酶的本质和特性-高三一轮复习

1、第五章第五章 第第1 1节节 降低化学反应降低化学反应活化能的酶活化能的酶 1、概念：就是就是活细胞活细胞中中全部有序的化学全部有序的化学变化变化的总称的总称. .细胞代谢细胞代谢 ：2、场所：细胞质基质、场所：细胞质基质3、细胞代谢控制中心：细胞核、细胞代谢控制中心：细胞核一一. .酶的概念、作用、本质酶的概念、作用、本质 酶的本质酶的本质 产生场所产生场所 酶的作用酶的作用化学化学本质本质 合成合成原料原料 合成合成场所场所 生理生理功能功能 ，且反应前后酶的量和性质不变且反应前后酶的量和性质不变绝大多数绝大多数是蛋白质是蛋白质少数是少数是RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体

2、核糖体只有只有生物催化作用生物催化作用细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体（真核生物）（真核生物）作用场所细胞内、外或生物体外均可 例、下列有关酶的叙述，正确的是（例、下列有关酶的叙述，正确的是（ ） 是有内分泌的细胞产生的是有内分泌的细胞产生的 有的从食物中获得，有的从体内转化而来有的从食物中获得，有的从体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶凡是活细胞都能产生酶 绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质 有的酶是蛋白质，有的是固醇有的酶是蛋白质，有的是固醇 酶在代谢中有多种功能酶在代谢中有多种功能 在新陈代谢和生长发育中起调节作用在新陈代谢和生长发育中起调节作用 酶只是起催化作用酶只是起催化

3、作用 酶只在细胞内发挥作用酶只在细胞内发挥作用 A. B. C. D. (2012(2012嘉兴一模嘉兴一模) )生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下五种酶的作用对象分别是下五种酶的作用对象分别是( () )肽酶解旋酶纤维素酶肽酶解旋酶纤维素酶ATPATP水解酶水解酶 DNADNA连接酶连接酶A A碱基间氢键、肽键、植物细胞壁、磷酸基团、磷酸基团碱基间氢键、肽键、植物细胞壁、磷酸基团、磷酸基团B B肽键、碱基间氢键、植物细胞壁、高能磷酸键、磷酸二酯键肽键、碱基间氢键、植物细胞壁、高能磷酸键、磷酸二酯键CC肽键、碱基间氢键、原生质层、肽键、碱基间氢键

4、、原生质层、NADPHNADPH、氢键、氢键D DR R基、脱氧核苷酸、细胞膜、基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATPATP、磷酸基、磷酸基【答案答案】B B二二. .酶的作用机理：酶的作用机理：降低活化能降低活化能活化能活化能 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能需要的能量称为活化能不影响反应的方向不影响反应的方向2 2）酶不提供活化能，）酶不提供活化能，不增加产物的量不增加产物的量u三、酶的特性三、酶的特性1 1、高效性、高效性注：注：1 1）催化剂只是加快反应速率）催化剂只是加快反应速率, ,缩短反应所需时间，缩短反应所需时

5、间，并不改变化学平衡并不改变化学平衡酶的催化效率是无机催酶的催化效率是无机催化剂的化剂的10107 7 10 101313 倍倍2 2、专一性、专一性3 3、作用条件温和性、作用条件温和性适宜适宜pH值和温度值和温度1）强酸、强碱和高温能使酶永久失活（原因：破）强酸、强碱和高温能使酶永久失活（原因：破 环蛋白质的空间结构，导致变性）环蛋白质的空间结构，导致变性）最适最适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、影响酶活性的曲线、影响酶活性的曲线u四、四、与酶相关的曲线酶的催化活性的强弱以单位时间内酶的催

6、化活性的强弱以单位时间内(每分钟每分钟)底物减少量或产物生成量来表示。底物减少量或产物生成量来表示。2底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响例例.下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知（时间的关系。由图可知（ ） A. B. C. D.有多种酶参与有多种酶参与 最适最适pH是是7 最适温度是最适温度是40 50时酶逐渐失活时酶逐渐失活 0时酶逐渐失活时酶逐渐失活3、表示酶高效性的曲线、表示酶高效性的曲线 3表示酶高效性的曲线 (1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

7、(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 (3)酶只能催化已存在的化学反应。 4表示酶专一性的曲线 (1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。 (2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。 如图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的示意图，图乙表示在最适温度下，pHb时，H2O2分解产生O2的量随时间的变化情况。若该酶促反应过程中某一个条件发生变化，下列说法正确的是 ( )ApHa时，时，E点下移，点下移，D点左移点左移BpHc时，时，E点为点为0C温度降低时，温度降低时，E点不变，点不变，D点右移点

