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文檔簡介
25屆高三一輪復習第三單元細胞的能量供應和利用第六講.降低化學
反應活化能的酶第1部分知識主線THECLASSROOM說明酶在細胞代謝中的作用和化學本質。學習目標第2部分課程內容COURSECONTENT學習重點考情研讀·備考定位學習難點1.說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應的蛋白質,酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響2.探究酶催化的專一性、高效性及影響酶活性的因素考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE一、酶的作用和本質(一)酶在細胞代謝中的作用1.細胞代謝(1)概念:細胞中每時每刻都在進行的化學反應的統(tǒng)稱。(3)意義:是細胞生命活動的基礎(2)主要場所:細胞質基質2.酶的本質(1)酶的本質探索(視頻)那么新陳代謝的控制中心在哪兒?考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE一、酶的作用和本質(一)酶在細胞代謝中的作用(法)巴斯德之前(1822-1895)(美)薩姆納(1887-1955)巴斯德(德)李比希(1803-1873)(德)畢希納(1860-1917)(美)切赫(1947-)和奧特曼(1939-)
發(fā)酵是純化學反應,與生命活動無關發(fā)酵必須有活細胞參與引起發(fā)酵是細胞中某些物質,且只在酵母菌死亡裂解后才發(fā)揮作用活細胞粉碎后所得的物質作用和活的酵母細胞作用一樣--釀酶證明脲酶是蛋白質證明少量RNA也具有催化作用(1)酶的本質探索:VS考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE一、酶的作用和本質(一)酶在細胞代謝中的作用(2)酶的化學本質:酶的化學本質
酶的來源酶的功能活細胞產生的具有生物催化作用的是有機物。一類大部分酶是蛋白質,少數(shù)是RNA等。①概念:③化學本質:化學本質蛋白質RNA合成場所合成原料核糖體氨基酸細胞核核糖核苷酸②功能:具有生物催化作用考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE(3)正確理解有關酶的本質和作用項目錯誤說法正確理解產生場所具有分泌功能的細胞才能產生活細胞(不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等)化學本質蛋白質有機物(大多數(shù)為蛋白質,少數(shù)為RNA)作用場所只在細胞內起催化作用可在細胞內、細胞外、體外發(fā)揮作用溫度影響低溫和高溫均使酶變性失活低溫只抑制酶的活性,不會使酶變性失活;高溫使酶變性失活作用酶具有調節(jié)、催化等多種功能酶只起催化作用來源有的可來源于食物等酶只在生物體內合成一、酶的作用和本質(一)酶在細胞代謝中的作用考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE項目酶激素來源及作用場所活細胞產生;細胞內或細胞外發(fā)揮作用專門的內分泌腺或特定部位細胞產生;一般細胞外發(fā)揮作用化學本質絕大多數(shù)是蛋白質,少數(shù)是RNA固醇類、多肽、蛋白質、氨基酸衍生物、脂質生物功能催化作用調節(jié)作用共性在生物體內均屬高效能物質,即含量少、作用大、生物代謝不可缺少(4)酶和激素的比較一、酶的作用和本質(一)酶在細胞代謝中的作用考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE一、酶的作用和本質(一)酶在細胞代謝中的作用B.方案:酶本質的探究,常采取減法原理同理也可用RNA酶處理甲酶和乙酶,測定該酶的活性,與本實驗進行相互對照。①“試劑鑒定法”鑒定酶的化學本質:(5)鑒定酶的本質A.設計思路:
從酶的化學本質上來講,絕大多數(shù)的酶是蛋白質,少數(shù)的酶是RNA。所以對酶本質的鑒定常常是變相地考查蛋白質或RNA的鑒定方法。利用雙縮脲試劑與蛋白質作用產生紫色反應的原理設計實驗方案。②某種酶+蛋白酶加入某種酶的底物底物沒有被催化→該酶是蛋白質底物被催化→該酶是RNA考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE一、酶的作用和本質(一)酶在細胞代謝中的作用3.酶的作用:(1)作用:具有生物催化作用(2)實驗探究:比較過氧化氫在不同條件下的分解①實驗原理:
2H2O2
