酶本质探究历程
第7讲 酶的本质、特性及相关实验探究
结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
能用碘液检测实验结果吗？
不能，碘液不能检测蔗糖，蔗糖有没有被分解 不能检测出来。
（三）酶的作用条件比较温和
探究：许多无机催化剂能在高温、高压、强酸 或强碱条件下催化化学反应。酶起催化作用需 要怎样的条件呢？
探究温度对淀粉酶活性的影响
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
酶的催化机理 S（底物）+E（酶） SE（中间化合物） E+P（生成物）
1、酶的特性
高效性
高效性的原理： 酶降低活化能的作用更显著
(1)含义：与无机催化剂相比，酶 降低化学反应活化能 的作用更显著，催化效率更高，是无机催化剂的107～ 1013倍。
(2)曲线模型
高效性 催化
专一性
(1)含义：每一种酶只能催化 一种或一类
【借题发挥】 “四看法”分析酶促反应曲线 (1)看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解 两个变量的关系。 (2)看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线 的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。 如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，生成 物的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所表示的因 素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因 素之外的其他因素。 (3)看特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、 交叉点等五点，理解特殊点的意义。 (4)看不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系， 找出不同曲线的异同及变化的原因。
4．影响酶促反应的因素
甲
乙
丙
从甲图、乙图中你能得出什么结论？
①在一定温度(或pH)范围内，随温度(或pH)的升高，酶的催化作用 增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活 性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
酶的本质、作用及特性
保存酶用低温
解析
答案
D
CHONP
2.核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的
mRNA序列。下列关于核酶的叙述，正确的是 C H O N
A.核酶能将所有RNA单链降解，与脂肪酶有3种元素相同
B.核酶和脂肪酶都能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
C.因核酶为单链RNA分子，所以核酶分子中一定不存在氢键
考点二
酶的本质、作用及特性
知识梳理 1.酶的本质与作用 (1)酶本质的探索历程(连线)书 81页
(2)酶的本质和功能
蛋白质 氨基酸或核糖核苷酸
细胞核
RNA
生物催化作用
答案
(3)酶的作用原理
①表示无酶催化时反应进行需要的
活化能的是 AC 段。
②表示有酶催化时反应进行所需要
的活化能的是 BC 段。 ③酶降低的活化能是AB 段。
只有核糖体
常考基础诊断 某种酶失活后被蛋白酶分解
√ (1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( )
(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸( × ) 酶反应前后不变
(3)酶提供了反应过程所必需的活化能( × ) 酶降低活化能 (4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降( × ) 活化能不一定下降
应用哪种酶处理？
应选用RNA水解酶处理。 提示
重点剖析 1.与酶有关的曲线分析 (1)酶高效性的曲线
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 ②酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化 学平衡所需要的时间，不能改变化学反应 的平衡点。
(2)酶专一性的曲线
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同， 说明酶B对此反应无催化作用。 ②加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显 加快，说明酶A对此反应有催化作用。
【高中生物】2024届高三生物一轮复习 降低化学反应活化能的酶
考点一 酶的本质、作用及特性
(3)温度和pH对酶促反应速率的影响
重点难点·透析
目录
考点一 酶的本质、作用及特性
(2)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
