酶的本質(zhì)和特性-高三一輪復(fù)習(xí)

1、第五章第五章 第第1 1節(jié)節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶活化能的酶 1、概念：就是就是活細(xì)胞活細(xì)胞中中全部有序的化學(xué)全部有序的化學(xué)變化變化的總稱(chēng)的總稱(chēng). .細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝 ：2、場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)3、細(xì)胞代謝控制中心：細(xì)胞核、細(xì)胞代謝控制中心：細(xì)胞核一一. .酶的概念、作用、本質(zhì)酶的概念、作用、本質(zhì) 酶的本質(zhì)酶的本質(zhì) 產(chǎn)生場(chǎng)所產(chǎn)生場(chǎng)所 酶的作用酶的作用化學(xué)化學(xué)本質(zhì)本質(zhì) 合成合成原料原料 合成合成場(chǎng)所場(chǎng)所 生理生理功能功能 ，且反應(yīng)前后酶的量和性質(zhì)不變且反應(yīng)前后酶的量和性質(zhì)不變絕大多數(shù)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)是蛋白質(zhì)少數(shù)是少數(shù)是RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖體

2、核糖體只有只有生物催化作用生物催化作用細(xì)胞核、線粒體、葉綠體細(xì)胞核、線粒體、葉綠體（真核生物）（真核生物）作用場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可 例、下列有關(guān)酶的敘述，正確的是（例、下列有關(guān)酶的敘述，正確的是（ ） 是有內(nèi)分泌的細(xì)胞產(chǎn)生的是有內(nèi)分泌的細(xì)胞產(chǎn)生的 有的從食物中獲得，有的從體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)有的從食物中獲得，有的從體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái) 凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì) 有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇 酶在代謝中有多種功能酶在代謝中有多種功能 在新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育中起調(diào)節(jié)作用在新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育中起調(diào)節(jié)作用 酶只是起催化作用酶只是起催化

3、作用 酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用 A. B. C. D. (2012(2012嘉興一模嘉興一模) )生命活動(dòng)中，酶是不可缺少的生物催化劑，以生命活動(dòng)中，酶是不可缺少的生物催化劑，以下五種酶的作用對(duì)象分別是下五種酶的作用對(duì)象分別是( () )肽酶解旋酶纖維素酶肽酶解旋酶纖維素酶ATPATP水解酶水解酶 DNADNA連接酶連接酶A A堿基間氫鍵、肽鍵、植物細(xì)胞壁、磷酸基團(tuán)、磷酸基團(tuán)堿基間氫鍵、肽鍵、植物細(xì)胞壁、磷酸基團(tuán)、磷酸基團(tuán)B B肽鍵、堿基間氫鍵、植物細(xì)胞壁、高能磷酸鍵、磷酸二酯鍵肽鍵、堿基間氫鍵、植物細(xì)胞壁、高能磷酸鍵、磷酸二酯鍵CC肽鍵、堿基間氫鍵、原生質(zhì)層、肽鍵、堿基間氫鍵

4、、原生質(zhì)層、NADPHNADPH、氫鍵、氫鍵D DR R基、脫氧核苷酸、細(xì)胞膜、基、脫氧核苷酸、細(xì)胞膜、ATPATP、磷酸基、磷酸基【答案答案】B B二二. .酶的作用機(jī)理：酶的作用機(jī)理：降低活化能降低活化能活化能活化能 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(chēng)為活化能需要的能量稱(chēng)為活化能不影響反應(yīng)的方向不影響反應(yīng)的方向2 2）酶不提供活化能，）酶不提供活化能，不增加產(chǎn)物的量不增加產(chǎn)物的量u三、酶的特性三、酶的特性1 1、高效性、高效性注：注：1 1）催化劑只是加快反應(yīng)速率）催化劑只是加快反應(yīng)速率, ,縮短反應(yīng)所需時(shí)間，縮短反應(yīng)所需時(shí)

