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高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 酶是生物催化剂教学设计及反思
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这是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 酶是生物催化剂教学设计及反思，共18页。教案主要包含了绝大多数酶是蛋白质，酶的催化功能具有专一性和高效性，酶的催化功能受多种条件的影响等内容，欢迎下载使用。
第二节 酶是生物催化剂
课标内容要求
核心素养对接
1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
2．探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
1.基于对酶的探索及影响因素的分析，实现核心素养达成。(生命观念、科学思维)
2．通过探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素厘清探究实验的思路与流程。(科学思维、科学探究)
一、绝大多数酶是蛋白质
1．小资料 酶的发现历程
(1)意大利的科学家斯帕兰扎尼通过实验证实胃液中有一种能消化肉的物质。在此以后，许多科学家研究发现动物的消化系统能分泌多种分解淀粉、脂肪和蛋白质的物质。
(2)巴斯德的实验研究证实，发酵过程中酒精的产量与活酵母菌的繁殖量成正比，他认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果。与巴斯德同时代的李比希则认为，酒精发酵仅仅是一种化学反应，与酵母菌的活动无关。
(3)毕希纳证明，促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质，而不是酵母菌细胞本身。这种物质后来被称为“酶”。
(4)美国的萨姆纳得到脲酶结晶后，才明白酶的本质是蛋白质。到目前为止，已经分离得到的绝大多数酶都是蛋白质。
(5)20世纪80年代初，科学家又发现极少数特殊的酶是RNA，我们称这一类酶为核酶。
2．酶的概念与作用
(1)酶的概念
酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质。
(2)酶是生物催化剂的原因
具有促使反应物发生化学变化而本身却不发生化学变化的特点。
(3)酶催化作用的机理
受酶催化而发生化学反应的分子称为底物。酶能催化底物分子发生反应，是因为酶分子有一定的空间结构，能和底物分子结合。酶促使两个氨基酸结合形成二肽。这个反应的过程是：酶与底物结合，形成酶－底物复合物，然后这个复合物会发生一定的形状变化，使底物变成产物(二肽)，并从复合物上脱落；同时酶分子又恢复原状，可以重新与底物结合，继续下一轮的反应。
(4)酶的活性与表示方法
酶作用的强弱可用酶活性表示。酶活性一般是指单位时间底物的消耗量或产物的生成量。
二、酶的催化功能具有专一性和高效性
1．酶的催化功能具有专一性
(1)活动 探究酶的专一性
①目的要求
比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用。
②方法步骤
ⅰ.取两支试管，分别编为1号、2号。
ⅱ.向1号试管中加入本尼迪特试剂2 mL，再加入1%的淀粉溶液3 mL；2号试管中加入本尼迪特试剂2_mL，再加入2%的蔗糖溶液3_mL。
ⅲ.将两支试管内的溶液充分混匀后，放在热水浴中加热2～3 min。观察并记录实验结果。
ⅳ.再取四支试管，分别编为3号、4号、5号、6号。
ⅴ.3号、4号试管中各加入稀释200倍的新鲜唾液1 mL，然后在3号试管中加入质量分数为1%的淀粉溶液3 mL，在4号试管中加入质量分数为2%的蔗糖溶液3_mL，充分混匀后，放在37 ℃恒温水浴中保温，15 min后取出。两管各加本尼迪特试剂2 mL，摇匀，放在沸水浴中加热2～3 min。观察并记录实验结果。
ⅵ.5号、6号试管中各加入蔗糖酶溶液1 mL，然后在5号试管中加入质量分数为1%的淀粉溶液3 mL，在6号试管中加入质量分数为2%的蔗糖溶液3 mL，充分混匀后，放在37 ℃恒温水浴中保温，15 min后取出。两管各加本尼迪特试剂2 mL，摇匀，放在热水浴中加热2～3 min。观察并记录实验结果。
(2)酶专一性的含义
由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合，所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。这就是酶的专一性。
2．酶的催化功能具有高效性
(1)活动 探究酶催化的高效性
①实验原理
过氧化氢是细胞中某些化学反应的副产物，具有强氧化性，如果不及时除去或分解，就会杀死细胞，而细胞中的过氧化氢酶可以催化过氧化氢的分解，反应如下：
2H2O22H2O＋O2。
实验室中，我们也可以使用二氧化锰作为催化剂完成上面的化学反应。
②目的要求
比较过氧化氢酶和二氧化锰在过氧化氢分解中的催化效率。
③方法步骤
ⅰ.取两支试管，编号后(1号、2号)各加入2%的过氧化氢溶液3 mL。
ⅱ.1号试管中加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许，将试管口塞上橡胶塞。
ⅲ.2号试管中加入二氧化锰少许，将试管口塞上橡胶塞。
ⅳ.观察两支试管中发生的变化。
ⅴ.打开两支试管的橡胶塞，将点燃后无明火的卫生香放在试管口处，观察现象。
(2)酶具有高效性的含义
由于酶通过与底物分子结合，使化学反应极易进行，所以反应效率极高。
(3)酶具有高效性的原因
化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键，使反应物活化并完成化学反应生成产物，这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。酶的作用是降低化学反应的活化能，使得化学反应加快。
三、酶的催化功能受多种条件的影响
影响酶作用的因素有很多，pH、温度和某些化合物等都能影响酶的作用。
1．pH对酶作用的影响
(1)最适的pH 酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用最强。由pH对酶作用影响的典型曲线可知：最适的pH范围可能很窄，也可能较宽，这取决于不同酶的特性。
活动 探究影响酶催化功能的因素——pH对过氧化氢酶的影响
(2)探究问题
过氧化氢酶的最适pH是多少？
(3)方法步骤
①水槽加水至快满为止。
②取大小相同的8片滤纸片放在盛有新鲜肝脏匀浆的培养皿中(肝脏匀浆中含有过氧化氢酶)浸泡1 min，然后用镊子夹起滤纸片，贴靠在培养皿壁上，使多余的匀浆流尽。
③将3片含有酶的滤纸片小心放入反应小室的一侧内壁上，使滤纸片粘在内壁上。
④将反应小室稍立起，使贴有滤纸片的一侧在上面，小心加入pH 5.0的缓冲液2 mL，然后再加入2 mL 3%的过氧化氢溶液。将小室塞紧。
⑤将25 mL量筒横放于水槽中使之灌满水，若有气泡，将其轻轻倾斜，小心排出气泡。然后将量筒倒立，使筒口一直处于水中。
⑥将反应小室小心平放在水槽的水里，然后将量筒移至反应小室口上伸出的玻璃管上方。
