分子與細(xì)胞一輪復(fù)習(xí)酶

第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶★闡明酶在細(xì)胞代謝中的作用★闡明酶的本質(zhì)★闡明酶的特性★說明影響酶促反應(yīng)效率的因子考點(diǎn)：★實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要原則第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1、細(xì)胞代謝2、活化能3、酶降低活化能的作用顯著4、由于酶的作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行5、關(guān)于變量：變量、自變量、因變量、無關(guān)變量6、對(duì)照實(shí)驗(yàn)：對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。7、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要原則：單一變量（自變量）的控制和對(duì)照實(shí)驗(yàn)。二、酶本質(zhì)的探索發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)發(fā)酵與整個(gè)活細(xì)胞的活動(dòng)有關(guān)發(fā)酵與細(xì)胞中某種物質(zhì)有關(guān)酵母細(xì)胞中的某物質(zhì)能在細(xì)胞外起作用酶是蛋白質(zhì)巴斯德之前巴斯德李比希畢希納薩姆納提取脲酶少數(shù)RNA具有生物催化功能切赫和奧特曼酶：是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA也具有生物催化的功能。作用：參與細(xì)胞代謝，顯著降低活化能，催化化學(xué)反應(yīng)，提高化學(xué)反應(yīng)速率的作用。分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，稱酶促反應(yīng)

酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性三、酶的定義（本質(zhì)）和作用：

酶的作用——催化劑

酶促反應(yīng)由酶催化的化學(xué)反應(yīng)稱為酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)過程示意圖底物活性部位酶產(chǎn)物合成反應(yīng)酶促反應(yīng)過程示意圖酶的活性中心往往與底物分子在空間結(jié)構(gòu)上有特殊的匹配關(guān)系，當(dāng)酶與底物結(jié)合時(shí)，啟動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，如合成反應(yīng)或分解反應(yīng)。分解反應(yīng)底物產(chǎn)物步驟試管編號(hào)

說明1234

一H2O2濃度

劑量二劑量

反應(yīng)條件結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣自變量因變量無關(guān)變量y=k·xy=kx+z8滴大量復(fù)燃變量

單一變量原則步驟試管編號(hào)說明1234

一H2O2濃度

劑量二劑量反應(yīng)條件結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率自變量因變量無關(guān)變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)

對(duì)照實(shí)驗(yàn)原則2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的主要原則：單一變量原則設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)原則酶的特性酶的高效性酶的專一性每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107~1013倍酶的多樣性生物體內(nèi)有種類繁多的酶。酶一般在比較溫和的條件下催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。保證細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)快速的進(jìn)行保證細(xì)胞代謝有條不紊的進(jìn)行符合生物生存的基本條件探究：酶的特性第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的特性之一是它在常溫、常壓、適宜的pH等溫和條件下具有很高的催化效率1.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)一：2.實(shí)驗(yàn)器材探究：酶的特性3.實(shí)驗(yàn)步驟1、取4支潔凈的試管,編號(hào),各注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%左右的過氧化氫溶液3mL2、1號(hào)試管不做處理，2號(hào)試管進(jìn)行90oC水浴，向3號(hào)和4號(hào)試管中分別滴入2滴的FeCl3溶液和新鮮肝臟研磨液FeCl3肝臟研磨液90oC水浴探究：酶的特性3、觀察并比較4支試管中的氣泡數(shù)量；將點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)，觀察衛(wèi)生香燃燒的情況。新鮮肝臟研磨液FeCl3探究：酶的特性分析：1號(hào)試管有什么作用？實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么？探究：酶的特性實(shí)驗(yàn)二：1.實(shí)驗(yàn)原理

