课件75张PPT。物质进出细胞的方式小分子物质和离子的跨膜运输大分子物质的通过方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散胞吞胞吐【复习小结】物质跨膜运输三种方式的比较顺浓度梯度
高浓度→低浓度逆浓度梯度
低浓度→高浓度不需要需要不消耗不消耗消耗氧气、二氧化碳、水、乙醇、甘油、苯等通过细胞膜葡萄糖进入红细胞葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞；离子通过细胞膜协助扩散主动运输被动运输自由扩散顺浓度梯度
高浓度→低浓度需要金牌学案p42 探究点一 ：3 分别说出下图各代表哪种运输方式，为什么？跨膜方式与相关曲线运输速率细胞外浓度自由扩散运输速率细胞外浓度协助扩散载体蛋白数量有限时间细胞内浓度C主动运输细胞外浓度ABC【课堂小结】影响三种运输方式的因素1、影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的__________
2、影响协助扩散的因素：
A 细胞膜内外物质的____________;B 细胞膜上____________________
3、影响主动运输的因素：
A ____________________ B ___________(凡影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度）浓度差浓度差载体蛋白的种类和数量载体蛋白的种类和数量能量第一章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶【温馨提示】请拿出你的导学案、课本、双色笔，还有最最重要的激情！！本节聚焦：
酶的作用和本质
酶的特性
1.说出细胞代谢离不开酶的原因；概述酶在细胞代谢中的作用；
2.通过有关酶的实验分析，学会控制实验变量，得出结论，切身体会酶具有很高的催化效率极其生理意义；
3.合作交流，敢于质疑；激情投入，快乐学习。学习目标 降低化学反应活化能的酶 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称___________【探究一】酶在细胞代谢中的作用细胞代谢细胞代谢离不开 【探究一】酶在细胞代谢中的作用比较过氧化氢在不同条件下的分解通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。实验目的：实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。一、酶在细胞代谢中的作用2 H2O2 2 H2O + O21、常温下反应
2、加热
3、Fe3+做催化剂
4、过氧化氢酶实验11 细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。
体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发变白 ，会加速人体衰老，损害细胞。
细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解.过氧化氢酶在肝脏里含量较多。
资料： 2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,酶的催化效率最高反应条件 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生卫生香 燃烧2滴12432滴清水2滴清水不明显/少量
较多/ 大量比较过氧化氢在不同条件下的分解不明显少量较多变亮大量复燃不复燃不复燃“降低化学反应活化能的酶”小组展示G1：课本P79讨论1。
G2：课本P79讨论3。
G3：课本P79讨论4。
G4: 加热、 Fe3+、酶使反应加快的本质相同吗？
G5: 该实验为什么要选用新鲜的肝脏？为什么要将肝脏制成研磨液？
G6：滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？。
G7：1与2、3与4的自变量和因变量分别是什么？
G8：本实验的结论是？
G9：酶的作用本是什么？
导学案“（三）、酶的作用条件较温和： 本实验的自变量、因变量、无关变量分别是什么？本实验是否需要重复实验？
实验前带火星卫生香实验后讨论
1、与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？
2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？
4、3号与4号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率FeCl3中Fe3+和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快
过氧化氢分解的速率4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行成百上千的化学反应, 需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。变量：实验过程中可以变化的因素。自变量：因变量：人为改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。无关变量：对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。对照组：实验组：除自变量以外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，实验设计原则:对照原则 单一变量原则2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,酶的催化效率最高反应条件 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生卫生香 燃烧 实验组对照组2滴12432滴清水2滴清水不明显/少量
较多/ 大量单一变量原则对照原则比较过氧化氢在不同条件下的分解不明显少量较多变亮大量复燃不复燃不复燃1、探究点一、二、三
2、根据教材P84页所给实验材料设计实验：用淀粉酶探究温度对酶活性的影响。（展示加分）
3、在“用淀粉酶探究温度对酶活性的影响”实验中自变量、因变量、无关变量分别是什么？（回答加分）
4、尝试画出温度对酶活性影响的曲线（展示加分），并试着分析该曲线
5、尝试画出PH对酶活性影响的曲线（展示加分），并试着分析该曲线课后作业：
1、如果要想探究PH对酶活性的影响，应该怎么设计实验？（展示加分）
2、教材P86页拓展题：第1题（展示加分）
3、练习册46-492ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,酶的催化效率最高反应条件 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生卫生香 燃烧 实验组对照组2滴12432滴清水2滴清水不明显/少量
较多/ 大量单一变量原则对照原则比较过氧化氢在不同条件下的分解不明显少量较多变亮大量复燃不复燃不复燃【探究一】酶在细胞代谢中的作用 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称为活化能。常态分子 活跃状态分子活化能为什么酶的催化效率最高？【探究一】酶在细胞代谢中的作用各条件使反应加快的本质：
加热：
Fe3+：
酶：提高分子的能量降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高高效性abc如图abc中，代表正常条件下分子活化能是 ，代表酶促反应所需活化能是 ；代表酶所降低的活化能的是 。Cba一、酶在细胞代谢中的作用为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？细胞内每时每刻都进行着成千上万种化学反应（细胞代谢），这些化学反应需要在常温、常压（条件温和）下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。【探究一】酶在细胞代谢中的作用结论：正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。1.下列对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验结果分析，正确的是：（ ）
A、在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢分解最快，是因为20％的肝脏研磨液的浓度高于
3.5％的FeCl3溶液
B、3.5％的FeCl3对过氧化氢分解速率慢是因为其分子摩尔浓度过高，影响了活性的正常发挥
C、肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般无机催化剂催化效率高
D、常温下的空白对照试管没有明显的气泡产生，原因是在无催化剂时，过氧化氢不会分解成水和氧气C2．下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是( )
A．要设置对照组和实验组
B．自变量要始终保持相同
C．无关变量要始终相同且适宜
D．要遵循单因子变量原则
B 【探究二】酶的本质资料分析：巴斯德李比希 毕希纳 萨姆纳切赫奥特曼用3分钟的时间阅读课本P81-82“关于酶本质的探索”，思考讨论部分的相关问题，完成P82页练习基础题第1小题。
引起发酵的是细胞中的某些
物质，但是这些物质只有在
酵母细胞死亡后才能发挥作用
【探究二】酶的本质巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵与活细胞有关，发酵是
整个细胞而不是细胞中的某
些物质在起作用
引起发酵的是细胞中的某些
物质，但是这些物质只有在
酵母细胞死亡后才能发挥作用
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起
催化作用，就象在活酵母细胞中一样 酶是蛋白质少数的RNA具有催化作用酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物【探究二】酶的本质给酶下一个较完整的定义：所有的酶都是蛋白质吗？【探究一】酶在细胞代谢中的作用
【探究二】酶的本质
【探究三】酶的特性
酶具有高效性；
酶具有专一性；
酶的作用条件较温和
【探究三】酶的特性1 回顾实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。107 ～1013高效性 细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 是分不开的。
专一性【探究三】酶的特性2专一性 每一种酶只能催化 化学反应。一种或一类 这个模型中A代表某类酶，B代表反应底物，C和D代表反应产物。
这个模型的含义是：酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。
这个模型揭示了酶的专一性。注意：底物—反应物！细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的。酶对化学反应的催化效率称为酶活性。细胞都生活在一定的环境中，环境条件的改变会不会影响酶活性。探究实验：影响酶活性的条件提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达和交流→进一步探究【探究三】酶的特性3酶的作用条件较温和探究温度对淀粉酶活性的影响【探究三】酶的特性31、取六支试管，编号A、B、C、D、E、F。
2、向A、B、C试管中分别加入等量的新鲜淀粉酶溶液；向D、E、F试管中分别加入等量的可溶性淀粉溶液（底物）
3、将A和D、B和E、C和F分别放在00C、370C、1000C条件下保温5分钟。
4、将A和D、B和E、C和F对应混合，在各自的温度下保温5分钟，然后向试管中各加入2滴碘液。
5、观察试管中溶液颜色的变化。实验材料：淀粉和淀粉酶
实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下能水解为麦芽糖
实验方法：1、自变量是什么？怎么设置？
温度。参考：分三组，分别用低温（00C）常温（370C）高温（1000C）处理。
2、因变量是什么？怎么检测？
淀粉分解的速率——试管中溶液颜色的变化。滴加碘液，看是否变蓝或蓝色的深浅等。
3、无关变量有哪些？怎么控制？
淀粉溶液的用量；淀粉酶溶液的用量；反应时间。。。。无关变量保持一致（单一变量原则）。
4、根据自己的假设，预期看到怎样的实验结果。
假设：“温度会影响酶的活性，酶在某个温度下活性最高，低于或者超过此温度都会使酶活性降低。”
如果用淀粉酶催化淀粉分解，在较适宜的温度下，淀粉很快被彻底分解，用碘液检测不变蓝；在其他温度下，酶活性受抑制或者失活，淀粉分解缓慢或不分解，用碘液检测淀粉呈现不同深浅的蓝色。探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响（1）为什么要先将淀粉和淀粉酶在各自相同的温度下分别处理，再混合？先用相同温度分别处理的淀粉和淀粉酶再混合，目的是使淀粉与淀粉酶反应一开始就处于要研究的温度。（2）能否选择过氧化氢酶和过氧化氢作为实验材料？ 不能。因为加热可以加快过氧化氢的分解，影响实验结果的分析。（3）能否用斐林试剂检测实验结果？斐林试剂鉴定时需用50～65℃水浴加热，加热过程中会引起温度变化，改变酶的活性，影响结果。（4）若探究淀粉酶发挥催化作用的最适温度，则应该对实验怎样改进？减小温度梯度，增加几种温度处理的实验组。 在一定温度范围内，酶促反应速率随着温度的升高而加快。
在最适温度下酶的活性最高，温度继续升高酶的活性降低。
高温使酶的空间结构遭到破坏，酶永久失活。
低温不会使酶失活。只是活性受到抑制。 低温抑制酶活性，但在适宜温度下其活性可以恢复，因此酶制剂适合在低温（0-40C）下保存。酶的作用条件较温和【探究三】酶的特性3【探究一】酶在细胞代谢中的作用
【探究二】酶的本质
【探究三】酶的特性
酶具有高效性；
酶具有专一性；
酶的作用条件较温和
第1节 降低化学反应活化能的酶 细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 是分不开的。
专一性【探究三】酶的特性2专一性 每一种酶只能催化 化学反应。一种或一类 这个模型中A代表某类酶，B代表反应底物，C和D代表反应产物。
这个模型的含义是：酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。
