第三章-第三節(jié)-第1課時

2023/12/28第三章第三節(jié)第1課時知識內(nèi)容學考要求選考要求酶的發(fā)現(xiàn)過程aa酶的本質(zhì)、特性及其在細胞代謝中的作用bb學習導航(1)描述酶的發(fā)現(xiàn)過程并說明酶的本質(zhì)。(2)闡述酶在代謝中的作用。方式一

2011年3月23日，在上海舉行的中國國際食品添加劑和配料展上，帝斯曼展出了一系列酶制劑產(chǎn)品，以幫助食品生產(chǎn)廠商節(jié)能減排。該公司推出的PanamoreSpring產(chǎn)品與其他乳化劑相比，能降低生產(chǎn)過程中近80%的碳排放量；微生物磷脂酶CakeZyme產(chǎn)品能使食品廠商在課堂導入生產(chǎn)蛋糕等食品中節(jié)省20%的雞蛋用量，延長保質(zhì)期；高性能酶制劑RapidaseFPSuper能有效避免新鮮水果在經(jīng)過機械或熱處理加工后產(chǎn)生的不良副作用，改善口感。酶在人們的生活中越來越重要，那么酶具有什么作用？酶的化學本質(zhì)又是什么呢？方式二我們知道，很多化學反應在有催化劑存在的時候會改變反應的速率，這在工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛的應用。生物體內(nèi)也時刻發(fā)生著生化反應，這些反應也需要催化劑，生物體內(nèi)的催化劑是酶。新知導學達標檢測內(nèi)容索引新知導學一、酶的發(fā)現(xiàn)、酶是生物催化劑1.酶的發(fā)現(xiàn)(1)18世紀末：

證明鷹

中有一種能

的物質(zhì)。(3)1897年：畢希納發(fā)現(xiàn)促使酒精發(fā)酵的是

。(4)1926年：

分離得到

結晶，才弄明白酶的本質(zhì)是

。胃液斯帕蘭扎尼消化肉酶蛋白質(zhì)薩母納爾脲酶2.酶的本質(zhì)(1)合成場所：

。(2)化學本質(zhì)：具有

的有機物，絕大多數(shù)是

，極少數(shù)是

。3.酶是生物催化劑(1)特點：促使

發(fā)生化學變化，本身卻不發(fā)生化學變化。(2)底物：受

催化而發(fā)生化學反應的分子叫底物。活細胞內(nèi)催化作用蛋白質(zhì)RNA反應物酶(3)酶催化底物反應的機理①“鑰匙與鎖”的原理②酶促反應過程底物＋

→

復合物→復合物形狀發(fā)生一定變化→

＋

。4.酶的活性：酶

的強弱可用酶活性表示。酶－底物酶酶產(chǎn)物作用1.酶的本質(zhì)及生理功能歸納總結化學本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細胞核(真核生物)來源一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶作用場所細胞內(nèi)、外或生物體外均可生理功能具有生物催化作用作用原理降低化學反應的活化能2.酶的本質(zhì)的實驗驗證組別證明酶是蛋白質(zhì)證明酶是RNA實驗設計結果實驗設計結果實驗組待測酶液＋雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色待測酶液＋派洛寧試劑是否出現(xiàn)紅色對照組已知蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色已知RNA液＋派洛寧試劑出現(xiàn)紅色3.酶與無機催化劑的比較(1)共同點：可以促使反應物發(fā)生化學變化，加快反應速率，但酶本身并不發(fā)生化學變化。(2)不同點：無機催化劑一般需要在高溫、高壓的條件下才起催化作用，而酶在生物體內(nèi)發(fā)生催化作用，是在溫和的條件下進行的。例1

(2017·嘉興3月模擬)下圖是某種酶催化底物發(fā)生反應的過程示意圖，下列敘述錯誤的是A.圖示反應過程還有水的產(chǎn)生B.該圖能體現(xiàn)酶催化作用的專一性C.底物與酶能否結合與酶的結構有關D.酶在催化過程中的形狀改變是不可逆的答案√解析解析圖示為酶催化的氨基酸的脫水縮合過程，產(chǎn)物是二肽和水，A正確；酶的催化作用具有專一性；B正確；底物與酶能否結合與酶的結構有關，C正確；酶在催化過程中的形狀改變是可逆的，D錯誤。例2

下列有關酶的敘述正確的是①酶是具有分泌功能的細胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的是體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③酶是活細胞產(chǎn)生的④絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)⑤有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇⑥酶在代謝中有多種功能⑦酶在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在細胞內(nèi)發(fā)揮作用A.①②⑤

B.③⑦⑨C.③④⑧

D.④⑤⑥√答案解析解析酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機物，絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶為RNA。酶只起催化功能，在個體發(fā)育中起調(diào)控作用的是激素。酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能和特性歸納提升項目錯誤說法解釋產(chǎn)生場所具有分泌功能的細胞活細胞(哺乳動物成熟紅細胞等極少數(shù)特殊細胞除外)化學本質(zhì)蛋白質(zhì)有機物(大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA)作用場所只在細胞內(nèi)起催化作用可在細胞內(nèi)、細胞外、體外發(fā)揮作用溫度影響低溫和高溫均使酶變性失活低溫只抑制酶的活性，不會使酶變性失活作用酶具有催化、調(diào)節(jié)等多種功能酶只有催化功能來源有的可來自食物等酶只能在細胞內(nèi)合成二、酶的催化活性極高1.酶的催化效率實驗(1)實驗原理過氧化氫在自然條件下分解緩慢，用新鮮的