重点难点·透析
目录
考点一 酶的本质、作用及特性
重点难点·透析
2．教材中具有“专一性”或“特异性”的物质归纳
目录
考考点点一一细胞酶的的本多质样、性作和用统及一特性性
提示:温度增酶和加促pH而反影应响速加酶率快促反，不应但再速当增率底加的物原达因到。是一影定响浓了度酶后的，活受性酶;数底量物的浓限度制和，酶 浓度影响酶促反应速率的原因是影响了酶分子和底物分子的结合,酶的活 ②性乙并图没：有在改底变物。充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度
成 正比 。 目录
目录
考点二 探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素
1．比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理 2H2O2 （过氧化氢酶）→ 2H2O＋O2↑ (2)实验材料：
①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液； ②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液； ③质量分数为3.5%的FeCl3溶液； ④各种用具如：量筒、试管、滴管、酒精灯、卫生香等等。
目录
考考点点一一细胞酶的的本多质样、性作和用统及一特性性
典例·精心深研
2.(2023·广东深圳调研)嚼馒头时会感觉有甜味，那是因为唾液淀粉酶将淀粉分
解成了麦芽糖。下列有关酶的说法，错误的是( A )
A.升高温度和加酶都能加快H2O2分解的速率，二者作用机理相同 B.高温、强酸、强碱都会导致唾液淀粉酶的空间结构改变而使其失活 C.唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂，又可作为蛋白酶催化的反应底物 D.唾液淀粉酶能够与双缩脲试剂细胞死亡并 裂解后从才能发挥作用
关于酶本质的探索教案
现象：冒出气泡
结果：酵母细胞提取液和活酵母细胞的作用一样。
接着提出以下问题：
（1）毕希纳把酵母细胞放在石英砂中用力研磨，是为了什么？
（2）为什么要加压过滤，为什么他要得到不含酵母细胞的提取液？
教师评价总结，对学生的回答进行补充说明。接着引导学生得出结论：引起发酵的是酵母细胞在生命活动过程中产生的某些物质。
教学目标：
力目标：
1.通过分析酶本质的探究历程，进行实验设计的技能训练；
2.通过分析酶本质的探究历程，进行归纳总结的思维训练。
三、情感态度价值观目标：
1.认同科学发展是在不断地探索和争论中进行的，养成自觉发现问题，讨论问题的习惯；
2.认同科学的发现需要质疑、创新、勇于实践、合作的科学态度。
学生四人为一组，思考并交流讨论。
甲小组代表表达讨论结果：实验材料采用活酵母细胞。将酵母细胞中的物质分离出来制成不含酵母细胞的提取液，加入葡萄糖溶液。还需要补充对比实验：将活酵母细胞直接加入葡萄糖溶液，观察两组实验结果是否一样。
学生思考并分析毕希纳的实验过程。
学生思考并回答问题：
（1）将活酵母细胞的细胞结构破坏，将里面的物质释放出来。
提问：酶到底是什么物质呢？科学家是怎么知道的呢？
学生回忆、倾听、思考。
以学生熟悉的知识点导入，引起注意，关注课堂。
二、
1.提出问题
2.作出假设
3.设计实验
4.实施实验
5.得出结论
回到课本，引出酶的探索和酿葡萄酒有关：在19世纪，由于酿出的葡萄酒经常变酸，受这一问题困扰，科学界非常重视对发酵过程的研究。当时已经知道酿酒就是让糖类变成酒精和二氧化碳，这个过程被称为发酵。
酶本质探究历程
酶本质探究历程
1、1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然后让鹰吞下去。
过一段时间他将小笼取出，发现肉块消失了。
于是，他推断胃液中一定含有消化肉块的物质。
2、1810年，JaephGayluac发现酵母可将糖转化为酒精
3、1857年,法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察,提出酒精发酵是由于酵母细胞活动的结果,即离不开酵母活细胞；李比希反对这种观点,认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质。
4、1897年,德国化学家毕希纳把酵母细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,在进行加压过滤,得到不含酵母的提取液,在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后就冒出气泡,糖液居然变成了酒,为此Bucher获得了1911年诺贝尔化学奖；后来科学家就把它命名为“酶”,英文名称是Enzyme,意思是“在酵母中”,但是酶到底是什么还是个谜
5、1926年，美国科学家萨姆钠从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。
6、20世纪30年代，科学家们相继提取出多种酶的蛋白质结晶，并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。
