酶【學習目標】1、重點理解酶的概念，掌握酶在細胞代謝中的作用。2、重點掌握酶催化功能的特性：高效性、專一性、酶的作用條件溫和。3、明確控制變量在實驗過程中的方法和作用（難點）。4、酶降低化學反應活化能的原理（難點）。【要點梳理】要點一、酶在細胞代謝中的作用1、細胞代謝（1）場所：細胞內（2）實質：各種化學反應的總稱(3) 意義：細胞生命活動的基礎2、比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗(1)實驗原理：水浴加熱、fecl3溶液中的fe3+以及肝臟研磨液中的過氧化氫酶均可影響h2o2分解為h2o和 o2的速率。(2)實驗的設計與分析試管號3%過氧化氫溶液控制變量點燃的衛生香檢測結果分析實驗處理h2o2分解速率（氣泡多少）12無助燃性h2o2自然分解緩慢2290水浴加熱很少有助燃性加熱能促進h2o2分解32滴加3.5% fecl32滴較多助燃性較強fe3+能催化h2o2分解 42滴加20%肝臟研磨液2滴很多助燃性更強過氧化氫酶有催化h2o2分解的作用，且效率高 (3)實驗的變量和對照分析自變量因變量無關變量對照組實驗組2號：90水浴加熱用產生氣泡的數目多少表示h2o2分解速度加入試劑的量，實驗室的溫度，肝臟研磨液的新鮮程度1號試管2、3、4號試管3號：滴加3.5% fecl32滴4號：滴加20%肝臟研磨液2滴 要點詮釋：對照組與試驗組：對照組設置的實驗結果已知的組別；實驗組：設置的要探究的未知結果的組別。 (4)實驗結論酶具催化效應酶具有高效性同無機催化劑一樣，都具有加快化學反應速率的作用同無機催化劑相比，酶的催化效率更高3、酶降低化學反應的活化能h2o2分解所需活化能比較： (1)同無機催化劑比較，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。 (2)細胞內由于存在酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。要點二、酶的本質1、概念：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。2、酶的本質化學本質多數是蛋白質少數是rna組成單位氨基酸核糖核苷酸來源核糖體的合成dna的轉錄生理作用具有催化作用作用原理降低化學反應的活化能要點詮釋：蛋白質類的酶具蛋白質的特性：（1） 能被蛋白酶水解而失活（2） 高溫、強酸、強堿等可使酶變性（3） 與雙縮脲試劑反應呈紫色。3、酶本質的實驗驗證組別證明酶是蛋白質證明酶是rna實驗設計結果實驗設計結果實驗組待測酶液+雙縮脲試劑是否出現紫色待測酶液+吡羅紅染液是否出現紅色對照組已知蛋白質+雙縮脲試劑出現紫色已知rna液+吡羅紅染液出現紅色要點三、酶的特性1、酶的特性（1)高效性：酶的催化效率是無機催化效率的1071013倍，這說明酶具有高效性的特點。（特別提醒：酶的高效性是和無機催化劑相比較來說的。）（2)專一性：每一種酶只能催化一種化合物或某一類化合物的化學反應，這說明酶的催化作用具有專一性的特點。（3）溫和性：絕大多數的酶是蛋白質，過酸過堿和高溫都能使蛋白質分子空間結構破壞（除肽鍵以外的其他化學鍵的斷裂），從而引起蛋白質分子變性，使酶永久失活，但低溫只能是使酶活性下降，適宜的溫度下，酶活性可以恢復。2、酶的催化特性的實驗驗證特性實驗組對照組結論及分析高效性h2o2水+氧氣h2o2 水氧氣燃燒 酶催化：強情況 fe3+催化：弱專一性淀粉麥芽糖蔗糖蔗糖斐林 淀粉：磚紅色沉淀 試劑檢驗 蔗糖：無變化作用條件溫和酶在最適條件下（最適溫度、ph）的實驗組酶在低溫、高溫或過酸過堿條件下的對照組酶的催化需適宜的溫度和適當的ph（一般中性）要點詮釋：（1） 酶的高效性是酶與無機催化劑對照說明的。（2） 酶高效性的驗證，所用的實驗材料必須是新鮮的。3、影響酶活性的條件的探究實驗(1)溫度對酶活性的影響：淀粉藍色麥芽糖無藍色出現碘液碘液淀粉酶原理解讀： a b溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據是否出現藍色及藍色的深淺判斷酶的活性。實驗設計試管123加入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml提供環境溫度60的水沸水冰塊時間5min5min5min注入新鮮的淀粉酶溶液1ml1ml1ml時間5min5min5min滴入碘液1滴1滴1滴現象無明顯變化藍色藍色實驗結論：溫度會影響酶的活性，酶活性有一定的最適溫度。要點詮釋：本實驗不宜用斐林試劑，因為斐林試劑與還原糖的反應需要加熱，而本實驗必須嚴格控制溫度。