高三生物二輪復(fù)習(xí) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

1、.11.1.考查的知識(shí)考查的知識(shí)酶在代謝中的作用酶在代謝中的作用知識(shí)內(nèi)容知識(shí)內(nèi)容要求要求 分析酶促反應(yīng)機(jī)理分析酶促反應(yīng)機(jī)理 說(shuō)明酶的特性說(shuō)明酶的特性 探究影響酶活性的因素探究影響酶活性的因素2.2.考查的能力考查的能力能用文字準(zhǔn)確描述有關(guān)酶的作用機(jī)理和特性。能用文字準(zhǔn)確描述有關(guān)酶的作用機(jī)理和特性。能用圖像準(zhǔn)確表達(dá)溫度對(duì)酶活性的影響。能用圖像準(zhǔn)確表達(dá)溫度對(duì)酶活性的影響。第第1節(jié)節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶.2概念：概念： 來(lái)源：來(lái)源： （死細(xì)胞不產(chǎn)生酶，凡是活細(xì)胞（死細(xì)胞不產(chǎn)生酶，凡是活細(xì)胞都一定能產(chǎn)生酶。）都一定能產(chǎn)生酶。） 注：成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，也沒有大多數(shù)的細(xì)胞器，

2、注：成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，也沒有大多數(shù)的細(xì)胞器，紅細(xì)胞一旦成熟，將不再合成酶。紅細(xì)胞一旦成熟，將不再合成酶。本質(zhì)：本質(zhì)： 合成原料：合成原料： 或核糖核苷酸（組成或核糖核苷酸（組成RNA）創(chuàng)新設(shè)計(jì)：創(chuàng)新設(shè)計(jì)：P50活細(xì)胞活細(xì)胞氨基酸氨基酸.3功能：功能： ：a.a.在催化某一反應(yīng)時(shí)，與其他一般無(wú)機(jī)催化劑一樣，能顯著在催化某一反應(yīng)時(shí)，與其他一般無(wú)機(jī)催化劑一樣，能顯著降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，但并不改變反應(yīng)的方向和平衡常數(shù)；但并不改變反應(yīng)的方向和平衡常數(shù)；不同點(diǎn)：酶具有無(wú)機(jī)不同點(diǎn)：酶具有無(wú)機(jī)催化劑所不具備的高效性、專一性

3、，并且酶促反應(yīng)需要溫催化劑所不具備的高效性、專一性，并且酶促反應(yīng)需要溫和的條件。和的條件。 b.b.反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量均沒有變化。反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量均沒有變化。b.b.酶在生化反應(yīng)中起的酶在生化反應(yīng)中起的催化的作用，主要是降催化的作用，主要是降低了反應(yīng)的活化能，酶低了反應(yīng)的活化能，酶在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不變化。不變化。功能作用機(jī)理：功能作用機(jī)理：a.a. 稱為活化能。稱為活化能。具有生物催化作用具有生物催化作用分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量活躍狀態(tài)所需要的能量.4例：有一種化學(xué)反應(yīng)例：有一種化學(xué)反應(yīng)PQR，圖

4、中所示的實(shí)線表示，圖中所示的實(shí)線表示在沒有酶的時(shí)候此反應(yīng)的進(jìn)程，在在沒有酶的時(shí)候此反應(yīng)的進(jìn)程，在t1時(shí)將催化此反應(yīng)的時(shí)將催化此反應(yīng)的酶加入反應(yīng)底物混合物中，圖中能表示加入酶以后此反酶加入反應(yīng)底物混合物中，圖中能表示加入酶以后此反應(yīng)進(jìn)程的曲線是應(yīng)進(jìn)程的曲線是 。C.5酶催化反應(yīng)的機(jī)制（底物酶催化反應(yīng)的機(jī)制（底物-酶結(jié)合）酶結(jié)合）必修一必修一 P86基礎(chǔ)題基礎(chǔ)題3.6控制變量與對(duì)照實(shí)驗(yàn)：控制變量與對(duì)照實(shí)驗(yàn)：自變量：實(shí)驗(yàn)中自變量：實(shí)驗(yàn)中 的變量。的變量。因變量：隨因變量：隨 而變化的變量。而變化的變量。無(wú)關(guān)變量：無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一 些些

