酶与酶促反应

2．图甲是 H2O2 酶活性(V)受 pH 影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH ＝b 时 H2O2 分解产生的 O2 量随时间(t)的变化。若该酶促反应过程中改变某一初 始条件，以下说法正确的是( ) 【导学号：21210027】
A．pH＝a 时，e 点下移，d 点左移 B．适当降低温度，e 点不移，d 点右移 C．pH＝c 时，e 点为 0 D．H2O2 量增加，e 点不移，d 点左移
斐林试剂 滴加________
50～65 ℃水浴保温 观察实验结果
无砖红色沉淀 ____________
淀粉 水解，不能催化_____ 蔗糖 水解 淀粉酶只能催化_____
3.pH 对酶活性的影响：
(1)将若干浸入酵母菌液中的小滤纸片(1 cm2)取出后晾干，制作成附着有
过氧化氢酶 的滤纸片。 ___________
(2)在3只烧杯中盛入体积分数为2%、pH分别为_________ 5、7、9 的过氧化氢溶液 (温度相同)，再将滤纸片一片片放入其中，在过氧化氢酶的作用下，接触到滤
O2 会附着在滤纸片上。随着O2的增多， H2O2 被催化分解为H2O和O2，___ 纸片的______
滤纸片会向上运动直至浮出液面。 (3)记录滤纸片从进入各烧杯液面到再浮出液面这一过程所用的时间(t)。然 后，以1/t为纵坐标(酶促反应速率)、pH为横坐标，绘制曲线图，如图
【解析】
酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间，不改变化学反应的平
衡点。 乙图中 d 点表示达到化学反应平衡所需时间， e 点表示化学反应的平衡点。 pH 由 b→a 时或温度降低时，酶的活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应 平衡所需的时间延长， 但不会改变化学反应的平衡点， 所以 d 点右移， e 点不移， A 错误、B 正确；pH＝c 时，强碱条件破坏酶的空间结构使酶失活，不能催化 H2O2 水解，但 H2O2 在常温下也能分解，所以 e 点不为 0，C 错误；H2O2 量增加 时， 达到化学反应平衡所需时间延长， 同时化学反应的平衡点升高， 即 e 点上移， d 点右移，D 错误。 【答案】 B
(1)图中 ac 和 bc 段分别表示无催化剂催化和有酶催化时反应进行所需要的 活化能。 (2)若将酶变为无机催化剂，则 b 在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降 低活化能，但会提供活化能。
3．酶的作用特性分析
图1 (1)表示酶高效性的曲线(图 1) ①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
图2
②催化剂只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。
1．如图表示在适宜条件下，等量的过氧化氢经不同处理后生成物的量与时 间的关系曲线(①加入 2 滴过氧化氢酶溶液，②加入 2 滴 FeCl3，③加入 2 滴蒸馏 水)，请分析判断下列结论正确的是( )
A．据图分析可知，①～③反应速率从慢到快依次是①＜②＜③ B．①与②相比，得出的结论是酶具有催化作用 C．①与③相比，得出的结论是酶具有高效性 D．如果仅将实验温度改为 80 ℃，重做上述实验，则反应速率最快的是② 【解析】 据图分析可知，①～③反应速率为：③<②<①；结合酶的特性 和曲线的含义，很容易得出 B、C 两项的结论是错误的，二者的结论颠倒了；当 实验温度改为 80 ℃后，过氧化氢酶因高温而失活，会失去催化作用，所以反应 速率最快的是②。 【答案】 D
[合作探讨] 探讨1：若让你选择一种检测试剂验证酶的化学本质，你会选择哪种试剂？ 应如何界定检测结果及结论？ 【提示】 酶一般是蛋白质，欲验证酶的化学本质可选择双缩脲试剂予以
检测，若酶液与双缩脲试剂呈现紫色反应，则可证明酶的化学本质为蛋白质。 探讨2：在制备可溶性淀粉溶液时，要使用完全冷却的淀粉溶液，而不能用
3．如下图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和 pH 的影响情况， 下列解释不正确的是( )