(2)ph對h2o2酶活性的影響實驗原理：a. h2o2 水氧氣b. ph影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量實驗設計：項目試管123實驗步驟注入鮮肝研磨液2滴2滴2滴注入蒸餾水1ml-注入5% naoh溶液-1ml-注入5%的鹽酸-1ml注入過氧化氫溶液2ml2ml2ml現象有無氣泡冒出有無無實驗結論：ph影響酶的活性，酶活性有一定的最適ph范圍。4、有關酶活性（或酶促反應）的曲線（1）表示酶高效性的曲線催化劑可以加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應的平衡點。（2）表示酶專一性的曲線加入酶b的反應速率與無酶a條件下的反應速率相同，而加入酶a的反應速率隨反應物濃度增大明顯加快，說明酶b對此反應無催化作用，酶具有專一性。（3）溫度、ph影響酶活性的曲線在一定溫度（ph）范圍內，隨溫度（ph）的升高，酶的催化作用增強；超過這一范圍，酶催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。【特別提醒】 溫度和ph對酶活性的影響不完全一樣。當溫度過低時，只能使酶的活性不表現出來，而酶的本身并沒有變性，一旦溫度升高，酶的活性可在一定范圍內隨溫度升高而增強。當溫度升高時，就會破壞酶分子的結構，使其失去生物的活性，再降低溫度時，酶的活性也無法恢復。而ph不管過高或過低都能破壞酶分子的結構，再改變條件，酶的活性再也無法恢復。 （4)底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響 甲 乙（在底物足量額情況下） 在其他條件適宜，酶數量一定時，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但底物達到一定濃度后，受酶數量和酶活性限制，酶促反應速率不再增加。在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應速率與酶濃度成正比。【典型例題】類型一：酶的本質例1、下列有關酶的說法不正確的是（ ）a不是所有的酶都在核糖體上合成b酶在化學反應前后自身化學性質不發生改變c酶都是活細胞產生的d細胞環境是酶正常發揮催化作用的必要條件【答案】d 【解析】酶是蛋白質或rna，其中只有蛋白質是在核糖體上合成，a正確；酶在反應前后自身化學性質不發生改變，b正確；酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，c正確；只要條件適宜，酶在細胞內和細胞外均可發揮作用，d錯誤。故選d。【總結升華】本題主要考查的是酶的化學本質。【舉一反三】：【變式一】下列對酶的敘述中，正確的是（ ）a酶的產生和催化都在活細胞內b酶都是蛋白質c酶是一類有機物d酶反應前后的質和量可變【答案】c【變式二】下列關于酶的敘述，正確的一項是（ ）a酶提供反應開始時所必須的能量b酶是由活細胞產生的，只在生物體內發揮作用c酶的化學本質并非都是蛋白質d一個酶分子只起一次作用，然后就被破壞了【答案】c【變式三】大多數酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明（ ）a酶是由活細胞產生的b酶是生物催化劑c絕大多數酶的化學本質是蛋白質d酶的基本組成單位是多肽【答案】c類型二：酶的特性例2、關于溫度對酶活性的影響，下列敘述錯誤的是（ ）a實驗過程中，應將酶與底物分別保溫后再混合b0左右低溫降低酶活性，但其空間結構保持穩定c超過酶的最適溫度，酶將因為肽鍵被破壞而逐漸失活d從生活在熱泉生態系統中的生物體內最可能找到耐高溫的酶【答案】c 【解析】探究溫度對酶活性影響時，需將酶與底物分別保溫后再混合以避免在環境達到實驗溫度前發生催化反應；高溫會破壞酶分子的空間結構，從而使酶失活，低溫環境中酶的活性受抑制，但其空間結構保持穩定；生活在高溫環境下的生物，其體內酶的耐高溫能力較強。【總結升華】本題考查酶的作用特性。探究溫度對酶活性的影響。【舉一反三】：【變式1】將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入一容器內，調整ph至2.0，保存于370c的水浴鍋內。過一段時間后，容器內剩余的物質是（）a淀粉、胃蛋白酶、多肽、水b唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水c唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水d唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水【答案】a例3、下圖表示在不同條件下，酶催化反應的速度(或生成物)變化，有關敘述不正確的是（ ）a圖