⑦将反应小室小心旋转180°，使过氧化氢溶液接触滤纸片，同时开始计时。每隔30 s读取量筒中水平面的刻度一次，共进行4次，记录结果。
⑧该实验完成后，反复冲洗反应小室，再重复上述实验过程，测量在pH 6.0、pH 7.0、pH 8.0下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。
⑨记录实验结果。
2．温度对酶作用的影响
(1)最适的温度 酶促反应都有一个最适温度，在此温度以上或以下，酶活性均会下降。
(2)原因分析 这是因为温度对酶促反应的影响有两个方面：其一，温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速度加快。其二，酶是蛋白质，酶分子本身会随温度的升高而发生空间结构改变，导致热变性。温度升得越高，酶变性的速率越快；升到一定温度，酶将完全失去活性。这两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度。
(3)低温对酶活性的影响
在0～40 ℃内，一般酶的活性随温度的升高而升高。低温会使酶的活性降低，但不会破坏酶的分子结构，当温度适宜时，酶的催化作用可以恢复。所以，酶一般在较低温度条件下保存。
3．底物浓度、有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．酶是活细胞产生的具有调节作用的蛋白质。 ( )
2．细胞内的化学反应都是在酶的催化下进行的。 ( )
3．辅酶是辅助酶起作用的分子，它们是蛋白质。 ( )
4．过酸过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 ( )
5．酶制剂适于在37 ℃下保存。 ( )
提示：1.× 酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质
2．√
3．× 辅酶不是蛋白质。
4．√
5．× 酶一般在较低温度条件下保存。
酶的发现与作用
1．酶的本质探索
科学家
主要观点或成就
巴斯德
糖类变成酒精必须有酵母活细胞的参与
李比希
糖类变成酒精必须是酵母细胞死亡并释放其中的物质
毕希纳
从酵母细胞中提取发酵物质酿酶
萨姆纳
从刀豆种子中提取脲酶(第一个)，证明脲酶的化学本质为蛋白质
切赫和奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
2.酶的本质和作用
概念
酶是由活细胞产生的一类生物催化剂
化学本质
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
作用机理
降低反应所需的活化能
3.作为催化剂，酶具有一般催化剂应具有的特点
(1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。
(2)只提高化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学平衡的状态。
(3)在反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。
合作探究：1.对酶本质探索的思考：
(1)巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？
提示：巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。
(2)在科学发展过程中出现争论是正常的，巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？
提示：巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。
(3)从毕希纳的实验可以得出什么结论？
提示：毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。
2．20世纪80年代科学家发现了一种RnaseP酶，是由20%蛋白质和80%RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有这种酶相同的活性，这一结果表明了什么？
提示：RNA也具有生物催化作用。
3.右图曲线表示在无催化剂和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程的模型，回答下列问题：
(1)没有催化剂参与的反应曲线和有酶催化的反应曲线分别是什么？
提示：② ①
(2)AC段的含义是什么？
提示：在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。
(3)BC段的含义是什么？
提示：酶降低的活化能。
(4)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将怎样移动？
提示：向上移动。
1．下列关于酶的表述，全面而准确的是( )
A．酶是蛋白质
B．酶与无机催化剂没有本质区别
C．酶是活细胞产生的有催化作用的有机物
D．酶不能脱离生物体起作用
C [大部分酶是蛋白质，极少数酶是RNA，A错误；酶和无机催化剂相比，具有高效性，B错误；酶是活细胞产生的有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA，C正确；在适宜条件下，酶在细胞内或细胞外都能起作用，D错误。]
2．酶作为生物催化剂，其作用的实质是( )
A．催化化学反应的进行
B．提高化学反应的速率
C．降低化学反应的活化能
D．提供化学反应的能量
C [酶的作用是催化作用，可以提高化学反应速率，缩短到达平衡的时间，酶起催化作用的实质是降低反应的活化能，A、B 说的是作用而不是实质，A、B、D错误，C正确。]
3．下图表示人体肝细胞内的某种生化反应，下列有关叙述正确的是( )
A．甲和乙都是反应的底物
B．丙、丁的相对分子质量之和小于乙的
C．该反应过程一定发生于细胞外
D．甲、乙、丙、丁可能都不是蛋白质
D [据图可知，甲在反应前后不变，应该是催化反应的酶，A项错误；乙为反应物，反应后水解为丙和丁，丙、丁的相对分子质量之和大于乙，B项错误；该反应过程可以发生在肝细胞内，C项错误；甲的化学本质可能为RNA，乙、丙、丁可能为糖类或其他物质，D项正确。]
酶的催化功能具有专一性和高效性
1.酶的高效性的模型构建与解读
(1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)酶和无机催化剂一样，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。
2．酶的专一性的模型构建与解读
(1)加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
(2)加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
合作探究：1.现有三支试管a、b、c，先向试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按如图所示步骤操作后，分别用本尼迪特试剂并水浴加热后检验。
(1)实验结果是a试管内会出现怎样的结果？
提示：出现红黄色沉淀。
(2)a试管和b试管对照，说明酶具有怎样的特性？
提示：说明酶具有专一性。
(3)a试管和c试管对照，说明了什么？