7、20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
2020-2021生物人教1学案：第5章 第1节 第1课时酶的作用和本质含解析
2020-2021学年生物新教材人教必修1学案：第5章第1节第1课时酶的作用和本质含解析第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质课标内容要求核心素养对接说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。
1。
生命观念--结构与功能观:酶的功能是由其独特的空间结构决定的。
2．科学探究—-实验思路及设计:能够根据实验目的，设计比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论。
一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢(1）概念：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）细胞代谢的条件：需酶的催化。
（3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2．对照实验的设计(1）变量：实验过程中的变化因素。
①自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素。
②因变量：因自变量改变而变化的变量。
③无关变量：除自变量外，实验过程中对实验结果造成影响的可变因素。
（2)对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量）都保持一致,并将结果进行比较的实验。
一般要设置对照组和实验组。
①对照组:一般不进行人为处理,处于自然状态下.②实验组：需要对实验对象进行人为处理,控制自变量不同。
③空白对照：未作任何处理的对照组,设置意义是排除偶然因素对实验结果的影响。
3．酶的作用机理(1）活化能: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。
(2）酶的作用机理：通过降低化学反应所需要的活化能而加快反应速率.①表示无酶催化条件下反应的活化能的曲线是ad段。
②表示有酶催化条件下反应的活化能的曲线是cd段。
③表示有酶催化条件下降低反应活化能的曲线是ac段。
二、酶的本质1．酶本质的探索历程(1)1716年,《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也"。
“酒母”就是现在所说的酵母。
(2）1857年，法国微生物学家巴斯德认为：没有酵母菌活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的。
(3）德国化学家李比希认为:引起发酵的是酵母菌细胞死亡并裂解后释放出来的物质。
新人教生物必修一(学案+练习)酶的本质
新人教生物必修一（学案+练习）酶的本质、作用和特性1．酶本质的探索历程(连线)2．酶的本质及作用化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核(真核细胞)来源一般来说，活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外生理功能催化作用①为有酶催化的反应曲线；②为没有催化剂的反应曲线；③为有无机催化剂催化的反应曲线。
4．酶的催化特性(连线)5．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程。
向4支试管中分别加入2mL过氧化氢溶液(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，催化效率更高。
6．淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(1)实验原理。
①淀粉和蔗糖都是非还原糖，葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖。
②斐林试剂能鉴定溶液中有无还原糖。
③淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖，不能催化蔗糖水解。
(2)实验步骤。
有专一性。
1．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。
( × ) 2．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。
( √ ) 3．酶提供了反应过程中所必需的活化能。
( × ) 4．酶活性的发挥离不开其特定的结构。
( √ )5．同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同，代谢不同。
( × ) 6．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。
( × )7．唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 ℃。
