高中生物酶的教案

2012屆高考生物降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶專題復(fù)習(xí)。

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

1、酶在代謝中的作用

2、探究影響酶活性的因素

一、酶及在細(xì)胞代謝中的作用

1、酶的發(fā)現(xiàn)：

（1）1773年，意，斯帕蘭扎尼，胃具有化學(xué)性消化的作用

（2）1836年，德，施旺，從胃液中提取了胃蛋白酶

（3）1926年，美，薩姆納，通過(guò)化學(xué)試驗(yàn)證實(shí)脲酶是蛋白質(zhì)

（4）20世紀(jì)80年代，美，切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)的RNA也有生物催化作用

2、酶的定義：酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化功能的有機(jī)物

3、細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。

4、酶的作用：通過(guò)“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，可以說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中具有催化作用，同時(shí)證明，與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有高效性的特性。

5、酶的作用機(jī)理：

（1）活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。

（2）作用機(jī)理：催化劑是降低了反應(yīng)的活化能。與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。

二、酶的本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。

三、酶的特性：

1、高效性：催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍

2、專一性：一種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)

3、需要適宜的條件：a.最適溫度；b.最適PH

一、酶的本質(zhì)、作用及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

1、酶的本質(zhì)及生理功能

化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA

合成原料氨基酸核糖核苷酸

合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核（真核生物）

來(lái)源一般來(lái)說(shuō)，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶

作用場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可

生理功能生物催化作用

作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

2、酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

（1）證明某種酶是蛋白質(zhì)：

實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

對(duì)照組：已知蛋白液＋雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

（2）證明某種酶是RNA：

實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶液＋吡羅紅染液→是否出現(xiàn)紅色。

對(duì)照組：已知RNA溶液＋吡羅紅染液→出現(xiàn)紅色。

下列有關(guān)酶的敘述，正確的是

A.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性

B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì)

C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的催化葡萄糖分析的酶

D.細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶

只有在高溫下酶的結(jié)構(gòu)被破壞失去活性不可恢復(fù)，而在低溫下酶只是活性降低；根據(jù)酶的概念，酶可以是蛋白質(zhì)，也可以是RNA質(zhì)基質(zhì)中可完成有氧呼吸和無(wú)氧呼吸共有的第一階段，即有分解葡萄糖為丙酮酸的酶；細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中有DNA，DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的時(shí)候DNA的解旋酶。此題為容易題，識(shí)記類。

C

二、酶的專一性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)分析

1、實(shí)驗(yàn)原理

（1）

（2）用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來(lái)判定淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。

2、實(shí)驗(yàn)程序

序號(hào)項(xiàng)目試管

12

1注入可溶性淀粉2mL無(wú)

2注入蔗糖溶液無(wú)2mL

3注入新鮮淀粉酶溶液2mL振蕩2mL振蕩

450℃溫水保溫5min5min

5加斐林試劑1mL振蕩1mL振蕩

6將試管下部放入60℃熱水中2min2min

7觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果有磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀

結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解

下表是探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以下結(jié)論正確的是（多選）

A.蔗糖被水解成非還原糖

B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成還原糖

C.淀粉酶活性在60℃時(shí)比40℃高

D.淀粉酶對(duì)蔗糖的水解具有專一性

讀表格中的信息可知：淀粉酶能夠催化淀粉分解（試管①②③），而對(duì)蔗糖不起作用（試管④⑤⑥），說(shuō)明酶具有專一性，一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)。從磚紅色的深淺可以看出，不同溫度條件下，淀粉酶對(duì)淀粉的水解作用不同，以60℃時(shí)最高，說(shuō)明酶的催化效率的高低受溫度的影響較大。

BC

三、與酶有關(guān)的曲線解讀

1、表示酶高效性的曲線：

（1）催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。

（2）酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。

（3）酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。

2、表示酶專一性的曲線：

（1）在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說(shuō)明酶A催化底物A參加反應(yīng)。

（2）在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說(shuō)明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。

3、影響酶活性的曲線：

（1）甲圖表明：在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過(guò)這一范圍酶催化作用將減弱。

（2）乙圖表明：在最適pH時(shí)，酶的催化作用最強(qiáng)，高于或低于最適pH，酶的催化作用都將減弱。

由甲、乙兩圖可見：過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。

（4）從丙圖可以看出：反應(yīng)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(duì)酶促反應(yīng)的影響：

（1）在其他條件適宜、酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。

（2）在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。

下圖表示不同溫度下酵母菌發(fā)酵時(shí)氣體產(chǎn)生量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。由圖可知

①有多種酶參與②最適pH是7

③最適溫度是40℃④50℃時(shí)酶逐漸失活

⑤0℃時(shí)酶逐漸失活

A.①③B.②⑤C.③④D.④⑤

該圖只反映出不同溫度下酵母菌發(fā)酵時(shí)氣體產(chǎn)生量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，不能反映出是否有多種酶參與，也看不出最適pH是多少。0℃時(shí)酶的催化活性極低，但是低溫不會(huì)使酶變性失活，高溫和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿才會(huì)導(dǎo)致酶失活。

C。

（2010江蘇高考）3．某種蛋白酶是由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的蛋白質(zhì)．下列敘述正確的是

A.該蛋白酶分子結(jié)構(gòu)中至少古有l(wèi)29個(gè)氨基酸和l29個(gè)羧基

B.該蛋白酶溶液與雙縮脲試劑發(fā)生作用．產(chǎn)生紫色反應(yīng)

C.利用透析法純化該蛋白酶時(shí)，應(yīng)以蒸餾水作為透析液

D.用含該蛋白酶的洗衣粉擊除油漬，效果比其他類型加酶洗衣粉好

本題考查蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)及鑒定等。該蛋白酶只有一條鏈時(shí)，所含有的氨基和羧基數(shù)目最好，都至少含有一個(gè)，Ａ項(xiàng)錯(cuò)誤。因其本質(zhì)為蛋白質(zhì)，故可與雙縮脲試劑反應(yīng)產(chǎn)生紫色反應(yīng)，Ｂ項(xiàng)正確。用透析法純化蛋白酶時(shí)，應(yīng)用緩沖液做透析液以保持蛋白酶的活性，C項(xiàng)錯(cuò)誤。因酶具有專一性，油漬為脂肪，故利用蛋白酶去污比用含脂肪酶的效果差，Ｄ項(xiàng)錯(cuò)誤。

B

（2009重慶高考）下列有關(guān)酶的敘述，正確的是

A.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性

B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì)

C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的催化葡萄糖分析的酶

D.細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶

只有在高溫下酶的結(jié)構(gòu)被破壞失去活性不可恢復(fù)，而在低溫下酶只是活性降低；根據(jù)酶的概念，酶可以是蛋白質(zhì)，也可以是RNA質(zhì)基質(zhì)中可完成有氧呼吸和無(wú)氧呼吸共有的第一階段，即有分解葡萄糖為丙酮酸的酶；細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中有DNA，DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的時(shí)候DNA的解旋酶。此題為容易題，識(shí)記類。

C

（2009海南高考）酶A、B、C是大腸桿菌的三種酶，每種酶只能催化下列反應(yīng)鏈中的一個(gè)步驟，其中任意一種酶的缺失均能導(dǎo)致該菌因缺少化合物丁而不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。

現(xiàn)有三種營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變體，在添加不同化合物的基本培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況如下表：

突變體

添加物突變體a

酶A缺陷突變體b

酶B缺陷突變體c

酶C缺陷

化合物乙不生長(zhǎng)不生長(zhǎng)生長(zhǎng)

化合物丙不生長(zhǎng)生長(zhǎng)生長(zhǎng)

由上可知：酶A、B、C在該反應(yīng)鏈中的作用順序依次是

A.酶A、酶B、酶CB.酶A、酶C、酶B

C.酶B、酶C、酶AD.酶C、酶B、酶A

由圖表信息可知，添加化合物乙突變體c能生長(zhǎng)，說(shuō)明其不能合成化合物乙，屬于反應(yīng)鏈1；添加化合物丙突變體a不能生長(zhǎng)，說(shuō)明其不能合成化合物乙，屬于反應(yīng)鏈3。