2H2O+O2加熱或Fe3+或過氧化氫酶②材料用具:新鮮的質量分數(shù)為20%的肝臟(如豬肝、雞肝)研磨液質量分數(shù)為3%的FeCl3溶液新配制的體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液A.材料:B.用具:量筒、試管、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、酒精燈試管夾、大燒杯、三腳架、石棉網、溫度計亮考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE③實驗設計及現(xiàn)象分析:FeCl3溶液新鮮肝臟研磨液(2)實驗探究:比較過氧化氫在不同條件下的分解自變量因變量無關變量因變量無關變量變量說明考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE(2)實驗探究:比較過氧化氫在不同條件下的分解1與2對照:加熱能促進過氧化氫的分解,提高反應速率。(為反應提供能量)1與3對照:FeCl3在常溫下能促進過氧化氫的分解,提高反應速率。(催化作用)1與4對照:過氧化氫酶在常溫下能促進過氧化氫的分解,提高反應速率。(催化作用)實驗分析:考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE(2)實驗探究:比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗結論:酶和無機催化劑一樣,都能催化化學反應,并且酶的催化效率遠高于無機催化的催化效率??键c一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗實驗中人為控制的對實驗對象進行處理的因素隨自變量改變而變化的變量除自變量外,對實驗結果造成影響的可變因素一般不做處理(空白對照),起對照作用自變量:因變量:無關變量:對照實驗:除作為自變量的因素外,其余因素(無關變量)都保持一致,并將結果進行比較的實驗。(1)有關概念:如:H2O2分解速率如:反應物濃度和反應時間如何排除無關變量?保持相等,相同且適宜等。實驗組:對照組:人為改變條件(人為特別處理)或未知實驗結果的一組實驗。(2)實驗遵循的原則:考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗單一變量原則、對照原則、等量原則(控制無關變量)和平行重復原則等A、對照原則例1:觀察唾液淀粉酶的催化作用,向甲試管加入稀釋的唾液,向
乙試管加入等量的蒸餾水,一起進行37℃水浴,比較它們的
變化。這樣甲為實驗組,乙為對照組,即為空白對照。例2:探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度的實驗中的“加等量清水”①空白對照:指不做任何處理的對照組。例3:DNA的鑒定對照組(DNA)實驗組(DNA+二苯胺)例4:蛋白質的鑒定考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗(2)實驗遵循的原則:②自身對照:指實驗與對照在同一對象上進行。例1:“植物細胞質壁分離和復原”實驗中,加蔗糖溶液前的洋蔥表皮細胞為對照組,加蔗糖溶液后的洋蔥表皮細胞為實驗組。(在清水處理下,復原后狀態(tài)與質壁分離狀態(tài)又形成對照)例2:探究"酵母菌種群數(shù)量變化實驗"酵母菌每天的數(shù)量變化可形成前后自身對照。P選二11例3:變形蟲分割實驗。P一55例4:蠑螈受精卵橫縊實驗。考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗(2)實驗遵循的原則:②自身對照:指實驗與對照在同一對象上進行。例5:設計實驗探究X是否屬于植物生長所必需的無機鹽,某同學的構思大致如下:本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照;以及乙組中實驗前(無X)與實驗后(有X)之間的自身對照考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗(2)實驗遵循的原則:③條件對照:其中C組為空白對照,而B組為條件對照。步驟A缸B缸C缸①1000ml池塘水②每組個加入6只蝌蚪③等量的蝌蚪飼料④甲狀腺激素甲狀腺抑制劑--⑤水溫保持適宜的范圍內指對照組中的實驗材料雖加以某種處理,但這種處理也是作為對照,目的是增加實驗的可信度。例1:“甲狀腺激素飼養(yǎng)小蝌蚪”的實驗:考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗(2)實驗遵循的原則:④相互對照:不另設對照組,幾個實驗組相互對照。例1:生長素的發(fā)現(xiàn)(達爾文的實驗)實驗①實驗②實驗③實驗④例2:比較過氧化氫在不同條件下的分解例3:探究酵母菌細胞呼吸作用的方式例4:光合作用釋放的O2來自于H2O例5:生物維持pH穩(wěn)定的機制考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗(2)實驗遵循的原則:B.單一變量性原則實驗設計時只有一個自變量,且無關變量在對照組和實驗組中均要保持一致且適宜C.等量性原則①生物材料要相同②實驗器具要相同③實驗試劑要相同④處理方法要相同即所用生物材料的數(shù)量、重量、長度、種類和生理狀況等方面特點要盡量相同即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題保溫或冷卻,光照或黑暗等條件都要一致??键c一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗(2)實驗遵循的原則:例1:根據(jù)實驗課題確定變量:C.等量性原則某研究性學習小組選擇了如下的研究課題:探究乙烯利濃度對黃瓜開雌花數(shù)量的影響。自變量:
;因變量:
;無關變量:
。黃瓜長勢、光強、溫度、水等乙烯利濃度黃瓜雌花數(shù)量為了驗證甲狀腺激素的生理作用,試以大白鼠的耗氧量和活動量為觀察指標,根據(jù)給出的實驗材料和用具,設計實驗步驟,預測實驗結果,并作出分析。自變量:
;因變量:
;無關變量:
。甲狀腺激素大白鼠的耗氧量和活動量鼠齡、溫度、藥劑量等例2:根據(jù)實驗課題確定變量:D.平行重復原則第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗考點一
酶的本質和作用(3).實驗設計的類型:實驗結果是肯定的、唯一的例如:還原糖、脂肪、蛋白質的檢驗A.驗證性實驗:B.探究性實驗:實驗組=對照組每一種可能的實驗結果,都對應得出一個結論。結論一般和實驗目的(即題設)對應。表達形式為:如果┄┄┄,則┄┄┄。先作出假設,一般有三種結果:實驗組>對照組實驗組<對照組典例1第4部分典例剖析Analysisoftypicalcases精準命題·素能提升考點一酶的本質和作用
.某校生物興趣小組在學習了課本實驗“探究酵母菌細胞的呼吸方式”后,想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產生等量CO2時,哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進行了如下實驗:將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封(瓶中無氧氣),按圖裝置進行實驗。當測定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時,撤去裝置,將甲、乙兩錐形瓶中的溶液分別用濾菌膜過濾,除去酵母菌,得到濾液1和濾液2。請分析回答下列問題。(1).甲、乙兩組的實驗變量是_________,實驗中需控制的無關變量主要有________________
__。(2).酵母菌產生CO2的場所是______。有無氧氣溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等細胞質基質和線粒體(3).利用提供的U形管(已知濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜,其余物質能通過)、濾液1和濾液2等,繼續(xù)完成探究實驗:實驗步驟:①將____的濾液1和濾液2分別倒入U形管的A、B兩側并標記;②一段時間后觀察________________的變化。等量(兩側)液面實驗結果預測和結論:①如果_________________________,則有氧呼吸消耗的葡萄糖少;②如果_________________________,則有氧呼吸消耗的葡萄糖多;③___________________________________________________________。A側液面上升,B側液面下降A側液面下降,B側液面上升如果A、B兩側液面高度相同,則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多精準命題·素能提升考點一酶的本質和作用第4部分典例剖析Analysisoftypicalcases典例1
.某校生物興趣小組在學習了課本實驗“探究酵母菌細胞的呼吸方式”后,想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產生等量CO2時,哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進行了如下實驗:將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封(瓶中無氧氣),按圖裝置進行實驗。當測定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時,撤去裝置,將甲、乙兩錐形瓶中的溶液分別用濾菌膜過濾,除去酵母菌,得到濾液1和濾液2。請分析回答下列問題??键c一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗第一步:取材分組(或組裝)(4).解題策略分析:Ⅰ.環(huán)節(jié)1:書寫實驗步驟“四步走”①選擇長勢相同、大小相似的同種植物隨機等量分組,分別編
號為A、B、C…植物:③選擇年齡、體重(性別)、健康狀況相同的某種動物隨機等量
分組,分別編號為1、2、3…溶液:②取兩支試管,分別編號為甲、乙,各加入等量的某溶液;動物:第二步:設置自變量(或對照處理)即用實驗變量處理(確保單一變量原
