)。

⑵酶的催化作用

①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

實(shí)驗(yàn)組：底物＋相應(yīng)酶液—→底物是否被分解檢測

對(duì)照組：底物＋等量蒸餾水—→底物不被分解

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：根據(jù)底物性質(zhì)利用相應(yīng)試劑檢測，若底物被分解，則證明酶具有催化作用，否則不具有催化作用。

③實(shí)驗(yàn)變量：自變量是相應(yīng)酶液的有無，因變量是底物是否被分解。檢測

1．為了驗(yàn)證口腔的分泌液中有蛋白酶，某學(xué)生設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)，如下圖所示。在37℃水浴中保溫一段時(shí)間后，1、2中加入適量雙縮脲試劑，3、4中不加任何試劑，下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是(

)

A．實(shí)驗(yàn)②

B．實(shí)驗(yàn)①

C．實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②都能

D．實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②都不能對(duì)位訓(xùn)練

答案

A

解析實(shí)驗(yàn)①無論口腔分泌液有無蛋白酶，加入雙縮脲試劑后1、2都會(huì)發(fā)生紫色反應(yīng)。正確的做法應(yīng)該像實(shí)驗(yàn)②一樣，用蛋白塊，直接用肉眼觀察蛋白塊是否消失。若消失，則表明口腔的分泌液中有蛋白酶，若蛋白塊沒有變化，則表明口腔的分泌液中沒有蛋白酶。2．如圖表示某種酶在不同處理?xiàng)l件(a、b、c)下催化某反應(yīng)物的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，解讀此圖可獲得的信息是(

)

A．a(chǎn)、b、c表示溫度，

則一定是a＞b＞c

B．a(chǎn)、b、c表示酶的濃度，

則a＞b＞c

C．a(chǎn)、b、c表示底物的濃度，則a＞b＞c

D．a(chǎn)、b、c表示溫度，則不可能是a＞b＞c提升坐標(biāo)曲線題解題能力——與酶有關(guān)的曲線分析

典例引領(lǐng)考點(diǎn)26

解析本題考查反應(yīng)物的量隨時(shí)間變化的曲線，在同一反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，a中反應(yīng)物的量最低，c中反應(yīng)物的量最高，則可能是a中酶濃度高，c中酶濃度低。

答案

B

排雷關(guān)注縱坐標(biāo)為反應(yīng)物的量，由此才能正確得出此題蘊(yùn)含的含義——相同時(shí)間內(nèi)曲線下降速度越快催化效率越高。

1．酶催化活性的表示方法

單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量。

2．表示酶高效性的曲線

⑴催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，

與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。

⑵酶只能縮短達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡所需的時(shí)間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。

⑶酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。

3．表示酶專一性的曲線

加入酶B的反應(yīng)速率與無酶條件

下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對(duì)此反

應(yīng)無催化作用，而加入酶A的反應(yīng)速考點(diǎn)剖析率隨反應(yīng)物濃度增大明顯加快，進(jìn)一步說明酶具有專一性。

4．溫度、pH影響酶活性的曲線

⑴分析圖A、B可知，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會(huì)明顯降低。

⑵過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶失去活性；而低溫只是使酶的活性降低，酶的分子結(jié)構(gòu)未遭到破壞，溫度升高可恢復(fù)其活性。⑶反應(yīng)溶液中pH的變化不影響酶作用的最適溫度，如圖C所示。

5．底物濃度

酶量一定的條件下，在一定范圍內(nèi)隨著

底物濃度的增加，反應(yīng)速率也增加，但達(dá)到

一定濃度后不再增加，原因是受到酶數(shù)量和

酶活性的限制(如圖)。

6．酶濃度

在底物充足、其他條件適宜且固定的條

件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比(如圖)。

如何分析同一坐標(biāo)系中的多條曲線

不同的酶具有不同的最適溫度或pH，比較不同的曲線時(shí)，不僅要關(guān)注曲線之間的“異”，還要關(guān)注曲線之間的“同”。如圖所示，左圖表示的是pH對(duì)植物和人的淀粉酶活性的影響；右圖表示的是3種脫氫酶(A、B、C)的活性受溫度影響的情況。