D。

（2009遼寧、寧夏高考）右圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是

A.當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)酶活性下降

B.當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)酶活性上升

C.酶活性在t2時(shí)比t1高故t2時(shí)更適合酶的保存

D.酶活性在t1時(shí)比t2低,表明t1時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重

在最適宜的溫度下，酶的活性最高。溫度偏高或偏低,酶活性都會(huì)明顯降低。當(dāng)反應(yīng)溫度t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升。溫度過(guò)高，還會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，0左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)，酶適于在低溫下保存，故C，D錯(cuò)誤。

B

（2009江蘇高考）加工橘子罐頭，采用酸堿處理脫去中果皮（橘絡(luò)），會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染。目前使用酶解法去除橘絡(luò)，可減少污染。下列生長(zhǎng)在特定環(huán)境中的4類微生物，可以大量產(chǎn)生所用酶的有

A．生長(zhǎng)在麥麩上的黑曲霉B．生長(zhǎng)在酸奶中的乳酸菌

C．生長(zhǎng)在棉籽殼上的平菇D．生長(zhǎng)在木屑上的木霉

本題考查酶的專一性。橘絡(luò)的主要成分是纖維素，要將其分解需要纖維素酶，麥麩、棉籽殼、木屑的主要成分也是纖維素，所以生長(zhǎng)在上述三種成分的黑曲霉，平菇、木酶肯定能產(chǎn)生纖維素酶，所以可以利用。而乳酸菌的培養(yǎng)基為酸奶，其主要成分是蛋白質(zhì)，不含纖維素，所以乳酸菌不能產(chǎn)生纖維素酶。

ACD

（2009上海高考）將剛采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。這是因?yàn)榧訜釙?huì)

A.提高淀粉酶活性

B.改變可溶性糖分子結(jié)構(gòu)

C.防止玉米粒發(fā)芽

D.破壞將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶

剛采摘的甜玉米內(nèi)含有大量將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶，這些酶可將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉使其失去甜味，經(jīng)沸水高溫處理使酶失活來(lái)保持甜味。

D

（09全國(guó)卷Ⅱ）32.（14分）

請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、37℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。

（1）若“+”代表加入適量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標(biāo)號(hào)，請(qǐng)用這些符號(hào)完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（把答案填在答題卡上相應(yīng)的表格中）。

蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液

甲+—+—

×××××

×××××

×××××

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

①按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。

（3）結(jié)果預(yù)測(cè)：

（4）結(jié)論：

（5）在上述實(shí)驗(yàn)中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37℃時(shí)淺，其原因是。

該題是要驗(yàn)證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，因此應(yīng)遵循對(duì)照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則。

（1）因此表格中所填內(nèi)容如下

溶液

試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液淀粉酶溶液

甲+—+—

乙—+—+

丙+——+

丁—++—

（2）實(shí)驗(yàn)步驟①按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。

②將上述溶液混合均勻，在37℃恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間。

③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混合均勻，再在沸水浴中保溫一定時(shí)間。

④觀察現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（3）應(yīng)該在只有含蔗糖和蔗糖酶溶液的甲試管以及含淀粉和淀粉酶溶液的乙試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管不應(yīng)該出現(xiàn)磚紅色沉淀。

（4）結(jié)論：說(shuō)明酶的催化作用具有專一性。

（5）如果將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，由于20℃低于酶的最適溫度，酶的活性會(huì)下降，水解產(chǎn)生的還原糖少，所以出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37℃時(shí)的淺。

（1）

蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液

甲+—+—

乙—+—+

丙+——+

丁—++—

（2）②混勻，37℃恒溫水浴一段時(shí)間

③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水水浴一段時(shí)間

④觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（3）含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀

（4）酶的催化作用有專一性

（5）20℃低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少

（2008上海高考）β-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麥芽糖分解為葡萄糖。這表明，β-半乳糖苷酶的催化作用具有

A.高效性B.專一性C.穩(wěn)定性D.多樣性

一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，說(shuō)明催化具有專一性。

B。

（2008廣東高考）關(guān)于蛋白酶的敘述，不正確的是

A.蛋白酶是蛋白質(zhì)

B.蛋白酶可以作為藥品治療某些疾病

C.蛋白酶可以水解所有的肽鍵

D.利用酶工程可以提高蛋白酶的穩(wěn)定性

蛋白酶具有專一性，并不能水解所有肽鍵，蛋白酶可以作為藥品治療消化不良等疾病。

C。

1.下列關(guān)于酶的敘述中正確的是（B）

A、酶是由有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的并且能調(diào)節(jié)生物體的生命活動(dòng)

B、活細(xì)胞都可以產(chǎn)生酶，酶可在細(xì)胞外起作用

C、酶都是在核糖體上合成的

D、所有的酶與雙縮脲試劑發(fā)生作用都可產(chǎn)生紫色反應(yīng)

2.下列關(guān)于酶本質(zhì)的研究，按研究時(shí)間的先后順序，排列正確的是（A）

①證明了脲酶是一種蛋白質(zhì)；②酒精發(fā)酵需要活細(xì)胞的參與；

③發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能；

④人們認(rèn)識(shí)到釀酒就是讓糖類通過(guò)發(fā)酵變成酒精和二氧化碳；

⑤用不含酵母菌的酵母提取液進(jìn)行發(fā)酵獲得成功，證明生物體內(nèi)的催化反應(yīng)也可在體外進(jìn)行。

A、④②⑤①③B、③④⑤②①C、①⑤④②③D、③④①②⑤

3.下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是C

A．人體中酶的活性受溫度、pH的影響，并只能在人體的內(nèi)環(huán)境中起作用

B．酶的形成都要經(jīng)過(guò)核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個(gè)階段

C．與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中

D．酶均是由腺細(xì)胞合成的，具有高效性、專一性

4.（2010天津市河?xùn)|區(qū)高三一模）以下關(guān)于酶的相關(guān)敘述．正確的是(B)

A、解旋酶在PCR擴(kuò)增目的基因時(shí)也可正常發(fā)揮作用

B、在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成的酶也可在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮作用

C、磷酸二酯鍵只能由DNA聚合酶催化形成

D、能合成酶的細(xì)胞一定能合成激素

5.果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶則無(wú)濟(jì)于事，這說(shuō)明（A）

A、酶的催化作用具有專一性B、酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)

C、酶的催化作用受環(huán)境影響D、酒中的這種沉淀是氨基酸

6.關(guān)于洗衣粉中的酶說(shuō)法錯(cuò)誤的是A

A．洗衣粉中的酶是人工合成的無(wú)機(jī)催化劑

B.洗衣粉中的酶是生物工程的產(chǎn)物

C．加酶洗衣粉也有保質(zhì)期，時(shí)間長(zhǎng)了，酶活性會(huì)降低或喪失

D．加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低

7.將胃蛋白酶、淀粉、蛋清蛋白、唾液淀粉酶和適量的水混合放入一燒杯內(nèi)，調(diào)pH至2.0并保存在37℃的水浴鍋內(nèi)。一段時(shí)間后，燒杯內(nèi)的物質(zhì)是（D）

Ａ、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水Ｂ、唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水

Ｃ、麥芽糖、多肽、水Ｄ、胃蛋白酶、淀粉、多肽、水

8.在適宜的條件下，用含有過(guò)氧化氫酶的鮮豬肝研磨液催化過(guò)氧化氫分解，比用FeCl3溶液催化過(guò)氧化氫分解的速度快得多，這說(shuō)明與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有的特性是C