則),進行對照處理常用語言:在A組中加入“適量的”……在B組中加入“等量的”……常用語言:考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE科學方法4.控制變量和設計對照實驗(4).解題策略分析:第三步:相同且適宜條件培養(yǎng)(或反應)等待實驗變量發(fā)揮作用常用語言:
將兩套裝置放在“相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間”(或相應方法處理,如振蕩、加熱等)第四步:因變量的觀察(或測量)對實驗結果的處理(現(xiàn)象或數(shù)據(jù))
Ⅱ.環(huán)節(jié)2:實驗結果、分析及結論結果描述指標,分析對應原理,結論反映目的①對于驗證性實驗,由于實驗結果預期唯一,所以,結論也只有一個,那就是肯定實驗目的。②對于探究性實驗,對應它的多個結果,寫出多個結論即可表達形式為:如果┄┄┄,則┄┄┄。.(09安徽卷)某生物興趣小組調查發(fā)現(xiàn),在黃瓜幼苗期噴灑一次乙烯利溶液(100~200mg·L-1),可促進多開雌花,提高黃瓜產量。但乙烯利濃度低于或高于這個范圍時,其作用效果尚不清楚。請設計實驗,探究乙烯利濃度對黃瓜開雌花數(shù)量的影響。材料用具:2~3片真葉的盆栽黃瓜幼苗若干、乙烯利溶液(300mg·L-1)、蒸餾水、噴壺……方法步驟:(1)
。(2)
。實驗結果預測:(請在圖中將預測的結果以折線的形式表示)第4部分典例剖析Analysisoftypicalcases精準命題·素能提升考點一酶的本質和作用典例2取等量上述各濃度乙烯利溶液,用噴壺分別噴灑各組黃瓜幼苗一次用蒸餾水稀釋乙烯利溶液,配置成4種濃度(要求在0~100mg·L-1、100~200mg·L-1、200~300mg·L-1三個區(qū)間各至少取一種濃度)。(3)
。(4)連續(xù)觀察6周,記錄并統(tǒng)計
。取若干生長狀況相同的黃瓜幼苗平均分成A、B、C、D四組各組雌花數(shù)(或各組每株平均雌花數(shù)).(2018全國I)根據(jù)遺傳物質的化學組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內不發(fā)生堿基之間的相互轉換,請利用放射性同位素標記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料,設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出:⑴實驗思路,⑵預期實驗結果及結論即可。(要求:實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)【解析】1.DNA病毒會利用宿主細胞的核苷酸進行復制,DNA病毒利用堿基T不會利用堿基U,RNA病毒利用U不會利用堿基T。2.病毒寄生在活細胞中3.放射性檢測時的問題,要分別標記【答案】(1)甲組用添加放射性同位素標記的堿基T的培養(yǎng)基培養(yǎng)的宿主細胞,與新病毒混合培養(yǎng);乙組用添加放射性同位素標記的堿基U的培養(yǎng)基培養(yǎng)的宿主細胞,與新病毒混合培養(yǎng)。(2)分離出甲乙兩組的病毒,進行放射性檢測,若甲組中病毒不帶放射性,乙組中病毒帶放射性,則說明該病毒為RNA病毒。若甲組中病毒帶放射性,乙組中病毒不帶放射性,則說明該病毒為DNA病毒。第4部分典例剖析Analysisoftypicalcases精準命題·素能提升考點一酶的本質和作用典例3考點一
酶的本質和作用第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE4.酶催化的機理(1)活化能:分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。圖中①表示:無催化劑時化學反應所需的活化能。初態(tài)(反應物)終態(tài)(產物)圖中②表示:圖中④表示:無機催化劑催化時化學反應所需的活化能。酶催化時化學反應所需的活化能。(2)酶催化的機理:圖中③表示:圖中⑤表示:無機催化劑降低的活化能酶降低的活化能與無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,催化效率更高。降低化學反應的活化能
下列關于酶的敘述,正確的是()A.用雙縮脲試劑鑒定馬鈴薯塊莖中的某物質,呈現(xiàn)紫色即可確定是過氧
化氫酶B.酶能在常溫、常壓下加快化學反應速率,是因為它能為化學反應提供
活化能C.酶是生物大分子,其基本結構單位是氨基酸或核糖核苷酸D.低溫可使酶變性失活C第4部分典例剖析Analysisoftypicalcases精準命題·素能提升考點一酶的本質和作用典例4C考點二
酶的特性第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE二、酶的特性:1.高效性(1)含義:與無機催化劑相比,酶的催化效率高,是無機催化劑的107~1013倍(2)曲線分析:(3)驗證酶的高效性:酶作為催化劑的特點:①反應前后性質、數(shù)量不變;②能改變反應速率→降低化學反應活化能;③縮短達到平衡的時間,但不改變平衡點(即產物的總量不變)注意考點二
