1、降低化學(xué)反應(yīng)化能的酶課堂導(dǎo)學(xué)案重難點(diǎn)突破1酶的概念 酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)、少數(shù)酶是RNA。典題演示1（2009重慶卷）下列有關(guān)酶的敘述，正確的是（ ）A高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性B酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì)C細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶D細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶解析高溫能破壞酶的結(jié)構(gòu)從而使酶失活，而低溫只能抑制酶的活性；絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)能完成有氧呼吸第一階段和無氧呼吸過程，存在分解葡萄糖的酶；細(xì)胞質(zhì)的線粒體、葉綠體中能進(jìn)行DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程，此過程的進(jìn)行需

2、要解旋酶。答案C變式訓(xùn)練1下列有關(guān)酶的敘述正確的是（）A酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，在細(xì)胞內(nèi)起作用B酶和激素的作用相同C酶的產(chǎn)生受遺傳物質(zhì)控制D在催化過程中，酶不斷被消耗解析酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生，只要條件適宜在細(xì)胞內(nèi)外都可發(fā)揮作用；酶是對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)起催化作用，激素是通過改變細(xì)胞的生理活動過程達(dá)到調(diào)節(jié)新陳代謝的作用；酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，合成必然受遺傳物質(zhì)的控制；酶作為生物催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后性質(zhì)、數(shù)量都不發(fā)生改變。答案C重難點(diǎn)突破2酶的特性酶具有高效性：與無機(jī)催化劑相比，酶大大降低了活化能。酶的高效性對生物體生命活動的順利進(jìn)行有重要意義。酶具有專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，說

3、明酶具有專一性。酶具有專一性，是因?yàn)槊概c底物分子在空間結(jié)構(gòu)上具有特殊的匹配關(guān)系，當(dāng)酶與匹配的底物結(jié)合時(shí)，就啟動化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。酶的命名與它的作用底物有關(guān)，例如能使淀粉水解的酶叫淀粉酶，能使蛋白質(zhì)水解的酶叫蛋白酶。酶的作用條件較溫和：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，pH和溫度等因素會影響蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，從而影響酶的功能?？茖W(xué)家采用定量分析的方法知道，每種酶通常在一定的溫度、pH范圍內(nèi)才起作用，而且有一個(gè)最適溫度和最適pH，溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。不同的酶最適溫度和最適pH可能不同。典題演示2 ( 2009高考寧夏、遼寧)右圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是( ) A當(dāng)反應(yīng)溫度由

4、t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性下降 B當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升 C酶活性在t2時(shí)比t1高，故t2時(shí)更適合酶的保存 D酶活性在t1時(shí)比t2低，表明t1時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重解析 在最適宜的溫度下,酶的活性最高.溫度偏高或偏低,酶活性都會明顯降低. 當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升.溫度過高,還會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活,0左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低,但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù),酶適于在低溫下保存,故C,D錯(cuò)誤。答案B變式訓(xùn)練2 過氧化氫是細(xì)胞代謝過程中的一種中間產(chǎn)物，對細(xì)胞有毒害作用，所有需氧型生物的活細(xì)胞內(nèi)均含有過氧化

5、氫酶。有人用新鮮青椒研磨過濾得到澄清且酶含量充足的過濾液做一組實(shí)驗(yàn)，如下圖一為等量3%H2O2溶液分別加入10滴3.5%的FeCl3(1號)和10滴澄清的青椒提取液(2號)，比較氣泡，即可以看出，生物催化劑酶比無機(jī)催化劑FeCl3效率高。下列關(guān)于五個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的說法不正確的是( )A若3號為3H202溶液加入潔凈的唾液，二組實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證酶具有專一性B三組的2、4、5號試管各加入等量3的H202溶液后，分別在30、60和O水中保持10 min，再滴加澄清青椒提取液C四組的6、7號試管里是在3H202溶液里分別加入少量NaOH和HCl后，再滴加澄清青椒提取液D五組的8、9號是在3H202溶液中分別滴加

6、稀釋了10倍和100倍的澄清青椒提取液。解析 理解酶的活性高效性、專一性的含義，掌握酶的活性與溫度、pH、酶濃度的關(guān)系，并且如何針對上述四方面進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是本題的解題突破口。酶具有高效性，但是在酶濃度大大降低以后，催化能力也隨之大大降低，因此8、9號試管里的泡沫不會像2號試管的那么多。但是，酶的高效性是比較生物酶與無機(jī)催化劑的催化效率，從而說明酶具有高效性。因此，D項(xiàng)錯(cuò)誤。A項(xiàng)驗(yàn)證酶具有專一性；B項(xiàng)的自變量為溫度，說明酶的活性受溫度影響；C項(xiàng)的自變量為pH，說明酶的活性受pH影響。答案D總結(jié)提升教師總結(jié)：細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，只有不斷地獲取并利用能量，才能正常運(yùn)行。細(xì)胞獲取和利用能量要