A．專一性B．多樣性C．高效性D．適應(yīng)性

9.下列是有關(guān)某種淀粉酶的實(shí)驗(yàn)，處理方式及結(jié)果如下表與下圖。根據(jù)結(jié)果判斷，下列敘述正確的是

A．甲物質(zhì)可能是淀粉酶的激活劑

B．該酶較適合在40℃的環(huán)境下作用

C．該酶在中性環(huán)境中的作用速度比堿性快

D．該酶在作用35分鐘后便會(huì)失去活性

10.（2010安徽省巢湖市高三第一次質(zhì)檢）下圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)的速率（或生成物）變化。下列有關(guān)敘述中，不正確的是C

A．圖①虛線表示酶量增加一

倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速率的關(guān)系

B．圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時(shí)，生成物量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系

C．圖③不能表示在反應(yīng)開始的一段時(shí)

間內(nèi)，反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系

D．若圖②中的實(shí)線表示Fe3+的催化效率，則虛線可表示過(guò)氧化氫酶的催化效率

11.下圖一表示溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響示意圖，圖二的實(shí)線表示在溫度為a的情況下生成物量與時(shí)間的關(guān)系圖。則可用來(lái)表示當(dāng)溫度為2a時(shí)生成物量與時(shí)間關(guān)系的是：B

A．曲線1B．曲線2C．曲線3D．曲線4

12.將2mL體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液分別加入a、b兩支試管中，再在a試管加入2滴新鮮的肝臟研磨液，b試管中加入4滴新鮮的肝臟研磨液。下圖橫軸為反應(yīng)時(shí)間，縱軸為底物濃度，其中能正確表示時(shí)間和底物濃度關(guān)系的是C

答案：C

13.下列圖中，①表示有酶催化的反應(yīng)曲線，②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線，E表示酶降低的活化能。正確的圖解是

答案：C

14.下列有關(guān)酶特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，最科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊豁?xiàng)是（B）

15.探索溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)，需進(jìn)行如下步驟D

①取3支試管，編號(hào)并注入2mL淀粉溶液

②向各試管注入1mL淀粉酶溶液

③向各試管滴1滴碘液

④將3支試管分別放在60℃的熱水，沸水和冰塊中維持溫度5min

⑤觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

最合理的實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)為

A、①→②→③→④→⑤B、①→③→②→④→⑤

C、①→③→④→②→⑤D、①→④→②→③→⑤

16.（2010安徽省巢湖市高三第一次質(zhì)檢）探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用。

材料用具：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的市售新鮮ａ—淀粉酶，質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的可溶性淀粉溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液，裴林試劑，熱水，酒精燈，試管，大燒杯，蒸餾水等。

注：“+”表示添加

（1）根據(jù)上表寫出A表示的內(nèi)容：。

（2）實(shí)驗(yàn)分析：

①實(shí)驗(yàn)組的自變量是，因變量是。

②試管1與2溶液顏色為什么不同：；試管1與3溶液顏色不同的原因是；試管2與4溶液顏色相同的原因是。

③如果懷疑蔗糖不純，利用該實(shí)驗(yàn)條件最簡(jiǎn)便的檢驗(yàn)方法是。

④本實(shí)驗(yàn)是想驗(yàn)證，如果不改變自變量，請(qǐng)?zhí)岢鲆环N新的設(shè)計(jì)方案：

。

答案：（10分）

（1）A表示的內(nèi)容是：加淀粉酶液2ml（1分）

（2）①底物的種類（1分）溶液顏色變化(是否產(chǎn)生磚紅色)（1分）

②底物性質(zhì)不同（1分）（注：其他合理答案可給分）

有無(wú)淀粉酶催化反應(yīng)（1分）（注：其他合理答案可給分）

淀粉酶沒有起催化作用（1分）（注：其他合理答案可給分）

③于實(shí)驗(yàn)前用斐林試劑檢測(cè)有無(wú)磚紅色沉淀（1分）

④酶的專一性（1分），

可改用換酶不換底物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（2分）（注：其他合理答案可給分）

17.為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無(wú)酶洗衣粉分成3等份，進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，下表為實(shí)驗(yàn)記錄。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）提高洗衣粉去污能力的方法有________。甲組在洗衣粉中加入了________。乙組在洗衣粉中加入了_________

（2）甲、乙組洗滌效果的差異，說(shuō)明酶的作用具有_________。

（3）如果甲、乙和丙3組均在水溫為80℃時(shí)洗滌同一種污漬，請(qǐng)比較這3組洗滌效果之間的差異并說(shuō)明理由。。

（4）加酶洗衣粉中的酶是特殊的化學(xué)物質(zhì)包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來(lái)的酶迅速發(fā)揮催化作用。請(qǐng)說(shuō)明這是否運(yùn)用了酶的固定化技術(shù)及其理由。

（1）加酶和適當(dāng)提高溫度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶（2）專一性（3）沒有差異，因?yàn)楦邷厥姑甘Щ睿?）未運(yùn)用酶的固定化技術(shù)，因?yàn)槊肝垂潭ㄔ诓蝗苡谒妮d體上，也不能重復(fù)利用。

擴(kuò)展閱讀

5.1 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

一、知識(shí)結(jié)構(gòu)

二、教學(xué)目標(biāo)

1、說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。

2、通過(guò)閱讀分析關(guān)于酶本質(zhì)的探索的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。

3、進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方法

1、教學(xué)重點(diǎn)及解決方法

[教學(xué)重點(diǎn)]

酶的作用、本質(zhì)和特性。

[解決方法]

⑴利用學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)催化劑的知識(shí)基礎(chǔ)切入，引入酶的學(xué)習(xí)。

⑵通過(guò)實(shí)驗(yàn)、資料分析得出酶的本質(zhì)和三大特性。

2、教學(xué)難點(diǎn)及解決方法

[教學(xué)難點(diǎn)]

⑴酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。

⑵控制變量的科學(xué)方法。

[解決方法]

⑴通過(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)，感悟酶作為催化劑特點(diǎn)，及控制變量的方法。

⑵利用教材上形象，直觀的圖解和文學(xué)說(shuō)明，讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

四、課時(shí)安排

3課時(shí)

五、教學(xué)方法

直觀教學(xué)、講解、啟發(fā)、實(shí)驗(yàn)法。

六、教具準(zhǔn)備

課件、繪圖等。

七、學(xué)生活動(dòng)

⑴指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，找出需了解的知識(shí)點(diǎn)，細(xì)胞代謝的定義，酶的本質(zhì)，酶的特性等。

⑵完成教材中的實(shí)驗(yàn)。

八、教學(xué)程序

第1課時(shí)

[問(wèn)題探討]介紹教材P78斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)，討論下列問(wèn)題：

⑴這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題？

⑵是什么物質(zhì)使肉塊消失了？

對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，能量的獲得和利用都必須通過(guò)化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞中代謝過(guò)程離不開降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。

學(xué)生回憶：⑴化學(xué)反應(yīng)中無(wú)機(jī)催化劑的概念？⑵無(wú)機(jī)催化劑的作用、特點(diǎn)和條件是什么？

學(xué)生思考：細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個(gè)常溫常壓下的狀態(tài)，在這種環(huán)境下化學(xué)反應(yīng)卻能高效有序地發(fā)生，應(yīng)該有適合的生物催化劑酶。

一、酶在細(xì)胞代謝中的作用。

[實(shí)驗(yàn)]比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解。

1、實(shí)驗(yàn)原理：2H2O22H2O＋O2

2H2O22H2O＋O2

2、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象

試管號(hào)

3%的過(guò)氧化氫溶液

控制變量

點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)處理

氣泡多少

1

2mL

2

2mL

90℃左右水浴加熱

很少

3

2mL

滴加3.5%FeCl3溶液2滴

較多

燃燒但不猛烈

4

2mL

滴加20%肝臟研磨液2滴

很多

燃燒猛烈

3、討論

⑴⑷見教材P79。

⑸這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么要選用新鮮的肝臟？為什么要將肝臟制成研磨液？

⑹滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，可否共用一個(gè)吸管？為什么？

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

5、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理論分析

⑴在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)讓學(xué)生感悟酶作為催化劑的突出特點(diǎn)高效。

