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1、1.1.考查的知识考查的知识酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用知识内容知识内容要求要求 分析酶促反应机理分析酶促反应机理 说明酶的特性说明酶的特性 探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素2.2.考查的能力考查的能力能用文字准确描述有关酶的作用机理和特性。能用文字准确描述有关酶的作用机理和特性。能用图像准确表达温度对酶活性的影响。能用图像准确表达温度对酶活性的影响。第第1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶概念：概念： 来源：来源： （死细胞不产生酶，凡是活细胞（死细胞不产生酶，凡是活细胞都一定能产生酶。）都一定能产生酶。） 注：成熟红细胞没有细胞核，也没有大多数的细胞器，注：成熟
2、红细胞没有细胞核，也没有大多数的细胞器，红细胞一旦成熟，将不再合成酶。红细胞一旦成熟，将不再合成酶。本质：本质： 合成原料：合成原料： 或核糖核苷酸（组成或核糖核苷酸（组成RNA）创新设计：创新设计：P50活细胞活细胞氨基酸氨基酸功能：功能： ：a.a.在催化某一反应时，与其他一般无机催化剂一样，能显著在催化某一反应时，与其他一般无机催化剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡的时间，降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡的时间，但并不改变反应的方向和平衡常数；但并不改变反应的方向和平衡常数；不同点：酶具有无机催不同点：酶具有无机催化剂所不具备的高效性、专一性，并且酶促
3、反应需要温和的化剂所不具备的高效性、专一性，并且酶促反应需要温和的条件。条件。 b.b.反应前后酶的性质和数量均没有变化。反应前后酶的性质和数量均没有变化。b.b.酶在生化反应中起的酶在生化反应中起的催化的作用，主要是降催化的作用，主要是降低了反应的活化能，酶低了反应的活化能，酶在反应前后质量和性质在反应前后质量和性质不变化。不变化。功能作用机理：功能作用机理：a.a. 称为活化能。称为活化能。具有生物催化作用具有生物催化作用分子从常态转变为容易发生化学反应的分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量活跃状态所需要的能量例：有一种化学反应例：有一种化学反应PQR，图中所示的实线表示
4、在，图中所示的实线表示在没有酶的时候此反应的进程，在没有酶的时候此反应的进程，在t1时将催化此反应的酶时将催化此反应的酶加入反应底物混合物中，图中能表示加入酶以后此反应加入反应底物混合物中，图中能表示加入酶以后此反应进程的曲线是进程的曲线是 。C酶催化反应的机制（底物酶催化反应的机制（底物-酶结合）酶结合）必修一必修一 P86基础题基础题3控制变量与对照实验：控制变量与对照实验：自变量：实验中自变量：实验中 的变量。的变量。因变量：随因变量：随 而变化的变量。而变化的变量。无关变量：无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一除自变量外，实验过程中可能还会存在一 些些 ，对，对 造成影响造成
5、影响。实验设计的基本原则：对照性原则；单因子变量原则；实验设计的基本原则：对照性原则；单因子变量原则； 等量性原则；科学性原则等量性原则；科学性原则必修一必修一P79P79对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。的实验叫做对照实验。对照实验一般要设置对照组与实验组。对照实验一般要设置对照组与实验组。 人为控制改变人为控制改变自变量自变量实验结果实验结果可变因素可变因素酶的催化作用和高效性的验证实验分析酶的催化作用和高效性的验证实验分析创新设计：创新设计：P51试管编号试管编号加入物质加入物质处理处理观察观察1 12mLH2
6、mLH2 2O O2 2溶液溶液不作处理不作处理基本无气泡产生基本无气泡产生2 22mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液9090水浴加热水浴加热有气泡产生有气泡产生3 32mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液加加2 2滴滴Fecl3Fecl3溶液溶液有较多气泡产生有较多气泡产生4 42mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液加加2 2滴肝脏研磨液滴肝脏研磨液有大量的气泡产有大量的气泡产生生1号与号与2号相比，号相比，2号试管明显的气泡产生，说明：号试管明显的气泡产生，说明：3号和号和4号试管中都有大量的气泡产生，说明：号试管中都有大量的气泡产生，说明：4号比号比3号的反应速度快，说明：
