51降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（原卷版）-1

新人教版生物學(xué)必修1《分子與細(xì)胞》知識梳理第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1、細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多____________，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。2、實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解（1）實驗原理：水浴加熱、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鮮的肝臟研磨液中的____________均可影響H2O2分解為____________的速率。（2）實驗過程：（3）注意事項：要求用新鮮的肝臟，因為新鮮的肝臟中________的含量及活性較高；要經(jīng)過________且要充分，這樣能使肝臟細(xì)胞破裂，酶充分釋放出來；滴加肝臟研磨液和FeCl3溶液時不能共用________滴管，原因是少量酶混入FeCl3溶液中會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致得出錯誤的結(jié)論。（4）實驗結(jié)論：酶具有______作用，并且催化效率要比無機(jī)催化劑Fe3+高得多。（5）控制變量法：①自變量（因為）：____________的變量。本實驗中自變量為：__________________②因變量（所以）：隨著________的變化而變化的變量。本實驗中因變量為：__________________③無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量，無關(guān)變量要____________。④對照實驗：除一個因素外，其余因素都保持不變的實驗稱為對照實驗。對照實驗一般要設(shè)置______組和______組，除了要觀察的變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。________對照（如比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗的3、4號試管）和________對照（如植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗）。3、酶的作用機(jī)理：酶能顯著的降低化學(xué)反應(yīng)的________。（1）活化能：分子從______轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的______狀態(tài)所需要的能量。（門檻）（2）辨析：酶、無機(jī)催化劑和加熱都能降低反應(yīng)的活化能嗎？酶和無機(jī)催化劑______(能/不能)降低反應(yīng)的活化能，用加熱的方法______(能/不能)降低反應(yīng)的活化能，但增加了分子的內(nèi)能，從而能夠增加活化分子數(shù)。二、酶的本質(zhì)1、關(guān)于酶本質(zhì)的探索：時間發(fā)現(xiàn)者實驗過程現(xiàn)象實驗結(jié)論1773年（意）斯帕蘭札尼將裝有肉塊的小金屬籠子讓鷹吞下，一段時間后取出，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失胃具有________作用1857年（法）巴斯德、1897年（德）李比希、畢希納糖類通過酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精，并從細(xì)胞中提取出酶細(xì)胞提取液中含有________1926年（美）薩姆納從刀豆種子中提取了脲酶結(jié)晶，并證實是蛋白質(zhì)酶是一類具有催化作用的________20世紀(jì)30年代許多科學(xué)家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶20世紀(jì)80年代（美）切赫、奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)________也具有生物催化功能2、酶的本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶化學(xué)本質(zhì)是________少數(shù)是______。3、酶有關(guān)的知識總結(jié)：化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料合成場所細(xì)胞核（真核生物）作用場所細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外或生物體外均可來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶生理功能具有生物作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的三、酶的特性①酶具有______性：催化效率很高，使反應(yīng)速度加快（與無機(jī)催化劑相比）。②酶具有______性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。如纖維素酶、蛋白酶。③酶的作用條件比較溫和（需要適宜的____________）。酶的最適溫度：動物35℃—40℃；植物40℃—50℃；細(xì)菌和真菌70℃。最適PH值：植物4.5—6.5；動物6.5—8.0、胃蛋白酶最適PH值為1.5；注：過酸、過堿或溫度過高，會使酶的________遭到破壞，使酶永久失活。0℃左右，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。（1）探究溫度對酶活性的影響：原理：溫度影響淀粉酶的活性，進(jìn)而影響淀粉的水解速率。淀粉遇碘變________，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺可以判斷酶的活性。實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論：實驗步驟試管1、1'試管2、2'試管3、3'1加等量可溶性

淀粉溶液1號2ml2號2mL3號2ml2加等量新鮮

淀粉酶溶液1'號1mL2'號1ml3'號1ml3控制不同溫度條件60°C熱水

(5min)沸水

(5min)冰塊

(5min)4淀粉酶溶液與

淀粉溶液混合1'號注入1號保持60°C(5min)2'號注入2號沸水(5min)3'號注入3號

冰塊(5min)5加入等量碘液1滴1滴1滴6觀察實驗現(xiàn)象不變藍(lán)變藍(lán)變藍(lán)得出結(jié)論溫度過高或過低都會影響酶的活性注意：a：探究溫度對酶活性的影響時，一定要讓反應(yīng)物和______在各自所需的溫度下保溫一段時間，再進(jìn)行混合。b：選擇淀粉和淀粉酶來探究酶的最適溫度時，檢測的試劑不可用斐林試劑代替碘液。因為斐林試劑需在水浴加熱的條件下才會發(fā)生特定的顏色反應(yīng)，而該實驗中需嚴(yán)格控制____________。c：探究溫度對酶活性的影響時，不宜用____________作反應(yīng)物，因為H2O2遇熱會加快分解，氧氣的產(chǎn)生速率增加并不能反映酶的活性增大。（2）探究pH對酶活性的影響：①原理：過氧化氫在過氧化氫酶作用下分解為________。②步驟：實驗步驟實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3一注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴二注入不同pH的溶液1ml蒸餾水1ml鹽酸1mlNaOH溶液三注入等量的過氧化氫溶液2ml2ml2ml四觀察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生注意：a：探究pH對酶活性的影響時，必須先將酶置于不同環(huán)境條件下，然后再加入反應(yīng)物。否則反應(yīng)物會在未調(diào)節(jié)好pH的情況下就在酶的作用下發(fā)生反應(yīng)，影響實驗準(zhǔn)確性。b：探究pH對酶活性的影響時，不能用斐林試劑作指示劑，因為鹽酸會和斐林試劑中的____________發(fā)生中和反應(yīng)，使斐林試劑失去作用。c：探究pH對酶活性的影響時，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反應(yīng)，因為用作鑒定試劑的碘液會和氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使碘與淀粉產(chǎn)生藍(lán)色絡(luò)合物的機(jī)會大大減少，而且在________條件下淀粉也會水解，從而影響實驗的觀察效果。酶的保存條件：________低溫，________pH值。酶在代謝過程中的兩點(diǎn)提醒：1、在化學(xué)反應(yīng)前后，酶的____________不變。2、產(chǎn)生激素的細(xì)胞____________（一定能／不一定能）產(chǎn)生酶，但產(chǎn)生酶的細(xì)胞____________（一定能／不一定能）產(chǎn)生激素。四、影響酶促反應(yīng)的因素1、底物濃度2、酶濃度3、PH值：過酸、過堿使酶失活4、溫度：高溫使酶失活，低溫降低酶的活性，在適宜溫度下酶活性可以恢復(fù)。比較項目曲線解讀酶的高效性①與無機(jī)催化劑相比,酶催化效率更高。

