2014-2015学年高中生物4.1.2酶的本质与作用同步导学案苏教版必修1讲解.doc

2014--2015学年生物（苏教版）必修一同步导学案 4.1.2酶的本质与作用 一、目标导航 1．说出酶的本质和作用。 ．举例说明酶的特性。 ．概述酶促反应的原理。 ．酶与酶促反应 （1）酶的概念：通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊蛋白质，又称为生物催化剂。近年来，发现某些核酸也具有生物催化作用，它们被称为核酶。 （2）酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应。 （3）酶活性：酶对化学反应的催化效率称为酶活性。 （4）酶的特性 ①高效性。 ②特异性。一种酶只能对一定的底物发生催化作用。 ③酶易失活。凡使蛋白质变性的因素，如强酸、强碱、高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性。 知识点酶的特性和酶的催化作用机理1．酶的特性 （1）高效性：酶在常温常压等温和条件下具有很高的催化效率。如一个过氧化氢酶分子在室温条件下可催化500万个过氧化氢分子的分解反应。 （2）特异性：指一种酶只能对一定的底物发生催化作用。如淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蛋白质和脂质等的水解。 （3）多样性：指生物体内具有种类繁多的酶。 （4）易变性：由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。蛋白质的空间结构发生改变或破坏，这种现象称为变性。 （5）反应条件的温和性：酶促反应要在常温、常压、生理pH等条件下进行。 2．酶的催化作用机理 一个化学反应的发生，其反应物分子首先要获得足够的能量变到激活状态，这样的分子称为活化分子，其所需要的能量称为活化能（如图所示）。增加活化分子的数目就能加快反应的速率。酶的催化作用就是降低反应的活化能，从而提高了活化分子的数目，加快了反应速率。现在认为，酶进行催化作用时，首先要和底物结合，形成中间络合物，它很容易转变为产物和酶。该过程可表示为：S（底物）＋E（酶）SE（中间络合物）E（酶）＋P（反应产物）。 （1）酶是一种生物催化剂，不能改变反应途径，其作用是降低化学反应的活化能。 （2）酶在代谢中仅起催化作用，本身性质和数量均不发生变化。 【例】 （201·南京国际实验学校期末）下列关于酶的叙述，不正确的是（　　） A．有些酶是核酸 B．酶的数量因参与化学反应而减少 C．酶的活性与温度有关 D．酶的催化效率很高 解析：酶在催化反应前后，自身的性质和含量不会发生变化。 答案：B知识点验证酶具有催化性和特异性的实验1．验证酶具有催化性的实验 （1）实验原理 过氧化氢（H2O2）在一定催化剂的作用下，可以分解为水和氧气。 2H2O22H2O＋O2↑ 新鲜酵母菌液中的过氧化氢酶能催化上述化学反应的进行，而蒸馏水中不含此酶，不能催化此反应。 （2）实验过程及现象记录如下表 操作序号 项目 1号试管 2号试管 1 3%的H2O2溶液 3 mL 3 mL 2 催化剂 2滴新鲜酵母菌液 2滴蒸馏水 3 振荡试管 振荡 振荡 4 现象记录 产生气泡快且多，气泡使卫生香燃烧猛烈 无明显变化 （3）实验小结 从以上实验可以看出，1号试管迅速产生大量气泡，由于放出的气泡是过氧化氢分解产生的氧气，所以1号试管中的卫生香猛烈燃烧。由此可以证明，酶是生物催化剂，具有催化作用且效率较高。 2．验证酶具有特异性的实验 （1）实验原理 酶的催化作用具有特异性的特点，即每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。如淀粉酶只能催化淀粉水解成麦芽糖，对蔗糖则不起催化作用。下面通过一个实验来证明酶的特异性。 淀粉在淀粉酶的催化作用下，能够水解成麦芽糖。在煮沸的条件下，斐林试剂能使麦芽糖氧化，自身则还原成砖红色的氧化亚铜沉淀。因此，斐林试剂可以用来鉴定溶液中是否有麦芽糖，进而看出淀粉酶是否只能催化淀粉水解，不能催化其他糖类的水解。 （2）实验过程与现象记录如下表 操作顺序 项目 试管号 注意事项 1 2 1 可溶性淀粉溶液 2 mL — 2 蔗糖溶液 — 2 mL 3 淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 轻轻振荡试管 4 保温时间 5 min 5 min 试管下部入水 5 加入斐林试剂 2 mL 2 mL 现配现用 6 水浴加热时间 1 min 1 min 试管下部入水 7 现象 生成砖红色沉淀 无砖红色沉淀生成 （3）实验小结 从以上实验结果可以看出，1号试管内有砖红色沉淀，说明试管内有麦芽糖生成，即淀粉酶将淀粉分解成麦芽糖。2号试管内无砖红色沉淀生成，说明试管内无还原性糖生成，即淀粉酶不能催化蔗糖的水解。这就是说，酶的催化作用具有特异性。 总结：①在实验中，要将试管的下半部浸到60 ℃的温水中，以使淀粉酶获得发挥其催化特性的最适宜温度。否则，由于温度对酶活性的影响，将影响该实验的实验效果。 ②酶的催化作用具有特异性，是指生物体内的酶能够催化一种或一类化合物的化学反应。有些酶能够催化某些分子结构相近的物质发生化