( × )1．酶相关模型的构建与解读 (1)酶的高效性。
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。
(2)酶的专一性。
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
②加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
(3)影响酶活性的因素。
图甲曲线分析：①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
《酶》 导学案
《酶》导学案一、学习目标1、了解酶的概念和本质。
2、掌握酶的作用特点和作用机制。
3、理解影响酶活性的因素。
4、能够举例说明酶在生活和生产中的应用。
二、知识梳理（一）酶的概念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，少数酶是 RNA。
（二）酶的本质1、关于酶的本质的探索历程（1）19 世纪，人们认为发酵是纯化学反应，与生命活动无关。
（2）1857 年，法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。
（3）德国化学家李比希则坚持认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
（4）两种观点争执不下。
（5）毕希纳把酵母细胞放在石英砂中研磨，得到不含酵母细胞的提取液，发现将葡萄糖加入其中，仍能引起发酵，他将引起发酵的物质称为酿酶。
（6）1926 年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质。
（7）20 世纪 80 年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数 RNA 也具有生物催化功能。
2、酶的本质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，少数酶是 RNA。
（三）酶的作用1、细胞代谢细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2、酶在细胞代谢中的作用（1）实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理：过氧化氢在常温下分解缓慢，在加热或加入催化剂的条件下分解加快。
实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）、新配制的体积分数为 3%的过氧化氢溶液、质量分数为 35%的 FeCl₃溶液、量筒、试管、滴管、酒精灯、火柴等。
实验步骤：①取 4 支洁净的试管，分别编号为 1、2、3、4，向各试管内分别加入 2 mL 过氧化氢溶液。
②将2 号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与 1 号试管作比较。
酶本质探究历程
酶本质探究历程Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】酶本质探究历程人类对酶的化学本质的认识历经了三次飞跃。
第一次飞跃：1926年美国科学家从刀豆种子中提取了的结晶，并且通过化学实验证实了脲酶是一种蛋白质。
因此荣获了1964年的诺贝尔化学奖。
在此后的几十年中，人们所发现的几千种酶都是蛋白质，所以20世纪30年代，科学家对酶定义为：酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。
有的酶为，其分子组成全为蛋白质，不含非蛋白质物质，如大多数水解酶类；有的酶为缀合蛋白质（结合蛋白质），其分子中除蛋白质外，还有非蛋白质物质，如。
结合蛋白酶的蛋白质部分成为酶蛋白，非蛋白质部分成为辅酶或辅基，酶蛋白和辅基组成的完整分子成全酶。
只有全酶方起催化作用，分开后的酶蛋白或辅酶皆无催化作用。
有些辅酶和酶蛋白结合紧密，不易分开；有的辅酶和酶蛋白结合疏松，前者一般称为辅基，后者一般称为辅酶。
辅酶是指直接参与催化反应中的有机物。
按照近代意义，游离金属离子，如Mg2+﹑Mn2+等，不能称为辅酶，只能称为辅助因子，因为金属离子只是间接参与催化，有的仅仅是维持酶分子的——SH基的还原状态；有的只是帮助形成活性必需的立体构想。
辅酶相同而酶蛋白不同的几种酶能催化同一种化学反应，但各作用于不同的底物。
例如乳酸脱氢酶与有同样的辅酶（NAD），但酶蛋白不同，它们虽然同样作用，但前者只能催化乳酸脱氢，而后者只能催化苹果酸脱氢。
第二次飞跃：20世纪80年代以来的科学研究表明，一些RNA也具有酶的催化作用。
例如一种叫做RNasep的酶，这种酶是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的，科学家将这种酶的蛋白质完全出去以后，并且提高了Mg2+的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与该种酶的催化活性。
又如1982年，美国科罗拉大学等人发现了的26SrRNA前体在鸟苷存在，但完全无蛋白质的情况下能进行自我拼接，因此首次提出了RNA具有酶活性的概念。