②酶只能改變反應(yīng)速率,不改變生成物的量。酶的專一性①在反應(yīng)物中加人酶A,反應(yīng)速率比未加酶時明顯加快,說明酶A催化該反應(yīng)。

②在反應(yīng)物中加人酶B,反應(yīng)速率與未加酶時相同,說明酶B不催化該反應(yīng)酶的活性在一定的溫度(pH)范圍內(nèi),隨著溫度(pH)升高,酶的活性增大:在最適溫度(pH)時,酶的活性最大:超過最適溫度(pH)后,隨溫度(pH)的升高,酶的活性逐漸減小反應(yīng)物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響在其他條件適宜且酶量一定的條件下,酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大而加快,當(dāng)反應(yīng)物濃度達(dá)到一定值時,所有的酶與反應(yīng)物結(jié)合,酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大,再增加反應(yīng)物濃度,酶促反應(yīng)速率不再增加酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響在反應(yīng)物充足且其他條件適宜的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比總結(jié)：與酶有關(guān)的實驗設(shè)計（1）驗證某種酶的化學(xué)本質(zhì)：證明某種酶是蛋白質(zhì)：實驗組：待測酶液+________試劑→是否出現(xiàn)____色反應(yīng)。對照組：已知蛋白液+雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。（2）驗證酶具有高效性：應(yīng)設(shè)置酶與________對同一反應(yīng)的催化效率的對照實驗。（3）驗證酶具有專一性：應(yīng)設(shè)置________酶對不同反應(yīng)物反應(yīng)的催化效果的對照實驗或設(shè)置不同的酶對________反應(yīng)物反應(yīng)的催化效果的對照實驗。注意：在使用淀粉、蔗糖以及淀粉酶，不可用______進(jìn)行檢驗。（4）探究溫度或pH對酶活性的影響：自變量是溫度（pH），應(yīng)設(shè)置具有一定梯度的多個不同溫度（pH）條件，比較某種酶的催化效率。一般至少應(yīng)設(shè)置低、________、高三個指標(biāo)。

課后習(xí)題及答案第一部分酶的作用和本質(zhì)一、概念檢測1.酶對細(xì)胞代謝起著非常重要的作用，可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。下列關(guān)于酶的作用特點(diǎn)及本質(zhì)的敘述，正確的是

（）A.酶不能脫離生物體起作用B.酶只有釋放到細(xì)胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白質(zhì)D.酶是具有催化作用的有機(jī)物2.酶和無機(jī)催化劑都能催化化學(xué)反應(yīng)。與無機(jī)催化劑相比，酶具有的特點(diǎn)是（）A.能為反應(yīng)物提供能量B.能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C.能在溫和條件下催化化學(xué)反應(yīng)D.催化化學(xué)反應(yīng)更高效二、拓展應(yīng)用1.在本節(jié)“探究?實踐”中，有同學(xué)在原有實驗的基礎(chǔ)上增加了5號和6號試管，向其中分別加入2mL過氧化氫溶液后，再向5號試管內(nèi)加入滴煮沸過的肝臟研磨液，向6號試管內(nèi)加入2滴蒸憎水。這樣做的目的是_____________________________________。2.仔細(xì)閱讀本節(jié)的“思考?討論”，通過完成下面的圖解，體會巴斯德、李比希、畢希納、薩姆納的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系；寫一篇短文，談?wù)剬茖W(xué)發(fā)展過程的認(rèn)識。3.給你一份某種酶的結(jié)晶，你能設(shè)計實驗檢測它是不是蛋白質(zhì)嗎？請簡略寫岀實驗步驟。想一想，在薩姆納之前，為什么很難鑒定酶的本質(zhì)？第二部分酶的特性一、概念檢測1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶對肌肉組織中的有機(jī)物進(jìn)行分解，使肉類制品口感鮮嫩。由此可推測嫩肉粉中能起分解作用的酶是（）A.纖維素酶

B.淀粉酶

C.脂肪酶

D.蛋白酶2.能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是

（）A.淀粉酶

B.蛋白酶

C.脂肪酶

D.麥芽糖酶3.將剛采摘的新鮮糯玉米立即放入85℃水中熱燙處理2min，可較好地保持甜味。這是因為加熱會

（）A.提高淀粉酶的活性B.改變可溶性糖分子的結(jié)構(gòu)