5、 ，對(duì)，對(duì) 造成影響造成影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則：對(duì)照性原則；單因子變量原則；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則：對(duì)照性原則；單因子變量原則； 等量性原則；科學(xué)性原則等量性原則；科學(xué)性原則必修一必修一P79P79對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組。 人為控制改變?nèi)藶榭刂聘淖冏宰兞孔宰兞繉?shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果可變因素可變因素.7酶的催化作用和高效性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)分析酶的催化作用和高效性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)分析創(chuàng)新設(shè)計(jì)：創(chuàng)新設(shè)計(jì)：P51試管編號(hào)試管編號(hào)加入物質(zhì)加入物質(zhì)處理

6、處理觀察觀察1 12mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液不作處理不作處理基本無(wú)氣泡產(chǎn)生基本無(wú)氣泡產(chǎn)生2 22mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液9090水浴加熱水浴加熱有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生3 32mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液加加2 2滴滴Fecl3Fecl3溶液溶液有較多氣泡產(chǎn)生有較多氣泡產(chǎn)生4 42mLH2mLH2 2O O2 2溶液溶液加加2 2滴肝臟研磨液滴肝臟研磨液有大量的氣泡產(chǎn)有大量的氣泡產(chǎn)生生.81號(hào)與號(hào)與2號(hào)相比，號(hào)相比，2號(hào)試管明顯的氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明：號(hào)試管明顯的氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明：3號(hào)和號(hào)和4號(hào)試管中都有大量的氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明：號(hào)試管中都有大量的氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明：4

7、號(hào)比號(hào)比3號(hào)的反應(yīng)速度快，說(shuō)明：號(hào)的反應(yīng)速度快，說(shuō)明：結(jié)論：酶在細(xì)胞代謝中具有結(jié)論：酶在細(xì)胞代謝中具有 作用，作用， 且酶具有且酶具有 。升高溫度能加快過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)。升高溫度能加快過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)。FeClFeCl3 3溶液和肝臟研磨液都能催化溶液和肝臟研磨液都能催化HH2 2OO2 2的分解；的分解；酶的催化效率比酶的催化效率比FeClFeCl3 3高。高。催化催化高效性高效性.9在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？實(shí)驗(yàn)時(shí)肝臟必須要新鮮。實(shí)驗(yàn)時(shí)肝臟必須要新鮮。肝臟如果不新鮮，實(shí)驗(yàn)效果肝臟如果不新鮮，實(shí)驗(yàn)效果不好。因?yàn)槊甘堑鞍踪|(zhì)，如果取材過(guò)早，肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)不好。因?yàn)?/p>

8、酶是蛋白質(zhì)，如果取材過(guò)早，肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下分解，使組氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下分解，使組織中酶的數(shù)量減少且活性降低?？椫忻傅臄?shù)量減少且活性降低。 要使用肝臟的研磨液要使用肝臟的研磨液，這樣可加大肝細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化，這樣可加大肝細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化氫酶與試管中過(guò)氧化氫的接觸面積，從而加速過(guò)氧化氫氫酶與試管中過(guò)氧化氫的接觸面積，從而加速過(guò)氧化氫的分解。的分解。 滴加氯化鐵和肝臟研磨液不能合用一支滴管滴加氯化鐵和肝臟研磨液不能合用一支滴管。原因。原因是酶的催化效率具有高效性，少量酶帶入氯化鐵溶液中是酶的催化效率具有高效性，少量酶帶入氯化鐵溶液中也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確

9、性，導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的結(jié)論。也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的結(jié)論。 由于反應(yīng)速度快，要注意觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。由于反應(yīng)速度快，要注意觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。 過(guò)氧化氫具有一定的腐蝕性，使用時(shí)不要讓其接觸過(guò)氧化氫具有一定的腐蝕性，使用時(shí)不要讓其接觸皮膚。皮膚。.10酶的專一性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)分析酶的專一性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)分析創(chuàng)新設(shè)計(jì)：創(chuàng)新設(shè)計(jì)：P51.11.12 練習(xí)練習(xí)1.下列關(guān)于探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解作用下列關(guān)于探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解作用實(shí)驗(yàn)原理的敘述中，不正確的是：實(shí)驗(yàn)原理的敘述中，不正確的是： A.淀粉和蔗糖都是非還原糖，在加熱條件下與斐林淀粉和蔗糖都是非還原糖，在加熱條件下與斐林試劑作用不產(chǎn)生磚紅

