1、第5章細胞的能量供應和利用第1節降低化學反應活化能的酶1細胞作為一個基本的生命系統，只有不斷輸入_才能維持生命活動的有序性?；瘜W反應細胞代謝2 細胞中每時每刻都進行著許多 _ ，稱為_。其每一個化學變化都是在酶的作用下進行的。3活化能與酶的作用：(1)分子從常態轉變為容易發生化學反應的_ 狀態所需要的能量稱為_能?；钴S活化活化能(2)酶的主要作用是降低反應的_。能量4“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗：(1) 實驗說明，過氧化氫酶和_ 的催化效率不同，一般來說，酶的催化效率是無機催化劑的_倍，酶的催化作用具有_的特點。(2)這個實驗所用的酶是取自_的研磨液。(3)實驗的自變量是_，因變量是

2、_。催化劑催化效率FeCl3高效性肝臟10710135酶本質的探索過程：(1)通過觀察和實驗，巴斯德認為酒精發酵是由于_的存在。酵母細胞酵母細胞(2)李比希堅持認為引起發酵的是_中的某些物質。(3)畢希納把_放在石英砂中研磨取得_，再在其中加入葡萄糖，一段時間后，產生了酒精。于是他認為發酵是由于細胞中某些物質作用的結果，并將這些物質稱為_。酵母細胞提取液釀酶(4)美國科學家薩姆納通過實驗證實酶是一類具有催化作用的_，科學家切赫和奧特曼發現少數_也具有生物催化作用。蛋白質RNA6酶的化學本質：酶是_產生的具有催化作用的_。絕大多數酶的化學本質是_，另外有一些酶的成分是 RNA。活細胞有機物蛋白質

3、7酶的特性：(1)高效性：這是由于酶能夠降低化學反應的_。(2)_：過氧化氫酶只能催化過氧化氫分解，每一種酶只能催化_或_化學反應?；罨芤环N一類專一性8酶的作用條件比較溫和：(1)在最適宜的溫度和 pH 條件下，酶的活性_。(2)溫度和 pH 偏高或偏低，酶活性都會明顯_。(3)過酸、過堿或溫度過高，酶的_會遭到破壞，使酶永久失活。最高降低空間結構【配對練習】1酶具有極強的催化功能，其原因是()A增大了反應的接觸面B降低了底物分子的活化能C提高了反應物的活化能D降低了底物的自由能解析活化能是指分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量；酶具有極強的催化功能的原因是顯著降低了底物分

4、子的活化能，使得化學反應較容易進行。答案B2(2013 年廣東二校聯考)下圖中，表示有酶催化的反應)曲線，表示沒有酶催化的反應曲線，則 E 表示(A酶催化反應釋放的能量B酶催化反應需要的能量C酶增加的活化能D酶降低的活化能答案D3在過氧化氫酶溶液中加入雙縮脲試劑，其結果應是()A產生氣泡B溶液呈紫色C溶液呈藍色D產生磚紅色沉淀解析過氧化氫酶屬于蛋白質，蛋白質與雙縮脲試劑發生作用產生紫色反應。答案B4(2013 年清遠期末)小明用 3%的可溶性淀粉溶液為底物，探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響。他設置了四組實驗(除溫度外其他條件均相同)，待反應一段時間后取出試管，加適量碘液，顯色結果見下表(“”越多

5、，表示藍色越深)。根據實驗結果，可知()A藍色越深，唾液淀粉酶活性越高B唾液淀粉酶活性在 40 比 50 高C溫度越高，唾液淀粉酶活性越高D溫度對唾液淀粉酶活性沒有影響解析淀粉遇碘液會變藍，越藍說明淀粉越多。唾液淀粉酶能分解淀粉，所以實驗中唾液淀粉酶的活性越高，則淀粉會越少。答案B5(2013 年梅州期末雙選)生物酶牙膏備受人們的青睞，其中所含的酶可以分解細菌。下列有關酶的敘述正確的是()A組成酶的基本單位都是氨基酸BCO2 的固定需要酶的參與C低溫、高溫、過酸、過堿都會使酶永久失活D酶催化效率高是因為其降低活化能的作用顯著解析絕大多數酶是蛋白質，也有少數酶是 RNA，蛋白質的基本單位是氨基酸