A．在 a 点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大 B．在 b 点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大 C．在 c 点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大 D．该图不能反映唾液淀粉酶催化效率的变化特征
【解析】 题图可以反映温度和 pH 对酶促反应速率的影响，但是影响反应 速率的因素，不仅包括温度和 pH，还有酶浓度等。在反应底物充足的条件下， 增大酶浓度，可以提高反应速率，所以 A、C 正确，B 项错误。题图显示，该酶 的最适 pH 为 2 左右，因此这种酶可能是胃蛋白酶，而不会是唾液淀粉酶，D 项 正确。 【答案】 B
2．温度、pH 对酶活性的影响
图a
图b
图c
(1)图 a 说明：①在最适 pH 时，酶的催化作用最强，高于或低于最适 pH， 酶的催化作用将减弱。 ②过酸、过碱都会使酶失活。 ③不同的酶最适 pH 不同。 (2)图 b 说明：①在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强， 超过这一范围酶催化作用将减弱。 ②低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活。 (3)图 c 说明：反应溶液中酸、碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
(2)操作程序与结论：[ 填表] 序号 1 2 3 4 5 6 7 结论 项目 注入可溶性淀粉 注入蔗糖溶液 注入新鲜______ 淀粉酶溶液 60 ℃保温 2 mL 5 min 2 mL，振荡 2 min 有砖红色沉淀 _____________ 试管 1 2 mL 2 mL 2 mL 5 min 2 mL，振荡 2 min 2
知 识 点 一
当 堂 即 时 达 标
知 识 点 二
第一节 第 2 课时
ATP 和酶
学 业 分 层 测 评
酶与酶促反应
知 识 点 三
1．归纳酶和酶促反应的概念。(重点) 2．分析酶的特性及酶特性的实验探究。(重、难点) 3．说明影响酶促反应的因素。 4．尝试用坐标曲线图表示酶的特性和各种因素对酶促反应的影响。 (难点)
认 识 酶 和 探 究 影 响 酶 活 性 的 因 素
1．酶具有催化性： (1)实验原理：新鲜酵母菌液中含有过氧化氢酶。 过氧化氢酶 H2O ＋____ O2 H2O2 ――――→ ____ (2)过程和现象：[ 填图]
(3)结论：酶是____________ ______。 生物催化剂 ，具有催化性 2．酶具有专一性： (1)原理： 加热 砖红色 沉淀 还原糖＋斐林试剂――→_______
的蒸馏水中会含有少量酵母菌液，而酵母菌液中的过氧化氢酶具有高效性，会 使两试管中产生的气泡差别不大，不易对比观察，从而影响实验结果的准确性。 探讨2：能否用淀粉酶探究 pH 对酶活性的影响？
提示：不能。因为酸碱能催化淀粉水解，实验中的变量不是单一的，影响 对实验结果的分析。
酶 与 酶 促 反 应
1．酶 (1)产生场所：_______ 活细胞 。 (2)作用：催化化学反应。
蛋白质 。 (3)化学本质：是一类特殊的_______
(4)催化机理：降低反应的_______ 活化能 。
2．酶的特性[ 连线]
【答案】 ①—b ②—c
③—a
3．酶促反应
酶 催化的化学反应。 (1)概念：由___
1．酶的基本组成单位是( A．氨基酸 C．氨基酸或核苷酸 【解析】
) B．核苷酸 D．甘油和脂肪酸
本题从理解层次考查酶的化学本质。绝大多数酶属于蛋白质，
少数酶属于 RNA。此题具有很大的区分度，能较好地考查学生对课本知识的理 解程度。 【答案】 C
2．下列有关酶的说法不正确的是( A．不是所有的酶都在核糖体上合成
[归纳拓展] 1．酶促反应速率的影响因素 (1)酶浓度对酶促反应速率的影响
图1 图示说明在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶浓度与酶促反应速率成 正比。
(2)反应底物浓度对酶促反应速率的影响 通过图示可以看出： ①加入酶 B 时，一定范围内随底物浓度的增加反应速率增加，当底物浓度 超过一定范围后反应速率不再改变，原因是酶 B 饱和了。 ②酶 B 会促进酶促反应的进行，而酶 A 不会，说明酶具有特异性。
⑧酶只是起催化作用 ⑨酶只在细胞内发挥作用 A．①②⑤ C．③④⑧ B．③⑦⑨ D．④⑤⑥
【解析】
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，即酶大多数是蛋白
质类物质，少数为 RNA，它只有催化功能，在个体发育中起调控作用的是激素。