2025届高三一轮复习生物：降低化学反应活化能的酶课件
高考总复习
30
解析：RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂，A正确； 性激素的化学本质是固醇，其合成不需要mRNA和核糖体的参与，B错误； 细胞因子、溶菌酶都是免疫活性物质，溶菌酶可以在第一道和第二道防线 中发挥作用，细胞因子在第三道防线中发挥作用，C错误； 神经递质通过与突触后膜上的特异性受体结合，使突触后神经元发生“化 学信号→电信号”的转变，D错误。
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高考总复习
11
3．(2024·北京海淀区高三质检)为研究酶的特性，进行了实验，基本过程
如下表所示： 据此分析，下列叙述错误的是( ) A．实验的可变因素是催化剂的种类 B．可用产生气泡的速率作为检测指标 C．该实验能说明酶的作用具有高效性
步骤 基本过程 试管A
1
加入2%过氧化 氢溶液
3 mL
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6
4．酶的特性
高效性
专一性
作用条件较温和
酶活性
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高考总复习
7
[易错提醒] 温度、pH是通过影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影 响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积， 进而影响酶促反应速率的，并不影响酶活性。
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8
2．(必修1 P82 探究·实践)已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH为7.6， 胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？ _不__能__。__因___为__没__有__了__适__宜__的__p_H_，__胃___蛋__白__酶__活__性__大__大__下__降__甚__至__失__活__，__不__再__发__ _挥__作__用___。 3．(必修1 P85 科学·技术·社会)溶菌酶能够溶解细菌的_细__胞__壁___，具有抗菌 消炎的作用。在临床上与_抗__生__素___混合使用，能增强抗生素的疗效。
【课件】5.1 酶本质的探索
· V / mmol s-1
· V / mmol s-1
0
最适温度
t / OC
酶的活性受温度影响示意图
0 6 最适 pH 10 pH
酶的活性受pH影响示意图
结论：
在最适宜的温度和最适宜的pH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、过碱和高温，都能使酶的分 子结构遭到破坏而失去活性，且不可逆。
酶的作用条件温和
温度过高、过低；pH过酸、过碱 都会影响酶的活性
原因：绝大多数酶是蛋白质，蛋白质受温度、PH 值的影响
温度对酶活性的影响
1 在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐
渐增强；
2 达到最适温度时，酶
酶 υ/mmol. s-1 活 性
的活性最高；
一般地，动物体内的
3 超过最酶最适适温温度度在时3，5－随40℃着
1 酶具有高效性 2 酶具有专一性 3 酶的作用条件较温和
指单位时间内反应物的消耗量或生成
物的生成量
(mmol/s)
除温度，PH值影响酶的活性，影响酶促反 应速率外，底物浓度，酶浓度也可以影响
酶数量的限制（酶 达到饱和）
前提：底物充足 的情况下
课堂小结
细胞代 细胞内每时每刻进行着许多化学
谢的概 反应，统称为细胞代谢。
少量肝脏 研磨液
3
4
3
4
酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍
酶只缩短到达化学 平衡的时间，但不 改变化学反应的平 衡点
生成物产量只与反应物的量有关
下图是人体某个化学反应的示意图。
（1）图中的哪个英文字母代表酶？
A
酶既能催化蛋白质的水解，也能催化 脂肪、淀粉水解。
人教版高中生物必修一《关于酶本质的探究》课件..更新
葡萄酒 酿酒： 糖类 发酵 酒精 + 二氧化碳
发酵：纯化学反应，与生命活动无关
关于酶本质的探索
资料3：1857年，法国 微生物学家巴斯德通过 显微镜观察，提出酿酒 中的发酵是由于酵母细 胞的存在，没有活细胞 的参与，糖类是不可能 变成酒精的。
著名的鹅颈瓶
李比希
巴斯德
关于酶本质的探索
巴斯德
利科学家斯帕兰札尼
做了一个巧妙的实验
：将肉块放入小巧的
金属笼内，然后让鹰
把小笼子吞下去。过
一段时间后，他把小
笼子取出来，发现笼
以前，人们认为鸟类的胃只 内的肉块消失了。
能磨碎食物，不能分解食物
中的有机物。也就是说鸟类
的胃只有物理性消化，没有
化学性消化。
关于酶本质的探索
资料2：在19世纪， 酿酒业在欧洲经济中 占有重要的地位。但 是，酿出的葡萄酒经 常莫名其妙地变酸。 受这一问题困扰，科 学界非常重视对发酵 过程的研究。
