酶的本质特性及相关实验探究
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。
2021新高考生物人教版一轮练习 酶的本质、特性及相关实验探究 Word版含解析
必修部分模块一第三单元细胞的能量供应和利用第1讲酶的本质、特性及相关实验探究一、单项选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)1．(2019·广东高三开学考试)下列有关生物体内酶和激素的叙述，正确的是(B)A．所有的酶和激素都是在核糖体中合成的B．某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的C．两者都是细胞的结构组成成分，都不能提供能量D．一种酶只催化一种物质的反应，一种激素只作用于一种靶细胞[解析]蛋白质类物质在核糖体上合成，少数酶的化学本质是RNA，部分激素的化学本质是脂质，如性激素，RNA和脂质不是在核糖体中合成的，A错误；某些激素的调节作用可通过激活酶的活性实现，B 正确；激素在细胞之间传递信息，胞外酶和激素不是细胞结构的组成部分，C错误；一种酶只催化一种或一类物质的反应，一种激素可作用于多种靶细胞，如胰岛素几乎可作用于全身所有细胞，D错误。
故选B。
2．(2019·湖北高三开学考试)研究发现：酶可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。
研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验，下列相关说法错误的是(D)A．①过程会改变蛋白质的空间结构B．蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解C．处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性D．将盐酸与蛋白酶溶液和蛋白块混合，可以准确地测定pH对蛋白酶活性的影响[解析]加热使蛋白质变性，蛋白质的空间结果会发生改变，A正确；蛋白质加热后变性，空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，B正确；处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性，C正确；强酸可导致蛋白酶变性失活，同时酸和蛋白酶都可以使蛋白质水解，故不能准确地测定pH对蛋白酶活性的影响，D错误。
故选D。
3．(2019·陕西高三月考)下列有关叙述不正确的是(C)A．在pH 4 ～8条件下，木瓜蛋白酶的活力基本不受pH的影响B．大多数酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应C．同一生物体各种酶催化反应的条件一定相同D．pH过低或过高都会导致蛋白酶变性失活[解析]据图可知，在pH 4 ～8范围内，木瓜蛋白酶的相对活力基本不变，说明其活力基本不受pH 的影响，A正确；大多数酶的化学本质是蛋白质，能与双缩脲试剂发生紫色反应，B正确；同一生物体各种酶催化反应的条件不一定相同，如胃蛋白酶和胰蛋白酶，C错误；pH过低或过高都会破坏蛋白质的空间结构，导致蛋白酶变性失活，D正确。
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。
高中生物关于酶的实验
高中生物关于酶的实验酶是生物体内一类具有生物催化作用的蛋白质，对于高中生物学习而言，了解酶的性质和作用具有重要意义。
以下是一份关于酶的实验文档，旨在帮助高中生更好地掌握酶的相关知识。
一、实验目的1.了解酶的特性和作用机理；2.掌握酶的催化效率及其影响因素；3.培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、实验原理酶是一种具有高效、专一、可逆等特性的生物催化剂，能显著降低化学反应的活化能。
酶的活性受温度、pH值等因素的影响。
三、实验材料与仪器1.材料：新鲜肝脏、过氧化氢溶液、碘液、淀粉溶液、唾液、蔗糖溶液等。
2.仪器：烧杯、量筒、滴定管、试管、温度计、磁力搅拌器等。
四、实验步骤1.酶的提取（1）将新鲜肝脏洗净，剪碎，放入烧杯中；（2）加入适量生理盐水，用玻璃棒搅拌，使肝细胞破裂；（3）用纱布过滤，收集滤液，备用。
2.过氧化氢酶活性测定（1）取3支试管，分别加入2mL过氧化氢溶液；（2）向1号试管中加入2滴提取的肝酶液，2号试管中加入2滴唾液，3号试管中加入2滴蒸馏水；（3）观察各试管中气泡产生的速度，记录实验结果。
3.淀粉酶活性测定（1）取3支试管，分别加入2mL淀粉溶液；（2）向1号试管中加入2滴提取的肝酶液，2号试管中加入2滴唾液，3号试管中加入2滴蒸馏水；（3）将各试管放入热水中加热，观察各试管中淀粉消失的速度，记录实验结果。
4.蔗糖酶活性测定（1）取3支试管，分别加入2mL蔗糖溶液；（2）向1号试管中加入2滴提取的肝酶液，2号试管中加入2滴唾液，3号试管中加入2滴蒸馏水；（3）将各试管放入热水中加热，观察各试管中蔗糖消失的速度，记录实验结果。
五、实验结果与分析1.过氧化氢酶活性测定：1号试管中气泡产生速度最快，说明肝酶液中含有过氧化氢酶，具有催化分解过氧化氢的作用。
