酶在代谢中的作用[背景知识互动]1.食物在消化道内是被什么样的物质进行化学性消化的?举例说明。2.生物的新陈代谢的本质是什么?答案:1.食物在消化道内被化学性消化,是由酶来催化的。例如:淀粉在口腔中被消化的过程是被口腔中的唾液淀粉酶消化成麦芽糖。2.生物的新陈代谢的本质是各种有序化学反应的总称。知识链接在初中学过淀粉、蛋白质、脂肪的消化过程。新陈代谢的本质是化学反应。[典型例题探究]规律发现【例1】在甲、乙、丙三支试管中(如下图所示),分别加入2mL的过氧化氢溶液,再在乙试管中加入2滴FeCl3溶液,丙试管中加入2滴猪肝研磨液,结果:甲试管中无气泡冒出,乙试管中有少量气泡冒出,丙试管有大量气泡冒出。根据实验现象回答问题:(1)乙、丙分别与甲比较,说明了___________________。解析:见第(2)小题解析答案:FeCl3能催化过氧化氢分解,猪肝中含有酶,能催化过氧化氢分解(2)丙与乙比较,说明了__________________________。解析:甲与乙相比较,乙试管多加入了FeCl3溶液,因此乙试管中放出的气泡是因为加入FeCl3(Fe3+)引起的,说明FeCl3具有催化过氧化氢分解的作用,是无机催化剂。甲与丙比较,丙试管有气泡冒出,说明肝细胞中含有催化过氧化氢分解的酶;乙与丙比较,丙试管中有大量气泡冒出,说明了酶的催化效率比无机催化剂的催化效率高得多。本题考查对对照实验所产生现象的比较分析能力。同时从此实验我们得出结论:酶具有高效性。答案:酶具有高效性【例2】如下图所示,A、B、C三图表示酶浓度一定时,反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题:(1)图A中,反应物达到某一浓度时,反应速度不再上升,其原因____________。解析:见第(4)小题解析答案:(1)反应液中酶的数量有限(2)图B中,a点对应的温度称为_______________。解析:见第(4)小题解析答案:最适温度(3)图B中,过a点后,曲线急剧下降,其原因是_________________。解析:见第(4)小题解析答案:高温条件下酶变性失活,有活性的酶分子数迅速减少(4)将装有反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中,20分钟后取出加入酶,再转入37℃的水浴锅中保温,两试管内反应分别应为:甲__________,乙__________。本题考查影响化学反应的因素以及影响酶催化活性的因素。反应速度不再上升说明酶已饱和。所有的酶都有一个自己的最适宜的催化温度。解析:在酶的作用下,影响反应速度的因素主要是温度、pH和反应物浓度。一般情况下,随着反应物浓度的增加,反应速度愈来愈快,当反应物浓度达到一定程度后,所有的酶都参与了催化反应,这时反应速度达到最大值。温度或pH是通过影响酶的活性来影响反应速度的,在最适温度和pH条件下,酶催化效率最高,催化的反应速度最快。温度过低,酶的活性低,温度过高,酶变性失活,都降低反应速度。强酸强碱条件下,也会降低酶的活性,从而降低反应速度。答案:速度加快无催化反应强酸、强碱和高温都会使酶失活,而低温只是降低酶的催化活性。