酶專題教學案

一、酶概念的內涵和外延

1、酶：酶是產生的具有作用的:

酶的來源：;（酶在細胞外能發揮作用嗎？）

酶的作用：（所以化學反應前后性質和數量保持不變）

酶的化學本質其中絕大多數酶是，少數酶是;

判斷：酶分子中一定不含糖（）

合成酶的場所主要是，能水解酶的酶主要是O

2、酶的特性

醐具有：酶的催化效率大約是無機催化劑的lO'—lO''倍；

酶具有：每種酶只能催化一種或化學反應；

酶具有：過酸、過堿或溫度過高，會使酶的遭到破壞而失去

低溫雖然酶的活性明顯降低，但酶的保持穩定，在適宜溫度下酶的活性可以。

3、列舉一些常見酶，并說明它的功能

解旋酶:;限制酶：；

DNA連接酶：；DNA解旋酶；

RNA聚合酶：；逆轉錄酶：

纖維素酶和果膠酶：:胰蛋白酶：：

4、酶和激素的比較

（1）化學成分：酶主要是蛋白質，少數是RNA；激素有多肽及蛋白類、氨基酸衍生物、脂質等。

（2）生理功能：的對生化反應起作用；激素對生命活動起作用。

（3）相互關系：能合成激素的細胞合成酶，能合成酶的細胞合成激素。

要注意酶與激素、蛋白質、維生素、脂質的關系：

及時突破1

1.下列有關醐的敘述正確的結論有（）

①只有活細胞才能產生酶②部分從食物中獲得，部分在體內轉化

③酶都是蛋白質④酶具有多種代謝功能

⑤產生酶的細胞都有分泌功能⑥溫度過高和偏低對酶活性影響的原理相同

A.4個B.3個C.2個D.1個

2.以下三種酶的作用部位分別是

①限制酶②解旋酶③ATP水解酶

A.堿基間氫鍵、磷酸二酯鍵、高能磷酸鍵

B.磷酸二酯鍵、堿基間氫鍵、高能磷酸鍵

C.磷酸二酯鍵、高能磷酸鍵、堿基間氫鍵

D.核糖核甘酸、脫氧核甘酸、ATP

3.1981年，美國科學家切赫和他的同事在研究四膜蟲的rRNA前體加工除去內含子時發現，內含子

剪接反應是在僅有RNA沒有任何蛋白質的情況下完成的。下列推論最合理的是（）

A.該反應不需要酶的催化B.RNA具有酶的特性

C.所有蛋白質和RNA都是酶D.有的DNA也可能是酶

4.在下列關于酶及激素的敘述中，不正確的是（）

A.激素的作用與神經系統的作用密切聯系B.能產生激素的細胞不一定能產生酶

C.激素產生后一般作用于其他細胞D.能產生酶的細胞不一定能產生激素

5.下列有關生物體內基因與酶關系的敘述，正確的是（）

A.絕大多數醐是基因轉錄的重要產物

B.只要有某種酶的基因，細胞中就有相應的酶

C.基因控制生物的性狀有些是通過控制前的合成實現的

D.酶和基因都是細胞內染色體的組成成分

6.下列說法是根據圖形作出的判斷，其中正確的是（）

A.若甲中a和b分別代表乳酸菌和藍藻，則c代表細菌，d代表原核生物

B.圖乙中a、b、c3個圓圈可依次代表酶、激素、蛋白質之間的關系

C.若丙中5個圓示意生態系統中植物、動物和人軀體能量關系時，則a、b依次代表的是植物和動

物

D.若丁中a和b代表應激性和反射這兩個概念，貝必表示應激性，b表示反射

7.下列需要核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜等的共同作用才能形成的物質是（）

A.呼吸酶B.唾液淀粉酶C.轉氨酶D.[H]

