高三生物二輪復習 降低化學反應活化能的酶

1、.11.1.考查的知識考查的知識酶在代謝中的作用酶在代謝中的作用知識內(nèi)容知識內(nèi)容要求要求 分析酶促反應機理分析酶促反應機理 說明酶的特性說明酶的特性 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確描述有關(guān)酶的作用機理和特性。能用文字準確描述有關(guān)酶的作用機理和特性。能用圖像準確表達溫度對酶活性的影響。能用圖像準確表達溫度對酶活性的影響。第第1節(jié)節(jié) 降低化學反應活化能的酶降低化學反應活化能的酶.2概念：概念： 來源：來源： （死細胞不產(chǎn)生酶，凡是活細胞（死細胞不產(chǎn)生酶，凡是活細胞都一定能產(chǎn)生酶。）都一定能產(chǎn)生酶。） 注：成熟紅細胞沒有細胞核，也沒有大多數(shù)的細胞器，

2、注：成熟紅細胞沒有細胞核，也沒有大多數(shù)的細胞器，紅細胞一旦成熟，將不再合成酶。紅細胞一旦成熟，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)新設計：創(chuàng)新設計：P50活細胞活細胞氨基酸氨基酸.3功能：功能： ：a.a.在催化某一反應時，與其他一般無機催化劑一樣，能顯著在催化某一反應時，與其他一般無機催化劑一樣，能顯著降低反應的活化能，提高反應速率，縮短達到平衡的時間，降低反應的活化能，提高反應速率，縮短達到平衡的時間，但并不改變反應的方向和平衡常數(shù)；但并不改變反應的方向和平衡常數(shù)；不同點：酶具有無機不同點：酶具有無機催化劑所不具備的高效性、專一性

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

4、中所示的實線表示，圖中所示的實線表示在沒有酶的時候此反應的進程，在在沒有酶的時候此反應的進程，在t1時將催化此反應的時將催化此反應的酶加入反應底物混合物中，圖中能表示加入酶以后此反酶加入反應底物混合物中，圖中能表示加入酶以后此反應進程的曲線是應進程的曲線是 。C.5酶催化反應的機制（底物酶催化反應的機制（底物-酶結(jié)合）酶結(jié)合）必修一必修一 P86基礎題基礎題3.6控制變量與對照實驗：控制變量與對照實驗：自變量：實驗中自變量：實驗中 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。無關(guān)變量：無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在一除自變量外，實驗過程中可能還會存在一 些些

5、 ，對，對 造成影響造成影響。實驗設計的基本原則：對照性原則；單因子變量原則；實驗設計的基本原則：對照性原則；單因子變量原則； 等量性原則；科學性原則等量性原則；科學性原則必修一必修一P79P79對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。的實驗叫做對照實驗。對照實驗一般要設置對照組與實驗組。對照實驗一般要設置對照組與實驗組。 人為控制改變?nèi)藶榭刂聘淖冏宰兞孔宰兞繉嶒灲Y(jié)果實驗結(jié)果可變因素可變因素.7酶的催化作用和高效性的驗證實驗分析酶的催化作用和高效性的驗證實驗分析創(chuàng)新設計：創(chuàng)新設計：P51試管編號試管編號加入物質(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氣泡產(chǎn)生基本無氣泡產(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號與號與2號相比，號相比，2號試管明顯的氣泡產(chǎn)生，說明：號試管明顯的氣泡產(chǎn)生，說明：3號和號和4號試管中都有大量的氣泡產(chǎn)生，說明：號試管中都有大量的氣泡產(chǎn)生，說明：4

7、號比號比3號的反應速度快，說明：號的反應速度快，說明：結(jié)論：酶在細胞代謝中具有結(jié)論：酶在細胞代謝中具有 作用，作用， 且酶具有且酶具有 。升高溫度能加快過氧化氫的分解反應。升高溫度能加快過氧化氫的分解反應。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在本實驗中應該注意哪些事項？在本實驗中應該注意哪些事項？實驗時肝臟必須要新鮮。實驗時肝臟必須要新鮮。肝臟如果不新鮮，實驗效果肝臟如果不新鮮，實驗效果不好。因為酶是蛋白質(zhì)，如果取材過早，肝細胞內(nèi)的過不好。因為

8、酶是蛋白質(zhì)，如果取材過早，肝細胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機物就會在腐生細菌的作用下分解，使組氧化氫酶等有機物就會在腐生細菌的作用下分解，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，這樣可加大肝細胞內(nèi)過氧化，這樣可加大肝細胞內(nèi)過氧化氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解。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影響實驗結(jié)果的準確

9、性，導致得出錯誤的結(jié)論。也會影響實驗結(jié)果的準確性，導致得出錯誤的結(jié)論。 由于反應速度快，要注意觀察實驗的現(xiàn)象。由于反應速度快，要注意觀察實驗的現(xiàn)象。 過氧化氫具有一定的腐蝕性，使用時不要讓其接觸過氧化氫具有一定的腐蝕性，使用時不要讓其接觸皮膚。皮膚。.10酶的專一性的驗證實驗分析酶的專一性的驗證實驗分析創(chuàng)新設計：創(chuàng)新設計：P51.11.12 練習練習1.下列關(guān)于探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解作用下列關(guān)于探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解作用實驗原理的敘述中，不正確的是：實驗原理的敘述中，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，是通過有無淀粉酶能否催化淀粉和蔗糖的水解，是通過有無還原糖特定的顏色反應而證明的還原糖特定的顏色反應而證明的C.13影響酶活性的因素影響酶活性的因素創(chuàng)新設計：創(chuàng)新設計：P53a.a.溫度：溫度： 一般而言，溫度越高化學反應越快，但酶是蛋白質(zhì)，若溫一般而言，溫度越高化學反應越快，但酶是蛋白質(zhì)，若溫度過高會發(fā)生變性而失去活性，因而酶促反應一般是隨著溫度升度過高會

