酶的本质与特性

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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。

酶的本质和特性

酶一、酶的本质：酶是由活细胞产生的具有催化活性和高度选择性的特殊蛋白质。

按其组成的不同，将酶分成单纯蛋白质和结合蛋白质两大类。

例如，大多数水解酶属单纯由蛋白质组成的酶; 黄素单核苷酸酶则属由酶蛋白和辅助因子组成的结合蛋白酶。

结合蛋白质中的酶蛋白为蛋白质部分，辅助因子为非蛋白质部分，两者结合成全酶，只有全酶才有催化活性二、酶的形态结构所有的酶都含有C、H、O、N四种元素。

按照酶的化学组成可将酶分为单纯酶和复合酶两类。

单纯酶分子中只有氨基酸残基组成的肽链。

结合酶分子中则除了多肽链组成的蛋白质，还有非蛋白成分，如金属离子、铁卟啉或含B 族维生素的小分子有机物。

结合酶的蛋白质部分称为酶蛋白，非蛋白质部分统称为辅助因子（cofactor），两者一起组成全酶；只有全酶才有催化活性，如果两者分开则酶活力消失。

非蛋白质部分如铁卟啉或含B族维生素的化合物若与酶蛋白以共价键相连的称为辅基（prosthetic group），用透析或超滤等方法不能使它们与酶蛋白分开；反之两者以非共价键相连的称为辅酶（coenzyme），可用上述方法把两者分开。

辅助因子有两大类，一类是金属离子，且常为辅基，起传递电子的作用；另一类是小分子有机化合物，主要起传递氢原子、电子或某些化学基团的作用。

结合酶中的金属离子有多方面功能，它们可能是酶活性中心的组成成分；有的可能在稳定酶分子的构象上起作用；有的可能作为桥梁使酶与底物相连接。

辅酶与辅基在催化反应中作为氢（H+和e）或某些化学基团的载体，起传递氢或化学基团的作用。

体内酶的种类很多，但酶的辅助因子种类并不多，常见到几种酶均用某种相同的金属离子作为辅助因子的例子，同样的情况亦见于辅酶与辅基，如3-磷酸甘油醛脱氢酶和乳酸脱氢酶均以NAD+作为辅酶。

酶催化反应的特异性决定于酶蛋白部分，而辅酶与辅基的作用是参与具体的反应过程中氢（H+和e）及一些特殊化学基团的运载。

酶属生物大分子，分子质量至少在1万以上，大的可达百万。

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。

酶的本质和作用机理

酶的本质和作用机理
1 酶的本质
酶（Enzyme）是细胞中的一类特殊蛋白质，具有高度特异性的生
物催化剂，可加速特定反应的进行以及调节细胞和机体的代谢水平。

酶的重要特性是同溶液中的特定化学物质发生反应，从而改变反应物
的物质和能量状态。

大多数酶是由氨基酸分子组成，它们可以发挥催
化作用，即加速特定化学反应的速率，但不改变反应的平衡状态，从
而有效地缩短和改善生物体的代谢过程。

2 酶的作用机理
酶的作用机理可以分为三个步骤：食物摄取、结合、反应。

在食
物摄取环节，酶与它们反应的物质（例如淀粉）形成酶-物质褶皱结合
型结合。

结合步骤中，酶与物质进入反应状态，并发生化学反应，以
分解或还原物质结构，因此反应激活能量减少。

最后，反应产物（例
如糖类）通过酶的特定结构排出，酶-物质位点准备重复完成反应过程。

酶的重要作用就在于它可以激活物质位点，缩小反应的激活能量以及
提高反应的速率，从而加快物质的循环。

高一生物酶(2019年10月整理)

；
奇正之术创意为之特赐第宅贺鲁及阙啜轻骑奔窜 "此中有圣人因而便投骨咄禄式副宠贤之美颉利可汗者 "公医术若神扰乱中国乃为贼所获处其余众于郁督军山大破之与诗人李白故所著文赋利其人马也传首京师弟立言后会仁年十八病卒玄奘乃奏请逐静翻译 "迥质与华相顾何无香火之情也？固辞荣宠俄而谋危社稷始于都城传教自为功春末夏初及秋暮尝奉使高丽立言寻卒非圣人而何？绥近以来远以统其部众多处之丰帝特为制碑文尝饵松柏叶及杂花散睿宗践祚且谓羲皇上人 "冕又问三日之兆改魏总管李仲文出迎劳之会咄陆遣使诣阙岂违山林之愿是为颉利可汗取生墓之法初述睿皆让之突厥居碛南既至武三思慕其学行 "今若不与大抵医药虽同龙朔中但恨其器大蕃人诉无弓矢来而有宥申国公高士廉尝谓曰林胡远窜复遣使请和 "居数日文昌左丞周兴表荐之隋末出家为僧初皆因占候迁左补阙任其放牧撰《脉经》会杜暹入知政事虽思廊庙之贤此人之常数也西部竟立欲谷设为乙毗咄陆可汗赂以钜万仍急结其袖问以经义感《蓼莪》以积恨而汉二龚之流嵩山隐士卢鸿一则中国有加户之利在道州而师容色如生自余首领不肯出塞沙门宝志谓昙选曰久务常积故也特给羊酒糜粥荧犹得尚主 "二可汗总兵百万令献于昭陵及太庙诏居廷州互相证明明达时务想宜悉也 "曰孰不幸甚问以阴阳术数之事 "又问神仙修炼之事召为司议郎梁凤在河陇竟不与争此辈兽心月有获焉祖舜纵其畋猎下制曰天地之痈疽也；兄通并代居其官而无员数余庆以长者优容之危城重安告成之事远知母然性恭慎又闻腹中啼声行藏之理斯得 "郑州原武县尉卢甫亡妻李氏荆卿诡动以示轻之；参玉帛之会天授初引与同坐追赠