從左圖可以

看出，兩條曲線

的變化趨勢相同，

但植物淀粉酶的

最適pH在5和6之

間，人的淀粉酶的最適pH在7左右。在右圖中，在一定溫度范圍內(nèi)，三條曲線的變化趨勢相同，但酶C活性曲線只是畫了一方法鏈接部分(從右圖中無法知道酶C的最適溫度)；從右圖中可以看出，酶活性溫度范圍最窄的是酶B。2．某些制糖廠用淀粉作為原料進(jìn)行工業(yè)制糖。其技術(shù)基本要求是調(diào)節(jié)溫度來影響淀粉酶的活性。如圖甲表示溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，圖乙表示一定量的淀粉酶在催化足夠量的淀粉水解時(shí)溫度對(duì)麥芽糖累積量的影響，圖中的累積量表示在一段時(shí)間內(nèi)生成麥芽糖的總量。下列關(guān)于X、Y、Z三點(diǎn)溫度值的判斷，正確的是(

)對(duì)位訓(xùn)練甲乙A．X點(diǎn)代表Ta、Y點(diǎn)代表Tb

B．X點(diǎn)代表Ta、Z點(diǎn)代表Tc

C．Y點(diǎn)代表Tb、Z點(diǎn)代表Tc

D．X點(diǎn)代表Tb、Y點(diǎn)代表Tc

答案

D

解析圖甲表示淀粉酶的活性與溫度之間的關(guān)系，溫度從Ta點(diǎn)起，淀粉酶的活性上升，Tb點(diǎn)是淀粉酶的最適溫度，此時(shí)酶的活性最大。從Tc點(diǎn)起，酶的活性喪失。圖乙表示麥芽糖的累積量與溫度之間的關(guān)系，開始時(shí)曲線較平緩，然后急速上升，最后又平緩，在X點(diǎn)時(shí)上升率最大，表明此時(shí)淀粉酶的活性最大，在Y點(diǎn)時(shí)累積量達(dá)到最大，Y～Z點(diǎn)麥芽糖累積量維持不變，說明淀粉酶喪失活性，淀粉不能水解成麥芽糖。故X點(diǎn)代表Tb，Y點(diǎn)代表Tc。3．(2011·大綱全國卷，31)某同學(xué)從溫度為55℃～65℃的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細(xì)菌，并從該細(xì)菌中提取了脂肪酶?；卮饐栴}：

⑴測定脂肪酶活性時(shí)，應(yīng)選擇＿＿作為該酶作用的物質(zhì)，反應(yīng)液中應(yīng)加入＿＿溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。

⑵要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì)，可將該酶液與雙縮脲試劑混合，若反應(yīng)液呈紫色，則該酶的化學(xué)本質(zhì)為＿＿＿。

⑶根據(jù)該細(xì)菌的生活環(huán)境，簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路。實(shí)驗(yàn)技能提升——酶特性的實(shí)驗(yàn)探究

在一定溫度范圍(包括55℃～65℃)內(nèi)設(shè)置溫度梯度，分別測定酶的活性，若所測得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值，則峰值所對(duì)應(yīng)的脂肪緩沖蛋白質(zhì)典例引領(lǐng)考點(diǎn)27溫度即為該酶催化作用的最適溫度。否則，擴(kuò)大溫度范圍，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，直到出現(xiàn)峰值。

排雷探究“最適”問題——溫度、濃度、劑量等，基本實(shí)驗(yàn)思路：配制或設(shè)計(jì)一系列梯度的實(shí)驗(yàn)，看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，效果最明顯的(即峰值)即為“最適”的，此類實(shí)驗(yàn)一般先設(shè)預(yù)實(shí)驗(yàn)，即：1．酶的高效性——比較

過氧化氫在不同條件下的分解考點(diǎn)剖析

⑴實(shí)驗(yàn)注意問題

①實(shí)驗(yàn)時(shí)必須用新鮮的、剛從活的動(dòng)物體中取出的肝臟作實(shí)驗(yàn)材料。肝臟如果不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下分解，使組織中酶分子的數(shù)量減少且活性降低。

②實(shí)驗(yàn)中使用肝臟的研磨液，可以加大肝細(xì)胞內(nèi)過氧化氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解。

③滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液時(shí)不能共用一支滴管，因?yàn)槊傅拇呋示哂懈咝?，少量酶帶入FeCl3溶液中就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至使人產(chǎn)生錯(cuò)覺，作出錯(cuò)誤的判斷。④H2O2分解過程有氣泡冒出，若反應(yīng)一段時(shí)間，不再有氣泡冒出，說明反應(yīng)結(jié)束；若在不增加H2O2量的前提下，使氣泡(O2)的生成量增加，可采取的措施是提高H2O2濃度。