2.淀粉酶活性测定：1号试管中淀粉消失速度最快，说明肝酶液中含有淀粉酶，具有催化分解淀粉的作用。
3.蔗糖酶活性测定：1号试管中蔗糖消失速度最快，说明肝酶液中含有蔗糖酶，具有催化分解蔗糖的作用。
酶的本质与特性
酶的本质与特性被分解；实验组：反应物+等量的相应酶溶液检测反应物被分解。
•2．酶的专一性实验搽究此实验中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。
•(1)设计思路一：换反应物不换酶•实验组：反应物+相应酶溶液检测反应物被分解；•对照组：另一反应物+等量相同酶溶液检测反应物不被分解。
•(2)设计思路二：换酶不换反应物•实验组：反应物+相应酶溶液检测反应物被分解；•对照组：相同反应物+等量另一种酶溶液检测反应物不被分解。
•3．酶的高效性实验探究•对照组：反应物+无机催化剂检测底物分解速率；•实验组：反应物+等量酶溶液检测底物分解速率。
•实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速率。
•4．酶作用的适宜条件的探究•(1)最适温度的探究实验原理•①淀粉+淀粉酶——麦芽糖；麦芽糖+斐林试剂—一产生砖红色沉淀；淀粉+碘——蓝色。
•②温度影响淀粉酶活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性变化。
•(2)最适pH的探究实验原理•①2H202+过氧化氢酶——2H2O+O2•②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速度，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成速度的快慢。
•(3)实验探究思路•①最适温度的探究思路••②最适pH的探究思路•2、易错点拨：（1）在酶的最适pH探究实验中，操作时必须先将酶置于不同环境条件下（加清水、加氢氧化钠、加盐酸），然后再加入反应物。
不能把酶加入反应物在酶的作用下先发生水解。
（2）在酶的最适温度探究实验中，酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。
若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，检测的试剂宜先用碘液，不应该选用斐林试剂。
因选用斐林试剂需热水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
•知识拓展：••1、利用酶的专一性也可探究某种酶的化学本质是蛋白质还是RNA：将某种酶用蛋白酶或核糖核酸酶处理，根据处理后的酶液是否还有催化作用予以判断。
酶的特性及验证实验分析
酶的特性及验证实验分析
（新课堂P33）
一、酶的催化作用和高效性的验证实验分析
1、实验原理 （新课堂P33）
2、实验操作程序 实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”
（课本P79）
比较过氧化氢在不同条件下的分解
对照组 试管编实号验组
化变记录
色沉淀
沉淀
沉淀
步 骤
项目
1
新鲜的唾液淀粉 酶溶液
2
蒸馏水
A 1mL 1mL
试管 B
1mL
C 1mL
3
氢氧化钠
1mL
4
盐酸
1mL
5 可溶性淀粉
2mL
2mL
6
370C水浴保温5分钟
2mL
7
斐林试剂
1mL
1mL
1mL
8
50-650C温水加热2min
9
现象
砖红色
无砖红色 无砖红色
10
结论
酶的催化需要适宜的PH
试管
A
B
C
2ml
2ml
2ml
370C
1000C
00C
1ml
1ml
1ml
1滴
1滴
1滴
不变蓝
变蓝
变蓝
酶的活性受温度影响
酶的特性及验证实验分析
三、“影响酶活性的条件”的探究分析
2、PH对酶活性的影响 （新课堂P33） （1）原理解读 （2）实验设计思路 （3）实验设计程序
探究pH对酶活性的影响
序号
加入试剂或处理方法
对照实验 （课本P79）
除了一个因素以外，其余因素都保 持不变的实验叫做对照实验。
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
认识酶的实验报告
认识酶的实验报告一、实验目的本实验旨在通过探究酶的性质和功能，加深对酶作用的认识，并进一步了解酶的作用机制。
二、实验原理1. 酶的定义：酶是一种能够加速生物体内生物化学反应速率的蛋白质。
2. 酶的特性：酶具有专一性、高效性和可逆性。
3. 酶促反应：酶与底物发生特异性结合，形成酶底物复合物，通过酶的催化作用，反应速率得到加快。
三、实验步骤1. 实验材料准备：酶溶液、底物溶液、试管、试管架、试管夹、显色剂等。
2. 实验步骤：- 步骤一：取两支试管，分别加入相同体积的酶溶液和底物溶液，并将其放入不同的试管架中。
- 步骤二：将试管架放入恒温槽中，保持温度恒定。
- 步骤三：同时开始计时器，并在不同的时间点分别取出试管，加入显色剂。
- 步骤四：观察试管中颜色的变化，并记录下时间和变化情况。