10、色沉淀試劑作用不產(chǎn)生磚紅色沉淀 B.淀粉能在淀粉酶的催化下水解成還原糖淀粉能在淀粉酶的催化下水解成還原糖 C.蔗糖能在淀粉酶的催化下水解成還原糖葡萄糖和蔗糖能在淀粉酶的催化下水解成還原糖葡萄糖和果糖果糖 D.淀粉酶能否催化淀粉和蔗糖的水解，是通過(guò)有無(wú)淀粉酶能否催化淀粉和蔗糖的水解，是通過(guò)有無(wú)還原糖特定的顏色反應(yīng)而證明的還原糖特定的顏色反應(yīng)而證明的C.13影響酶活性的因素影響酶活性的因素創(chuàng)新設(shè)計(jì)：創(chuàng)新設(shè)計(jì)：P53a.a.溫度：溫度： 一般而言，溫度越高化學(xué)反應(yīng)越快，但酶是蛋白質(zhì)，若溫一般而言，溫度越高化學(xué)反應(yīng)越快，但酶是蛋白質(zhì)，若溫度過(guò)高會(huì)發(fā)生變性而失去活性，因而酶促反應(yīng)一般是隨著溫度升度過(guò)高會(huì)

11、發(fā)生變性而失去活性，因而酶促反應(yīng)一般是隨著溫度升高反應(yīng)加快，直至某一溫度活性達(dá)到最大，超過(guò)這一最適溫度，高反應(yīng)加快，直至某一溫度活性達(dá)到最大，超過(guò)這一最適溫度，由于酶的變性，反應(yīng)速度會(huì)迅速降低。由于酶的變性，反應(yīng)速度會(huì)迅速降低。 大多數(shù)酶，在大多數(shù)酶，在30-4030-40范圍內(nèi)顯示最高活性。低溫不會(huì)使酶范圍內(nèi)顯示最高活性。低溫不會(huì)使酶失去活性，低溫時(shí)酶活性降低，但若再給予適宜的溫度，酶活性失去活性，低溫時(shí)酶活性降低，但若再給予適宜的溫度，酶活性又增強(qiáng)。高溫可導(dǎo)致酶失去活性，絕大多數(shù)酶在又增強(qiáng)。高溫可導(dǎo)致酶失去活性，絕大多數(shù)酶在7070以上，其以上，其空間結(jié)構(gòu)即被破壞?？臻g結(jié)構(gòu)即被破壞。 熱對(duì)

12、酶活性的影響對(duì)食品很重要，如，綠茶是通過(guò)把新鮮熱對(duì)酶活性的影響對(duì)食品很重要，如，綠茶是通過(guò)把新鮮茶葉熱蒸處理而得，經(jīng)過(guò)熱處理，使酚酶、脂氧化酶、抗壞血酸茶葉熱蒸處理而得，經(jīng)過(guò)熱處理，使酚酶、脂氧化酶、抗壞血酸氧化酶等失活，以阻止兒茶酚的氧化來(lái)保持綠色。紅茶的情況正氧化酶等失活，以阻止兒茶酚的氧化來(lái)保持綠色。紅茶的情況正相反，是利用這些酶進(jìn)行發(fā)酵來(lái)制備的。相反，是利用這些酶進(jìn)行發(fā)酵來(lái)制備的。 .14實(shí)驗(yàn)探究出影響酶活性的條件實(shí)驗(yàn)探究出影響酶活性的條件 a.a.材料的確定：材料的確定：過(guò)氧化氫不適合做研究溫度對(duì)酶活性的影過(guò)氧化氫不適合做研究溫度對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)，是由于溫度能影響過(guò)氧化氫分解反應(yīng)