7、号的反应速度快，说明：结论：酶在细胞代谢中具有结论：酶在细胞代谢中具有 作用，作用， 且酶具有且酶具有 。升高温度能加快过氧化氢的分解反应。升高温度能加快过氧化氢的分解反应。FeClFeCl3 3溶液和肝脏研磨液都能催化溶液和肝脏研磨液都能催化H H2 2O O2 2的分解；的分解；酶的催化效率比酶的催化效率比FeClFeCl3 3高。高。催化催化高效性高效性在本实验中应该注意哪些事项？在本实验中应该注意哪些事项？实验时肝脏必须要新鲜。实验时肝脏必须要新鲜。肝脏如果不新鲜，实验效果肝脏如果不新鲜，实验效果不好。因为酶是蛋白质，如果取材过早，肝细胞内的过不好。因为酶是蛋白质，如果取材过早，肝细胞
8、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，使组织中酶的数量减少且活性降低。织中酶的数量减少且活性降低。 要使用肝脏的研磨液要使用肝脏的研磨液，这样可加大肝细胞内过氧化，这样可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。的分解。 滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合用一支滴管滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合用一支滴管。原因。原因是酶的催化效率具有高效性，少量酶带入氯化铁溶液中是酶的催化效率具有高效性，少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。也会影响
9、实验结果的准确性，导致得出错误的结论。 由于反应速度快，要注意观察实验的现象。由于反应速度快，要注意观察实验的现象。 过氧化氢具有一定的腐蚀性，使用时不要让其接触过氧化氢具有一定的腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。皮肤。酶的专一性的验证实验分析酶的专一性的验证实验分析创新设计：创新设计：P51 练习练习1.下列关于探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用下列关于探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用实验原理的叙述中，不正确的是：实验原理的叙述中，不正确的是： A.淀粉和蔗糖都是非还原糖，在加热条件下与斐林淀粉和蔗糖都是非还原糖，在加热条件下与斐林试剂作用不产生砖红色沉淀试剂作用不产生砖红色沉淀 B.淀粉能在淀粉酶
10、的催化下水解成还原糖淀粉能在淀粉酶的催化下水解成还原糖 C.蔗糖能在淀粉酶的催化下水解成还原糖葡萄糖和蔗糖能在淀粉酶的催化下水解成还原糖葡萄糖和果糖果糖 D.淀粉酶能否催化淀粉和蔗糖的水解，是通过有无淀粉酶能否催化淀粉和蔗糖的水解，是通过有无还原糖特定的颜色反应而证明的还原糖特定的颜色反应而证明的C影响酶活性的因素影响酶活性的因素创新设计：创新设计：P53a.a.温度：温度： 一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快
11、，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，升高反应加快，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。由于酶的变性，反应速度会迅速降低。 大多数酶，在大多数酶，在30-4030-40范围内显示最高活性。低温不会使范围内显示最高活性。低温不会使酶失去活性，低温时酶活性降低，但若再给予适宜的温度，酶活酶失去活性，低温时酶活性降低，但若再给予适宜的温度，酶活性又增强。高温可导致酶失去活性，绝大多数酶在性又增强。高温可导致酶失去活性，绝大多数酶在7070以上，其以上，其空间结构即被破坏。空间结构即被破坏。 热对酶活性的影响对食品很重要，如，绿茶是通过把新热对酶活性的
