高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)代謝4.1生物催化劑-酶

第1節(jié)生物催化劑——酶1/271.簡(jiǎn)述酶化學(xué)本質(zhì)及酶在代謝中作用。2.會(huì)分析表示酶作用圖解和坐標(biāo)曲線。3.能進(jìn)行“比較過氧化氫酶和Fe3+催化效率”試驗(yàn)操作。4.說出酶特點(diǎn)。2/27一二三一、酶化學(xué)本質(zhì)及作用1.化學(xué)本質(zhì)及作用:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生含有生物催化作用有機(jī)物,它能使生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)在一定條件下快速地進(jìn)行,而酶本身不發(fā)生改變。絕大多數(shù)酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),另外還有少許酶是RNA或DNA。酶基本組成單位是什么?提醒氨基酸、核糖核苷酸或脫氧核糖核苷酸。2.作用原理:酶含有獨(dú)特空間結(jié)構(gòu),它能穩(wěn)定地與底物(反應(yīng)物)結(jié)合形成中間產(chǎn)物,從而降低反應(yīng)所需活化能。3/27一二三二、酶特點(diǎn)1.高效性:酶催化效率是無(wú)機(jī)催化劑107~1013倍。2.專一性:一個(gè)酶只能催化一個(gè)化合物或一類化合物化學(xué)反應(yīng)。3.易受外界環(huán)境影響(1)對(duì)大多數(shù)化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)酶來說,過高溫度和過高或過低pH,都會(huì)破壞酶分子結(jié)構(gòu),使酶催化效率顯著降低甚至失活。低溫也使酶催化效率顯著降低,不過酶分子結(jié)構(gòu)沒有被破壞,酶催化作用在適宜溫度下還能夠恢復(fù)。(2)酶抑制劑、激活劑也會(huì)影響酶活性。4/27一二三三、酶應(yīng)用酶已被廣泛應(yīng)用于輕工、食品、醫(yī)藥和紡織工業(yè)等領(lǐng)域,如溶菌酶。5/271231.酶作用機(jī)理(1)酶在細(xì)胞代謝中作用在細(xì)胞代謝過程中,酶作用僅是催化化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行,并不為反應(yīng)提供物質(zhì)和能量。(2)酶能降低化學(xué)反應(yīng)活化能6/271232.酶促反應(yīng)坐標(biāo)曲線(1)溫度、pH對(duì)酶活性影響①在一定溫度(pH)范圍內(nèi),伴隨溫度(pH)升高,酶催化作用逐步增強(qiáng),超出這一范圍,酶催化作用就逐步減弱。(如圖甲、乙)②過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶變性失活,而低溫只是抑制酶活性,酶結(jié)構(gòu)未被破壞,溫度升高時(shí)酶活性可恢復(fù)。(如圖甲、乙)③反應(yīng)溶液pH改變不影響酶促反應(yīng)最適溫度。(如圖丙)7/27123尤其提醒(1)在過酸、過堿或高溫環(huán)境中,酶結(jié)構(gòu)均因已被破壞而失活,即使再逐步恢復(fù)到最適溫度、最適pH,其活性均不會(huì)再恢復(fù)。(2)不一樣種類酶最適溫度、最適pH有所不一樣。8/27123(2)酶濃度、反應(yīng)物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率影響①圖甲表示:在反應(yīng)物充分、其它條件適宜條件下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度呈正相關(guān)。②圖乙表示:在其它條件適宜、酶量一定條件下,酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增加而增加,但當(dāng)反應(yīng)物到達(dá)一定濃度后,受酶數(shù)量限制,酶促反應(yīng)速率不再增加。9/27123尤其提醒(1)溫度和pH是經(jīng)過影響酶活性而影響酶促反應(yīng)速率。(2)反應(yīng)物濃度和酶濃度經(jīng)過影響反應(yīng)物與酶接觸而影響酶促反應(yīng)速率,并不影響酶活性。10/271233.探究影響酶活性原因(1)探究不一樣溫度對(duì)酶活性影響①原理。溫度影響酶活性,從而影響淀粉水解。滴加碘液后,依據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色深淺來判斷酶活性。11/27123②方法步驟、試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論

12/2712313/27123尤其提醒(1)本試驗(yàn)中,必須事先將底物、酶液分別處理到各自所需要控制溫度,然后再將底物與酶液混合。(2)本試驗(yàn)不宜選取過氧化氫酶催化H2O2分解,因?yàn)镠2O2在加熱條件下分解也會(huì)加緊。(3)本試驗(yàn)不能采取斐林試劑來判定反應(yīng)是否產(chǎn)生麥芽糖,因?yàn)殪沉衷噭┡c還原糖只有在加熱條件下才生成磚紅色沉淀,而該試驗(yàn)需要嚴(yán)格控制不一樣溫度。14/27123(2)探究不一樣pH對(duì)酶活性影響①原理。pH影響酶活性,從而影響氧氣生成量?？捎命c(diǎn)燃但無(wú)火焰衛(wèi)生香燃燒情況來檢驗(yàn)氧氣生成量多少。15/27123②試驗(yàn)步驟③試驗(yàn)結(jié)論:pH影響酶活性,酶活性有一定最適pH范圍。16/27題型一題型二題型三【例1】