20%的新鮮肝臟研磨液1滴

3.5%的FeCl3溶液1滴

生物催化劑：過(guò)氧化氫酶所含酶的相對(duì)數(shù)量：1

無(wú)機(jī)催化劑：Fe3+

Fe3+的相對(duì)數(shù)量：25萬(wàn)

⑵控制變量：講解教材P79相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則。

⑶

自變量

因變量

無(wú)關(guān)變量

對(duì)照組

實(shí)驗(yàn)組

2號(hào)：90℃水浴加熱

3號(hào)：加入3.5%FeCl32滴

4號(hào)：加入20%肝臟研磨液2滴

H2O2分解速度用產(chǎn)生氣泡的數(shù)目多少表示

加入試劑的量；實(shí)驗(yàn)室的溫度；FeCl3和肝臟研磨液的新鮮程度。

1號(hào)試管

2、3、4號(hào)試管

[活化能]分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。

用無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。如H2O2的分解，20℃無(wú)催化劑時(shí)需活化能75kJ/mol；用鉑作催化劑時(shí)，只需活化能54kJ/mol；用H2O2酶時(shí)，活化能下降到29kJ/mol以下。（結(jié)合教材P80圖講解）

正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。

二、總結(jié)

細(xì)胞代謝離不開酶的原因。

三、作業(yè)布置

預(yù)習(xí)下節(jié)課所講內(nèi)容。

四、析書設(shè)計(jì)

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

一、酶在細(xì)胞代謝中的作用

1、細(xì)胞代謝：細(xì)胞內(nèi)的全部化學(xué)反應(yīng)。

2、酶的作用：降低活化能更顯著、催化效率更高。

第2課時(shí)

[導(dǎo)言]酶到到底是什么物質(zhì)呢？19世紀(jì)以前，人們還不知道為何物。19世紀(jì)以后，隨著對(duì)釀酒中發(fā)酵過(guò)程的深入研究，才逐漸揭開了酶的面紗。

一、酶的本質(zhì)

[資料分析]教師設(shè)置下列問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去閱讀教材P8182相關(guān)內(nèi)容。

1、巴斯德和李比希的觀點(diǎn)分別是什么？

2、巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？

3、科學(xué)發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)爭(zhēng)論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么，這一爭(zhēng)論對(duì)后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？

4、巴斯德和李比希之間的爭(zhēng)論被哪位科學(xué)家的研究成果平息了？

5、簡(jiǎn)述畢希納實(shí)驗(yàn)的過(guò)程？

6、從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？

7、要證明酵母細(xì)胞的提取液和活酵母細(xì)胞的作用一樣還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)如何改進(jìn)？

8、薩姆納提取到了脲酶，他是如何證明它的化學(xué)成分的？

9、薩姆納歷時(shí)9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。你認(rèn)為他成功的主要原因是什么？

10、請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義？

11、結(jié)合酶本質(zhì)的探索歷程談?wù)勀銓?duì)馬克思說(shuō)的：在科學(xué)上沒有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)這句話的理解。

學(xué)生討論回答：

二、總結(jié)

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。

三、作業(yè)布置

教材P82練習(xí)

四、板書設(shè)計(jì)

二、酶的本質(zhì)

1、酶本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程：

2、酶的本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。

第3課時(shí)

導(dǎo)言：酶作為催化劑，與無(wú)機(jī)催化劑相比有什么不同呢？

通過(guò)教材P78實(shí)驗(yàn)，我們已經(jīng)知道加肝臟研磨液的4號(hào)試管放出的O2遠(yuǎn)多于加FeCl3溶液的3號(hào)試管。從而說(shuō)明了酶具有高效性。

一、酶具有高效性

酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的10171013倍（思考：這對(duì)細(xì)胞有什么意義？）

二、酶具有專一性

補(bǔ)充探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用實(shí)驗(yàn)。

1、實(shí)驗(yàn)原理

b.還原性糖＋斐林試劑磚紅色氧化亞銅沉淀

c.用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來(lái)判斷淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。

2、實(shí)驗(yàn)步驟

序號(hào)

實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容

試管1

試管2

1

注入可溶性淀粉溶液

2ml

2

注入蔗糖溶液

2ml

3

注入淀粉酶溶液

2ml

2ml

4

將試管放在60℃水中

5分鐘

5分鐘

5

加入斐林試劑

2ml

2ml

6

放熱水于大燒杯中加熱煮沸

1分鐘

1分鐘

7

觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

4、酶的專一性，每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。

二、酶的作用條件較溫和

[探究]影響酶活性的條件。

1、實(shí)驗(yàn)原理

淀粉麥芽糖和葡萄糖磚紅色沉淀

碘液碘液

紫藍(lán)色復(fù)合物不形成紫藍(lán)色復(fù)合物

2、實(shí)驗(yàn)步驟

序號(hào)

實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容

試管1

試管2

試管3

試管1

試管2

試管3

1

注入可溶性淀粉溶液

2ml

2ml

2ml

2

注入新鮮淀粉酶溶液

1ml

1ml

1ml

3

放置溫度

60℃

100℃

0℃

60℃

100℃

0℃

4

保溫時(shí)間

5分鐘

5分鐘

5分鐘

5分鐘

5分鐘

5分鐘

5

混合

試管1

試管2

試管3

6

保溫時(shí)間

5分鐘

5分鐘

5分鐘

7

滴碘液

1滴

1滴

1滴

8

觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

序號(hào)

實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容

試管1

試管2

試管3

1

注入等量的新鮮淀粉溶液

1mL

1mL

1mL

2

注入等量的不同PH的溶液

1mL蒸餾水

1mLNaOH

1mLHCl

3

注入等量的可溶性淀粉溶液

2mL

2mL

2mL

4

放60℃熱水中相等時(shí)間

5分鐘

5分鐘

5分鐘

5

加等量斐林試劑并搖勻

2mL

2mL

2mL

6

放熱水中用酒精燈加熱煮沸

1分鐘

1分鐘

1分鐘

7

觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

4、分析教材

⑴組織學(xué)生討論完成教材P84相關(guān)問(wèn)題。

⑵教師結(jié)合教材P85相關(guān)圖講解。

①在一定溫度范圍內(nèi)，酶活性隨溫度升高而增強(qiáng)，其中酶的活性最高時(shí)的溫度，即為該種酶的最適溫度。若超過(guò)最適溫度，酶的活性逐漸下降，甚至喪失。（低溫使酶的活性明顯降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。）

②每種酶只能在一定限度的PH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，其中酶活性最強(qiáng)的PH即為該酶的最適PH。（過(guò)酸、過(guò)堿會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活）

四、總結(jié)

酶具有高效性、專一性，并且需要適宜的條件。

五、作業(yè)布置

教材P86練習(xí)

六、板書設(shè)計(jì)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（２）

高一生物學(xué)案主備人:審批人:日期:07＼１１＼２９編號(hào):2１

課題:第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（２）

姓名班級(jí)

學(xué)習(xí)目標(biāo):1、說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性

2、通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。

３、進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1、酶的作用和本質(zhì)以及特性

2、控制變量的科學(xué)方法

知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：1、酶的特性：

（１）、高效性――酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的１０－１０倍

（２）、專一性――每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)

（３）、酶的作用條件溫和――溫度、pH等要適中

、

2、設(shè)置探究實(shí)驗(yàn)：影響酶活性的條件

（１）溫度對(duì)酶活性的影響如圖５－３（課本８５頁(yè)）

（２）對(duì)酶活性的影響如圖５－４（課本８５頁(yè)）

導(dǎo)學(xué)誘思：

１、酶的特性有　、　和，但　和都會(huì)影響酶的活性。

２、當(dāng)、或　時(shí)會(huì)使酶的遭到破壞，使酶永久失活

３、酶活性是指　。

４、酶的高效性表現(xiàn)在　。

５、酶的專一性表現(xiàn)在　。

6、從酶活性受溫度和影響示意圖看，在和下，酶的活性最高。

例題解析：

１、１０℃（X）、４０℃（Y）、８０℃（Z）條件下，人唾液淀粉酶的活性是（?。?/p>

A、X＞Y＞ZB、Z＞Y＞XC、X＞Z＞YD、Y＞X＞Z

2、除下列哪種因素外，都可破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，從而使酶失去活性（）

A、強(qiáng)酸B、強(qiáng)堿C、低溫D、高溫

3、等量的唾液、胃液混合液對(duì)淀粉和蛋白質(zhì)的消化情況是（）

A、都能消化B、只消化淀粉，不消化蛋白質(zhì)