6、，而RNA 的基本單位是核糖核苷酸。過酸、過堿或溫度過高會使酶永久失活；低溫時酶的活性很低，在適宜溫度下酶的活性可以升高。答案BD1酶的本質及其催化作用：(1)酶的本質：是活細胞產生的一類生物催化劑，在相應的化學反應中能降低反應所需的活化能，從而使反應迅速進行。既可以在細胞內發揮作用，也可以在細胞外發揮作用。大部分酶的化學本質是蛋白質；某些 RNA 也具有生物催化作用。(2)酶的催化作用：酶所催化的反應需要在適宜的溫度下進行。通常動物細胞內的酶最適溫度在 3540 ；植物細胞內的酶最適溫度稍高，通常在 4050 ；微生物細胞內的酶最適溫度差別較大，有的酶最適溫度可高達 70 。因為多數酶的成分

7、是蛋白質，因此當溫度過高時，酶的結構會受到影響，酶活性喪失。而當環境溫度過低時，酶的催化效率低，但酶的化學本質不發生變化。酶的催化作用也受 pH 影響：a過酸或過堿可以使酶的空間結構遭到破壞，使酶的活性喪失。b當 pH 值改變不劇烈時酶雖未變性，但活性受到影響。【例 1】 取經過編號的 5 支試管分別加入 2 mL 0.5 mol/L過氧化氫溶液，進行如下實驗，根據實驗內容，下列說法正確的是()A說明酶具有高效性的是 3 號和 4 號試管B1 號和 3 號對照不能說明酶有專一性C各組實驗都不能體現酶的活性與溫度之間的關系D3 號和 5 號對照可以說明酶的活性受 pH 的影響名師點撥：過氧化氫在

8、過氧化氫酶或 Fe3的作用下都能分解產生水和氧氣。1 號試管加入的物質是唾液，其中沒有過氧化氫酶，對過氧化氫不起催化作用。2 號試管加入的物質是Fe3+，無機催化劑的催化效率較低。3 號試管中的生土豆片中含較多過氧化氫酶，催化效率較高。4 號試管將土豆片煮熟，過氧化氫酶被完全破壞。5 號試管加入了稀鹽酸，過氧化氫酶被完全破壞。因此對比 3 號和 5 號試管，可以說明酶的活性受pH的影響。答案：D【變式訓練 1】(雙選)在證明酶的催化作用受溫度影響的實驗時，有學生取兩支試管將淀粉溶液與唾液混合后，分別將試管放在冰水、沸水中 5 min 后，分別加入 3 滴碘液，結果兩支試管都變藍，證明酶的催化作

9、用需要適宜的溫度。此實驗的不足之處是()A酶與淀粉不能在設置各自溫度之前接觸B缺少溫度為 37 的對照實驗C這兩支試管都不應變藍D不能用碘液檢驗是否存在淀粉解析如果將淀粉溶液與唾液混合，淀粉將立即在酶的催化作用下水解，此時再分別將試管放在冰水、沸水中時，淀粉已經水解，實驗結果誤差較大，這兩支試管可能都不變藍。能用碘液檢驗是否存在淀粉。證明酶的催化作用受溫度影響的實驗時，應該設計溫度為 37 的對照實驗。答案AB2酶與無機催化劑的比較：(1)酶是生物催化劑，它具有無機催化劑的特點。能降低反應的活化能，改變所催化的反應的速率，酶本身的化學性質不發生變化。不改變所催化反應的平衡點。(2)酶也具有不同

10、于無機催化劑的特點。催化效率高，是無機催化劑的 1071013 倍。具有專一性和多樣性。作用條件溫和，容易受溫度和酸堿性影響?！纠?2】 下列各項關于酶的敘述中，正確的一項是()A酶是活細胞產生的，必須在活細胞內發揮作用B酶可以降低化學反應的活化能C酶的催化效率很高，不受酸堿度影響D酶都是蛋白質名師點撥：酶是活細胞產生的，可以在細胞外發揮作用，如唾液淀粉酶；酶的活性受酸堿度影響；多數酶是蛋白質，少數是 RNA。答案：B【變式訓練 2】(2013 年清遠期末)要洗去衣服上的豬油油)漬，應選用(A蛋白酶C核酸酶B脂肪酶D淀粉酶解析酶具有專一性，豬油屬于脂肪，要除去必須用脂肪酶。答案B3比較過氧化氫

