降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶市賽

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶步驟試管編號說明1234

一H2O2濃度劑量二劑量結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解2mL2mL2mL2mL3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量y=k·x變量對照組1實(shí)驗(yàn)組對照實(shí)驗(yàn)活化能酶并未供給過氧化氫能量，只是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能。同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。為什么在酶的催化作用下,過氧化氫的分解速度加快了呢？酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的圖解發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)發(fā)酵與整個細(xì)胞的活動有關(guān)發(fā)酵與細(xì)胞中某些物質(zhì)有關(guān)酵母細(xì)胞中的某物質(zhì)能在細(xì)胞外起作用酶是蛋白質(zhì)巴斯德之前巴斯德李比希畢希納薩姆納關(guān)于酶本質(zhì)的探索酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。二、酶的本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA來源功能化學(xué)本質(zhì)活細(xì)胞產(chǎn)生的催化劑酶1酶能降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡的時間，但并不改變反應(yīng)的方向。2反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量均沒有變化?！纠?】甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如圖所示。下列分析錯誤的是A甲酶能夠抗該種蛋白酶降解C乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)D乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變B【解題關(guān)鍵】解答本題的關(guān)鍵是通過圖中蛋白酶對兩種酶的作用結(jié)果來判斷兩種酶的化學(xué)本質(zhì)，然后逐項(xiàng)分析?！窘馕觥棵傅淖饔镁哂袑Ｒ恍?，用蛋白酶處理后，蛋白質(zhì)類酶的活性會因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)改變而逐漸降低，非蛋白質(zhì)類酶的活性不會受影響。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，因此乙酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，甲酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA。三、酶的特性少量肝臟研磨液比較過氧化氫酶和Fe3的催化效率。事實(shí)上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的倍。107～1013肝臟必須是新鮮的。三氯化鐵溶液12121酶的高效性淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部分浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min2號試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號試管中加入2mL淀粉溶液無變化磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用2酶的專一性思考：實(shí)驗(yàn)中能否使用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑？提示：不能。因?yàn)榈庖褐荒軝z測淀粉是否被水解，蔗糖分子是否被水解不能用碘液檢測。在合適的條件下將肉塊和蛋白酶放到一起疑問：60℃時，為什么肉塊長時間不能被分解？3酶的催化需要溫和的條件探究影響酶活性的條件思考：實(shí)驗(yàn)中可以選擇過氧化氫酶催化過氧化氫嗎？提示：不可以。因?yàn)檫^氧化氫在加熱條件下會分解。通過以上實(shí)驗(yàn)可以知道，酶在最適溫度下，活性最高。那么pH不同，對酶的活性有沒有影響呢？設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，來探究pH會不會影響酶的催化效率（活性）？1號試管過氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管加入過氧化氫酶2滴，振蕩2～3min試管各加入2mL過氧化氫溶液無明顯變化pH＝7pH=12pH＝2將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中只有在適合的pH下酶的催化效果最好復(fù)燃無明顯變化探究pH對過氧化氫酶活性的影響1具有高效性2具有專一性3作用條件較溫和要有合適的溫度要有合適的pH比較過氧化氫酶和Fe3＋的催化效率淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用溫度對淀粉酶活性的影響pH對過氧化氫酶活性的影響酶的特性四、影響酶促反應(yīng)速率的因素：1溫度3酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快4底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快；但達(dá)到一定濃度后，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定影響酶活性的因素一定影響酶促反應(yīng)的速率?！纠?】2013·海南高考關(guān)于溫度對酶活性影響的敘述,錯誤的是A不同酶的最適溫度可能相同B隨著溫度降低,酶促反應(yīng)的活化能下降C酶活性最高時的溫度不適合該酶的保存D高溫下酶失活是酶空間結(jié)構(gòu)破壞的結(jié)果B【解題指南】解答本題時需關(guān)注以下兩點(diǎn):1溫度能影響酶的活性,最適溫度時酶的活性最高。2高溫使酶變性失活,低溫使酶活性降低,但不失活,可用于酶的保存?！窘馕觥勘绢}考查酶的活性與溫度的關(guān)系。A項(xiàng),不同酶的最適溫度可能相同,也可能不同,故正確。B項(xiàng),活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量,活化能與溫度無關(guān),故錯誤。C項(xiàng),酶是保存在低溫環(huán)境下的,酶活性較高時不適合酶的保存,故正確。D項(xiàng),高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿破壞酶的空間結(jié)構(gòu)使酶變性失活,故正確。【警示】實(shí)驗(yàn)中溫度和pH的控制在設(shè)計(jì)酶需要適宜的溫度和pH的實(shí)驗(yàn)中，每一組實(shí)驗(yàn)都必須事先將底物、酶液分別處理到各自所需要控制的溫度和pH，使反應(yīng)一開始便達(dá)到預(yù)設(shè)溫度和pH，減小實(shí)驗(yàn)誤差。若先將底物與酶液混合后再控制溫度和pH，則會由于酶的高效性，導(dǎo)致酶促反應(yīng)在達(dá)到所控溫度和pH條件前發(fā)生。1．關(guān)于酶的特性，下列表述中錯誤的是（）A酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(jī)物B化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變C酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力D2下列關(guān)于酶的敘述，不正確的是（）A絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)B能夠催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶C酶的催化效率高是因?yàn)槠浣档突罨艿淖饔蔑@著D酶催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的【解析】絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)為RNA；脂肪酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，所以用蛋白酶才能夠?qū)⑵渌?；酶能夠較大幅度地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能；溫度、pH等都會對酶的活性產(chǎn)生影響，所以酶催化的化學(xué)反應(yīng)一般在比較溫和的條件下進(jìn)行。B3將唾液淀粉酶先放入沸水中2分鐘，再放在37℃的恒溫水浴中，酶的催化效率前后變化是（）A不斷降低B先升后降C先降后升D沒有變化D4下圖縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中能正確表示酶量增加1倍時，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的