C、都不能消化D、只消化蛋白質(zhì)，不消化淀粉

4、人在發(fā)高燒時(shí)，常常不思飲食，其根本原因是（）

A、消化道的食物沒有消化B、發(fā)燒使胃腸蠕動(dòng)減慢

C、代謝廢物排出受阻D、酶的活性減弱

課堂效益檢測(cè)

1、果酒放久了易產(chǎn)生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶則無(wú)濟(jì)于事，這說(shuō)明（）

A、酶的催化作用具有專一性B、酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)

C、酶的催化作用受環(huán)境影響D、酒中的沉淀是氨基酸

2、向過(guò)氧化氫溶液中投入下列哪種豬肝能產(chǎn)生大量氣泡（）

A、冰凍豬肝B、煮熟豬肝C、新鮮豬肝D、醋漬豬肝

3、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(nèi)，調(diào)整pH至2.0，保存于37℃的水浴鍋內(nèi)。過(guò)一段時(shí)間，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是（）

A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水　B、唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽

C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水

4、某酒廠庫(kù)存的啤酒因存放過(guò)久而產(chǎn)生沉淀，經(jīng)化驗(yàn)，沉淀物是蛋白質(zhì)。為此，提出兩種解決方案：甲方案是加入少量蛋白酶，乙方案是加入少量氨基酸氧化酶。你認(rèn)為（）

A、甲方案合理B、乙方案合理

C、兩方案都合理　D、　兩方案都不合理

5、多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶具有輔助消化的作用，其片劑是糖衣片，這樣制作的目的是（）

A、補(bǔ)充體內(nèi)糖類物質(zhì)的供給　B、防止胃液的消化作用

C、經(jīng)唾液的消化作用后即可迅速起作用　D、使其中各種酶緩慢地釋放

6、下列符合圖５－１－１３所示含義的是?。ā。?/p>

A、隨pH從５升高到７，酶的活性逐漸降低

B、隨pH從５升高到７，酶的最適溫度不變

C、溫度從０－a變化過(guò)程中，酶的活性逐漸降低

D、該酶的最適pH值為７

7、一分子過(guò)氧化氫酶能在１分鐘內(nèi)使５×１０個(gè)過(guò)氧化氫分子分解成水和氧氣，相當(dāng)于三價(jià)鐵離子催化速度的１０倍，但對(duì)糖的水解不起作用，這種現(xiàn)象說(shuō)明酶具有?。ā。?/p>

A、高效性、穩(wěn)定性B、高效性、專一性

C、多樣性、穩(wěn)定性　D、多樣性、專一性、

８、如圖５－１－１４所示，在下列試管中均加入3ml漿糊，向A.C中注入２ml清水，中注入２ml新鮮的唾液淀粉酶，保溫５min后，分別注入碘酒，不變藍(lán)色的是　（?。?/p>

9、取甲乙兩支潔凈試管，分別注入３ml漿糊，然后在甲試管中注入２ml新鮮的小麥淀粉酶液，在乙試管中注入２ml清水，震蕩兩支試管，將其下半部浸在３５℃左右的溫水中，約５min，然后同時(shí)取出兩支試管，分別滴入一滴碘液，回答下列問(wèn)題：

（１）兩試管內(nèi)的現(xiàn)象是

此實(shí)驗(yàn)證明甲試管內(nèi)的淀粉　，由此證明了酶具有作用

（２）、甲、乙兩試管內(nèi)物質(zhì)的量要求相同的目的是　

（３）、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為什么保持在３５℃恒溫？　

（４）、若要驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響，可另設(shè)計(jì)試管丙、丁，兩試管內(nèi)的成分應(yīng)和　試管內(nèi)的相同，并將試管放在中，試管內(nèi)的最后的顏色變化是

批改日期得分　

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（1）

高一生物學(xué)案主備人:審批人:日期:07＼１１＼２４編號(hào):20

課題:第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（1）

姓名班級(jí)

學(xué)習(xí)目標(biāo):1、說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性

2、通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。

３、進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1、酶的作用和本質(zhì)以及特性

2、控制變量的科學(xué)方法

知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：1、相關(guān)概念：

細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)。

酶：是活細(xì)胞(來(lái)源)所產(chǎn)生的具有催化作用(功能：降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率)的一類有機(jī)物。

活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。

2、酶的發(fā)現(xiàn)：

①、1783年，意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼用實(shí)驗(yàn)證明：胃具有化學(xué)性消化的作用；

②、1836年，德國(guó)科學(xué)家施旺從胃液中提取了胃蛋白酶；

③、1926年，美國(guó)科學(xué)家薩姆納通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明脲酶是一種蛋白質(zhì)；

④、20世紀(jì)80年代，美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。

3、酶的本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNA。

４、酶的作用：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

５、酶的特性：①、高效性：催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高許多。

②、專一性：每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。

③、酶需要較溫和的作用條件：在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高和偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。

導(dǎo)學(xué)誘思：1、細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為。

２、活化能是指　。

３、酶在新陳代謝中的作用是。

４、酶是活細(xì)胞中產(chǎn)生的，其中絕大多數(shù)是　，少數(shù)是。

5、變量6、自變量

因變量

例題解析

1、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的．下列有關(guān)酶的論述錯(cuò)誤的是　（　）

A、有些酶是核酸　B、酶的數(shù)量因參與化學(xué)反應(yīng)而減少　

C、酶的活性與pH有關(guān)　D、酶的催化效率很高

課堂效益檢測(cè)

１、下列有關(guān)酶的敘述中，哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的()

A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機(jī)物B.分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶

C.一種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)D.從化學(xué)成分看，酶就是蛋白質(zhì)

２、最早證明鳥胃既有物理性消化又有化學(xué)性消化的是()

A.德國(guó)科學(xué)家施旺B.意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼

C.英國(guó)生物學(xué)家達(dá)爾文D.德國(guó)科學(xué)家施萊登

３、下列功能特征中與酶無(wú)直接關(guān)系的是（）

A.消化功能　B.滲透吸水

C.蛋白質(zhì)合成D.DNA的轉(zhuǎn)錄與mRNA的翻譯

４、活細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)酶的形成部位在（　）

A、葉綠體　B、線粒體　C、核糖體　D、高爾基體

５、活細(xì)胞內(nèi)合成酶的原料是（）

A、脂肪酸B、氨基酸

C、核糖核苷酸D、氨基酸和核糖核苷酸

６、下列關(guān)于酶的敘述，不正確的是（　）

A、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物

B、酶的催化作用具有專一性和高效性

C、酶的合成場(chǎng)所都是核糖體

D、過(guò)酸、過(guò)堿的外界條件能使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性

７、下列敘述中錯(cuò)誤的是（）

A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的催化劑　

B.多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA

C.酶的催化需要適宜的溫度和pH

D、酶在起催化作用的同時(shí)，自身也被消耗

８、在不損壞高等植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列物質(zhì)適用于除去其細(xì)胞壁的是?。ǎ?/p>

A、鹽酸　B、蛋白質(zhì)　

