高中一年級生物必修一第五章第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶學(xué)案

⑥糖類變酒精必需酵母活細(xì)胞參與酶的本質(zhì)：活細(xì)胞產(chǎn)生的有催化作用的有機物,大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),極少數(shù)酶是RNA?；瘜W(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是________少數(shù)是______合成原料__________________合成場所主要在(真核細(xì)胞)來源一般來說,活細(xì)胞(哺乳動物成熟的紅細(xì)胞除外)都能產(chǎn)生酶作用場所細(xì)胞內(nèi)外或生物體內(nèi)外均可生理功能例題：1.如圖表示某化學(xué)反響前后相關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化,據(jù)圖分析,以下說法正確的選項是A．在化學(xué)反響過程中物質(zhì)A可以為物質(zhì)B提供活化能B．物質(zhì)A在細(xì)胞內(nèi)合成,且只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用C．假設(shè)物質(zhì)B為二糖,那么物質(zhì)C和D分別為葡萄糖和果糖D．物質(zhì)A和物質(zhì)B的水解產(chǎn)物可能相同2.用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì),處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反響。由此可推測核糖體中能催化該反響的物質(zhì)是〔〕A.蛋白酶B.RNA酶C.RNAD.蛋白質(zhì)3.以下有關(guān)酶的表達(dá)正確的選項是()①酶是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得,有的是體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的④絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)⑤有的酶是蛋白質(zhì),有的是固醇⑥酶在代謝中有多種功能⑦酶在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用A.①②⑤B.③⑦⑨C.③④⑧D.④⑤⑥五．酶的特性(1)高效性：催化效率大約是無機催化劑的107～1013倍。曲線分析如下：酶只能縮短到達(dá)化學(xué)平衡所需的時間,不改變化學(xué)反響的平衡點。因此,酶不能(“能〞或“不能〞)改變最終生成物的量。(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反響。圖像分析如下：①圖中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì),C、D表示不能被酶催化的物質(zhì)。②酶和被催化的反響物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。(3)作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高。高溫、過酸、過堿會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活；低溫條件下酶的活性很低,但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。六.溫度、pH、底物濃度、酶濃度對酶促反響速率的影響。(1)溫度和pH①分析甲、乙圖可知：在一定溫度(或pH)范圍內(nèi),隨溫度(或pH)的升高,酶的催化作用增強,超過這一范圍,酶的催化作用逐漸減弱。②分析甲、乙圖曲線的起止點可知：過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶的空間結(jié)構(gòu)未被破壞,溫度升高可恢復(fù)活性。