11、在不同條件下的分解：(1)過氧化氫酶與 Fe3都可以作為催化劑使過氧化氫分解為水和氧氣，兩個反應放出的氧氣將以氣泡形式逸出，可以通過助燃余燼的程度來比較。(2)材料選擇和處理：過氧化氫與動物肝臟都必須新鮮。因為過氧化氫不是很穩定，存放太久，將自行分解。新鮮肝臟中的酶才具有活性。酶存在于細胞中，使用時，必須將肝臟細胞破壞，使酶釋放出來。(3)實驗中的 1 號試管作為對照，注意遵循單一變量原則。(4)4 號試管加入肝臟研磨液后，將迅速產生大量氣泡，漫至試管口。此時用點燃的衛生香檢驗時，要注意不要讓香頭觸及氣泡，以免導致香火熄滅。改進方法是，將研磨的肝臟提取液稀釋后再做實驗。(5)所有試管釋放的氣泡

12、總量相等?！纠?3】 在過氧化氫酶和 Fe3的催化效率的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是()A有利于過氧化氫酶的釋放B保護過氧化氫酶C提高過氧化氫酶的活性D以上說法都不對名師點撥：過氧化氫酶位于肝細胞內。實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是把細胞中的過氧化氫酶釋放出來，與反應物接觸，起到催化作用。答案：A對于實驗中的操作步驟和要求一定要明白為什么這樣做，其目的是什么？這就是基本實驗技能，也是考試的一個必考項目?！咀兪接柧?3】為了認識酶作用的特性，以 20%過氧化氫溶液為反應底物的一組實驗結果如下表所示。通過分析實驗結果，能夠得出相應結論。在下列有關結論的描述中，從表中得不到實驗依據的一項是()A

13、從催化反應條件看，酶有溫和性B從催化活性看，酶變性后就失活C從催化底物范圍看，酶有專一性D從催化反應效率看，酶有高效性解析選項 A 對應的實驗依據是方法3，鮮肝提取液在常溫下催化過氧化氫分解產生極多而大的氣泡；選項 B 對應的實驗依據是方法 4，煮沸后冷卻的鮮肝提取液不起催化作用，說明酶變性后失活；選項 D 的對應實驗依據是方法 2 和方法3 的比較，常溫下加入鮮肝提取液后，產生的氧氣泡極多而大，而加入 Fe3，產生的氧氣泡稍多而小，說明了酶的高效性。而題中供給的反應底物只有過氧化氫，無比較的底物，不能說明酶有專一性。答案C4影響酶活性條件的探究：(1)酶的選取：淀粉酶不適合用于研究 pH 對

14、酶活性的影響的實驗，因為在堿性條件下，碘與淀粉不進行反應。過氧化氫酶不適合用于研究溫度對酶活性影響的實驗，因為溫度能影響過氧化氫分解反應的速度。(2)實驗原理：探究淀粉酶活性，可加碘液后看溶液是否變藍來判斷淀粉是否水解，從而了解淀粉酶的活性。探究過氧化氫酶活性，可根據產生氣泡的數量和速度來判斷酶的活性。(3)變量的確定：自變量溫度或 pH。因變量酶的活性。(4)變量的控制：溫度用冰塊降溫或水浴加熱，用溫度計隨時測量。pH可加入強酸或強堿，用 pH 試紙進行測量。(5)對照組設置：應將溫度或 pH 調到該酶最適溫度或 pH 水平，其他條件與實驗組相同。(6)實驗組設置：探究 pH 對酶活性影響，

15、實驗組至少要設置兩組，一組的 pH 明顯高于對照組，一組的 pH 明顯低于對照組，其他條件實驗組和對照組均相同。探究溫度對酶活性的影響，實驗組至少要設置兩組，一組溫度明顯高于對照組，一組溫度明顯低于對照組，其他條件實驗組和對照組均相同。驗證酶活性受溫度和酸堿度影響時，要使試管及其內的相關試劑達到相應的條件，之后再讓酶與反應物相遇。以保證酶是在實驗條件的情況下進行?！纠?4】 (2012 年中山期末改編)下表是“探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”的實驗設計及結果。根據實驗結果，以下結論正確的是()注：“”表示有；“”表示無。*：此行“”的多少代表顏色的深淺。A蔗糖被水解成非還原糖B淀粉在淀粉酶的作用下水解成還原糖C淀粉酶活性在 40 比 60 高D淀粉酶對蔗糖的水解具有專一性名師點撥：淀粉酶不能水解蔗糖，A、D 選項錯