7、經(jīng)歷復(fù)雜的物質(zhì)變化，而且是在溫和的條件下有序地進(jìn)行。這需要生物催化劑酶。同無機(jī)催化劑相比，酶明顯降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶的本質(zhì)是核糖核酸。酶的催化作用具有專一性、高效性，并對溫度、pH等條件有嚴(yán)格的要求。 實(shí)驗(yàn)闖關(guān)實(shí)驗(yàn)梳理1 “影響酶活性的條件”的探究分析實(shí)驗(yàn)原理：a淀粉在淀粉酶作用下水解成麥芽糖；麥芽糖與斐林試劑反應(yīng)呈現(xiàn)磚紅色。b溫度影響淀粉酶的活性，從而影響麥芽糖的生成量，滴加斐林試劑，根據(jù)生成沉淀的顏色深淺來判斷麥芽糖的生成量。實(shí)驗(yàn)過程：實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測在4050條件下加熱產(chǎn)生的磚紅色沉淀明顯，其他溫度條件下產(chǎn)生的磚紅色沉淀現(xiàn)象不明顯。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：溫度會影響酶活

8、性，酶活性有一定的最適溫度范圍。典題演示3 下圖表示某有機(jī)物加入某種酶后在080環(huán)境中，有機(jī)物的分解總量與溫度的關(guān)系圖，據(jù)圖分析，在080環(huán)境中，酶的活性變化曲線(pH適宜)正確的是（）解析 本題考查的能力要求C級。掌握酶活性與溫度的關(guān)系是本題的解題突破口。從圖例中可以看出，50時(shí)有機(jī)物的分解總量不變，說明超過50時(shí)，酶的活性失活。答案B 變式訓(xùn)練3 1.（2009四川高考卷） 已知2H2O2=2H2O+O2 , 可以通過觀察反映過程中O2的生成速度（即氣泡從溶液中釋放的速度）來判斷H2O2分解反應(yīng)的速度。請用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使其能同時(shí)驗(yàn)證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出

9、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H2O2溶液，蒸餾水，3.5%FeCL3溶液，0.01%牛過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。 （1）實(shí)驗(yàn)步驟： 。 。 。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：整個(gè)實(shí)驗(yàn)中不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是 。由此可得出的結(jié)論是 。（3）如果僅將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為800C,重做上述實(shí)驗(yàn)，O2釋放的速度最快的是 ，原因是 。解析 該題要同時(shí)驗(yàn)證酶具有催化作用和高效性，因此應(yīng)遵循對照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則。實(shí)驗(yàn)步驟：取3支試管，編號，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間。分別向上述3支試管中

10、加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液。觀察現(xiàn)象：3 支試管中氣泡產(chǎn)生的快慢。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中,不同處理的試管中O2釋放最快的是加酶溶液的試管，其次是加FeCl3溶液的試管，再次是加蒸餾水的試管，由此可得出的結(jié)論是酶具有催化作用和高效性。將恒溫水浴改為80，重做上述實(shí)驗(yàn)，由于過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性，因此釋放O2最快的是加FeCl3溶液的試管。答案 （1）取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間。 分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液。 觀察各管中釋放氣泡產(chǎn)生的快慢。（2）加酶溶液的試管、加FeCl3的

11、溶液的試管、加蒸餾水的試管 酶具有催化作用和高效性（3）加FeCl3溶液的試管 在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性實(shí)驗(yàn)梳理2 pH對酶活性的影響原理：a H202H20+O2bpH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗(yàn)氧氣生成量的多少。 實(shí)驗(yàn)過程：實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測 在pH為658O之間，衛(wèi)生香的燃燒情況較好，其他pH條件下，燃燒情況較差。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：pH影響酶活性，酶活性有一定的最適pH范圍。注意：關(guān)于pH對酶活性影響實(shí)驗(yàn)中，操作時(shí)必須先將酶置于不同環(huán)境條件下(加清水、加氫氧化鈉、加鹽酸)，然后再加入可溶性淀粉液；不能在加入酶

12、后，先加入淀粉再加入鹽酸或NaOH。這樣可以防止淀粉在淀粉酶的作用下水解成麥芽糖，方可證實(shí)環(huán)境過酸和過堿對酶活性的影響。如果改變順序則會影響效果。 典題演示4 如圖表示人體內(nèi)某種酶促反應(yīng)的反應(yīng)速度受溫度和pH的影響狀況，對于本圖的解釋，不正確的是 ( ) A.在a點(diǎn)，將酶的濃度增大一倍，反應(yīng)速度可能增大 B在b點(diǎn)，將酶的濃度增大一倍，反應(yīng)速度不可能增大 C在c點(diǎn)，將酶的濃度增大一倍，反應(yīng)速度可能增大 D.該圖不能反映唾液淀粉酶催化能力的變化特征解析 本題考查的能力要求是C級。理解影響酶活性的因素是本題的解題突破口。此圖可以反映溫度和pH對酶促反應(yīng)速度的影響，但是影響反應(yīng)速度的因素，不僅包括溫度

