1、考點1酶的本質 酶本質的探索過程巴斯德之前：發酵是純化學反應，與生命活動無關 eq blc rc (avs4alco1(爭論blcrc (avs4alco1(巴斯德法國1857年提出：只有參,與才能進行發酵,李比希德國認為：酵母細胞死亡裂解后由酵,母細胞中的引起發酵)活酵母細胞 某種物質畢希納(德國)：獲得含有酶的提取液，但提取液中還含有許多其他物質，無法直接對酶進行鑒定薩姆納(美國)：1926年用丙酮作溶劑提取出了刀豆種子中的脲酶，并證明了脲酶是蛋白質 切赫和奧特曼(美國)：20世紀80年代，發現RNA也具有催化功能酶的本質：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數是蛋白質，少數是

2、RNA。1酶的本質及生理功能化學本質 絕大多數是蛋白質 少數是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成場所 核糖體 細胞核(真核細胞) 來源 一般來說，活細胞都能產生酶 作用場所 細胞內、外或生物體外均可 生理功能 生物催化作用 作用原理 降低化學反應的活化能 2.酶化學本質的實驗驗證(1)證明某種酶是蛋白質對照組：已知蛋白液雙縮脲試劑出現紫色反應。實驗組：待測酶液雙縮脲試劑是否出現紫色反應。拓展：證明酶是蛋白質的其他證據 酶經酸、堿水解后的最終產物是氨基酸。 酶是具有一定空間結構的生物大分子，凡是能使蛋白質變性的因素都可使酶變性失活。酶和蛋白質一樣，具有不能通過半透膜的膠體性酶也有蛋白質所

3、具有的化學呈色反應。 與蛋白質的分子相對量相似、結構相似。 在物理、化學因素的作用下，也可變性沉淀。 (2)證明某種酶是RNA對照組：已知RNA溶液吡羅紅染液出現紅色。實驗組：待測酶液吡羅紅染液是否呈現紅色。拓展：證明酶是RNA的其他證據將某種酶液用核糖核酸酶處理，根據酶液是否被水解予以判斷。應用指南 酶與激素的比較酶 激素 來源 活細胞產生 專門的內分泌腺或特定部位細胞產生 化學本質 絕大多數是蛋白質，少數是RNA 固醇類、多肽、蛋白質、氨基酸、脂質等 生物功能 催化作用 調節作用 共性 在生物體內均屬高效能物質，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少 考點2酶催化作用的特點與相關曲線 1酶與無

4、機催化劑相比的共性與特性(1)酶與無機催化劑的共性 可降低分子的活化能，使化學反應更易進行。 改變化學反應速度，本身不被消耗。 只能催化熱力學允許進行的反應。 加快化學反應速度，縮短達到平衡時間，但不改變平衡點。(2)酶的作用特性 高效性：催化效率很高，使反應速度明顯加快。 專一性：任何一種酶只作用于一種或幾種相關的化合物，這就是酶對底物的專一性。 反應條件的溫和性：酶促反應在常溫、常壓、生理pH條件下進行。2表示酶高效性的曲線(1)催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應的平衡點。3表示酶專一性的曲線(1)在A反應物中

5、加入酶A，反應速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應。(2)在A反應物中加入酶B，反應速率和未加酶時相同，說明酶B不催化底物A參加反應。4影響酶活性的曲線(1)甲、乙曲線表明： 在一定溫度(pH)范圍內，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。 在最適溫度(pH)時，酶的催化作用最強，高于或低于最適溫度(pH)酶的催化作用都將減弱。 過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。(2)從丙圖可以看出：反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。5底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響(1)甲圖：在其他條件適

6、宜、酶量一定的情況下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當底物達到一定濃度后，受酶數量和酶活性限制，酶促反應速率不再增加。(2)乙圖：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度成正比。應用指南 1溫度和pH是通過影響酶活性進而影響酶促反應速率的。2底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸而影響酶促反應的速率，并不影響酶的活性。考點3ATP直接能源物質 1結構式及各組分的含義(1)ATP結構式(2)相關物質的關系2ATP的再生與利用3ATP與ADP的相互轉化ATP分子中，遠離A的那個高能磷酸鍵容易水解和重新生成，這對于細胞中能量的捕獲、貯存和釋放非常重要。ATP在細胞內含量并不多，

