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酶在代谢中的作用

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酶在代谢中的作用

1 / 11 酶在代谢中的作用

编制：江苏省宜兴第一中学 李守宇 2014-8-29

一、考查内容及等级要求

1．说出酶的本质和作用，尝试比较H2O2在不同条件下的分解效果（B）

2．举例说明酶的特性（B）

3. 概述酶促反应的基本原理（B）

4．探究影响酶活性的条件，掌握控制实验变量的科学方法（B）

二、基本考点梳理

考点1：酶的本质和作用以及酶促反应的基本原理

1.酶化学本质的准确表述为

2.酶具有 作用，其作用机理为

考点2：比较H2O2在不同条件下的分解效果

1.本实验共设置了4组小实验（见下表）。请根据下表完成以下问题：

编号 处理情况 图示 组别 现象

1号 常温

① 过氧化氢的分解速率十分缓慢（难以观察到气泡的产生）

2号 高温

（90 ℃水浴）

实验组 过氧化氢分解速率加快，有大量小气泡产生

3号 常温，加入FeCl3溶液

② 与2号试管相比，有更多的气泡产生 酶在代谢中的作用

2 / 11 4号 常温，加入过氧化氢酶溶液

③

3号试管相比，气泡大并且产生的速率快

（1）完成表格中①②③的内容（在实验组和对照组中选择）。

（2）2号和1号的对照实验说明

（3）3号、4号未经加热也有大量气泡产生，说明

（4）4号和3号的实验现象相对比说明

(5) 实验中要选用新鲜的肝脏的原因为

（6）实验前肝脏一定要充分研磨的原因为

（7）滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个滴管？ ，原因是

（8）若实验中甲同学的实验结果是：与3号试管相比，4号试管产生的气泡少，卫生香燃烧也不够猛烈。试分析实验失败的最可能的原因是什么？

。

乙同学的实验结果是：3号和4号试管产生的气泡均较少，卫生香燃烧均不够猛烈。试分析实验失败的最可能的原因是什么？

。

（9）本实验中自变量为 ；因变量及其观测指标分别为

和 ；无关变量包括 （列举三个）

（10）对照实验中，除了自变量外，其他变量都应当始终保持

2.在实验课上比较H2O2在不同条件下的分解，我们在以下4只试管中分别加入3mL新制的体积分数为3%的H2O2溶液，相关叙述不正确的是

A．上述对各试管实验现象的记录是正确的 B．② ③ ④加快H2O2分解的原理是相同的

C．试管 ① 在这个实验中是用来做对照的 D．本实验因变量的检测还存在其他方法的

3.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如下表所示，下列对该实验的叙述，最不合理的是 酶在代谢中的作用