8、右移DH2O2的量增加时，的量增加时，E点下移，点下移，D点左移点左移C不变不变右右不变不变上上右右五、酶的相关实验验证 实验知识实验知识： 自变量：自变量： 因变量：因变量： 无关变量：无关变量： 设计实验原则：单一变量，等量对照原则设计实验原则：单一变量，等量对照原则 对照实验：需设置对照组和实验组对照实验：需设置对照组和实验组 对比实验：含两个或两个以上实验组，无对照对比实验：含两个或两个以上实验组，无对照 组组 实验原理： (1)2H2O22H2OO2(速度缓慢) (2)2H2O22H2OO2(速度迅速)1、验证酶的高效性（3)2H2O22H2OO2(速度缓慢)90注：肝脏必须是新鲜的

9、注：肝脏必须是新鲜的新鲜的肝新鲜的肝脏研磨液脏研磨液（4)2H2O22H2OO2(速度很慢)常温常温 实验结论 (1)酶具有催化作用。 (2)酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。实验现象不明显的原因实验现象不明显的原因肝脏不够新鲜；肝脏不够新鲜；H2O2溶液放置时间过长。溶液放置时间过长。 方法：1）不同底物+同种酶 2）相同底物+不同酶2、酶的专一性例：淀粉+淀粉酶麦芽糖 蔗糖+淀粉酶 3探究温度对酶活性的影响 实验原理 实验流程 (1)取淀粉、淀粉酶分别放入试管 (2)各自在所控制的温度下处理一段时间各自在所控制的温度下处理一段时间 (3)淀粉与相应温度的淀粉酶混合淀粉与相应

10、温度的淀粉酶混合 (4)在各自所控制的温度下保温一段时间 (5)滴加碘液，观察颜色变化 应用指南 (1)本实验不宜选用H2O2为反应物， H2O2加热易分解。 (2)本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干 扰条件。 (3)本实验中第、步一定不能颠倒顺序， 否则会使实验失败，即先控制条件再混合即先控制条件再混合。 实验原理 2H2O22H2OO2 据O2产生量的多少可判断pH对酶活性的影响。 4pH对酶活性的影响本实验底物不能用淀粉，因为淀粉在酸性条件下也会发生水解 实验流程 (1)取H2O2、H2O2酶分别放入试管 (2)各自在所控制的各自在所控制的PH下处理一段时间下处理一段时间 (3) H2

11、O2酶与相应与相应PH的的H2O2混合混合 (4)在各自所控制的PH下保温一段时间 (5)观察气泡产生多少注：第、步一定不能颠倒顺序注：第、步一定不能颠倒顺序Q：如何探究过氧化氢酶的高效性？设计思路：设计思路： 自变量自变量因变量因变量催化剂的种类催化剂的种类化学反应速率化学反应速率无关变量无关变量 温度、温度、PHPH原则：原则：控制单一变量控制单一变量气泡气泡（产生的速（产生的速度、多少、大小）度、多少、大小）带火星木条的带火星木条的复燃情况复燃情况因变量指标因变量指标酶的催化效率是无机催酶的催化效率是无机催化剂的化剂的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、慢发亮发亮大、多、快大、多、快剧烈燃烧剧烈燃烧Q：如何探究过氧化氢酶的高效性？下图是人体内某化学反应的图解，其中英文字母代表物质，数字下图是人体内某化学反应的图解，其中英文字母代表物质，数字表示反应过程，据图说明：表示反应过程，据图说明：（1 1）图中代表酶的是）图中代表酶的是 。做出判断的依据是做出判断的依据是 。（2 2）从图中可以反映出酶具有）从图中可以反映出酶具有 性，做出判断的依据性，做出判断的依据是是 。（3 3）如果）如果B B代表蔗糖，那么代表蔗糖，那么CC、D D则是则是 和和 。 反应前后酶本身不发生变化反应前后酶本身不发生变化A专一专一B、E同时存在，同时存在，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【典题训练【典题训练1 1】(2011(2011全国课标卷全国课标卷) )甲、乙两种酶用同一甲、乙两种酶用同一蛋白酶蛋白酶处处理，酶活性与处理时间关系如图所示，下列分析错误的是理，酶活性与处理时间关系如图所示，下列分析错误的是( )( )A.A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.B.甲酶不可能