这个模型揭示了酶的专一性。注意：底物:反应物！教材86页一基础题：第3题探究温度对淀粉酶活性的影响【探究三】酶的特性31、取六支试管，编号A、B、C、D、E、F。
2、向A、B、C试管中分别加入等量的新鲜淀粉酶溶液；向D、E、F试管中分别加入等量的可溶性淀粉溶液（底物）
3、将A和D、B和E、C和F分别放在00C、370C、1000C条件下保温5分钟。
4、将A和D、B和E、C和F对应混合，在各自的温度下保温5分钟，然后向试管中各加入2滴碘液。
5、观察试管中溶液颜色的变化。实验材料：淀粉和淀粉酶
实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下能水解为麦芽糖
实验方法：酶的作用条件较温和1、自变量是什么？怎么设置？
温度。参考：分三组，分别用低温（00C）常温（370C）高温（1000C）处理。
2、因变量是什么？怎么检测？
淀粉分解的速率——试管中溶液颜色的变化。滴加碘液，看是否变蓝或蓝色的深浅等。
3、无关变量有哪些？怎么控制？
淀粉溶液的用量；淀粉酶溶液的用量；反应时间。。。。无关变量保持一致（单一变量原则）。
4、根据自己的假设，预期看到怎样的实验结果。
假设：“温度会影响酶的活性，酶在某个温度下活性最高，低于或者超过此温度都会使酶活性降低。”
如果用淀粉酶催化淀粉分解，在较适宜的温度下，淀粉很快被彻底分解，用碘液检测不变蓝；在其他温度下，酶活性受抑制或者失活，淀粉分解缓慢或不分解，用碘液检测淀粉呈现不同深浅的蓝色。探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响（1）为什么要先将淀粉和淀粉酶在各自相同的温度下分别处理，再混合？先用相同温度分别处理的淀粉和淀粉酶再混合，目的是使淀粉与淀粉酶反应一开始就处于要研究的温度。（2）能否选择过氧化氢酶和过氧化氢作为实验材料？ 不能。因为加热可以加快过氧化氢的分解，影响实验结果的分析。（3）能否用斐林试剂检测实验结果？斐林试剂鉴定时需用50～65℃水浴加热，加热过程中会引起温度变化，改变酶的活性，影响结果。（4）若探究淀粉酶发挥催化作用的最适温度，则应该对实验怎样改进？减小温度梯度，增加几种温度处理的实验组。 在一定温度范围内，酶促反应速率随着温度的升高而加快。
在最适温度下酶的活性最高，温度继续升高酶的活性降低。
高温使酶的空间结构遭到破坏，酶永久失活。
低温不会使酶失活。只是活性受到抑制。 低温抑制酶活性，但在适宜温度下其活性可以恢复，因此酶制剂适合在低温（0-40C）下保存。酶的作用条件较温和【探究三】酶的特性31、尝试画出PH对酶活性影响的曲线，并试着分析该曲线
2、教材P86页二、拓展题（展示加10分）
第1题（1）口头回答；
（2）（3）小题黑板展示
3、辨别下图，说出酶的特性。
4、影响酶促反应的因素有哪些？
5、在底物足量的情况下，画出酶浓度和反应速率的关系曲线，并说明理由。
6、在酶量一定的情况下，画出底物浓度和反应速率的关系曲线，并说明理由。
7、如果要想探究PH对酶活性的影响，应该怎么设计实验？（展示加10分）2、7题为10分，1、3、4、5、6为5分
非展示同学讨论以上所有问题，完成课本86页练习1、如果要想探究PH对酶活性的影响，应该怎么设计实验？（展示加10分）
2、尝试画出PH对酶活性影响的曲线，并试着分析该曲线
3、教材P86页二、拓展题（展示加10分）
第1题（1）口头回答；
（2）（3）小题黑板展示
4、辨别下图，说出酶的特性。
5、影响酶促反应的因素有哪些？
6、在底物足量的情况下，画出酶浓度和反应速率的关系曲线，并说明理由。
7、在酶量一定的情况下，画出底物浓度和反应速率的关系曲线，并说明理由。
8、教材P49页即时检测第3题2、3题为10分，1、4、6、7为5分【探究三】酶的特性3 在一定PH范围内，酶促反应速率随着PH的升高而加快。
在最适PH下酶的活性最高，超过最适PH酶的活性降低。
过酸或过碱都会使酶的空间结构破坏，酶永久失活 酶的作用条件较温和胃蛋白酶最适PH为1.5。【探究三】酶的特性3酶的作用条件较温和酶一般在比较温和的条件下催化化学反应的进行。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温使酶活性受到抑制，但在适宜温度下其活性可以恢复。（低温（0-40C）保持酶制剂）【探究三】酶的特性3 在一定PH范围内，酶促反应速率随着PH的升高而加快。
在最适PH下酶的活性最高，超过最适PH酶的活性降低。
过酸或过碱都会使酶的空间结构破坏，酶永久失活 酶的作用条件较温和胃蛋白酶最适PH为1.5。【探究三】酶的特性3酶的作用条件较温和酶一般在比较温和的条件下催化化学反应的进行。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。（低温（0-40C）保持酶制剂）【探究三】酶的特性3酶的作用条件较温和酶一般在比较温和的条件下催化化学反应的进行。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。酶为什么这么“娇气”？绝大多数酶都是蛋白质，强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构。下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。（1）请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。
（2）如果在A点时温度升高10℃，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。
（3）如果在B点时往反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？请画出相应的曲线。1.（1）A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。
（2）如果A点时温度升高10 ℃，曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。
（3）该曲线表明，B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快（图略）。P86页练习答案二、拓展题★影响酶促反应速率的因素：1、温度3、酶的浓度：反应速率随
酶浓度的升高而加快。酶促反应速率酶的浓度2、pH（在底物充足，其他条件均适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比）（在底物足量情况下）★影响酶促反应速率的因素：在酶量一定的条件下，在一定范围内酶促反应速率对底物浓度的增加而增加，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性的限制，酶促反应速率不再增加。酶促反应速率底物浓度4、底物浓度：
（酶量一定情况下）辨识下图，说出酶的特性高效性辨识下图，说出酶的特性专一性降低反应活化能的酶作用：催化作用 （原理是更显著地降低反应活化能）酶的作用和本质本质：活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA酶的特性高效性专一性作用条件较温和 （过酸，过碱或高温都会使酶失活； 低温会抑制酶的活性）课堂小结：1、自变量是什么？怎么设置？
2、因变量是什么？怎么检测？
3、无关变量有哪些？怎么控制？
4、根据自己的假设，预期看到怎样的实验结果。
探究pH对过氧化氢酶活性的影响探究pH对过氧化氢酶活性的影响实验材料：过氧化氢和过氧化氢酶
实验设计思路（参考）：
1、取5支试管，编号为1、2、3、4、5，分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液；再取5支试管，编号为1’、2’、3’、4’、5’，分别加入等量的质量分数为20%的肝脏研磨液。
2、用盐酸或氢氧化钠溶液分别将1和1’ ，2和2’ ，3和3 ，4和4’ ，5和5’号试管中的液体pH调节至5.8、6.3、6.8、7.3、7.8(依据题目要求设置pH)。
3、将1和1’ ，2和2’ ，3和3 ，4和4’ ，5和5’对应混合，用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。本实验应先将过氧化氢酶和过氧化氢分别调至不同PH，再混合，以保证反应一开始便达到预设PH。知识链接
1、淀粉和蔗糖都是非还原性糖。
2、淀粉在淀粉酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。
3、蔗糖在蔗糖酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。
4、麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。
5、还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。思考如何证明酶具有专一性？说说你的大体思路探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用21出现砖红色沉淀无砖红色沉淀结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解【探究三】酶的特性2特性2：专一性【探究三】酶的特性3许多无机催化剂能在高温、高压、强酸、强碱条件下催化化学反应，酶是否也能如此呢？思考：感冒发烧的你为什么食欲不振？假设：温度可以影响酶的活性。如何验证假设？【探究三】酶的特性31、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？三组，高温，低温和常温！2、我要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶， H2O2受温度影响也会分解3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？碘液，看是否变蓝如何探究温度对酶活性的影响3、在“用淀粉酶探究温度对酶活性的影响”实验中自变量、因变量、无关变量分别是什么？（回答加分）探究温度对淀粉酶活性的影响【探究三】酶的特性3高温、低温都影响酶的活性。肝脏研磨液、过氧化氢溶液PH分别用蒸馏水（中性）、盐酸溶液（酸性）、氢氧化钠溶液（碱性）酶活性气泡产生的情况思考：我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？假设：PH也可以影响酶的活性。唾液的PH为6.2—7.4,胃液的PH为0.9—1.5【探究三】酶的特性3如何验证假设？【探究三】酶的特性31、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？自变量：PH 设计三组实验：碱性，酸性和中性！2、本实验的自变量是什么？我要设计几组实验？选择几个PH？ H2O2酶3、观察指标怎么确定？气泡产生的情况探究PH对酶活性的影响探究PH对过氧化氢酶活性的影响【探究三】酶的特性3高pH，低pH都影响酶的活性某同学在做PH值对酶活性影响的实验中，在加入过氧化氢酶后立即注入2ml可溶性淀粉溶液，然后向3个淀粉分别加蒸馏水、氢氧化钠、盐酸，以后操作均符合要求。问：其实验步骤是否正确？理由是什么？不正确，因为加入过氧化氢酶后立即注入过氧化氢，过氧化氢酶会立即与过氧化氢反应，从而影响最终的实验结果。1、关于酶的特性，下列表述中错误的是
A、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物
B、化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
C、酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响
D、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力D课堂练习：2、用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶
的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有A、专一性 B、多样性 C、高效性 D、多变性3、能水解脂肪酶的酶是
A、淀粉酶 B、蛋白酶
C、脂肪酶 D、麦芽糖酶CB课堂练习：4、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放
在370C的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是
A、不断降低 B、先升后降
C、先降后升 D、没有变化D课堂练习：5、某同学为验证PH对酶活性的影响，设计如下表中的方法步骤。下列评价中不合理的是：1、缺少正常PH对照2、实验步骤安排不合理3、检验结果的
试剂选择不当
第5章 细胞的能量供应和利用
●章节规划
《细胞的能量供应和利用》一章包括4节内容，1个“科学·技术·社会”。本部分内容的单元知识点有：（1）酶在代谢中的作用、本质和特性。（2）解释ATP的化学组成和特点以及ATP在能量代谢中的作用。（3）简述线粒体的结构和功能，说明细胞呼吸的方式、原理和实质，探讨细胞呼吸原理的应用。（4）简述叶绿体的结构和功能，说明光合作用的原理和应用以及科学家对光合作用原理的认识过程，研究影响光合作用强度的环境因素等，要求是：探究活细胞内酶的来源、作用、化学属性，以及酶作用的特性；探究温度、pH等因素对酶活性的影响。简述ATP分子结构，解释ATP与ADP相互转化的关系，说明ATP的生成途径，阐明ATP在能量代谢中的作用。探究酵母菌的呼吸方式，阐述有氧呼吸的化学过程，举例说明无氧呼吸与有氧呼吸的异同，理解细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径。分析科学家对光合作用的认识过程，形成光合作用的基本概念；提取和分离叶绿体色素，简述叶绿体色素的吸收光谱和作用光谱；阐明光合作用的过程及实质，探究影响光合作用速率的环境因素，认识光合作用原理对提高作物产量的指导作用，理解光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢。
本章和本模块的其他章节有着密切的联系,具有承上启下的重要作用：通过第一节知识的学习可以进一步加深对有机物鉴定的掌握；第二节知识的学习使学生可以进一步理解只有在能量的供应下，细胞膜才能行使主动运输的功能；第三节和第四节知识可以和第二章的知识联系在一起，加深理解把叶绿体和线粒体分别比喻为植物细胞的“能量转换站”和所有细胞的“动力车间”的含义；学生便于加深领会活细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程，是与能量的供应和利用分不开的。