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A．在上表的实验处理中，研究了两个自变量

B．试管1和试管2组合可用来研究温度对酶活性的影响

C．试管1、试管3和试管4组合可用来研究酶的高效性

D．该实验也能证明温度和无机催化剂对过氧化氢分解的影响

考点3：酶的特性

对酶的特性和对应原理进行连线

考点4：探究影响酶活性的条件

1．阅读下面“探究淀粉酶在不同的温度下催化淀粉水解”的实验步骤。

请回答下列问题：

（1）预期实验结果： 。

得出实验结论： 。 1．取3支试管，编上号，然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液。

2．另取3支试管，编上号，然后分别注入1mL新配制的淀粉酶溶液。

3．将装有淀粉溶液和淀粉酶溶液的试管分成3组，分别放在热水（60℃）、沸水、冰块中，维持各自的温度5min。

4．分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自的温度5min。

5．在3支试管中各滴入1～2滴碘液，摇匀。

6．观察3支试管中溶液颜色的变化情况，并记录。 酶在代谢中的作用

4 / 11 （2）为什么在第4步骤之前，要同时控制好酶溶液和淀粉溶液的温度？

（3）在第4个步骤中，为什么仍需要维持各自的温度5min？

（4）本实验能否选用斐林试剂检验淀粉水解情况？为什么？

（5）本实验能否选用过氧化氢酶催化H2O2分解？为什么？

2.阅读下面“探究过氧化氢酶在不同pH下催化H2O2分解的情况”的实验步骤。

请回答下列问题：

（1）预期实验结果： 。

得出实验结论： 。

（2）在实验过程中，能不能按照表格中序号1、5、2、3、4的步骤操作？为什么？

。

（3）本实验能否选用淀粉酶催化淀粉水解？为什么？

。

考点5：曲线和图形分析 1．取3支试管，编上号，并且分别按下列表中序号1～5的要求操作。

序 号 项 目 试 管

1 2 3

1 新鲜肝脏研磨液 1mL 1mL 1mL

2 蒸馏水 1mL ﹨ ﹨

3 盐酸溶液 ﹨ 1mL ﹨

4 NaOH溶液 ﹨ ﹨ 1mL

5 过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL

2．堵住试管口，轻轻地振荡这3支试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察并记录试管内产生气泡的情况。 酶在代谢中的作用

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图1

图2

图3 图4

酶在代谢中的作用

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图5

图6

图7 图8

三、反馈基础，形成能力

（一）判断题

1、酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质。

2、将某种酶水解，最后得到的有机小分子一定是氨基酸。

3、蛋白酶一定是蛋白质，可以水解所有的肽键。

4、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、细胞膜的分泌等几个阶段。

5、能产生激素的细胞一定能产生酶，能产生酶的细胞不一定能产生激素。 酶在代谢中的作用

7 / 11 6、分子从常态转变为容易发生生化反应的活跃状态所需要的能量称为自由能。酶的催化作用机理即为降低化学反应的自由能。

7、酶具有高效性、专一性、反应条件的温和性等特性。

8、唾液淀粉酶可与淀粉结合，并催化淀粉分解为麦芽糖和葡萄糖。

9、影响酶促反应的因素主要有酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂等。

10、高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。

11、酶在试管反应中的最适pH与它所在正常细胞的生理pH不一定完全相同。

（二）选择

1.将某种酶水解，最后得到的有机小分子是

A.氨基酸 B.核糖核苷酸 C.核糖核苷酸和氨基酸 D.氨基酸或核糖核苷酸

2.水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质

A. 在4℃条件下易变性 B．只含有C、H C．也能催化淀粉合成 D．含有羧基

3.关于蛋白酶的叙述，不正确的是

A．蛋白酶是蛋白质 B．蛋白酶可以作为药品治疗某些疾病

C．蛋白酶可以水解所有的肽键 D．利用酶工程可以提高蛋白酶的稳定性

4．有工厂利用酶将废弃动植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，最适用于该过程的酶是

A．胆碱酯酶 B．固醇酯酶 C．脂肪酶 D．磷脂酶

5.能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是

A. 淀粉酶、纤维素、溶菌酶 B. 纤维素酶、果胶酶、蛋白酶

C. 果胶酶、溶菌酶、纤维素酶 D. 磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶

6. （多选）加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮（橘络），会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，可以大量产生所用酶的有

A．生长在麦麸上的黑曲霉 B．生长在酸奶中的乳酸菌

C．生长在棉籽壳上的平菇 D．生长在木屑上的木霉

7.在研究酶特性的实验中，以体积分数为3%的过氧化氢溶液为底物的一组实验结果如下表所示：

方法 观察现象

常温下自然分解

常温下加入2滴质量分数为3.5%的氯化铁溶液

常温下加入2滴鲜肝研磨液

加入2滴煮沸后冷却的鲜肝研磨液 气泡少而小

气泡稍多而小

气泡极多而大

气泡少而小

据表分析，不能得出的结论是：

A．从催化反应条件看，酶的作用条件温和 B．从催化反应物种酶在代谢中的作用

8 / 11 类看，酶具有专一性

C．从催化反应效率看，酶具有高效性 D．从实验变量看，肝脏研磨液属于自变量

8.右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是

A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降

B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升

C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存

D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重

9.某同学研究温度和pH对某酶促反应速率的影响，得到右图的曲线。下列分析正确的是

A．该酶催化反应的最适温度为35℃左右，最适pH为8，且随着温度的升高，酶的最适pH不变

B．当pH为8时，影响反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度

C．随pH升高，该酶催化反应的最适温度也逐渐升高

D．当pH为任何一固定值时，实验结果都可以证明温度对反应速率的影响

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酶在减肥中的作用

酶在减肥中的作用

1.“酶”是高效的搬运工

何为酶？酶，在机体的新陈代谢过程中，是生物催化剂。

我们细胞中发生的各种化学反应都是在常温、常压、水溶液环境下进行的，为什么还能那么快速？就是因为有了酶。

比如说氧和氢要结合成水，若在常温下，它俩慢慢地走到一起进行结合，需要很长的时间，而有了酶就不同了，酶是高效的“搬运工”，它会迅速地将氧和氢给“运”到一块，并“捏合”在一起，让它们迅速地结合。这就像我们要从南京到北京，若走，很慢，若坐飞机就快多了。