13、的速度。響的實(shí)驗(yàn)，是由于溫度能影響過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的速度。研究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)不宜選用斐林試劑，因?yàn)檠芯繙囟葘?duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)不宜選用斐林試劑，因?yàn)殪沉衷噭┑氖褂眯枰訜?，而加熱?huì)改變酶的活性。斐林試劑的使用需要加熱，而加熱會(huì)改變酶的活性。b.b.實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：用淀粉和淀粉酶做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可利用加碘液后用淀粉和淀粉酶做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可利用加碘液后看溶液是否變藍(lán)來(lái)判斷淀粉是否水解，從而了解淀粉酶的看溶液是否變藍(lán)來(lái)判斷淀粉是否水解，從而了解淀粉酶的活性；用過(guò)氧化氫酶做實(shí)驗(yàn)時(shí)，活性；用過(guò)氧化氫酶做實(shí)驗(yàn)時(shí)， 可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速度來(lái)判斷酶的活性。速度來(lái)判斷酶的活性。c.

14、c.變量的確定：變量的確定：本實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度或本實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度或pHpH，因變量是酶，因變量是酶的活性。溫度的控制可用冰塊降溫或水浴加熱，用溫度計(jì)的活性。溫度的控制可用冰塊降溫或水浴加熱，用溫度計(jì)隨時(shí)測(cè)量；隨時(shí)測(cè)量；pHpH的控制可加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，用的控制可加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，用pHpH試紙進(jìn)行試紙進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：創(chuàng)新設(shè)計(jì)：P52P52.15d.d.對(duì)照組的設(shè)置：對(duì)照組的設(shè)置：應(yīng)將溫度或應(yīng)將溫度或pHpH調(diào)到該酶最適溫度或調(diào)到該酶最適溫度或pHpH水平上，其他條件與實(shí)驗(yàn)組相同。驗(yàn)證酶活性受溫度和酸水平上，其他條件與實(shí)驗(yàn)組相同。驗(yàn)證酶活性受溫度和酸堿度影響時(shí)，要先達(dá)到相應(yīng)的環(huán)境后，

15、再讓酶與反應(yīng)物相堿度影響時(shí)，要先達(dá)到相應(yīng)的環(huán)境后，再讓酶與反應(yīng)物相遇。遇。e.e.實(shí)驗(yàn)組的設(shè)置：實(shí)驗(yàn)組的設(shè)置：探究探究pHpH對(duì)酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)組至少要對(duì)酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)組至少要設(shè)置設(shè)置2 2組，一組組，一組pHpH明顯高于對(duì)照組，一組明顯高于對(duì)照組，一組pHpH明顯低于對(duì)明顯低于對(duì)照組，其他條件實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均相同。探究溫度對(duì)酶活照組，其他條件實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均相同。探究溫度對(duì)酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)組至少要設(shè)置性的影響，實(shí)驗(yàn)組至少要設(shè)置2 2組，一組溫度明顯高于對(duì)組，一組溫度明顯高于對(duì)照組，一組溫度明顯低于對(duì)照組，其他條件實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照照組，一組溫度明顯低于對(duì)照組，其他條件實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均相同。

16、組均相同。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：創(chuàng)新設(shè)計(jì)：P55P55.16 1、在溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，為什么要在、在溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，為什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度？加入淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度？ 防止在控制溫度之前淀粉酶已將淀粉水解，從防止在控制溫度之前淀粉酶已將淀粉水解，從而失去對(duì)照作用，影響實(shí)驗(yàn)效果。而失去對(duì)照作用，影響實(shí)驗(yàn)效果。問(wèn)題討論問(wèn)題討論.17 1、pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，能不能先加淀對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸餾水、氫氧化鈉、鹽粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸餾水、氫氧化鈉、鹽酸？為什么？酸？為什么？問(wèn)題討論問(wèn)題討論 不能，這樣可能在改變?nèi)芤翰荒?，這樣可能在改變?nèi)芤簆H之前淀粉酶已之前淀粉酶已將淀粉水解，從而影響實(shí)驗(yàn)效果。將淀粉水解，從而影響實(shí)驗(yàn)效果。.18酶與疾病酶與疾病 人體內(nèi)的許多酶能促進(jìn)體內(nèi)代謝活