为了学好本章，可以采用下列方式，第一节《降低化学反应活化能的酶》可通过实验来进行，让学生在实验和活动过程中领悟科学探究的一般方法，学会合作。第2节《细胞的能量“通货”——ATP》可从具体的事例入手，增强学习的趣味性。第3节和第4节在关注基础知识的基础上，特别关注这两节知识在生产、生活和社会发展方向的应用，比如光合作用与粮食产量的关系，呼吸作用与农产品的保鲜和储藏等等，让学生感觉到这些知识和生活密不可分，进而加深对知识的理解。
第1节 降低化学反应活化能的酶
●从容说课
该节主要介绍了酶在细胞代谢中的作用、酶的本质以及酶的3个特性。本节在学生学习过初中生物学的基础上，创设了“问题探讨”的情境——200多年前科学家斯帕兰札尼有关探究鹰消化食物原理的著名实验，引导学生分析和讨论，明确在这个实验过程中酶起了重要作用。那么酶在细胞代谢中有何作用？教材安排了实验来比较过氧化氢在不同条件下分解速率快慢的实验，引导学生自己得出结论，从而切身体会到酶具有很高的催化速率，该实验还介绍了生物实验的常用方法，所以要特别注意理解掌握设计对照实验的原则——单一变量原则（只有一个实验条件不同，其他的实验条件都相同），从而确定实验结果的不同就是有该不同的条件造成的。在学生获得感性知识的基础上，教材利用卡通式插图、图解和文字叙述，指出酶能够显著降低化学反应所需的活化能。这种编排有助于引导学生学会确认和控制变量，有助于培养学生的科学探究能力。
关于酶的化学本质，教材没有平铺直叙地讲述，而是引导学生对有关资料进行分析。需要指出的是，巴斯德和李比希等科学家的观点都有正确的成分，但限于各种原因又都不够全面、准确。随着科学技术的不断进步，后来的科学家对酶的本质不断获得新的研究成果。教材引导学生分析这些资料，这在培养学生继承、创新、实事求是和大胆实践等科学精神和态度方面，都具有重要的教育价值。至于酶的定义，教材要求学生在分析资料后自己进行归纳、总结和完善。这体现出教材在促进学生积极改变学习方式，力求培养学生主动建构知识的编写意图。本节资料分析后面的一段短文，同样是意在结合本节的有关知识，培养学生具备正确的科学精神和态度。
关于酶具有高效性，教材是引导学生回忆上一节的实验现象以及联系自己的生活经验后得出的。关于酶具有专一性，教材是通过举实例和打比喻得出的。关于酶的第三个特性，教材设计了一个探究哪些因素影响酶活性的实验，让学生在探究后得出结论。本探究的实验指导提供了相关的背景知识，目的是便于学生提出所需探究的问题。在学生探究的基础上，教材配合两个曲线图，概括出酶的作用条件较温和的结论。本节的“科学·技术·社会”，通过多个侧面，体现出酶与人类生活的密切关系，从而进一步开阔学生的眼界。
●三维目标
1.知识与技能
（1）细胞代谢的概念。
（2）酶的作用和本质。
（3）酶的特性。
（4）提高学生观察、分析、判断的思维能力，提高学生的实验操作能力。
2.过程与方法
（1）通过本节课教学，让学生进行有关的实验和探索，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
（2）通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系；体会科学、技术、社会之间相互促进的关系，进而体会研究生命科学价值。
（3）在实验能力提高的基础上，提高学生运用语言表达的能力和分享信息、分享实验成果的能力。
3.情感态度与价值观
（1）通过学习生物学家研究酶的本质的过程，激励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。
（2）通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。
●教学重点
1.比较过氧化氢酶在不同条件下分解速率快慢的实验，并引导学生得出结论——酶的高效催化作用（酶的作用）。
2.酶的本质。
3.酶的特性。
●教学难点
1.酶的活化能降低的原理。
2.实验中控制变量的科学方法。
●教具准备
酶活性受温度、pH影响的示意图。
●课时安排
3课时
第一课时 酶的作用
●教学过程
［课前准备］
教师准备实验器材，并设计好观察记录表；学生预习实验，掌握实验的原理并设计好实验的过程。
［情境创设］
人不吃饭行吗？食物进入人体内发生了怎样的变化？这些问题在现在来说都已经十分清楚了。这些变化过程在其他生物中有没有呢？早在二百多年前科学家就对此进行了探索。
实验介绍：1783年意大利科学家斯帕兰札尼将肉块放在小巧的金属笼中，然后让鹰吞下，过了一段时间，将笼子取出，肉块不见了。
［师生互动］
问：（1）为何要将肉块放在笼子中？
答：排除了胃对肉块的物理性消化。
问：（2）对肉起消化作用的是什么物质？
答：一定是某些物质进入到金属笼中，使肉分解。现在已经知道这个能让肉分解的物质就是——酶。
问：（3）进行肉类消化的过程的条件是怎样的？
答：进行分解肉的反应是在一种极温和的条件下进行的。
问：（4）在实验室中能否也能让肉分解？能的话需要怎样的条件？
答：实验室也能进行肉的分解，但是比起在生物体中来说，需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈的条件才能进行。
总结：对于一个生物体来说要进行的生理活动非常之多，构成生物体的每一个细胞内的物质需要不断地合成与分解，不断地处于自我更新的状态，而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应，每一个化学反应都伴随着能量的变化。细胞中全部有序的化学变化的总称就叫细胞代谢。
细胞生存的条件是很温和的，那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下，迅速高效地进行呢？在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢？
过氧化氢在不同条件下的分解
实验前介绍：动植物在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反应。
2H2O2H2O＋O2
问：如何获得过氧化氢酶？
答：新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，所以新鲜肝脏研磨液含有较多的过氧化氢酶。
按以下实验步骤来进行实验：
试管编号
1
2
3
4
实验原理
过氧化氢在高温或Fe3＋或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气
第一步
每支试管各加入2 mL 3%的H2O2溶液
第二步
90 ℃热水浴
用滴管加2滴
3.5%FeCl3溶液
用滴管加2滴质量分数为20%肝脏研磨液
观 察
观察气泡冒出情况，并记录
现象
无
较多
较多
很多
将点燃的卫生香
放在液面上
没变化
火头变亮
火头变亮
复燃
原 因
没有生
成氧气
生成了少量氧气
生成了少量氧气
生成了大量氧气
结 论
酶的催化效率比无机催化剂的催化作用更显著
对上述实验进行分析，对照实验的特点。
问：上述实验分成了1、2、3、4号四支试管，哪些是四支试管共同的条件？两两比较不同的条件有几个？
答：共同点：都在试管中加入2 mL H2O2溶液，都在相同的压力下进行。
不同点：1和2：只有温度不同；1和3：3多了2滴FeCl3溶液；1和4：4多了2滴肝脏研磨液；3和4：加入的催化剂不同。
问：1号试管没有加任何试剂，它起的作用是什么？
答：它起的是对照的作用。
结论：进行该实验的其他因素相同，而只有其中某一因素不同，观察其对实验结果的影响。如果结果不同，那么影响该结果的就是这一不同的因素。在上述实验3试管和4试管只有加入的催化剂不同，那么该实验的结果3放的氧气少，4放出氧气多就是因为加入到4号催化剂的催化效率比加入到3号的高。即酶具有高效性。
问：2和4试管现象基本相同，能否在生物体中也利用2的方法来解毒？
答：不能。加热到这样的温度会造成生物的细胞死亡。
问：能否用同一滴管给3和4试管加FeCl3溶液和肝脏研磨液？
答：不能。共用滴管会让肝脏研磨液（或FeCl3溶液）残留在滴管内，难以判断出过氧化氢的分解是哪种滴加液的作用，影响实验结果的准确。
问：为何酶的催化效率会比无机催化剂更高呢？
答：酶降低了活化能。活化能就是分子从常态转化变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。活化能越大，反应就越不容易进行，反之就容易进行。
［教师精讲］
在生物体中，生物体内的化学反应每时每刻进行着。以人为例：据估计人体细胞内每分钟大约要发生几百万次的化学反应，这么多的化学反应能在人体中顺利而迅速地完成，完全是靠酶的催化作用。它和无机催化剂相比，具有更高的催化效率。
酶在细胞内的物质变化过程中起着重要作用，这个作用是其他物质无法代替的。它降低了化学反应中的活化能，而自身却没有发生变化，所以是一种催化剂。它是细胞内产生的，所以它也是细胞中具有高效催化效率的生物催化剂。它的作用就是降低活化能。
［评价反馈］
1.选用新鲜肝脏来比较过氧化氢在不同的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏中
A.含Fe离子多
B.含酶的种类多
C.温度高
D.过氧化氢酶多且活性高
2.在医院常用双氧水作为身体出现小伤口的消毒用药，能观察到什么现象吗？试解释该现象。
参考答案：
1.D 2.能看到伤口有气泡产生。原因是人体细胞中产生的酶将双氧水分解成了水和 氧气。
［课堂小结］
［布置作业］
1.查资料：催化剂之所以能加快化学反应，它的作用原理是什么？
2.预习P81的资料分析，说出酶的研究过程。从这些过程中你得到了什么启示？
［课后拓展］
1.酶—底物复合物的形成及诱导契合假说
酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。这一过程为酶－底物结合的诱导契合假说。
2.酶促反应的机制
（1）邻近效应与定向排列：两种或数种底物分子在酶活性中心聚集、特异结合，使活性中心的底物浓度增加；底物受催化攻击部位对准活性中心的催化基团，可增加催化效率。
（2）多元催化：一种酶常兼有酸、碱双重催化作用，发生多个功能基团的协同作用，提高酶的催化效率。
（3）表面效应：酶的活性中心提供的疏水环境可排除水分子对各功能基团的干扰性吸引或排斥，防止底物与酶之间形成水化膜，利于酶与底物结合。
●板书设计
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
第一课时 酶的作用
细胞代谢：细胞内全部的化学反应。
酶的作用：降低活化能更显著，催化效率更高。
●习题详解
一、问题探讨（课本P78）
1.这个实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化。
2.是胃内的化学物质——酶将肉块分解了。
3.收集胃内的化学物质，将肉块放入这些物质中，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
二、本节聚焦（课本P78）
1.因为细胞内每时每刻都进行着大量的生化反应，而这些反应都需要在相对温和的条件下进行，只有酶才能满足这样的要求。
2.绝大多数酶都是蛋白质，它是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
3.通过实验来进行研究。其中有重要贡献的科学家有巴斯德、李比希、毕希那、切赫等。
三、实验（课本P79）
1.2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
2.不能。
3.说明FeCl3中的Fe3＋和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
4.4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3＋的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
第二课时 酶的本质
●教学过程
［课前准备］
教师收集有关酶研究的资料，比如酶工程、酶的分类等。学生整理酶本质探索的基本过程，了解这些科学家所作的重要贡献和基本观点。
［情境创设］
现在已经知道细胞内的生理活动之所以如此有序地快速进行，酶的作用无可替代，但是19世纪以前，人们对这些所知甚少，人们对酶的认识是科学家不懈努力的结果。
［师生互动］
巴斯德和李比希观点的比较
巴斯德 李比希
1822～1895（法国） 1803～1873（德国）
微生物学家、通过显微镜观察 化学家，通过对化学变化的研究
发现发酵的过程中有酵母菌存在 认为糖类变成酒精就是一个化学反应
结论：没有活细胞 结论：在这个变化过程中，只有细胞
糖类不可能变成酒精 死亡之后放出了某些物质起了作用
问：从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？
答：巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或细胞的整体作用。
问：从李比希研究的领域来看，它得出结论的出发点主要是什么？
答：李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。
问：他们的争论被哪位科学家的研究成果平息了？
答：毕希纳。
请分析毕希纳研究的过程（学生活动）。
实验：酵母细胞研磨加水搅拌加压过滤含酵母细胞的提取液加入葡萄糖。
现象：冒出气泡。
结论：酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样。
酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
问：你认为毕希纳只凭上面的实验能不能说明酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用 一样？
答：不能。
问：那还应做怎样的实验？
答：对照实验。将酵母菌分成两等份，一半直接加入葡萄糖，另一半通过研磨、过滤等过程来进行，观察结果是否一样。
问：有人说毕希那的研究成果与前人无关，你同意这样的观点吗？
答：不同意。正是由于巴斯德、李比希的研究确定了争论的焦点，使得毕希纳的研究更加具有针对性。
虽然已经确定了酶在物质变化中的作用，但酶到底是什么物质仍然是困扰大家的问题。要研究酶是什么物质，首先要得到纯度较高的酶，然后才能作出鉴定。美国科学家萨姆纳在研究酶究竟是什么过程中作出了杰出贡献。
萨姆纳的研究过程
问：萨姆纳研究哪种酶？是如何确定的？
答：脲酶。借助其他科学家的研究，知道刀豆种子中脲酶的含量比较高。
问：脲酶提取出了，根据你学过的知识如何证明它就是脲酶，不是细胞中其他的有机物呢？
答：在这个实验中首先可以证明是不是蛋白质。用双缩脲试剂这个特有反应来鉴定。然后根据脲酶的特性：尿素氨＋二氧化碳，来判定它不是脲酶。