提示：酶的活性受温度的影响。
2．下表是有关H2O2的系列实验，回答有关问题。
序号
反应物
加入物质
条件
现象
X
1
H2O2
无
室温
几乎无气泡
X1
2
H2O2
氯化铁
室温
X2
3
H2O2
肝脏研磨液
室温
X3
4
H2O2
新鲜唾液
室温
X4
(1)说出该实验的自变量和因变量分别是什么？
提示：该实验的自变量是催化剂的有无和种类，因变量是过氧化氢的分解速率。
(2)1和3组可以对照、2和3组对比、3和4组对比分别表明什么问题？
提示：1和3组可以对照证明酶具有催化作用；2和3组可以对照证明酶具有高效性；3和4组可以对照证明酶具有专一性。
(3)3号比2号产生的气泡多，从活化能的角度分析是什么原因？
提示：过氧化氢酶降低活化能的作用更明显 。
1．下列有关“探究酶的专一性”活动的叙述，正确的是( )
A．实验中可直接使用新鲜唾液
B．本实验可用碘液替代本尼迪特试剂
C．可将酶溶液置于适宜的温度下一段时间后，再和底物混合
D．添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现阳性反应是淀粉中混有蔗糖引起的
C [实验中需要对新鲜唾液进行稀释才能使用，A错误；由于碘液只能鉴定淀粉是否水解，而不能鉴定蔗糖是否水解，故本实验不可用碘液替代本尼迪特试剂，B错误；该实验中，温度是无关变量，需要保持一致，可将酶溶液置于适宜的温度下一段时间后，再和底物混合，C正确；添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现阳性反应可能是淀粉中混有蔗糖或蔗糖酶溶液中混有淀粉酶引起的，D错误。]
2．蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化脂肪的水解。这一事实说明( )
A．酶具有专一性 B．酶作用条件温和
C．酶具有高效性 D．酶具有催化作用
A [酶的催化作用特点具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，因此蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化脂肪的水解，说明了酶具有专一性，A符合题意，B、C、D不符合题意。]
3．研究发现：酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验，下列相关说法错误的是( )
A．①过程会改变蛋白质的空间结构
B．蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
C．处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性
D．将盐酸与蛋白酶溶液和蛋白块混合，可以准确地测定pH对蛋白酶活性的影响
D [加热使蛋白质变性，蛋白质的空间结构会发生改变，A正确；蛋白质加热后变性，空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，B正确；处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性，C正确；强酸可导致蛋白酶变性失活，同时酸和蛋白酶都可以使蛋白质水解，故不能准确地测定pH对蛋白酶活性的影响，D错误。]
4.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。据图回答下列问题：
(1)甲酶的化学本质是__________，彻底水解后的产物中有________种有机物。
(2)乙酶的化学本质是__________，组成的单体是___________。
(3)图示说明的酶特性是__________。 甲酶中含有的糖类是_________。
解析：(1)分析曲线图可以看出，甲酶用蛋白酶处理后，活性不变，所以该酶没有被蛋白酶降解，可能是RNA；彻底水解后可得到核糖和含氮碱基两种有机物和磷酸基团一种无机物。(2)乙酶能被蛋白酶降解，所以乙酶的本质可能是蛋白质，其组成的单体是氨基酸。(3)图示说明酶具有专一性，甲酶为RNA，含有的糖类是核糖。
答案：(1)RNA 2 (2)蛋白质 氨基酸 (3)专一性 核糖
影响酶活性的因素
1.影响酶促反应速率的因素及其作用实质
2．突破酶促反应速率影响因素曲线图的一般方法
(1)识标：理解图中纵坐标和横坐标的含义，一般横坐标表示温度、pH、反应时间等，纵坐标表示反应速率等。
(2)明点：分析图中起止点和最高点的含义，一般起点为零，最高点表示最适温度或pH，酶的活性最大，止点表示酶的活性为零或生成物的量最大。
(3)析图：根据相关原理判断曲线的变化情况，具体看曲线是上升还是下降，从而确定酶促反应速率的变化趋势。
合作探究：1.温度、pH对酶活性的影响
(1)甲中温度和pH对酶活性的影响有什么共同点？
提示：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
(2)甲中过酸、过碱、高温、低温对酶活性的影响一样吗？为什么？
提示：不完全一样，过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
(3)从乙曲线可以得出怎样的结论？
提示：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
2．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：
(1)甲图表明了什么？
提示：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。
(2)乙图表明了什么？
提示：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
1.右图表示在20 ℃、不同pH条件下，向等量的反应物中加入等量的某种酶后，生成物的量与时间的关系曲线，下列结论错误的是( )
A．此实验中，不同pH为自变量，生成物的量为因变量，20 ℃为无关变量
B．随pH从5升高到7，酶的活性逐渐降低
C．该酶的最适pH为5
D．若将温度改为15 ℃，酶的最适pH不会发生改变
C [依据反应实验结果的曲线图可知：本实验的自变量是时间和pH，因变量是生成物的量，温度等其他能对实验结果有影响的变量均为无关变量，A正确；生成物的量在达到最大值之前，在相同时间内， pH从5升高到7所对应曲线的酶促反应速率依次减慢，说明酶的活性逐渐降低，B正确；在pH为5、6、7这三种实验条件下，pH为5时酶的活性最高，但因缺乏pH小于5和 pH在5～6之间的实验组，所以不能判断该酶的最适宜pH是5，C错误；酶的最适pH是酶的一种性质，不会因温度的改变而发生改变，D正确。]
2.为了研究温度对某种酶活性的影响，设置甲乙丙三个实验组，各组温度条件不同，其他条件相同且适宜，测定各组在不同反应时间内的产物浓度，结果如图。以下分析正确的是( )
A．在t时刻之后，甲组曲线不再上升，是由于受到酶数量的限制
B．在t时刻降低丙组温度，将使丙组酶的活性提高，曲线上升
C．若甲组温度小于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于乙组温度
D．若甲组温度大于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于甲组温度