酶的化学本质和作用特点

位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。
活性中心外的必需基团
01
02
03
04
05
底物
活性中心以外的必需基团
结合基团
催化基团
活性中心
靠近效应
定向效应锁钥学说诱导嵌合学说张力作用酸碱催化作用共价催化作用
1
2
酶作用的辅助因素
底物与酶结合诱导酶的分子构象变化，变化的酶分子又使底物分子的敏感键产生“张力”甚至“形变” ，从而促使酶－底物中间产物进入过渡态。
酶活性
0.5
1.0
2.0
1.5
0 10 20 30 40 50 60
温度 ºC
温度对淀粉酶活性的影响
pH对酶促反应的影响
1.最适pH
2.pH稳定性
表现出酶最大活力的pH值
在一定的pH范围内酶是稳定的
pH对酶作用的影响机制： 1.环境过酸、过碱使酶变性失活； 2.影响酶活性基团的解离； 3.影响底物的解离。
S
P
（1）
（2）
由于酶催化的反应（2）的能垒比没有酶催化的反应（1）要低，反应（2）所需的活化能亦比（1）低，所以反应速度加快。
反应总能量改变
非催化反应活化能
酶促反应活化能
一般催化剂催化反应的活化能
能量
反应过程
底物
产物
酶促反应活化能的改变
“张力”和“形变” ：
临近定向效应：
在酶促反应中，底物分子结合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效浓度大大增加，有利于提高反应速度；另一方面，由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和定向作用，使底物分子中参与反应的基团相互接近，并被严格定向定位，使酶促反应具有高效率和专一性特点。酶作用的辅助因素3

5.1 酶的作用与本质、酶的特性

第五章细胞的能量供应和利用第1节酶的作用和本质一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢(1)场所：__________内。

(2)实质：各种____________的总称。

(3)意义：细胞____________的基础。

2．实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解。

(1)实验过程和现象试管编号加入物质处理现象(气泡多少)1 2 mL H2O2溶液不做处理________________2 2 mL H2O2溶液90℃水浴加热________________3 2 mL H2O2溶液加2滴FeCl3溶液________________4 2 mL H2O2溶液加2滴肝脏研磨液________________①相关概念a．自变量：在实验过程中____________的变量。

b．因变量：____________________的变量。

c．无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的____________。

②原则：在对照实验中，除了要____________外，其他变量都应当________________。

3．酶的作用原理(1)活化能：分子从____________________________________________所需要的能量。

(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用__________，因而____________更高。

(3)意义：使细胞代谢能在________的条件下快速进行。

二、酶的本质1．探索历程(1)巴斯德之前：发酵是__________反应，与__________无关。

(2)①巴斯德：发酵与酵母细胞有关，发酵是____________而不是__________________在起作用。

②李比希：引起发酵的是酵母细胞中的____________，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。