5、間，并不改變化學(xué)平衡并不改變化學(xué)平衡酶的催化效率是無(wú)機(jī)催酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的化劑的10107 7 10 101313 倍倍2 2、專(zhuān)一性、專(zhuān)一性3 3、作用條件溫和性、作用條件溫和性適宜適宜pH值和溫度值和溫度1）強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高溫能使酶永久失活（原因：破）強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高溫能使酶永久失活（原因：破 環(huán)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致變性）環(huán)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致變性）最適最適PHPH胃蛋白酶胃蛋白酶1.8-2.21.8-2.2唾液淀粉酶唾液淀粉酶 7 7淀粉酶植物淀粉酶植物5-65-6植物a淀粉酶：601、影響酶活性的曲線、影響酶活性的曲線u四、四、與酶相關(guān)的曲線酶的催化活性的強(qiáng)弱以單位時(shí)間內(nèi)酶的催

6、化活性的強(qiáng)弱以單位時(shí)間內(nèi)(每分鐘每分鐘)底物減少量或產(chǎn)物生成量來(lái)表示。底物減少量或產(chǎn)物生成量來(lái)表示。2底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響例例.下圖表示不同溫度下酵母菌發(fā)酵時(shí)氣體產(chǎn)生量與反應(yīng)下圖表示不同溫度下酵母菌發(fā)酵時(shí)氣體產(chǎn)生量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。由圖可知（時(shí)間的關(guān)系。由圖可知（ ） A. B. C. D.有多種酶參與有多種酶參與 最適最適pH是是7 最適溫度是最適溫度是40 50時(shí)酶逐漸失活時(shí)酶逐漸失活 0時(shí)酶逐漸失活時(shí)酶逐漸失活3、表示酶高效性的曲線、表示酶高效性的曲線 3表示酶高效性的曲線 (1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。

7、(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 (3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。 4表示酶專(zhuān)一性的曲線 (1)在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說(shuō)明酶A催化底物A參加反應(yīng)。 (2)在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說(shuō)明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。 如圖甲是過(guò)氧化氫酶活性受pH影響的示意圖，圖乙表示在最適溫度下，pHb時(shí)，H2O2分解產(chǎn)生O2的量隨時(shí)間的變化情況。若該酶促反應(yīng)過(guò)程中某一個(gè)條件發(fā)生變化，下列說(shuō)法正確的是 ( )ApHa時(shí)，時(shí)，E點(diǎn)下移，點(diǎn)下移，D點(diǎn)左移點(diǎn)左移BpHc時(shí)，時(shí)，E點(diǎn)為點(diǎn)為0C溫度降低時(shí)，溫度降低時(shí)，E點(diǎn)不變，點(diǎn)不變，D點(diǎn)右移點(diǎn)

8、右移DH2O2的量增加時(shí)，的量增加時(shí)，E點(diǎn)下移，點(diǎn)下移，D點(diǎn)左移點(diǎn)左移C不變不變右右不變不變上上右右五、酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn)知識(shí)實(shí)驗(yàn)知識(shí)： 自變量：自變量： 因變量：因變量： 無(wú)關(guān)變量：無(wú)關(guān)變量： 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原則：?jiǎn)我蛔兞?，等量?duì)照原則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原則：?jiǎn)我蛔兞?，等量?duì)照原則 對(duì)照實(shí)驗(yàn)：需設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)：需設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組 對(duì)比實(shí)驗(yàn)：含兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)驗(yàn)組，無(wú)對(duì)照對(duì)比實(shí)驗(yàn)：含兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)驗(yàn)組，無(wú)對(duì)照 組組 實(shí)驗(yàn)原理： (1)2H2O22H2OO2(速度緩慢) (2)2H2O22H2OO2(速度迅速)1、驗(yàn)證酶的高效性（3)2H2O22H2OO2(速度緩慢)90注：肝臟必須是新鮮的

9、注：肝臟必須是新鮮的新鮮的肝新鮮的肝臟研磨液臟研磨液（4)2H2O22H2OO2(速度很慢)常溫常溫 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (1)酶具有催化作用。 (2)酶具有高效性，同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的原因?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象不明顯的原因肝臟不夠新鮮；肝臟不夠新鮮；H2O2溶液放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。溶液放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 方法：1）不同底物+同種酶 2）相同底物+不同酶2、酶的專(zhuān)一性例：淀粉+淀粉酶麥芽糖 蔗糖+淀粉酶 3探究溫度對(duì)酶活性的影響 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)流程 (1)取淀粉、淀粉酶分別放入試管 (2)各自在所控制的溫度下處理一段時(shí)間各自在所控制的溫度下處理一段時(shí)間 (3)淀粉與相應(yīng)溫度的淀粉酶混合淀粉與相應(yīng)

