51降低化学反应活化能的酶（原卷版）-1

新人教版生物学必修1《分子与细胞》知识梳理第五章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一、酶在细胞代谢中的作用1、细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多____________，统称为细胞代谢。2、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验原理：水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鲜的肝脏研磨液中的____________均可影响H2O2分解为____________的速率。（2）实验过程：（3）注意事项：要求用新鲜的肝脏，因为新鲜的肝脏中________的含量及活性较高；要经过________且要充分，这样能使肝脏细胞破裂，酶充分释放出来；滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用________滴管，原因是少量酶混入FeCl3溶液中会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。（4）实验结论：酶具有______作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多。（5）控制变量法：①自变量（因为）：____________的变量。本实验中自变量为：__________________②因变量（所以）：随着________的变化而变化的变量。本实验中因变量为：__________________③无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，无关变量要____________。④对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验称为对照实验。对照实验一般要设置______组和______组，除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。________对照（如比较过氧化氢在不同条件下的分解实验的3、4号试管）和________对照（如植物细胞的质壁分离及复原实验）。3、酶的作用机理：酶能显著的降低化学反应的________。（1）活化能：分子从______转变为容易发生化学反应的______状态所需要的能量。（门槛）（2）辨析：酶、无机催化剂和加热都能降低反应的活化能吗？酶和无机催化剂______(能/不能)降低反应的活化能，用加热的方法______(能/不能)降低反应的活化能，但增加了分子的内能，从而能够增加活化分子数。二、酶的本质1、关于酶本质的探索：时间发现者实验过程现象实验结论1773年（意）斯帕兰札尼将装有肉块的小金属笼子让鹰吞下，一段时间后取出，发现笼内的肉块消失胃具有________作用1857年（法）巴斯德、1897年（德）李比希、毕希纳糖类通过酵母菌发酵产生酒精，并从细胞中提取出酶细胞提取液中含有________1926年（美）萨姆纳从刀豆种子中提取了脲酶结晶，并证实是蛋白质酶是一类具有催化作用的________20世纪30年代许多科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶20世纪80年代（美）切赫、奥特曼发现少数________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，其中绝大多数酶化学本质是________少数是______。3、酶有关的知识总结：化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料合成场所细胞核（真核生物）作用场所细胞内、细胞外或生物体外均可来源一般来说，活细胞都能产生酶生理功能具有生物作用作用原理降低化学反应的三、酶的特性①酶具有______性：催化效率很高，使反应速度加快（与无机催化剂相比）。②酶具有______性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如纤维素酶、蛋白酶。③酶的作用条件比较温和（需要适宜的____________）。酶的最适温度：动物35℃—40℃；植物40℃—50℃；细菌和真菌70℃。最适PH值：植物4.5—6.5；动物6.5—8.0、胃蛋白酶最适PH值为1.5；注：过酸、过碱或温度过高，会使酶的________遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右，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恢复。（1）探究温度对酶活性的影响：原理：温度影响淀粉酶的活性，进而影响淀粉的水解速率。淀粉遇碘变________，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅可以判断酶的活性。实验步骤、现象和结论：实验步骤试管1、1'试管2、2'试管3、3'1加等量可溶性