7、但可迅速轉化循環利用。如下圖所示：轉化式：ADPPi能量eq o(,sup12(酶1),sdo4(酶2)ATP。ATP的合成和水解比較如下：ATP的合成 ATP的水解 反應式 ADPPi能量 ATP ATPADPPi能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量來源 光能(光合作用)，化學能(細胞呼吸) 儲存在高能磷酸鍵中的能量 能量去路 儲存于形成的高能磷酸鍵中 用于各項生命活動 反應場所 細胞質基質、線粒體、葉綠體 細胞的需能部位 從表上可看出，ATP和ADP的相互轉化過程中，反應類型、反應所需酶以及能量的來源、去路和反應場所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互轉化不是可逆反應。但物質是

8、可循環利用的。應用指南 能源物質總結1光能是生物體生命活動所需能量的根本來源，植物光合作用是生物界最基本的物質代謝和能量代謝。2光能進入生物群落后，是以化學能的形式儲存于有機物中，以有機物為載體通過食物鏈而流動的。能量流動是物質循環的動力，物質是能量的載體。3生物不能直接利用有機物中的化學能，只能利用有機物氧化分解后轉移至ATP中的能量。4能量一經利用，即從生物群落中消失。5ATP水解釋放的能量是儲存于高能磷酸鍵中的化學能，可直接用于各項生命活動(光反應階段合成的ATP只用于暗反應)；而合成ATP所需能量則主要來自有機物氧化分解釋放的化學能或光合作用所固定的光能。6病毒等少數種類的生物不具有獨

9、立代謝能力，在其生命活動增殖中也消耗ATP，但這些ATP則來自于其宿主細胞。考點4實驗面面觀：關于酶催化特點的實驗 .酶的作用原理與高效性實驗1實驗原理(1)2H2O2eq o(,sup12(過氧化氫酶),sdo4(或Fe3)2H2OO2。(2)比較H2O2在常溫、高溫、過氧化氫酶、Fe3等條件下氣泡產生的數量多少或衛生香燃燒的劇烈程度，了解過氧化氫酶的作用和意義。 實驗設計及現象分析試 管 號 實驗過程 觀察指標 實驗結果 結果分析 3%的過氧化氫(mL) 控制變量 H2O2分解速率(氣泡多少) 無火焰的衛生香檢測 1 2 室溫 無 無助燃性 H2O2自然分解緩慢 2 2 90水浴加熱很少

10、有助燃性 加熱能促進H2O2分解 3 2 滴3.5%FeCl3溶液2滴 較多 助燃性較強 Fe3能催化H2O2分解 4 2 滴加20%肝臟研磨液2滴 很多 助燃性更強 過氧化氫酶有催化H2O2分解的作用，且效率高 實驗過程中變量及對照分析自變量 因變量 無關變量 對照組 實驗組 2號9水浴加熱 3號加3.5%FeCl3溶液 4號加20%肝臟研磨液H2O2分解速度用單位時間內產生的氣泡數目多少表示 加入H2O2的量；實驗室的溫度；FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度 1號 試管 2、3、4號試管 實驗結論酶具有催化作用，同無機催化劑一樣都可加快化學反應速率。酶具有高效性，同無機催化劑相比，酶的催

11、化效率更高。應用指南 1基本技術要求(1)實驗時，必須用新鮮的剛從活體動物體內取出的肝臟做實驗材料。因為酶是蛋白質，如果取材過早，肝細胞內的過氧化氫酶等有機物就會在腐生細菌的作用下分解，使組織中酶的數量減少且活性降低。(2)實驗使用肝臟的研磨液，可使過氧化氫酶與過氧化氫充分接觸，從而加速過氧化氫的分解。(3)滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液不能合用一支滴管。原因是酶的催化效率具有高效性，少量酶帶入氯化鐵溶液中也會影響實驗結果的準確性，導致得出錯誤的結論(4)由于反應速率快，實驗時要特別注意觀察比較產生氣泡的多少，冒氣泡時間的長短，衛生香的燃燒情況。(5)H2O2具有一定的腐蝕性，使用時不要讓其接觸皮

