1、生物催化剂生物催化剂-酶酶（高考生物一轮复习）（高考生物一轮复习）酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用 考纲要求考纲要求:降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶具体考点：具体考点：1、酶的概念与特性、酶的概念与特性2、酶促反应的机理、酶促反应的机理3、影响酶活性的因素、影响酶活性的因素4、与酶有关的实验设计、与酶有关的实验设计1酶是具有分泌功能的细胞产生的。酶是具有分泌功能的细胞产生的。 酶是活细胞产生的。（除哺乳动物成熟红细胞酶是活细胞产生的。（除哺乳动物成熟红细胞）2酶都是蛋白质。酶都是蛋白质。 有机物，大多数为蛋白质，少数是有机物，大多数为蛋白质，少数是RNA3酶都是分泌蛋白。酶都是分
2、泌蛋白。 酶分为胞外酶（分泌蛋白）和胞内酶（呼吸酶等）酶分为胞外酶（分泌蛋白）和胞内酶（呼吸酶等）4酶是在核糖体中合成的。酶是在核糖体中合成的。不是，在核糖体、细胞核、拟核都能合成不是，在核糖体、细胞核、拟核都能合成5酶只有在细胞内发挥作用。酶只有在细胞内发挥作用。胞内酶在细胞内，胞外酶在细胞外，还有些体内体外都胞内酶在细胞内，胞外酶在细胞外，还有些体内体外都可以发生（如过氧化氢酶）可以发生（如过氧化氢酶）一一 基础梳理基础梳理 知识盘点知识盘点6酶具有催化作用能调节生命活动。酶具有催化作用能调节生命活动。 酶只有催化作用。酶只有催化作用。7强酸，强碱，重金属，低温和高温均能使酶变性强酸，强碱
3、，重金属，低温和高温均能使酶变性失活。失活。 低温抑制酶活性，高温使酶变性失活。低温抑制酶活性，高温使酶变性失活。8酶可以从食物中获得，也可以在细胞内合成。酶可以从食物中获得，也可以在细胞内合成。 酶只能在细胞内合成。酶只能在细胞内合成。9内质网为酶提供了大量的附着点。内质网为酶提供了大量的附着点。 正确正确激素的作用激素的作用一一 基础梳理基础梳理 知识盘点知识盘点化学本质化学本质基本单位基本单位元素组成元素组成鉴鉴 定定 合成场所合成场所作用场所作用场所功功 能能 功能特点功能特点蛋白质（大多数）蛋白质（大多数）RNA（少数）（少数）氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸CHONSCHONP双缩
4、脲试剂（紫色）双缩脲试剂（紫色）派洛宁（红色）派洛宁（红色）核糖体核糖体细胞核（真核）细胞核（真核）活细胞内，外（生物体外）活细胞内，外（生物体外）只有催化作用只有催化作用1高效性高效性 2 专一性专一性 3 作用条件温和作用条件温和例题例题1甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是分析错误的是A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功甲酶不可能是具有催化功能的能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子
5、结构的改变乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变酶酶活活性性乙酶乙酶甲酶甲酶答案：答案：Bv酶与底物结合，形成酶酶与底物结合，形成酶- -底物复合体。底物复合体。v酶酶- -底物复合体底物复合体形态发生改变形态发生改变，促使反应进行。，促使反应进行。v产物形成，反应完成，产物形成，反应完成，酶恢复原状酶恢复原状。二二 考点突破考点突破 核心精讲核心精讲酶的作用机理酶的作用机理为了使酶与底为了使酶与底物更好的结合物更好的结合降低化学反应所需降低化学反应所需能量，加快反应进能量，加快反应进行行v作用机理：作用机理：显著降低反应活化能显著降低反应活化能v作用结果：作用结果：缩短反应时间，不改变反应方向
