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1、回扣基础要点 一、酶在细胞代谢中的作用 1.细胞代谢:指细胞内 的统称,是细胞 的基础。,第三单元 细胞的能量供应 和利用,第9课时 降低化学反应活化能的酶,必备知识梳理,化学反应,生命活动,2.关于变量,(1)变量:是指实验过程中 的 因素。,可以变化,:是指 的变量,如氯化铁 和肝脏研磨液。,自变量,人为改变,:是指随着自变量的变化而变化 的变量,如H2O2的分解速率或酶活性。,因变量,:是指除自变量外,其他对实验 结果 的可能因素,如H2O2浓度,肝脏研磨液新鲜程度等。,无关变量,能造成影响,(2),(3),(4),3.对照实验:除了 以外,其余因素都 保持不变的实验叫做对照实验。它一般
2、要设 置 组和 组。 4.活化能:分子从 转变为容易发生化学反 应的 状态所需要的能量称为活化能。 5.通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实 验,证明酶具有 能力,同时也证明酶具有 。其催化作用的机理是 ,使细胞代谢在 条件下快速进行。,一个因素,对照,实验,常态,活跃,催化,高效性,降低化学反应的,活化能,温和,练一练 (1)教材P79中,14号试管中 号试管是对照 组, 号试管是实验组。 (2)高考考点集锦 2H2O2 2H2O+O2,该过程有气泡冒出。若 反应一段时间,不再有气泡冒出,说明 ; 若在不增加H2O2量的前提下,使气泡(O2)的 生成量增加,可采取的措施是提高 。,2、3
3、、4,酶,反应结束,H2O2的浓度,1,二、酶本质的探索 1.1857年,法国微生物学家巴斯德认为:没有 的参与,糖类是不可能变成酒 精的。 2.德国化学家李比希认为:引起发酵的物质是 并裂解后释放出来的。 3.毕希纳把从酵母细胞中提取出的引起发酵的 物质叫 。,酵母活细胞,酵母细胞死亡,酿酶,4.1926年,美国的萨姆纳第一个提取出 ,并 证明了脲酶是 ,其作用是分解 。 5.20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现 少数 也具有生物催化功能。 友情提示 根据上述内容完成教材P82基础题中 第1题。,脲酶,蛋白质,尿素,RNA,三、酶的概念和特性 1.概念:酶是 产生的具有 作用的有机
4、物,其中绝大多数酶是 (极少数是RNA)。 2.特性 (1) :酶的催化效率大约是无机催化剂的107 1013倍。 (2)专一性:每一种酶只能催化 化学反应。(3)酶的作用条件较 :在 的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶 的活性都会明显 。在过酸、过碱或温度过高条 件下酶会变性失活,而在低温条件下酶的活性降 低,但不会失活。,活细胞,催化,蛋白质,高效性,一种或一类,温和,最适宜,降低,想一想 (1)酶的基本单位、合成场所是什么? (2)能催化淀粉酶水解的酶是哪种? (1)氨基酸、核糖核苷酸、核糖体、细胞核 (2)蛋白酶,提示,构建知识网络,考点一 酶的本质、作用及与
5、激素的比较 1.酶的本质及生理功能,高频考点突破,2.酶与激素的比较,实验探究 酶的本质及生理作用的验证实验 1.酶是蛋白质的验证实验 (1)实验设计思路 实验组:待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫 色反应 对照组:已知蛋白液+双缩脲试剂紫色反应 (2)实验结果分析:通过对照,实验组若出现紫 色,证明待测酶的化学本质是蛋白质;不出现 紫色,则该酶液的化学本质不是蛋白质。,(3)实验变量:自变量是待测酶液和已知蛋白液, 因变量是是否有紫色反应。 2.酶的催化作用 (1)实验设计思路 实验组:底物+相应酶液检测底物被分解 对照组:底物+等量蒸馏水检测底物不被分解 (2)实验结果分析:根据底物性质利用相
6、应试剂 检测,若底物被分解,则证明酶具有催化作用, 否则不具有催化作用。 (3)实验变量:自变量是相应酶液的有无,因变 量是底物是否被分解。,对位训练 1.下列关于酶的叙述中,正确的是 ( ) A.人体中酶的活性受温度、pH的影响,并只能 在人体的内环境中起作用 B.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和 高尔基体的加工等几个阶段 C.与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和 叶绿体基质中 D.酶均是由腺细胞合成的,具有高效性、专一性 解析 酶发挥作用的场所可以在细胞内、内环 境、体内的外环境如消化道或体外环境如试管 中;若在细胞内发挥作用如呼吸酶则不需要内 质网和高尔基体加工;活细胞都可产生酶
7、,故 A、B、D都不对。,C,2.当某种RNA存在时,生物体内的某种化学反应能 正常进行,当这种RNA被有关的酶水解后,此种 化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明 ( ) A.RNA是核酸的一种 B.RNA也可起生物催化剂的作用 C.RNA主要存在于细胞质中 D.RNA是该种生物的遗传物质 解析 根据题意分析,可知RNA能催化化学反 应,是一种生物催化剂。,B,考点二 与酶有关的曲线分析 1.酶催化活性的表示方法 单位时间内底物的减少量或产物的生成量。 2.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。 (2)酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不
8、 改变化学反应的平衡点。 (3)酶只能催化已存在的化学反应。,3.表示酶专一性的曲线 加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相 同,而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明 显加快,说明酶B对此反应无催化作用,进一步 说明酶具有专一性。 4.温度、pH影响酶活性的曲线,甲、乙两曲线表明: (1)在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催 化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐 减弱。 (2)酶的催化能力的发挥有一个最适pH,在低于 最适pH时,随着pH的降低,酶的催化能力逐渐降 低;高于最适pH时,随着pH的升高,酶的活性逐 渐下降。 (3)过酸、过碱、高温都会使酶失活,而低温只 是抑制酶的活