C [在t时刻之后，甲组曲线不再上升，是由于受到底物数量的限制，A错误；丙组产物浓度达不到平衡点，说明高温使酶变性失活，在t时刻降低丙组温度，不能使酶的活性提高，B错误；甲组比乙组提前达到平衡点，说明甲组更接近最适温度，若甲组温度小于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于乙组温度，C正确；甲组比乙组提前达到平衡点，说明甲组更接近最适温度，若甲组温度大于乙组温度，则酶的最适温度可能大于甲组温度，D错误。]
3.如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系，据图分析正确的是( )
A．增大pH，重复该实验，A、B点位置都不变
B．B点后，升高温度，酶活性增加，曲线将呈现c所示变化
C．酶量增加后，图示反应速率可用曲线a表示
D．反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D [题干中提出“曲线b表示在最适温度、最适pH条件下”，因此如果增大pH，酶的活性会下降，A、B点位置都会下移，A错误；曲线b是在最适温度条件下进行的，如果升高温度，酶活性将会下降，反应速率应在B点后下降，B错误；曲线b在B点时反应速率不再增加，这是受酶的数量的限制，因此如果在B点增加酶量，图示反应速率可用曲线c表示，C错误；图中可以看出，在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关，因此反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素，但是在B点时反应速率不再增加，此时的限制因素为酶的数量，D正确。]
有关影响酶促反应速率的因素的“三点提醒”
(1)酶催化反应时，最适温度和最适pH不会相互影响。
(2)酶量的增加会提高酶促反应的速率，但不会改变化学反应的平衡点；适当增加反应物浓度，既改变了反应速率，也改变了反应的进程。
(3)不同因素影响酶促反应的速率的本质不同。
①温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应速率的。
②底物浓度和酶浓度是通过影响酶与底物的接触而影响酶促反应速率，并不影响酶的活性。
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句背诵
1.酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质。
2.酶能催化底物分子发生反应，是因为酶分子有一定的空间结构，能和底物分子结合，形成酶－底物复合物，然后这个复合物会发生一定的形状变化，使底物变成产物(二肽)，并从复合物上脱落。
3.酶作用的强弱可用酶活性表示。酶活性一般是指单位时间底物的消耗量或产物的生成量。
4.酶专一性是由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合，所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。
5.酶的高效性是由于酶通过与底物分子结合，使化学反应极易进行，所以反应效率极高。具有高效性的原因是降低化学反应的活化能，使得化学反应加快。
6.酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用最强。
7.酶促反应都有一个最适温度，这是因为温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速度加快；酶是蛋白质，温度升得越高，酶变性的速率越快，升到一定温度，酶将完全失去活性。这两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度。
8.低温会使酶的活性降低，但不会破坏酶的分子结构，当适宜温度时，酶的催化作用可以恢复。
9.底物浓度、有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。
1．下列关于酶的叙述正确的是( )
A．大多数酶的化学本质是蛋白质
B．只能在体内起催化作用
C．酶可提供化学反应所需的活化能
D．能改变化学反应和调节化学反应
A [绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，A正确；酶在生物体外也能起催化作用，B错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是给化学反应提供活化能，C错误；酶仅能改变化学反应的速率，并不能改变化学反应的平衡点，不能调节化学反应，D错误。]
2．加酶洗衣粉在温水中的洗涤效果更好，这说明( )
A．酶具有专一性 B．酶的活性受温度影响
C．酶具有高效性 D．酶的活性受pH影响
B [加酶洗衣粉在温水中的洗涤效果更好，是因为酶发挥催化活性需要适宜的温度，未体现酶的其他特性。]
3．下列环境因素的改变会使人体唾液淀粉酶的活性逐渐增大的是( )
A．温度由0 ℃上升到37 ℃
B．温度由100 ℃降低到37 ℃
C．pH由2上升到7
D．pH由12降低到7
A [人体唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃左右，最适pH是7左右。低温降低酶的活性，温度升高，酶活性会逐渐恢复；高温过酸过碱使酶的空间结构发生改变，使酶失活。]
4．保存酶制剂常用的温度是( )
A．90～100 ℃ B．70～80 ℃
C．30～40 ℃ D．0～4 ℃
D [酶在低温下活性降低，但不会永久失活，故酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存。]
5.如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应生成物的量与反应时间的关系，则处理条件不可能是 ( )
A．温度不同
B．pH不同
C．酶量不同
D．反应底物的量不同
D [温度能影响酶促反应速率，所以三条曲线的差异可能是由温度不同造成的，A正确；pH能影响酶促反应速率，所以三条曲线的差异可能是由pH不同造成的，B正确；酶的数量能影响酶促反应速率，所以三条曲线的差异可能是由酶量不同造成的，C正确；反应底物的量不同时，化学反应的平衡点不同，而题图中三条曲线的平衡点相同，说明三条曲线的差异不是由反应底物的量不同造成的，D错误。]
6．下列图甲表示淀粉酶的活性与温度之间的关系，图乙表示在图甲中a点对应温度时淀粉酶催化的反应速率与淀粉溶液浓度之间的关系。回答下列问题：
(1)进行图甲所示实验时，________(填“能”或“不能”)用本尼迪特试剂检测实验结果。
(2)图乙实验升高某一温度后，d点位置并没有移动，原因是_____________。
(3)图乙中c点处限制反应速率的主要因素是________________，淀粉酶催化淀粉水解的原理是_____________________________。
解析：(1)图甲实验的自变量是温度，而本尼迪特试剂使用时需要水浴加热，这样会改变实验的预设温度，影响实验结果，所以进行图甲所示实验时，不能用本尼迪特试剂检测实验结果。
(2)由于除最适温度以外，在图甲中曲线两侧会有两个不同温度对应的酶活性相同，所以可出现图乙实验升高某一温度后，d点位置并没有移动的现象。
