1、第三章细胞中能量的转换和利用 第一节 生命活动需要酶和能源物质第1课时生物催化剂酶重点疑难全突破主题一 酶的本质小思考1.我们人体需要的酶能否从食物中获得?提示:不能,酶只能在生物体(细胞)内合成。2.具有分泌功能的细胞才能产生酶,这种说法对吗?提示:不对,一般活细胞都能产生酶。主题二 酶的催化作用及其特性1.酶的作用机理:(1)作用机理:_反应的活化能。(2)图示解读:写出AC和BC段含义:AC段:在_的条件下,反应所需要的活化能。BC段:_的活化能。降低无酶催化酶降低2.酶的高效性:(1)作用机理:酶能降低生化反应所需的_,使生化反应在较低能量水平上进行,与无机催化剂相比较,酶降低活化能的
2、作用_。(2)图像解读:曲线模型曲线分析甲:高效性催化剂可加快化学反应速率。_,a、c曲线对比只能说明酶具有催化作用。当底物量一定时,酶只能缩短达到反应平衡所需的_,不改变产物的_活化能更显著a a、b b相比较才可说明酶催化的高效性时间最大生成量3.酶的专一性:(1)作用模式图:(2)图形解读:图中A表示_,B表示被A催化的_,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被A催化的物质。酶和被其催化的反应物分子都有_。酶作为催化剂反应前后_均不发生改变,但生物体内酶在不断更新。酶底物特定的结构数量和性质4.酶的催化作用通常是在常温、常压下进行的:(1)pH对酶促反应速率的影响:在_时,酶的
3、催化作用最强,高于或低于最适pH,酶的催化作用将减弱。过酸、过碱都会使酶_。不同的酶_不同。最适pH变性失活最适pH(2)温度对酶促反应速率的影响:在一定的温度范围内,酶促反应速率随着温度的_而_;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而_。低温影响酶的活性,但不会使酶的_被破坏,温度升高后,酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性,甚至使其_。升高升高降低空间结构永久失活点易错1.酶不具有调节作用:激素起到调节作用。2.酶不能提供能量:酶只是降低化学反应的活化能。拓思维加酶洗衣粉加酶洗衣粉的洗涤效果更好是因为添加了蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,这些酶能将大分子的有
4、机物分解成小分子物质。小思考1.肽酶能催化多种多肽水解成氨基酸,是否说明肽酶没有专一性?解释原因。提示:不是。酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应,肽酶催化的是一类化学反应,说明其具有专一性。2.淀粉酶溶液中加入蛋白酶是否会导致淀粉酶活性发生变化?为什么?提示:会。淀粉酶的化学本质是蛋白质,加入蛋白酶能将其水解,使其丧失活性。小思考1.底物浓度对酶促反应速率有什么影响?提示:在一定的反应物浓度范围内,酶促反应速率随反应物浓度的增加而增加;当反应物浓度达到某一定值后,再增加反应物浓度,反应速率也不再上升。这是受酶活性或酶浓度的限制。2.酶浓度对酶促反应速率有什么影响?提示:当反应物浓
5、度大大超过酶浓度时(底物充足),酶浓度与酶促反应的速率成正比。拓思维多酶片1.组成:多酶片是双层糖衣片,外层是普通糖衣,内层为肠溶片。2.作用:进入胃后不被胃酸溶解,直至进入小肠接触到碱性的肠液后才溶解,使药物在小肠发挥作用。若咀嚼服用,消化酶在胃中会被胃酸破坏而失去作用。3.用途:多酶片中含多种消化酶,用于治疗消化不良症。主题三 有关酶的实验1.鉴定酶的化学本质:(1)设计思路:绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。利用_的原理设计鉴定方案即可。(2)设计方案:双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应2.验证酶的高效性:(1)设计思路:通过将_(主要是酶与无机催化剂)催化同一底物的反应速率进行比
6、较,得出结论。(2)设计方案:项目实验组对照组材料等量的_试剂与底物相对应的_等量的_现象反应速率很_或反应用时_反应速率缓_或反应用时_结论酶具有_不同类型催化剂同一种底物酶溶液无机催化剂短快慢长高效性3.验证酶的专一性:(1)设计思路:同种酶与不同底物混合,最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。(2)设计方案:项目方案实验组对照组材料与酶相对应的_试剂_(等量)现象发生反应不发生反应结论酶具有_底物另外一种底物同一种酶专一性4.“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH:(2)设计方案:小思考1.将A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后,酶A的活性不变,酶B的活性下降,请你推断酶A和酶B的化学本质分别
7、是什么?提示:酶A的化学本质是RNA,酶B的化学本质是蛋白质。2.在探究pH对酶活性的影响实验中,为什么不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料?提示:在酸性条件下淀粉本身分解也会加快,从而影响实验结果。点易错1.检测试剂的选择:(1)用淀粉酶来验证酶的专一性时,底物选择淀粉和蔗糖,检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。(2)选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响,检测底物被分解的试剂宜选用碘液,不宜选用斐林试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。2.底物与酶的混合:(1)在探究温度对酶活性的影响实验中,底物和酶溶液应先分别在预设
8、的温度中保温一段时间后再混合,保证反应从一开始就是预设温度。(2)在探究pH对酶活性的影响实验中,宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰),且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触,不宜在未达到预设pH前,让反应物与酶接触。拓思维实验设计的变量分析:(1)探究酶作用的高效性时,应围绕无机催化剂和酶制剂这一单一变量设置对照。(2)探究酶作用的专一性时,应围绕底物或酶种类设置变量。情境应用提素养中国是世界第一养蜂大国,蜂产品产量和出口量以及蜂群数量位居世界首位。营养丰富深受人们喜欢的蜂蜜加工过程中,酶活性常常发生变化。蜂蜜中的淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标。科研人员以新鲜椴树蜂蜜为实验材料,经过不同加工条件处理后,在相同条件下检测蜂蜜中的淀粉酶活性如表所示。备注:1 g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下 可催化1%淀粉溶液的毫升数称为淀粉 酶值探讨:(1)请你分析本实验的自变量和因变量分别是什么。提示:实验的自变量是不同的加工温度和不同的加工时间,因变量是淀粉酶值。(2)国家标准规定合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上。请分别对生产中蜂蜜加工和生活中蜂蜜食饮各提出一条建议。提示:蜂蜜加工:30、40 条件下加工不要超过3小时或50、60 条件下加工不要超过2小时或70 条件下加工不要超过1小时。蜂蜜食饮:不要用温度太高的水冲饮,不要加热食用。
