生物第3单元 光合作用与细胞呼吸8 苏教版必修1

基础课时案8酶的本质及特性2016备考最新考纲1酶在代谢中的作用()。2.实验：探究影响酶活性的因素。 一、酶的本质和作用 1酶的本质及作用化化学本质学本质 绝大多数是绝大多数是 少数是少数是合成原料合成原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成场所合成场所核糖体核糖体主要是细胞主要是细胞核核来源来源一般来说，一般来说， 都能产生酶都能产生酶生理功能生理功能具有具有 作用作用作用原理作用原理 降低化学反应的降低化学反应的蛋白质蛋白质RNA活细胞活细胞催化催化活化能活化能 2.比较过氧化氢在不同条件下的分解 变量分析：3实验成功的3个关键点(1)实验时必须用新鲜的(刚从活的动物体中取出的)肝脏作实验材料(肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低)。(2)实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。(3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，(因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断)。 4酶本质的探索(连一连)5酶的特性(1) ：催化效率约是无机催化剂的1071013倍。(2) ：每一种酶只能催化某 化学反应。(3)作用条件较温和：在 条件下，酶的活性最高。 会使酶的空间结构遭到破坏而失活； 条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。高高效性效性专一性专一性一种或一类一种或一类最适温度和最适温度和pH高温、过酸、过碱高温、过酸、过碱低温低温 深度思考 甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示，请思考： (1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？ (2)乙酶活性改变的机制是什么？ 提示(1)观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏活性降低，则乙酶为蛋白质。 (2)乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。 二、酶作用相关图像及曲线解读 1酶高效性曲线解读(1)如图表示未加催化剂时，生成物浓度随时间的变化曲线，请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。 (2)由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率 ；酶只能 达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的 。因此，酶 (“能”或“不能”)改变最终生成物的量。 (3)酶只能催化已存在的化学反应。更高更高缩短缩短不能不能平衡点平衡点 2表示酶专一性的图像和曲线解读 (1)图像 图中 表示酶， 表示被催化的底物，E、F表示 被分解后产生的物质，C、D表示不能被酶催化的物质。 酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。 (2)曲线ABB 在A反应物中加入酶 ，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A 。 在A反应物中加入酶 ，反应速率和未加酶时相同，说明酶B 。A能催化底物能催化底物A的反应的反应B不能催化底物不能催化底物A的反应的反应 3影响酶活性的曲线解读 (1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性 。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会 。 (2)分析图A、B中曲线的起点和终点可知： 都会使酶失去活性，而 只是使酶的活性降低。前者都会使酶的 遭到破坏，而后者 最高最高明显降低明显降低过酸、过碱、高温过酸、过碱、高温低温低温空间结构空间结构并未破坏酶的分子结构。并未破坏酶的分子结构。 深度思考(1)分析上图C中的曲线，反应溶液中pH的变化是否会影响酶作用的最适温度呢？(2)若将上图A图中的横坐标改为底物浓度或酶浓度，曲线又该如何绘制？请在下面的坐标系中绘出。 提示(1)不会 (2)考点一酶的本质及作用典例引领【典例1】 (2014福建理综，1)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是()A蛋白酶 BRNA聚合酶CRNA D逆转录酶 解析大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，核糖体是由蛋白质和rRNA组成的，用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后，核糖体中只剩下RNA成分，因此，由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”可说明催化该反应的物质是RNA，故C正确，A、B、D错误。 答案C【典例2】 (2011海南单科，14)关于酶的叙述，正确的是()A酶提供了反应过程所必需的活化能B酶活性的变化与酶所处环境的改变无关C酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 解析酶催化作用的机理是降低了反应的活化能；酶所处环境中温度和pH的改变会影响酶的活性；酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失；酶分子完成催化作用后其数量和化学性质均不发生改变。