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1、1酶的概念的理解及实验验证设计思路酶的概念：由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 酶的化学本质和生理作用及其实验验证 酶是有机物：绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是 RNA 设计思路：通过对照，实验组若出现紫色，则证明待测酶溶液是蛋白质，否则不是蛋白质。同理，也可用吡咯红来鉴定酶是RNA的实验。对照组：标准蛋白质溶液+双缩脲溶液检测一出现紫色反应； 实验组：待测酶溶液+双缩脲溶液检测一是否出现紫色。 酶的催化作用：酶能降低化学反应的活化能，具有催化作用。设计思路：对照组：反应物+清水检测f反应物不被分解；实验组：反应物+等量的相应酶溶液检测f反应物被分解。2酶
2、的特性及实验验证设计思路酶的专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，对其他的化学反应无催化效应。 实验设计：用同一种酶催化不同反应物的或用不同酶催化同一反应物，观察相应的反应物是否被分解。 设计思路一: 用同一种酶催化不同的反应物。实验组：反应物+相应酶溶液检沪反应物被分解；对照组：另一反应物+等量相同酶溶液检测f反应物不被分解。 设计思路二：换酶不换反应物。实验组：反应物+相应酶溶液检测f反应物被分解； 对照组：相同反应物+等量另一种酶溶液检沪反应物不被分解。此实验过程中要注意：选择好检测反应物的试剂。如反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶 的专一性，检测反应物是否被分解的试剂宜
3、选用婓林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被 水解。要保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。酶的高效性：酶的催化效率很高，是普通无机催化剂的107-13倍。 设计思路：通过比较酶与无机催化剂的催化速度，证明酶的高效性对照组：反应物+无机催化剂检斫反应物分解速度；实验组：反应物+等量酶溶液时反应物分解速度。实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速度。酶的作用条件温和：适宜的温度：通过比较酶在不同的温度下的催化效率，设计思路：反应物+ t +酶溶液，反应物 + t +酶溶液，反应物+ t +酶溶液， ， 反应物+ t +酶溶液检测f反应物分解的速度或存在的量n在实验步骤中要注
4、意：a.在酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。b.若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测反应物被分解的试剂 宜选用碘液，不应该选用婓林试剂，因婓林试剂需水浴加热，而该实验中需严 格控制温度。适宜的 pH ： 设计思路：反应物+ pH +酶溶液，反应物+ pH +酶溶液，反应物+ pH +酶溶液，3反应物+ pH +酶溶液检测f反应物分解的速度或存在的量n3. 与酶有关的图表、曲线解读表示酶的高效性的曲线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。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。表示酶专一性的图解图中A表示酶，B表示
5、被催化的反应物。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。影响酶活性的曲线N促反曲趣41,00镒度M芮反应物的和余相对世）在一定温度（pH）范围内，随着温度（pH）的升高，酶的催化作用增强；超过酶的最适温度（pH） 后，随着温度（pH）的升高，酶的催化作用减弱。过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温只是使酶的活性降低，酶 的分子结构未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响區舲趣 尙- S5函7L申症血底物尽塔悄茨下）在其他条件适宜，酶浓度一定条件下，酶促反应速率随反应物浓度增加而加快；但当反应物达到 一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速
6、率不再增加。在反应物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应的反应速率与酶浓度成正比。4. 教材中有关的酶代谢中的酶淀粉酶：主要有唾液淀粉酶、胰淀粉酶和肠淀粉酶。可催化淀粉水解成麦芽糖；麦芽糖酶：主 要有胰麦芽糖酶和肠麦芽糖酶。可催化麦芽糖水解成葡萄糖；脂肪酶：主要有胰脂肪酶和肠脂肪酶。 可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油；蛋白酶：主要有胃蛋白酶和胰蛋白酶。可催化蛋白质水解成多肽链; 肽酶：由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸；过氧化氢酶：催化过氧化氢催化水解成氧气和过 氧化氢；DNA酶：催化DNA水解的酶。除此之外，还有常见的光合作用酶、呼吸氧化酶、ATP合成酶、 水解酶，酪氨酸酶、淀粉分支酶、溶菌酶
7、等。遗传变异中的酶解旋酶：在DNA复制或者转录时，解旋酶可以将DNA分子的两条多脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢 键处断裂，从而使两条螺旋的双链解开。）NA聚合酶和RNA聚合酶：分别催化脱氧核苷酸聚合成DNA链 以及核糖核苷酸聚合成RNA链的反应。逆转录酶：催化以RNA为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料合成 DNA 的过程。生物工程中的酶限制核酸内切酶：主要存在于微生物中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特 定的位点上切割DNA分子。在基因工程中可用限制酶可切割获得所需要的目的基因或运载体。DNA连 接酶：是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二