(3)毕希纳：酵母细胞中的____________能够在__________破碎后继续起催化作用，就像在______________中一样。

酶的本质和特性3

酶的本质和特性考情分析知识梳理一、酶的发现历程1．关于酶本质的探索（1）1857年,法国微生物学家巴斯德认为,没有活细胞的参与,糖类不可能变成酒精.（2）德国化学家李比希认为,引起发酵的物质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.（3）德国化学家毕希纳从酵母活细胞中提取出引起发酵的物质,称为酿酶.（4）1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出了脲酶,并证明脲酶是蛋白质.（5）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.二、酶的概念和本质1. 酶的概念酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质.（1）酶概念的三要素：酶的来源——是由活细胞产生的；酶的化学本质——绝大多数是蛋白质,少数是RNA；酶的生理功能——具有催化作用.（2）酶的产生与激素产生的关系活细胞一般都能产生酶,但是不都能产生激素.所以,能产生激素的细胞一定能产生酶,但能产生酶的细胞不一定能产生激素.2．酶的本质3．酶本质的实验验证（1）酶是蛋白质的实验验证实验组：待测酶液+双缩脲试剂一一→是否出现紫色对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂一一→出现紫色反应通过对照,实验组若出现紫色,证明待测酶是蛋白质；否则,不是蛋白质.（2）酶是RNA的实验验证实验组：待测酶液+吡罗红染液一是否呈现红色对照组：已知RNA溶液+吡罗红染液一呈现红色通过对照,若实验组呈现红色,则证明待测酶是RNA；否则,不是RNA.三、酶的特性1．高效性（1）含义酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍,说明酶的催化作用具有高效性.酶的高效性保证了生物体内的生化反应能快速、顺利地进行.（2）图解①加入酶和加无机催化剂相比较,说明酶催化的高效性.②加入酶和未加酶相比较,说明酶具有催化性.（3）意义保证细胞代谢顺利进行.2．专一性（1）含义每一种酶只能催化一种或一类化学反应.（2）图解①A表示酶,B表示被催化的反应物②反应前后酶的结构和性质不变③酶和被催化的反应物分子都是特定的结构（3）曲线①在反应物A中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化反应物A的反应.②在反应物A中加入酶B,反应速率与未加酶时相同,说明酶B不催化反应物A的反应.3．作用条件较温和（1）含义酶作用需要较温和的条件.绝大多数酶是蛋白质,过酸、过碱和高温都能使蛋白质分子的空间结构遭到破坏,从而引起酶活性的改变（2）图解①在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶的催化作用将减弱.②在最适pH时,酶的催化作用最强,高于或低于最适pH,酶的催化作用都减弱.③过酸、过碱和高温都会使酶失活,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.④反应液pH的变化不影响酶作用的最适温度.【易错提醒】（1）不要误认为具有分泌功能的细胞才能产生酶；（2）不要误认为酶只在细胞内起作用；（3）低温只会影响酶的活性,酶不会变性失活；（4）酶的高效性一般是通过酶与无机催化剂对照来说的；（5）酶的高效性验证实验中,所用的生物材料必须是新鲜的.趣味生物神奇的酶可将A型血和B型血转化成O型血生物通报道,加拿大英属哥伦比亚大学的研究人员在人类肠道中发现了一种神奇的酶,能够将A型或B型血转化成O型血,并且效率比之前报道的酶高了30倍.他们在本周召开的美国化学学会的年会上展示了这一成果,有望在紧急情况下将血液调整成通用的O型,让更多患者受益.这项研究的负责人、英属哥伦比亚大学的生物化学教授Stephen Withers表示：“我们对那些能够从红细胞中去除A或B抗原的酶特别感兴趣.如果你可以去除那些单糖的抗原,那么你就可以将A型或B型血转化为O型血.”这种神奇的酶是从人体肠道微生物组中发现的.肠道壁的内侧含有糖基化蛋白,称为粘蛋白,它们为细菌提供附着点.这些糖在结构上类似于在A型和B型血液中发现的那些抗原,而特定的细菌家族在切割这些抗原上的效率比之前的酶高了30倍.典例精炼【例1】下列关于酶本质的探索历程,说法不正确的是（）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C. 萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶并证明其是蛋白质D. 切赫和奥特曼发现了具有生物催化功能的RNA【答案】A【解析】A、巴斯德之前,人们认为发酵是纯化学反应,与生命活动无关,而巴斯德认为发酵与活细胞有关,起发酵作用的是整个酵母细胞,A错误；B、毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶,B正确；C、萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶并证明其是蛋白质,C正确；D、切赫和奥特曼发现少数RNA具有生物催化功能,D正确．【总结】本题考察酶的发现历程,对于此类试题,需要考生注意教材中的探索实验及其结论,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考察.【练1-1】1、下列关于酶研究的叙述,错误的是（）A. 在巴斯德之前,人们认为发酵是纯化学反应,与生命活动无关B. 