【答案】 C
影 响 酶 促 反 应 的 因 素
1．温度 酶促反应速率最高时的温度称为酶促反应的_________ 最适温度 ，低于或高于这一 温度都会使反应速率_____ 降低 。 2．pH 酶表现出_________ 最大活性 时的pH称为酶的最适pH。pH对酶活性的影响是通过改பைடு நூலகம்
活性中心 等发挥作用的。 变酶的_________
3．酶的浓度和底物的浓度 (1)在酶促反应中，酶先要与底物形成___________ 中间复合物 ，当底物浓度大大超过
pH 不变时，酶的浓度与酶促反应速率成_______ 正比例 关系。 酶的浓度而_____ 温度 和____
(2)如果酶促反应的底物只有一种，当其他条件不变、酶的浓度一定的情况 下，在底物的浓度较低时，反应速率随底物的浓度的增加而急剧____ 加快。反应速 率与底物的浓度成_______ 正比例 关系；当底物的浓度达到某一定值后，再增加底物 的浓度，反应速率不再增加 ________。
)
B．酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变 C．细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件 D．所有酶都含有 C、H、O、N 四种元素 【解析】 RNA 酶含 C、H、O、N、P 五种元素。
【答案】 D
3．下列关于酶的叙述中，正确的是( ①是有分泌功能的细胞产生的
)
②有的从食物中获得，有的从体内转化而来 ③活细胞能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质 ⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇 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
催化效率 。 (2)酶活性：酶对化学反应的_________
[合作探讨] 探讨1：绝大多数酶是蛋白质，这类酶水解后最终产物是什么？这类酶与双 缩脲试剂反应呈什么颜色？ 提示：氨基酸；紫色。 探讨2：20 世纪 80 年代，科学家发现了一种 RNaseP 酶，由 20%蛋白质和 80%RNA 组成，把这种酶中的蛋白质部分除去，留下来的 RNA 部分具有与全酶 相同的催化活性。这说明什么？ 提示：说明有的 RNA 也具有催化作用。 探讨3：酶只能在细胞内起催化作用吗？
(4)pH 对不同酶活性的影响
一定限度的pH范围 内才有活性，超过这个范围酶就会永 ①每一种酶只在___________________
久失去活性。 ②在一定条件下， 一种酶在某一 pH 时活性最大， 此 pH 称为该酶的最适 pH。
[合作探讨] 探讨1：在验证酶具有催化作用的实验中，滴加新鲜酵母菌液和蒸馏水时， 为什么不能共用一支吸管？ 【提示】 滴加新鲜酵母菌液和蒸馏水时，不能共用一支吸管，否则滴加
(2)表示酶专一性的曲线(图 2) ①在 A 反应物中加入酶 A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶 A 催化 A 反应物的反应。 ②在 A 反应物中加入酶 B，反应速率和未加酶时相同，说明酶 B 不催化 A 反应物的反应。 (3)易变性：由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。 蛋白质的空间结构发生改变或破坏，使酶失去生物活性，这种现象称为变性。 (4)反应条件的温和性：酶促反应在常温、常压、适宜 pH 条件下进行。
刚煮沸的淀粉溶液，原因是什么？ 【提示】 若用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验，会破坏淀粉酶的活性。
探讨3：根据 pH 对酶活性的影响，探讨胃蛋白酶进入小肠后还能发挥作用 吗？为什么？
【提示】 不能。胃蛋白酶的最适 pH 大约是 2.0，人体小肠内的 pH 约为 7.8，胃蛋白酶进入小肠后，失去活性，不能发挥作用。
【提示】 不是。只要环境条件适宜，酶在细胞内、细胞外都能发挥作用。
[归纳拓展] 1．酶的解读 化学本质 合成原料 合成场所 来源 生理功能 绝大多数是蛋白质 氨基酸 核糖体 少数是 RNA 核糖核苷酸 细胞核(主要)
一般活细胞中均能产生 具有生物催化功能
2.酶的作用机理 酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：