第一講降低化學反應活化能的酶

第一講降低化學反應活化能的酶第一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一

分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能分析實驗結果：第二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一催化劑可以降低化學反應的活化能，而且與無機催化劑相比較，酶的作用更顯著，因而催化效率更高。第三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一2.酶的催化作用反應過程能量abcd初態(tài)終態(tài)活化態(tài)無催化劑

加酶

思考(1)bd段代表的含義是什么？(2)cd段代表的含義是什么？(3)若將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則c點在縱軸上將哪移動？第四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一1.右圖表示某反應進行時，有酶參與和無酶參與的能量變化，則下列敘述正確的是(

)A．此反應為放能反應B．曲線Ⅰ表示有酶參與C．E1為反應前后能量的變化D．酶參與反應時，所降低的活化能為E4第五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一1.反應P+QR,曲線E表示在沒有酶時此反應的過程。在t1時，將催化此反應的酶加于反應混合物中。則表示此反應進程的曲線是()t1AEBCDC時間

[R][P]×[Q]第六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一酶的概念

酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質，少數(shù)是RNA。思考：酶都是在核糖體上合成的嗎？化學本質絕大多數(shù)是蛋白質少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體主要是細胞核來源一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶生理功能具有催化作用第七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一2.(2015·海南卷，4)關于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，錯誤的是(

)

A．酶的化學本質是蛋白質或RNAB．脲酶能夠將尿素分解成氨和CO2C．蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類D．纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁第八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一1．(2016·山西康杰中學等聯(lián)考)下列關于酶的敘述正確的是(

)A．酶是由腺細胞合成的具有催化作用的有機物B．所有酶用雙縮脲試劑進行檢測都可以呈現(xiàn)紫色反應C．酶分子在催化反應完成后立即被降解成氨基酸D．消化酶在消化腺細胞內(nèi)合成并分泌到細胞外的過程中共穿過0層磷脂雙分子層第九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一1.甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關系如下圖所示，請思考：(1)甲、乙兩種酶的化學本質分別是什么？請說出判斷依據(jù)。(2)乙酶活性改變的機制是什么？其活性能否恢復？(3)欲讓甲、乙兩種酶的變化趨勢換位，應加入何類酶？第十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一1.溫度、pH影響酶活性的曲線三、與酶有關的曲線分析第十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一2.底物濃度與反應速率其他環(huán)境條件適宜且不變：第十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一3.酶濃度與反應速率在一定范圍內(nèi)隨著酶濃度的增加，反應速率也增加，但達到一定濃度后不再增加，原因是受到底物濃度的限制。酶促反應速率與酶濃度成正比。

酶濃度三、與酶有關的曲線分析其他環(huán)境條件適宜且不變底物一定的條件下在底物充足的條件下第十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一4.表示酶高效性的曲線三、與酶有關的曲線分析（1）催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能縮短達到化學反應平衡所需時間,不改變化學反應的平衡點。第十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一5、表示酶專一性的曲線加入酶B的反應速率與無酶條件下的反應速率相同，而加入酶A的反應速率隨反應物濃度增大明顯加快，說明酶B對此反應無催化作用，進一步說明酶具有專一性。三、與酶有關的曲線分析第十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一6.綜合（1）縱坐標為反應物剩余量，剩的越多，生成物越少，反應速率越慢。（2）當pH改變時，最適溫度保持不變。三、與酶有關的曲線分析第十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一判斷第十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一對點小練2.(2013·課標Ⅱ，6)關于酶的敘述，錯誤的是(

)A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結構C．酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速度D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物第十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一高考?？嫉拿讣捌渥饔脷w納(1)DNA聚合酶：將單個的脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成鏈(2)DNA連接酶：將兩個DNA片段連接起來(3)RNA聚合酶：將單個的核糖核苷酸連接成鏈，并能夠在轉錄時打開DNA堿基對間的氫鍵(4)解旋酶：在DNA分子復制過程中打開DNA堿基對之間的氫鍵(5)ATP水解酶：能打開遠離腺苷的高能磷酸鍵(6)ATP合成酶：能連接遠離腺苷的高能磷酸鍵(7)限制性核酸內(nèi)切酶：識別特定的核苷酸序列，從固定的切點切開磷酸二酯鍵(8)蛋白酶：將蛋白質的部分肽鍵切斷，得到不同的肽鏈和氨基酸(9)纖維素酶、果膠酶：水解纖維素、果膠，破壞植物細胞壁第十九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一對點小練(2016·江西師大附中月考)如圖曲線b表示在最適溫度和pH條件下，反應物濃度與酶促反應速率的關系。據(jù)圖分析正確的是(

)A．增大pH，重復該實驗，A、B點位置都不變B．B點后，升高溫度，酶活性增加，曲線將呈現(xiàn)c所示變化C．酶量增加后，圖示反應速率可用曲線a表示D．反應物濃度是限制曲線AB段反應速率的主要因素第二十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一1.(2016·江蘇卷，8)過氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設計實驗如下表。下列相關敘述正確的是(