8.通常正常動物細胞中不具有的酶是（）

A.復制DNA所需的酶B.轉錄合成RNA所需的酶

C.翻譯合成蛋白質所需的酶D.逆轉錄合成DNA所需的酶

9.下列關于各種酶作用的敘述正確的是（）

A.唾液淀粉酶可與淀粉結合，使淀粉分解為葡萄糖和果糖

B.DNA聚合酶能與基因的特定位點結合，催化遺傳信息的轉錄

C.一種RNA限制酶可識別多種核昔酸序列，切割出多種目的基因

D.胰蛋白酶作用于離體、剪碎的動物組織，使其分散成單個細胞

10.在生物工程中需用到多種工具酶，下列關于生物工程中酶的作用的敘述，不正確的（）

A.纖維素酶可用于植物體細胞雜交B.胰蛋白酶可用于動物細胞培養

C.限制性核酸內切酶只用于提取目的基因D.DNA連接酶可用于DNA片段的拼接

11.下列說法正確的是（）

A.一種酶只能催化一種物質的化學反應

B.一種密碼子一定能決定一種氨基酸

C.一種基因型的生物一定只能表現出一種表現型

I）.一種抗原只能與相應的抗體或相應的效應T細胞發生特異性結合

12.將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一容器中，調整pH值至2.0,

保存于37℃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、胃蛋白酶、多肽、水

C.唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水

13.為了認識酶作用特性，以20%過氧化氫溶液為反應底物的一組實驗結果如下表所示。通過分

析實驗結果，能夠得出相應的結論。在下列有關結論的描述中.從表中得不到實驗依據的一項是（）

-----------A.從催化條件看，酶有溫和性

方法觀察結果

DU彼，1/S手，卜小矣而亦，卜/卜戶加止懺

“必._.從1隹化酒「生育，瞳堂「土后磯大清

1常溫下自然分解班氣泡少而小

H氣泡稍多而小C.從催化反應效率看，酶有高效性

常溫下加入Fe3，

氧氣泡極多而大D.從催化底物范圍看,胸后專一性

3常溫下加入鮮肝提取液

4加入煮沸后冷卻的解肝提取液氧氣泡少而小

及時突破1參考答案：1-13DBBBCABDDCDAD

二、酶的曲線

酶的活性，即酶的催化效率，絕大部分酶是蛋白質，蛋白質的分子結構和功能狀態要受溫度和

pH的影響。另外還有酶的濃度、底物濃度、生成物濃度、酶抑制劑和激活劑(許多小分子物質、離

子對酶的催化作用有促進或抑制作用)等。

1、表示酶高效性的曲線

(1)催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催本加入酶無機催化劑

化效率更高。平

衡

(2)酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，不改變化學反應的點加酶

平衡點(反應中的平衡點：正逆反應的速度相等的時候的點)。時間

(3)酶只能催化自然條件下能發生的化學反應。

2、.表示酶專一性的曲線

(1)在A反應物中加入酶A,反應速率較未加酶時明顯加快,

說明酶A催化底物A參加反應。

(2)在A反應物中加入酶B,反應速率和未加酶時相同，說

明酶B不催化底物A參加反應。A反應物濃度

3、影響酶活性的曲線

酶

的

促

促

反

反

應

應

速

速

率

率

(1)在一定溫度范圍內，隨溫度的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍酶的催化作用將減弱。

(2)在最適pH時，酶的催化作用最強，高于或低于最適pH,酶的催化作用都減弱。

(3)過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶的分子結構未被破壞，溫度

升高可恢復其活性。

(4)反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。

4、底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響

(1)在其他條件適宜、酶量一定的條件下，酶促反應速

率隨底物濃度的增加而加快，但當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。

(2)在底物充足、其他條件適宜的條件下，醐促反應速率底物濃度［S］率酶濃度［E］

與酶濃度成正比。甲乙(在底物足量情況下)

