(共12张PPT)
影响酶促反应速率的因素
研究目的：
推荐器材：
滤纸、pH试纸、温度计、试管、烧杯、酒精灯；过氧化氢溶液、葡萄糖、干酵母等
说明影响酶活性的因素
影响酶促反应速率的因素
研究指导：
1. 一项实验表明，pH对酶的活性有影响，结果如下图
影响酶促反应速率的因素
2. 问题与假设：根据上述事实，小组讨论并提出一个有关影响酶促反应的因素的问题。针对问题，作出假设。
3. 设计与实验：根据假设，利用推荐器材设计实验。实施实验，注意观察实验现象和收集实验数据。
影响酶促反应速率的因素
4. 交流与合作：和其他小组交流研究计划。小组成员分工合作。
5. 结论与反思：分析现象和数据，得出研究结果，并反思实验过程，改进实验设计。
影响酶促反应速率的因素
例1：
探究pH对过氧化氢酶的影响
过氧化氢溶液和缓冲液 （pH5.0 、pH6.0 、 pH7.0 、 pH8.0）一起加入试管中，再加入等量酵母菌液，观察试管中气泡的情况，来探究pH对 过氧化氢酶活性的影响
结果： 当缓冲液是pH7.0 时，量筒中收集
的气体的体积最大。
思路：
最适pH
结论：
在最适pH下，酶的活性最高， pH偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
影响酶促反应速率的因素
例2：
探究温度对淀粉酶活性的影响
淀粉遇碘形成蓝色化合物。淀粉酶
可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡
萄糖，麦芽糖和葡萄糖遇碘后，不
形成蓝色化合物。
实验原理：
试管
1 2 3
淀粉溶液 2mL 2mL 2mL
温度 37 ℃温水 沸水 冰块
稀释唾液 1mL 1mL 1mL
碘液 １滴 １滴 １滴
结果现象
不变蓝
变蓝
变蓝
结论：温度是影响酶促反应速率
的重要因素之一。
温度对酶促反应的影响有两个方面：
1、化学反应速度随着温度的升高而加快，
如曲线a;
2、酶分子本身会随着温度的升高而发生
热变性，且变性速率加快，升高到一
定温度，酶将变性失活，如曲线b。
b
a
结论：在最适宜温度
下酶的活性最高，温
度偏高或偏低酶的活
性都会明显降低。
酶活性
温度
影响酶促反应速率的因素：
1、温度、pH
2、酶的浓度：反应速率随
酶浓度的升高而加快。
3、底物浓度：在一定浓度
范围内，反应速率随浓
度的升高而加快，但达
到一定浓度，反应速率
不再变化
酶促反应速率
酶的浓度
酶促反应速率
底物浓度
酶量一定第四章 细胞代谢
第1节 ATP和酶
【学习目标】
1.解释ATP是细胞内的能量“货币”。
2.举例说明酶的特性和酶促反应的过程。
3.解释影响酶活性的因素。
【重难点提示】
重点：ATP的生理功能，酶的概念及催化特点
难点：ATP和ADP之间的相互转化
【学习展示】
生物体内时时刻刻都进行着 。新陈代谢一旦停止，生命也就结束了。 是生物最基本的特征，是生物与非生物 的区别。
一、新陈代谢与ATP：
[知识梳理] 阅读教材，完成并记住如下内容.
新陈代谢不仅需要酶，而且需要______。______是细胞的主要能源物质，_____是生物体内储存能量的物质。但是，这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用，只有在细胞中随着这些有机物逐步氧化分解而释放出来，并且储存在______中才能被生物利用。_______是新陈代谢所需能量的___________。
1、ATP的结构简式
ATP是_______ __的英文缩写符号，高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在 以上的磷酸化合物，ATP水解时释放的能量高达 。
ATP的结构式可以简写成_______ ________。简式中的____代表腺苷，腺苷由 和 组成，如果腺苷上加上一个磷酸基就是 核苷酸。
2、ATP与ADP的相互转化
ATP分子中______A的那个高能磷酸键，在一定的条件下很容易水解，也很容易重新形成。
在ATP与ADP的转化中，ATP的第____个高能磷酸键位于末端，能很快地水解断裂，释放能量，同样，在提供能量的条件下，也容易加上第_____个磷酸使ADP又转化为ATP，转化式可表示为 ，其中ATP的水解酶与合成酶 同一种酶。ATP在细胞内的含量是_____的。ATP在细胞内的转化是十分迅速的。细胞内ATP的含量总是处在___________之中，对于构成生物内部稳定的供能环境，具有重要意义。
3、ATP的形成途径
对于动物和人来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自_________________，对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自__________和__________。构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的 _和 。故把ATP比喻成细胞内流通着的“ ”。
[思考讨论]
1、ATP中有哪些磷酸键？ATP在细胞中很少，如何实现源源不断供应能量的？
2、ATP 彻底水解后可以得到哪些成分？
3、推测能产生ATP的场所有哪些？
二、新陈代谢与酶:
[知识梳理] 阅读教材，完成并记住如下内容.