(3)图乙中c点之后随着淀粉溶液浓度增加反应速率加快，所以c处限制反应速率的主要因素是淀粉溶液浓度，淀粉酶催化淀粉水解的原理是降低淀粉水解反应的活化能。
答案：(1)不能 (2) 除最适温度以外，在图甲中曲线两侧会有两个不同温度对应的酶活性相同 (3) 淀粉溶液浓度 降低淀粉水解反应的活化能
第二节 酶是生物催化剂
课标内容要求
核心素养对接
1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
2．探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
1.基于对酶的探索及影响因素的分析，实现核心素养达成。(生命观念、科学思维)
2．通过探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素厘清探究实验的思路与流程。(科学思维、科学探究)
一、绝大多数酶是蛋白质
1．小资料 酶的发现历程
(1)意大利的科学家斯帕兰扎尼通过实验证实胃液中有一种能消化肉的物质。在此以后，许多科学家研究发现动物的消化系统能分泌多种分解淀粉、脂肪和蛋白质的物质。
(2)巴斯德的实验研究证实，发酵过程中酒精的产量与活酵母菌的繁殖量成正比，他认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果。与巴斯德同时代的李比希则认为，酒精发酵仅仅是一种化学反应，与酵母菌的活动无关。
(3)毕希纳证明，促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质，而不是酵母菌细胞本身。这种物质后来被称为“酶”。
(4)美国的萨姆纳得到脲酶结晶后，才明白酶的本质是蛋白质。到目前为止，已经分离得到的绝大多数酶都是蛋白质。
(5)20世纪80年代初，科学家又发现极少数特殊的酶是RNA，我们称这一类酶为核酶。
2．酶的概念与作用
(1)酶的概念
酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质。
(2)酶是生物催化剂的原因
具有促使反应物发生化学变化而本身却不发生化学变化的特点。
(3)酶催化作用的机理
受酶催化而发生化学反应的分子称为底物。酶能催化底物分子发生反应，是因为酶分子有一定的空间结构，能和底物分子结合。酶促使两个氨基酸结合形成二肽。这个反应的过程是：酶与底物结合，形成酶－底物复合物，然后这个复合物会发生一定的形状变化，使底物变成产物(二肽)，并从复合物上脱落；同时酶分子又恢复原状，可以重新与底物结合，继续下一轮的反应。
(4)酶的活性与表示方法
酶作用的强弱可用酶活性表示。酶活性一般是指单位时间底物的消耗量或产物的生成量。
二、酶的催化功能具有专一性和高效性
1．酶的催化功能具有专一性
(1)活动 探究酶的专一性
①目的要求
比较唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用。
②方法步骤
ⅰ.取两支试管，分别编为1号、2号。
ⅱ.向1号试管中加入本尼迪特试剂2 mL，再加入1%的淀粉溶液3 mL；2号试管中加入本尼迪特试剂2_mL，再加入2%的蔗糖溶液3_mL。
ⅲ.将两支试管内的溶液充分混匀后，放在热水浴中加热2～3 min。观察并记录实验结果。
ⅳ.再取四支试管，分别编为3号、4号、5号、6号。
ⅴ.3号、4号试管中各加入稀释200倍的新鲜唾液1 mL，然后在3号试管中加入质量分数为1%的淀粉溶液3 mL，在4号试管中加入质量分数为2%的蔗糖溶液3_mL，充分混匀后，放在37 ℃恒温水浴中保温，15 min后取出。两管各加本尼迪特试剂2 mL，摇匀，放在沸水浴中加热2～3 min。观察并记录实验结果。
ⅵ.5号、6号试管中各加入蔗糖酶溶液1 mL，然后在5号试管中加入质量分数为1%的淀粉溶液3 mL，在6号试管中加入质量分数为2%的蔗糖溶液3 mL，充分混匀后，放在37 ℃恒温水浴中保温，15 min后取出。两管各加本尼迪特试剂2 mL，摇匀，放在热水浴中加热2～3 min。观察并记录实验结果。
(2)酶专一性的含义
由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合，所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。这就是酶的专一性。
2．酶的催化功能具有高效性
(1)活动 探究酶催化的高效性
①实验原理
过氧化氢是细胞中某些化学反应的副产物，具有强氧化性，如果不及时除去或分解，就会杀死细胞，而细胞中的过氧化氢酶可以催化过氧化氢的分解，反应如下：
2H2O22H2O＋O2。
实验室中，我们也可以使用二氧化锰作为催化剂完成上面的化学反应。
②目的要求
比较过氧化氢酶和二氧化锰在过氧化氢分解中的催化效率。
③方法步骤
ⅰ.取两支试管，编号后(1号、2号)各加入2%的过氧化氢溶液3 mL。
ⅱ.1号试管中加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许，将试管口塞上橡胶塞。
ⅲ.2号试管中加入二氧化锰少许，将试管口塞上橡胶塞。
ⅳ.观察两支试管中发生的变化。
ⅴ.打开两支试管的橡胶塞，将点燃后无明火的卫生香放在试管口处，观察现象。
(2)酶具有高效性的含义
由于酶通过与底物分子结合，使化学反应极易进行，所以反应效率极高。
(3)酶具有高效性的原因
化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键，使反应物活化并完成化学反应生成产物，这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。酶的作用是降低化学反应的活化能，使得化学反应加快。
三、酶的催化功能受多种条件的影响
影响酶作用的因素有很多，pH、温度和某些化合物等都能影响酶的作用。
1．pH对酶作用的影响
(1)最适的pH 酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用最强。由pH对酶作用影响的典型曲线可知：最适的pH范围可能很窄，也可能较宽，这取决于不同酶的特性。
活动 探究影响酶催化功能的因素——pH对过氧化氢酶的影响
(2)探究问题
过氧化氢酶的最适pH是多少？
(3)方法步骤
①水槽加水至快满为止。
②取大小相同的8片滤纸片放在盛有新鲜肝脏匀浆的培养皿中(肝脏匀浆中含有过氧化氢酶)浸泡1 min，然后用镊子夹起滤纸片，贴靠在培养皿壁上，使多余的匀浆流尽。
③将3片含有酶的滤纸片小心放入反应小室的一侧内壁上，使滤纸片粘在内壁上。
④将反应小室稍立起，使贴有滤纸片的一侧在上面，小心加入pH 5.0的缓冲液2 mL，然后再加入2 mL 3%的过氧化氢溶液。将小室塞紧。
⑤将25 mL量筒横放于水槽中使之灌满水，若有气泡，将其轻轻倾斜，小心排出气泡。然后将量筒倒立，使筒口一直处于水中。
⑥将反应小室小心平放在水槽的水里，然后将量筒移至反应小室口上伸出的玻璃管上方。
⑦将反应小室小心旋转180°，使过氧化氢溶液接触滤纸片，同时开始计时。每隔30 s读取量筒中水平面的刻度一次，共进行4次，记录结果。
⑧该实验完成后，反复冲洗反应小室，再重复上述实验过程，测量在pH 6.0、pH 7.0、pH 8.0下过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。
⑨记录实验结果。
2．温度对酶作用的影响