故C正确。 答案C 深度思考对于酶、激素、神经递质而言，哪些在发挥作用后应立即降解或转移？提示激素和神经递质发挥作用后应立即降解(神经递质也可被转移至突触前膜内重新利用)，酶在反应前后数量及性质不变。 1明确酶的正确理解与错误说法错误说法错误说法正确理解正确理解产生场所产生场所具有分泌功能的具有分泌功能的细胞才能产生细胞才能产生活细胞活细胞(不考虑哺乳动物不考虑哺乳动物成熟红细胞等成熟红细胞等)化学本质化学本质蛋白质蛋白质有机物有机物(大多数为蛋白质，大多数为蛋白质，少数为少数为RNA)作用场所作用场所只在细胞内起催只在细胞内起催化作用化作用可在细胞内、细胞外、可在细胞内、细胞外、体外发挥作用体外发挥作用温度影响温度影响低温和高温均使低温和高温均使酶变性失活酶变性失活低温只抑制酶的活性，低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活，高不会使酶变性失活，高温使酶变性失活温使酶变性失活作用作用酶具有调节、催酶具有调节、催化等多种功能化等多种功能酶只具有催化作用酶只具有催化作用来源来源有的可来源于食有的可来源于食物等物等酶只在生物体内合成酶只在生物体内合成 2酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下： (1)图中ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。 (2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。 3比较酶与激素产生产生化学本质化学本质作用机制作用机制激素激素内分泌内分泌细胞细胞蛋白质、多肽、蛋白质、多肽、固醇、单胺等固醇、单胺等作为信号分子作用于相应作为信号分子作用于相应的靶细胞，并在发挥作用的靶细胞，并在发挥作用后被灭活后被灭活酶酶所有的所有的活细胞活细胞绝大多数为蛋白绝大多数为蛋白质，少数质，少数为为RNA作为催化剂降低反应的活作为催化剂降低反应的活化能，在化学反应的前后，化能，在化学反应的前后，其质量与化学性质均不发其质量与化学性质均不发生改变生改变共性共性均具有微量、高效性均具有微量、高效性均具一定的特异性均具一定的特异性 跟进题组 1下列有关酶的叙述正确的是 ()A酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸B酶提供了反应过程中所必需的活化能，从而提高化学反应速率C酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D线粒体中有催化葡萄糖分解的酶 解析酶的化学本质为蛋白质或RNA，其基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸；酶对酶促反应的作用机制是降低反应的活化能，而不是提供活化能；酶的功能是由酶的结构决定的，其结构改变可导致其活性部分或全部丧失；线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶。 答案C 2下列关于酶和激素的叙述，正确的是 ()A同一种酶不可能存在于分化程度不同的活细胞中，一种激素只有一种靶细胞B酶和激素发挥作用时均需要与特定的物质相结合C酶可以为合成激素的反应物提供活化能，从而加快激素的合成速率D在最适温度和pH值条件下，最适合酶的保存 解析不同的细胞可以合成相同的酶，例如呼吸酶，一种激素可以作用于多种不同的靶细胞，例如甲状腺激素，A错；酶和激素发挥作用时均需要与特定物质结合，B正确；酶只能降低活化能，不能提供活化能，C错；酶的保存应降低其活性，在低温条件下，D错。 答案B考点二酶的作用特性及相关曲线分析典例引领【典例1】 如图是某种酶催化某二糖的水解过程示意图。据图分析下列说法正确的是() A该过程可以表示麦芽糖的水解 B反应前后酶的化学性质没有发生改变 C该酶也可以催化其他二糖的水解 D该反应过程中的酶只能利用一次 解析由图可知，该二糖由两种不同的单糖构成，可能是蔗糖或乳糖。反应前后酶的化学性质没有发生改变，可以重复利用。酶具有专一性，该酶一般不能催化其他二糖的水解。 答案B 【典例2】 下列描述酶的特性和作用机理的曲线，正确的是 () 解析纵坐标为反应速率，而非酶活性，所以A项曲线左侧与X轴不应有交点，A错误；反应速率与酶浓度应成正比(底物足量)，B错误；当底物为零时，反应速率也应为零，C错误；酶能降低化学反应的活化能，D正确。 答案D “四看法”分析酶促反应曲线跟进题组1如图1为温度对酶促反应速率的影响示意图，图2的实线表示在温度为a的条件下生成物量与时间的关系。则图2中可表示当温度提高一倍时生成物量与时间的关系的曲线是() A曲线1 B曲线2 C曲线3 D曲线4 解析从图1可以看出，当温度由a变为2a时，酶促反应速率提高，所以能在更短的时间内达到反应的平衡点。 答案B 2某生物小组用某种酶进行了三组实验，有关实验的结果如图所示，下列说法正确的是 () A本实验研究的酶有麦芽糖酶和蔗糖酶 B三组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性 C通过实验可以证明该种酶活性最大时的条件接近30 、pH7 DpH5或温度为20 条件下酶活性下降的原因相同 解析图3中，麦芽糖的含量减少，蔗糖保持不变，说明该实验研究的酶是麦芽糖酶。酶具有高效性是酶与无机催化剂相比，图示中并没有进行此实验。图1中温度为30 时，达到反应平衡点所用的时间最短，说明此温度最接近最适温度：图2中pH7时，底物剩余量最少，说明底物被分解的最多，因此，该种酶活性最大时的条件接近30 、pH7。 答案C