一般而论，酶促反应速度比非催化反应高103-1017倍！

酶还有个特性是“专一性”，如，淀粉酶只管催化淀粉水解，并不管蔗糖的水解；再如，在细胞分裂、DNA复制的过程中，各司其职地忙碌着DNA限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA解旋酶等，缺一不可。

我们人的细胞中含有数千种酶，它们各居一方，催化着生命活动中的消化、吸收、代谢、排泄、呼吸、运动和生殖等所有的化学反应。

如果其中哪一个酶出了问题，都会改变化学反应的正常进行，而引起某种病症。

2.“酶”是肥胖控制器

如果控制代谢的化学反应的酶有了缺陷，就会造成代谢性疾病。如肥胖，就和脂肪代谢酶有关。

个案：一位朋友说她没有口福。她什么都不敢吃，还长得那么胖，而她的一位同学，大块吃肥肉，大碗喝高汤，身材还那么苗条。同学的精力也比她好，总是那么精神抖擞的。

科学研究证实，人体的肥胖跟体内脂肪代谢酶含量的多少、活性大小有直接关系。脂肪不能自身转化为能量，只有通过脂肪代谢酶的帮助，才能使脂肪酸进入线粒体进行β-氧化，转化为能量而消耗掉。

如果人体缺少脂肪代谢酶，脂肪就难以进入线粒体，不会转化为能量，那么不管你如何节食，如何活动，你都不能消耗它。 科学家还发现了人体内的脂肪控制器-酶MGAT2，它能决定我们所摄入的脂肪被燃烧还是存储在体内。

科学家在老鼠和人类的肠道内找到了这种酶，他们发现，体内没有酶MGAT2的老鼠在摄入高脂肪食物时，依然能保持苗条和健康，原因是老鼠吸收的脂肪都被作为能量燃烧掉了，而不是存储起来了。

肝脏在物质代谢中的作用

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肝脏在糖代谢中的作用

- 1 - 一、肝脏在糖代谢中的作用

肝脏是调节血糖浓度的主要器官。当饭后血糖浓度升高时，肝脏利用血糖合成糖原(肝糖原约占肝重的5%)。过多的糖则可在肝脏转变为脂肪以及加速磷酸戊糖循环等，从而降低血糖，维持血糖浓度的恒定。相反，当血糖浓度降低时，肝糖原分解及糖异生作用加强，生成葡萄糖送入血中，调节血糖浓度，使之不致过低。因此，严重肝病时，易出现空腹血糖降低，主要由于肝糖原贮存减少以及糖异生作用障碍的缘故。临床上，可通过耐量试验(主要是半乳糖耐量试验)及测定血中乳酸含量来观察肝脏糖原生成及糖异生是否正常。

肝脏和脂肪组织是人体内糖转变成脂肪的两个主要场所。肝脏内糖氧化分解主要不是供给肝脏能量，而是由糖转变为脂肪的重要途径。所合成脂肪不在肝内贮存，而是与肝细胞内磷脂、胆固醇及蛋白质等形成脂蛋白，并以脂蛋白形式送入血中，送到其它组织中利用或贮存。

肝脏也是糖异生的主要器官，可将甘油、乳糖及生糖氨基酸等转化为葡萄糖或糖原。在剧烈运动及饥饿时尤为显著，肝脏还能将果糖及半乳糖转化为葡萄糖，亦可作为血糖的补充来源。

糖在肝脏内的生理功能主要是保证肝细胞内核酸和蛋白质代谢，促进肝细胞的再生及肝功能的恢复。(1)通过磷酸戊糖循环生成磷酸戊糖，用于RNA的合成；(2)加强糖原生成作用，从而减弱糖异生作用，避免氨基酸的过多消耗，保证有足够的氨基酸用于合成蛋白质或其它含氮生理活性物质。

