3.1 降低化学反应活化能的酶
1．酶在代谢中的作用(Ⅱ)。 2．探究影响酶活性的因素。
一、酶的本质和作用 1．酶的本质及作用
化学本质 合成原料 合成场所 来源 生理功能 作用原理 绝大多数是蛋白质 氨基酸 核糖体
少数是RNA 核糖核苷酸 主要是细胞核 一般来说，活细胞都能产生酶 具有催化作用 降低化学反应的活化能 2.比较过氧化氢在不同条件下的分解
变量分析：
3．实验成功的3个关键点
(1)实验时必须用新鲜的(刚从活的动物体中取出的)肝脏作实验材料(肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低)。
(2)实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
(3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，(因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断)。
4．酶本质的探索(连一连)
5．酶的特性
(1)高效性：催化效率约是无机催化剂的10～10倍。 (2)专一性：每一种酶只能催化某一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和：在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
二、酶作用相关图像及曲线解读 1．酶高效性曲线解读
(1)如图表示未加催化剂时，生成物浓度随时间的变化曲线，请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。
7
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(2)由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率更高；酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，酶不能(“能”或“不能”)改变最终生成物的量。
(3)酶只能催化已存在的化学反应。 2．表示酶专一性的图像和曲线解读 (1)图像
①图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被酶催化的
物质。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。 (2)曲线
①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化底物A的反应。 ②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化底物A的反应。 3．影响酶活性的曲线解读
(1)分析图A、B可知，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，酶活性都会明显降低。
(2)分析图A、B中曲线的起点和终点可知：过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构。
高频考点一 酶的本质、作用和特性 例1、下列关于酶的叙述，正确的是( )
A.酶提供了反应过程所必需的活化能从而提高了化学反应速率 B.活细胞能通过转录、翻译产生酶，或通过转录产生酶
C.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用 D.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段 答案 B
挥
作用的酶一般不需要内质网和高尔基体的加工，少数酶是RNA，其合成不需要核糖体、内质网和高尔基体参与，D项错误。
【变式探究】如图所示，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.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素 B.酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示 C.升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示 D.减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变 答案 B
高频考点二(实验) 探究影响酶活性的因素
例2.下列有关探究温度、pH对酶活性影响的实验设计合理的是( )
试验编号 ① ② ③ ④
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④ 答案 B
解析 过氧化氢受热会加快分解，不宜用于探究温度对酶活性的影响；溶液的pH会影响淀粉的水解，并且碘液可与碱反应，斐林试剂可与酸反应，不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响；因此一般用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，用淀粉酶探究温度对酶活性的影响。
【变式探究】下列有关酶的实验设计思路，正确的是( ) A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
探究课题 温度对酶活性的影响 温度对酶活性的影响 pH对酶活性的影响 pH对酶活性的影响 选用材料与试剂 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂 B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 答案 C
解析 因为过氧化氢不稳定，在高温下会自行分解成水和氧气，从而不能正确表现温度对酶活性
1.（2016上海卷.20）下列化学反应属于水解反应的是 ①核酸→核苷酸②葡萄糖→丙酮酸③ATP→ADP A.①② 【答案】B
【解析】核酸在水解酶的作用下水解为核酸的基本组成单位核苷酸；葡萄糖经过呼吸作用第一阶段转变为丙酮酸；ATP通过水解，远离A的高能磷酸键断裂，释放能量。
【考点定位】本题考查细胞代谢。
2.（2016海南卷.3）下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述，错误的是 A.植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质
B.植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同 C.光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上 D.呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上 【答案】D
【解析】植物根细胞通过主动运输吸收离子，存在载体蛋白，A项正确；液泡膜与类囊体膜功能不同，其上的蛋白质不同，B项正确；类囊体膜上发生光反应，存在催化ATP合成的酶，Ｃ项正确；细胞呼吸第一阶段可以产生ATP，发生在细胞质基质中，D项错误。
【考点定位】生物膜
4.（2016江苏卷.8）过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙黄色。为探究白菜梗中是否存在
B.①③
C.②③
D.①②③
2017年高考生物一轮复习专题3.1降低化学反应活化能的酶教学案(含解析)