新陈代谢是生物体内全部 的化学变化的总称，其中的每一个化学变化都是在 作用下进行的。
1、酶的发现：
美国科学家萨姆纳通过实验证实酶是一类具有_ ，科学家切赫和奥特曼发现少数 也具有生物催化作用。总之，酶是_______产生的一类_______________ ___的_________，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是______，少数的酶是RNA。
2、酶的特性
科学研究表明，所有的酶在一定的条件下，都能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而酶本身______ 。实验说明，过氧化氢酶和Fe3+的催化效率不同，一般地说酶的催化效率是无机催化剂的 倍，说明酶的催化作用具有 性的特点。
实验说明，淀粉酶只能催化________，对蔗糖则不起作用，确切地说每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。酶的催化作用具有________的特点。
实验说明，________、________以及________和________，都影响淀粉酶的活性，_______、_______和_______都能使酶分子结构遭到破坏而_______。除上述原因外，影响酶促反应的因素还有 、__ __等。
[思考讨论]
1、为什么酶具有高效性？
2、用图像模型说明酶具有专一性？
3、为什么酶的活性容易受环境的温度、PH的影响？
[交流思路]
[例1]
下列关于酶的叙述，不正确的是
A．酶的催化效率很高 B．酶大多数是蛋白质，少量是RNA
C．酶只有在细胞内才具有催化功能 D．淀粉酶不能催化麦芽糖分解成葡萄糖
[例2]
下列关于“ATP ADP+Pi +能量”反应式的叙述．正确的是
A．反应式物质可逆，能量不可逆
B．反应式能量可逆，物质不可逆
C．两者均可逆
D．生物体内，ADP转变成ATP所需能量都来自呼吸作用
【知识归纳】
第1节 ATP和酶
A、 基础训练
一、ATP：
1、高等植物体内产生ATP的生理过程有
A.呼吸作用、渗透作用 B.呼吸作用、蒸腾作用
C.光合作用、主动运输 D.光合作用、呼吸作用
2、生物体内既能贮存能量,又能为生命活动直接提供能量的物质是
A.葡萄糖 B.糖原 C.三磷酸腺苷 D.脂肪
3、下列生命现象中不伴有ATP消耗的是
A．神经冲动的传导 B．植物细胞吸收水分
C．葡萄糖在小肠中被吸收 D．根尖生长点细胞有丝分裂
4、ATP是生物体内的高能化合物。人和动物的生命活动所需要的ATP主要通过________________作用释放的能量来合成。植物体内ADP转化成ATP所需要的能量主要来自________________作用和________________作用。ATP中________________水解，释放能量用于生命活动。
二、酶：
1.血液凝固是一系列酶促反应过程,采集到的血液在体外下列哪一种温度条件下凝固最快
A.0℃ B.15℃ C.35℃ D.25℃
2．酶是活细胞产生的。下列关于酶的论述错误的是
A．有些酶是核酸 B．酶的数量因参与化学反应而减少
C．酶的活性与pH有关 D．酶的催化效率很高
3．催化脂肪酸水解的酶是
A 肽酶 B 蛋白酶 C 脂肪酸 D 淀粉酶
4、在适宜的条件下，用含有过氧化氢酶的鲜猪肝研磨液催化过氧化氢分解，比用FeCl3溶液催化过氧化氢分解的速度快得多，这说明与无机催化剂相比，酶具有的特性是
A．专一性 B．多样性 C．高效性 D．适应性
B、提升探究
1、下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是 （ ）
2．右图表示某种动物消化酶的催化反应速度与温度之间关系的曲线是
A.① B.② C.③ D.④
实验题训练
1、下列A、B、C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值的关系。请据图回答下列问题：
（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是 。
（2）图B中，a点所对应的温度称 。
（3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是 。
（4）将装有酶与反应物的甲、乙现两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中，20分钟后取出转入37℃的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为甲 ，乙 。