酶與一般催化劑最主要的區(qū)別之一是酶具有高度特異（專一）性，即一種酶只能對(duì)一種底物或一類底物起催化作用，對(duì)其他底物無催化反應(yīng)。例如，淀粉酶只對(duì)淀粉起作用，蔗糖酶只水解蔗糖。還原糖產(chǎn)物可用斐林試劑鑒定。探究：酶的特性2.實(shí)驗(yàn)試劑和器材質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液、斐林試劑、熱水、試管、大燒杯、量筒、溫度計(jì)、試管架、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴等探究：酶的特性3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究：酶的特性討論：1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明酶具有什么特性？2.你能確定淀粉酶在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中只能催化淀粉水解嗎？3.該實(shí)驗(yàn)中能否將斐林試劑改為碘液？探究：酶的特性探究：影響酶促反應(yīng)速率的因素第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶研究目的：推薦器材：濾紙、pH試紙、溫度計(jì)、試管、燒杯、酒精燈；過氧化氫溶液、葡萄糖、干酵母等說明影響酶活性的因素探究：影響酶促反應(yīng)速率的因素研究指導(dǎo)：1.一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，pH對(duì)酶的活性有影響，結(jié)果如下圖探究：影響酶促反應(yīng)速率的因素2.問題與假設(shè)：根據(jù)上述事實(shí)，小組討論并提出一個(gè)有關(guān)影響酶促反應(yīng)的因素的問題。針對(duì)問題，作出假設(shè)。3.設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：根據(jù)假設(shè)，利用推薦器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)施實(shí)驗(yàn)，注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。探究：影響酶促反應(yīng)速率的因素4.交流與合作：和其他小組交流研究計(jì)劃。小組成員分工合作。5.結(jié)論與反思：分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出研究結(jié)果，并反思實(shí)驗(yàn)過程，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。探究：影響酶促反應(yīng)速率的因素例1：探究pH對(duì)過氧化氫酶的影響過氧化氫溶液和緩沖液（pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0）一起加入試管中，再加入等量新鮮肝臟研磨液液，觀察試管中氣泡的情況，來探究pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響結(jié)果：當(dāng)緩沖液是pH7.0時(shí)，量筒中收集的氣體的體積最大。思路：探究：影響酶促反應(yīng)速率的因素最適pH結(jié)論：在最適pH下，酶的活性最高，pH偏高或偏低酶的活性都會(huì)明顯降低。探究：影響酶促反應(yīng)速率的因素例2：探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響淀粉遇碘形成藍(lán)色化合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖，麥芽糖和葡萄糖遇碘后，不形成藍(lán)色化合物。實(shí)驗(yàn)原理：探究：影響酶促反應(yīng)速率的因素試管123淀粉溶液2mL2mL2mL溫度37℃溫水沸水冰塊稀釋唾液1mL1mL1mL碘液１滴１滴１滴結(jié)果現(xiàn)象不變藍(lán)變藍(lán)變藍(lán)結(jié)論：溫度是影響酶促反應(yīng)速率的重要因素之一。溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響有兩個(gè)方面：1、在一定溫度內(nèi)，化學(xué)反應(yīng)速度隨著溫度的升高而加快。2、酶分子本身會(huì)隨著溫度的升高而發(fā)生熱變性，且變性速率加快，升高到一定溫度，酶將變性失活。結(jié)論：在最適宜溫度下酶的活性最高，溫度偏高或偏低酶的活性都會(huì)明顯降低。0最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度

一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。溫度對(duì)酶活性的影響0最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖反應(yīng)溶液pH會(huì)對(duì)酶的活性有影響υ/mmol.s-1最適pH0pH酶活性受pH影響示意圖

一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適pH在6.5~8.0之間；植物體內(nèi)的酶最適pH在4.5~6.5之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適pH差別較大。pH對(duì)酶活性的影響酶的名稱最適PH過氧化氫酶（肝）6.8唾液淀粉酶6.8脂肪酶8.3胰蛋白酶8.0~9.0胃蛋白酶1.5~2.2pH對(duì)酶活性的影響影響酶促反應(yīng)速率的因素：1、溫度、pH2、酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。3、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定總結(jié):酶的作用條件較溫和嬌氣的酶酶一般在比較溫和的條件下催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行思考:1.你能想到幾種消毒殺菌的方法?2.冰箱為什么能保鮮防腐?3.新疆的葡萄為什么特別甜?4.發(fā)燒為什么沒有食欲?5.吃飯時(shí)喝冷飲對(duì)消化有什么影響?1、能正確說明酶不同于一般催化劑的催化特性之一的是A．酶都是蛋白質(zhì)B．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在生物體內(nèi)發(fā)揮催化作用C．酶的活性隨著溫度升高而不斷提高D．每一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)D習(xí)題2、將豬精肉片分別放入A、B、C三只燒杯內(nèi)的消化液中，A燒杯內(nèi)有胃液，B燒杯內(nèi)有胰液，C燒杯內(nèi)是胃液和腸液的混合液。在適宜的溫度下放置一段時(shí)間后，可能發(fā)生的結(jié)果及說明的問題是①A、B內(nèi)的肉片被初步消化②C杯內(nèi)的肉片消化得最快③說明酶的作用具有專一性④說明酶的作用具有高效性⑤說明酶的作用受pH影響A．①③④⑤B．①②C．②④D．①②⑤A習(xí)題3．分別用0℃和100℃的溫度處理某種酶后，酶都沒有活性但A．經(jīng)過0℃處理的酶的活性能夠恢復(fù)B．經(jīng)過100℃處理的酶的活性能夠恢復(fù)C．經(jīng)過0℃處理的酶的空間結(jié)構(gòu)遭破壞D．經(jīng)過100℃處理的酶被水解成了氨基酸A習(xí)題4、一分子過氧化氫酶能在1min內(nèi)使5×105個(gè)過氧化氫分子分解成水和氧，相當(dāng)于Fe3+催化速度的109倍，但對(duì)糖的水解不起作用。這種現(xiàn)象說明酶分別具有A．高效性；穩(wěn)定性B．高效性；專一性C．多樣性；穩(wěn)定性D．高效性；多樣性B習(xí)題習(xí)題人在高燒時(shí)，常常食欲大減，最根本原因是