(1)最适的温度 酶促反应都有一个最适温度，在此温度以上或以下，酶活性均会下降。
(2)原因分析 这是因为温度对酶促反应的影响有两个方面：其一，温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速度加快。其二，酶是蛋白质，酶分子本身会随温度的升高而发生空间结构改变，导致热变性。温度升得越高，酶变性的速率越快；升到一定温度，酶将完全失去活性。这两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度。
(3)低温对酶活性的影响
在0～40 ℃内，一般酶的活性随温度的升高而升高。低温会使酶的活性降低，但不会破坏酶的分子结构，当温度适宜时，酶的催化作用可以恢复。所以，酶一般在较低温度条件下保存。
3．底物浓度、有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．酶是活细胞产生的具有调节作用的蛋白质。 ( )
2．细胞内的化学反应都是在酶的催化下进行的。 ( )
3．辅酶是辅助酶起作用的分子，它们是蛋白质。 ( )
4．过酸过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 ( )
5．酶制剂适于在37 ℃下保存。 ( )
提示：1.× 酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质
2．√
3．× 辅酶不是蛋白质。
4．√
5．× 酶一般在较低温度条件下保存。
酶的发现与作用
1．酶的本质探索
科学家
主要观点或成就
巴斯德
糖类变成酒精必须有酵母活细胞的参与
李比希
糖类变成酒精必须是酵母细胞死亡并释放其中的物质
毕希纳
从酵母细胞中提取发酵物质酿酶
萨姆纳
从刀豆种子中提取脲酶(第一个)，证明脲酶的化学本质为蛋白质
切赫和奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
2.酶的本质和作用
概念
酶是由活细胞产生的一类生物催化剂
化学本质
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
作用机理
降低反应所需的活化能
3.作为催化剂，酶具有一般催化剂应具有的特点
(1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。
(2)只提高化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学平衡的状态。
(3)在反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。
合作探究：1.对酶本质探索的思考：
(1)巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？
提示：巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。
(2)在科学发展过程中出现争论是正常的，巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？
提示：巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。
(3)从毕希纳的实验可以得出什么结论？
提示：毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。
2．20世纪80年代科学家发现了一种RnaseP酶，是由20%蛋白质和80%RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有这种酶相同的活性，这一结果表明了什么？
提示：RNA也具有生物催化作用。
3.右图曲线表示在无催化剂和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程的模型，回答下列问题：
(1)没有催化剂参与的反应曲线和有酶催化的反应曲线分别是什么？
提示：② ①
(2)AC段的含义是什么？
提示：在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。
(3)BC段的含义是什么？
提示：酶降低的活化能。
(4)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将怎样移动？
提示：向上移动。
1．下列关于酶的表述，全面而准确的是( )
A．酶是蛋白质
B．酶与无机催化剂没有本质区别
C．酶是活细胞产生的有催化作用的有机物
D．酶不能脱离生物体起作用
C [大部分酶是蛋白质，极少数酶是RNA，A错误；酶和无机催化剂相比，具有高效性，B错误；酶是活细胞产生的有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA，C正确；在适宜条件下，酶在细胞内或细胞外都能起作用，D错误。]
2．酶作为生物催化剂，其作用的实质是( )
A．催化化学反应的进行
B．提高化学反应的速率
C．降低化学反应的活化能
D．提供化学反应的能量
C [酶的作用是催化作用，可以提高化学反应速率，缩短到达平衡的时间，酶起催化作用的实质是降低反应的活化能，A、B 说的是作用而不是实质，A、B、D错误，C正确。]
3．下图表示人体肝细胞内的某种生化反应，下列有关叙述正确的是( )
A．甲和乙都是反应的底物
B．丙、丁的相对分子质量之和小于乙的
C．该反应过程一定发生于细胞外
D．甲、乙、丙、丁可能都不是蛋白质
D [据图可知，甲在反应前后不变，应该是催化反应的酶，A项错误；乙为反应物，反应后水解为丙和丁，丙、丁的相对分子质量之和大于乙，B项错误；该反应过程可以发生在肝细胞内，C项错误；甲的化学本质可能为RNA，乙、丙、丁可能为糖类或其他物质，D项正确。]
酶的催化功能具有专一性和高效性
1.酶的高效性的模型构建与解读
(1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)酶和无机催化剂一样，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。
2．酶的专一性的模型构建与解读
(1)加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
(2)加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
合作探究：1.现有三支试管a、b、c，先向试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按如图所示步骤操作后，分别用本尼迪特试剂并水浴加热后检验。
(1)实验结果是a试管内会出现怎样的结果？
提示：出现红黄色沉淀。
(2)a试管和b试管对照，说明酶具有怎样的特性？
提示：说明酶具有专一性。
(3)a试管和c试管对照，说明了什么？
提示：酶的活性受温度的影响。
2．下表是有关H2O2的系列实验，回答有关问题。
序号
反应物
加入物质
条件
现象
X
1
H2O2
无
室温
几乎无气泡
X1
2
H2O2
氯化铁
室温
X2
3
H2O2
肝脏研磨液
室温
X3
4
H2O2
新鲜唾液
室温
X4
(1)说出该实验的自变量和因变量分别是什么？
提示：该实验的自变量是催化剂的有无和种类，因变量是过氧化氢的分解速率。