（5）图C表示了 催化反应的速率变化曲线。
A、唾液淀粉酶 B、胃蛋白酶 C、胰蛋白酶 D、植物淀粉酶
2、用蛋清制备一定量的混浊液，然后用其进行下列实验。实验处理和结果如下表所示。根据实验结果回答：
实验一 单位：mL
处理 试管号
1 2 3 4
水 2 0 0 0
蛋清混浊液 0 2 2 2
A酶溶液 1 1 1 0
煮沸后冷却的A酶溶液 0 0 0 1
稀盐酸溶液 0.5 0.5 0 0.5
碳酸钠溶液 0 0 0.5 0
37℃水浴30min
结果 无变化 液体变清 无变化 无变化
实验二 单位：mL
处理 试管号
5 6 7 8
水 2 0 0 0
蛋清混浊液 0 2 2 2
B酶溶液 1 1 1 0
煮沸后冷却的B酶溶液 0 0 0 1
碳酸钠溶液 0.5 0.5 0 0.5
稀盐酸溶液 0 0 0．5 0
37℃水浴30min
结果 无变化 液体变清 无变化 无变化
（1）A酶发挥作用所需要的pH环境为____________；B酶发挥作用的pH环境为____________。
（2）第4管和第8管液体不发生变化的原因是________________________。
（3）如果第2管反映的是胃内的消化过程，那么A酶是____________，蛋清的分解产物主要是____________。
（4）如果第6管代表小肠内消化过程，且B酶由多种消化酶组成，其消化产物能否被吸收 为什么 ________________________。
3、胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如下图，请回答下列问题：
（1）该酶作用的底物是______________。
（2）在140分钟后，曲线变成水平，这是因为______________________________________。
（3）若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。
（4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH值由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将_____________，原因是_____________________________________________。
（5）下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是
4、为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为A、B，各注入2mL体积分数3％的H2O2溶液；再向A管滴人2滴3.5％FeCI3溶掖，向B管满人2滴质量分数20％的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振蔼；用点燃但无火焰的卫生香检验；观察并记录结果。
(1)本实验的主要目的是探索
(2)如果两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是 。
(3)过氧化物酶也能催化H2O2的分解，产生的[O]能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化物酶，设计了如下实验。
参照上图所给信息，回答下列问题。
①3号试管内加入的物质是 。
②设计2号试管作为对照的具体目的是 。
③如果2号试管未产生颜色反应，则出现橙红色沉淀的是第 号试管。
5、荔枝是著名的岭南佳果．其果皮中存在多酚氧比酶，多酚氧比酶能够氧化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一．褐变的发生严重影响了荔枝的深鲜效果：果皮褐变面积百分率．常作为荔枝保鲜效果的指标，在不考虑其它因素影响褐变的前提下，利用上述现象．以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计了一个实验，旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。
(1)请补充下列实验设计中空缺的内容：
①设计温度梯度：5℃、lO℃、15℃、20℃、25℃、30℃
②确定测量指标：荔枝果皮褐变面积百分率；