甲、乙兩種酶用同一個(gè)蛋白酶處理,酶活性與處理時(shí)間關(guān)系如右圖所表示。以下分析錯(cuò)誤是(

)A.甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B.甲酶不可能是含有催化功效RNAC.乙酶化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)D.乙酶活性改變是因?yàn)槠淇臻g結(jié)構(gòu)改變解析:酶含有專一性,蛋白酶能催化蛋白質(zhì)降解。因在蛋白酶作用下,甲酶活性沒有改變而乙酶活性逐步下降,故甲酶本質(zhì)不是蛋白質(zhì),有可能是RNA;而乙酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),在蛋白酶作用下其空間結(jié)構(gòu)被改變。答案:B17/27題型一題型二題型三【例2】

溫度對(duì)甲、乙兩種酶活性影響以下列圖所表示。以下敘述正確是(

)A.甲酶保持活性溫度范圍大于乙酶B.甲酶活性一直高于乙酶C.乙酶在55℃后完全失去活性D.乙酶最適溫度高于甲酶18/27題型一題型二題型三解析由圖可知,乙酶保持活性溫度范圍大于甲酶,A項(xiàng)錯(cuò)誤;甲酶活性在一定溫度范圍內(nèi)高于乙酶,B項(xiàng)錯(cuò)誤;甲酶在55

℃后完全失去活性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;乙酶最適溫度高于甲酶,D項(xiàng)正確。答案D19/27題型一題型二題型三【例3】

右圖所表示是在不一樣條件下酶促反應(yīng)速率改變曲線,以下敘述錯(cuò)誤是(

)A.影響AB段反應(yīng)速率主要原因是底物濃度B.影響B(tài)C段反應(yīng)速率主要限制因子可能是酶量C.溫度造成了曲線Ⅰ和Ⅱ反應(yīng)速率不一樣D.曲線Ⅰ顯示,該酶促反應(yīng)最適溫度為37℃20/27題型一題型二題型三解析:題圖中溫度和底物濃度是兩個(gè)影響反應(yīng)速率原因。曲線Ⅰ在到達(dá)飽和點(diǎn)前(AB段)限制原因是橫坐標(biāo)表示原因——底物濃度;到達(dá)飽和點(diǎn)后限制原因是底物濃度以外原因,如溫度、酶數(shù)量等;曲線Ⅰ和曲線Ⅱ反應(yīng)速率不一樣是由溫度不一樣造成;曲線Ⅰ表示溫度僅比另外兩種溫度更適宜酶發(fā)揮作用,但不一定是最適溫度。答案:D21/271234561活細(xì)胞內(nèi)合成酶原料是(

)

A.脂肪酸 B.氨基酸C.核苷酸 D.氨基酸或核苷酸解析絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)RNA或DNA也起催化作用,蛋白質(zhì)、RNA和DNA基本組成單位分別是氨基酸、核糖核苷酸和脫氧核苷酸。答案D22/271234562果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀,只要加入少許蛋白酶就可使沉淀消失,而加入其它酶則無(wú)濟(jì)于事,這說明(

)A.酶催化作用含有專一性B.酶化學(xué)成份是蛋白質(zhì)C.酶催化作用受環(huán)境影響D.酒中這種沉淀是氨基酸答案:A23/271234563酶含有很高催化效率,其原因是酶能(

)A.降低化學(xué)反應(yīng)所需溫度、pH等條件B.大幅降低化學(xué)反應(yīng)活化能C.使反應(yīng)物濃度增加D.大幅提升化學(xué)反應(yīng)活化能解析同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低活化能作用更顯著,因而含有較高催化效率。答案B24/271234564下列圖表示是某種酶作用模型。以下相關(guān)敘述,錯(cuò)誤是(

)A.該模型能夠解釋酶專一性B.a表示酶,該模型可解釋酶多樣性C.a催化d分解為e、fD.該模型顯示,酶在反應(yīng)前后性質(zhì)不變解析反應(yīng)中a與d結(jié)合,反應(yīng)前后a沒有發(fā)生改變,則a表示是酶;a催化d分解為e、f;在底物b、c、d同時(shí)存在時(shí)a只催化d反應(yīng),說明了酶專一性;圖中只有一個(gè)酶,不能明確表示酶多樣性。答案B25/271234565關(guān)于酶性質(zhì),以下敘述錯(cuò)誤是(

)A.一旦離開活細(xì)胞,酶就失去催化能力B.酶催化效率很高,但受溫度和pH影響C.化學(xué)反應(yīng)前后,酶化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變D.酶與雙縮脲試劑不一定發(fā)生紫色反應(yīng)解析在適宜條件下,酶離開活細(xì)胞也有催化作用,如動(dòng)物體內(nèi)消化酶。答案A26/271234566