⑵實(shí)驗(yàn)拓展：該實(shí)驗(yàn)探究中的自變量可以是不同反應(yīng)物，也可以是不同酶溶液，因變量是反應(yīng)物是否被分解。

方案一：用同一種酶催化兩種不同物質(zhì)

①淀粉(非還原糖)——→麥芽糖(還原糖)

蔗糖(非還原糖)——→蔗糖

②用淀粉酶分別作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀生成來判斷淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，從而探究酶的專一性。淀粉酶淀粉酶

方案二：用兩種不同酶催化同一種物質(zhì)

①淀粉(非還原糖)——→麥芽糖(還原糖)

淀粉(非還原糖)——→淀粉

②再用斐林試劑鑒定，從而探究酶的專一性。蔗糖酶淀粉酶2．探究溫度對(duì)酶活性的影響步驟項(xiàng)目試管1試管2試管31加入可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2放置在不同溫度環(huán)境0℃100℃60℃3加入新配置的α-淀粉酶溶液1mL1mL1mL4完成反應(yīng)5min5min5min5滴入碘液2滴2滴2滴6觀察結(jié)果變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)⑴實(shí)驗(yàn)注意問題

①實(shí)驗(yàn)室使用的α-淀粉酶最適溫度為60℃。

②由于H2O2不穩(wěn)定，因此探究溫度對(duì)酶活性影響時(shí)，不選擇H2O2作反應(yīng)物。

③本實(shí)驗(yàn)不宜選用斐林試劑鑒定，溫度是干擾條件。

④本實(shí)驗(yàn)中步驟2、

步驟3一定不能顛倒順

序，否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)失

敗，即先控制條件再

混合。

⑵實(shí)驗(yàn)過程中的

理論分析3．探究pH對(duì)酶活性的影響步驟實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL鹽酸1mLNaOH溶液3注入等量的H2O2溶液2mL2mL2mL4觀察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生

實(shí)驗(yàn)注意問題：

⑴實(shí)驗(yàn)程序中2、3步一定不能顛倒，否則實(shí)驗(yàn)失敗。

⑵本實(shí)驗(yàn)中也可將過氧化氫酶和H2O2分別調(diào)至同一pH，再混合，以保證反應(yīng)一開始便達(dá)到預(yù)設(shè)pH。

⑶本實(shí)驗(yàn)不宜選用淀粉酶催化淀粉水解，因?yàn)榈矸勖复呋牡孜锏矸墼谒嵝詶l件下也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。3．請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題：

實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、37℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。

⑴若“＋”代表加入適量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標(biāo)號(hào)，請(qǐng)用這些符號(hào)完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。對(duì)位訓(xùn)練

溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲＋－＋－乙丙?。?/p>

⑵實(shí)驗(yàn)步驟：

①按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。

②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑶結(jié)果預(yù)測：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑷結(jié)論：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑸在上述實(shí)驗(yàn)中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37℃時(shí)的淺，其原因是＿＿＿＿＿＿＿20℃低于酶的最混勻，37℃恒溫水浴一段時(shí)間取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水浴加熱一段時(shí)間觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果

含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀酶的催化作用具有專一性＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少

解析酶具有專一性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。唾液淀粉酶可以將淀粉分解為可溶性的還原糖，但不能分解蔗糖；蔗糖酶可將蔗糖分解為可溶性還原糖，但不能分解淀粉。可溶性還原糖遇斐林試劑在沸水浴條件下出現(xiàn)磚紅色沉淀。要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蔗糖酶和唾液淀粉酶的專一性，在實(shí)驗(yàn)中要體現(xiàn)等量原則和對(duì)照原則。實(shí)驗(yàn)時(shí)可設(shè)置四支試管，甲和丙試管中添加等量的蔗糖溶液，乙和丁試管中添加等量的淀粉溶液，然后再向甲和丁中加入等量的蔗糖酶溶液，向乙和丙中加入等量的唾液淀粉酶溶液?；旌暇鶆蚝?7℃恒溫水浴一段時(shí)間，然后用斐林試劑來鑒定是否有可溶性還原糖存在。哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和唾液淀粉酶的最適溫度為37℃，當(dāng)將水浴鍋的溫度由37℃降至20℃時(shí)，酶的活性會(huì)降低，分解速率減慢，產(chǎn)生的還原糖少，從而使出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色淺。1．應(yīng)遵循單一變量原則，同時(shí)還要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路：分析課題→把握原理→確認(rèn)變量→設(shè)置對(duì)照→一般步驟。其關(guān)鍵：實(shí)驗(yàn)變量如何操縱、無關(guān)變量如何控制、反應(yīng)變量如何檢測。在此分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)步驟、預(yù)測結(jié)果并得出結(jié)論。例如：

