科学·技术·社会　酶为生活添姿彩第二课时 公开课

长沙县一中2015届高三生物二轮专题复习

细胞代谢-------酶与细胞代谢（学生版）

考纲：1、酶在代谢中的作用(Ⅱ) 2、实验：探究影响酶活性的因素(Ⅱ) 解读考纲：高考对本考点的命题方式主要有两种：一是以曲线图表形式考查酶的特性及影响因素，二是以实验探究(或分析评价)形式进行考查，选择、非选择均有命题出现。

一、知识网络构建：

思维拓展：

1．ATP和酶在成分上有联系吗？

2．酶与ATP在细胞代谢中有怎样的联系？

例题1、酶是一种生物催化剂，其化学本质已经不局限于蛋白质或RNA，科学家通过人工合成得到一种脱氧核酶，其化学本质是DNA，只不过到目前为止还没有发现生物体内含有该酶。下列相关叙述中正确的是(

) A．酶合成过程均需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与

B．脱氧核酶彻底水解能产生1种酸性物质、1种糖类物质和4种含氮碱基

C．真核细胞的细胞质中没有作用于DNA的解旋酶

D．利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液

变式1、

下列有关酶及其实验设计的叙述中，正确的是(

) A．酶在代谢中起调控作用；探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组

B．RNA聚合酶能催化遗传信息的翻译；验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类

C．一种限制性酶可切割出RNA片段；人体内的酶可从食物获得或体内转化而来

D．细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶；胰蛋白酶能使离体动物组织分散成单个细胞

小结：1、酶的合成过程：(1)遵循

法则，(2)蛋白质类酶的合成包括

，原料是

；而RNA酶的合成过程只有

，原料是

。

2、酶的分泌过程：胞外酶合成之后要分泌到细胞外发挥催化作用，因此胞外酶的分泌过程也就是

的形成过程。它的合成、加工和分泌过程，有

等的参与。

二、高频热点精析

热点一：解读酶的有关模型

模型1

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(1)该模型表示酶作用特点的专一性。

(2)图中b表示酶，c表示被催化的反应物。

(3)酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。

模型2 (1)该模型表示酶具有催化作用和高效性。

(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，而不改变化学反应的平衡点。

模型3：影响因素模型

(1)温度和pH

①温度或pH是通过影响

来影响酶促反应速率的。

②温度和pH对酶的影响机理完全一样吗？

低温时，

，若恢复最适温度，

；高温、过酸、过碱

。

(2)底物浓度和酶浓度

①图甲中OP段的限制因素是

，而P点

之后的主要限制因素是

。②图乙对反应底物的要求是

。

③底物浓度、酶浓度与温度、pH对酶促反应速率的影响一样吗？

例2、甲图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；乙图表示的是3种脱氢酶(a、b、c)的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是

A.从甲图可以知道pH＝6时植物淀粉酶的活性最高

B.从乙图无法知道酶c的最适温度

C.从甲图可以知道若pH由酸性变成碱性时淀粉酶的活性逐渐升高

D.从乙图可以知道活性温度范围最广的酶是b

变式2、某同学用某种酶进行了以下三组实验，实验结果如图所示，下列相关说法正确的是

A.本实验研究的酶有麦芽糖酶和蔗糖酶

B.三组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性

C.通过实验可以证明该种酶活性最大时的条件接近于温度为30 ℃、pH＝7

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D.在pH＝5或温度为20 ℃的情况下酶活性下降的原因相同

小结曲线（（又分单、双、三、四、混合类）模型：在认识和解答坐标曲线型试题时，要注意以下“四看”：(1)看两坐标轴的含义，了解两个变量的关系；

(2)看曲线的变化，掌握变量的增减快慢的生物学意义；

(3)看“五点”，即起点、终点、顶点、转折点、交叉点，理解特殊点的意义；

(4)看不同曲线的变化，理解曲线之间的内在联系。

热点2、酶的本质、作用及特性的实验探究

（一）与酶相关的实验设计思路

实验名称

验证某酶

是蛋白质

验证某酶

是RNA 实验组

对照组

实验组衡量标准

是否出现紫色

是否出现红色

待测酶液＋双缩脲试剂

待测蛋白质液＋双缩脲试剂

待测酶液＋吡罗红染液

待测RNA液＋吡罗红染液

验证酶具有催底物＋相应酶液

化作用

实验名称

验证酶的

专一性

验证酶具

有高效性

探究酶的

最适温度

探究酶的

最适pH 实验组

底物＋相应酶液

底物＋等量蒸馏水

底物是否被分解

对照组

实验组衡量标准

另一底物＋相同酶液或同一底物底物是否被分解

＋不同酶液

底物＋等量无机催化剂 底物分解速率

底物的分解速率或底物的剩余量

底物的分解速率或底物的剩余量

底物＋相应酶液

一系列温度梯底下的底物和经同一温度处理后的酶混合

一系列pH梯度下的底物和经同一pH处理后的酶混合

有关酶的实验总结： (1)探究温度对酶活性的影响: ①要先使酶和底物同时达到实验预设温度条件后，再让酶与反应物相遇。

②、不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，因为加热本身也能使过氧化氢分解加快 ③在探究温度对淀粉酶活性影响的实验时，不能用斐林试剂来检测，因为斐林试剂需加热才能出现砖红色沉淀，从而改变实验设置的温度条件