1926年萨姆纳的重要科学研究成果让人们知道脲酶就是蛋白质，后来其他科学家也提取了其他种类的酶，也证明是蛋白质，所以在以后一段较长的时间，人们都认为酶就是蛋白质。
问：科学家得出的结论应用的什么方法？
答：概括法。
问：你能说出当时概括得出这个结论的基本思路吗？
答：脲酶是蛋白质，胰蛋白酶也是蛋白质，胃蛋白酶也是蛋白质。人们发现的酶都是蛋白质，所以酶就是蛋白质。
问：这样的结论到了20世纪80年代美国科学家的重要发现出现了什么变化？
答：美国科学家切赫和奥特曼发现了一种酶，它也有催化功能，但是它是RNA。这样酶的定义就有了发展。即：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少量的是RNA。
［教师精讲］
酶作为生物催化剂，人们对它的认识经历了较长的时间，从酶究竟是在活细胞中能起作用还是释放出来起作用一直争论到到底是什么物质，每次争论的结果都让人们对酶的认识更深入一步，更加准确，所以可以说酶的本质的发现过程也正是人们认识自然的一个真实写照。
［评价反馈］
1.细胞内合成酶的主要的场所是
A.细胞质 B.线粒体 C.核糖体 D.内质网
2.分析上题中能不能说合成酶的场所是核糖体？
参考答案：
1.C 2.不能。因为还有少量的酶是RNA，它的合成场所就不在核糖体。
［课堂小结］
通过对酶本质的发现过程的学习，我们知道酶的本质就是具有催化作用的有机物。酶的本质的发现过程也说明了一个问题，这个科学结论的得出是科学家不断探索、不断进行实验，最终揭示出来的。它是许多科学家共同努力的结果。
［布置作业］
1.P82一基础题1、2、3。
2.预习酶的特性的内容。分小组来设计实验验证酶的专一性和酶要起作用需要温和条件。
［课后拓展］
通过对酶的研究，证实绝大多数的酶都是蛋白质。酶按照化学组成可分成两类：单纯酶和结合酶，单纯酶就是只有氨基酸组成，不含其他成分。例如：脲酶、胃蛋白酶等。结合酶就是除了蛋白质之外，还含有对热稳定的非蛋白质的小分子物质（如金属离子，也可以是小分子有机物），前者称为酶蛋白，后者称为辅酶。只有两者结合才具有活力。如转氨酶、乳酸脱氢酶都属于此类酶。
●板书设计
第二课时 酶的本质
酶本质的发现过程：
结论：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数为蛋白质。
●习题详解
一、练习（课本P82）
（一）基础题
1.巴斯德：发酵是在整个活细胞参与下进行的。李比希：发酵是细胞中的某些物质参与下进行的，这些物质只有在细胞死亡之后才能释放出来，才能发挥作用。毕希纳：发酵在完整细胞内或不完整细胞下都可进行，说明某些物质可促使物质进行发酵，它在细胞内外的作用相同。萨姆纳：酶是蛋白质。
2.（1）细胞代谢就是细胞内全部的化学反应，细胞内每时每刻都在进行大量的化学反应，而这些反应要进行，没有具有极高催化效率的酶是不可能完成的。（2）细胞内的化学反应之所以能在常温常压下迅速进行，也完全依赖酶的催化作用。
3.D（绝大多数酶是蛋白质，还有一些酶是RNA等有机物）
（二）拓展题
1.（1）取将待检测样品少许溶于2 mL水中；将该溶液注入试管，并向试管注入双缩脲试剂A液1 mL;向试管内注入双缩脲试剂B液4滴，摇匀；观察试管溶液的颜色呈紫色，说明该样品为蛋白质；如不为紫色则不是蛋白质。
（2）在萨姆纳之前，人们还没有一个好办法来提取和纯化细胞中的酶，当然更谈不上鉴定它了。
二、资料分析（课本P81）
1.巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。
2.巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。
3.毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。
4.萨姆纳历时9年用正确的科学方法，将酶提纯出来。他有一种坚持不懈、百折不挠的科学精神。成功属于不畏艰苦的人。
5.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少量的酶是RNA。
第三课时 酶的特性
●教学过程
［课前准备］
教师准备有关实验的器材和材料（根据学生的设计来提供）。学生预习探究——影响酶活性的条件，以小组为单位设计自己所选做的实验。
［情境创设］
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，从物质本质来看它是有机物，不同于无机催化剂，但是它们又有共性，就是都具有催化功能，那么它们的功能是不是完全一样呢？
［师生互动］
回顾：过氧化氢在不同的条件下的分解。
问：过氧化氢（H2O2）在Fe3＋的催化下，可分解成H2O和O2，动物新鲜肝脏中含有的过氧化氢酶也能催化这个反应。如果现在我们想弄清楚Fe3＋与过氧化氢酶，哪一种催化剂的催化效率高，那么，我们应该如何设计这个实验？
答：要比较Fe3＋和过氧化氢酶的催化效率，设计实验中的其他条件应该相同，如两支试管中过氧化氢溶液的量应该相同，Fe3＋和动物肝脏也应尽可能同时加入两支试管中。
问：上一节我们已经做过实验，试管3和试管4的现象有何不同？从这个实验你可以得出什么结论？
答：试管4（加了过氧化氢酶）放出的氧气比试管3（加了无机催化剂）多了许多，过氧化氢酶的催化能力强）
过氧化氢酶的催化效率和Fe3＋相比，要高很多。事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。上述实验说明了酶的一个特性——高效性。
酶还具有什么特性呢？让我们继续通过实验来探索。让学生根据自己的选择的材料来 进行。
问：淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化下能水解为麦芽糖和葡萄糖，蔗糖在酶的催化下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、果糖、葡萄糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢？（可引导学生复习P17实验）
答：设计一个对照实验，分别取两支试管，加入等量的淀粉和蔗糖，然后加入同样的淀粉酶，放在同样的环境（60 ℃）。
实验过程总结如下表：
淀粉溶液（1号试管）
蔗糖溶液（2号试管）
实验原理
淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
淀粉酶不能让蔗糖水解，所以与斐林试剂不能反应生成砖红色沉淀
实验步骤
一
试管各加入2 mL淀粉溶液
试管各加入5 mL蔗糖溶液
二
加入淀粉酶2滴，振荡，放在60 ℃的左右，反应约5 min
三
加斐林试剂→振荡→水浴加热煮沸
实验现象
蓝色→棕色→砖红色沉淀
无变化
结 论
问：哪支试管加入斐林试剂后再加热会出现砖红色的沉淀？
答：在加入淀粉的试管中。
问：出现砖红色沉淀的原因是什么？
答：装有淀粉溶液的试管中出现了还原性糖。
问：装有蔗糖溶液的试管中有何现象？
答：没有出现砖红色的沉淀。
问：实验得出的结论是什么？
答：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
上述实验说明了酶具有的又一个特性——专一性。
问：根据酶的专一性，催化蔗糖的水解，应该是哪一种酶？
答：蔗糖酶。
（用实验来验证上述实验现象）
从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的条件，比如淀粉酶要在60 ℃左右最好，那么我们能不能在低于或高于这个温度下进行这个实验呢？
答：在最适温度下，酶的活性最高，低于或高于最适温度时酶的活性都降低。
问：能不能设计一个这样的实验，来证明温度会影响酶的活性？
答：把淀粉酶放在不同的温度下进行实验。
设计实验如下表：
淀粉溶液（1号试管）
淀粉溶液（2号试管）
淀粉溶液（3号试管）
实验原理
淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀酶只有在合适的温度时候它的催化效率才最大
实验步骤
一
试管各加入2 mL淀粉溶液
二
加入淀粉酶2滴，振荡，加热至60 ℃左右，反应约5 min
加入淀粉酶2滴，振荡，保持20 ℃左右，反应约5 min
加入淀粉酶2滴，振荡，加热至100℃左右，反应约5 min
三
加斐林试剂→振荡→水浴加热煮沸
实验现象
无变化
蓝色→棕色→砖红色沉淀
无变化
结 论
只有在一定温度下酶的催化效率最好
介绍右图（P 85图5－3）
图5－1－1
温度对酶促反应速度有很大影响，如图5－1－1所示，每种酶都有自己的最适温度。在最适温度的两侧，反应速度都比较低，所以我们看到的是一个钟形的曲线。大部分酶在较高的温度下（如60 ℃以上）时，会因为酶的分子结构遭到破坏而失去活性。根据这个道理，我们在使用加酶洗衣粉时，用哪种水（如凉水、沸水、温水）浸泡好呢？
答：温水。
酶的催化效率还能受pH的影响，展示图介绍，科学实验证实，不同的pH条件下测同一种酶的活性，并且根据所得到的数据绘制成曲线图5－1－2。
图5－1－2
问：pH与酶的活性有什么关系呢？
答：在最适的pH下，酶的活性最高。
设计实验来验证不同的pH下，酶的活性不同：
1号试管
2号试管
3号试管
实验原理
过氧化氢酶能使过氧化氢快速分解
实验步骤
一
试管各加入2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液
二
pH为2左右
pH为7左右
pH为12左右
三
分别加入过氧化氢酶溶液2滴
实验现象（用卫生香来检验）
反应不剧烈，几乎无变化
复燃
反应不剧烈，几乎无变化
结 论
不同的pH下过氧化氢酶的催化效率不同
［教师精讲］
酶的专一性是普遍存在的，生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近的矿物质，如二肽酶，可以催化任何两种氨基酸组成的二肽水解。所以，确切地说，酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
酶的催化效率的高低与温度有关，它影响酶的活性，进而影响酶的催化效率。
酶的催化效率还与pH等条件有关。因为在过酸、过碱的条件下，都会使酶的分子结构遭到破坏而失去恬性。
生物催化剂——酶和无机催化剂相比，具有高效性、专一性，并且需要适宜的条件。
［评价反馈］
1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是
A.所吃食物不能消化
B.胃没有排空
C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降
D.吃药使人没有了胃口
2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是
A.pH不适合
B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了
C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用
D.小肠中没有蛋白质可被消化
3.苹果削皮之后，不马上吃掉会变色，但是放在盐水中泡一下，却不会变色，试解释为什么会出现这样的现象？
答案：1.C? 2.A ? ?削皮后，水果里的酶和水果的物质充分接触，把水果的有机物转变成了褐色的物质。放入盐水中泡一下，使水果中的酶变性，失去了作用，就不会生成褐色的物质了。
［课堂小结］
酶在细胞中的生理活动过程中的作用是无可代替的，它在催化过程中高效性、专一性和作用条件温和的特点对生物有何重要意义呢？高效性保证细胞中的化学反应快速进行，专一性使细胞代谢有条不紊地进行，作用条件的温和符合生物体存在的基本环境。
［布置作业］
P86一、基础题1、2、3，二、拓展题1。
［课后拓展］
酶和一般的催化剂相比，有共同点也有不同点。共同点：（1）都能加快反应进行；（2）只能催化热力学上允许进行的反应，而不能使本来不能进行的反应进行；（3）只能加快反应达到平衡，不能改变达到平衡时反应物和生成物的浓度。不同点：酶的特点就是它的高效性和专一性，而且作用的条件比较温和。
●板书设计
第三课时 酶的特性
●习题详解
一、练习（课本P86）
（一）基础题
1.B（唾液淀粉酶是一种蛋白质，所以要水解它只能用蛋白酶）
2.B（细胞壁的主要成分是纤维素，所以要去掉它而不损坏内部结构，就只能用水解的方法来进行）
3.这个模型中A代表酶，B代表反应物，C和D代表反应产物。该模型说明了酶的专一性。酶A专一性和反应物B结合，使B产生了产物C和D。
（二）拓展题
1.（1）A点：随着反应物浓度的增加（减少），反应速率加快（减慢）；B点：反应速率在此时达到最大值（该点对应的横坐标为最合适浓度）；C点：反应速率不再随反应物浓度的增加而升高。（2）因为图中的曲线表示的是在最适温度下催化的反应速率，所以在A点时温度升高（降低）10 ℃，则在该浓度下的反应速率就会减小。即纵坐标的值会低于原曲线。如图5－1－3所示。
图5－1－3
（3）原曲线在B点的反应物浓度足够大，说明是酶的浓度限制了反应速率的提高，此时加入少量酶，会使反应速率加快。如图5－1－4所示。
图5－1－4
2.（略）
二、本节聚焦（课本P83）
1.酶具有高效性、专一性、作用条件温和等特性。
2.受环境中的温度、pH以及抑制剂的影响。
三、旁栏思考题（课本P85）
绝大多数酶是蛋白质，强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构，所以酶比较“娇气”。
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
一、选择题
1.下列关于酶的叙述,不正确的是( )
A.酶是活细胞内产生的一类具有生物催化作用的有机物
B.酶的催化作用具有专一性和高效性
C.活细胞内合成酶的原料都是氨基酸
D.过酸、过碱的外界条件都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性
解析:因为酶的本质是蛋白质或RNA,所以合成酶的原料是氨基酸或核糖核苷酸。
答案:C
2.对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂,都能够促进其分解,下列相关叙述正确的是( )
A.二者的基本原理是相同的
B.前者是使过氧化氢分子的能量提高,而后者不影响过氧化氢分子的能量
C.两者都可以降低过氧化氢分子的活化能
D.酶和F
e
3
+
的作用原理是不同的
解析:加热主要是使过氧化氢分子的能量提高,达到活化能,使反应能够进行;催化剂则是降低过氧化氢分子的活化能,从而使反应能够发生,二者的基本原理是不同的。酶和F
e
3
+
都是催化剂,它们的作用原理是相同的,只是效率不同。
答案:B
3.下图中,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能。下列图解正确的是0( )