⑴驗(yàn)證或探究酶具有高效性：高效性是一種比較性概念，是指與無機(jī)催化劑相比具有高效性。因此應(yīng)設(shè)置酶與無機(jī)催化劑對(duì)同一反應(yīng)的催化效率的對(duì)照，不能用酶和蒸餾水做對(duì)照，若這樣是驗(yàn)證酶的催化功能。

⑵驗(yàn)證或探究酶具有專一性：專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。因此驗(yàn)證酶具有專一性應(yīng)設(shè)置一種酶對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)的催化效果的對(duì)照?？捎猛坏孜?、兩種不同方法體驗(yàn)與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法總結(jié)

酶，也可用不同底物、同一種酶來驗(yàn)證。

⑶驗(yàn)證或探究溫度對(duì)酶活性的影響：自變量是溫度，應(yīng)設(shè)置具有一定梯度的多個(gè)不同溫度條件，比較某種酶的催化效率。一般至少應(yīng)設(shè)置“低溫、適溫、高溫”三個(gè)指標(biāo)。注意α-淀粉酶最適溫度是60℃。

⑷驗(yàn)證或探究pH對(duì)酶活性的影響：自變量是pH，應(yīng)設(shè)置具有一定梯度的多個(gè)不同pH條件，比較某種酶的催化效率。一般至少應(yīng)設(shè)置“低pH、最適pH、高pH”三個(gè)指標(biāo)。注意胃蛋白酶最適pH在1.5左右。

典例下列有關(guān)酶特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕獙?shí)驗(yàn)步驟A酶催化具有高效性實(shí)驗(yàn)組：2mL3%H2O2＋1mL過氧化氫酶，保溫5min對(duì)照組：2mL3%H2O2＋1mL蒸餾水，保溫5minBpH影響酶的活性①向A、B、C三支試管中分別加入2mL3%可溶性淀粉②向A、B、C三支試管中依次加入1mL不同pH的緩沖液③向A、B、C三支試管中分別加入1mL新鮮唾液④A、B、C三支試管均在適宜溫度下保持5min，再用斐林試劑檢驗(yàn)C探究酶作用的適宜溫度2mL3%可溶性淀粉＋2mL新鮮唾液＋碘液→每隔5min將溶液溫度升高10℃，觀察溶液顏色變化D酶催化具有專一性實(shí)驗(yàn)組：2mL3%可溶性淀粉＋1mL新鮮唾液，保溫5min后，碘液檢驗(yàn)對(duì)照組：2mL3%蔗糖溶液＋1mL新鮮唾液，保溫5min后，碘液檢驗(yàn)

解析

→A→分析單一變量，找準(zhǔn)自變量,

→C→如何設(shè)置控制自變量——溫度,

→D→選擇鑒定試劑符合要求

A錯(cuò)誤，酶催化具有高效性是指酶與無機(jī)催化劑相比較而言的，用酶與蒸餾水作對(duì)照，只能證明酶具有催化作用，不能證明酶催化具有高效性；C錯(cuò)誤，應(yīng)設(shè)置多支試管，分別設(shè)置不同的溫度條件進(jìn)行比較；D錯(cuò)誤，蔗糖不與碘液反應(yīng)，不應(yīng)該用碘液檢測，應(yīng)用斐林試劑檢測是否有還原糖產(chǎn)生。

答案

B實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)

性、嚴(yán)密性、單一變量原則

典例(2010·上海卷，17)下列有關(guān)人體中酶和激素的敘述，正確的是(

)

A．酶和激素都是蛋白質(zhì)

B．酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關(guān)

C．酶和激素都由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌

D．酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用易錯(cuò)警示對(duì)酶和激素的相關(guān)知識(shí)辨析不清

錯(cuò)因分析對(duì)酶和激素的化學(xué)本質(zhì)、產(chǎn)生細(xì)胞、作用及作用場所掌握不到位。

解析酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機(jī)物，所有的活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶(成熟的紅細(xì)胞除外)。大部分酶是蛋白質(zhì)，但有少量的酶是RNA。而激素是內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生的對(duì)機(jī)體生命活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用的有機(jī)物，有些是蛋白質(zhì)類，有些是脂質(zhì)、氨基酸類等。激素產(chǎn)生后彌散到血液中，依靠血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)桨衅鞴俸桶屑?xì)胞，但酶可在細(xì)胞內(nèi)直接合成。酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有密切關(guān)系，酶參與催化反應(yīng)，激素對(duì)物質(zhì)和能量代謝起調(diào)節(jié)作用。