A太累B胃沒有排空

C體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降

D吃藥使人沒有了胃口胃蛋白酶進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是

A.pH不合適

B.在胃里發(fā)揮了作用，不能再繼續(xù)起作用了

C.被小腸內(nèi)的物質(zhì)包裹起來，不能起作用了

D.小腸內(nèi)沒有蛋白質(zhì)可被消化習(xí)題通常胃液的pH約為1.4左右，在測定胃蛋白酶活性時(shí)，將溶液pH由10降到1的過程中，胃蛋白酶的活性將

A不斷上升B沒有變化

C先升后降D先降后升細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場所是A細(xì)胞質(zhì)B線粒體C核糖體D內(nèi)質(zhì)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1．驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)知道了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象已經(jīng)形成一定認(rèn)識(shí)或提出了某種比較確定的假說，再通過具體實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證相應(yīng)的生物學(xué)現(xiàn)象或事實(shí)的實(shí)驗(yàn)方法。由于實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)前大都已掌握了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期往往是惟一的。補(bǔ)充復(fù)習(xí)資料實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2．探究性實(shí)驗(yàn)探究性實(shí)驗(yàn)是探究者根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，通過控制實(shí)驗(yàn)變量來研究探究研究對(duì)象的未知屬性、特性以及與其他因素的關(guān)系，依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測出結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法。因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期也是不確定的，要把可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象考慮在內(nèi)。提出探究的問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流進(jìn)一步探究探究性實(shí)驗(yàn)的步驟：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3．控制變量：自變量：實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件。

因變量：指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。

無關(guān)變量：指除了研究者操縱的自變量和需要測量的因變量之外的一切變量。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4．控制變量的基本原則：

單一自變量：一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量對(duì)應(yīng)一個(gè)反應(yīng)變量平衡等量原則：控制消除無關(guān)變量，在適宜條件下的等量，常態(tài)條件下的等量

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)5．對(duì)照實(shí)驗(yàn)：空白對(duì)照：指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)照組。自身對(duì)照：對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行。有的是同一研究對(duì)象在實(shí)驗(yàn)前后對(duì)照，如“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)；有的是在同一研究對(duì)象的不同部位進(jìn)行對(duì)照，如利用銀邊天竺葵（葉片邊緣無綠色）證明光合作用需要葉綠素。相互對(duì)照：不單設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。如“證明溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)中，用不同的溫度分別處理得出結(jié)論是作為相互對(duì)照的。條件對(duì)照：雖然給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素，但不是所要研究的處理因素。但這種處理是有對(duì)照意義的。如“證明甲狀腺激素可促進(jìn)幼小動(dòng)物的發(fā)育”的實(shí)驗(yàn)中，可用甲狀腺抑制劑飼喂蝌蚪，這就是作為條件對(duì)照的。

實(shí)驗(yàn)的基本原則1、對(duì)照性原則2、單一變量原則3、等量性原則4、科學(xué)性原則5、平行重復(fù)原則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)6．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟（四步曲）：（1）材料是否要制取或處理？（2）是否要分組編號(hào)？（3）對(duì)不同（或同一）對(duì)象施加不同的處理。（科學(xué)性、可行性、節(jié)約成本、隨機(jī)性）（4）結(jié)果觀察（預(yù)測）、紀(jì)錄并根據(jù)結(jié)果（現(xiàn)象）進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)7．描述準(zhǔn)確：①若條件X存在事件P能發(fā)生，條件X改變事件P不能發(fā)生（或發(fā)生程度改變），結(jié)論是“

”。②若條件X存在事件P能發(fā)生，條件X改變事件P能發(fā)生（或發(fā)生程度沒改變），“

”。

③若條件X存在事件P不能發(fā)生，條件X改變事件P能發(fā)生（或發(fā)生程度改變），“

”。影響酶活性的因素1．如何控制溫度？梯度如何設(shè)置？2、如何控制PH的變化？梯度如何設(shè)置？3、如何檢測結(jié)果？4、對(duì)結(jié)果的分析？蠶豆過敏癥（又名蠶豆?。┗颊唧w內(nèi)缺乏一種6--磷酸葡萄糖