(2)1和3组可以对照、2和3组对比、3和4组对比分别表明什么问题？
提示：1和3组可以对照证明酶具有催化作用；2和3组可以对照证明酶具有高效性；3和4组可以对照证明酶具有专一性。
(3)3号比2号产生的气泡多，从活化能的角度分析是什么原因？
提示：过氧化氢酶降低活化能的作用更明显 。
1．下列有关“探究酶的专一性”活动的叙述，正确的是( )
A．实验中可直接使用新鲜唾液
B．本实验可用碘液替代本尼迪特试剂
C．可将酶溶液置于适宜的温度下一段时间后，再和底物混合
D．添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现阳性反应是淀粉中混有蔗糖引起的
C [实验中需要对新鲜唾液进行稀释才能使用，A错误；由于碘液只能鉴定淀粉是否水解，而不能鉴定蔗糖是否水解，故本实验不可用碘液替代本尼迪特试剂，B错误；该实验中，温度是无关变量，需要保持一致，可将酶溶液置于适宜的温度下一段时间后，再和底物混合，C正确；添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现阳性反应可能是淀粉中混有蔗糖或蔗糖酶溶液中混有淀粉酶引起的，D错误。]
2．蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化脂肪的水解。这一事实说明( )
A．酶具有专一性 B．酶作用条件温和
C．酶具有高效性 D．酶具有催化作用
A [酶的催化作用特点具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，因此蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化脂肪的水解，说明了酶具有专一性，A符合题意，B、C、D不符合题意。]
3．研究发现：酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验，下列相关说法错误的是( )
A．①过程会改变蛋白质的空间结构
B．蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
C．处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性
D．将盐酸与蛋白酶溶液和蛋白块混合，可以准确地测定pH对蛋白酶活性的影响
D [加热使蛋白质变性，蛋白质的空间结构会发生改变，A正确；蛋白质加热后变性，空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，B正确；处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性，C正确；强酸可导致蛋白酶变性失活，同时酸和蛋白酶都可以使蛋白质水解，故不能准确地测定pH对蛋白酶活性的影响，D错误。]
4.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。据图回答下列问题：
(1)甲酶的化学本质是__________，彻底水解后的产物中有________种有机物。
(2)乙酶的化学本质是__________，组成的单体是___________。
(3)图示说明的酶特性是__________。 甲酶中含有的糖类是_________。
解析：(1)分析曲线图可以看出，甲酶用蛋白酶处理后，活性不变，所以该酶没有被蛋白酶降解，可能是RNA；彻底水解后可得到核糖和含氮碱基两种有机物和磷酸基团一种无机物。(2)乙酶能被蛋白酶降解，所以乙酶的本质可能是蛋白质，其组成的单体是氨基酸。(3)图示说明酶具有专一性，甲酶为RNA，含有的糖类是核糖。
答案：(1)RNA 2 (2)蛋白质 氨基酸 (3)专一性 核糖
影响酶活性的因素
1.影响酶促反应速率的因素及其作用实质
2．突破酶促反应速率影响因素曲线图的一般方法
(1)识标：理解图中纵坐标和横坐标的含义，一般横坐标表示温度、pH、反应时间等，纵坐标表示反应速率等。
(2)明点：分析图中起止点和最高点的含义，一般起点为零，最高点表示最适温度或pH，酶的活性最大，止点表示酶的活性为零或生成物的量最大。
(3)析图：根据相关原理判断曲线的变化情况，具体看曲线是上升还是下降，从而确定酶促反应速率的变化趋势。
合作探究：1.温度、pH对酶活性的影响
(1)甲中温度和pH对酶活性的影响有什么共同点？
提示：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
(2)甲中过酸、过碱、高温、低温对酶活性的影响一样吗？为什么？
提示：不完全一样，过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
(3)从乙曲线可以得出怎样的结论？
提示：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
2．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：
(1)甲图表明了什么？
提示：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。
(2)乙图表明了什么？
提示：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
1.右图表示在20 ℃、不同pH条件下，向等量的反应物中加入等量的某种酶后，生成物的量与时间的关系曲线，下列结论错误的是( )
A．此实验中，不同pH为自变量，生成物的量为因变量，20 ℃为无关变量
B．随pH从5升高到7，酶的活性逐渐降低
C．该酶的最适pH为5
D．若将温度改为15 ℃，酶的最适pH不会发生改变
C [依据反应实验结果的曲线图可知：本实验的自变量是时间和pH，因变量是生成物的量，温度等其他能对实验结果有影响的变量均为无关变量，A正确；生成物的量在达到最大值之前，在相同时间内， pH从5升高到7所对应曲线的酶促反应速率依次减慢，说明酶的活性逐渐降低，B正确；在pH为5、6、7这三种实验条件下，pH为5时酶的活性最高，但因缺乏pH小于5和 pH在5～6之间的实验组，所以不能判断该酶的最适宜pH是5，C错误；酶的最适pH是酶的一种性质，不会因温度的改变而发生改变，D正确。]
2.为了研究温度对某种酶活性的影响，设置甲乙丙三个实验组，各组温度条件不同，其他条件相同且适宜，测定各组在不同反应时间内的产物浓度，结果如图。以下分析正确的是( )
A．在t时刻之后，甲组曲线不再上升，是由于受到酶数量的限制
B．在t时刻降低丙组温度，将使丙组酶的活性提高，曲线上升
C．若甲组温度小于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于乙组温度
D．若甲组温度大于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于甲组温度
C [在t时刻之后，甲组曲线不再上升，是由于受到底物数量的限制，A错误；丙组产物浓度达不到平衡点，说明高温使酶变性失活，在t时刻降低丙组温度，不能使酶的活性提高，B错误；甲组比乙组提前达到平衡点，说明甲组更接近最适温度，若甲组温度小于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于乙组温度，C正确；甲组比乙组提前达到平衡点，说明甲组更接近最适温度，若甲组温度大于乙组温度，则酶的最适温度可能大于甲组温度，D错误。]
