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1、1,专题二 生物的新陈代谢 第四单元 酶、ATP、细胞呼吸与动物代谢 第 10 课时 新陈代谢与酶、ATP基础梳理 1. 酶的发现（1）1773年，意大利科学家斯帕兰札尼的实验说明胃液 具有 作用。（2）1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了消化 的物质，即 。,酶的发现及概念,化学性消化,蛋白,质,胃蛋白酶,2,（3）1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆中提取出的结晶，并证实其成分是 。（4）20世纪30年代，科学家指出酶是一类具有的蛋白质。（5）20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数也具有生物催化作用。 2.酶的概念酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，绝 大多数酶是 ，
2、少数酶是 。,尿酶,蛋白质,生物催化,作用,RNA,蛋白质,RNA,3,归纳总结 1.酶知识的正误辨析,4,5,2.教材中涉及到的酶及其作用的归纳总结,6,7,8,3. 酶与激素的比较,9,实验探究酶的本质及生理作用的验证实验（1）酶是蛋白质的验证实验实验设计思路实验组：待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫色反应对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂紫色反应实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明 待测酶的化学本质是蛋白质，不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。实验变量：自变量是待测酶液和已知蛋白液，因变量 是是否有紫色反应。,10,（2）酶的催化作用实验设计思路实验组：底物+相应酶液 底物被分解
3、对照组：底物+等量蒸馏水 底物不被分解实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若 底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。实验变量：自变量是相应酶液的有无，因变量是底物 是否被分解。,11,对应训练 1. 下列有关酶的叙述，正确的是 （ ）是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的从体内转化而来凡是活细胞都能产生酶绝大多数酶是蛋白质有的酶是蛋白质，有的是固醇酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用酶只在细胞内发挥作用A. B. C. D.,12,解析 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，即酶 大多数是蛋白质类物质，少数为RNA，它只有催化作用
4、，在个体发育中起调控作用的是激素。2.当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进 行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速 率便慢了下来。由此可以说明 （ ）A.RNA是核酸的一种B.RNA也可起生物催化剂的作用C.RNA主要存在于细胞质中D.RNA是该种生物的遗传物质解析 根据题意分析，可知RNA能催化化学反应，是 一种生物催化剂。,答案 C,B,13,基础梳理 1. 酶的特性（1）高效性：酶的催化效率是 的1071013倍。（2）专一性：一种酶只能催化 的化学反 应。 2. 酶需要适宜的条件低温：酶活性降低适温：酶具有催化活性高温：酶失活（ 以上）过酸过碱 适宜：酶具有,
5、酶的特性及影响因素,（1）温度,（2）pH,酶失活,无机催化剂,一种或一类物质,70,催化活性,14,归纳总结 1. 酶的活性酶是一种高分子有机物，绝大多数是蛋白质，蛋白质的 分子结构和功能状态受到温度、pH、抑制剂、激活剂等因素的影响，酶活性大小直接影响酶促反应速率。（1）酶催化活性的表示方法：酶催化活性的强弱以单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。（2）研究影响酶作用的因素与方法：研究某一因素对酶 促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的因素，即遵循单一变量原则，如研究温度对酶的活性影响时，除温度为实验变量外，其他实验因素都应控制相同。另外，在设计实验研究影响
6、酶活性的因素时，还应设置 对照实验。,15,（3）温度对酶的影响：在较低温度时，随着温度的升 高，酶的活性也逐渐增强，达到最适温度时，酶的催化能力最高，但高于最适温度后酶的催化能力会迅速下降，最后完全失去催化能力。（如图甲所示）,16,（4）pH对酶的影响：酶的催化能力的发挥有一个最适 pH，在低于最适pH时，随着pH的降低，酶的催化能力 逐渐降低；高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活性逐渐下降。（如图乙所示）（5）激活剂、抑制剂对酶的影响：激活剂可使酶活性增 强，抑制剂可使酶的催化活性受到抑制。,17,2. 底物浓度酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一
7、定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制。（如图丙所示）,18,3. 酶浓度在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应速率与酶浓度成正比。（如图丁所示）影响酶促反应速率的因素可归纳如下：酶活性,酶促反应速率,底物浓度酶浓度,温度 pH 激活剂、抑制剂,19,曲线解读 1. 表示酶高效性的曲线（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相 比，酶的催化效率更高。（2）酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。（3）酶只能催化已存在的化学反应。,20,2. 表示酶专一性的曲线加入酶B的反应速率与无酶条件下的