和

的方法使過氧化氫分解，通過觀察

數(shù)目和比較對衛(wèi)生香的助燃程度可以了解過氧化氫酶的催化效率。肝臟研磨液二氧化錳氣泡試管編號12H2O2溶液3mL3mLMnO2少許－雞肝勻漿－少許氣泡釋放量較多____衛(wèi)生香燃燒較強______結論酶具有______(2)實驗流程及結論多高效性劇烈2.酶具有高效性酶的催化效率遠高于無機催化劑，酶具有高效性。觀察下列酶的實驗，總結相關問題：(1)上述反應中的自變量是催化劑的種類。(2)上述實驗證明了酶具有高效性。(3)從蛋白質(zhì)的結構和特點方面分析，在過酸、過堿或溫度過高的條件下，使蛋白質(zhì)變性失活，故應在低溫和適宜pH下保存酶。(4)低溫→適宜溫度，酶活性恢復；過高溫度→適宜溫度，酶活性不會恢復。歸納總結例3

如圖所示分別向4支各盛有5mL過氧化氫溶液的試管內(nèi)加入肝或砂子。在這個實驗中，試管A放氧相對緩慢，試管C和D不放氧。請回答下列問題：(1)肝臟中有什么物質(zhì)能引起過氧化氫釋放氧氣？____________。理由是_______________________________________。答案過氧化氫酶能催化過氧化氫分解成H2O和O2過氧化氫酶(2)為什么用煮沸冷卻的肝作對照要比用砂子作對照更好一些？________________________________________________________________________。(3)為什么試管B放氧速度比試管A快？___________________________________________________________。答案煮沸冷卻的肝中同樣含有過氧化氫酶，但已失去活性，這樣遵循了單一變量原則將肝碾碎，過氧化氫酶容易釋放出來，以增大與反應物的接觸面積例4

(2017·浙江北侖中學高一模擬)下圖表示過氧化氫被分解的曲線，說明酶具有①酶需要與底物結合才能起催化作用②高效性③催化特性④酶本身不發(fā)生化學變化A.①②

B.②

C.②③

D.①②④√答案解析解析

從上圖可知，加入過氧化氫酶和MnO2都會加快反應速度，表明酶具有催化特性。

加入過氧化氫酶比加入MnO2反應速度更快，表明酶具有高效性。(1)催化劑可加快化學反應的速率。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的時間，但不會改變化學反應的平衡點。思維啟迪學習小結蛋白質(zhì)RNA反應物本身產(chǎn)物達標檢測1.下列有關酶的發(fā)現(xiàn)過程敘述，錯誤的是A.斯帕蘭扎尼做了一個巧妙的實驗，發(fā)現(xiàn)了化學消化B.巴斯德和李比希的觀點既有積極意義，又有其局限性C.畢希納認為酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催

化作用D.薩母納爾認為酶多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA12345答案√解析薩母納爾認為酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，并且證明了脲酶是能夠分解尿素的蛋白質(zhì)。解析2.(2017·浙江新高考聯(lián)盟二模)下列有關酶的敘述，正確的是A.酶只能在細胞內(nèi)起催化作用B.高溫和低溫都使酶失去活性C.酶在催化過程中會發(fā)生形狀改變D.催化ATP合成與水解的酶相同答案√1345解析212345解析有的酶可在細胞外起作用，如唾液淀粉酶可將淀粉在細胞外催化水解，A錯誤；高溫會改變酶的空間結構從而使酶失活，而酶在低溫下其活性受到抑制，其空間結構沒有發(fā)生改變，B錯誤；酶在催化化學反應前后，其性質(zhì)和數(shù)量沒有改變，但酶在催化過程中會發(fā)生結構的改變(與底物結合形成酶—底物復合物)，反應完成后再恢復，C正確；酶具有專一性，催化ATP合成的酶為ATP合成酶，催化ATP水解的酶為ATP水解酶，二者不相同，D錯誤。3.下圖表示人體內(nèi)某個化學反應，下列關于酶的敘述正確的是A.圖中a表示酶，a一定是RNAB.圖中b表示酶，b一定是蛋白質(zhì)C.圖中a表示酶，a一定是有機物D.圖中a表示酶，a只能在人體內(nèi)起作用√1345解析答案2解析

酶是生物催化劑，它具有一般催化劑的特性，反應前后本身不發(fā)生變化，從圖中可判斷出這一特點。酶的化學本質(zhì)是有機物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。酶的催化作用需要適宜的條件，條件具備時在人體外也可以發(fā)揮催化作用。134524.(2017·寧波十校9月聯(lián)考)下列關于生物體內(nèi)酶的敘述，正確的是A.低溫能破壞酶的分子結構從而抑制酶的活性B.酶的合成不一定在核糖體上進行C.同一個體各種體細胞中酶的種類相同、數(shù)量不同，代謝不同D.對于一個細胞來說，酶的種類和數(shù)量不會發(fā)生變化√答案解析13452解析

低溫能抑制酶的活性，但不會破壞酶的空間結構，A錯誤；酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，其中只有蛋白質(zhì)類的酶是在核糖體上以氨基酸為原料合成的，RNA的合成場所在細胞核，B正確；同一個體的各種體細胞中酶的種類不同、數(shù)量不同，代