解答有關圖像問題一般遵循三步：

生物坐標曲線題的類型很多，無論曲線怎么復雜，其關鍵是數和形。數就是圖像中的點一

起點、轉折點和終點；形就是曲線的變化趨勢，乃至將來動態。抓住了關鍵，還必須有一個正確的

解題思路，可分三步：

一、識標(基礎)：識圖的關鍵是三看：(點、線、面)

第一看理解坐標圖中縱、橫坐標的生物學含義。第二看曲線中的特殊點(起點、拐點、交點、

終點)所表示的生物學意義。第三看曲線的走向、變化趨勢。

二、析圖(關鍵)：

根據圖象中各自變量與函數的關系，由此分析圖中為什么會出現這些特殊點？曲線為什么有這

種變化趨勢？它們說明了什么？分析曲線變化的因果關系，以此揭示問題的實質和規律。

三、用圖（目的）：

通過聯想、遷移等再現與圖像有關的知識點，如生物學概念、原理、規律等。

及時突破2

1、下圖表示某有機物中加入相應的水解酶后，置于0℃至80℃環境中，有機物被分解的總量與溫

度的關系。根據該圖判斷把這些物質（包括某有機物、分解的產物、催化劑）從80℃降溫處理，其關

系圖應為（）

有

解

機

的

物

總

被

量

分

2、下圖表示在不同條件下，酶催化反應的速率（或生成物）變化，有關敘述不正確的是（）

生

反A

成

應反個

物

速應

率

量/速

率L

①底物濃度gm②反應時間（分鐘）③反應時間

A.圖①虛線表示酶量增加一倍時，底物濃度和反應速率的關系

B.圖②虛線表示增加醐濃度，其他條件不變時，生成物量變化的示意曲線

C.若圖②中的實線表示Fe"的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率

D.圖③不能表示在反應開始后的一段時間內反應速率與時間的關系

3、右圖表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確的是（）

A.當反應溫度由L調到最適溫度時，酶活性下降

B.當反應溫度由tz調到最適溫度時.，酶活性上升

C.防活性在tz時比匕高，故tz時更適合醐的保存

D.酶活性在匕時比G低，表明匕時酶的空間結構破壞更嚴重

4、圖中a、b、c曲線表示某種酶在不同處理條件下，催化某反應過程中生成物的量和反應時間的

關系。解讀此圖可獲得的信息是（）

A.b曲線的處理條件是此酶催化反應的最適條件

B.三條曲線的差異不可能是由于pH不同造成的

C.三條曲線的差異可能是反應底物的量不同造成的

D.三條曲線的差異可能是處理溫度的不同造成的

5、圖甲表示溫度對淀粉醐活性的影響；圖乙是將一定量的淀粉醐和足量的淀粉混合后，麥芽糖積

累量隨溫度變化的情況。下列說法中不正確的是（）

A.T。表示淀粉酶催化反應的最適溫度

B.圖甲中，T,、Tb時淀粉酶催化效率都很低，但對酶活

性的影響有本質的區別

C.圖乙中L至7的曲線表明隨溫度的升高，麥芽糖量不

再上升，酶的活性已達到最大

D.圖乙中A點對應的溫度為T。

6、下圖中的曲線是用過氧化氫作實驗材料，根據有關實驗結果繪制的。其中能說明酶具有高效性的

是（)

近加入HQ,酶30tle顯［加入HQ?酶PH=7詆加入H2O2醉

平

衡

點

時間

ABCD

7、如圖表示某種酶在不同處理條件(a、b、c)下催化某反應物的量和反應時間的關系，解讀此圖可

獲得的信息是()