③选择同一品种、 和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，将其分成 组，每组数量 ，装入保鲜袋并作好标签后．分别放入相应温度的恒温箱中；
④经过5天后，取出荔枝果实．测定并记录褐变面积．
（2）请据右图分析实验结果：_________
(3)请结合上述实验结果，指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围。
(4)削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变，请据此分析要选择无机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因_________
(5)在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化上述的褐变反应过程。如果在此条件下．荔枝果皮不会发生褐变，可否在此条件下贮藏荔枝 为什么 ______________________
(6)除上述温度、氧和机械损伤以外．还有哪些因素影响果蔬保鲜效果，请提出两种相应的保鲜措施。
答案
1-9 D/C/B/BD/A/B/D/D/B
10答案: 呼吸 光合 呼吸 高能磷酸键
1-10 C/B/B/A/C/C/D/A/B/9．（8分）
（1）在该实验中，只有在恒温的条件下，才能排除温度因素对结果的干扰（1 分），37℃是唾液淀粉酶起作用的适宜温度（2分）。 （2）淀粉已完全分解（1分）。（3）提高唾液的稀释倍数（1分）。（4）唾液淀粉酶的最适pH值6.8（2分），高于或低于此pH时，酶活性逐渐降低（1分）。
10、（1）受反应液中的酶浓度的限制（写酶不足也给分）
（2）酶反应的最适温度（3）温度升高使酶活性下降
（4）速度加快 无催化反应（5）C
11答案：（9分）（1）酸性碱性（2）高温煮沸使A酶及B酶均失去活性（或答酶失去活性）（3）胃蛋白酶多肽（4）能吸收蛋清已被分解成氨基酸
12答案：（8分）（1）见右图
（2）实验结果预测及分析：一段时间后，
①袋内外液体均不变蓝，表明淀粉和碘均不能通过；
②袋内外液体均变蓝，表明淀粉和碘均能通过；
③袋内液体变蓝，袋外液体不变蓝，表明碘能通过，淀粉不能通过；
④袋外液体变蓝，袋内液体不变蓝，表明碘不能通过，淀粉能通过。
（注：结果预测应与实验设计一致）
13答案:（7分）（1）蛋白质 （2）底物量一定，底物已被消耗尽 （3）见右图 （4）不变 在pH2时酶已经失活
14、(10分) (1)酶的高效性（过氧化氢酶和Fe”催化效率的高低） (2)H2O，溶液放置时间过长而分解· (3)2m1焦性没食子酸溶液，2淌H2O2溶液，2mL马铃薯块茎提取液 ②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响 ③3
15、（11分）
（1）大小，6，相等；
（2）分析：在5～30℃范围内，荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加，表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。
（3）0～15℃。
（4）机械损伤的荔枝易发生褐变，从而影响实验结果的准确性。
（5）不可以。因为在完全无氧条件下，果实的有氧呼吸停止，但无氧呼吸明显加强，造成酒精的大量积累，从而对细胞造成毒害，引起果实腐烂。
（6）①控制水分如采用薄膜包装或表面喷涂果蜡等；
②防止微生物感染如采后对果蔬进行杀菌处理。
B．提升探究
阅读下列材料，回答问题
在对癌症的研究过程中，许许多多的科学家们付出了大量的努力。劳斯在研究一种鸡的肉瘤（一种癌）时，做了下面的实验：他把鸡的肉瘤组织取出来磨成液体，用一种特别的“筛子”过滤，这种装置连最小的细胞也通不过。然后把过滤液注射到健康的鸡体内，结果健康的鸡很快长出了肉瘤。
（1）根据以上内容，推测劳斯当时提出的观点是 。
（2）这个观点为以后 致癌因子的提出提供了证据。
（3）请你设计一个实验，来研究某种具体的物理或化学因子是否有可能致癌。（写出主要实验思路）
【学科资料精编】
新奇的生物催化剂
1982年美国生物化学家西卡在《细胞》杂志上发表一篇论文，他宣布自己已发现生物催化剂的新成员。这个消息像长了翅膀一样传遍了世界，被称为一项激动人心的发现。
什么是生物催化剂？
