生物第3單元 光合作用與細(xì)胞呼吸8 蘇教版必修1

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1、 基礎(chǔ)課時(shí)案8酶的本質(zhì)及特性2016備考最新考綱1酶在代謝中的作用()。2.實(shí)驗(yàn)：探究影響酶活性的因素。 一、酶的本質(zhì)和作用 1酶的本質(zhì)及作用化化學(xué)本質(zhì)學(xué)本質(zhì) 絕大多數(shù)是絕大多數(shù)是 少數(shù)是少數(shù)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場(chǎng)所合成場(chǎng)所核糖體核糖體主要是細(xì)胞主要是細(xì)胞核核來源來源一般來說，一般來說， 都能產(chǎn)生酶都能產(chǎn)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 降低化學(xué)反應(yīng)的降低化學(xué)反應(yīng)的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA活細(xì)胞活細(xì)胞催化催化活化能活化能 2.比較過氧化氫在不同條件下的分解 變量分析：3實(shí)驗(yàn)成功的3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須用新鮮的(剛從活的動(dòng)物體中取出的)肝臟作

2、實(shí)驗(yàn)材料(肝臟如果不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下分解，使組織中酶分子的數(shù)量減少且活性降低)。(2)實(shí)驗(yàn)中使用肝臟的研磨液，可以加大肝細(xì)胞內(nèi)過氧化氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解。(3)滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液時(shí)不能共用一支滴管，(因?yàn)槊傅拇呋示哂懈咝裕倭棵笌隖eCl3溶液中就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至使人產(chǎn)生錯(cuò)覺，作出錯(cuò)誤的判斷)。 4酶本質(zhì)的探索(連一連)5酶的特性(1) ：催化效率約是無機(jī)催化劑的1071013倍。(2) ：每一種酶只能催化某 化學(xué)反應(yīng)。(3)作用條件較溫和：在 條件下，酶的活性最高。 會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞

3、而失活； 條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。高高效性效性專一性專一性一種或一類一種或一類最適溫度和最適溫度和pH高溫、過酸、過堿高溫、過酸、過堿低溫低溫 深度思考 甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如右圖所示，請(qǐng)思考： (1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？ (2)乙酶活性改變的機(jī)制是什么？ 提示(1)觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解，則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA，乙酶能被蛋白酶破壞活性降低，則乙酶為蛋白質(zhì)。 (2)乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而使其活性喪失。 二、酶作用相關(guān)圖像及曲線解讀 1酶高效性曲線解讀(1

4、)如圖表示未加催化劑時(shí)，生成物濃度隨時(shí)間的變化曲線，請(qǐng)?jiān)趫D中繪出加酶和加無機(jī)催化劑的條件時(shí)的變化曲線。 (2)由曲線可知：酶比無機(jī)催化劑的催化效率 ；酶只能 達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的 。因此，酶 (“能”或“不能”)改變最終生成物的量。 (3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。更高更高縮短縮短不能不能平衡點(diǎn)平衡點(diǎn) 2表示酶專一性的圖像和曲線解讀 (1)圖像 圖中 表示酶， 表示被催化的底物，E、F表示 被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被酶催化的物質(zhì)。 酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。 (2)曲線ABB 在A反應(yīng)物中加入酶 ，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說明酶A 。 在A反應(yīng)物

5、中加入酶 ，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說明酶B 。A能催化底物能催化底物A的反應(yīng)的反應(yīng)B不能催化底物不能催化底物A的反應(yīng)的反應(yīng) 3影響酶活性的曲線解讀 (1)分析圖A、B可知，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性 。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會(huì) 。 (2)分析圖A、B中曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)可知： 都會(huì)使酶失去活性，而 只是使酶的活性降低。前者都會(huì)使酶的 遭到破壞，而后者 最高最高明顯降低明顯降低過酸、過堿、高溫過酸、過堿、高溫低溫低溫空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)并未破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。并未破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。 深度思考(1)分析上圖C中的曲線，反應(yīng)溶液中pH的變化是否會(huì)影響酶作用的最適溫度呢？(2)若將上圖A圖