6、和产物缩短反应时间，不改变反应方向和产物生成量。生成量。v作用特点：作用特点：高效性和专一性。高效性和专一性。例例2 2 当该反应在无酶条件下进行到时当该反应在无酶条件下进行到时间间t t时时，向反应液中加入催化该反应的，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示酶。下图中能正确表示加酶后加酶后反应物浓反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是度随反应时间变化趋势的曲线是（）A.A.甲甲B.B.乙乙C.C.丙丙D.D.丁丁酶的作用机理酶的作用机理答案：答案：D三三 解读酶促反应相关曲线解读酶促反应相关曲线v1酶催化特点酶催化特点- 酶高效性的曲线酶高效性的曲线时间时间无酶无酶无机催化剂无机催化剂
7、加酶加酶产产物物生生成成量量反反应应物物的的量量v缩短反应时间，不改变反应方向和产物生成量，不改变缩短反应时间，不改变反应方向和产物生成量，不改变平衡点。平衡点。v1酶催化特点酶催化特点- 酶专一性的曲线酶专一性的曲线加入酶加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相的反应速率与无酶条件下的反应速率相同，而加入酶同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进一步对此反应无催化作用，进一步说明酶具有专一性。说明酶具有专一性。2 2 底物和酶浓度对底物和酶浓度对反应速率的反应速率的影响曲线影响曲线依据：底物只有跟酶结合才可以
8、发生反应依据：底物只有跟酶结合才可以发生反应 酶一定，底物浓度与反应速率酶一定，底物浓度与反应速率OABABAB段形成的原因：段形成的原因：受酶的数量限制受酶的数量限制 底物足量，酶浓度与反应速率底物足量，酶浓度与反应速率底物充足，其他条件均底物充足，其他条件均适宜下，反应速率与酶适宜下，反应速率与酶浓度成正比浓度成正比注意：注意： 反应速率的改变反应速率的改变与酶活性与酶活性无关，只与酶和底物无关，只与酶和底物的结合机会有关。的结合机会有关。3 3影响影响酶活性酶活性的因素的相关曲线的因素的相关曲线（1）过酸、过碱和高温，都能使酶的酶分子结构遭到破坏而失去）过酸、过碱和高温，都能使酶的酶分子
9、结构遭到破坏而失去活性（不可逆）。活性（不可逆）。（2）低温虽然使酶的活性明显降低，但酶的分子结构没有破坏，）低温虽然使酶的活性明显降低，但酶的分子结构没有破坏，酶的活性在适宜的温度下可以恢复。酶的活性在适宜的温度下可以恢复。 酶的名称酶的名称最适最适PHPH值值 过氧化氢酶过氧化氢酶6.86.8 唾液淀粉酶唾液淀粉酶6.86.8 脂肪酶脂肪酶8.38.3 胰蛋白酶胰蛋白酶8.0-9.08.0-9.0 胃蛋白酶胃蛋白酶1.5-2.21.5-2.2唾液淀粉酶最适温度：唾液淀粉酶最适温度：37植物淀粉酶最适温度：植物淀粉酶最适温度：50-60食品工业用淀粉酶：食品工业用淀粉酶： 70v3影响酶活性
10、的因素的相关曲线影响酶活性的因素的相关曲线pH对酶活性影响的实验设计对酶活性影响的实验设计例例3 3 某同学设计了一个在室温某同学设计了一个在室温2020条件下证明条件下证明PHPH影响过氧化氢影响过氧化氢酶催化过氧化氢分解的实验方案。酶催化过氧化氢分解的实验方案。实验材料和用具：实验材料和用具：( (略略) )实验方法和步骤：实验方法和步骤：取取3 3支洁净的试管，编号支洁净的试管，编号A A、B B、C C。向向3 3支试管中分别注入体积分数为支试管中分别注入体积分数为3%3%的过氧化氢溶液。的过氧化氢溶液。向向3 3支试管中分别注入新鲜的家鸡肝脏研磨液支试管中分别注入新鲜的家鸡肝脏研磨液