C、淀粉酶　D、纖維素酶

９、蛋白質(zhì)代謝在多種酶的參與下完成的，使肽鍵斷裂的酶是?。ǎ?/p>

呼吸酶　蛋白酶　轉(zhuǎn)氨酶　脫氨基酶

１０、下列關(guān)于生物體細(xì)胞代謝的說(shuō)法中，正確的是?。ǎ?/p>

A、每時(shí)每刻都在進(jìn)行　B、冬眠和夏眠時(shí)暫停進(jìn)行　

C、偶然進(jìn)行　D、間歇式進(jìn)行

11、酶的基本組成單位是（）

A、氨基酸　B、核苷酸C、　核糖核苷酸　D、A或C

批改日期得分

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開展，作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。所以你在寫高中教案時(shí)要注意些什么呢？小編經(jīng)過(guò)搜集和處理，為您提供第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶，大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡！

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

一、教學(xué)目標(biāo)

1.說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。

2.通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。

3.進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

酶的作用、本質(zhì)和特性。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。

（2）控制變量的科學(xué)方法。

三、教學(xué)策略

從教材提供的問(wèn)題探討──斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，是有趣的，并能和學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)──對(duì)消化酶的了解結(jié)合起來(lái)。

要先提出細(xì)胞代謝的概念，細(xì)胞代謝是課標(biāo)明確提出的一級(jí)主題，細(xì)胞代謝過(guò)程離不開降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。

學(xué)生對(duì)酶的認(rèn)識(shí)有限但對(duì)催化劑的作用比較熟悉，教學(xué)中可以利用學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)催化劑的知識(shí)基礎(chǔ)作為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入新課學(xué)習(xí)?？梢越榻B幾種無(wú)機(jī)催化劑的作用，讓學(xué)生說(shuō)出無(wú)機(jī)催化劑催化的特點(diǎn)和條件，然后讓學(xué)生思考生命活動(dòng)是一系列的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？學(xué)生比較容易想到細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個(gè)常溫常壓的狀態(tài)，在這種環(huán)境狀態(tài)下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該有適合的生物催化劑──酶，由此引入酶的學(xué)習(xí)。

既然學(xué)生們知道無(wú)機(jī)催化劑的作用，就讓學(xué)生通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)酶的催化作用以及與無(wú)機(jī)催化劑的差別。教師可以給學(xué)生一些具體數(shù)字，加深學(xué)生的印象，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)感悟酶作為催化劑的突出特點(diǎn)──高效。

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的

新鮮肝臟研磨液

1滴

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的

氯化鐵溶液

1滴

生物催化劑：過(guò)氧化氫酶所含酶的相對(duì)數(shù)量：1

無(wú)機(jī)催化劑：Fe3+

Fe3+的相對(duì)數(shù)量：25萬(wàn)

教師在安排學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，落實(shí)好本節(jié)課的目標(biāo)。本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，建議教師利用直觀的手段（繪圖或電子幻燈等）將實(shí)驗(yàn)的裝置特別是實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的裝置分別向?qū)W生展示，以增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和討論的效率。

本節(jié)課大約需要2～3課時(shí)完成。其中酶的作用和本質(zhì)需約1～2課時(shí)，酶的特性需要1課時(shí)。

關(guān)于酶的概念，課程標(biāo)準(zhǔn)要求層次為理解，這就意味著學(xué)生能夠?qū)γ傅母拍钸M(jìn)行闡述、解釋。這就需要教師在將酶的概念闡述清楚的基礎(chǔ)之上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和生活生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)例讓學(xué)生體會(huì)酶的概念，落實(shí)課標(biāo)的要求。

本節(jié)課的標(biāo)題是“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”，針對(duì)這一定語(yǔ)，教師可以問(wèn)問(wèn)學(xué)生對(duì)“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”有什么認(rèn)識(shí)，教師要充分利用教材上形象、直觀的圖片和文字說(shuō)明，讓學(xué)生明確催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而且與無(wú)機(jī)催化劑相比較，生物催化劑酶有突出的優(yōu)越性。

然后讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)前教師可以搜集一些數(shù)據(jù)列在黑板上，如下表。

表12在20℃測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能

條件

活化能/kJ·mol-1

沒有催化劑催化

用膠態(tài)鉑催化

用過(guò)氧化氫酶催化

75

54

29

在介紹酶的本質(zhì)時(shí)，教材上的資料分析很重要，充分利用資料中酶的發(fā)現(xiàn)歷史有助于學(xué)生加深對(duì)酶本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。在資料分析的教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生自己閱讀資料，但這必須建立在教師精心設(shè)置的問(wèn)題之后，要盡量避免在課堂教學(xué)中學(xué)生漫無(wú)目的、無(wú)針對(duì)性地閱讀。教師也可以利用教材上的資料精心設(shè)計(jì)教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生回顧酶的發(fā)現(xiàn)歷史，挖掘科學(xué)家從生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、不斷探究、不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終揭示酶的本質(zhì)的探索歷程，幫助學(xué)生理解絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)的事實(shí)。

在學(xué)習(xí)酶的特性時(shí)，學(xué)生對(duì)于酶已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)了，在這個(gè)基礎(chǔ)上讓學(xué)生判斷酶作為生物催化劑催化化學(xué)反應(yīng)時(shí)應(yīng)具備哪些特點(diǎn)。這里需要提醒學(xué)生的是，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，從蛋白質(zhì)的特性上去思考酶的特性。通過(guò)前面的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)酶的催化效率有了感性認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生接著思考酶催化反應(yīng)是否應(yīng)在其分子結(jié)構(gòu)上有特定的活性部位，而這個(gè)活性部位恰恰就是酶具有專一性的原因。酶與底物之間具有鎖匙關(guān)系，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，這種高度的專一性保證了生命活動(dòng)有條不紊地進(jìn)行。

在學(xué)習(xí)影響酶活性的條件時(shí)，教師要重視教材上提供的探究活動(dòng)，要讓學(xué)生親自獲得酶的活性受到溫度和酸堿度影響的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，還可以通過(guò)定量化的探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)酶活性的范圍，當(dāng)然，這是較高層次的要求。

四、答案和提示

（一）問(wèn)題探討

1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決的問(wèn)題是：鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學(xué)性消化？

2.是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。

3.提示：收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。

（二）實(shí)驗(yàn)

1.2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。

2.不能。

3.說(shuō)明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。

4.4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多。說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。

（三）資料分析

1.巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的，但是認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的，但是認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。

2.提示：巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問(wèn)題。他們的爭(zhēng)論促使后人把對(duì)酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上，使科學(xué)研究更加有的放矢。

3.畢希納的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。

4.薩姆納歷時(shí)9年用正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來(lái)。成功屬于不畏艱苦的人。

（四）旁欄思考題

絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等劇烈條件都會(huì)影響到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所以酶比較“嬌氣”。

（五）第一小節(jié)練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.巴斯德：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用。

李比希：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但是這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。

畢希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。

薩姆納：酶是蛋白質(zhì)。

2.提示：（1）細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要高效率地進(jìn)行，酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高得多。

（2）細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進(jìn)行，無(wú)機(jī)催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。

3.D。

拓展題

1.提示：可用第2章中學(xué)過(guò)的鑒定蛋白質(zhì)的方法。在薩姆納之前，之所以很難鑒定酶的本質(zhì)，主要是因?yàn)榧?xì)胞中酶的提取和純化非常困難。

2.提示：（1）如四膜蟲的rRNA前體具有催化活性。（2）目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA的報(bào)道。

（六）第二小節(jié)練習(xí)

基礎(chǔ)題

1.B。2.B。

3.提示：這個(gè)模型中A代表某類酶，B代表反應(yīng)底物，C和D代表反應(yīng)產(chǎn)物。這個(gè)模型的含義是：酶A與底物B專一性結(jié)合，催化反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)生了產(chǎn)物C和D。這個(gè)模型揭示了酶的專一性。

拓展題

1.（1）A點(diǎn)：隨著反應(yīng)底物濃度的增加，反應(yīng)速率加快。B點(diǎn)：反應(yīng)速率在此時(shí)達(dá)到最高。C點(diǎn)：反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)底物濃度的增加而升高，維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。