四、实验结果根据实验过程中记录的数据计算得出的结果如下表所示：时间（秒）试管一颜色变化试管二颜色变化0 无变化无变化10 逐渐变淡无变化20 变得非常浅逐渐变淡30 几乎透明变得非常浅40 透明透明50 透明透明60 透明透明五、实验讨论通过实验我们可以得出以下结论：1. 酶的作用是加速生物体内生物化学反应的速率，同时具有专一性、高效性和可逆性。
2. 本实验中，试管中的酶溶液通过与底物的特异性结合，催化反应，使底物的颜色变淡或透明。
3. 随着时间的增加，试管一和试管二中的底物都逐渐变淡或透明，说明酶的催化作用随时间的增加而增强。
六、实验总结通过本次实验，我们更加深入地理解了酶的性质和功能。
酶作为生物体内的催化剂，在代谢和生产过程中起着非常重要的作用。
同时，我们也学会了如何进行酶的活性检测实验，通过观察底物的变化情况来评估酶的催化效果。
然而，本次实验的结果可能受到实验条件的限制，如实验温度、酶浓度等因素。
因此，在今后的实验中，我们应该更加精确地控制实验条件，以获取更准确的实验结果。
总之，通过认识酶的实验，我们进一步了解了酶的作用机制，提高了对酶的认识和理解，并为今后的研究和应用提供了基础。
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。
《酶的作用和本质》公开课课件
酶促反应速率≠酶活性
温度、PH
影响
激活剂或抑制剂
酶活性
影响 酶促反
酶浓度、底物浓度
影响 酶与底物的
应速率
接触面积
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三、控制变量
1、自变量：实验中人为改变的变量
如实验中的不同反应条件
因变量：随着自变量的变化而变化的变量
如实验中H2O2分解的速率
控制自变量 观察或检测因变量
①气泡目测法 ②卫生香复燃法 无关变量：除自变量外，实验中对实验结果造成影响的变量
如实验中H2O2用量、浓度、室温、催化剂的浓度及用量 消除无关变量 随机均分 等量且适量 相同且适宜
观察或检测因变量： 用斐林试剂检验
注意：不能用碘液检验（不能检测出 蔗糖是否水解）
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1号试管
2号试管
一
实
验 步
二
骤
1号试管中加入适量 淀粉溶液
2号试管中加入等量 蔗糖溶液
加入等量且适量淀粉酶，振荡摇匀，置于相同 且适宜的条件下，反应一段时间
三 加入斐林试剂 振荡 约60℃水浴2min
4 实验结论
1号试管与2号试管对照，说明
1
2 加热能加快H2O2分解
1号试管与3号试管对照，说明
13
Fe3+能加快H2O2分解
1号试管与4号试管对照，说明 ——酶有 1 4 H2O2酶能加快H2O2的分解 催化作用
3号试管与4号试管对照，说明 ——酶有 3 4 H2O2酶的催化效率比Fe3+高 高效性
酶的作用与本质
一、细胞代谢
细胞代谢： 细胞中各种化学反应的总称 意义：细胞生命活动的基础
二、实验：比较H2O2在不同条件下的分解
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。
酶的特性
五、酶活力的测定和分离纯化
（二）Enzyme分离和纯化
Enzyme的分离提纯 1、 选材； 2、破碎； 3、抽提； 4、分离及提纯； 5、结晶； 6、保存。 整个过程注意酶蛋白的变性与失活。
六、核酶（339页）
核酶(Ribozyme)
Cech 和Altman发现核酸分子也有酶活性，从根本上改变了以往认为只 有蛋白质才具有催化功能的概念。由此， Cech 和Altman获得了1989 年的诺贝尔化学奖。 意义：1、作为RNA的限制性内切酶
合成酶 Ligase or Synthetase
合成酶，又称为连接酶，能够催化C-C、C-O、 C-N 以及C-S 键的形成反应。这类反应必须与 ATP分解反应相互偶联。 A + B + ATP + H-O-H ===A B + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反应。
丙酮酸 + CO2 草酰乙酸
一、酶的特性
（三）酶催化作用特性 4.酶活力可调节控制
如抑制剂调节、共价修饰调节、反 馈调节、酶原激活及激素控制等。
5.某些酶催化活力与辅酶、辅基 及金属离子有关。
二、酶的化学本质及其组成
（一）Enzyme的化学本质
Enzyme的化学本质是蛋白质，具有蛋白质相同的理化性质。
（二）Enzyme的组成和分类
一、酶的特性
（三）酶催化作用特性
2、专一性或选择性
酶的专一性 Specificity 又称为特异性，是指酶在催化生化反应 时对底物的选择性
一、酶的特性
（三）酶催化作用特性
3．反应条件温和，容易失活
酶促反应一般在pH 5-8 水溶液中进行， 反应温度范围为20-40C。 高温或其它苛刻的物理或化学条件，将引 起酶的失活（不稳定性）。
酶的作用和本质
友情提示
实验设计原则：① 对照原则 ②控制单一变量原则
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液 一 1号试管中加入2mL 蔗糖溶液
2号试管中加入2mL 蔗糖溶液
实 验二 步 骤 三
淀粉溶液