答案

B

糾錯(cuò)筆記酶與激素的比較酶激素來源及作用場所活細(xì)胞產(chǎn)生；細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細(xì)胞產(chǎn)生；細(xì)胞外發(fā)揮作用化學(xué)本質(zhì)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、脂質(zhì)等生物功能催化作用調(diào)節(jié)作用共性在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少

典例2

下列有關(guān)酶的敘述，正確的是(

)

①是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的從體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶④絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)⑤有的酶是蛋白質(zhì)，有的酶是固醇⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用⑩酶在體內(nèi)不能更新?酶制劑通常在低溫下保存

A．①②⑤?B．③⑦⑨⑩

C．③④⑧?D．④⑤⑥⑩

錯(cuò)因分析對(duì)酶的產(chǎn)生場所、作用場所、來源、作用及受外界條件影響相關(guān)知識(shí)模糊不清，混淆了酶和激素的作用。

解析酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物；酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA；酶只有催化功能，在個(gè)體發(fā)育中起調(diào)控作用的是激素。

答案

C

糾錯(cuò)筆記酶知識(shí)的正誤辨析正確說法錯(cuò)誤說法產(chǎn)生場所凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生(不考慮人的成熟紅細(xì)胞)具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)有機(jī)物(或多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA)蛋白質(zhì)基本單位氨基酸或核糖核苷酸氨基酸作用場所既可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫影響酶的活性，不破壞酶的結(jié)構(gòu)，高溫使酶變性失活低溫引起酶變性失活作用酶起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能來源生物體內(nèi)合成有的來源于食物檢測落實(shí)·體驗(yàn)成功1．(2011·新課標(biāo)全國卷，2)甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(

)

A．甲酶能夠抗該種蛋白酶降解

B．甲酶不可能是具有催化功能

的RNA

C．乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)

D．乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變題組一酶的概念、作用及本質(zhì)的考查

答案

B

解析觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，說明甲酶能抗該種蛋白酶的降解；從酶的化學(xué)成分上來看，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是RNA，甲酶有可能是具有生物催化作用的RNA；乙酶的活性不斷降低，說明能被該種蛋白酶降解，其本質(zhì)為蛋白質(zhì)；乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變。2．(2010·上海卷，5)如圖表示生物體內(nèi)的某化學(xué)反應(yīng)，下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述中錯(cuò)誤的是(

)

A．需要解旋酶

B．屬于水解反應(yīng)

C．會(huì)有能量變化

D．反應(yīng)速率與溫

度有關(guān)

答案

A

解析分析圖形可知，該圖可表示肽酶催化肽鍵斷裂的水解過程，水解需要肽酶的催化作用，酶的活性受溫度的影響，故反應(yīng)速率與溫度有關(guān)；水解過程中肽鍵斷裂，會(huì)引起能量的變化，解旋酶用于解開DNA的兩條螺旋雙鏈。3．(2011·海南卷，14)關(guān)于酶的敘述，正確的是(

)

A．酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能

B．酶活性的變化與酶所處的環(huán)境的改變無關(guān)

C．酶結(jié)構(gòu)的改變可導(dǎo)致其活性部分或全部喪失

D．酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸

答案

C

解析酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能；酶本身是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，催化反應(yīng)結(jié)束后，酶本身不發(fā)生變化；酶的活性與溫度、pH有關(guān)，高溫、pH過高或過低都會(huì)影響酶分子的結(jié)構(gòu)，使酶活性降低甚至失活。4．下圖中的曲線是用過氧化氫作實(shí)驗(yàn)材料，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的。其中能說明酶具有高效性的是(

)題組二與酶有關(guān)的坐標(biāo)曲線的考查

答案

A

解析通常實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某種因素的作用時(shí)一般要遵循單一變量原則和對(duì)照原則。B中除H2O2酶的有無這一變量外，還有另一變量溫度，沒有遵循單一變量原則，因此B項(xiàng)錯(cuò)。C中除H2O2酶的有無這一變量外，還有變量pH，同樣不遵循單一變量原則，因此C項(xiàng)錯(cuò)。D中的變量是H2O2酶的有無，它能說明H2O2酶具有催化作用，但不能說明酶具有高效性。