（2）如果A點(diǎn)時(shí)溫度升高10℃，曲線上升的幅度變小。因?yàn)閳D中原曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度，反應(yīng)速率都會(huì)變慢。

（3）該曲線表明，B點(diǎn)的反應(yīng)底物的濃度足夠大，是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率的提高，這時(shí)加入少量的酶，會(huì)使反應(yīng)速率加快（圖略）。

五、參考資料

1.什么是活化能？

在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)物分子的平均能量水平較低，為“初態(tài)”。在反應(yīng)的任何一瞬間反應(yīng)物中都有一部分分子具有了比初態(tài)更高一些的能量，高出的這一部分能量稱為“活化能”?；罨艿亩x是，在一定溫度下一摩爾底物全部進(jìn)入活化態(tài)所需要的自由能，單位是焦／摩爾，單位符號(hào)是J/mol。

2.酶催化作用的特點(diǎn)

生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)，幾乎都是由酶催化的。酶所催化的反應(yīng)叫酶促反應(yīng)。酶促反應(yīng)中被酶作用的物質(zhì)叫做底物。經(jīng)反應(yīng)生成的物質(zhì)叫做產(chǎn)物。酶作為生物催化劑，與一般催化劑有相同之處，也有其自身的特點(diǎn)。

相同點(diǎn)：（1）改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身不被消耗；（2）只能催化熱力學(xué)允許進(jìn)行的反應(yīng)；（3）加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡時(shí)間，但不改變平衡點(diǎn)；（4）降低活化能，使速率加快。

不同點(diǎn)：（1）高效性，指催化效率很高，使得反應(yīng)速率很快；（2）專一性，任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化合物，這就是酶對(duì)底物的專一性；（3）多樣性，指生物體內(nèi)具有種類繁多的酶；（4）易變性，由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會(huì)被高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等破壞；（5）反應(yīng)條件的溫和性，酶促反應(yīng)在常溫、常壓、生理pH條件下進(jìn)行；（6）酶的催化活性受到調(diào)節(jié)、控制；（7）有些酶的催化活性與輔因子有關(guān)。

3.酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成

酶的化學(xué)本質(zhì)除了具有催化活性的RNA之外幾乎都是蛋白質(zhì)。但是，不能說(shuō)所有的蛋白質(zhì)都是酶，只是具有催化作用的蛋白質(zhì)，才稱為酶。

證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的證據(jù)有以下幾條。

（1）酶經(jīng)酸堿水解后的最終產(chǎn)物是氨基酸，酶能被蛋白酶水解而失活。

（2）酶是具有空間結(jié)構(gòu)的生物大分子，凡使蛋白質(zhì)變性的因素都可使酶變性失活。

（3）酶是兩性電解質(zhì)，在不同pH值下呈現(xiàn)不同的離子狀態(tài)，在電場(chǎng)中向某一電極泳動(dòng)，各自具有特定的等電點(diǎn)。

（4）酶和蛋白質(zhì)一樣，具有不能通過(guò)半透膜等膠體性質(zhì)。

（5）酶也有蛋白質(zhì)所具有的化學(xué)呈色反應(yīng)。

（6）與蛋白質(zhì)的分子量相似，結(jié)構(gòu)相似。

（7）在物理、化學(xué)因素作用下，也可變性沉淀。

（8）做元素分析，與蛋白質(zhì)的元素含量相似，可以用氨基酸人工合成。

按照酶的化學(xué)組成可以將酶分為以下兩類。

（1）單純蛋白質(zhì)酶有些酶只是多肽鏈，除了氨基酸不含任何其他化學(xué)物質(zhì)，也就是說(shuō)有些酶是單純蛋白質(zhì)，如胰臟的核糖核酸酶、淀粉酶等。

（2）結(jié)合蛋白質(zhì)酶有些酶除了蛋白質(zhì)外，還含有一些對(duì)熱穩(wěn)定的非蛋白質(zhì)類小分子物質(zhì)或金屬離子，即由蛋白質(zhì)部分和非蛋白質(zhì)部分組成。結(jié)合蛋白質(zhì)酶的蛋白質(zhì)部分稱為脫輔酶，非蛋白質(zhì)部分稱為輔因子。脫輔酶與輔因子結(jié)合后所形成的復(fù)合物稱為“全酶”，即全酶=脫輔酶+輔因子。在酶催化時(shí)，一定要有脫輔酶和輔因子同時(shí)存在才起作用，二者各自單獨(dú)存在時(shí)，均無(wú)催化作用。脫輔酶部分決定酶催化的專一性，輔酶（輔基）在酶催化中通常是起著電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的傳遞作用，大部分輔酶是維生素或維生素的衍生物。

4.酶的簡(jiǎn)單分類

國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)（I.E.C)規(guī)定，按酶促反應(yīng)的性質(zhì)，可把酶分成六大類。

（1）氧化還原酶類指催化氧化還原反應(yīng)的酶類，又可分為氧化酶和脫氫酶兩類，如乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶、過(guò)氧化氫酶等。

（2）轉(zhuǎn)移酶類指催化化合物某些基團(tuán)的轉(zhuǎn)移，即將一種分子上的某一基團(tuán)轉(zhuǎn)移到另一種分子上的酶類，如轉(zhuǎn)甲基酶、轉(zhuǎn)氨酶、己糖激酶、磷酸化酶等。

（3）水解酶類指催化底物發(fā)生水解反應(yīng)的酶類，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶等。

（4）裂合酶類指催化從底物移去一個(gè)基團(tuán)而形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)的酶類，如檸檬酸合成酶、醛縮酶等。

（5）異構(gòu)酶類指催化各種同分異構(gòu)體之間相互轉(zhuǎn)化的酶類，如磷酸丙糖異構(gòu)酶、消旋酶等。

（6）連接酶類指催化兩分子底物合成為一分子化合物，同時(shí)還必須偶聯(lián)有ATP的磷酸鍵斷裂的酶類，如谷氨酰胺合成酶、氨基酸—tRNA連接酶等。

5.酶的作用機(jī)理

酶催化反應(yīng)的某些獨(dú)特性質(zhì)為許多酶促反應(yīng)所共有，可概括如下。

（1）酶反應(yīng)可分為兩類，一類反應(yīng)僅僅涉及到電子的轉(zhuǎn)移，另一類反應(yīng)涉及到電子和質(zhì)子兩者或者其他基團(tuán)的轉(zhuǎn)移，大部分反應(yīng)屬于第二類。

（2）酶的催化作用是由氨基酸側(cè)鏈上的功能基團(tuán)和輔酶為媒介的。

（3）酶催化反應(yīng)的最適pH范圍通常是狹小的。

（4）與底物相比較，酶分子很大，而活性部位通常只比底物稍大一些。這是因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，只有活性部位圍著底物。此外，一個(gè)巨大的酶結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定活性部位的構(gòu)象是必要的。

（5）酶除了具有進(jìn)行催化反應(yīng)所必需的活性基團(tuán)外，還有別的特性，使酶促反應(yīng)的進(jìn)行更有利，并使更復(fù)雜的多底物反應(yīng)按一定途徑進(jìn)行，這些已超過(guò)了較簡(jiǎn)單的催化劑的范疇。酶的復(fù)雜的折疊結(jié)構(gòu)使這些作用成為可能。

6.影響酶作用的因素

酶的催化活性的強(qiáng)弱以單位時(shí)間（每分）內(nèi)底物減少量或產(chǎn)物生成量來(lái)表示。研究某一因素對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)在保持其他因素不變的情況下，單獨(dú)改變研究的因素。

影響酶促反應(yīng)的因素常有：酶的濃度、底物濃度、pH值、溫度、抑制劑、激活劑等。其變化規(guī)律有以下特點(diǎn)。

（1）酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響在底物足夠，其他條件固定的條件下，反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時(shí)，酶促反應(yīng)的速率與酶濃度成正比。

