高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 酶的特性第2课时导学案

第一节 降低化学反应活化能的酶（第2课时）学案

二 酶的特性

【学习目标】

1.阐明酶的高效性和专一性(重点)。

2.探究酶活性的因素(重难点)。

3.分析影响酶促反应的因素(重难点)。

【基础梳理】

一、酶的高效性和专一性

1．高效性

(1)含义：酶的催化效率大约是________的107～1013倍。

(2)意义：使细胞代谢快速进行。

2．专一性

(1)含义：每一种酶只能催化________化学反应。

(2)意义：使________有条不紊地进行。

二、酶的作用条件较温和

1．酶活性

(1)含义：酶对化学反应的________。

(2)影响酶活性的主要因素：________。酶所催化的化学反应一般是在比较________下进行的。在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低；过酸、过碱或温度过高，会使酶的________遭到破坏，使酶________不再恢复活性。低温可使酶的________明显下降，但在适宜的条件下活性可以________，因此酶适于________下保存。

2．探究影响酶活性的条件

阅读教材P82～83[探究·实践]，将下列实验过程补充完整。

(1)探究影响酶活性的因素：

(2)pH对酶活性的影响：

①取8支洁净的试管编号，分别加入________________________________________________________________________。

②用________溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。

③分别滴加等量的过氧化氢溶液并摇匀。

④用________________来检测氧气的生成情况。

3．温度和pH对酶活性的影响

下列是温度和pH对酶活性的影响示意图，请写出其中某点或某段表示的含义。

(1)P点：________温度；Q点：________pH。

(2)偏离P点或Q点：酶的活性________。

答案：

一、

1．(1)无机催化剂

2．(1)一种或一类　(2)细胞代谢

二、

1．(1)催化效率

(2)温度和pH　温和的条件　空间结构　永久失活　活性　恢复　低温

2．(1)100 ℃(或0 ℃)　0 ℃(或100 ℃)　保温5 min　不变蓝　适宜的温度

(2)①等量新鲜的肝脏研磨液　②盐酸或NaOH　④点燃但无火焰的卫生香

3．(1)最适　最适　(2)降低

【易错提示】

（1）如果以淀粉为底物，以淀粉酶为催化剂探究温度影响酶活性的实验，则酶促反应的速率既可以用淀粉的分解速率表示，也可以用淀粉水解产物的生成速率表示（  ）

（2）pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉，原因是酸能促进淀粉水解（  ）

（3）探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行（  ）

答案：（1）√（2）√（3）√

1若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。

2若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。

3在探究酶的适宜温度的实验中，“不宜”选择过氧化氢H2O2和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢H2O2在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。

4在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度排除温度干扰，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。

【深化探究】

下图分别表示酶高效性和专一性的曲线，请分析：

1.根据图1，酶和无机催化剂相比，有什么共同点和不同点？

提示：酶和无机催化剂都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。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

2.根据图2分析：在反应物A中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，而加入酶B，反应速率和未加酶时相同，这说明什么？

提示：酶A能催化反应物A的反应，酶B不能催化反应物A的反应，说明酶的作用具有专一性。

【巩固练习】

1.物质W能作为抑制剂与甲酶(化学本质为蛋白质，可将物质甲水解)结合，影响酶促反应。在适宜条件下，将一定量的甲酶与物质W混合液均分为若干份，分别加入等量的不同浓度的物质甲溶液，检测发现，一定范围内，物质甲的水解速率随物质甲溶液浓度的升高而增大。下列叙述正确的是(　)

A. 甲酶的合成要经过转录和翻译过程，且消耗多种氨基酸

B. 物质W与甲酶结合后使甲酶降低反应活化能的能力增强

C. 甲酶与物质W结合后，甲酶空间结构遭到破坏，失去活性

D. 提高底物浓度一定能缓解物质W对酶促反应速率的影响

2.固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。固定化酶用于生产前，需要获得酶的有关数据。如图：曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比：曲线②表示残余酶活性，即将该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性。下列分析错误的是(   )

A.曲线①是在其它条件适宜，不同温度时测得的数据

B.由曲线①可知，该酶在温度为80℃时的催化效率最高

C.曲线②是在其它条件适宜，温度为80℃时测得的数据

D.若该种酶固定化后用于生产，使用的最佳温度是80℃

3.下列有关酶实验的叙述,正确的是(   )

A.在探究pH对酶活性的影响时,不宜选用过氧化氢酶,宜选用淀粉酶

B.若用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性,可用腆液来检测底物是否被分解

C.若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,可用斐林试剂来检测底物是否被分解

D.验证过氧化氢酶的高效性时,可在过氧化氢溶液中加入FeCl3溶液作为对照组

4.下图表示在最适条件下，不同的麦芽糖量与一定的麦芽糖酶浓度的催化速率的关系。下列叙述正确的是(   )

A. a点时，所有麦芽糖酶均参与催化

B. bc段的限制因素可能是温度

C. 降低麦芽糖酶浓度，b点值(催化速率)会变小

D. 升高麦芽糖酶浓度，a点值(催化速率)明显变大

5.下列有关酶的叙述，正确的是(   )

A. 酶都是以氨基酸为原料在核糖体上合成的

B. 在活细胞中合成酶的过程中需要消耗能量

C. 同一种酶只能存在于分化程度相同的活细胞中

D. 胃蛋白酶在胃内可多次发挥作用因而具有高效性

参考答案

1.答案：A

解析：

2.答案：D

解析：曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比，所以自变量是温度，其他条件属于无关变量，因此是在其它条件适宜，不同温度时测得的数据，A正确；由曲线①可知，该酶催化效率最高的温度是80℃，此时相对酶的活性最高，B正确；根据题干信息，曲线②是该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性，根据B项分析，该酶的最适宜温度是80℃，所以曲线②是在其它条件适宜，温度为80℃时测得的数据，C正确；由曲线②可知，温度超过70℃保温足够长时间，在最适宜温度下，酶活性急剧下降，在60～70℃条件下保温足够长时间，在最适宜温度下，酶活性较高，因此使用该酶时的最适宜温度范围是60～70℃，D错误。

3.答案：D

解析：本题主要考查与酶的特性、影响酶活性因素相关的实验设计。在探究pH对酶活性的影响时,选用试剂为过氧化氢与过氧化氢酶，淀粉在酸性条件下也会发生水解,A错误；用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性,若用碘液检测，不能确定蔗糖是否水解，B错误;若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，不能用斐林试剂来检测,斐林试剂的使用需要改变实验温度，对实验有影响，C错误;酶具有催化作用，无机催化剂也具有催化作用，酶的催化效率高，验证酶的高效性时应用无机催化剂作对照，D正确。

4.答案：C

解析：

5.答案：B

解析：A、酶绝大多数是蛋白质,少量是RNA,RNA不是以氨基酸为原料在核糖体上合成的,A错误;
B、酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能,B正确;
C、同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,例如呼吸酶,C错误;
D、酶具有高效性是因为降低活化能的作用更显著,不是因为多次发挥作用;D错误.
所以B选项是正确的.