13、和pH，還有酶濃度等。在反應(yīng)底物充足的條件下，增大酶濃度，可以提高反應(yīng)速度，所以A、C正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。此圖顯示，該酶的最適pH為2左右，因此這種酶應(yīng)該是胃蛋白酶，而不是唾液淀粉酶，D項(xiàng)敘述正確。答案B 變式訓(xùn)練4 （2010天河區(qū)高中畢業(yè)班綜合測試）在“探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)的操作過程如下實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取1支試管，注入新鮮的唾液淀粉酶溶液2mL，將試管下部浸入75水浴中保溫5min；第二步：再向管內(nèi)注入可溶性淀粉溶液2mL振蕩，繼續(xù)保持755min；第三步：接著注入斐林試劑2mL（邊加入，邊振蕩）；第四步：將試管下部放入燒杯中65水浴加熱1min。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管內(nèi)液

14、體仍呈藍(lán)色?；卮鹣铝袉栴}：（1）該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明淀粉 。（2）要使實(shí)驗(yàn)第四步出現(xiàn)“試管中的液體由藍(lán)色變成磚紅色”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你認(rèn)為應(yīng)如何改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)步驟？ 。（3）上述（1）和（2）兩小題，能夠說明淀粉酶具有的特性是 。（4）該同學(xué)根據(jù)第（2）小題作了改進(jìn)，看到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，于是得出結(jié)論：淀粉酶能催化淀粉水解成麥芽糖，具有專一性。但其他同學(xué)認(rèn)為這兩點(diǎn)結(jié)論均不妥，其理由是：a ；b 。解析：酶的催化需要適宜的環(huán)境條件，在極端條件下酶的活性下降、甚至喪失。本實(shí)驗(yàn)中唾液淀粉酶的最適溫度在37左右，在75的條件下活性喪失；為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，應(yīng)將第一、第二步的溫度控制在37左右。還原糖都可使斐林試劑出現(xiàn)

15、磚紅色沉淀，不僅僅只有麥芽糖。要得出酶具有專一性，應(yīng)有對應(yīng)的對照實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)中沒有對應(yīng)的對照實(shí)驗(yàn)，因此不能得出相應(yīng)的結(jié)論。答案：（1）沒有被水解成還原糖（2）在第一、二步，將試管下部浸入37左右熱水中保溫5main，然后再做第三、 四步（3）酶的活性受溫度影響（或酶需要適宜的溫度）（4）該實(shí)驗(yàn)并不能證明淀粉分解的產(chǎn)物就是麥芽糖，只能證明淀粉分解的產(chǎn)物是還原糖；實(shí)驗(yàn)步驟中沒有設(shè)置相應(yīng)的對照實(shí)驗(yàn)，無法證明該酶具有專一性方法指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題流程(1)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，判斷該?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的類型。 (2)找出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的單一變量，設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組。對照組一般不涉及單一變量，如用正常的動、植物做參照，常

16、常設(shè)置一組；實(shí)驗(yàn)組要體現(xiàn)單一變量，可以為一組，也可以為多組。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合提供的實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)用具，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟一般為： 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（如分組編號）； 對照的設(shè)置（施加實(shí)驗(yàn)條件等）； 觀察和記錄。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中，要注意體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的幾個(gè)原則、注意實(shí)驗(yàn)用具與試劑及需要控制的實(shí)驗(yàn)條件，敘述時(shí)要注意用專業(yè)術(shù)語，科學(xué)準(zhǔn)確地進(jìn)行表述。 (4)注意對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察、記錄和分析，確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察內(nèi)容和觀察方法，最后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出科學(xué)的解釋，并得出正確的結(jié)論。3影響因素及相應(yīng)變化規(guī)律圖示影響因素分析圖示 溫度在一定范圍內(nèi)，反應(yīng)速度隨溫度的升高而加快；但當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)，酶促反應(yīng)速度反而隨著溫度的升高而下。在一定條件下，每一種酶在某一定溫度時(shí)活性最大，這個(gè)溫度稱為這種酶的最適溫度 pH每一種酶只能在一定的pH范圍內(nèi)。才表現(xiàn)活性，超過這個(gè)范圍酶就會失去活性。其特點(diǎn)如右圖中曲線變化所示。在一定條件下，每一種酶在某一定pH時(shí)活性最大，這個(gè)pH稱為這種酶的最適pH 酶的 濃度在底物足夠，其他條件不變，反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時(shí)，酶促反應(yīng)的速率與酶的濃度成正比底物濃度在底物濃度較低時(shí)，反應(yīng)速度隨底物濃度增加而加快，反應(yīng)速度與底物