2012非常讲练测高三生物一轮复习精品学案(人教版)1-5-第一课时 降低化学反应活化能的酶

第五章 细胞的能量供应和利用

第一课时 降低化学反应活化能的酶

课本回归

一、酶的本质

1．酶本质的探索

最初科学家通过大量实验证明，酶的化学本质是________；在20世纪80年代，又发现少数________也具有催化作用。 2．酶的本质

酶是________产生的具有催化作用的________，其中绝大多数是________，少数是________。 二、酶的作用

1．作用

提高________，促进化学反应的进行。

2．作用机理

(1)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。

(2)酶的作用机理：降低化学反应的________。与________相比，酶降低活化能的作用更显著。

3．作用特性

(1)________：酶的催化效率大约是________的107～1013倍。

(2)专一性：每一种酶只能催化________化学反应。

(3)作用条件较温和：________________，都会使酶的________遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性________，但不会失活。

答案：

一、1.蛋白质RNA 2.活细胞有机物蛋白质RNA

二、1.反应速率 2.(1)常态活跃(2)活化能无机催化剂 3.(1)高效性无机催化剂

(2)一种或一类(3)过酸、过碱或温度过高空间结构降低

1．酶的本质及生理功能

(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→出现红色。

(2)比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3＋等不同条件下气泡产生多少或卫生香燃烧剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。

2．实验过程的变量及对照分析

(1)酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。 (2)酶具有高效性，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

(2)用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。 2．实验程序

1．温度对酶活性的影响 (1)原理解读

②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)实验设计思路

(3)实验设计程序

(4)实验的变量分析

(1)原理解读

②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。

(2)实验程序

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．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。3．影响酶活性的曲线

(1)甲、乙曲线表明：

①在一定温度(pH)范围内，随温度(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：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。

4．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，受酶数量和酶活性限制，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。

例一 (2010·南京模拟)下列有关酶的叙述，正确的是 ( )

A．所有酶都含有肽键，用双缩脲试剂进行检验可以呈现颜色反应

B．酶催化的专一性表现在它能催化一种化合物或一类化合物的化学反应

C．酶催化反应产物对酶的活性不具有调节作用

D．酶分子结构在高温、低温、过酸、过碱条件下均会受到破坏而使酶失去活性

解析：大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，RNA不含肽键，不能用双缩脲试剂进行检验；酶的活性调节是通过酶的直接或间接催化产物与酶结合，使酶活性降低而完成的；酶分子结构在低温条件下只是活性下降，结构不会受到破坏，温度适宜时活性还可恢复。

答案：B

对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是 ( )

A．二者的基本原理是不同的

B．前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量

C．二者都可以降低过氧化氢分子的活化能

D．酶和Fe3＋的作用原理是不同的

答案：A

解析：加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使反应进行；催化剂是降低过氧化氢分子的活化能，使分子原来具有的能量达到活化能，从而能够发生反应，二者的基本原理是不同的；酶和Fe3＋都是催化剂。它们的作用原理是相同的，只是效率不同。

例二已有工厂利用酶使废弃动植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，最适用于该过程的酶是( )

A．胆碱酯酶B．固醇酯酶

C．脂肪酶 D．磷脂酶

解析：能够将废弃动植物油脂降解的酶是脂肪酶，只有将动植物油脂分解成甘油和脂肪酸后，才能与甲醇等反应生产生物柴油，这是对酶的专一性知识的考查。

答案：C

某同学通过实验发现，同样条件下α－淀粉酶在35 ℃时催化效率不如唾液淀粉酶高。该同学想就这一问题做进一步探究实验，下列哪一项探究课题最合理( ) A．温度对α－淀粉酶活性的影响

B．pH对α－淀粉酶活性的影响

C．淀粉对α－淀粉酶活性的影响

D．α－淀粉酶的浓度对催化效率的影响

答案：A

解析：造成同样条件下α－淀粉酶在35 ℃时催化效率不如唾液淀粉酶高的原因，不是pH、反应底物淀粉、α－淀粉酶的浓度等因素，而是温度，故可设置一系列温度梯度来探究温度对α－淀粉酶活性的影响。

例三下列符合图示含义的是 ( )

A．随pH从5升高到7，酶的活性逐渐降低

B．随pH从5升高到7，酶的最适温度不变

C．温度从0～A变化过程中，酶的活性逐渐降低

D．该酶的最适pH为7

解析：从图示可以看出酶的活性在pH为6时比pH为5