A.三個處理條件中b是此酶促反應的最適條件

B.三個處理條件的差異不可能是酶制劑的量不同

C.三個處理條件的差異可能是反應底物的量不同

D.三個處理條件的差異很可能是處理溫度的不同

8、下圖表示某反應物剩余量隨pH及溫度的變化情況，下列敘述正確的是(

A.該酶的最適溫度是37℃反

應30,€

B.隨著pH的升高，酶的活性先降低后升高物

35t

剩

t

C.隨著溫度的升高，酶的最適pH不變余二^-33C

D.隨著溫度的升高，酶的活性逐漸降低量

9、下圖表示在不同條件下，人體內某種酶促反應的速度變化曲線，試分8pH

析：

(1)酶促反應的速率可以用來表示。

(2)I［和I相比較，酶反應速率慢，這是因為。

(3)圖中AB段和BC段影響酶反應速率的主要限制因子分別是和。

(4)若想探究酶的最適pH,至少應設計種不同的pH值。

(5)請直接在坐標系中，補充繪出酶濃度相對值為1、溫度為25℃條件下酶促反應速度曲線。

10、在生物化學反應中，當底物與酶的活性位點形成互補結構時，可催化底物發生變化，如圖甲

I所示。酶的抑制劑是與酶結合并降低酶活性的

分子。競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點，

非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結

合，從而抑制酶的活性，如圖甲II、陽所示。圖

乙示意發生競爭性抑制和非競爭性抑制時，底物

I:正常醒的n:競爭性m:非競爭性

濃度與起始反應速率的變化曲.線圖。請據圖回答作用圖抑制劑作用圖抑制劑作用圖

下列問題：甲

(1)當底物與醐活性位點具有互補的結構時，酶才能與底物結合，這說明酶的催化作用具有。

(2)青霉素的化學結構與細菌合成細胞壁的底物相似，故能抑制細胞合成細胞壁相關的酶活性，其

原因是_________________________________________________________________________________

(3)據圖乙分析，隨著底物濃度升高，抑制效力變得越來越小的是抑制劑，原因

是O

(4)唾液淀粉酶在最適溫度條件下的底物濃度與反應速率的變化如圖丙。若將溫度提高5℃,請在

圖丙中繪出相應變化曲線。

起

起

始活性不被抑制的薛

始

反

反

應

應

速

率

速

率

底物濃龍

反應速度

及時突破2

1?0成相對2個單僮

nwsowtfi*2個25*C

9（1）底物消失所需的時間（或產物生成的速率）（2）溫度低，酶活性降低（3）底物濃度酶濃

度（4）3（5）見右圖

10、（1）專一性（2）青霉素能與這些酶的活性位點結合（或酶活性位點被封閉），使細菌合成細胞壁

的底物與醐活性位點結合機會下降（3）競爭性底物濃度越高，底物與酶

活性位點結合機會越大，競爭性抑制劑與酶活性位點結合機會越小

（4）見右圖

三、酶的實驗

實驗原則一對照原則

對照實驗是指除所控因素外其他條件與被對照實驗完全相等的實驗。科學地設置對照實驗，能

夠有效地排除其他因素干擾結果的可能性。設置對照組有4種方法：

①空白對照；②條件對照；③自身對照；④相互對照。

（一）實驗四（必修1—P45）——比較過氧化氫和Fe,的催化效率

1、實驗材料:

質量分數為3.5%的FeCL,溶液一一提供無機催化劑。新鮮的肝臟研磨液（提供過氧化氫酶一一生

物催化劑），為什么用新鮮的肝臟？：研磨的目的：；

滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液不能共用一支滴管，是因為。

2、實驗原理：新鮮的肝臟細胞中含有過氧化氫酶，跟Fe"一樣，能催化過氧化氫分解生成

和,所以可以通過比較產生的氣泡的多少、快慢、大小來比較二者的催化效率。

3、變量：實驗過程中可以變化的因素

①自變量：（人為改變的變量）;

②因變量：（隨著自變量的變化而變化的變量）;