分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入 60℃左右的热水中，反应5min
加入斐林试剂
振荡
约60℃水浴2min
加热为什么能加快过氧化氢分解？
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称为 活化能
3号、4号试管没有加热，为什么也 有大量气泡产生？
加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道
酶的作用机理
酶的催化作用——降低化学反应的活化能
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： 同无机催化相比，酶能更显著地
光能
复杂的 化学反应
酶
（CH2O) +O2
6CO2+12H2O+能量
氧气
酶
细胞中每时每刻都进行着许多化学变化 统称细胞代谢。 而代谢的顺利进行与酶有着很大的关系。
果胶酶主要用于果 蔬汁饮料及果酒的 榨汁及澄清，对分 解果胶具有良好的 作用。 。 你消化不良 时可以服用 含酶牙 膏可以 分解细 菌，使 我们牙 齿亮洁、 口气清 新。
为什么说：人争一口饭，
鸟争一口食。
为什么说： 解决人民的问题先得解决温饱问题？
第五章
细胞的能量供应和利用
新叶伸向和煦的阳光
蚱蜢觊觎绿叶的芬芳 它们为生存而获取能量 能量在细胞里流转激荡
复杂的
太阳能 化学反应 ——— 有机物中的化学能 - - -- - - ATP
酶的本质特性及相关实验探究讲课文档
2.下列是与酶相关的两个实验，请仔细分析并思考：
组①：反应物＋清水→反应物不被分解 实验二组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？
第10页，共62页。
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。 (2)验证酶的催化作用；组①的作用是作为“对照组”；组②“？” 处的内容为“等量的相应酶溶液”。
第23页，共62页。
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
。
第24页，共62页。
(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
第25页，共62页。
最适pH也不变
不影响
第26页，共62页。
第16页，共62页。
2.(2016·安徽六校联考)下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶 参与的能量变化，则下列叙述正确的是( )
A.此反应为放能反应 B.曲线Ⅰ表示有酶参与 C.E1为反应前后能量的变化 D.酶参与反应时，所降低的活化能为E4
第17页，量变化，其降低的活化能 为E4，反应前后能量的变化应为E3，反应产物的能量值比原料 的高，反应应为吸能反应。 答案 D
第20页，共62页。
考点二 酶的作用特性及影响因素（5年8考）
1.酶的特性
(1) 高效性 (2) 专一性 。
：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。 ：每一种酶只能催化某 一种或一类 化学反应
酶的本质、特性及相关实验探究
第6讲酶的本质、特性及相关实验探究考纲考情——知考向核心素养——提考能最新考纲1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)2.实验：探究影响酶活性的因素生命观念比较酶、激素等物质的异同，建立辩证统一和普遍联系的观念科学思维与酶有关的曲线分析近三年考情2018·全国卷Ⅰ(1、6)、2018·全国卷Ⅲ(30)、2017·全国卷Ⅱ(3)、2016·全国卷Ⅰ(3)、2016·全国卷Ⅱ(29)科学探究与酶有关的实验设计与分析社会责任分析酶在生产、生活中的应用实例，让学生关注科学、技术和社会发展考点一酶的本质和作用机理1.酶的本质及作用■助学巧记巧记酶概念的“二、一、一、一”2.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3.酶的作用机理分析4.酶本质的探索历程(连一连)1.(中图版必修1 P59“探究活动”拓展)在“比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率”实验中为什么要以新鲜肝脏研磨液为实验材料？若用煮熟的肝脏研磨液为实验材料能否达到预期的实验效果？为什么？提示新鲜的猪肝含有丰富的过氧化氢酶，能迅速地催化过氧化氢分解，产生大量的氧气，与Fe3＋的催化形成鲜明对比。
如果肝脏不新鲜，那么肝脏细胞内的过氧化氢酶会在细菌的作用下分解，影响实验效果。
用煮熟的肝脏研磨液为实验材料不能达到预期的实验效果，是因为高温破坏了酶的结构，使酶丧失了活性。
2.(中图版必修1 P59“分析讨论”拓展)酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，在发挥作用过程中有哪些共同特点？酶除了具有催化功能外，可以调节生命活动吗？提示共同点：①化学反应前后其数量和性质不变；②加快化学反应的速率，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点；③二者都能降低化学反应的活化能。