8、反应速率相同，而 加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明 酶B对此反应无催化作用，进一步说明酶具有专一性。,21,3. 影响酶活性的曲线反应溶液酸碱度的变化一般不影响酶作用的最适温度,22,对应训练 3. 下图所示的过氧化氢被分解的曲线，说明了酶的哪一种 特性 ( )专一性 高效性 催化特性 在温和条件下进行A. B. C. D.,B,23,4.（2007年上海，32）下图表示不同温度下酵母菌发酵 时气体产生量与反应时间的关系。由图可知 （ ）有多种酶参与 最适pH是7 最适温度是4050时酶逐渐失活 0时酶逐渐失活A. B. C. D.,24,解析 分析坐标曲线图可知，40时气体产
9、生量最多且平稳，可推断最适温度为40（仅限于实验数值），50时逐渐失活；酶在0时只是活性低，并未失活；图中无法知道有几种酶参与；本实验测定的是温度对酶活性的影响，没有涉及pH对酶活性的影响。,答案 C,25,归纳总结 一、实验原理,比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率、 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的分解作用,2H2O2 2H2O+O2（速度缓慢） 2H2O2 2H2O+O2（速度较快） 实验中可根据气泡产生的剧烈程度及能否使带火星 的卫生香复燃来判断催化效率的高低,淀粉（非还原糖） 麦芽糖 蔗糖（非还原糖） 葡萄糖+果糖 还原糖+斐林试剂 生成砖红色沉淀 实验中根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶
10、是否对二者有催化作用，从而探究酶的专一性,还原糖,肝脏中,过氧化氢酶,26,二、实验流程 1.比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率,27,2.“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”实验应注意的问 题（1）实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的 肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧 化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组 织中酶分子的数量减少且活性降低。（2）实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过 氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过 氧化氢的分解。（3）滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能合用一支滴 管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3 溶液中会影响
11、实验结果的准确性，甚至使人产生错 觉，作出错误的判断。,28,3.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用,29,4.“淀粉酶对淀粉和蔗糖的分解作用”实验应注意的问题（1）保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。 这是因为蔗糖是非还原糖，如果其中混有少量的葡萄 糖或果糖，或蔗糖放置久了受细菌作用部分分解成单糖,则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀,使人产生错觉。为了确保实验成功，实验之前应先检验一下蔗糖的纯度。可用市售大块冰糖，用水洗去其表面葡萄糖得到纯净的蔗糖。（2）实验中所用酶的来源不同，则所需最适温度也不同。若淀粉酶为市售的-淀粉酶，其最适温度为 5075；若淀粉酶来自人体或哺乳动物组织，则最 适温
12、度为37左右。,30,（3）在实验中,质量分数为3%的蔗糖溶液要现用现配（以 免被细菌污染变质）,实验中若用唾液来完成实验, 则取唾液时一定要用清水漱口，以免食物残渣进入唾液中。 （4）制备的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷却后才能使 用，因为温度过高会使酶活性降低，甚至失去催化能力。 （5）实验结果分析若加入蔗糖的试管内最终也出现砖红色沉淀，其原因可能是：蔗糖不纯，混有还原糖；蔗糖溶液放置时间过长，被微生物分解生成还原糖；试管不干净，试管壁上沾有还原糖。,31,深化拓展 1.探索酶具有专一性的实验设计思路（1）用同一种酶分别催化不同的底物，如教材实验中用 淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖。（2）用不同种
13、类的酶处理同一种反应底物，如用淀粉酶 和蛋白酶分别处理淀粉溶液。 2. 探究类实验设计的解题思路（1）从已知入手，分析确定自变量、因变量、控制变量。（2）分析确定自变量对因变量的影响程度以及它们之 间的关系。,32,（3）合理安排各变量“出场”顺序，写出实验步骤。例如，实验的已知条件是“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的 作用”。自变量是两种底物即淀粉溶液、蔗糖溶液。因变量是淀粉、蔗糖水解的产物、水解的速度等变化的 结果。控制变量（无关变量）为淀粉、蔗糖溶液的浓 度及用量，淀粉酶的浓度、用量、水解过程中的温度及酸碱度等。,33,对应训练 5.将一支加入了一定量糨糊、唾液的试管，浸入37的温 水中保温5分
14、钟后取出，再加入一滴碘液，糨糊不变蓝。根据这一现象得出的结论是 ( )A.淀粉分解为麦芽糖 B.淀粉水解为葡萄糖C.淀粉已经不存在了 D.淀粉没有发生变化解析 遇碘变蓝是淀粉的特性，利用碘液检验糨糊不变 蓝，说明淀粉已不存在，被唾液中淀粉酶完全水解。本实验并不能得出淀粉一定是被分解为麦芽糖还是葡萄糖 的结论。,C,34,6.取经过编号的5支试管分别加入2 mL 0.5 mol/L的过氧 化氢溶液，进行如下试验，根据实验内容，下列说法正确的是 （ ）,35,A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管 B.1号和3号对照不能说明酶有专一性 C.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响 D.实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系 解析 通过分析，2号和3号试管能说明酶具有高效性；1号和3号试管进行对照，过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，而唾液淀粉酶不能催化该反应，说明了酶具有专一性；3号和4号试管对照说明了酶的活性与温度有关。 答案 C,