12、影响对食品很重要，如，绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况酸氧化酶等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反，是利用这些酶进行发酵来制备的。正相反，是利用这些酶进行发酵来制备的。 实验探究出影响酶活性的条件实验探究出影响酶活性的条件 a.a.材料的确定：材料的确定：过氧化氢不适合做研究温度对酶活性的影过氧化氢不适合做研究温度对酶活性的影响的实验，是由于温度能影响过氧化氢分解反应的速度。响的实验，是由于温度能影响过氧化氢分解反应的速度。研究
13、温度对酶活性影响的实验时不宜选用斐林试剂，因为研究温度对酶活性影响的实验时不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂的使用需要加热，而加热会改变酶的活性。斐林试剂的使用需要加热，而加热会改变酶的活性。b.b.实验原理：实验原理：用淀粉和淀粉酶做实验时，可利用加碘液后用淀粉和淀粉酶做实验时，可利用加碘液后看溶液是否变蓝来判断淀粉是否水解，从而了解淀粉酶的看溶液是否变蓝来判断淀粉是否水解，从而了解淀粉酶的活性；用过氧化氢酶做实验时，活性；用过氧化氢酶做实验时， 可根据产生气泡的数量和可根据产生气泡的数量和速度来判断酶的活性。速度来判断酶的活性。c.c.变量的确定：变量的确定：本实验的自变量是温度或本实验的自变
14、量是温度或pHpH，因变量是酶，因变量是酶的活性。温度的控制可用冰块降温或水浴加热，用温度计的活性。温度的控制可用冰块降温或水浴加热，用温度计随时测量；随时测量；pHpH的控制可加入强酸或强碱，用的控制可加入强酸或强碱，用pHpH试纸进行测试纸进行测量。量。创新设计：创新设计：P52P52d.d.对照组的设置：对照组的设置：应将温度或应将温度或pHpH调到该酶最适温度或调到该酶最适温度或pHpH水水平上，其他条件与实验组相同。验证酶活性受温度和酸碱平上，其他条件与实验组相同。验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先达到相应的环境后，再让酶与反应物相遇。度影响时，要先达到相应的环境后，再让酶与反应物
15、相遇。e.e.实验组的设置：实验组的设置：探究探究pHpH对酶活性的影响，实验组至少要对酶活性的影响，实验组至少要设置设置2 2组，一组组，一组pHpH明显高于对照组，一组明显高于对照组，一组pHpH明显低于对照明显低于对照组，其他条件实验组和对照组均相同。探究温度对酶活性组，其他条件实验组和对照组均相同。探究温度对酶活性的影响，实验组至少要设置的影响，实验组至少要设置2 2组，一组温度明显高于对照组，一组温度明显高于对照组，一组温度明显低于对照组，其他条件实验组和对照组组，一组温度明显低于对照组，其他条件实验组和对照组均相同。均相同。创新设计：创新设计：P55P55 1、在温度对酶活性影响的
16、实验中，为什么要在、在温度对酶活性影响的实验中，为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度？加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度？ 防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解，从防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解，从而失去对照作用，影响实验效果。而失去对照作用，影响实验效果。问题讨论问题讨论 1、pH对酶活性影响的实验中，能不能先加淀粉对酶活性影响的实验中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸馏水、氢氧化钠、盐酸溶液和淀粉酶溶液，后加蒸馏水、氢氧化钠、盐酸？为什么？为什么？问题讨论问题讨论 不能，这样可能在改变溶液不能，这样可能在改变溶液pH之前淀粉酶已之前淀粉酶已将淀粉水解，从而影响实验效果。将淀粉水解，从而影响实验效果。酶与疾病酶与疾病 人体内的许多酶能促进体内代谢活动的顺利进行。人体内的许多酶能促进体内代谢活动的顺利进行。如果遗传因素或环境因素影响了酶的合成或活性，就如果遗传因素或环境因素影响了酶的合成或活性，就会引起疾病；甚至危及生命。许多遗传病的发生与酶会引起疾病；甚至危及生命。许多遗传病的发生与酶缺陷有关。例如：白化病缺陷有关。例如：白化病 黑色素合成酶，黑色素合成酶，苯丙酮尿症苯丙酮尿症 苯丙氨酸羟化酶，导致苯丙氨苯丙氨酸羟化酶，导致苯丙氨酸代谢异常，产生对大脑有损害的苯丙酮酸，病人表酸代谢异常，产生对大脑有损害的苯丙酮酸，病人表现智力障碍。现智力障碍。缺乏缺乏