12、膚。2拓展實驗的第3、4號試管的對比，可以說明酶的催化作用具有高效性，酶的作用的高效性還可用以下實驗說明： 制備唾液。漱口后制備較純凈的唾液。 將制備的唾液進行稀釋后倒入試管。將唾液依次稀釋10倍、100倍、1000倍、10000倍等。 向經稀釋的唾液中分別加入等量的淀粉糊，37水浴加熱30min。 定時檢測樣液的變化。每隔5min取樣用碘液檢測，觀察顏色變化。.證明酶的專一性實驗1實驗原理(1) eq blcrc(avs4alco1(淀粉非還原性糖o(,sup7(酶)麥芽糖,蔗糖非還原性糖o(,sup7(酶)葡萄糖果糖)還原性糖斐林試劑磚紅色Cu2O。(2)用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用

13、斐林試劑鑒定，根據是否有磚紅色沉淀來判定淀粉酶是否對二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。2實驗流程序號 項目 試管號 1 2 1 注入可溶性淀粉溶液 2mL / 2 注入蔗糖溶液 / 2mL 3 注入新鮮的淀粉酶溶液 2mL振蕩 2mL振蕩 4 60熱水保溫 5min 5min 5 加斐林試劑 2mL振蕩 2mL振蕩 6 將試管下半部放入熱水中加熱 2min 2min 7 觀察實驗結果 有磚紅色沉淀 無磚紅色沉淀 結論 淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解 應用指南 基本技術要求(1)保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實驗的關鍵。如果蔗糖中混有少量的葡萄糖或果糖或蔗糖放置久了受細菌作用部

14、分分解成單糖，則與斐林試劑共熱時能生成磚紅色沉淀，而得不到正確的實驗結論。為了確保實驗的成功，實驗之前應先檢驗一下蔗糖的純度。(2)在實驗中，質量分數為3%的蔗糖溶液要現用現配(以免被細菌污染變質)，取唾液時一定要用清水漱口，以免食物殘渣進入唾液中。(3)制備的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷卻后才能使用，因為溫度過高會使酶活性降低，甚至失去催化能力。(4)證明酶的專一性實驗中，既可以用不同的底物作自變量，也可以用不同的酶作自變量(底物相同)：eq avs4al(底物1,底物2)eq x(酶)eq avs4al(結果1,結果2)或eq avs4al(酶1,酶2)eq x(aal(底,物)eq av

15、s4al(結果1,結果2)注意：實驗中所用酶的來源不同，則所需最適溫度也不同。若淀粉酶為市售的淀粉酶，其最適溫度為5075；若淀粉酶來自人體或生物組織，則最適溫度為37左右。.探究影響酶活性的條件1實驗原理2實驗流程(1)溫度對酶活性的影響序號 實驗操作內容 試管1 試管2 試管3 1 加等量可溶性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 2 控制不同溫度條件 60熱水 (5分鐘) 沸水 (5分鐘) 冰塊 (5分鐘) 3 加等量新鮮淀粉酶溶液 1mL (5分鐘) 1mL (5分鐘) 1mL (5分鐘) 4 加等量碘液 1滴 1滴 1滴 5 觀察實驗現象 不出現藍色(呈現碘液顏色) 藍色 藍色 【特別提