肝细胞中葡萄糖经磷酸戊糖通路，还为脂肪酸及胆固醇合成提供所必需的NADPH。通过糖醛酸代谢生成UDP?葡萄糖醛酸，参与肝脏生物转化作用。

二、肝脏在脂类代谢中的作用

肝脏在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等代谢过程中均起重要作用。

肝脏能分泌胆汁，其中的胆汁酸盐是胆固醇在肝脏的转化产物，能乳化脂类、可促进脂类的消化和吸收。

肝脏是氧化分解脂肪酸的主要场所，也是人体内生成酮体的主要场所。肝脏中活跃的β-氧化过程，释放出较多能量，以供肝脏自身需要。生成的酮体不能在肝脏氧化利用，而经血液运输到其它组织(心、肾、骨骼肌等)氧化利用，作为这些组织的良好的供能原料。

酶对细胞功能的作用

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酶对细胞功能的作用

酶是一种生物催化剂，可以加速和调节化学反应的速率。在细胞内，酶对维持细胞功能起着重要的作用。本文将介绍酶对细胞功能的各个方面的作用。

1. 代谢调节：酶参与细胞的代谢过程，调节细胞内各种物质的合成和降解。酶能够加速代谢途径中的反应速率，使细胞能够快速有效地合成所需物质，并且能够调节代谢途径中的分支点，使细胞能够根据需求合成不同的物质。

2. 能量转化：细胞内的能量转化过程主要依赖于酶的作用。例如，细胞中的ATP合酶能够通过催化ADP和磷酸根的反应合成ATP，从而储存和释放能量。此外，酶还能够催化细胞中的氧化还原反应，将化学能转化为细胞所需的能量。

3. 信号传递：酶还参与细胞内的信号传递过程。细胞内的信号分子可以通过与酶结合，改变酶的活性，从而触发下游的信号传递级联反应。例如，激酶可以通过磷酸化下游蛋白质，改变它们的结构和功能，从而调节细胞的生理过程。

4. 细胞凋亡：酶在细胞凋亡过程中起着重要的作用。细胞凋亡是一种程序性的细胞死亡过程，酶可以催化凋亡信号的传递和执行者蛋白的活化，从而引发细胞凋亡。例如，半胱氨酸蛋白酶参与了细胞凋亡信号通路中的关键步骤，调节细胞的死亡过程。

5. DNA修复：酶也参与细胞内的DNA修复过程。细胞内存在多种酶，能够修复DNA分子中的损伤，维护基因组的稳定性。例如，DNA聚合酶能够识别和修复DNA链上的损伤位点，保证DNA的完整性。

6. 蛋白质合成：细胞内的蛋白质合成过程也依赖于酶的作用。酶能够催化蛋白质的合成，保证细胞能够合成所需的蛋白质。例如，核糖体中的酶能够催化蛋白质的合成反应，确保正确的氨基酸序列被编码和合成。

7. 信号转导：酶参与细胞内的信号转导过程，将外界的信号转化为细胞内的生理反应。例如，酪氨酸激酶能够催化酪氨酸的磷酸化反应，从而触发下游的信号转导级联反应。

酶对细胞功能具有多方面的作用。它们参与细胞的代谢调节、能量转化、信号传递、细胞凋亡、DNA修复、蛋白质合成和信号转导等过程。酶的作用使得细胞能够高效地运行，并且能够适应外界的变化和应激。研究酶对细胞功能的作用，有助于深入理解细胞的生物学过程，并且为疾病的治疗和药物的开发提供了理论基础。

生物酶的作用

生物酶的作用

生物酶的作用

生物酶是一类催化生物化学反应的蛋白质分子。它们在生物体内起着至关重要的作用，包括：

催化反应：酶能够加速化学反应的速率，使反应在生物体内能够以适当的速度进行。酶通过降低反应的活化能，使反应更容易发生。

特异性催化：酶对特定的底物具有高度的选择性，只催化特定的反应。这种特异性催化使得生物体能够在复杂的化学环境中进行精确的代谢调控。

调节代谢：酶在代谢途径中起着调节作用，根据细胞内外环境的变化，调整酶的活性，从而控制代谢途径的速率。

降解废物：酶能够分解和降解细胞内的废物和有害物质，帮助维持细胞内环境的清洁和稳定。

合成新物质：酶能够催化合成新的分子，包括合成细胞内所需的物质，如蛋白质、核酸等。

总之，生物酶在生物体内起着催化、调节和降解等多种重要作用，是维持生命活动的关键因素之一。