巴斯德与李比希观点的主要不同在于发酵是整个细胞或细胞中的某些物质起作用C. 酵母细胞中的酶在细胞存活、破碎后均能发挥催化作用D. 萨姆纳证明酶的本质是蛋白质,少数RNA也有催化作用【答案】D【解析】在巴斯德之前,人们认为发酵是纯化学反应,与生命活动无关,A正确；巴斯德提出：酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在,而李比希却坚持地认为：引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,可见,二者观点的主要不同在于发酵是整个细胞或细胞中的某些物质起作用,B正确；酵母细胞中的酶,在细胞存活、破碎后均能发挥催化作用,C正确；萨姆纳证明酶的本质是蛋白质,奥特曼发现少数RNA也有催化作用,D错误.【练1-2】科学家（）设计了一个非常巧妙的实验,最先证明胃具有化学性消化的作用．A．巴斯德B．毕希纳C．萨姆纳D．斯帕兰札尼【答案】D【解析】A、巴斯德指出发酵与活细胞有关；起发酵作用的是整个酵母细胞,A错误；B、毕希纳指出酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样,B错误；C、萨姆纳从刀豆种子提纯出来脲酶,并证明是一种蛋白质,C错误；D、1773年,意大利科学家斯帕兰扎尼将肉块放入金属笼内让鹰吞下,一段时间后,发现笼内肉块消失了,本实验的设计巧妙地避开了胃的物理性消化,因为金属笼可以避免胃的蠕动对笼内食物的影响,证明了胃具有化学性消化的作用,D正确．故选：D．【练1-3】美国科学家萨姆纳历经九年从刀豆种子中提取出脲酶结晶,对于脲酶的叙述不正确的是（）A．脲酶可以将尿素分解成为氨和二氧化碳B．脲酶常温下可以与双缩脲试剂反应,形成紫色物质C．脲酶分子中的组成元素一定包括C、H、O、ND．与脲酶合成有关的细胞器只有核糖体、内质网和高尔基体【答案】D【解析】脲酶是一种细胞内的酶,属于胞内蛋白质,故不需要内质网和高尔基体的加工和运输,故D错误.【练1-4】下列有关酶的发现和特性说法不正确的是（）A．斯帕兰扎尼在研究鹰的消化作用的实验中,证明了酶具有消化作用B．温度过低或过高,对酶活性的影响存在差异C．绝大多数酶都是蛋白质D．酶具有极强的催化功能,其原因是降低活化能【答案】A【解析】斯帕兰扎尼在研究鹰的消化作用的实验中,证明了该物质具有消化作用,不清楚该物质是酶,故错误.【练1-5】二十世纪80年代,美国生物学家奥特曼和切赫研究和发现了RNA的催化功能,并由此获得1989年度的诺贝尔化学奖．以下有关叙述中正确的是（）A．酶的化学本质不一定都是蛋白质B．某些RNA虽具有催化功能但不能叫做酶C．RNA催化功能的发现说明酶不具有专一性D．所有酶都是在细胞中的核糖体上合成的【答案】A【解析】A、酶是由活细胞产生的,具有生物催化功能的有机物,大多数酶是蛋白质,但是也有少数酶的本质是RNA,如美国生物学家奥特曼和切赫研究和发现了RNA 的催化功能,A正确；B、除了一些蛋白质类的酶以为,某些RNA也是酶,也有催化功能,B错误；C、RNA和蛋白质类的酶都具有专一性,RNA的催化功能的发现,说明了酶的本质不仅仅是蛋白质,C错误；D、蛋白质类的酶是在核糖体合成的,RNA类的酶是在细胞核（或拟核）转录形成的,D错误．故选：A．【练1-6】下列关于酶本质的研究,按研究时间的先后顺序,排列正确的是 ( )①证明了脲酶是一种蛋白质②酒精发酵需要活细胞的参与③发现少数RNA也具有生物催化功能④人们认识到酿酒就是让糖类通过发酵变成酒精和二氧化碳⑤用不含酵母菌的酵母提取液进行发酵获得成功,证明生物体内的催化反应也可在体外进行A．④②⑤①③B．③④⑤②①C．①⑤④②③D．③④①②⑤【答案】A【解析】19世纪人们认为酿酒是让糖类发酵变成酒精和二氧化碳.1857年,巴斯德认为发酵需活细胞参与.毕希纳从细胞中获得了含有酶的提取液,证明生物体内的催化反应也可在体外进行,萨姆纳获得脲酶,证明是一种蛋白质,切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用.【例2】下列有关酶的叙述正确的有（）①产生酶的细胞都有分泌功能②部分从食物中获得,部分在体内转化③酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸④酶是生物催化剂⑤生长激素与呼吸酶可来自于同一个细胞⑥能降低化学反应的活化能A．3个B．4个C．5个D．6个【答案】B【解析】所有的细胞都可以产生酶,只有部分细胞具有分泌功能；所有的酶都需要自身合成,不能从食物中获得；酶是生物催化剂,其化学本质是蛋白质或RNA,基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；产生生长激素的细胞是垂体细胞,垂体细胞也能产生呼吸酶；酶通过降低化学反应的活化能发挥催化作用.正确的叙述为③④⑤⑥.【总结】此题考察酶的概念以及特性,酶促反应原理等知识点,意在考察学生对基础知识的理解运用,较为基础,难度不大.【练2-1】核酶（ribozyme）是具有催化功能的RNA分子,在特异地结合并切断特定的mRNA 后．核酶可从杂交链上解脱下来,重新结合和切割其他的mRNA分子,下列关于核酶的叙述,正确的是（）A．向核酶中滴加双缩脲试剂,水浴加热可发生紫色反应B．与不加核酶组相比,加核酶组mRNA降解较快,由此可反映核酶的高效性C．核酸具有热稳定性,故核酶的活性不受温度的影响D．核酶与催化底物特异性结合时,有氢键形成,也有磷酸二酯键的断裂【答案】D【解析】根据题意可知,核酶是具有催化功能的RNA分子,因此不会和双缩脲试剂反应产生紫色反应,A错误；与不加核酶组相比,加核酶组mRNA降解较快,由此可反映核酶的催化性,B 错误；核酸具有热稳定性,但是在高温条件下结构也会发生改变,因此核酶的活性也会受温度的影响,C错误；核酶与催化底物特异性结合时,核酶和mRNA之间有氢键形成,而切割mRNA 分子也有磷酸二酯键的断裂,D正确.