细胞裂解死亡后才能发
挥作用
酶（Enzyme）的名称的提出
1877年
德国人库恩提出酶（Enzyme） 这个名词，取自希腊语“来源 于酵母”之意。
库恩（1837–1900）
4.无细胞发酵的发现
1897年
德国的毕希纳发现无细胞的 酵母汁就可以完成发酵。
毕希纳 （1860-1917）
发酵确实可以在无细胞的条件下进行 发酵所需要的物质是活细胞产生的
李比希
为什么他们会有不同 的结论呢？
资料4：德国化学家 李比希却坚持认为引 起发酵的是酵母细胞 中的某些物质，但这 些物质只有在酵母细 胞死亡并裂解才能发 挥作用。
矛盾和争执的出现对 科学发展的影响？
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义一、酶的发现历程在人类对生命现象的探索过程中，酶的发现是一个重要的里程碑。
早在 1773 年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验，他将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰吞食下去。
一段时间后，他发现笼内的肉块消失了，这个实验为后来人们认识酶的作用奠定了基础。
19 世纪，酿酒业在欧洲得到了很大的发展。
当时，人们发现酿酒时，酒桶里会产生很多泡沫，而这种泡沫能够加速糖类的分解。
后来，经过科学家们的不断研究，逐渐认识到这是一种生物催化剂在起作用，也就是我们现在所说的酶。
进入 20 世纪，随着化学和生物学的发展，科学家们对酶的本质有了更深入的研究。
1926 年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶，并证明了脲酶是一种蛋白质。
这一发现使得人们对酶的认识从一种神秘的物质转变为一种具有明确化学本质的蛋白质。
二、酶的定义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，少数酶是 RNA。
那么，什么是催化作用呢？催化作用就是能够加快化学反应的速率，而自身在反应前后的质量和性质不变。
三、酶的作用酶在生物体内发挥着极其重要的作用，概括起来主要有以下几个方面：1、催化生物体内的化学反应生命活动中的各种化学反应，如物质的合成与分解、能量的转化等，都需要酶的参与。
没有酶的催化，这些反应可能会非常缓慢，甚至无法进行。
例如，在细胞呼吸过程中，一系列的化学反应需要多种酶的协同作用，将有机物中的能量逐步释放出来，为细胞的生命活动提供动力。
2、调节代谢过程酶可以通过调节自身的活性来控制代谢反应的速率和方向，从而使细胞内的物质和能量代谢保持平衡。
当细胞内某种物质的含量过高时，相关的酶活性会受到抑制，从而减缓该物质的合成；反之，当某种物质的含量过低时，相关酶的活性会增强，促进该物质的合成。
3、分解有害物质酶还能够帮助分解细胞内产生的有害物质，保护细胞免受损伤。
例如，在肝脏中，存在一些酶能够将有毒的物质转化为无害的物质，然后排出体外。
酶的作用和本质
实验组：是接受实验变量处理的对象组； 对照组：是不接受实验变量处理的对象组。
1．验证酶的本质 (1)验证酶是蛋白质 ①实验组： 待测酶溶液＋双缩脲试剂 __________―→是否出现紫色反应； ②对照组： 双缩脲 等量的标准蛋白质溶液＋______试剂―→紫色反应。
催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与 无机催化剂相比较，酶的作用更显著，因而 催化效率更高。
（二）酶在细胞代谢中的作用
各条件使反应加快的本质：
加热： 提高分子的能量 Fe3+： 降低化学反应的活化能 酶： 更显著地降低化学反应的活化能, 催化效率更高 意义： 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。
变量：
a、自变量（实验变量）： 试验中要研究和控制的因素或条件,人为改变 的变量。 b、因变量（反应变量）： 随自变量的变化而变化的变量。 c、无关变量（控制变量）： 试验中除自变量以外的影响实验现象观察和 结果的因素或条件。 d、额外变量（干扰变量）： 试验中由于无关变量所引起的变化和结果。
2. 对照原则
③变量分析：
自变量为
待测酶溶液和标准蛋白质溶液 因变量为 是否有紫色反应 。
；
④实验结果分析：通过对照， 实验组若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质； 不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。
(2)验证酶是RNA ①实验组： 吡罗红 待测酶溶液＋_______试剂→是否出现红色； ②对照组： 吡罗红 试剂→出现红色。 等量的标准RNA溶液＋_______ ③变量分析： 自变量为 待测酶溶液和标准RNA溶液 ； 因变量为 是否出现红色 。 ④实验结果分析：通过对照，
高三一轮复习：细胞代谢 第2讲 降低化学反应活化能的酶