)A．1號管為對照組，其余不都是實驗組B．2號管為對照組，其余都為實驗組C．若3號管顯橙紅色，無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶D．若4號管不顯橙紅色，表明白菜梗中無過氧化物酶解析管號1%焦性沒食子酸/mL2%H2O2/mL緩沖液/mL過氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL1222－－－222－2－－322－－2－422－－－2第二十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一已知2H2O2=2H2O+O2↑,可以通過觀察反映過程中O2的生成速度（即氣泡從溶液中釋放的速度）來判斷H2O2分解反應的速度。請用所給的實驗材料和用具設計實驗，使其能同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟，預測實驗結果，得出結論，并回答問題。

實驗材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液，蒸餾水，3.5%FeCL3溶液，0.01%牛過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。實驗步驟第二十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一（2）實驗結果預測及結論：整個實驗中不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是____________________________

由此可得出的結論是________________________________________________________（2） 如果僅將實驗中的恒溫水浴改為800C,重做上述實驗，O2釋放的速度最快的是_____________，原因是_____________________________________________第二十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一2.（12分）現(xiàn)有一種細菌M，能夠合成某種酶，并能分泌到細胞外。為了研究其培養(yǎng)時間與細胞數(shù)、細胞外酶濃度和總酶濃度的變化關系，請根據(jù)以下提供的實驗材料寫出實驗思路，并預測實驗結果。實驗材料：若干個培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)液、細菌M（要求與說明：實驗僅設一組；實驗儀器、試劑、用具及操作不做要求；實驗條件適宜）請回答：（1）實驗思路：…………（2）預測實驗結果（設計一個坐標系，并繪制預測的細胞數(shù)、細胞外酶濃度和總酶濃度的變化曲線）；

（3）測定總酶濃度時，應對細胞做_________處理。第二十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一3.動物腦組織中含有豐富的谷氨酸脫羧酸酶，能專一催化1mol谷氨酸分解為1mol－氨基丁酸和1molCO2。某科研小組從小鼠的腦中得到該酶后，在谷氨酸起始濃度為10mmol/L最適溫度、最適pH值的條件下，對該酶的催化反應過程進行研究，結果見圖1和圖2。圖1產(chǎn)物CO2濃度隨時間變化曲線圖2酶催化反應速率隨酶濃度變化曲線（注：酶濃度固定）（注：反應物濃度過量）第二十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一請根據(jù)以上實驗結果，回答下列問題：（1）在圖1中畫出反應過程中谷氨酸濃度隨時間變化的曲線（請用“1”標注）。（2）當一開始時，將混合物中谷氨酸脫羧酸酶的濃度增加50%或降低反應溫度10℃，請在圖1中分別畫出理想條件下CO2

濃度隨時間變化的曲線（請用“2”標注酶濃度增加后的變化曲線，用“3”標注溫度降低后的變化曲線），并分別說明原因。

(3）重金屬離子能與谷氨酸脫羧酸酶按比例牢固結合，不可解離，迅速使酶失活。在反應物濃度過量的條件下，向反應混合物中加入一定量的重金屬離子后，請在圖2中畫出酶催化反應速率隨酶濃度變化的曲線（請用“4”標注），并說明其原因。第二十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一管號GA溶液緩沖液水半粒種子10個實驗步驟實驗結果步驟1步驟21011帶胚25℃保溫24h后去除種子，在各試管中分別加入1mL淀粉液25℃保溫10min后各試管中分別加入1mL碘液，混勻后觀察溶液顏色深淺＋＋2011去胚＋＋＋＋30.210.8去胚＋＋40.410.6去胚＋50.410.6不加種子＋＋＋＋第二十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一3．(2013·課標Ⅱ，29)已知大麥在萌發(fā)過程中可以產(chǎn)生α-淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液處理大麥可使其不用發(fā)芽就產(chǎn)生α-淀粉酶。為驗證這一結論，某同學做了如下實驗：注：實驗結果中“＋”越多表示顏色越深，表中液體量的單位均為mL?；卮鹣铝袉栴}：(1)α-淀粉酶催化______________水解可生成二糖，該二糖是__________________。(2)綜合分析試管1和2的實驗結果，可以判斷反應后試管1溶液中的淀粉量比試管2中的________，這兩支試管中淀粉量不同的原因是_________________________________________________________________________________________________________。管號GA溶液緩沖液水半粒種子10個實驗步驟實驗結果步驟1步驟21011帶胚25℃保溫24h后去除種子，在各試管中分別加入1mL淀粉液25℃保溫10min后各試管中分別加入1mL碘液，混勻后觀察溶液顏色深淺＋＋2011去胚＋＋＋＋30.210.8去胚＋＋40.410.6去胚＋50.410.6不加種子＋＋＋＋

淀粉

麥芽糖

少

帶胚的種子保溫后能夠產(chǎn)生α－淀粉酶，使淀粉水解第二十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期一3．(2013·課標Ⅱ，29)已知大麥在萌發(fā)過程中可以產(chǎn)生α-淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液處理大麥可使其不用發(fā)芽就產(chǎn)生α-淀粉酶。為驗證這一結論，某同學做了如下實驗：注：實驗結果中“＋”越多表示顏色越深，表中液體量的單位均為mL?；卮鹣铝袉栴}：(3)綜合分析試管2、3和5的實驗結果，說明在該實驗中GA的作用是____________________________________。(4)綜合分析試管2、3和4的實驗結果，說明____________________________________。誘導種