3.如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系，据图分析正确的是( )
A．增大pH，重复该实验，A、B点位置都不变
B．B点后，升高温度，酶活性增加，曲线将呈现c所示变化
C．酶量增加后，图示反应速率可用曲线a表示
D．反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D [题干中提出“曲线b表示在最适温度、最适pH条件下”，因此如果增大pH，酶的活性会下降，A、B点位置都会下移，A错误；曲线b是在最适温度条件下进行的，如果升高温度，酶活性将会下降，反应速率应在B点后下降，B错误；曲线b在B点时反应速率不再增加，这是受酶的数量的限制，因此如果在B点增加酶量，图示反应速率可用曲线c表示，C错误；图中可以看出，在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关，因此反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素，但是在B点时反应速率不再增加，此时的限制因素为酶的数量，D正确。]
有关影响酶促反应速率的因素的“三点提醒”
(1)酶催化反应时，最适温度和最适pH不会相互影响。
(2)酶量的增加会提高酶促反应的速率，但不会改变化学反应的平衡点；适当增加反应物浓度，既改变了反应速率，也改变了反应的进程。
(3)不同因素影响酶促反应的速率的本质不同。
①温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应速率的。
②底物浓度和酶浓度是通过影响酶与底物的接触而影响酶促反应速率，并不影响酶的活性。
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句背诵
1.酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，大多数酶是蛋白质。
2.酶能催化底物分子发生反应，是因为酶分子有一定的空间结构，能和底物分子结合，形成酶－底物复合物，然后这个复合物会发生一定的形状变化，使底物变成产物(二肽)，并从复合物上脱落。
3.酶作用的强弱可用酶活性表示。酶活性一般是指单位时间底物的消耗量或产物的生成量。
4.酶专一性是由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合，所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。
5.酶的高效性是由于酶通过与底物分子结合，使化学反应极易进行，所以反应效率极高。具有高效性的原因是降低化学反应的活化能，使得化学反应加快。
6.酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用最强。
7.酶促反应都有一个最适温度，这是因为温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速度加快；酶是蛋白质，温度升得越高，酶变性的速率越快，升到一定温度，酶将完全失去活性。这两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度。
8.低温会使酶的活性降低，但不会破坏酶的分子结构，当适宜温度时，酶的催化作用可以恢复。
9.底物浓度、有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。
1．下列关于酶的叙述正确的是( )
A．大多数酶的化学本质是蛋白质
B．只能在体内起催化作用
C．酶可提供化学反应所需的活化能
D．能改变化学反应和调节化学反应
A [绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，A正确；酶在生物体外也能起催化作用，B错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是给化学反应提供活化能，C错误；酶仅能改变化学反应的速率，并不能改变化学反应的平衡点，不能调节化学反应，D错误。]
2．加酶洗衣粉在温水中的洗涤效果更好，这说明( )
A．酶具有专一性 B．酶的活性受温度影响
C．酶具有高效性 D．酶的活性受pH影响
B [加酶洗衣粉在温水中的洗涤效果更好，是因为酶发挥催化活性需要适宜的温度，未体现酶的其他特性。]
3．下列环境因素的改变会使人体唾液淀粉酶的活性逐渐增大的是( )
A．温度由0 ℃上升到37 ℃
B．温度由100 ℃降低到37 ℃
C．pH由2上升到7
D．pH由12降低到7
A [人体唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃左右，最适pH是7左右。低温降低酶的活性，温度升高，酶活性会逐渐恢复；高温过酸过碱使酶的空间结构发生改变，使酶失活。]
4．保存酶制剂常用的温度是( )
A．90～100 ℃ B．70～80 ℃
C．30～40 ℃ D．0～4 ℃
D [酶在低温下活性降低，但不会永久失活，故酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存。]
5.如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应生成物的量与反应时间的关系，则处理条件不可能是 ( )
A．温度不同
B．pH不同
C．酶量不同
D．反应底物的量不同
D [温度能影响酶促反应速率，所以三条曲线的差异可能是由温度不同造成的，A正确；pH能影响酶促反应速率，所以三条曲线的差异可能是由pH不同造成的，B正确；酶的数量能影响酶促反应速率，所以三条曲线的差异可能是由酶量不同造成的，C正确；反应底物的量不同时，化学反应的平衡点不同，而题图中三条曲线的平衡点相同，说明三条曲线的差异不是由反应底物的量不同造成的，D错误。]
6．下列图甲表示淀粉酶的活性与温度之间的关系，图乙表示在图甲中a点对应温度时淀粉酶催化的反应速率与淀粉溶液浓度之间的关系。回答下列问题：
(1)进行图甲所示实验时，________(填“能”或“不能”)用本尼迪特试剂检测实验结果。
(2)图乙实验升高某一温度后，d点位置并没有移动，原因是_____________。
(3)图乙中c点处限制反应速率的主要因素是________________，淀粉酶催化淀粉水解的原理是_____________________________。
解析：(1)图甲实验的自变量是温度，而本尼迪特试剂使用时需要水浴加热，这样会改变实验的预设温度，影响实验结果，所以进行图甲所示实验时，不能用本尼迪特试剂检测实验结果。
(2)由于除最适温度以外，在图甲中曲线两侧会有两个不同温度对应的酶活性相同，所以可出现图乙实验升高某一温度后，d点位置并没有移动的现象。
(3)图乙中c点之后随着淀粉溶液浓度增加反应速率加快，所以c处限制反应速率的主要因素是淀粉溶液浓度，淀粉酶催化淀粉水解的原理是降低淀粉水解反应的活化能。
答案：(1)不能 (2) 除最适温度以外，在图甲中曲线两侧会有两个不同温度对应的酶活性相同 (3) 淀粉溶液浓度 降低淀粉水解反应的活化能
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