10、溫度的淀粉酶混合 (4)在各自所控制的溫度下保溫一段時(shí)間 (5)滴加碘液，觀察顏色變化 應(yīng)用指南 (1)本實(shí)驗(yàn)不宜選用H2O2為反應(yīng)物， H2O2加熱易分解。 (2)本實(shí)驗(yàn)不宜選用斐林試劑鑒定，溫度是干 擾條件。 (3)本實(shí)驗(yàn)中第、步一定不能顛倒順序， 否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)失敗，即先控制條件再混合即先控制條件再混合。 實(shí)驗(yàn)原理 2H2O22H2OO2 據(jù)O2產(chǎn)生量的多少可判斷pH對(duì)酶活性的影響。 4pH對(duì)酶活性的影響本實(shí)驗(yàn)底物不能用淀粉，因?yàn)榈矸墼谒嵝詶l件下也會(huì)發(fā)生水解 實(shí)驗(yàn)流程 (1)取H2O2、H2O2酶分別放入試管 (2)各自在所控制的各自在所控制的PH下處理一段時(shí)間下處理一段時(shí)間 (3) H2

11、O2酶與相應(yīng)與相應(yīng)PH的的H2O2混合混合 (4)在各自所控制的PH下保溫一段時(shí)間 (5)觀察氣泡產(chǎn)生多少注：第、步一定不能顛倒順序注：第、步一定不能顛倒順序Q：如何探究過(guò)氧化氫酶的高效性？設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)思路： 自變量自變量因變量因變量催化劑的種類(lèi)催化劑的種類(lèi)化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)關(guān)變量無(wú)關(guān)變量 溫度、溫度、PHPH原則：原則：控制單一變量控制單一變量氣泡氣泡（產(chǎn)生的速（產(chǎn)生的速度、多少、大?。┒?、多少、大?。Щ鹦悄緱l的帶火星木條的復(fù)燃情況復(fù)燃情況因變量指標(biāo)因變量指標(biāo)酶的催化效率是無(wú)機(jī)催酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的化劑的10107 7 10 1013 13 倍倍酶具有高效性酶具有高效性小、

12、少、慢小、少、慢發(fā)亮發(fā)亮大、多、快大、多、快劇烈燃燒劇烈燃燒Q：如何探究過(guò)氧化氫酶的高效性？下圖是人體內(nèi)某化學(xué)反應(yīng)的圖解，其中英文字母代表物質(zhì)，數(shù)字下圖是人體內(nèi)某化學(xué)反應(yīng)的圖解，其中英文字母代表物質(zhì)，數(shù)字表示反應(yīng)過(guò)程，據(jù)圖說(shuō)明：表示反應(yīng)過(guò)程，據(jù)圖說(shuō)明：（1 1）圖中代表酶的是）圖中代表酶的是 。做出判斷的依據(jù)是做出判斷的依據(jù)是 。（2 2）從圖中可以反映出酶具有）從圖中可以反映出酶具有 性，做出判斷的依據(jù)性，做出判斷的依據(jù)是是 。（3 3）如果）如果B B代表蔗糖，那么代表蔗糖，那么CC、D D則是則是 和和 。 反應(yīng)前后酶本身不發(fā)生變化反應(yīng)前后酶本身不發(fā)生變化A專(zhuān)一專(zhuān)一B、E同時(shí)存在，同時(shí)存在，A只能催化只能催化B的分解的分解果糖果糖葡萄糖葡萄糖AABBC【典題訓(xùn)練【典題訓(xùn)練1 1】(2011(2011全國(guó)課標(biāo)卷全國(guó)課標(biāo)卷) )甲、乙兩種酶用同一甲、乙兩種酶用同一蛋白酶蛋白酶處處理，酶活性與處理時(shí)間關(guān)系如圖所示，下列分析錯(cuò)誤的是理，酶活性與處理時(shí)間關(guān)系如圖所示，下列分析錯(cuò)誤的是( )( )A.A.甲酶能夠抗該種蛋白酶降解甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B.B.甲酶不可能