/
解析:酶能够降低反应的活化能,因此有酶催化时所需能量较无酶催化时要少,二者的差值表示酶降低的活化能。
答案:C
4.图乙表示图甲所示反应过程(发生在生物体中)中有关物质浓度随时间变化的曲线,下列叙述正确的是( )
/
图甲
/
图乙
A.图甲中物质a可以是麦芽糖,也可以是乳糖
B.图甲中物质b能降低该化学反应的活化能,其化学本质与无机催化剂相同
C.图乙中若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率,则温度①>②>③
D.图乙中若曲线①②③表示底物浓度一定时,不同酶浓度下酶促反应速率,则酶浓度①>②>③
解析:图甲是将物质a分解成2个一样的单体,而乳糖是由葡萄糖和半乳糖组成的。图甲中物质b在反应前后数量和性质不变,是酶,其化学本质不同于无机催化剂。酶在最适温度下活性最高,超过或低于最适温度酶活性都会降低,故曲线①对应的温度不一定高于曲线②和③。底物浓度一定时,酶浓度越高,酶促反应速率越大。
答案:D
5.下列实例中,不能说明“酶的作用条件较温和”的是( )
A.平原地区的人进入西藏后会产生“高原反应”
B.人发高烧后食欲下降
C.唾液淀粉酶进入胃后不再催化食物中的淀粉水解
D.用沸水浸泡的加酶洗衣粉洗涤效果不佳
解析:“高原反应”是氧气供应不足引起的,与酶的作用条件较温和无关。
答案:A
6.如下图所示,向含有过氧化氢溶液的两支试管中分别加入肝脏研磨液和氯化铁溶液,观察点燃的卫生香燃烧情况,比较过氧化氢的分解速率,下列叙述错误的是( )
/
A.上述反应中的自变量是催化剂的种类
B.该实验能证明酶比无机催化剂催化效率高
C.该实验如果试管1中过氧化氢溶液的量比试管2中多一些,则实验设计不合理
D.该实验的因变量是肝脏质量的变化
解析:本实验中用的是过氧化氢酶和氯化铁溶液两种不同的催化剂,所以催化剂的种类是本实验的自变量,其他的量(如两试管中过氧化氢溶液的量)一定要相同,即要遵循单一变量原则;加入肝脏研磨液(含过氧化氢酶)的试管反应更快,说明酶比无机催化剂催化效率高。本实验的因变量是过氧化氢的分解速率。
答案:D
7.下列关于酶特性实验设计的叙述,正确的是( )
A.验证酶的专一性时,自变量是酶的种类
B.验证酶的专一性时,自变量是酶的浓度
C.探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度
D.探究酶催化作用的高效性时,自变量是反应物分解速率
解析:验证酶的专一性时自变量是反应物或酶的种类。探究酶催化作用的高效性时,自变量是无机催化剂和酶。
答案:C
8.现有3支试管甲、乙、丙,先向各试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液,再按图中所示步骤操作,然后分别用斐林试剂检验。下列说法不正确的是( )
/
A.实验结果是乙、丙试管内出现砖红色沉淀
B.甲和丙试管对照,说明酶的活性受温度的影响
C.实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀
D.甲和乙试管对照,说明酶具有专一性
解析:酶具有专一性,胃蛋白酶不能分解淀粉,所以乙试管不会出现砖红色沉淀,丙试管的唾液淀粉酶煮沸10 min后失去了活性,所以不会催化分解,该试管也不会出现砖红色沉淀。只有甲试管中淀粉被分解,出现砖红色沉淀。
答案:A
9.有一种酶催化反应P+Q/R,图中的实线表示没有酶时此反应的过程,在t1时,将能催化此反应的酶加入反应混合物中,图中哪条曲线能表示此反应的真实过程?( )
/
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
解析:酶在化学反应过程中只起催化作用,与无机催化剂一样,只通过降低化学反应所需的活化能而加快反应速率,不改变平衡点,即不改变反应物、生成物达到平衡时的浓度。
答案:C
/
10.右图中曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是0( )
A.增大pH,重复该实验,A、B点位置都不变
B.B点后,升高温度,酶活性增加,曲线将呈现c所示变化
C.酶量增加后,图示反应速率可用曲线a表示
D.反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
解析:b为最适温度、最适pH条件下的曲线,此时酶的活性最大。增大pH、升高温度都会使酶活性下降,曲线对应各点会下降。酶量增加,反应速率将增大,不能用曲线a表示。
答案:D
/
11.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右图所示。下列分析错误的是0( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.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结构的改变
解析:由题图可知甲酶不被蛋白酶降解,可能是RNA。乙酶能被蛋白酶降解,说明乙酶是蛋白质。蛋白酶降解乙酶是破坏了其空间结构。
答案:B
二、非选择题
12.下面的三个图是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。请回答下列有关问题。
/
(1)图一、二、三所代表的实验中,实验自变量依次为 、 、 。?
(2)根据图一可以得出的实验结论是 。?
(3)图二曲线AB段产生的最可能原因是 。?
(4)根据你的理解,图三曲线纵坐标y最可能代表 。?
解析:(1)图一两条曲线中一组加入过氧化氢酶,另一组加入Fe3+,所以自变量为催化剂的种类;图二、三中只有一条曲线,则横坐标对应的物理量即为自变量。
(2)图一中两条曲线对比,加过氧化氢酶的反应速率快,但并未改变平衡点,说明酶具有高效性。
(3)图二中AB段反应速率不再变化,而H2O2是过量的,因此酶数量(浓度)是限制因素。
(4)图三中横坐标为温度,而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反,所以y可表示溶液中反应物的剩余量。
答案:(1)催化剂种类 H2O2浓度 温度
(2)酶的催化作用具有高效性
(3)反应过程受过氧化氢酶数量(浓度)的限制
(4)溶液中H2O2的剩余量
13.为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响,请根据提供的材料用具,完成下面的实验并回答有关问题。
材料用具:试管,量筒,滴管,试管架,pH试纸;新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液;新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为5%的盐酸溶液,质量分数为5%的氢氧化钠溶液,蒸馏水等。
/
(1)实验步骤:
①如图所示,先在1号、2号、3号试管中各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,再向1号试管内加入1 mL蒸馏水,向2号试管内加入 ,向3号试管内加入 ,并振荡试管;?
②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴 ;?
③仔细观察各试管内 ,并记录。?
(2)实验结果:?
。?
(3)实验结论:pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高,而pH偏高、偏低时过氧化氢酶的活性降低。
(4)除pH外,还有其他环境因素会影响过氧化氢酶的活性,请你就此提出相关研究课题(只要求写出课题名称):?
。?
解析:(1)该实验的目的是探究pH对酶活性的影响,因此自变量为pH,1号加入蒸馏水为对照组,2号和3号分别加入酸和碱溶液,要注意等量原则。
(2)实验结果应是过酸、过碱时酶的活性降低,催化效率降低,气泡产生少。
(4)影响酶活性的因素还有温度、重金属盐等。
答案:(1)①1 mL(等量)氢氧化钠溶液(试剂量和试剂名缺一不可) 1 mL(等量)盐酸溶液(试剂量和试剂名缺一不可) ②鸡肝研磨液 ③产生气泡的多少 (2)1号试管内产生的气泡较多,2号和3号试管内产生的气泡较少 (4)探究温度对过氧化氢酶活性的影响(或其他合理答案)
第五章 细胞的能量供应和利用
第17课时 酶的作用和本质
目标导航 1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质。2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢
(1)场所：__________内。(2)实质：各种____________的总称。(3)意义：细胞____________的基础。
2．实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解。
(1)实验过程和现象
试管编号
加入物质
处理
现象(气泡多少)
1
2 mL H2O2溶液
不做处理
________________
2
2 mL H2O2溶液
90℃水浴加热
________________
3
2 mL H2O2溶液
加2滴FeCl3溶液
________________
4
2 mL H2O2溶液
加2滴肝脏研磨液
________________
(2)控制变量
①相关概念
a．自变量：在实验过程中____________的变量。
b．因变量：____________________的变量。
c．无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的____________。
②原则：在对照实验中，除了要____________外，其他变量都应当________________。
3．酶的作用原理
(1)活化能：分子从____________________________________________所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用__________，因而____________更高。
(3)意义：使细胞代谢能在________的条件下快速进行。
二、酶的本质
1．探索历程
(1)巴斯德之前：发酵是__________反应，与__________无关。
(2)①巴斯德：发酵与酵母细胞有关，发酵是____________而不是__________________在起作用。
②李比希：引起发酵的是酵母细胞中的____________，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
(3)毕希纳：酵母细胞中的____________能够在__________破碎后继续起催化作用，就像在______________中一样。
(4)萨姆纳：酶是__________。
(5)20世纪80年代初又发现：______________也具有生物催化功能。
2．酶的本质
(1)合成场所：__________内。
(2)本质：具有________________的有机物，其中绝大多数是__________，少数是________。
知识点一 酶在细胞代谢中的作用
1．下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计的相关内容。请回答：
试管编号
加入材料
处理方法
实验现象
1
2 mL H2O2溶液＋2滴清水
室温
无气泡
2
2 mL H2O2溶液＋2滴清水
90℃水浴加热
少量气泡，带火星的卫生香不复燃
3
2 mL H2O2溶液＋2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液
室温
较多气泡，带火星的卫生香复燃
4
2 mL H2O2溶液＋2滴肝脏研磨液
室温
大量气泡，带火星的卫生香猛烈复燃
(1)对照组是____________，实验组是__________________(填试管编号)。
(2)比较1号和2号试管，你得出的结论是___________________；比较3号和4号试管，你得出的结论是______________________________________________________。
(3)某同学按照表中方法做了这个实验，结果3号试管和4号试管的现象刚好相反，他的实验失败的原因可能是： ___________________________________________________
________________________________________________________________________。
知识点二 酶的本质
2．下列有关酶的叙述，正确的是 ( )
①酶是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的在体内转化而来 ③活细胞一般都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质 ⑤有的酶是RNA ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦酶在细胞代谢、生殖和发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用
A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑧ D．③④⑤⑧
3．关于酶的叙述中，正确的是 ( )
A．酶只有在生物体内才能起催化作用
B．酶都有消化作用
C．新陈代谢的调节过程需要酶的参与
D．酶都是在核糖体上合成的
基础落实
1．所有酶都含有的化学元素包括 ( )
A．C、H、O B．C、H、O、N
C．C、H、O、N、P D．只有C、H
2．绝大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明 ( )
A．酶是由活细胞产生的
B．酶是生物催化剂
C．绝大多数酶的化学本质是蛋白质
D．酶的基本组成单位是多肽
3．在一定气候条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理测试田间作物的细胞液浓度，以此法获得作物代谢情况的必要数据。在此项测试中，自变量(实验变量)是 ( )
A．制备的一系列浓度检测液
B．一定的温度或其他数据
C．作物细胞质壁分离状态
D．作物细胞液浓度
4．酶具有极强的催化功能，其原因是 ( )
A．降低了化学反应的活化能
B．增加了反应物之间的接触面积
C．提高了反应物分子的活化能
D．酶提供使反应开始所必需的活化能
5．下列哪项不符合有关酶的叙述 ( )
A．酶是有机物
B．酶的催化效率很高
C．酶起催化作用时，和无机催化剂相同，是降低化学反应的活化能