任何生物的生存，每时每刻都要进行一系列的化学变化，这些化学变化的总称叫做新陈代谢。虽然，生物体内的化学变化既多又复杂，但是它们只在常温常压下完成，例如有一种叫做根瘤菌的微生物，它在常温、常压下能把空气中的氮气固定下来，使之成为植物需要的含氮化合物，而人们要做到这一点，则需要几百大气压和几百度的高温。
那么生物体为什么有这些本领呢？
原来，生物体内广泛存在一种特殊催化剂——酶，它能有效地降低参加化学反应的各分子的活化能，使生物能够快速高效地完成各种复杂反应，例如植物的光合作用，牛吃草变成牛奶，牛奶变酸，淀粉发酵，食物消化……无一不是在酶参加下发生和完成的，因此长期以来科学家把酶称为生物催化剂，它算得上一个老牌生物催化剂了。
酶是蛋白质，广泛存在于生物体内，至今人类已发现2000多种酶，其中被提纯、结晶的有100种，作为商品生产的有120种，已在工业上应用的有60多种。所以长期以来人们总以为生物催化剂只有酶这一“家”，别无分号。
西卡的新发现
1982年的春天，西卡在研究一种名叫嗜热四膜虫的单细胞微生物中，发现这种微生物的核糖体中的前面一段核糖核酸（西卡称之为“前体核糖核酸”），能够自我拼接，也可以环化断键。开始西卡以为一定有酶在帮助核糖核酸反应，但是他经过多次分析，把一切现代化办法都用上，还是没有发现任何蛋白质存在，这使西卡想到，难道生物体内还存在一种非酶生物催化剂吗？
经过一番细致研究后，他发现这种前体核糖核酸（简称pre-RNA）有如下催化特性：它催化效率很高，能有效地降低分子活化能，从而使共价键破裂和再生；它有很大选择性，在核糖核酸130个部位中只使两个特定部位断键；它对温度和溶液的酸碱度十分敏感，在高温和强酸、强碱下往往会失去活性。西卡的这一系列发现，都说明前体核糖核酸是一种新的生物催化剂。
与酶的异同
酶和前体核糖核酸都是生物催化剂，所以在催化特点上有很多相似之处。主要相同的地方是都有严格的专一性，一般来说，它们只能促进少数同类物甚至仅一种物质、一个部位的化学变化，有时对被催化物质的空间构型也有选择性。另外相同的是高效性，它们不仅催化效率都很高，而且都不需要高温和高压等条件。最后一点相似的地方，是两者都是十分敏感的物质，例如温度和溶液酸碱度，对它们催化活性影响很大，一般超过一定温度就失去活性，而且某些金属的盐和某些负离子往往会降低以致破坏它们的催化作用。
那么，酶和前体核糖核酸有没有不同之处呢？
有的，它们的组成不一样，酶都是蛋白质，而前体核糖核酸是核酸。在催化特性上也有不同的地方，酶在催化作用后本身组成不变，而且活性往往能够恢复。而前体核糖核酸发挥催化作用后就会失去活力，而催化后本身组成往往也改变了，并且不能恢复。
前途无量
西卡发现新的生物催化剂的意义是很大的，这不仅打破了认为生物催化剂只有酶一“家”的传统观念，尤为重要的是，西卡的发现给生命的起源和演变提供了一个新的线索。可以想象在地球原始海洋里，当形成核酸后，它就可能催化自身变化，这对揭开生命的秘密，又得到一把“金钥匙”。同时它也给人们一个启示，核酸类催化剂，能否也像酶那样有几百甚至几千种呢？
www.第1节 ATP和酶
一、单选题
1.动物体内ATP水解，所释放的能量不可能用于
A．物质的吸收 B．物质的合成 C．有机物的分解 D．肌肉收缩
2.下列过程能使ADP含量增加的是
A．消化道内蛋白质的消化 B．线粒体内的[H]与O2结合
C．组织液中的O2进入细胞 D．细胞分裂时纺锤丝的收缩
3.下列生理过程能使细胞中ADP含量减少的是
A．细胞分裂 B．有氧呼吸第一阶段
C．光合作用中暗反应 D．根细胞吸收K+
4.酶和ATP在生命活动中至关重要，以下关于酶和ATP的叙述中正确的是
A．具有催化功能的酶都由氨基酸通过脱水缩合形成
B．ADP合成ATP时，能量储存在远离A的第三个高能磷酸键内
C．寒冷时，ATP可以水解成ADP和Pi，同时释放能量维持体温
D．酶在合成时需要ATP， ATP在水解和合成时也需要酶
5.下列有关ATP的叙述，正确的是
A．光合作用产物中的化学能全部来自NADPH
B．细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化
C．线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
D．ATP是由l分子腺嘌呤和3个磷酸基团组成
6.下图中能正确表示动物组织内ATP的生成量与氧气供应量之间的关系的是
7.右图表示过氧化氢被分解的曲线，可说明酶具有
①专一性 ②高效性
③催化特性 ④在温和条件下进行
A．①② B．②
C．②③ D．①②④
8.分析右图的曲线，该图不能表示的是