11、發(fā)生變性而失去活性，因而酶促反應一般是隨著溫度升高反應加快，直至某一溫度活性達到最大，超過這一最適溫度，高反應加快，直至某一溫度活性達到最大，超過這一最適溫度，由于酶的變性，反應速度會迅速降低。由于酶的變性，反應速度會迅速降低。 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。低溫不會使酶范圍內(nèi)顯示最高活性。低溫不會使酶失去活性，低溫時酶活性降低，但若再給予適宜的溫度，酶活性失去活性，低溫時酶活性降低，但若再給予適宜的溫度，酶活性又增強。高溫可導致酶失去活性，絕大多數(shù)酶在又增強。高溫可導致酶失去活性，絕大多數(shù)酶在7070以上，其以上，其空間結(jié)構(gòu)即被破壞。空間結(jié)構(gòu)即被破壞。 熱對

12、酶活性的影響對食品很重要，如，綠茶是通過把新鮮熱對酶活性的影響對食品很重要，如，綠茶是通過把新鮮茶葉熱蒸處理而得，經(jīng)過熱處理，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保持綠色。紅茶的情況正相反，是利用這些酶進行發(fā)酵來制備的。相反，是利用這些酶進行發(fā)酵來制備的。 .14實驗探究出影響酶活性的條件實驗探究出影響酶活性的條件 a.a.材料的確定：材料的確定：過氧化氫不適合做研究溫度對酶活性的影過氧化氫不適合做研究溫度對酶活性的影響的實驗，是由于溫度能影響過氧化氫分解反應

13、的速度。響的實驗，是由于溫度能影響過氧化氫分解反應的速度。研究溫度對酶活性影響的實驗時不宜選用斐林試劑，因為研究溫度對酶活性影響的實驗時不宜選用斐林試劑，因為斐林試劑的使用需要加熱，而加熱會改變酶的活性。斐林試劑的使用需要加熱，而加熱會改變酶的活性。b.b.實驗原理：實驗原理：用淀粉和淀粉酶做實驗時，可利用加碘液后用淀粉和淀粉酶做實驗時，可利用加碘液后看溶液是否變藍來判斷淀粉是否水解，從而了解淀粉酶的看溶液是否變藍來判斷淀粉是否水解，從而了解淀粉酶的活性；用過氧化氫酶做實驗時，活性；用過氧化氫酶做實驗時， 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)量和速度來判斷酶的活性。速度來判斷酶的活性。c.

14、c.變量的確定：變量的確定：本實驗的自變量是溫度或本實驗的自變量是溫度或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，用溫度計的活性。溫度的控制可用冰塊降溫或水浴加熱，用溫度計隨時測量；隨時測量；pHpH的控制可加入強酸或強堿，用的控制可加入強酸或強堿，用pHpH試紙進行試紙進行測量。測量。創(chuàng)新設計：創(chuàng)新設計：P52P52.15d.d.對照組的設置：對照組的設置：應將溫度或應將溫度或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，其他條件與實驗組相同。驗證酶活性受溫度和酸水平上，其他條件與實驗組相同。驗證酶活性受溫度和酸堿度影響時，要先達到相應的環(huán)境后，

15、再讓酶與反應物相堿度影響時，要先達到相應的環(huán)境后，再讓酶與反應物相遇。遇。e.e.實驗組的設置：實驗組的設置：探究探究pHpH對酶活性的影響，實驗組至少要對酶活性的影響，實驗組至少要設置設置2 2組，一組組，一組pHpH明顯高于對照組，一組明顯高于對照組，一組pHpH明顯低于對明顯低于對照組，其他條件實驗組和對照組均相同。探究溫度對酶活照組，其他條件實驗組和對照組均相同。探究溫度對酶活性的影響，實驗組至少要設置性的影響，實驗組至少要設置2 2組，一組溫度明顯高于對組，一組溫度明顯高于對照組，一組溫度明顯低于對照組，其他條件實驗組和對照照組，一組溫度明顯低于對照組，其他條件實驗組和對照組均相同。

16、組均相同。創(chuàng)新設計：創(chuàng)新設計：P55P55.16 1、在溫度對酶活性影響的實驗中，為什么要在、在溫度對酶活性影響的實驗中，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，從而失去對照作用，影響實驗效果。而失去對照作用，影響實驗效果。問題討論問題討論.17 1、pH對酶活性影響的實驗中，能不能先加淀對酶活性影響的實驗中，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？問題討論問題討論 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，從而影響實驗效果。將淀粉水解，從而影響實驗效果。.18酶與疾病酶與疾病 人體內(nèi)的許多酶能促進體內(nèi)代謝活