D．酶在催化反应中本身也发生了变化
6．下列关于过氧化氢的叙述，正确的是 ( )
A．在无催化剂存在时，不会分解成水和氧气
B．过氧化氢和水一样无色无味，对皮肤无害
C．Fe3＋和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应
D．在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应的平衡点会向分解一侧移动
7．在比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是 ( )
A．有利于过氧化氢酶的释放
B．保护过氧化氢酶
C．提高过氧化氢酶的活性
D．以上说法都不对
能力提升
8．20世纪80年代科学家发现了一种RnaseP酶，是由20%蛋白质和80%RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有这种酶相同的活性，这一结果表明 ( )
A．酶的化学本质是蛋白质
B．酶是由蛋白质组成的
C．RNA也具有生物催化作用
D．绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA
9．多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶具有辅助消化的作用。关于酶的叙述，正确的是 ( )
A．多酶片中的酶都是蛋白质
B．一个酶分子只起一次作用
C．酶提供反应开始时所必需的活化能
D．食物消化过程需要酶的作用，而细胞内的化学反应不需要酶的作用
10．20世纪80年代，T.R.Cech在研究四膜虫时，发现其 rRNA前体加工除去某些片段的过程中发生“剪接反应”，该反应是在仅有RNA没有任何蛋白质参与的情况下完成的。下列推论最合理的是 ( )
A．该反应不需要酶的催化
B．四膜虫体内的这种RNA具有酶的特性
C．所有蛋白质和RNA都是酶
D．有的DNA也可能是酶
11．下列关于酶的叙述中，正确的是 ( )
A．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的细胞内起作用
B．酶的基本组成单位是氨基酸
C．酶的组成元素一定有C、H、O、N
D．酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性
12．下列有关酶的研究，按时间先后顺序，正确的是 ( )
①斯帕兰札尼证明鸟胃里的化学变化 ②施旺从胃液中提取出胃蛋白酶 ③人们认识鸟胃里无化学变化 ④科学家指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质 ⑤科学家认为，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，少数酶是RNA
A．①②③④⑤ B．③①②④⑤
C．①②④③⑤ D．③①②⑤④
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
综合拓展
13．某同学设计了一组实验装置如下图所示，用于比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率，据此回答下列问题。
(1)本实验的主要目的是探索________________________________________________。
(2)实验步骤：
①制备新鲜动物肝脏的研磨液；
②将滤纸片在肝脏研磨液中浸泡后取出，贴在反应室上侧的内壁；
③_______________________________________________________________________；
④将反应小室旋转180度，变成图B所示状态；
⑤每隔30秒读取并记录量筒中水面的刻度一次，共进行5分钟；
⑥另取相同装置，将滤纸片换为__________________________________________，重复以上步骤。
(3)若两次实验的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是___________________。
答案 知识清单
一、1.(1)活细胞 (2)化学反应 (3)生命活动 2.(1)基本无气泡产生 有气泡产生 有气泡产生 有大量气泡产生 (2)①a.人为改变 b．随自变量变化而变化 c．可变因素 ②观察的变量 始终保持相同 3.(1)常态转变为容易发生化学反应的活跃状态 (2)更显著 催化效率 (3)温和
二、1.(1)纯化学 生命活动 (2)①整个细胞 细胞中的某些物质 ②某些物质 (3)某些物质 酵母细胞 活酵母细胞 (4)蛋白质 (5)少数RNA 2.(1)活细胞 (2)催化作用 蛋白质 RNA
对点训练
1．(1)1号试管 2、3、4号试管 (2)加热能提高过氧化氢分解速率 过氧化氢酶比Fe3＋的催化效率高得多
(3)①肝脏研磨液不新鲜；②没有换滴管，用滴过肝脏研磨液的滴管滴FeCl3溶液
解析 (1)实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称为自变量，随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。(2)从表中数据得出什么结论，关键看自变量是什么，然后看结果是什么。(3)实验误差分析主要从材料的选择是否合理、操作步骤是否规范等方面进行分析。
知识链接 (1)变量：实验过程中可以变化的因素。
(2)自变量：实验要研究的因素，即人为改变的量。
(3)因变量：随自变量的变化而变化的变量。
(4)无关变量：不是要研究的因素，但对实验结果会造成影响，这样的变量称为无关变量。
(5)实验原则：实验设计时，除自变量外，其余因素都保持不变的设计为对照实验，对照实验贯彻了三大原则：单因子变量原则；对照原则；等量原则。
(6)实验组与对照组
接受自变量处理的实验为实验组；没接受自变量处理的实验为对照组。
2．D [酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。活细胞几乎都能产生酶，且酶只有催化作用。]
方法点拨 酶本质的证明实验
(1)证明某种酶的化学本质是蛋白质
实验组：待测酶溶液＋双缩脲试剂→检测是否出现紫色反应；
对照组：已知蛋白质溶液＋双缩脲试剂→出现紫色反应。
(2)证明某种酶的化学本质是RNA
实验组：待测酶溶液＋吡罗红染液→检测是否出现红色；
对照组：已知RNA溶液＋吡啰红染液→出现红色。
3．C [酶虽然是由活细胞产生的，但它的催化作用不一定非在生物体内，只要条件适宜，体内体外都可起催化作用，故A项不正确。酶的催化作用表现在多方面，有的酶促进物质合成，有的酶促进物质分解，只有消化酶才能促进消化，故B也不正确。调节新陈代谢的物质有激素、维生素、无机盐等，酶对代谢过程的化学反应起催化作用，故C正确。在核糖体上合成的物质是蛋白质，所以只有蛋白质类的酶才在核糖体上合成，少数RNA也是酶，不能在核糖体上合成，故D也不正确。]
知识链接 酶知识的正误辨析
正确说法
错误说法
产生
场所
凡是活细胞都能产生(不考虑成熟红细胞)
具有分泌功能的细胞才能产生
化学
本质
有机物(或多数是蛋白质，少数为RNA)
蛋白质
作用
场所
既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用
只在细胞内有催化作用
温度
影响
低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，高温使酶变性失活
低温引起酶的变性失活
作用
酶只起催化作用
酶具有调节、催化等多种功能
来源
生物体内合成
有的来源于食物
课后作业
1．B [蛋白质的基本元素组成为C、H、O、N；核酸的基本元素组成为C、H、O、N、P。]
2．C
解析 绝大多数酶是蛋白质，而蛋白质水解后最终可得到氨基酸。可用图表示：
3．A
4．A [分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。酶具有极强的催化功能，主要原因就是降低了化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。]
5．D [酶是一种有机催化剂，具有无机催化剂的一些特点，如都是降低化学反应的活化能，改变化学反应速率，和无机催化剂一样，在化学反应前后，性质和数量不变。同时酶又具有自己的特点，如酶的催化效率很高，不能在高温、高压、强酸或强碱等条件下保持其活性等。]
6．C [酶和无机催化剂都只能催化可以进行的化学反应，在正常情况下，过氧化氢可以分解成水和氧气。在有Fe3＋和过氧化氢酶存在的情况下，反应物被活化时需要的能量降低，因此反应速率加快，但催化剂的存在并不能改变反应的平衡点，另外，过氧化氢像水一样无色无味，但有一定的腐蚀性。]
7．A [酶是活细胞产生的，因为过氧化氢酶位于肝细胞内，所以把肝脏制成研磨液的目的是将肝细胞内的过氧化氢酶释放出来。]
8．C [由实验自身前后对照的结果可推知RNA具有生物催化功能。]
9．A [多数酶为蛋白质，少数酶为RNA。多酶片中的酶全为消化酶，其化学本质为蛋白质。酶的作用原理是降低化学反应的活化能，而不是提供反应开始时所需的活化能。另外，生物体内各种化学反应，不管是食物消化，还是细胞内的化学反应，均需酶的催化。]
10．B [四膜虫的 rRNA前体加工除去某些片段的过程中，起催化作用的酶不是蛋白质，而是四膜虫体内的这种RNA本身，即RNA也具有酶的特性。]
11．C [酶也可以在细胞外起作用，如各种消化酶；酶绝大多数为蛋白质，极少数为RNA，所以酶的基本单位为氨基酸或核糖核苷酸，蛋白质的元素种类含C、H、O、N，少数含有S、Fe、Mg等，RNA中含有C、H、O、N、P，所以酶的组成元素一定有C、H、O、N；几乎所有的活细胞都可以合成酶，并不只由腺细胞合成]。
12．B
13．(1)酶的高效性(过氧化氢酶和Fe3＋催化效率的高低) (2)③向反应小室内加入10 mL 3%的H2O2溶液 ⑥相同数量和大小浸过FeCl3溶液的滤纸片 (3)H2O2溶液放置时间过长而分解
解析 考查过氧化氢酶催化H2O2分解的实验。(1)本实验是为了探究生物催化剂与无机催化剂催化效率的高低。(2)若实验现象不明显，原因有：①加入的肝脏研磨液不新鲜；②H2O2溶液放置时间太久已被分解。本题的原因是②。
第18课时 酶的特性
目标导航 1.进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。2.说明酶在新陈代谢中的特性。
一、酶的特性
1．酶作为生物催化剂，同样具有一般催化剂的特点。
(1)改变化学反应________，降低反应的__________。
(2)不改变化学反应的________________，反应前后本身并__________。
2．酶的特性
(1)酶具有__________，是一般催化剂的107～1013倍。
(2)酶具有高度的__________。
(3)酶的作用条件________(对环境条件的改变十分敏感)。
二、影响酶活性的因素
酶所催化的化学反应一般是在比较______________下进行的。在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低；过酸、过碱或温度过高，会使酶的____________遭到破坏，使酶____________，不再恢复活性。低温可使酶的________明显下降，但在适宜的条件下活性可以________，因此酶适于________下保存。
知识点一 酶的高效性和专一性
1．研究表明：一分子过氧化氢酶能在1分钟内使5×105个过氧化氢分子分解成氧和水，相当于Fe3＋催化速率的109倍，但是对糖的水解却不起作用，这个事实说明酶分别具有( )
A．多样性，稳定性 B．高效性，多样性
C．高效性，专一性 D．高效性，稳定性
2．某同学在验证“酶的专一性”时，设计并进行如下实验：
A．实验原理：①淀粉遇碘变蓝，麦芽糖遇碘不变蓝。②唾液中含有唾液淀粉酶，不含有蔗糖酶，所以只能催化淀粉水解为麦芽糖，而不能催化蔗糖水解。
B．实验步骤：取A、B、C三支洁净试管，按下表中顺序进行操作：
操作
步骤
分组
加入
2 mL
淀粉糊
加入
2 mL蔗
糖溶液
加入
2 mL
清水
加入
2 mL稀
释唾液
30℃
水浴
滴入数
滴碘液
观察
结果
试管A
√
√
30 min
√
变蓝
试管B
√
√
30 min
√
不变蓝
试管C
√
√
30 min
√
不变蓝
C.通过该实验，这位同学得出的结论是：唾液淀粉酶只能分解淀粉，不能分解蔗糖，证明了“酶具有专一性”。
请根据以上内容回答下述问题：
(1)该同学实验设计所用的实验原理 ( )
A．不正确 B．无法验证淀粉是否被分解
C．非常好 D．无法验证蔗糖是否被分解
(2)该实验中采用两组对照，它们分别是________________、______________，分别比较的是________________________________________________________________。
(3)你认为应该对该实验的哪一步骤进行改进后才完善？将___________________并给予____________________条件。这时试管C的结果为________________，说明____________________________，原因是________________________________。
知识点二 酶的作用条件较温和
3．甲、乙、丙三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系。据图判断下列叙述中不正确的是 ( )
A．甲图表明当反应物浓度超过某一浓度时，反应速率受酶浓度的制约将不再上升
B．乙图中a点以后，随温度升高酶的活性下降
C．丙图可以表示胃蛋白酶催化反应的速率曲线
D．三图说明反应物浓度、温度、pH对反应速率均有影响
4．某同学为了探究温度对唾液淀粉酶催化作用的影响，设计了下表所示的实验。其他同学看了该实验设计后，提出了下列修改意见，其中正确的是 ( )
加入物质
试管号
1
2
稀淀粉糊(mL)
2
2
新鲜唾液(mL)
—
2
蒸馏水(mL)
2
—
恒温处理(15 min)
37℃
0℃
碘液(滴)
2
2
A.1号试管不必加入2 mL蒸馏水，而应该加入2 mL新鲜唾液
B．2号试管不必加入2 mL新鲜唾液，而应该加入2 mL蒸馏水
C．2号试管应该保持在37℃环境中进行恒温处理
D．1号试管应加入2 mL新鲜唾液，并保持在0℃环境中进行恒温处理
基础落实
1．在进行探究影响酶活性的条件的实验时，先探究不同的温度对酶活性的影响，此时温度和pH分别属于 ( )
A．自变量和因变量 B．因变量和无关变量
C．自变量和无关变量 D．自变量和对照变量
2．将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会 ( )