3．反应时间与酶促反应的关系(图 4、5、6) (1)图 4、5、6 的时间 t0、t1 和 t2 是一致的。 (2)随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因积累 而增多。 (3)t0～t1 段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消 耗较快，生成物生成速率较快。t1～t2 段，因反应物含量较少，所 以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速率较慢。t2 时， 反应物被消耗完，生成物也不再增加，此时反应速率为 0。
酶促反应速率，但并未改变酶活性。
(√)
2．教材拾遗 (1)过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因是酶的空间 结构遭到破坏。 (2)酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存的原因是？ 提示：在 0 ℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳 定，在适宜的温度下酶的活性可以升高，因此酶制剂适于 在低温(0～4 ℃)下保存。
解析：肽酰转移酶对核糖核酸酶敏感，但对蛋白酶不敏感，说 明该酶的化学本质是 RNA，不是在核糖体上合成的，A 错误； 肽酰转移酶催化核糖体上一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸 的羧基间形成肽键，而肽键的合成场所是核糖体，由此可见肽 酰转移酶在核糖体中起作用，B 正确；肽酰转移酶催化核糖体 上一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基间形成肽键，由此 可见肽酰转移酶催化氨基酸脱水缩合，C 正确；酶能降低化学 反应的活化能，D 正确。 答案：A
(3)①图 3 中 b 点表示最适温度，e 点表示最适 pH。 ②温度在 a 点时，酶的活性较低，但不会失活；温度≥c 点， 酶会失活。pH≤d点、pH≥f点，酶都会失活。 ③由图 3 可知，酶的作用条件较温和，在最适宜的温度和 pH 条件下，酶的活性最高。
3．探究温度和 pH 对酶活性的影响 (1)实验原理 ①探究温度对酶活性的影响 反应原理
关于酶本质的探索历程
• 1、酶的发现 • 自然界中的酶化学本质都是蛋白质，你赞同此观点吗？
• 你认为人类对酶的探索历程到此结束了吗？
• 请结合资料给酶下一个定义。
二、酶的本质
• 2、酶的定义：
• 来学本质： 有机物 ——绝大多数是 蛋白质 ，少数种类是 RNA 。
• 作用： 催化作用 。
1783年，斯帕兰札尼发现食物消化包括化学变化； 1824年普劳特发现胃里有盐酸，科学家认为胃内起消化作用的是盐酸； 1835年施旺发现胃腺分泌的某种物质与盐酸混合后，对肉类的分解能 力远大于盐酸单独作用； 1838年施旺提取到胃蛋白酶。
• 思考：胃蛋白酶有什么作用？它的化学本质是什么？
二、酶的本质
• 2．下列关于酶本质的探索历程，说法正确的是（不定项） （）
• A． 巴斯德认为糖类变成酒精是一个纯化学过程，与生命活动无 关
• B． 毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶，他认为酿酶 可以在酵母细胞破裂后继续起催化作用
• C． 萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶结晶后，认为绝大多数酶的 本质是蛋白质
• 科学家发现了一种RNaseP酶，它是由20%蛋白质和80% RNA 组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，他们发现留下来的RNA 仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明（ ）
• A． 酶是由RNA和蛋白质组成的 • B． 某些RNA具有生物催化作用 • C． 酶的化学本质不是蛋白质 • D． 绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
5.1降低化学反应 活化能的酶
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本节聚焦
二、酶的本质
• 1、酶的发现
二、酶的本质
• 1、酶的发现 • 人类第一次提取到纯酶是哪种酶？它有什么作用？
酶的本质特性及相关实验探究
加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明 酶B对此反应无催化作用 。
加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明
酶具有专一性
。
(3)影响酶促反应速率的因素分析
成正比
会 会
加快 最大
最强
不发生
不同
最适pH也不变 不影响
1.真题重组 判断正误 (1) 如 图 在 t 时 加 酶 后 反 应 曲 线 由 Ⅰ 变 为 Ⅲ(2015·广 东 卷 ， 36A)( √ )
[慧眼识图 获取信息]
答案 (1)B (2)加快 (3)不变 60 ℃条件下，t2时酶已失活， 即使增加底物，反应产物总量也不会增加 (4)蛋白质或RNA 高效性、专一性
【对点小练】 (2016·江西师大附中月考)如图曲线b表示在最适温度和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 ()