6、中的橫坐標(biāo)改為底物濃度或酶濃度，曲線又該如何繪制？請(qǐng)?jiān)谙旅娴淖鴺?biāo)系中繪出。 提示(1)不會(huì) (2)考點(diǎn)一酶的本質(zhì)及作用典例引領(lǐng)【典例1】 (2014福建理綜，1)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測(cè)核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是()A蛋白酶 BRNA聚合酶CRNA D逆轉(zhuǎn)錄酶 解析大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，核糖體是由蛋白質(zhì)和rRNA組成的，用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)后，核糖體中只剩下RNA成分，因此，由題中信息“用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)”可說明催化該反應(yīng)的物質(zhì)是RNA，故C

7、正確，A、B、D錯(cuò)誤。 答案C【典例2】 (2011海南單科，14)關(guān)于酶的敘述，正確的是()A酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能B酶活性的變化與酶所處環(huán)境的改變無關(guān)C酶結(jié)構(gòu)的改變可導(dǎo)致其活性部分或全部喪失D酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸 解析酶催化作用的機(jī)理是降低了反應(yīng)的活化能；酶所處環(huán)境中溫度和pH的改變會(huì)影響酶的活性；酶結(jié)構(gòu)的改變可導(dǎo)致其活性部分或全部喪失；酶分子完成催化作用后其數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)均不發(fā)生改變。故C正確。 答案C 深度思考對(duì)于酶、激素、神經(jīng)遞質(zhì)而言，哪些在發(fā)揮作用后應(yīng)立即降解或轉(zhuǎn)移？提示激素和神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用后應(yīng)立即降解(神經(jīng)遞質(zhì)也可被轉(zhuǎn)移至突觸前膜內(nèi)重新利用)，酶在反

8、應(yīng)前后數(shù)量及性質(zhì)不變。 1明確酶的正確理解與錯(cuò)誤說法錯(cuò)誤說法錯(cuò)誤說法正確理解正確理解產(chǎn)生場(chǎng)所產(chǎn)生場(chǎng)所具有分泌功能的具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生細(xì)胞才能產(chǎn)生活細(xì)胞活細(xì)胞(不考慮哺乳動(dòng)物不考慮哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等成熟紅細(xì)胞等)化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)有機(jī)物有機(jī)物(大多數(shù)為蛋白質(zhì)，大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為少數(shù)為RNA)作用場(chǎng)所作用場(chǎng)所只在細(xì)胞內(nèi)起催只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用化作用可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用體外發(fā)揮作用溫度影響溫度影響低溫和高溫均使低溫和高溫均使酶變性失活酶變性失活低溫只抑制酶的活性，低溫只抑制酶的活性，不會(huì)使酶變性失活，高不會(huì)使酶變性失活，高溫使酶變性失活溫使酶變

9、性失活作用作用酶具有調(diào)節(jié)、催酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能化等多種功能酶只具有催化作用酶只具有催化作用來源來源有的可來源于食有的可來源于食物等物等酶只在生物體內(nèi)合成酶只在生物體內(nèi)合成 2酶的作用機(jī)理酶和其他催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，分析如下： (1)圖中ac和bc段分別表示無催化劑和酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能。 (2)若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供活化能。 3比較酶與激素產(chǎn)生產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)作用機(jī)制作用機(jī)制激素激素內(nèi)分泌內(nèi)分泌細(xì)胞細(xì)胞蛋白質(zhì)、多肽、蛋白質(zhì)、多肽、固醇、單胺等固醇、單胺等作為信號(hào)分子作用于相應(yīng)作為信號(hào)分子作用于相應(yīng)的靶細(xì)

10、胞，并在發(fā)揮作用的靶細(xì)胞，并在發(fā)揮作用后被滅活后被滅活酶酶所有的所有的活細(xì)胞活細(xì)胞絕大多數(shù)為蛋白絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)質(zhì)，少數(shù)為為RNA作為催化劑降低反應(yīng)的活作為催化劑降低反應(yīng)的活化能，在化學(xué)反應(yīng)的前后，化能，在化學(xué)反應(yīng)的前后，其質(zhì)量與化學(xué)性質(zhì)均不發(fā)其質(zhì)量與化學(xué)性質(zhì)均不發(fā)生改變生改變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異性均具一定的特異性 跟進(jìn)題組 1下列有關(guān)酶的敘述正確的是 ()A酶的基本組成單位是氨基酸或脫氧核苷酸B酶提供了反應(yīng)過程中所必需的活化能，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率C酶結(jié)構(gòu)的改變可導(dǎo)致其活性部分或全部喪失D線粒體中有催化葡萄糖分解的酶 解析酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)或RN