A．提高淀粉酶活性
B．改变可溶性糖分子结构
C．防止玉米粒发芽
D．破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
3．嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是 ( )
A．炒肉的过程中加入
B．肉炒熟后起锅前加入
C．先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟
D．室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟
4.在适宜温度、pH条件下，右图中实线表示没有酶时反应的过程。在T1时，将催化此反应的酶加入反应物中，则图中表示此反应进程的是( )
A．曲线A
B．曲线B
C．曲线C
D．曲线D
5．做唾液淀粉酶催化淀粉实验时，用口含一小口清水然后将含过的清水加入淀粉溶液中，也会使淀粉消化，和用纯唾液的效果一样，这一现象表明 ( )
A．酶的专一性 B．酶的高效性
C．酶的多样性 D．酶受温度和pH的影响
6.右图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是 ( )
A．酶促反应的最适温度
B．酶因热而失活
C．酶促反应生成物的量与时间的关系
D．酶促反应速率和酶量的关系
7．某学生为了证明唾液能够使淀粉水解，进行了下面的实验：先用碘液检验一块干面包，变蓝色；他嚼碎了另一块干面包，一段时间后用斐林试剂检验，嚼碎的面包出现砖红色；得出结论。此实验设计最大的失误在于 ( )
A．未对面包做还原糖检验
B．未对唾液做淀粉检验
C．未对嚼碎的面包做淀粉检验
D．应该用双缩脲试剂检验
能力提升
8．水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质 ( )
A．在4℃条件下易变性 B．只含有C、H
C．也能催化淀粉合成 D．含有羧基
9．下列曲线中能正确表示人体消化酶作用规律的是 ( )
A．Ⅰ和Ⅱ B．Ⅱ和Ⅲ
C．Ⅰ和Ⅳ D．Ⅱ和Ⅳ
10．科学家在某温泉喷水口中发现一种耐热细菌，其最适环境为温度80℃和pH为7.0。从这种细菌体内提取到一种细菌蛋白酶，现将这种细菌蛋白酶、胃蛋白酶、唾液淀粉酶、乳清蛋白、淀粉和适量水混合后，装入一容器内，调整pH至7.0，保存于80℃的水浴锅内。过一段时间后，容器内最终剩余的物质是 ( )
A．细菌蛋白酶、多肽、淀粉、水
B．胃蛋白酶、唾液淀粉酶、多肽、麦芽糖、水
C．细菌蛋白酶、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
D．细菌蛋白酶、胃蛋白酶、麦芽糖、水
11．下图表示某有机物中加入酶后，置于0℃～80℃环境中有机物分解总量与温度的关系图。据图判断，如果把这些物质置于80℃～0℃环境中处理，其关系图应为 ( )
A．① B．② C．③ D．④
12．下列有关某种淀粉酶的实验处理方式及结果如下表及图解所示。根据结果判断，叙述正确的是 ( )
试管编号
试管Ⅰ
试管Ⅱ
试管Ⅲ
pH
8
8
7
温度
60℃
40℃
40℃
淀粉酶
1 mL
1 mL
1 mL
淀粉
1 mL
1 mL
1 mL
A．甲物质是淀粉酶抑制剂
B．此种淀粉酶较适合在40℃的环境下起作用
C．此种淀粉酶在中性环境中的作用速率比在碱性中的快
D．此种淀粉酶在作用35 min后便会失去活性
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
综合拓展
13.如图为“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”的实验装置图，据图回答下列问题。
(1)振荡2支试管，然后将其下部浸到60℃左右的热水中，保温5 min。
①用60℃左右的热水保温，是因为α－淀粉酶的_____________________。
②保温5 min的目的是让____________________________________________。
(2)5 min以后取出试管，往2支试管中分别加入2 mL斐林试剂，并煮沸1 min。在此过程中，2支试管中溶液颜色的变化分别是：甲试管________________________；乙试管________________。设置乙试管的目的是作为________。
(3)解释甲、乙两试管中溶液颜色变化的原因。
①甲试管___________________________________________________________；
②乙试管___________________________________________________________。
(4)上述实验现象说明了_______________________________________________。
(5)从上述实验结果可得到的结论是______________________________________。
答案 知识清单
一、1.(1)速率 活化能 (2)平衡点 不改变 2.(1)高效性 (2)专一性 (3)温和
二、温和的条件 空间结构 永久失活 活性 恢复 低温
对点训练
1．C
解析
思路导引 正确解答该题应围绕酶的特性展开以下思考：(1)过氧化氢酶的催化效率是Fe3＋的109倍，这说明了什么？(2)过氧化氢酶对糖的水解却不起作用，说明了什么？(3)以上事实说明了酶具有什么特性？
知识链接 酶对化学反应的影响
(1)甲图说明：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶浓度与酶促反应速率成正比。
(2)乙图说明：酶A会促进A反应物的酶促反应，酶B则不会，所以酶具有专一性。
(3)丙图说明
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。
2．(1)D (2)试管A与试管B 试管B与试管C 清水和唾液对淀粉水解的催化效果的差别、唾液对淀粉和蔗糖水解的催化效果的差别 (3)试管C中滴加碘液的步骤换成加入斐林试剂 沸水浴加热 无颜色变化 唾液淀粉酶不能催化蔗糖水解 唾液淀粉酶具有专一性
解析 此实验目的是验证“酶的专一性”，在分析评价实验时，应遵循单一变量原则和对照原则。本题所加试剂不对，蔗糖与碘液不发生颜色反应，不能说明淀粉酶不能催化蔗糖水解，应加入鉴定产物的试剂，如斐林试剂。
实验链接 设计实验的一般思路，首先找出并分析实验目的，获取实验变量和实验类型，然后设计实验步骤，在步骤设计中遵循基本实验原则，最后预期实验结果。验证性实验只有一种预期结果，而探究性实验则需要做各种可能的结果分析。一切实验都要在可行性的条件下进行，如用碘液检测蔗糖是否水解是不可行的。
3．C [胃蛋白酶的最适pH为1.5，显然丙图曲线不能表示胃蛋白酶催化反应的速率变化。]
知识链接 pH和温度对酶活性的影响
(1)甲图说明：①在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用将减弱。②过酸过碱都会使酶失活。③不同的酶最适pH不同。
(2)乙图说明：①在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。②低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活。
(3)丙图说明：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
4．A [实验的自变量是温度，除两试管控制温度不同之外，其他方面都是相同的。]
思路导引 解答本题首先要掌握实验原理、方法、过程及结果，尤其注意对照实验的设计，要突出单一变量等原则，然后逐项分析。
实验链接 “探究温度对酶活性影响”实验结果的鉴定方法
本实验不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才能有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。
课后作业
1．C [实验过程中人为改变的变量称为自变量。除了自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，会对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。本实验中，人为改变的因素为温度，所以温度是自变量，而pH为无关变量。]
2．D [由题意知，甜玉米的可溶性糖含量高，放入沸水中片刻，破坏了有关酶的空间结构而使其变性失活，可溶性糖不能再转化成淀粉，所以能保持其甜味。]
3．D [蛋白酶作为一种生物催化剂，其活性受温度、pH等条件的影响，炒、煮等措施都会因温度过高而导致酶失活。]
4．C [酶的作用是降低活化能，因而催化效率更高，但它并不改变反应平衡点。从图中可以看出，曲线A、B、D均改变了此反应的平衡点，都是错误的。曲线C，酶促反应达到平衡的时间缩短(即反应速率提高)，而不改变反应的平衡点。]
5．B [题干的意思是唾液用量极少与用量较多的催化效率一样，说明酶具有高效性。]
6．D [从图可知，40℃是酶促反应的最适温度；50℃及50℃以上的温度会使酶变性失活；该图还反映出酶促反应生成物的量与时间的关系；该坐标图是在酶量一定时测定的，故不能得出D项信息。]
7．A [干面包中还没有检测是否含有还原糖。]
8．D [本题考查了酶的本质、特性及元素组成。由题意知，该物质在细胞内合成，具有生物催化作用，故该物质为酶。生物体内绝大多数的酶是蛋白质，蛋白质由氨基酸脱水缩合形成，一条肽链上至少含有一个氨基和一个羧基；酶的活性易受温度、pH的影响，低温时酶的活性受抑制但不会变性，高温、pH过高或过低会使酶变性失活；蛋白质主要含C、H、O、N四种元素，有的蛋白质还含P、S等元素；酶有专一性，一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。]
9．D [人体消化酶的最适温度在37℃左右，对应曲线Ⅱ；底物浓度较低时，曲线Ⅲ应与虚线(酶含量为a)有一部分重合。]
10．A [在pH为7.0，温度为80℃的条件下，只有细菌蛋白酶具有酶活性，而胃蛋白酶、唾液淀粉酶、乳清蛋白作为蛋白质，都将被细菌蛋白酶分解为多肽，由于唾液淀粉酶被分解，所以不可能将淀粉分解。]
11．B [该题考虑的是影响酶活性的因素：温度。在最适宜温度以下，随着温度的升高酶活性增大；超过最适宜温度，随温度升高酶活性下降甚至变性失活。从图中可看出超过40℃被分解的量就不变了，说明酶已经变性失活。所以如果把这些物质置于80℃～0℃环境中处理，酶在80℃已经变性失活，所以被分解的总量保持不变。故选B。]
12．B [三支试管加入甲物质后Ⅱ和Ⅲ中的淀粉被迅速分解，所以甲物质不是淀粉酶抑制剂；由表看出：此种淀粉酶在碱性环境中的作用速率比在中性中的快，较适合在40℃的环境下起作用；此种淀粉酶在作用35 min后便分解完淀粉。]
13．(1)①最适催化温度是50～75℃ ②淀粉分解得多，产生的麦芽糖较多 (2)由蓝色变为砖红色 无颜色变化 对照 (3)①淀粉被淀粉酶分解为具有还原性的麦芽糖，在加热条件下，使蓝色的Cu(OH)2还原为Cu2O而呈现砖红色 ②淀粉酶不能将蔗糖分解，蔗糖不具有还原性 (4)淀粉酶能催化分解淀粉为还原性的麦芽糖 (5)酶具有专一性
解析 酶发挥作用需要适宜的条件，在此实验中自变量为反应物类型，因此要控制酶处在适宜的温度和pH条件下，并且要给予足够长的时间使反应进行。在适宜的条件下淀粉酶可以使淀粉分解成麦芽糖，麦芽糖具有还原性可以和斐林试剂反应生成砖红色沉淀，淀粉酶不能分解蔗糖而蔗糖又不具有还原性，不能与斐林试剂发生反应，这一实验验证了酶具有专一性。
课件67张PPT。 第 5 章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶自主学习 新知突破1．识记细胞代谢的概念和酶的本质。
2．理解酶在代谢中的作用和特性。
3．会设计实验探究或验证酶的特性及影响因素。
1．细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞___________的基础。酶的作用和本质生命活动2．酶的作用及机理
(1)酶的作用：具有___________作用。
(2)活化能：分子从______转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(3)作用机理：______________________，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。生物催化常态降低化学反应的活化能
3．酶的本质
酶是________产生的具有______作用的________，其中绝大多数酶是_________，少数是RNA。活细胞催化有机物蛋白质
[思考探讨] 1.细胞代谢的场所在哪里？
2．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，自变量、因变量和无关变量分别是什么？
3．酶发挥作用的场所是什么？
提示： 1.细胞。
2．自变量：常温和90 ℃水浴、加入的FeCl3溶液和肝脏研磨液。
因变量：气泡释放的多少、卫生香的复燃程度。
无关变量：H2O2的用量、pH等。
3．细胞内外。1．酶的本质2．酶的作用机理
酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：
(1)图中a和b分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。
(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。
(3)用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。3．酶本质的实验验证
(1)证明某种酶是蛋白质。
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→出现紫色反应。
若实验组出现紫色反应，则说明待测酶液是蛋白质。
(2)证明某种酶是RNA。
实验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色。
对照组：已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色。
若实验组出现红色，则说明待测酶液是RNA。1．酶具有_________：酶催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
2．酶具有________：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的特性高效性专一性