1.对酶在细胞代谢中作用的理解 (1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。 (2)酶通过降低活化能加快化学反应速率。 (3)酶只提高化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学 平衡的位置。 (4)在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。
2.高考常考的10种酶及其作用归纳 (1)DNA聚合酶：将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接 成链。 (2)DNA连接酶：将两个DNA片段连接起来。
(2) 淀粉 酶溶 液 中 加入 蛋 白 酶不 会 导 致淀 粉 酶 活性 发 生 变化 (2012·海南卷，T4B)( × )
(3)不同酶的最适温度可能相同(2013·海南卷，T3A)( √ ) (4) 随 着 温度 降 低 ， 酶 促 反 应 的 活 化 能 下 降 (2013·海 南 卷 ， T3B)( × ) (5) 酶 活 性 最 高 时 的 温 度 不 适 合 酶 的 保 存 (2013·海 南 卷 ， T3C)( √ )
从酶本质的探索历程中发展科学思维
从酶本质的探索历程中发展科学思维发布时间：2022-05-24T07:18:29.781Z 来源：《中小学教育》2022年第458期作者：刘小韵[导读] 生命科学史记录了科学发展过程中科学家不懈的探索与实践，是发展学生素养的良好载体，本文以酶本质的探索历程为例，试图通过整理探索脉络、分析实验过程、挖掘隐藏内容、论证生物议题等方式发展学生科学思维。
四川省成都市高新区中和中学610212摘要：生命科学史记录了科学发展过程中科学家不懈的探索与实践，是发展学生素养的良好载体，本文以酶本质的探索历程为例，试图通过整理探索脉络、分析实验过程、挖掘隐藏内容、论证生物议题等方式发展学生科学思维。
关键词：高中生物学科学思维酶的本质在课程改革背景下，新的课程标准指出生物学是自然科学中的一门基础学科，高中生物学科应该以核心素养为宗旨，其中“科学思维”是重要的核心素养之一。
而在生物教学过程中，教师可以利用科学史培养学生的科学思维，故本文选择酶本质的探索历程为例进行分析。
关于酶本质的探索过程是出现在高一学生学习酶一节中的“资料分析”部分。
教材中给出了19世纪至20世纪各国科学家对于酶本质进行的一系列探索。
若只是引导学生通过阅读材料，自行填写各科学家的观点，学生将缺乏深层思考，无法深入理解实验探索过程，也难以对实验结果灵活应用，科学思维并没有得到很好的发展，所以本人试图通过以下等途径引导学生对于阅读材料挖掘再利用，提升学生的科学素养。
一、整理探索脉络，发展分析与综合思维在酶本质的探索这一节内容中，主要有各国科学界历时两个世纪共同参与完成，单纯记忆某个科学家和对应的实验结论不仅无趣且易错。
可以设置表格，通过引导学生分析实验流程，在整理过程中整理出各个科学家的观点，完成探索脉络，便于学生理解。
学生通过完成表格可以整理出实验的前后逻辑关系。
首先是酿酒业发现问题：酒为什么会变酸？发酵过程究竟是怎样的？发酵过程是细胞完成的吗？这里面起作用的酶是什么物质？其他的酶都是蛋白质吗？这些问题就是在科学家一个个实验后在不同的时期提出的。
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酶本质探究历程
1、1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然后让鹰吞下去。
过一段时间他将小笼取出，发现肉块消失了。
于是，他推断胃液中一定含有消化肉块的物质。
2、1810年，Jaseph Gaylussac发现酵母可将糖转化为酒精
3、1857年,法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察,提出酒精发酵是由于酵母细胞活动的结果,即离不开酵母活细胞；李比希反对这种观点,认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质。
4、1897年,德国化学家毕希纳把酵母细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,在进行加压过滤,得到不含酵母的提取液,在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后就冒出气泡,糖液居然变成了酒,为此Bucher获得了1911年诺贝尔化学奖；后来科学家就把它命名为“酶”,英文名称是Enzyme,意思是“在酵母中”,但是酶到底是什么?还是个谜
5、1926年，美国科学家萨姆钠从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。
6、20世纪30年代，科学家们相继提取出多种酶的蛋白质结晶，并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。
7、20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。