第二单元细胞的能量供应和利用
第9讲降低化学反应活化能的酶
课标内容(1)说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。(2)实验:探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
考点一酶在代谢中的作用
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理
2H2O2eq\o(―――――→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O+O2↑,可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。
(2)实验设计与现象分析
(3)实验变量与对照分析
(4)实验结论
①②对照,说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率;
①④对照,说明酶具有催化作用;
③④对照,说明酶具有高效性。
2.酶的作用机理降低化学反应的活化能
①加热不能降低化学反应的活化能,但是可以为反应提供能量。
②酶可以重复多次利用,不会立即被降解。
③检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块,通过观察其消失情况得出结论,因蛋白酶本身也是蛋白质,不能用双缩脲试剂鉴定。
④酶既可以作为催化剂,又可以作为另一个化学反应的底物。
3.酶本质的探究历程(连线)
4.酶的本质和作用
5.酶的特性
(1)高效性
酶与无机催化剂的相同点:①都能降低化学反应的活化能;②可加快化学反应速率,缩短达到平衡点的时间,但不改变平衡点。
(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
在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;低温条件下酶的活性很低,但空间结构稳定;酶的保存宜选择低温、适宜的pH等条件。
(1)淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高。(2023·浙江6月选考,10C)(×)
提示pH过高会导致酶变性失活。
(2)“探究温度对酶活性的影响”实验中,室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合后,在设定温度下保温。(2022·北京卷,12C)(×)
提示应分别在设定温度下保温一段时间后再混合。
(3)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。(2021·湖北卷,2D)(×)
提示一般来说,动物体内酶的最适温度比植物低。
(4)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。(2021·全国甲卷,1A)(×)
提示大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;只有部分激素是蛋白质类。
(5)胰蛋白酶和胰岛素发挥作用后都立即被灭活。(2020·海南卷,8C)(×)
提示酶可以重复多次利用,不会立即被降解。
1.(2023·全国乙卷,32节选)酶在细胞代谢中发挥重要作用,与无机催化剂相比,酶所具有的特性是______________________(答出3点即可);煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高温破坏了酶的________。
提示高效性、专一性、作用条件较温和空间结构
eq\x(必修1P82“探究·实践”)
2.已知胃蛋白酶的最适pH为1.5,小肠液的pH为7.6,胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗?为什么?________________________________________
___________________________________________________________________。
提示不能。因为没有了适宜的pH,胃蛋白酶活性大大下降甚至失活,不再发挥作用
3.如果开始时三组底物浓度相同,在时间t2时,向60℃组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,60℃组产物总量________,原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示不变60℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加
1.酶促反应速率的影响曲线分析
(1)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
(2)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
(3)温度和pH对酶促反应速率的影响
2.教材中具有专一性(或特异性)的五类物质
考向1结合酶的本质、作用和特性,考查生命观念
1.(2022·湖南卷,3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是()
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