（2）底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響在底物濃度較低時(shí)，反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，反應(yīng)速率與底物濃度近乎成正比；在底物濃度較高時(shí)，底物濃度增加，反應(yīng)速率也隨之加快，但不顯著；當(dāng)?shù)孜餄舛群艽螅疫_(dá)到一定限度時(shí)，反應(yīng)速率就達(dá)到一個(gè)最大值，此時(shí)即使再增加底物濃度，反應(yīng)速率幾乎不再改變。

（3）pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響每一種酶只能在一定限度的pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性，超過(guò)這個(gè)范圍酶就會(huì)失去活性。在一定條件下，每一種酶在某一個(gè)pH時(shí)活力最大，這個(gè)pH稱為這種酶的最適pH。

（4）溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響酶促反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快；但當(dāng)溫度升高到一定限度時(shí)，酶促反應(yīng)速率不僅不再加快反而隨著溫度的升高而下降。在一定條件下，每一種酶在某一溫度時(shí)活力最大，這個(gè)溫度稱為這種酶的最適溫度。

（5）激活劑對(duì)酶促反應(yīng)的影響激活劑可以提高酶活性，但不是酶活性所必需的。激活劑大致分兩類：無(wú)機(jī)離子和小分子化合物。

（6）抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)的影響抑制劑使酶活性下降，但不使酶變性。抑制劑作用機(jī)制分兩種：可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。

7.酶研究的歷史與現(xiàn)狀

新陳代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，是生命活動(dòng)最重要的特征。而構(gòu)成新陳代謝的許多復(fù)雜而有規(guī)律的物質(zhì)變化和能量變化，都是在酶催化下進(jìn)行的。生物的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、遺傳、運(yùn)動(dòng)、神經(jīng)傳導(dǎo)等生命活動(dòng)都與酶的催化過(guò)程緊密相關(guān)，可以說(shuō)，沒有酶的參加，生命活動(dòng)一刻也不能進(jìn)行。因此，從酶作用的分子水平上研究生命活動(dòng)的本質(zhì)及其規(guī)律無(wú)疑是十分重要的。

人們對(duì)酶的認(rèn)識(shí)起源于生產(chǎn)和生活實(shí)踐。我國(guó)人民在八千年以前就開始利用酶。約公元前21世紀(jì)夏禹時(shí)代，人們就會(huì)釀酒。公元前12世紀(jì)周代已能制作飴糖和醬。2000多年前，春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已知用曲治療消化不良的疾病。凡此種種情況都說(shuō)明，雖然我們祖先并不知道酶為何物，也無(wú)法了解其性質(zhì)，但根據(jù)生產(chǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)的積累，已把酶利用到相當(dāng)廣泛的程度。西方國(guó)家19世紀(jì)對(duì)釀酒發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行大量研究。1810年J.Gaylussac發(fā)現(xiàn)酵母可將糖類轉(zhuǎn)化為酒精。1857年微生物學(xué)家Pasteur等人提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動(dòng)的結(jié)果，他認(rèn)為只有活的酵母才能進(jìn)行發(fā)酵。Liebig反對(duì)這種觀點(diǎn)，他認(rèn)為發(fā)酵現(xiàn)象是由溶解于酵母溶液中的酶引起的。直到1897年，Buchner兄弟用石英砂磨碎酵母細(xì)胞，制備了不含酵母細(xì)胞的提取液，并證明此不含細(xì)胞的酵母提取液也能使糖類發(fā)酵，說(shuō)明發(fā)酵與細(xì)胞的活動(dòng)無(wú)關(guān)，發(fā)酵是酶在起作用，從而獲得了1911年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1833年P(guān)ayen和Persoz從麥芽的水抽提物中，用酒精沉淀得到了一種對(duì)熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，它可使淀粉水解為可溶性糖。他們把這種物質(zhì)稱為淀粉酶制劑，其意思是“分離”，表示可以從淀粉中分離出可溶性糖來(lái)。盡管當(dāng)時(shí)它還是一個(gè)很粗的酶制劑，但由于他們采用了最簡(jiǎn)單的提純方法，得到了一個(gè)無(wú)細(xì)胞制劑，并指出了它的催化特性和熱不穩(wěn)定性，涉及到酶的一些本質(zhì)性問(wèn)題，所以人們認(rèn)為Payen和Persoz首先發(fā)現(xiàn)了酶。1878年Kuhne才給酶一個(gè)統(tǒng)一的名詞，叫Enzyme，這個(gè)字來(lái)自希臘文，其意思是“在酵母中”。1835年至1837年，Berzelius提出了催化作用的概念，該概念的產(chǎn)生對(duì)酶學(xué)和化學(xué)的發(fā)展都是十分重要的。可見，對(duì)于酶的認(rèn)識(shí)一開始就與它具有催化作用的能力聯(lián)系在一起。1894年Fisher提出了酶與底物作用的“鎖與鑰匙”學(xué)說(shuō)，用以解釋酶作用的專一性。1903年Henri提出了酶與底物作用的中間復(fù)合物學(xué)說(shuō)。1913年Michalis和Menten根據(jù)中間復(fù)合物學(xué)說(shuō)，導(dǎo)出了米氏方程，對(duì)酶反應(yīng)機(jī)制的研究是一個(gè)重要突破。1925年Briggs和Handane對(duì)米氏方程作了一個(gè)重要修正，提出了穩(wěn)態(tài)學(xué)說(shuō)。1926年美國(guó)化學(xué)家Sumner從刀豆提取出了脲酶并獲得結(jié)晶，證明脲酶具有蛋白質(zhì)性質(zhì)。直到1930年至1936年間，Northrop和Kunitz得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶結(jié)晶，并用相應(yīng)方法證實(shí)酶是一種蛋白質(zhì)后，酶是蛋白質(zhì)的屬性才普遍被人們所接受，為此Sumner和Northrop于1949年共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1963年，Hirs、Moore和Stein測(cè)定了RNaseA的氨基酸順序。1965年P(guān)hillips首次用X射線衍射技術(shù)闡明了雞蛋清溶菌酶的三維結(jié)構(gòu)。1969年Merrifield等人工合成了具有酶活性的胰RNase。20世紀(jì)80年代初Cech和Altman分別發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的RNA──核酶，這一發(fā)現(xiàn)打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念，開辟了酶學(xué)研究的新領(lǐng)域，為此Cech和Altman于1989年共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1986年Schultz與Lerner等人研制成功抗體酶，這一研究成果對(duì)酶學(xué)研究具有重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。Boyer等人闡明了ATP合成酶合成與分解ATP的分子機(jī)制，于1997年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。近二十年來(lái)有不少酶的作用機(jī)制被闡明。隨著DNA重組技術(shù)及聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使酶結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)入新階段?，F(xiàn)已鑒定出4000多種酶，數(shù)百種酶已得到結(jié)晶，而且每年都有新酶發(fā)現(xiàn)。

近幾十年來(lái)酶學(xué)研究得到很大的發(fā)展，提出了一些新理論和新概念。一方面在酶的分子水平上揭示酶和生命活動(dòng)的關(guān)系，闡明酶在細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)和分化過(guò)程中的作用，酶生物合成的遺傳機(jī)制，酶的起源和酶的催化機(jī)制等方面取得進(jìn)展；另一方面酶的應(yīng)用研究得到迅速發(fā)展，酶工程已成為當(dāng)代生物工程的重要支柱，酶的研究成果用來(lái)指導(dǎo)有關(guān)醫(yī)學(xué)實(shí)踐和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也必將會(huì)給催化劑的設(shè)計(jì)，藥物的設(shè)計(jì)，疾病的診斷、預(yù)防和治療，農(nóng)作物品種選育及病蟲害的防治等提供理論依據(jù)和新思想、新概念。除了酶已普遍適用于食品、發(fā)酵、制革、紡織、日用化學(xué)及醫(yī)學(xué)保健等方面，酶在生物工程、化學(xué)分析、生物傳感器及環(huán)保方面的應(yīng)用也日益廣泛。