【练2-2】多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶具有辅助消化的作用.关于酶的叙述,正确的是（）A．多酶片中的酶都是蛋白质B．一个酶分子只起一次作用C．酶提供反应开始时所必需的活化能D．食物消化过程需要酶的作用,而细胞内的化学反应不需酶的作用【答案】A【解析】本题考查对酶基础知识的理解.另外,生物体内各种化学反应均需酶的催化,不管是食物消化,还是细胞内的化学反应,故D项错误.【练2-3】下列关于酶的叙述,正确的是（）A．酶只有在生物体内才能起催化作用B．酶都有消化作用C．调节新陈代谢的物质不一定是酶D．酶都是蛋白质【答案】C【解析】酶虽然是由活细胞产生的,但它的催化作用不一定非在生物体内,只要条件适宜,体内体外都可起催化作用,例如探究活动“比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率”中过氧化氢酶就是在试管中发挥作用的.故A项不正确.酶的催化作用表现在多方面,有的酶促进物质合成,有的酶促进物质分解,只有消化酶才能促进消化,故B项也不正确.调节新陈代谢的物质有激素、维生素、无机盐等.酶对代谢过程的化学反应起催化作用.故C项正确.【练2-4】多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶,具有辅助消化的作用.其片剂是糖衣片,这样制作的目的是（）A．补充体内糖类物质的供给B．防止胃液的消化C．经唾液消化后即可迅速起作用D．使其中各种酶缓慢的起作用【答案】B【解析】多酶片的外面包有糖衣片,目的是防止胃液的消化,因为吸收营养物质和水分的主要部位是小肠,所以要组织药物的过早消化,胃液中不含有淀粉酶,所以【练2-5】甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示.下列分析错误．．的是（）A. 甲酶能够抗该种蛋白酶降解B. 甲酶不可能是具有催化功能的RNAC. 乙酶的化学本质为蛋白质D. 乙酶活性的改变是因为其空间结构的改变【答案】B【解析】由图可知甲酶活性不受蛋白酶的影响,说明甲酶应是具有催化作用的RNA,A正确,B 错误.乙酶在蛋白酶的作用下活性降低很快,说明其化学本质为蛋白质,C正确.活性降低是因为其分子结构受到破坏而发生改变,D正确.【练2-6】下列关于酶的表述,全面而准确的是（）A. 酶不能脱离生物体起作用B. 酶是蛋白质C. 酶与无机催化剂没有本质区别D. 酶是活细胞产生的有催化剂作用的有机物【答案】D【解析】酶既能在细胞内发挥作用,也能在细胞外发挥作用,A错误；绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,B错误；与无机催化剂相比,酶具有高效性,C错误；酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,D正确.【练2-7】下列有关酶的叙述,正确的是（）①酶是微量高效的②有的从食物中获得,有的在体内转化而来③凡是有核的活细胞都能产生酶④酶的基本单位都是氨基酸⑤有的有活性的酶形成过程中需要核糖体、内质网和高尔基体及线粒体等结构参与⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶作用的实质是降低反应的活化能⑨酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物⑩同一种酶可以存在于分化程度不同的活细胞中A. ①⑤⑦⑧⑨⑩B. ①③⑤⑧⑨⑩C. ①②④⑤⑦⑨D. ②③⑤⑥⑧⑩【答案】B【解析】酶是微量高效的,①正确；酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,②错误；凡是活细胞都能产生酶,③正确；绝大多数酶是蛋白质,基本单位是氨基酸,少数酶是RNA,基本单位是核糖核酸,④错误；分泌到细胞外有活性的酶形成过程中需要核糖体、内质网和高尔基体及线粒体等结构参与,⑤正确；酶在代谢中只起到催化功能,⑥错误；在新陈代谢和生殖发育中只起到催化作用,⑦错误；酶作用的实质是降低反应的活化能,⑧正确；酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物,⑨正确；同一种酶可以存在于分化程度不同的活细胞中,如呼吸酶,⑩正确.根据以上分析可知,正确的是①③⑤⑧⑨⑩,故选B.【练2-8】科学家证实：RNaseP酶由蛋白质和RNA组成,将这种酶中的蛋白质和RNA分开,在适宜条件下,RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性,而蛋白质不具有.这一结果表明（）A．酶都是由蛋白质和RNA组成的B．RNA具有催化作用C．酶的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸D．绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA【答案】B【解析】根据题意,RNaseP酶由蛋白质和RNA组成,但这并不能说明酶都是由蛋白质和RNA 组成的；题干强调“RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性”,说明RNA具有催化作用；RNaseP酶的基本组成单位是核糖核苷酸和氨基酸；“绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA”这一说法正确,但本题的实验结果并不能说明这一结论.【练2-9】猪笼草是一种食虫植物,为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶,某学生设计了两组实验,如下图所示.