A．pH值增大对酶催化效率的影响
B．植物茎的生长与生长素浓度的关系
C．ATP生成量与氧气浓度之间的关系
D．在草→鹿→狼这一食物链中，大量捕杀狼以后，鹿的数量变化曲线
9.对下列曲线图的相关描述中，正确的是
SHAPE \* MERGEFORMAT
A．图（1）纵坐标可以是K+吸收量，横坐标可以是呼吸作用强度
B．图（2）纵坐标可以是酶活性，横坐标可以是温度
C．若图（3）中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速度，则①②可表示等量酶不同温度下的反应速度曲线
D．若图（3）中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速度，①表示正常情况下反应速度与底物浓度关系，则③④可表示加入抑制剂后的反应速度与底物浓度关系
10.蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的氨基基团之间的肽键。下列说法正确的是：
A．上图所示肽链由四种氨基酸脱水缩合而成
B．在肽酶P的作用下，经过脱水缩合可以形成两条肽链
C．肽酶P可以催化3处的化学键断裂
D．在有丝分裂间期的细胞核中可能会发生1、3键的形成
11.下列关于两个实验的描述，不正确的是
A．甲实验的实验目的是探究CO2浓度对光合作用的影响
B．甲实验中的植物如果是玉米，取其叶片直接用碘蒸汽染色很容易观察到叶脉染成蓝色
C．乙实验中将反应小室旋转180°进行B所示步骤，可推测酵母菌液中含有过氧化氢酶
D．乙实验中增加浸有新鲜酵母菌液的滤纸片，量筒中气体产生速度加快
二、简答题
12.为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为A、B，各注入2mL体积分数为3%的H2O溶液；再向A管滴入2滴体积分数为3.5%的FeCl3溶液，向B管滴入2滴质量分数为20%的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振荡；用点燃但无火焰的卫生香检验，观察并记录结果。
（1）本实验的主要目的是探索 。
（2）如果实验所用肝脏是新鲜的，但是两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是 。
（3）过氧化物酶也能催化H2O2的分解，产生的[O]能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化物酶，设计如下实验。参照下图所给信息，回答下列问题。
①3号试管内加入的物质有2mL马铃薯块茎提取液、 、 。
②如果1号、2号、4号试管均未产生颜色反应，原因依次是 、 、 。
13.请根据下图结合所学生物学知识回答下列有关问题：
（1）如果横坐标代表一天的时间，纵坐标代表密闭温室中的CO2浓度，则温室中植物光合作用开始于 （填B点、B点之前、B点之后），A点与B点相比， 点的三碳化合物含量高。
（2）如果该曲线表示健康成年人体内血糖浓度的动态变化，
进食后血糖会从A上升到B，这时他体内含量下降的激素是 和 ；上升的激素是 ，该激素的生理作用是：
① ；
② ；
③ 。
（3）如果该曲线表示谷氨酸棒状杆菌体内谷氨酸合成速率的变化，则谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的 代谢产物，BC段下降是由于谷氨酸过多而抑制了相关酶的活性，该酶属于 酶，这种调节属于 调节。
参考答案
一、单选题
1.答案：C
2.答案：D
3.答案：B
4.答案：D
5.答案：B
6.答案：B
7. 答案：C
8.答案：C
9. 答案：D
10. 答案：C
11. 答案：B
二、简答题（ 小题，每小题 分）
12.答案：
（1）酶的高效性（过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低）
（2）H2O2溶液放置时间过长而分解
（3）①2滴H2O2溶液 2mL焦性没食子酸溶液
②没有过氧化物酶 没有过氧化氢 过氧化物酶因煮熟而失活
13.（1）B点之前 A
（2）肾上腺素 胰高血糖素 胰岛素
① 促进组织细胞对糖的利用，加速血糖的氧化分解
② 促进肝糖元的合成，抑制肝糖元的分解
③ 抑制非糖物质转化成糖 （3）初级 组成 酶活性
高考资源网
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www.