③分析丙圖可知：反響溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。

(2)底物濃度和酶濃度對酶促反響的影響①甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下,酶促反響速率隨底物濃度增加而加快,但當(dāng)?shù)孜锏竭_(dá)一定濃度后,受酶數(shù)量和酶活性限制,酶促反響速率將不再增加。②乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下,酶促反響速率與酶濃度呈正相關(guān)。〔3〕.特別注意：1.由于酶的催化作用,細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進行。2.影響酶促反響速率的因素不同,其作用機理也不同。1溫度和pH是通過影響酶活性來影響酶促反響速率的；2底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反響速率的,并不影響酶的活性。例題：1..甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時間的關(guān)系如下圖。以下分析錯誤的選項是()A．甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B．甲酶不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)D．乙酶活性的改變是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變2．以下能夠證明某種酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA的實驗設(shè)計組合是()組別實驗處理①待測酶液＋吡羅紅染液→是否呈現(xiàn)紅色②待測酶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色③RNA溶液＋吡羅紅染液→出現(xiàn)紅色④蛋白液＋雙縮脲試劑→紫色反響A.①④B．②③C．①③ D．②④3.如圖是在最適條件下,麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關(guān)系。以下表達(dá)正確的選項是〔〕A.在A點時,麥芽糖酶全部參與催化B.BC段催化速率不再增加是因為受酶活性的限制C.如果溫度上升2℃,B點將向左下方移D.可用斐林試劑鑒定麥芽糖分解情況七、酶的相關(guān)實驗1．酶化學(xué)本質(zhì)的實驗驗證2．酶的催化作用實驗探究對照組：反響物＋清水檢測,反響物不被分解；實驗組：反響物＋等量的相應(yīng)酶溶液檢測,反響物被分解。3．酶的專一性實驗探究此實驗中的自變量可以是不同反響物,也可以是不同酶溶液,因變量是反響物是否被分解。(1)設(shè)計思路一：換反響物不換酶實驗組：反響物＋相應(yīng)酶溶液檢測,反響物被分解；對照組：另一反響物＋等量相同酶溶液檢測,反響物不被分解。(2)設(shè)計思路二：換酶不換反響物實驗組：反響物＋相應(yīng)酶溶液檢測,反響物被分解；對照組：相同反響物＋等量另一種酶溶液檢測,反響物不被分解。4．酶的高效性實驗探究對照組：反響物＋無機催化劑檢測,底物分解速率；實驗組：反響物＋等量酶溶液檢測,底物分解速率。實驗中自變量是無機催化劑和酶,因變量是底物分解速率。5.探究影響酶活性的因素〔一〕、實驗原理1．溫度對酶活性的影響(2)鑒定原理：溫度影響酶的活性,從而影響淀粉的水解,滴加碘液,根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。2．pH對酶活性的影響(1)反響原理：2H2O2過氧化氫酶,2H2O＋O2。(2)鑒定原理：pH影響酶的活性,從而影響氧氣的生成量,可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2產(chǎn)生量的多少。〔二〕、實驗步驟1．溫度對酶活性的影響：實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3底物控制2mL可溶性淀粉溶液溫度控制60℃熱水沸水冰塊酶控制1mL相同溫度的新鮮淀粉酶溶液試劑控制等量的碘液觀察指標(biāo)檢測是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺2.pH對酶活性的影響：實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3底物控制2mL3%的過氧化氫溶液pH控制1mL蒸餾水1mL5%的HCl1_mL_5%的NaOH酶控制2滴相同pH的過氧化氫酶溶液觀察指標(biāo)氣泡的產(chǎn)生量〔三〕、實驗歸納(1)在驗證酶專一性實驗中,假設(shè)反響物選擇淀粉和蔗糖,酶溶液為淀粉酶,那么適宜選用斐林試劑檢測反響物是否被分解,不能選用碘液,因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。(2)在探究溫度對酶活性影響的實驗中,假設(shè)選取淀粉和淀粉酶,那么不宜選用斐林試劑,因為斐林試劑需加熱,而溫度是自變量。(3)設(shè)計實驗程序時,不能將底物和淀粉酶液先混合再控制溫度,否那么在溫度未到達(dá)所預(yù)設(shè)溫度時酶已發(fā)生作用。〔四〕梯度法——探究酶的最適溫度和最適pH1．設(shè)計思路常用“梯度法〞來探究酶的最適溫度(或pH),設(shè)計實驗時需設(shè)置一系列溫度或pH梯度的實驗組進行相互對照,最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論：酶促反響時間最短的一組所處的溫度(或pH)即最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小,測定的最適溫度(或pH)就越精確。特別注意：在設(shè)計實驗過程中,根據(jù)“單一變量原那么〞,除自變量(如溫度或pH等)成等差數(shù)列相互對照外,其他所有無關(guān)變量都必須相同(包括材料的大小、質(zhì)量、生長狀況等)。2．設(shè)計方案組別編號12…n實驗材料等量的同種底物pHa1a2…an溫度T1T2…Tn衡量指標(biāo)相同時間內(nèi),各組酶促反響中生成物量的多少,或底物剩余的多少實驗結(jié)論生成物量最多的一組,或底物剩余最少的一組所處溫度(或pH)為最適溫度(或pH)例題1．以下曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中能正確表示人體消化酶作用規(guī)律的是()A．Ⅰ和ⅢB．Ⅱ和ⅢC．Ⅰ和ⅣD．Ⅱ和Ⅳ2．以下圖表示在不同條件下酶催化反響速率(或生成物量)的變化。以下有關(guān)表達(dá)中,不正確的選項是()A．圖①虛線可以表示酶量增加一倍時,底物濃度和反響速率的關(guān)系B．圖②虛線可以表示增加酶濃度,其他條件不變時,生成物量與反響時間的關(guān)系C．圖③不能表示在反響開始的一段時間內(nèi),反響速率與反響時間的關(guān)系D．假設(shè)圖②中的實