催化(降低化学反应的活化能)是酶唯一的功能，它不具调节功能，也不作为能源(或组成)物质。
结合酶的化学本质、分布及功能，考查归纳与概括能力1.(2017·全国卷Ⅱ，3)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是()A.在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃解析DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性，B错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性。
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考点二
考点三
易错易混 防范清零
(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。
考点一
考点二
考点三
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氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
主要是细胞核
一般来说， 活细胞 都能产生酶
具有催化 作用
降低化学反应的 活化能
考点一
考点二
考点三
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巧记酶概念的“二、一、一、一”
考点一
考点二
考点三
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2.酶的作用原理 下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。
考点一
考点一
考点二
考点三
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2.(2014·福建理综，1)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处
理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖
体中能催化该反应的物质是( )
A.蛋白酶
B.RNA聚合酶
C.RNA
D.逆转录酶
解析 自然界中的酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，而核糖体
的组成成分只有蛋白质和RNA，用蛋白酶将其蛋白质除去后其成
考点一
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考点三
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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)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)DAN连接酶：将两个DNA片段连接起来。 (3)RNA聚合酶：将单个的核糖核苷酸连接成链，并能够在转录 时打开DNA碱基对间的氢键。
分中只剩下RNA，此时仍可催化氨基酸的脱水缩合反应，说明起
催化作用的成分是核糖体中的RNA。蛋白酶仅在蛋白质水解成多
肽的过程中起催化作用。RNA聚合酶仅在转录的过程中起催化作
用。逆转录酶仅在逆转录(或反转录)过程中起催化作用。
答案 C
考点一
考点二
考点三
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可采用“试剂检测法”或“蛋白酶水解法”确认酶的化学本 质——若酶为蛋白质，则遇双缩脲试剂可呈紫色，并且用蛋白 酶处理可失活。同理若为RNA，则遇吡罗红呈红色，且用蛋白 质处理仍具生物活性而用RNA水解酶处理会丧失活性。
考点一
考点二
考点三
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5.酶本质的探索(连一连)
提示 (1)－e (2)－a (3)－c (4)－d (5)－b
考点一
考点二
考点三
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[跟进题组]
题组一 酶的化学本质 1.(2015·海南卷，4)关于生物体产生的酶的叙述，错误的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2 C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类 D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁 解析 植物细胞细胞壁由纤维素和果胶组成，细菌细胞壁由肽聚 糖等物质组成，而酶具有专一性，纤维素酶只能催化水解纤维素， D错误。 答案 D