③無關變量：（除自變量外，存在的對實驗結果造成影響的一些可變因素）

如：、、等。（無關變量控制：相同且適宜）

4、實驗結果：加肝臟研磨液的試管中產生的氣泡,速度,帶火星的衛生香復燃。

說明該試管內的催化反應速度快。

5、實驗結論,酶具有°

（二）委毒寶（必彳修\1-P46）——探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用

1、依據下表所列實驗操作步驟，寫出該實驗的實驗原理：

淀粉和蔗糖屬于糖。它們在酶的催化下都能水解成還原糖（、、

屬于還原糖）。可溶性還原糖與在條件下反應會生成現象。

2、實驗操作步驟（在表格橫線上補充數據或文字完成實驗）

試管1234

可溶性淀粉溶液3mL

蔗糖溶液3mL3mL實驗結論：淀粉酶只能催化_______水解，對_______不起

a—淀粉醯溶液1mL催化作用，說明酶的催化作用具有__________。

條件輕輕震蕩試管，_*C保溫，5mln本實驗設置1、2號試管實驗的目的是：

斐林試劑2mL—

沸水浴試管下部入水，沸水浴2?3min

實驗結果_______一一____________________________________________________________________________O

3、變量:

①自變量：:②因變量：

③無關變量：如：、、等。

（三）實驗一（選修一P8）一—溫度對酶活性的影響

1、實驗原理（注：市售a-淀粉酶的最適溫度約600C）

（1）淀粉遇碘后，形______色的復合物。

（2）淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖和（少量）葡萄糖，麥芽糖和葡萄糖遇碘后o

2、方法步驟

（1）取3支試管，編上號（A、B、C）,然后分別注入2mL可溶性淀粉溶液；

（2）另取3支試管，編上號（a、b、c）,然后分別注入1mL新鮮淀粉酶溶液；

（3）將裝有淀粉溶液和酶溶液的試管分成3組，分別放入熱水（約60°C）、沸水和冰塊中，維

持各自的溫度5min；（維持5min的作用是）

（4）分別將淀粉醵溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，維持各自的溫度5min；

（維持5min的作用是）

（5）在3支試管中各滴入1-2滴碘液，搖勻后觀察這3支試管中溶液顏色變化并記錄；

3、實驗現象：在試管A、B、C中分別能觀察到什么現象？、、

4、實驗結論：_________________________________________________________________________

5、變量分析：自變量是；因變量是;對照組：

無關變量有、、?實驗組：

（四）探究pH值對酶活性的影響

1、實驗原理：請仿照上一實驗，依據下表所列實驗操作步驟，寫出該實驗的實驗原理。

方法引刃聚：用表格顯示實驗步驟：（注意操作順序不能顛倒）

試管

序號加入試劑或處理方法

123

1注入新鮮的淀粉酶溶液1mL1mL1mL

2注入蒸儲水1mL//

3注入氫氧化鈉溶液/1mL/

4注入鹽酸//1mL

5注入可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL

660°C水浴保溫5min

7加入斐林試劑，邊加邊振蕩2mL2mL2mL

850—65°C水浴加熱2min

9觀察3支試管中溶液顏色變化變記錄

3、實驗現象：請在上表中填入你所觀察到的實驗現象。

4、實驗結論：________________________________________________________________________

5、變量分析：自變量是；因變量是；對照組：

無關變量有。實驗組：

（五）酶的本質及功能的實驗驗證

1、醐是蛋白質的實驗驗證

①實驗設計思路：

'實驗組：待測酶液十雙縮胭試劑一一是否出現紫色

對照組：已知蛋白液+雙縮胭試劑一一紫色反應

②實驗結果分析：通過對照，實驗組若出現紫色，證明待測酶液的化學本質是蛋白質，不出現

紫色，則該酶液的化學本質不是蛋白質。

③實驗變量：自變量是待測酶液和己知蛋白液，因變量是是否有紫色反應。

2、酶的催化作用

①實驗設計思路：

實驗組:底物+相應酶液理底物被分解

對照組:底物+等量蒸儲水生檢測巴底物不被分解

②實驗結果分析：根據底物性質利用相應試劑檢測，若底物被分解，則證明酶具有催化作用,

否則不具有催化作用。

③實驗變量：自變量是相應酶液的有無，因變量是底物是否被分解。

（六）最適溫度的實驗探究

實驗設計思路：實驗設計步驟:

底物+tl+酶液底物酶液

底物+t2+酶液II

檢測底物分解在所控制溫度下處理一段時間

底物+t3+酶液>-----?速率或存I

???底物與酶液混合

III在的量

???I

!?.?在各自所需溫度下保溫一段時間

底物+tn+酶液I

（七）最適PH的實驗探究檢測

實驗設計思路：實驗設計步驟：

底物+PH1+酶液、若干組等量酶液

底物+PH2+酶液成枷公初

榆洌底物分解

底物+PH3+酶液、竺匕速率或存各自在所控制PH下處理

1i!在的量1

?1.??I?各自與等量底物混合

底物+PHn+酶液1!

一段時間后檢測

及時突破3

1、動物腦組織中含有豐富的谷氨酸脫竣酶，能專一催化Imol谷氨酸分解為Imol丫一氨基丁

酸和ImolCO?。某科研小組從小鼠的腦中得到該酶后，在谷氨酸起始濃度為10mmol/L、最適溫度、

最適pH的條件下，對該酶的催化反應過程進行研究，結果見圖甲和圖乙。

(

1

/

1

0

1

)

一

張

燼

黑

030時間（min）

圖甲產物COz濃度隨時間變化曲線圖乙酶催化反應速率隨酶濃度變化曲線

（注：酶濃度固定）（注：反應物濃度過量）

請根據以上實驗結果，回答下列問題：

（1）在圖甲畫出反應過程中谷氨酸濃度隨時間變化的曲線（請用“1”標注）

（2）當一開始時，將混合物中谷氨酸脫峻酶增加50%或降低反應溫度10℃,請在圖甲中分別

畫出理想條件下C0?濃度隨時間變化的曲線（請用“2”標注酶濃度增加后的變化曲線，用“3”標注

溫度降低后的變化曲線），并分別說明原因。

（3）重金屬離子能與谷氨酸脫竣前按比例牢固結合，不可解離，迅速使酶失活。在反應物濃度

過量的條件下，向反應物中加入一定量的重金屬離子后，請在圖乙中畫出酶催化反應速率隨酶濃度

變化的曲線（請用“4”標注），并說明其原因。可溶性淀粉2mb1mL新鮮淀粉酶

2、某同學用如下三組實驗探究溫度對酶活性

的影響。5分鐘后把酶溶液分別倒入同一水槽中的

o七60V100工

甲乙丙

另一試管，搖勻后在原溫度下維持5分鐘后，各滴加1-2滴碘液。某學生按要求操作，結果發現:

(1)在0℃的試管中溶液顏色變藍，原因是

(2)在600c的試管中溶液顏色不變藍，原因是

(3)在100℃的試管中反復滴加碘液，每一次溶液的顏色均由藍色變為無色。對該結果，有的同

學認為，1000C高溫下酶可能仍有活性，有的同學認為高溫下淀粉與碘的復合物不穩定。現提供必

要的器材和試劑(可根據你的實驗需要自行選擇)，請你設計實驗對兩種不同的假設加以驗證。

實驗步驟：

①操作：重復實驗丙，5分鐘后，在試管的溶液中加入，混勻后沸水浴2分鐘，觀

察實驗結果。

預測實驗結果與結論：如果出現,結論是；

如果.結論是；

②操作：______________________________________________________________________________

預測實驗結果與結論：_________________________________________________________________

3、將某種玉米子粒浸種發芽后研磨勻漿、過濾，得

到提取液。取6支試管分別加入等量的淀粉溶液后，分為工=」『

3組并分別調整到不同溫度，如圖所示，然后在每支試管

中加入等量的玉米子粒提取液，保持各組溫度30分鐘后，p

繼續進行實驗(提取液中還原性物質忽略不計)：甲蛆(201C)乙組(40七)丙組(］。0寸

(1)若向A、C、E三支試管中分別加入適量的班氏試