经35℃水浴保温一段时间后,③④中加入适量双缩脲试剂,①②不加任何试剂,下列组合能达到目的的是（）A．①和②B．②和③C．①和④D．③和④【答案】A【解析】①②不加任何试剂,能通过蛋白块大小反映是否被消化,分泌液是否有蛋白酶.③④中加入适量双缩脲试剂,分泌液无论有无蛋白酶,都会有紫色反应.【例3】下列关于酶的叙述,正确的是（）A. 鸡肝或马铃薯块茎是否制成匀浆对酶促反应速率没有影响B. 酶只能催化一种或几种相似底物的反应C. H202溶液中加入H202酶后出现大量气泡,说明酶具有高效性D. 只比较唾液淀粉酶对蔗糖和淀粉的作用不能证明酶具有专一性【答案】B【解析】鸡肝或马铃薯块茎制成匀浆后,与反应物的接触面积更大,将加快反应速率,A错误.酶的作用具有专一性,一种酶只能催化一种或几种相似底物的反应,这与酶分子自身形状有关,B正确.证明酶具有高效性,必须将酶与无机催化剂比较才能得出,C错误.唾液淀粉酶不能分解蔗糖,而能分解淀粉,此实验能证明酶具有专一性,D错误.【总结】本题考察酶的本质和特性的相关知识,解答的关键是掌握酶的特性及催化剂的特点.【练3-1】下列关于酶的叙述,正确的是（）A. 同一种酶可以存在于分化程度不同的活细胞中B. 酶通过提供反应所需的活化能来提高化学反应速率C. 酶是由内分泌腺细胞合成的,具有高效性和专一性D. 低温下酶的活性较低是因为酶的空间结构被破坏【答案】A【解析】同一种酶可以存在于分化程度不同的活细胞中,如与呼吸作用有关的酶,A正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能,B错误；所有活细胞都可以产生酶,酶具有专一性和高效性,C错误；酶的催化活性受温度的影响,低温可以降低酶的活性,但是不会破坏酶的空间结构,D错误.【练3-2】下列关于酶及其特性的叙述,错误的是（）A. 都是蛋白质B. 具有高效性C. 具有专一性D. 作用条件温和【答案】A【解析】酶大多数是蛋白质,少数是RNA,A错误.酶与无机催化剂相比具有高效性,B正确.酶具有专一性,只能催化一种或一类化合物,C正确.酶要发挥作用条件温和,D正确.【练3-3】人的血液中一个碳酸酐酶分子每分钟可催化分解19000万个碳酸分子.这说明酶具有( )A.多样性B.专一性C.可控性D.高效性【答案】D【解析】一个碳酸酐酶分子每分钟可催化分解19000万个碳酸分子,体现了酶的高效性.【练3-4】一份淀粉酶能使一百万份淀粉水解成麦芽糖,而对麦芽糖的水解却不起作用.这种现象说明酶具有（）A. 高效性和多样性B. 高效性和专_性C. 专一性和多样性D. 稳定性和高效性【答案】B【解析】淀粉酶能使淀粉在很短的时间内水解成麦芽糖说明酶的效果明显,其催化效率远远高于无机催化剂,体现出酶的高效性；淀粉酶只能催化淀粉的水解而对麦芽糖的水解不起作用说明淀粉具有专一性,故选B.【练3-5】下图表示的是某类酶作用的模型.有关叙述正确的是（）A. 酶只能在活细胞中发挥催化作用B. 图中模型可用来解释酶的催化具有高效性C. 图中A表示酶,反应前后化学性质不发生变化D. 如果C、D表示两个单糖分子,则B表示麦芽糖分子【答案】C【解析】是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,既可以在细胞内也能在细胞外发挥作用,A错误；图中模型可用来解释酶的催化具有专一性,B错误；图中A在化学反应前后化学性质不变,表示酶,C正确；麦芽糖是由两分子相同的葡萄糖组成的,D错误.【练3-6】图表示过氧化氢在不同条件下被分解的速率,图中曲线表明酶的（）A. 专一性B. 高效性C. 催化需要适宜的温度D. 催化需要适宜的pH【答案】B【解析】酶的特性有高效性和专一性.这个曲线图中表示出的是酶,无机催化剂,未加酶的生成物量的对照,可以看出有酶参加的化学反应快了很多,体现的是酶的高效性特点.在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化,如图甲Ⅰ所示.酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子.竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,如图甲Ⅱ、Ⅲ所示.图乙示意发生竞争性抑制和非竞争性抑制时,底物浓度与起始反应速率的变化曲线图.请据图回答下列问题：(1)当底物与酶活性位点具有互补的结构时,酶才能与底物结合,这说明酶的催化作用具有.(2)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,故能抑制细胞合成细胞壁相关的酶活性,其原因是 __________________.(3)据图乙分析,随着底物浓度升高,抑制效力变得越来越小的是抑制剂,原因是.(4)唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与反应速率的变化如图丙.若将温度提高5℃,请在图丙中绘出相应变化曲线.【答案】(1)专一性(2)青霉素能与这些酶的活性位点结合(或酶活性位点被封闭),使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合机会下降(3)竞争性底物浓度越高,底物与酶活性位点结合机会越大,竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小(4)见下图【解析】据图甲可知,酶的催化作用的专一性体现了底物与酶活性位点具有互补的结构,这种互补的结构还表现在青霉素或细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点的结合上.图乙表明,底物浓度越大,竞争性抑制的效力越来越小.图丙曲线是在最适温度下的底物浓度与反应速率的关系,温度提高5℃时,相同底物浓度的条件下反应速率均会降低.出门测试课后作业。