淀粉溶液1号2ml2号2mL3号2ml2加等量新鲜

淀粉酶溶液1'号1mL2'号1ml3'号1ml3控制不同温度条件60°C热水

(5min)沸水

(5min)冰块

(5min)4淀粉酶溶液与

淀粉溶液混合1'号注入1号保持60°C(5min)2'号注入2号沸水(5min)3'号注入3号

冰块(5min)5加入等量碘液1滴1滴1滴6观察实验现象不变蓝变蓝变蓝得出结论温度过高或过低都会影响酶的活性注意：a：探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和______在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。b：选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测的试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热的条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制____________。c：探究温度对酶活性的影响时，不宜用____________作反应物，因为H2O2遇热会加快分解，氧气的产生速率增加并不能反映酶的活性增大。（2）探究pH对酶活性的影响：①原理：过氧化氢在过氧化氢酶作用下分解为________。②步骤：实验步骤实验操作内容试管1试管2试管3一注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴二注入不同pH的溶液1ml蒸馏水1ml盐酸1mlNaOH溶液三注入等量的过氧化氢溶液2ml2ml2ml四观察现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生注意：a：探究pH对酶活性的影响时，必须先将酶置于不同环境条件下，然后再加入反应物。否则反应物会在未调节好pH的情况下就在酶的作用下发生反应，影响实验准确性。b：探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和斐林试剂中的____________发生中和反应，使斐林试剂失去作用。c：探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，因为用作鉴定试剂的碘液会和氢氧化钠发生化学反应，使碘与淀粉产生蓝色络合物的机会大大减少，而且在________条件下淀粉也会水解，从而影响实验的观察效果。酶的保存条件：________低温，________pH值。酶在代谢过程中的两点提醒：1、在化学反应前后，酶的____________不变。2、产生激素的细胞____________（一定能／不一定能）产生酶，但产生酶的细胞____________（一定能／不一定能）产生激素。四、影响酶促反应的因素1、底物浓度2、酶浓度3、PH值：过酸、过碱使酶失活4、温度：高温使酶失活，低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。比较项目曲线解读酶的高效性①与无机催化剂相比,酶催化效率更高。

②酶只能改变反应速率,不改变生成物的量。酶的专一性①在反应物中加人酶A,反应速率比未加酶时明显加快,说明酶A催化该反应。

②在反应物中加人酶B,反应速率与未加酶时相同,说明酶B不催化该反应酶的活性在一定的温度(pH)范围内,随着温度(pH)升高,酶的活性增大:在最适温度(pH)时,酶的活性最大:超过最适温度(pH)后,随温度(pH)的升高,酶的活性逐渐减小反应物浓度对酶促反应速率的影响在其他条件适宜且酶量一定的条件下,酶促反应速率随反应物浓度的增大而加快,当反应物浓度达到一定值时,所有的酶与反应物结合,酶促反应速率达到最大,再增加反应物浓度,酶促反应速率不再增加酶浓度对酶促反应速率的影响在反应物充足且其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比总结：与酶有关的实验设计（1）验证某种酶的化学本质：证明某种酶是蛋白质：实验组：待测酶液+________试剂→是否出现____色反应。对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂→出现紫色反应。（2）验证酶具有高效性：应设置酶与________对同一反应的催化效率的对照实验。（3）验证酶具有专一性：应设置________酶对不同反应物反应的催化效果的对照实验或设置不同的酶对________反应物反应的催化效果的对照实验。注意：在使用淀粉、蔗糖以及淀粉酶，不可用______进行检验。（4）探究温度或pH对酶活性的影响：自变量是温度（pH），应设置具有一定梯度的多个不同温度（pH）条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置低、________、高三个指标。

课后习题及答案第一部分酶的作用和本质一、概念检测1.酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是

（）A.酶不能脱离生物体起作用B.酶只有释放到细胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白质D.酶是具有催化作用的有机物2.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是（）A.能为反应物提供能量B.能降低化学反应的活化能C.能在温和条件下催化化学反应D.催化化学反应更高效二、拓展应用1.在本节“探究•实践”中，有同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管，向其中分别加入2mL过氧化氢溶液后，再向5号试管内加入滴煮沸过的肝脏研磨液，向6号试管内加入2滴蒸憎水。这样做的目的是_____________________________________。2.仔细阅读本节的“思考•讨论”，通过完成下面的图解，体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系；写一篇短文，谈谈对科学发展过程的认识。3.给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是不是蛋白质吗？请简略写岀实验步骤。想一想，在萨姆纳之前，为什么很难鉴定酶的本质？第二部分酶的特性一、概念检测1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解，使肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是（）A.纤维素酶

B.淀粉酶

C.脂肪酶

D.蛋白酶2.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是

（）A.淀粉酶

B.蛋白酶

C.脂肪酶

D.麦芽糖酶3.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min，可较好地保持甜味。这是因为加热会

（）A.提高淀粉酶的活性B.改变可溶性糖分子的结构