9、性,酶分子结构未被破坏,温度升 高可恢复活性。,5.底物浓度 酶量一定的条件下,在一定范 围内随着底物浓度的增加,反 应速率也增加,但达到一定浓 度后不再增加,原因是受到酶数量和酶活性的 限制。 6.酶浓度 在底物充足、其他条件适宜且 固定的条件下,酶促反应速率 与酶浓度成正比。,7.影响酶活性的曲线 (1)纵坐标为反应物剩余量,剩的越多,生成 物越少,反应速率越慢。 (2)图示pH=7时,反应物剩余量最少,应为最 适pH。 (3)当pH改变时,最适温度保持不变。,对位训练 3.右图表示酶活性与温度的关系。 下列叙述正确的是 ( ) A.当反应温度由t2调到最适温度 时,酶活性下降 B.当反应
10、温度由t2调到最适温度 时,酶活性上升 C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存 D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构 破坏更严重,解析 酶活性受温度的影响,在低温时酶活性低, 随着温度的升高,酶活性逐渐增强,到达最适温度后,再升高温度,酶活性下降,当温度过高时, 酶的空间结构被破坏,酶变性失活,因此B正确。 温度由t2下降到最适温度,酶活性升高;酶在低 温时活性降低,但空间结构不会被破坏,温度升 高,酶活性恢复,因此常在低温下保存酶。 答案 B,4.下图表示在不同条件下,酶促反应的速率变化 曲线,下列说法中错误的是 ( ) A.酶促反应的速率可用底物消失所需的时间 (
11、或产物生成的速率)来表示 B.和相比较,酶促反应速率不同,这是 因为它们的酶浓度和温度不同,C.AB段影响酶促反应速率的主要限制因子是底物 浓度 D.若想探究不同温度对酶活性的影响,至少应设 计3种不同的温度 解析 和相比较,的酶促反应速率慢,这 是由温度低,酶活性降低导致的;若探究不同温 度对酶活性的影响,要设置不同的温度梯度来进 行实验,至少应设计3种不同的温度:较低温度、 适宜温度和较高温度。 答案 B,实验强化在平时 7.酶特性的实验探究 1.酶的高效性 (1)实验设计及现象分析,(2)实验注意问题 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
12、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。 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。 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。,2.酶的专一性 (1)方案一:用同一种酶催化两种不同物质 淀粉(非还原糖) 麦芽糖(还原糖) 蔗糖(非还原糖) 蔗糖 用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后,再用斐 林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀生成来判 断淀粉酶是否对二者都有催化作用,从而探
13、索 酶的专一性。 (2)方案二:用两种不同酶催化同一种物质,淀粉(非还原糖) 麦芽糖(还原糖) 淀粉(非还原糖) 淀粉 再用斐林试剂鉴定,从而探究酶的专一性。,淀粉酶,蔗糖酶,淀粉酶,淀粉酶,3.温度对酶活性的影响 (1)实验原理 温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解。 滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅 来判断酶的活性。,(2)实验设计程度 取淀粉、淀粉酶分别放入试管 各自在所控制的温度下处理一段时间 淀粉与相应温度的淀粉酶混合 在各自所控制的温度下保温一段时间 滴加碘液,观察颜色变化,(1)本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解,因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢 在加热的条件下分解也
14、会加快。 (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。,提醒,4.pH对酶活性的影响 (1)实验原理 2H2O2 2H2O+O2 pH可影响酶活性,从而影响O2的产生量, 据O2产生量的多少可判断pH对酶活性的影响。 (2)实验程序,过氧化氢酶,实验程序中2、3步一定不能颠倒,否则 实验失败。,提醒,对位训练 5.(2009全国卷,32)请用所给的实验材料 和用具,设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和 淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验 设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结 论,并回答问题: 实验材料
15、与用具:适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀 粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液,斐林试剂、试管、 37恒温水浴锅、沸水浴锅。 (1)若“+”代表加入适量的溶液,“-”代表 不加溶液,甲、乙等代表试管标号,请用这些 符号完成下表实验设计。,(2)实验步骤: 按照上表中的设计,取试管、加溶液。 。 。 。,溶液,试管,(3)结果预测: 。 (4)结论: 。 (5)在上述实验中,如果仅将37恒温水浴锅 的温度调到20,而在其他条件不变的情况下重 做上述实验,出现砖红色试管中的颜色会比37 时的浅,其原因是 。 解析 酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一 类化学反应。唾液淀粉酶可以将淀粉分解为可溶 性的还原糖,但不能分解蔗糖;蔗糖酶可将蔗糖 分解为可溶性还原糖,但不能分解淀粉。可溶性,还原糖遇斐林试剂在沸水浴条件下出现砖红色沉 淀。要通过实验验证蔗糖酶和唾液淀粉酶的专一 性,在实验中要体现等量原则和对照原则。实验 时可设置四支试管,甲和丙试管中添加等量的蔗 糖溶液,乙和丁试管中添加等量的淀粉溶液,然 后再向甲和丁中加入等量的蔗糖酶溶液,向乙和 丙中加入等量的唾液淀粉酶溶液。混合均匀后放 在37恒温水浴一段时间,然后用斐林试剂来鉴 定是否出现可溶性还原糖。哺乳动物的蔗糖酶和 唾液淀粉酶