考点一
考点二
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(4)解旋酶：在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对之间的氢键。 (5)ATP水解酶：能打开远离腺苷的高能磷酸键。 (6)ATP合成酶：能连接远离腺苷的高能磷酸键。 (7)限制性核酸内切酶：识别特定的核苷酸序列，从固定的切点 切开磷酸二酯键。 (8)蛋白酶：将蛋白质的部分肽键切断，得到不同的肽链和氨基 酸。 (9)纤维素酶、果胶酶：水解纤维素、果胶，破坏植物细胞壁。
考点一
考点二
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4.(2016·安徽六校联考)下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参 与的能量变化，则下列叙述正确的是( )
A.此反应为放能反应
B.曲线Ⅰ表示有酶参与
C.E1为反应前后能量的变化
D.酶参与反应时，所降低的活化能为E4
考点一
考点二
考点三
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解析 曲线Ⅱ是有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为 E4，反应前后能量的变化应为E3，反应产物的能量值比原料的高， 反应应为吸能反应。 答案 D
考点一
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题组二 酶的作用
3.低等植物细胞中心体移向两极时，下列几种酶最活跃的是( ) A.RNA聚合酶和DNA聚合酶 B.解旋酶和淀粉合成酶 C.纤维素酶和果胶酶 D.ATP水解酶和ATP合成酶
考点一
考点二
考点三
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解析 低等植物细胞中心体移向两极，表明细胞处于有丝分裂前 期，中心体的移动会消耗能量，此时ATP水解酶和ATP合成酶很 活跃，D正确；分裂前期，DNA高度螺旋，不能解旋，因此不能 进行DNA复制、转录，RNA聚合酶和DNA聚合酶、解旋酶的活 性都不会很高，A错误；淀粉合成酶主要存在于光合作用很旺盛 的细胞中，而这些细胞一般不进行细胞分裂，B错误；纤维素酶 和果胶酶主要用于细胞壁的分解，C错误。 答案 D
考点一
考点二
考点三
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3.比较过氧化氢在不同条件下的分解
小、少、慢
大、多、快
考点一
考点二
考点三
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变量分析：
无机催化剂（FeCl3）和过氧化氢酶
新鲜
产生的气泡的数目多少 温度
考点一
考点二
考点三
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4.实验成功的3个关键点 (1)肝脏倘若不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐 生细菌的作用下分解,使组织中酶分子的数量减少 且活性降低,故 宜用新鲜肝脏。 (2)实验中使用肝脏的“研磨”液，可以加大肝细胞内过氧化氢 酶与试管中过氧化氢的 接触面积,从而加速过氧化氢的分解。 (3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，(因为酶 的催化效率具有 高效性，少量酶带入FeCl3溶液后就会影响实验 结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断)。
(1)(2015·广东卷36，A) 依据酶作用原理，针对下图在t时加酶后 反应曲线应由Ⅰ变为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的哪一条？
提示 Ⅲ
考点一
考点二
考点三
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(2) 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？ 提示 甲为RNA，乙为蛋白质。 ②欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？ 提示 RNA水解酶
第8讲 酶的本质、特性及相关实验探究
2017备考·最新考纲 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。2.探究影响酶活性的因素。
考点一
考点二
考点三
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考点一 酶的本质和作用(5年2考)
[自主梳理]
1.酶的本质及作用
化学本质 合成原料 合成场所
来源 生理功能 作用原理
绝大多数是 蛋白质
少数是 RNA