11、A，其基本組成單位為氨基酸或核糖核苷酸；酶對(duì)酶促反應(yīng)的作用機(jī)制是降低反應(yīng)的活化能，而不是提供活化能；酶的功能是由酶的結(jié)構(gòu)決定的，其結(jié)構(gòu)改變可導(dǎo)致其活性部分或全部喪失；線粒體內(nèi)沒有催化葡萄糖分解的酶。 答案C 2下列關(guān)于酶和激素的敘述，正確的是 ()A同一種酶不可能存在于分化程度不同的活細(xì)胞中，一種激素只有一種靶細(xì)胞B酶和激素發(fā)揮作用時(shí)均需要與特定的物質(zhì)相結(jié)合C酶可以為合成激素的反應(yīng)物提供活化能，從而加快激素的合成速率D在最適溫度和pH值條件下，最適合酶的保存 解析不同的細(xì)胞可以合成相同的酶，例如呼吸酶，一種激素可以作用于多種不同的靶細(xì)胞，例如甲狀腺激素，A錯(cuò)；酶和激素發(fā)揮作用時(shí)均需要與特定物質(zhì)

12、結(jié)合，B正確；酶只能降低活化能，不能提供活化能，C錯(cuò)；酶的保存應(yīng)降低其活性，在低溫條件下，D錯(cuò)。 答案B考點(diǎn)二酶的作用特性及相關(guān)曲線分析典例引領(lǐng)【典例1】 如圖是某種酶催化某二糖的水解過程示意圖。據(jù)圖分析下列說法正確的是() A該過程可以表示麥芽糖的水解 B反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變 C該酶也可以催化其他二糖的水解 D該反應(yīng)過程中的酶只能利用一次 解析由圖可知，該二糖由兩種不同的單糖構(gòu)成，可能是蔗糖或乳糖。反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變，可以重復(fù)利用。酶具有專一性，該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機(jī)理的曲線，正確的是 () 解析縱坐標(biāo)為反應(yīng)速

13、率，而非酶活性，所以A項(xiàng)曲線左側(cè)與X軸不應(yīng)有交點(diǎn)，A錯(cuò)誤；反應(yīng)速率與酶濃度應(yīng)成正比(底物足量)，B錯(cuò)誤；當(dāng)?shù)孜餅榱銜r(shí)，反應(yīng)速率也應(yīng)為零，C錯(cuò)誤；酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，D正確。 答案D “四看法”分析酶促反應(yīng)曲線跟進(jìn)題組1如圖1為溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響示意圖，圖2的實(shí)線表示在溫度為a的條件下生成物量與時(shí)間的關(guān)系。則圖2中可表示當(dāng)溫度提高一倍時(shí)生成物量與時(shí)間的關(guān)系的曲線是() A曲線1 B曲線2 C曲線3 D曲線4 解析從圖1可以看出，當(dāng)溫度由a變?yōu)?a時(shí)，酶促反應(yīng)速率提高，所以能在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 答案B 2某生物小組用某種酶進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，有關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖所示，下列說法正確的是 () A本實(shí)驗(yàn)研究的酶有麥芽糖酶和蔗糖酶 B三組實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明酶具有專一性、高效性和溫和性 C通過實(shí)驗(yàn)可以證明該種酶活性最大時(shí)的條件接近30 、pH7 DpH5或溫度為20 條件下酶活性下降的原因相同 解析圖3中，麥芽糖的含量減少，蔗糖保持不變，說明該實(shí)驗(yàn)研究的酶是麥芽糖酶。酶具有高效性是酶與無機(jī)催化劑相比，圖示中并沒有進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)。圖1中溫度為30 時(shí)，達(dá)到反應(yīng)平衡點(diǎn)所用的時(shí)間最短，說明此溫度最接近最適溫度：圖2中pH7時(shí)，底物剩余量最少，說明底物被分解的最多，因此，該種酶活性最大時(shí)的條件接近30 、pH7。 答案C