酶的特性第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE二、酶的特性:2.專一性(1)含義:一種酶只能催化一種或一類反應。(2)意義:保證了細胞內化學反應有序進行(3)酶專一性的曲線:鎖鑰學說(4)驗證酶的專一性(探究·實踐)A.【實驗方案】項目方案一方案二實驗組對照組實驗組對照組材料底物A(等量)底物A(等量)底物B(等量)試劑酶A酶B酶A(等量)現(xiàn)象發(fā)生反應不發(fā)生反應發(fā)生反應不發(fā)生反應結論酶具有專一性考點二
酶的特性第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE二、酶的特性:2.專一性(4)驗證酶的專一性(探究·實踐)能否用碘液對實驗結果進行檢測?B.實驗驗證不能。碘液只能檢測淀粉是否被水解,而蔗糖分子無論是否被水解都不會使碘液變色實驗步驟一取兩支試管,編號1、2二1號試管中加入2mL淀粉溶液2號試管中加入2mL蔗糖溶液三分別加入淀粉酶溶液2滴,振蕩,試管下半部分浸入60℃的水浴中,保溫5min。四加入斐林試劑2mL→振蕩→60℃水浴2min實驗現(xiàn)象磚紅色沉淀無變化結論淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解酶具有專一性底物不同,酶相同底物相同,酶不同分別向兩支試管中各加入2mL淀粉溶液1號試管加入2滴淀粉酶溶液2號試管加入2滴蔗糖酶溶液反應5min后,向兩支試管中加入等量的碘液不變藍變藍淀粉酶能催化淀粉水解,蔗糖酶不能催化淀粉水解考點二
酶的特性第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE二、酶的特性:A.酶:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。如限制性核酸內切酶只能識別特定的脫氧核苷酸序列,并在特定位置切割兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵B.載體:某些物質通過細胞膜時需要載體協(xié)助,不同物質所需載體不同,載體的專一性是細胞膜選擇透過性的基礎。C.激素:激素特異性地作用于靶細胞、靶器官,其原因在于它的靶細胞膜或胞內存在與該激素特異性結合的受體。D.抗體:一種抗體只能與相應的抗原發(fā)生特異性結合。E.神經遞質:由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,產生抑制或興奮F.tRNA:tRNA有61種,每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。(5)擴展:具有“專一性”的物質2.專一性考點二
酶的特性第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE二、酶的特性:3.溫和性—酶的作用條件較溫和(2)曲線:絕大多數(shù)酶是蛋白質,溫度過高、過酸或過堿都會使酶的空間結構遭到破壞變性失活,因此酶的作用需要適宜的溫度和pH。(1)原因:在一定溫度(pH)范圍內,隨溫度(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。過酸、過堿、溫度過高都會使酶變性失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結構未被破壞,溫度升高后可恢復活性。(3)特點:t1t2問題:t1和t2時刻酶的活性誰高?酶的名稱
最適pH動物體內酶6.5-8.0植物體內酶4.5-6.5胰蛋白酶8.0-9.0胃蛋白酶1.5-2.2考點二
酶的特性第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE二、酶的特性:3.溫和性—酶的作用條件較溫和(4)探究:溫度和PH對酶活性的影響實驗步驟一1號2號3號二各加入2mL淀粉溶液三0℃保溫60℃保溫100℃保溫三加入0℃保溫的淀粉酶2滴加入60℃保溫的淀粉酶2滴加入100℃保溫的淀粉酶2滴四在各自的溫度條件下反應約5min五各加入兩滴碘液→振蕩實驗現(xiàn)象藍色不變藍藍色結論溫度對酶的活性有影響,溫度偏低或偏高都會降低酶活性實驗1:探究溫度對酶活性的影響(用淀粉酶)思考:①為何不選斐林試劑鑒定?實驗要嚴格控制溫度,斐林試劑需加熱H2O2常溫常壓可分解,加熱分解更快②實驗材料可不可以選H2O2?考點二
酶的特性第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE二、酶的特性:3.溫和性—酶的作用條件較溫和實驗2:探究PH值對酶活性的影響實驗步驟一1號2號3號二各加入肝臟研磨液2滴三加蒸餾水1mL等量的5%HCl等量的5%NaOH三各加入3%過氧化氫2mL四反應約5min,記錄氣泡產生情況實驗現(xiàn)象幾乎無氣泡較多氣泡幾乎無氣泡結論過酸、過堿會影響酶的活性,適宜pH下酶的催化效率最高思考:
為什么選肝臟研磨液,而不選淀粉和淀粉酶?無機催化劑催化的化學反應范圍比較廣。如:酸既能催化蛋白質水解,也能催化脂肪水解,還能催化淀粉水解。注意因為在酸性條件下淀粉分解也會加快,從而影響實驗結果??键c二
酶的特性為探究影響酶活性的因素、驗證酶的專一性和高效性等,某同學設計了4套方案,如表所示。B方案催化劑底物pH溫度①胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白塊中性室溫②淀粉酶淀粉、蔗糖適宜適宜③蛋白酶蛋白質適宜不同溫度④過氧化氫酶、氯化鐵溶液過氧化氫強酸性室溫下列相關敘述正確的是()A.方案①的目的是探究pH對酶活性的影響,自變量是酶的種類B.方案②的目的是驗證淀粉酶的專一性,可用斐林試劑檢測C.方案③的目的是驗證溫度對酶活性的影響,可用雙縮脲試劑檢測D.方案④的目的是驗證酶的高效性,加酶的一組產生氣泡數(shù)較多典例5精準命題·素能提升第4部分典例剖析Analysisoftypicalcases考點三影響酶促反應速率的因素第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE三、影響酶促反應速率的因素(1)溫度和PH值:在其他條件適宜、酶量一定的情況下,酶促反應速率先隨底物濃度增加而加快,當?shù)孜镞_到一定濃度后,受酶數(shù)量的限制,酶促反應速率不再增加。(2)底物濃度:思考:a.酶量充足時曲線如何變化?b.如果在A點時溫度升高10℃,曲線會發(fā)生什么變化?為什么?c.如果在B點時往反應混合物中加入少量同樣的酶,曲線會發(fā)生什么變化?BA最適溫度第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE(3)酶濃度在底物足量、其他條件適宜的情況下,酶促反應速率與酶濃度成正比??键c三影響酶促反應速率的因素三、影響酶促反應速率的因素(4)底物濃度和酶量其他條件適宜的情況下,酶量增加,酶促反應的底物飽和時對應的曲線上的a點應向右上移(對應b點位置)。思考:底物量一定時曲線如何變化?(5)抑制劑和激活劑:第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE考點三影響酶促反應速率的因素三、影響酶促反應速率的因素A.抑制劑:①競爭性抑制劑:抑制劑與底物競爭酶。如圖,競爭性抑制劑與底物往往有著類似的結構,可與底物競爭結合酶的活性部位。因為酶的活性部位不能同時既與底物結合又與抑制劑結合,因而在底物和抑制劑之間產生競爭,形成一定的平衡關系。這種抑制作用可以通過增加底物濃度而解除。第二類競爭性抑制劑第一類競爭性抑制劑如圖,抑制劑與酶的活性中心以外的部位結合,從而使酶的活性中心結構改變,阻止了酶與底物結合。如果酶與活性中心結合,使抑制劑結合部位的空間結構發(fā)生改變,從而阻止抑制與酶結合。第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE考點三影響酶促反應速率的因素三、影響酶促反應速率的因素(5)抑制劑和激活劑:②非競爭性抑制劑:抑制劑與底物不存在競爭關系。A.抑制劑:如圖,抑制劑與酶的活性中心以外的部位結合,但是不會使酶活性中心的結構改變,因此,不影響酶與底物的結合,這樣就形成了底物-酶-抑制劑的三元復合物,但是底物不會被酶催化為產物,從而達到抑制的作用。由于非競爭性抑制劑不與底物競爭,因此,其抑制作用不能通過增加底物的濃度來抵消其抑制作用。第3部分重點知識KEYOFKNOWLEDGE考點三影響酶促反應速率的因素三、影響酶促反應速率的因素B.激活劑:(5)抑制劑和激活劑:提高酶活性的物質,稱為酶的激活劑。大部分激活劑是無機鹽離子,K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cl-、I-等。如:Cl-是α-淀粉酶的激活劑有些酶在有激活劑存在時才有活性或活性較高。注意[提醒]混淆“酶促反應速率”與“酶活性”(1)溫度、pH都能影響酶的空間結構,改變酶的活性,進而影響酶促反應速率。(2)底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應速率的,并不影響酶活性。(3)酶作為催化劑,只是改變反應速率,并不改變反應本身,因此酶活性喪失并不代表酶促反應速率為零。
下列關于酶的特性及其影響因素相關實驗的敘述,正確的是()A.“酶的催化效率”實驗中,若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖,實驗結果相同B.“探究pH對過氧化氫酶的影響”實驗中,分別加入不同pH的緩沖液后再加入底物C.“探究酶的專一性”實驗中,設置1、2號試管的目的是檢驗酶液中是否混有還原糖D.設計溫度對蛋白酶活性影響的實驗方案時,可選擇斐林試劑檢測反應產物典例6精準命題·素能提升第4部分典例剖析Analysisof
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