3．酶的作用条件较温和：酶在最适宜的_____________条件下，其活性最高。0 ℃左右的低温使酶的活性______，过酸、过碱、高温会使酶______。温度和pH降低失活
[思考探讨] 4.在反应前后酶的数量和性质是否发生改变？
5．过酸、过碱、高温会使酶失活的原因是什么？
提示： 4.不发生改变。
5．使酶的空间结构发生改变。1．酶活性
(1)概念：酶对化学反应的催化效率。
(2)酶活性的表示方法：
酶对化学反应的催化效率，可用单位时间内反应物减少量或产物生成量来表示。
(3)影响酶活性的因素：温度、pH。2．表示酶高效性的曲线(如右图)
(1)催化剂可加快化学反应速率，加入酶与无机催化剂对比，说明酶具有高效性；加入酶与未加酶对比，说明酶具有催化作用。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。
3．酶具有专一性4．影响酶促反应的因素
(1)温度：在一定温度范围内，酶的活性随温度升高而升高。酶活性最高时的温度，为酶的最适温度。若超过最适温度，酶活性随温度升高而逐渐下降，甚至停止(酶失活)，如右图所示。(2)pH：酶活性最强时的pH，为该酶的最适pH。若超过或低于最适pH，酶活性降低，甚至丧失，如右图所示。
反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度，如下图所示。(3)酶浓度：在有足够底物而其他因素适宜的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比，如图1所示。 图1 图2
(4)底物浓度：当酶浓度、温度和pH恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率也不再增加，如上图2所示。 (1)影响酶活性的因素是温度、pH，影响酶促反应速率的因素是酶活性、酶浓度、反应物浓度。酶活性和酶促反应速率是两个概念，但两者存在相关性。酶活性的改变一定导致酶促反应速率改变，而酶促反应速率的改变不一定是由酶活性改变引起的。
(2)过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，但并未涉及肽键的断裂。0 ℃左右，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下，酶的活性可以升高。[记知识纲要] [背关键语句]
1．细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
2．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。
3．酶具有生物催化作用，能够降低化学反应的活化能。
4．酶的作用具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点。温度过低，酶的活性降低；过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，酶丧失活性。合作探究 课堂互动酶的本质和作用 关于酶的叙述，错误的是( )
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
[自主解答] ________ 解析： 无论细胞分化到什么程度，某些基本的物质和能量代谢是所有细胞共有的，如细胞呼吸、转录、翻译等，这些反应中涉及的酶就是分化程度不同的细胞中所共有的酶，如呼吸酶、RNA聚合酶等，A正确。酶的催化作用需要一个适宜的温度，如果低于这个温度，会使分子运动减弱，反应速度降低，表现为酶活性降低，但并没有改变酶的空间结构，是一种可逆的过程，B错误。酶在生化反应中起着催化剂的作用，其作用机理是降低化学反应的活化能，提高了反应速度，C正确。
绝大多数酶的化学本质是蛋白质，酶在一些化学反应中可作为催化剂，而在另一些化学反应中，则可能作为底物被相关蛋白酶分解，D正确。
答案： B1．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。下列分析错误的是( )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C．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结构的改变
解析： 酶的作用具有专一性，用蛋白酶处理后，蛋白质类酶的活性会因其分子结构改变而逐渐降低，非蛋白质类酶的活性不受影响。酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此乙酶的化学本质是蛋白质，甲酶的化学本质是RNA。酶的生理作用都是催化作用。
答案： B影响酶促反应的因素 图一曲线a表示在最适温度、最适pH条件下时间与生成物量的关系，图二曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是( )A．图一曲线a中，甲点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足
B．图二曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示
C．分别在图二中取乙、丙点的速率值，对应图一中的曲线c和d
D．减小pH，重复该实验，图二曲线b应变为曲线f；增大pH，应变为曲线e
[自主解答] ________
解析： 图一曲线a中，甲点后，限制因素为底物的浓度，A错误；图二曲线中当底物浓度一定时，减少酶量，反应速率降低，B正确；图二乙、丙点的速率值是一个定值，无法用曲线c和d表示，C错误；图二曲线b是在最适pH下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系，无论pH增大还是减小，曲线b都应变成曲线f，D错误。
答案： B 影响酶活性条件的最适值
(1)酶催化反应时，酶不同，其最适pH不同，最适温度不同，但特定的酶最适值为定值，在最适值条件下，催化效率最高。
(2)并非在最适的pH或温度下反应就一定能进行，若将温度调至100 ℃，那么，即使在最适pH时，多数酶会丧失活性。2．影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。如图表示在最适温度下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。有关说法正确的是( )
A．在A点增加反应物浓度，反应速率将加快
B．在C点增加反应物浓度，反应速率将加快
C．若在A点提高反应温度，反应速率会加快
D．若在B点增加酶的浓度，反应速率会减慢
解析： A点的限制因素是横坐标(反应物浓度)，故增加反应物浓度，反应速率将加快，A正确；而C点时反应物浓度已不再是限制反应速率的因素了，B错误；A点提高温度必然会导致反应速率减慢，C错误；B点的限制因素是酶的浓度，若增加会使反应速率加快，D错误。
答案： A探究酶的高效性及影响酶活性的因素 下列关于酶的实验不正确的是( )
A．上述反应中的自变量是催化剂的种类
B．该实验能证明酶具有高效性
C．该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好
D．该实验的因变量是肝脏质量的变化
[自主解答] ________
解析： 本实验中用的是过氧化氢酶和氯化铁溶液两种不同的催化剂，所以催化剂的种类是本实验的自变量，而加入肝脏(含过氧化氢酶)的试管反应更快，说明了酶具有高效性；因变量是产生O2的快慢。
答案： D[实验步骤][实验结论]
(1)酶具有高效性。
(2)酶的作用：通过降低活化能，使生物化学反应尽快达到平衡点，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。
[操作要点]
(1)本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜，肝脏必须进行研磨，使过氧化氢酶释放出来。
(2)H2O2有腐蚀性，不要使其接触皮肤。
(3)卫生香不要插到气泡中，以免卫生香因潮湿而熄灭。
Ⅱ.探究温度对酶活性的影响
[实验原理]
唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃，淀粉在淀粉酶的催化作用下分解为麦芽糖，淀粉遇碘液变蓝色。 [实验步骤]3．下图是验证酶的催化特性的几组对比实验，1～5号试管内装有等量的H2O2溶液。1～4号试管控制温度与投入物品如图所示，请回答：(1)若投入物品后，立即用带有火星的卫生香去试探1～4号试管口，________号试管口会出现猛烈燃烧现象。
(2)若1号、2号、3号、4号都是为了验证酶的某特性而设置的对照，________号没有设置的必要。
(3)若要证明酶的活性受酸碱度的影响，而再增设5号试管，请补充：
①5号试管内应加入：____________________________。
②5号试管温度应控制在________℃。
③你设置的5号试管与________号试管可作为一组对比实验。解析： 2号试管中为新鲜猪肝，酶活性最强，反应生成的O2最多，会出现猛烈的燃烧。1、2号是催化剂的种类对实验的影响，即验证酶的高效性，那么4号没有必要设置。如果要证明酶的活性受酸碱度的影响，那么保证酶正常，变量是酸碱度，即在5号试管加入新鲜的猪肝，改变其所处环境的pH，将5号作为实验组，2号为对照组。
答案： (1)2 (2)4 (3)①1 g新鲜猪肝、盐酸(或NaOH) ②37 ③2高效测评 知能提升1．下列实验所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是( )
A．利用果胶酶提高水果的出汁率
B．滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解
C．滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率
D．利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率
解析： A项中的果胶酶，B项中的过氧化氢酶，都是具有催化作用的有机物。C项中的FeCl3是无机催化剂。酶和FeCl3的作用原理均是降低化学反应活化能。利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率中无催化反应的发生。
答案： D2．胰蛋白酶作用于一定量的某种物质，温度保持37 ℃，pH保持在最适值，生成物量与反应时间的关系如图，下列叙述不正确的是( )
A．该酶作用的底物是蛋白质
B．在140 min后曲线变成水平，这是因为底物量一定，底物已被消耗尽
C．若增加胰蛋白酶的浓度，其他条件不变，则生成物量可在更短时间达到最大值
D．若胰蛋白酶的浓度和其他条件不变，反应液的pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速率将上升解析： 酶具有专一性，胰蛋白酶的作用底物是蛋白质，A正确；在140 min后曲线变成水平，这是因为底物已被消耗尽，B正确；若增加胰蛋白酶的浓度，其他条件不变，则反应速率会加快，生成物量可在更短时间达到最大值，C正确；胰蛋白酶作用的最适pH是8, pH过低会使胰蛋白酶变性失活，再改变pH，催化反应的速率不变，D错误。
答案： D3．下图过氧化氢分解速率曲线，说明了酶的哪种特性( )
①专一性 ②高效性 ③催化特性 ④在温和条件下进行
A．①④ B．③④
C．①② D．②③
解析： 该图设置的三组实验说明酶、无机催化剂、不使用催化剂的条件下，加入酶的化学反应到达平衡点快，说明酶具有高效性和催化特性。
答案： D4．为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是( )
A．实验② B．实验①
C．实验①、实验②都能 D．实验①、实验②都不能
解析： 双缩脲试剂检测的是蛋白质，蛋白酶也是蛋白质，故本题无法从化学特性上达到目的，只有考虑物理特性，如蛋白块的变小或消失。
答案： A
5．已知大麦在萌发过程中可以产生α－淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α－淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：回答下列问题：
(1)α－淀粉酶催化________水解生成二糖，该二糖是________。
(2)综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________，这两支试管中淀粉量不同的原因是_____________________________________ 。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是________________________________________。
(4)综合分析试管2、3和4的实验的结果，说明__________
________________________________________________。解析： 该实验的目的是验证GA可诱导种子产生α－淀粉酶。通过对表格中的实验分组和操作加以对比、分析得知，实验的变量是GA的浓度变化、是否加种子、种子是否带胚，试管中添加水量不同的目的是保证试管中液体总体积不变。实验过程中，一定要遵循单一变量原则，选好对照组和实验组，如1和2、2和3、3和4、4和5等。在无关变量保持一致的条件下，根据因变量，即淀粉加碘液变蓝后颜色的深浅，确定淀粉剩余量的多少，从而推出含有α－淀粉酶量的多少，进而推出种子产生α－淀粉酶的场所和GA浓度对α－淀粉酶产生量的影响。(1)酶具有专一性，α－淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麦芽糖。(2)试管1和试管2的实验中，单一变量为种子是否有胚，根据实验结果，试管1颜色比试管2浅，则试管1含有的淀粉少于试管2含有的淀粉，从而说明试管1产生了α－淀粉酶，可得出结论：有胚的种子能产生α－淀粉酶，并使淀粉水解。(3)没有GA溶液且种子去胚的试管2，其实验结果和不含种子的试管5相同，说明没有α－淀粉酶的产生，含GA溶液且种子去胚的试管3的实验结果比试管2颜色浅，说明有α－淀粉酶产生，进而推出GA能诱导种子产生α－淀粉酶。(4)试管2、3、4里的种子都是去胚的，单一变量是GA的浓度，根据实验结果，发现随GA浓度升高，试管中含有的淀粉逐渐减少，说明试管中产生的α－淀粉酶逐渐增多。
答案： (1)淀粉 麦芽糖 (2)少 带胚的种子保温后能够产生α－淀粉酶，使淀粉水解 (3)诱导种子生成α－淀粉酶 (4)GA浓度高对α－淀粉酶的诱导效果好谢谢观看！
