2013届全优设计高三生物一轮复习精品课件5.1降低化学反应活化能的酶(人教必修1)

即时训练4“多酶片”是一种可以治疗消化
不良,含有胰蛋白酶、胰淀粉酶和胃蛋白酶等多种消化酶,经特殊工 艺制成的双层药片。下列关于“多酶片”的分析不合理的是( ) 。 A.“多酶片”的外层含有胃蛋白酶,内层含有胰蛋白酶、胰淀粉酶等 B.“多酶片”的双层结构应是依据“药物先进入胃,然后才进入小肠” 来设计的 C.“多酶片”制成双层是为了使其中各种酶能缓慢地释放出来发挥 作用 D.“多酶片”可加水捣烂或嚼碎后再给孩子喂服,这样做不会降低 药效
核糖体
细胞核(真核生物)
一般来说,活细胞都能产生酶
细胞内、外或生物体外均可
生理功能 作用原理
生物催化作用 降低化学反应的活化能
2.酶化学本质的实验验证 (1)证明某种酶是蛋白质。 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→出现紫色反应。 (2)证明某种酶是RNA。 实验组:待测酶液+吡罗红染液→是否呈现红色。 对照组:已知RNA溶液+吡罗红染液→呈现红色。
C.酶都是在核糖体上合成的,所有的酶与双缩脲试剂发生作用都可产 生紫色反应
D.所有的酶都只能在常温、常压和中性环境中发挥作用
答案:B
解析:所有的活细胞都能产生酶,不是只有有分泌功能的细胞才能产 生,大多数酶是蛋白质,能与双缩脲试剂发生紫色反应,但也有部分酶 是RNA,不在核糖体上合成,也不能与双缩脲试剂反应。虽然大多数 酶都只能在温和的环境中起作用,但也有一些酶能耐受较严酷的环 境,如胃蛋白酶在酸性环境中起作用。
二、酶的作用、机理及特性 1.作用 提高反应速率,促进化学反应的进行。 2.作用机理 (1)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需要 的能量。 (2)酶的作用机理:降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比,酶降 低活化能的作用更显著。
3.作用特性 (1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。 (2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (3)作用条件较温和:过酸、过碱或温度过高,都会使酶的空间结构遭 到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。 (4)通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,证明酶具有 催化能力。同时也证明了酶具有高效性,使细胞代谢在常温常压条件 下快速进行。
3.酶的催化作用的实验验证
(1)原理:2H2O2
2H2O+O2。
(2)实验设计:
对照组:①H2O2溶液在常温下几乎不分解。
②2H
2O
2
90℃
2H
2O
O
2
(有气泡产生)
实验组
③2H2O2
Fe3
2H2O
O2
(有较多气泡产氢酶
2H
2O
O
2
(有大量气泡
产生)
(3)实验过程的变量及对照分析。
即时训练2下图表示人体肝细胞内的某种生 化反应,有关叙述正确的是( )。
A.甲和乙都是反应的底物 B.丙、丁的分子量之和小于乙 C.该反应过程一定发生在细胞外 D.甲、乙、丙可能都不是蛋白质
答案:D
解析:通过反应前后对比可知,甲没发生变化,可以判定甲为酶,乙被分 解成了丙和丁,该反应可能是水解反应。若是水解反应,则丙、丁的 相对分子质量之和应比乙相对分子质量大18。甲是酶,可在细胞外, 也可在细胞内起作用,甲也可能是RNA。
答案:C
4.对照实验 除了研究因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。它 一般要设置实验组和对照组。
即时训练3下列有关酶的叙述,正确的是( )。
①酶对底物有严格的选择性 ②酶的活性与温度呈正相关 ③酶在 发挥作用后即被分解 ④酶能降低化学反应的活化能 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 答案:B
A. pH=a时,e点下移,d点左移 B. pH=c时,e点为0 C.温度降低时,e点不移,d点右移
D. H2O2量增加时,e点不移,d点左移 解析:O2的最大释放量只与H2O2量有关,与酶的活性无关,与pH=b时相 比,pH=a时尽管酶的活性下降,e点不变,d点右移;H2O2不稳定,在H2O2 酶无活性时,H2O2仍然能分解产生O2;温度降低也只能使酶的活性降 低,e点不动,但H2O2完全分解所用的时间延长,d点右移;增加H2O2的量, e点上移,d点右移。
答案:D
解析:胰蛋白酶、胰淀粉酶只有在小肠的偏碱性环境中才有活性。 加水捣烂或嚼碎后,胰蛋白酶、胰淀粉酶在经过胃部酸性环境时就 可能失活,降低药效。
考点一 酶的本质、作用及其实验验证
1.酶的本质及生理功能
化学本质 合成原料
绝大多数是蛋白质 氨基酸
少数是RNA 核糖核苷酸
合成场所 来源 作用场所
自变量
因变量
无关变量
对照组 实验组
②号:90 ℃水浴 H2O2分解速 加入H2O2的
加热
度用产生气 量;实验室的
③号:加入3.5% 泡的数目多 的FeCl3溶液2滴 少表示 ④号:加入20%
温度;FeCl3 溶液和肝脏 研磨液的新
的新鲜肝脏研
鲜程度
磨液2滴
①号 试管
②③④ 号试管
(4)实验结论。
①酶具有催化作用,同无机催化剂一样,都可以加快化学反应速率。
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA C.乙酶的化学本质为蛋白质 D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 解析:大部分酶的本质是蛋白质,少量的酶是RNA,用蛋白酶处理后,乙 酶活性降低,说明乙酶的成分是蛋白质,被蛋白酶处理后被分解,而甲 酶不变,则说明甲酶可能是RNA或者能够抗这种蛋白酶的降解。 答案:B
解析:酶具有专一性,只能催化一种或一类化学反应,故①正确;酶的活 性受温度影响,在一定范围内,随着温度升高,酶活性提高,超过最适温 度,随着温度升高,酶的活性降低,故②错误;酶发挥催化作用后不会立 即降解,而是能重复发挥作用一段时间,故③错误;酶催化化学反应的 机理是降低化学反应的活化能,故④正确。
3.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
(1)甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率v随底物 浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量限制,酶促反应 速率不再增加。 (2)乙图:在底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度 成正比。
【例2】 (2011·太原模拟)图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表 示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该 酶促反应过程中改变某一初始条件,以下改变正确的是( )。
②酶具有高效性,同无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
谢活动。
易错提示(1)原核生物也可产生酶,以完成细胞代
(2)酶的作用是催化化学反应,并不能调节细胞的代谢活动。
(3)酶的含量很少,但因其具有高效性,所以能催化反应快速进行。
【例1】 (2011·课标全国高考理综,2)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。下列分析错误的是( )。
第5章 细胞的能量供应和利用
第1讲 降低化学反应活化能的 酶
一、酶的本质 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质, 少数是RNA。
即时训练1下列关于酶的叙述中正确的是( )。 A.酶是由有分泌功能的细胞产生的、并且能调节生物体生命活动的 物质 B.活细胞都可产生酶,酶可在细胞外起作用
考点二 与酶有关的曲线分析
1.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。
2.影响酶活性的曲线
(1)甲、乙曲线表明:①在一定温度或pH范围内,随温度或pH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过酸、 过碱、高温都会使酶失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构 未被破坏,温度升高可恢复活性。 (2)从丙图可以看出:在酶有活性的前提下反应溶液pH的变化不影响 酶作用的最适温度。