(2)在探究酶的最适pH时，底物和酶同时达到实验预设pH后才混合，使反应一开始便达到预设 pH。

(3)酶促反应速率不等同于酶活性。

①温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。

②底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。

(4)用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖两种底物，则应用斐林试剂做检测试剂，不能用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否水解

(5)设计与酶相关的实验时要特别注意实验设计的几大原则(对照、单一变量等)，取材、试剂、控制条件的可行性和科学性，步骤的合理性，组织答案要准确、简洁。

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例3、为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表

试管

底物和试剂

实验条件

31 1 cm瘦肉块＋4 mL蒸馏水

37 ℃水浴；pH＝1.5 32 1 cm瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶

37 ℃水浴；pH＝8 33 1 cm瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶

①

34 1 cm瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶

0 ℃水浴；pH＝1.5 （1)请完成实验设计：①应为________________________。(2)3、4号试管为一组对照实验，该组实验中要探究的自变量是________，请为该组实验拟定一个课题名称_____________ (3)本实验的因变量可以通过观察_________________来确定。 (4)在2、3号试管所研究的问题中，温度属于________变量。(5)用双缩脲试剂检测2号试管的实验结果是溶液呈____色，原因是_______________________________________________ 思维拓展：

(1)3号试管用双缩脲试剂检测实验结果，溶液呈什么颜色？ (2)从该实验看出对无关变量有什么要求？ 小结：“因果法”分析实验变量

(1)自变量与因变量：

(2)无关变量与因变量：

变式3、根据材料回答下面有关实验探究问题。某个学生生物兴趣小组进行了如下实验：

【实验目的】比较甲、乙、丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性

【实验原理】略。

【实验材料】三种微生物淀粉酶提取液（提取液中酶蛋白浓度相同）等

【实验步骤】a．取四支试管，分别编号(试管4为对照组试管)；

b．按下表内要求进行操作；

蒸馏水（ml）

淀粉溶液（ml）

试管1 试管2 试管3 试管4 2 1

pH=8缓冲液（ml）

0.5 甲生物提取液（ml）

乙生物提取液（ml）

丙生物提取液（ml）

总体积（ml）

3.8 c．将上述四支试管放入37℃的水浴，保温1小时；

d．在上述四支试管冷却后滴入碘液；

e．观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅；

【实验结果】（注：“+”显色，“++”显色更深；“-”不显色）

颜色深浅程度

试管1 试管2 试管3 试管4 ++ - +

⑴实验操作表并没填写完整，请补充完整操作表格。

⑵在实验结果中，试管4的颜色深浅程度是

（用“+”或“-”表示）。

⑶该实验的自变量是

，无关变量有

（写出2种即可）。

⑷除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外，还可以用

试剂来检测生成物的量。若用该试剂检验，颜色变化最深的试管是

。

⑸根据上述结果得出的结论是：不同来源的淀粉酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。造成实验中三种酶活性差异的根本原因是

。

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⑹同学们还做了反应速率与底物浓度关系的实验。右上坐标中已根据实验结果画出3号试管中酶活性的曲线，请你在答题纸坐标图中画出2号试管中酶活性的曲线。

三 、课后巩固练习

1、(2014·湖南六校联考)利用麦芽酿造啤酒时，麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量。下图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线，有关叙述错误的是(

)

A．PPO催化多酚类物质的生化反应

B．相同温度时，pH 7.8的酶促反应产物比pH 8.4的少

C．在制备麦芽过程中应将反应条件控制在温度80℃、pH 8.4 D．高于90℃，若PPO发生热变性，一定温度范围内温度越高变性越快

2、下列曲线能正确表示人体消化酶作用规律的是(

)

A．Ⅰ和Ⅲ

B．Ⅱ和Ⅲ

C．Ⅰ和Ⅳ

D．Ⅱ和Ⅳ

3、图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生速率与反应时间的关系。据图可知①有多种酶参与；②最适pH是7；③最适温度是40℃；④50℃时酶逐渐失活；⑤0℃时酶逐渐失活，正确的是(

)

A．①③ B．②⑤

C．③④

D．④⑤

4、大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。

(1)查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图

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可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是________。

(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15℃～18℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃～18℃之间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。

①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。

②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。

③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。单位时间内________可以表示蛋白酶催化效率的高低。

④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？________。理由是：________________________________

_

(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的成分中要注意降低________的比例，以减少对海洋的污染。

资料：1、酶的种类

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2、酶与激素的区别与联系

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