（1）
（2）
（3）第1节 ATP和酶
探究一：温度对酶作用速率的影响
实验假设
温度影响酶作用速率。具体来说，在其他条件不变的情况下，一定范围内增加温度，酶作用速率升高；超过一定的温度范围以后，再增加温度，酶作用速率下降，高温导致酶失去活性。
实验器材
冰箱，烧杯，试管，量筒，温度计，酒精灯，淀粉溶液，稀释的唾液、碘液等。
实验步骤
①取8支试管，分别标记为1、2、3、4、5、6、7、8；用量筒各量取2 mL的可溶性淀粉溶液，分别加入上述8支试管；对上述8个试管分别进行0 ℃、17 ℃、27 ℃、37 ℃、47 ℃、57 ℃、67 ℃、100 ℃的温度控制5分钟；同时，取另一组8支试管，用量筒量取2 mL稀释的唾液也进行同样的温度控制处理。
②取出上述两组试管，将稀释的唾液分别加入到对应温度的试管中，再水浴保持相应温度5分钟。
③取出试管，加入碘液2～3滴，观察颜色变化，用“+”表示颜色变化的深浅。
实验数据与分析
1 2 3 4 5 6 7 8
加入I2后颜色变化 +++ ++ + - + +++ +++ +++
数据分析（酶作用速率） - + ++ +++ ++ - - -
关于实验数据的分析说明：实验中，加入碘液后颜色变化越明显，直接表明淀粉被水解的越少，间接证明酶在该温度条件下的催化活性越低，酶作用速率降低；反之，则相反。
教师提出下列问题，学生进行实验或讨论：
（1）假如实验中将步骤③换成加入斐林试剂，后水浴加热会出现怎样的结果？
学生探究结果：在试管4中出现的砖红色沉淀最明显，而1、7、8试管几乎无沉淀。
（2）假如进行重复实验，在步骤②之后，将实验中的试管1、7、8再置于37 ℃的条件下水浴5分钟，有何现象？
学生探究结果：试管1中加入碘液无颜色变化（不显蓝色）；而7、8试管加入碘液显蓝色。
（3）上述实验说明了什么？
生
说明了在0 ℃时，酶的活性会受到抑制，但在一定范围内温度升高其活性会增加，说明这种低温导致的酶活性的降低是可以被恢复的；而在57 ℃、67 ℃、100 ℃时，酶的活性会受到抑制，并且随着温度的降低，其活性不再变化，说明高温导致的这种活性的降低是不可以被恢复的。
（4）能否根据数学的函数思想，绘出唾液淀粉酶作用速率与温度之间关系的函数示意图？你能否对该函数图进行解释？
学生自主完成（见右图）：
学生解释：说明酶的催化需要适宜的温度范围；并且特定的酶具有一个特定的最适宜温度；在最适温度范围内，随着温度的升高，酶作用速率增加；超过最适温度范围后，随着温度的升高，酶作用速率降低，最终失去活性；低温对酶活性的抑制是可以被恢复的，而高温导致酶的活性丧失是不可以被恢复的。为什么呢？
师
高温导致了酶的空间结构的破坏，而这种破坏是不可以被恢复的，因而酶的活性中心失去其催化活性；低温仅抑制了酶的活性中心的催化能力，并没有破坏酶的空间结构，所以这种酶活性的降低是可以被恢复的。
（5）有些细菌生活在火山喷发口，也有一些生物生活在温泉之中，你如何来解释这种现象呢？
小组讨论、代表发言：生活在这些环境中的生物，其体内的酶与人体内的酶的种类是不同的，所以所需要的最适温度与人的也不同。
（6）人体内有许多种类的酶，这些不同的酶所需要的最适温度都相同吗？
师
人体不同的酶所需要的最适温度是有所不同的，但大多是37 ℃左右。具体情况，可以查阅相关资料。
探究二：pH对酶作用速率的影响
教学建议：可以参考探究一的实验设计思路，设计出一组呈梯度的pH环境，以研究不同的pH对酶作用速率的影响。
师
能否根据数学的函数思想，绘出H2O2酶作用速率与pH之间关系的函数示意图？你能否对该函数图进行解释？
学生自主完成（见下图）：
生
说明酶的催化需要适宜的pH范围；并且特定的酶具有一个特定的最适宜pH；在最适pH范围内，随着pH的升高，酶作用速率增加；超过最适pH范围后，随着pH的升高，酶作用速率降低，并最终导致酶失去活性；过酸与过碱对酶活性的破坏都不可以被恢复。
师
你能否画出不同的酶作用速率与pH之间的关系示意图？并举出相应的例子。
学生自主完成（见下图）：
如人体内的胃蛋白酶需要的最适pH范围是1.5～2.2之间，而胰蛋白酶需要的最适的pH范围是8.0～9.0。
探究三：酶浓度对酶作用速率的影响
实验假设
酶浓度影响酶作用速率。具体来说，在其他条件不变的情况下，一定范围内增加酶浓度，酶作用速率升高；超过一定的浓度范围以后，再增加酶浓度，酶作用速率不变。