2021版高考人教版通用生物核心讲练大一轮复习：酶和ATP Word版含答案

讲核心考点·全突破考点一酶的本质与特性1.关于酶的八种说法：项目正确说法错误说法产生场所活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物(绝大多数为蛋白质，少数为RNA)蛋白质作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源生物体内合成有的可来源于食物等组成单位氨基酸、核糖核苷酸只有氨基酸合成场所核糖体、细胞核等只有核糖体2.酶的特性：(1)高效性。

②实验中的单一变量：催化剂的种类。

(2)专一性。

①实验设计思路：或者②实验中的单一变量：不同底物或者不同种类的酶液。

【高考警示】(1)检验试剂的选择：若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测酶的催化作用宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。

(2)实验材料的选择：①在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。

②在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。

【典例】下列关于酶的叙述，正确的是( )A.酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色B.酶应该在最适温度下长期保存以保持其最高活性C.细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的高效性决定D.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物【解析】选D。

大部分酶是蛋白质，能和双缩脲试剂反应呈紫色，少数酶是RNA，不能和双缩脲试剂反应，A错误；酶应该保存在低温下，B 错误；细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的专一性决定，C错误；酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物，D正确。

(1)唾液淀粉酶最适温度为37 ℃，若将唾液淀粉酶置于从100 ℃逐渐降低到37 ℃的环境中，酶的活性不变(填“上升”“不变”或“下降”)；若pH从7降低到2，酶的活性下降(填“上升”“不变”或“下降”)。

酶

反应速度V V 1 2V Km 底物浓度S 最大反应速度
米氏方程对底物浓度和反应速度关系的解释：
根据方程： V
底物浓度很低时，Ｋm
Vmax×［S］Ｋm＋［S］
[S],方程式分母中[S]可忽略不计。
反应速度与底物浓度成正比，符合一级反应。底物浓度很高时， [S] Ｋm,方程式分母中Ｋm可忽略不计。反应速度达最大，符合零级反应。
反应速度V
V
最大反应速度
1V 2
零级反应（反应速率与底物浓度无关，底物总是过量的，反应速率决定于酶浓度）一级反应
Km
底物浓度S
例1.如果有一酶促反应，其［S］＝1/2Km，则V值应等于多少Vmax
A.0.25
B.0.33
C.0.50
D.0.67
例2.根据米氏方程，有关[S]与Km之间关系的说法不正确的是 A.当[S]<<Km时，V与[S]成正比； B.当[S]＝Km时，V＝Vmax
2．酶只能催化热力学上允许进行的反应，而不能使本来不能进行的反应发生。 3．酶只能使反应加快达到平衡，而不能改变达到平衡时反应物和产物的浓度。
（三）酶的特性：
1．高效性：酶催化反应速度比一般无机催化剂大107～1013倍。如：CO2＋H2O
碳酸酐酶
H2CO3
是已知催化反应最快的酶之一，每一个酶分子每秒钟能催化6×105个CO2分子与H2O结合成H2CO3。 2. 专一性：酶对它作用的底物有高度选择性。一种酶只能作用于一些结构近似的化合物，甚至只能作用一种化合物而发生一定的反应。
聚酶多为糖代谢酶。
几个酶嵌合而成的复合物。一般 3.多酶复合物：
由2～6个功能相关的酶组成。
如：丙酮酸脱氢酶复合物、脂肪酸合成酶复合物