11、( (其内含有过氧化其内含有过氧化氢酶氢酶) )。向向3 3支试管中分别注入蒸馏水、质量分数为支试管中分别注入蒸馏水、质量分数为5%5%的盐酸、质量分数的盐酸、质量分数为为5%5%的氢氧化钠溶液。的氢氧化钠溶液。堵住试管口，轻轻振荡这堵住试管口，轻轻振荡这3 3支试管，使试管内的物质混合均匀。支试管，使试管内的物质混合均匀。将点燃但无火焰的卫生香分别放在将点燃但无火焰的卫生香分别放在3 3支试管内液面的上方，观察支试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。哪支卫生香燃烧猛烈。该实验方案经过其他同学参与讨论后，一致认为：该实验方案经过其他同学参与讨论后，一致认为：（1 1）在整个实验设计中，没有
12、遵循）在整个实验设计中，没有遵循_原则原则, ,正确操作正确操作_._.(2)(2)实验步骤出现明显错误实验步骤出现明显错误, ,应该调整为应该调整为_._.自变量自变量因变量因变量因变量检测因变量检测等量原则等量原则向向3支试管中加溶液时要求等量且适量。支试管中加溶液时要求等量且适量。1,2,4,3,5,6v做实验题步骤做实验题步骤:1 审题：确定自变量，因变量，如何检测审题：确定自变量，因变量，如何检测2 实验设计原则：实验设计原则： 对照原则，单一变量原则，等量原则对照原则，单一变量原则，等量原则3 设计思路设计思路:酶溶液酶溶液+PH1+反应物反应物设计思路设计思路 酶溶液酶溶液+PH
13、2+反应物反应物 检测检测 反应物分解速度（存在量）反应物分解速度（存在量） 或产物生成速度（产生量）或产物生成速度（产生量） 酶溶液酶溶液+PH3+反应物反应物 酶溶液酶溶液+PHn+反应物反应物 温度对酶活性影响的实验设计温度对酶活性影响的实验设计例例4 验证人唾液淀粉酶的最适温度是验证人唾液淀粉酶的最适温度是37. （提示：对比温度设定（提示：对比温度设定33,37,41）材料用具：试管，滴管，恒温水浴锅，温度计，材料用具：试管，滴管，恒温水浴锅，温度计，2%淀淀粉溶液，本尼迪克特试剂，新鲜唾液）粉溶液，本尼迪克特试剂，新鲜唾液）实验步骤：实验步骤：第一步：第一步：第二步：第二步：第三步
14、：第三步：第四步：第四步：第五步：第五步：设计思路设计思路:温度对酶活性影响的实验设计温度对酶活性影响的实验设计底物底物+T1 混混 合合 酶酶+T1 组组1底物底物+T2 混混 合合 酶酶+T2 组组2底物底物+T3 混混 合合 酶酶+T3 组组3步骤书写：步骤书写：1 分组编号：分组编号：底物：底物：A，B，C;；酶：甲，乙，丙。；酶：甲，乙，丙。2自变量处理：自变量处理：底物：底物：T1，T2，T3;酶：酶：T1，T2，T3。相应混合。相应混合。3控制无关变量：控制无关变量：4检测因变量：检测因变量：加本尼迪特试剂，沸水浴，观察颜色变化加本尼迪特试剂，沸水浴，观察颜色变化相同条件下，反应
15、一段时间相同条件下，反应一段时间例例4 验证人唾液淀粉酶的最适温度是验证人唾液淀粉酶的最适温度是37. （提示：对比温度设定（提示：对比温度设定33,37 ,41）材料用具：试管，滴管，恒温水浴锅，温度计，材料用具：试管，滴管，恒温水浴锅，温度计，2%淀粉溶淀粉溶液，本尼迪克特试剂，新鲜唾液）液，本尼迪克特试剂，新鲜唾液）实验步骤：实验步骤：第一步：第一步：取取3支试管，编号支试管，编号ABC，加入等量的淀粉溶液，加入等量的淀粉溶液第二步：第二步：取取3支试管，编号甲乙丙，加入等量的新鲜唾液支试管，编号甲乙丙，加入等量的新鲜唾液第三步：第三步：把试管把试管A和甲放入和甲放入33 恒温恒温-，把试管，把试管B和乙放入和乙放入37 恒恒-，把试管，把试管C和丙放入和丙放入41 恒恒-，各保持，各保持5分分钟。钟。第四步：第四步：把相同温度的两试管混合，在相应的温度下反应一把相同温度的两试管混合，在相应的温度下反应一段时间，其他条件都相同。段时间，其他条件都相同。第五步：第五步：取出三支试管，加入本尼迪特，沸水浴一段时间，取出三支试管，加入本尼迪特，沸水浴一段时间，观察颜色变化。观察颜色变化。