实验器材
烧杯、试管、量筒、干酵母菌、过氧化氢、蒸馏水等。
实验步骤
①取一定量的酵母菌配制成酵母菌溶液，用容量瓶（或量筒与烧杯）将上述鲜酵母菌溶液分别配制成稀释10倍、100倍、100倍、1 000倍的酵母菌稀释液；另取4支试管，分别标记为1、2、3、4，用量筒各量取3 mL的过氧化氢溶液，分别加入上述4支试管。
②将酵母菌稀释液分别加入上述4支试管，观察试管中气泡逸出的速率与气泡的大小。
实验数据与分析
1 2 3 4
加入酵母菌稀释液后气泡逸出的速率 ++++ +++ ++ +
数据分析（酶作用的速率） ++++ +++ ++ +
关于实验数据的分析说明：实验中，加入酵母菌稀释液后气泡逸出的速率越快、气泡越大，直接表明过氧化氢被分解得越多，间接证明酶作用的速率越大。
师
能否根据数学的函数思想，绘出H2O2酶作用速率与酶浓度之间关系的函数示意图？你能否对该函数图进行解释？
学生自主完成（见下图）：
生
具体来说，在底物浓度一定，其他条件不变的情况下，一定范围内增加酶浓度，酶作用速率升高；酶的浓度超过一定的范围以后，再增加酶浓度，酶作用速率不变。这主要与反应容器中底物浓度的限制、产物浓度的抑制等因素有关。
探究四：底物浓度对酶作用速率的影响
教学建议：可以参考探究三的实验设计思路，设计出一组呈浓度梯度的过氧化氢溶液环境，以研究不同的底物浓度对酶作用速率的影响。
学生探究：进行相关的实验并进行数据分析。并画出底物浓度与酶作用速率关系的函数图。
生
在其他条件不变的情况下，一定范围内增加底物浓度，酶作用速率升高；超过一定的温度范围以后，再增加底物浓度，酶作用速率不变。这主要与反应容器中酶浓度的限制、产物浓度的抑制等因素有关。
师
那么，反应产物的浓度对实验中酶作用的速率有何影响呢？
教师活动：引导学生从化学平衡的角度来分析问题。
生
反应产物对实验中酶作用的速率具有抑制作用，随着反应产物浓度的增加，抑制作用越明显。
课堂小结
酶促反应的速率受到多种因素共同影响；单单考虑一种因素而忽略另一种因素都是不可取的；研究其中一种因素的作用，要注意控制变量。
引导学生阅读“放眼社会”的“酶与疾病”，让学生了解酶和疾病的关系，如先天性酶缺陷病、酶的活性变化而导致疾病的产生、酶在诊断和治疗疾病中的应用，更重要的是理解酶是生物体内进行新陈代谢的重要物质。教师还可鼓励学生收集社会生活中，尤其是医疗卫生事业中有关酶的应用的例子。
用作辅助消化剂的多酶片，含有淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶等，尽管胃内酸度较高，不适合大多数酶发挥作用，但人们可以将某些酶制剂做成肠溶剂型，如糖衣片和胶囊等，让酶到达肠内后再被释放出来发挥作用，从而治疗消化不良和食欲不振等症。
学生活动：阅读“酶与疾病”，并利用网络、图书馆、报刊等途径，通过资料收集与整理、实地走访与考察等多种方法，写出一篇有关“酶与疾病”的调查报告。
板书设计
3.酶促反应
4.影响酶促反应的因素
（1）温度
（2）pH
（3）酶的浓度
（4）底物浓度
活动与探究
“探究胃蛋白酶进入小肠后是否能发挥活性”的活动建议：
探究原理：
酶的活性受pＨ的影响，在过酸或过碱的环境下酶的活性都会丧失。在活性范围内，酶的活性随着pＨ的变化而有所变化。由于人体的胃蛋白酶由胃腺细胞分泌产生，并在胃中催化蛋白质分解的反应，然后随食糜进入小肠，这时pＨ由２.０变成７.８，对胃蛋白酶的活性产生了影响。
实验材料：
胃蛋白酶溶液，精肉块，盐酸，NaＯＨ，pＨ试纸等。
实验步骤：
（1）配制pＨ＝２.０和pＨ＝７.８的液体；
（2）在两试管中分别加入等量pＨ＝２.０和pＨ＝７.８的液体；
（3）加入两块相同形状的等重量的精肉块；
（4）向两试管中同时滴入胃蛋白酶溶液；
（5）定时观察，记录；
（6）分析得出结论。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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试
管
号
实
验
数
据
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