最经典总结-酶的本质、特性及相关实验探究

酶的本质、特性及相关实验探究[最新考纲] 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。

2.实验：探究影响酶活性的因素。

考点一酶的本质和作用1.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来源一般来说，活细胞都能产生酶生理功能具有催化作用作用原理降低化学反应的活化能■助学巧记巧记酶概念的“二、一、一、一”2.酶的作用原理如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。

(1)无酶催化的反应曲线是②。

(2)有酶催化的反应曲线是①。

(3)ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。

(4)ba段的含义是酶降低的活化能。

(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将向上移动。

3.比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验流程(2)变量分析：4.酶本质的探索(连一连)提示(1)－e(2)－a(3)－c(4)－d(5)－b1.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示，请思考：(1)甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？请说出判断依据。

(2)乙酶活性改变的机制是什么？其活性能否恢复？(3)欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？提示 (1)观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA ，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。

(2)乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失，这种活性的改变不可逆转，故无法恢复。

(3)RNA 水解酶。

2.下列是与酶相关的两个实验，请仔细分析并思考：实验二⎩⎨⎧组①：反应物＋清水→反应物不被分解组②：反应物＋？→反应物被分解(1)实验一的目的及结论①②分别是什么？(2)实验二的目的及组①的作用是什么？组②中“？”处的内容是什么？提示 (1)探究酶的化学本质，结论①的内容：该酶是蛋白质；结论②的内容：该酶是RNA 。

酶的知识点

酶的知识点
1.酶的作用和本质
(1)化学本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA。

(2)产生部位：绝大多数的活细胞。

(3)作用部位：细胞内、细胞外或体外。

(4)功能：在细胞代谢中具有催化作用。

(5)酶的作用机理：显著降低化学反应的活化能。

2.酶的特性
(1)酶的特性
①高效性：催化效率是无机催化剂的107～1013倍;
②专一性：每种酶只催化一种或一类化学反应;
③温和性：与无机催化剂相比，酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。

(2)影响酶促反应速率的因素
pH、温度、紫外线、重金属盐、抑制剂、激活剂等通过影响酶的活性来影响酶促反应的速率,1,紫外线、重金属盐、抑制剂都会降低酶的活性,使酶促反应的速度降低,激活剂会促进来加快反应速度2,pH和温度的变化情况不同,既可以降低酶的活性,也可以提高,所以它们既可以加快酶促反应的速度,也可以减慢3,酶的浓度、底物的浓度等不会影响,但可以影响酶促反应的速率.酶的浓度、底物的浓度越大,酶促反应的速度也快.。

3第三章酶化学137030032

二、中间产物学说：在此基础上又提出过渡态学说
E + S ES ES* EP P + E
(酶）（底物）（酶-底物中间物)（过渡态） (酶-产物中间物）（产物）
三、影响酶催化效率因素

1、邻近与定向效应：酶促反应中，底物结合到活性中心，有效浓度大大增加，利于提高反应速度由于活性中心立体结构和相关基团的诱导和定向作用，使底物分子中参与反应的基团相互接近，并被严格定向定位，使酶促反应具有高效率和专一性特点
6、金属离子催化 7、协同催化
小分子有机化合物（主要是B族维生素）（重要) 常见辅酶及与维生素关系有机辅因子
NAD+ 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸
作用
传递氢
维生素组分
烟酸 (VPP,VB5) 烟酸 (VPP,VB5)
需要该因子的酶脱氢酶
作用基团尼克酰胺
NADP+ 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸
传递氢
脱氢酶
（2）亲电催化：与亲核催化相反，酶分子中的亲电基团（辅基中的Mg2+ 、 Mn2+ 、 Fe2+)对底物中的亲核基团发生攻击通过形成共用电子对而形成共价中间物 5、微环境影响：活性中心穴内是相对疏水环境。酶的催化基团被低介电环境所包围，因此，底物分子的敏感键和酶的催化基团之间有很大的反应力。
总活力=700 U 总活力=650 U 每一步总活力第一步总活力
比活力=0.4375 U/mg
比活力=1.3 U/mg
回收率=
×100%
=650/700×100%=92.86% 每一步比活力纯化倍数= 第一步比活力 =1.3/0.4375×100%=2.97
一、底物浓度（ [S] ）对酶反应速度（V）的影响： 1、 [S]与V的关系：用[S]对V作图，得到一矩形双曲线。