16、醒】(1)本實驗不宜選用過氧化氫酶催化H2O2分解，因為過氧化氫酶催化的底物是過氧化氫。在加熱的條件下分解也會加快。(2)本實驗不宜選用斐林試劑鑒定，溫度是干擾條件。(3)本實驗中第、步一定不能顛倒順序，否則會使實驗失敗，即先控制條件再混合。 (2)pH對酶活性的影響序號 實驗操作內容 試管1 試管2 試管3 1 注入等 量的新鮮淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL 2 注入等量的不同pH的溶液 1mL 蒸餾水 1mL NaOH 1mL HCl 3 注入等量的可溶性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 4 放60熱水中相等時間 5分鐘 5分鐘 5分鐘 5 加等量斐林試劑并搖勻 2mL 2mL 2mL

17、 6 水浴加熱 2分鐘 2分鐘 2分鐘 7 觀察實驗現象 出現磚紅色沉淀 無變化 無變化 【特別提醒】(1)實驗程序中2、3步一定不能顛倒，否則實驗失敗。 (2)注意實驗步驟的順序：必須先將酶置于不同環境條件下(不同pH或不同溫度)，然后再加入反應物。(3)注意選擇檢驗實驗結果的試劑3.實驗結論酶的活性需要適宜的溫度和pH，高溫、低溫以及過酸、過堿都將影響酶的活性。 應用指南 基本技術要求(1)在探索溫度與酶活性實驗中，操作2與操作3一定不能顛倒順序。(2)在探索pH與酶活性實驗中，操作2與操作3順序不能顛倒。實驗面面觀：單一變量原則1變量：或稱因子，是指實驗過程中所被操作的特定因素或條件，按

18、性質不同，通常可分為兩類：(1)自變量與因變量自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件；因變量，指實驗中由于自變量而引起的變化和結果。通常，自變量是原因，因變量是結果，二者具有因果關系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。(2)無關變量與額外變量無關變量，指實驗中除自變量以外，可能還會存在一些可變因素，對實驗結果造成影響，這些變量稱為無關變量。額外變量，也稱干擾變量，指實驗中由于無關變量所引起的變化和結果。顯然，額外變量會對因變量有干擾作用。實驗的關鍵之一在于控制無關變量或減少額外變量，以減少誤差。2單一變量原則在實驗設計中僅僅改變實驗中的某一項變量，其它因子不變，在此條件下，觀察、研究該

19、變量對實驗材料和實驗結果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要做到前后一致。教材中相關實驗的變量實驗 自變量 因變量 無關變量 比較過氧化氫酶和Fe3的催化效率 催化劑的種類(過氧化氫酶、Fe3) 催化效率的高低(以點燃但無火焰的衛生香燃燒的猛烈程度表示或以氣泡產生速度表示) 試管等用具的潔凈度、環境溫度、相同材料的量、各種試劑的量、反應時間等 探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用 底物的種類(淀粉、蔗糖) 淀粉酶將淀粉水解(處理后加斐林試劑 ，加熱出現磚紅色沉淀)，但不能水解蔗糖(處理后加斐林試劑并加熱，無磚紅色沉淀出現) 淀粉與蔗糖溶液的量、水浴的溫度與處理時間、斐林試劑

20、的使用量與加熱時間、操作程序等 植物向性運動的實驗設計和觀察 是否黑暗、單側光照、均勻光照 改變幼苗空間位置以接受重力影響 幼苗彎曲狀況 根的彎曲方向 幼苗的種類、生長狀況、環境溫度、培養條件、處理的部位及裝置的合理性等 萌發種子的種類、萌發狀況、環境溫度及培養條件等 觀察植物細胞的質壁分離和復原 外界溶液的濃度(即高滲及低滲溶液) 質壁分離(液泡失水縮小、顏色變深、原生質層與細胞壁分離)；質壁分離復原(液泡恢復原狀、顏色變淺、原生質層恢復原狀) 溶液的種類及濃度；分離與復原現象的觀察；裝片的潔凈度及臨時裝片的制作；材料的選擇等 溫度對酶活性的影響 溫度(60熱水、沸水、冰塊) 加碘液后溶液顏色的變化 試管的潔凈度、淀粉溶液的量、不同溫度的處理時間長短、操作程序、碘液的加入量等 設計實驗觀