8、酯键。可 以在基因工程中用以连接目的基因和运载体。纤维素酶和果胶酶：在植物细胞工程中植物体细胞杂交 时，需用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质体。胰蛋白酶或胶原蛋 白酶：在动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散 成单个的细胞，然后配制成细胞悬浮液进行原代培养。当细胞贴满瓶壁后，要重新用胰蛋白酶等处理让 细胞从甁壁上脱落下来分散成单个细胞，继续进行细胞培养。5. 酶的分布、分类、合成和分泌过程酶的分布： 酶既可以在细胞内发挥作用,比如线粒体内的呼吸氧化酶和叶绿体中的光合作用酶等；也可以分泌到 细胞外起作用,比如唾液淀粉酶、胃蛋
9、白酶等各种消化酶。不仅如此,在体外适宜的条件下酶也具有催化作 用,比如可以把唾液淀粉酶加入到试管里,在适宜的条件下催化淀粉的水解反应。酶的分类： 根据酶在细胞中的分布可分为：胞外酶（如各种消化酶）、胞内酶（如呼吸酶、与光合作用有关的酶）。 根据酶的作用反应物和产生器官分为：胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶、胰和肠麦芽糖酶、胰脂肪 酶、肠脂肪酶等等。 根据酶所催化的化学反应性质分为：水解酶、氧化酶、转录酶、逆转录酶、合成酶等。酶的合成过程：遵循中心法则，蛋白质类酶的合成包括转录和翻译，原料是氨基酸；而RNA酶的合 成过程只有转录，原料是核糖核苷酸。酶的分泌过程：胞外酶合成之后要分泌到细胞外发挥催化
10、作用，因此胞外酶的分泌过程也就是分泌蛋白 的形成过程。它的合成、加工和分泌过程，有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等的参与。来源一般来说，活细胞都能产生酶化学本质大多数是蛋白质，少量是RNA合成原料（单体）氨基酸或核糖核苷酸合成场所主要是在核糖体上，也可在细胞核内生理作用具有生物催化作用作用机理降低化学反应的活化能一、真题剖析考查点 1：新陈代谢基础知识例1. （2009 重庆卷1）下列有关酶的叙述，正确的是A. 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性B.酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质C.细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 的解旋酶D.细胞质中没有作用于DNA【解析】本题考查酶的相关知识。
11、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，就其化学 本质而言，包括蛋白质和RNA，B错；其活性受温度的影响，高温可使其变性失活，低温活性 受抑制（未失活），A错；细胞质基质中有催化葡萄进行糖酵解的相关酶类，C正确；细胞质中 的线粒体、叶绿体内有作用于DNA的解旋酶，D错。【答案】C【易错警示】一是对酶的化学本质理解有误，认为酶都是蛋白质，其实有少数酶是 RNA； 二是对酶的分布不清楚，细胞质基质中有催化葡萄糖酵解的酶，DNA解旋酶分布在细胞核及 其细胞质中的线粒体和叶绿体内；三是对温度和PH对酶影响不明确。相对于最适温度而言， 高温、低温都会影响酶的活性，但并不相同，过高温度会导致酶变性失活，低温
12、则不会，酶 的活性减弱在温度恢复适宜时可恢复；过高过低PH都会导致酶变性失活。四是对酶的作用部 位理解有误，以为酶只能在细胞中起作用，其实，只要条件适宜，酶在细胞外也能起作用。例2. （2009 全国卷132）（11分）已知2HO=2HO+O f可以通过观察反应过程中O的2 2 2 2 2 生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断HO分解反应的速度。请用所给的实验材料和22 用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预 测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的HO溶液，蒸馏水，3.5%FeCl溶液，0.01%牛过氧化氢酶溶2 23液，恒
13、温水浴锅，试管。实验步骤：实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中O的释放速度从快到慢依次是： 。由此可得出2的结论是。如果仅将实验中的恒温水浴改为80C，重做上述实验，O释放的速度最快的是2原因是。【解析】一是要求同时验证酶具有催化作用和高效性，要验证酶具有催化作用需要在设置“在HO溶液中滴加0.01%牛过氧化氢酶”的实验组的同时，设置滴加“蒸馏水”的空白对22照组，通过观察反应过程中 O 的生成速度，证明酶具有催化性；要证明酶具有高效性，可通2过设置滴加“3.5%FeCl溶液”的对照组，比较实验现象来实现。二是注意实验条件的有效且3适宜（37C恒温水浴锅中保温）。三是完善实验步骤，
14、应注意实验的原则，包括单一变量、对 照、科学及可操作性原则等。四是预测实验现象及分析实验结果时，应考虑实验条件对实验 现象的影响：“仅将实验中的恒温水浴改为80C ”中，80C会导致酶变性失活。【答案】取3支试管，各加入等量且适量的HO溶液，放入37C恒温水浴锅中保温 22适当时间 分别向上述 3 支试管加入等量且适量的蒸馏水、 FeCl 溶液和过氧化氢酶溶液3 观察各试管中释放气泡的快慢加酶溶液的试管、加FeCl溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高3效性加FeCl溶液的试管3性而失去了活性在此温度下，FeCl催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变 3【技巧】一是认真审题，明确题目要求。如
15、同时验证酶具有催化作用和高效性、仅将实 验中的恒温水浴改为80C等。二是理解实验原理，确定实验现象的观察方法。如通过观察反 应过程中O的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断HO分解反应的速度。三是分析2 2 2实验材料与用具的作用。如恒温水浴锅的作用是保温，应思考在什么温度条件下？根据哺乳 动物的体温为37C左右，既可确定实验中的保温范围，也可解决问中温度改变的影响。四 是实验步骤的设计，通常包括实验分组、实验条件控制、实验变量（自变量）的处理、实验现 象的观察与记录等。5 io ij V用孔+13战北虫為吕蚌entire/止亠 常15N例3. （2009 全国理综I31）桃果实成熟后，如果软化快，耐贮运性就会差。下图表示 常温下 A、B 两个品种桃果实成熟后硬度等变化的实验结果。据图回答：该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低，其硬度降低与细胞壁中的降解有关，该物质的降解与的活性变化有关；也与细胞壁中的降解有关，该物质的降解与
