降低化学反应活化能的酶一轮复习课件

第1讲降低化学反应活化能的酶必修一2015备考·四川最新考纲1．酶的作用和本质(Ⅱ)2.酶的特性(Ⅱ)3.实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解探究影响酶活性的因素考点1酶的本质和作用(5年12考)(2013课标Ⅱ、安徽理综、四川理综、重庆，2012天津、海南、全国，2011全国……)1．酶的本质和作用绝大多数是少数是合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核来源一般来说，都能产生酶生理功能具有作用作用原理降低化学反应的蛋白质RNA活细胞催化活化能化学本质2.酶本质的探索(连一连)3．酶的特性(1)：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。(2)：每一种酶只能催化化学反应。(3)作用条件较温和：在条件下，酶的活性最高。高效性专一性一种或一类最适温度和pH特别提醒酶与无机催化剂的相同之处：(1)化学反应前后数量和性质不变。(2)加快化学反应的速度，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点。(3)都能降低化学反应的活化能。思维激活甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示，请思考：(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？出现此结果表明酶具哪种特性？(2)乙酶活性改变的机制是什么？思维深化比较酶与激素酶激素来源机体活细胞内分泌腺或具有内分泌功能的细胞，以及某些植物细胞本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA有些是蛋白质，有些是固醇类物质，有些是多肽、氨基酸的衍生物等生理功能催化作用调节作用作用部位细胞内或分泌到细胞外催化特定化学反应随体液传送至相应组织器官，调节生理活动作用于靶细胞相同点含量少、作用大，都是高效能物质考点2酶作用相关图像及曲线解读(5年6考)(2012福建理综，2011海南、全国新课标，2010全国卷……)1．表示酶专一性的图像和曲线解读(1)图像图中表示酶，表示被催化的底物AB(2)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的变化是，说明酶A能催化该反应。②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明。明显加快酶B不能催化该反应2．表示酶高效性的曲线解读(1)曲线(2)解读：由曲线可知：的催化效率更高；酶只，不改变化学反应的。因此，酶(“能”或“不能”)改变最终生成物的量。酶比无机催化剂能缩短达到化学平衡所需的时间平衡点不能3．影响酶活性的曲线(1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会。最高明显降低(2)分析图A、B中曲线的起点和终点有何特点？思考原因是什么？提示过酸、过碱、高温会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构。(3)分析图C中的曲线可知反应溶液中pH的变化(会，不会)影响酶作用的最适温度。不会思维激活若将A图中的横坐标改为底物浓度或酶浓度，曲线又该如何画呢？请在下面的坐标系中绘出提示1．验证酶的本质(1)验证酶是蛋白质①实验组：待测酶溶液＋―→是否出现紫色反应；②对照组：标准蛋白质溶液＋试剂―→紫色反应。③变量分析：自变量为；因变量为。④实验结果分析：双缩脲试剂双缩脲待测酶溶液和标准蛋白质溶液是否有紫色反应实验组出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质(2)验证酶是RNA①实验组：待测酶溶液＋试剂―→是否出现红色；②对照组：标准RNA溶液＋试剂―→出现红色。③变量分析：自变量为；因变量为。④实验结果分析：吡罗红吡罗红待测酶溶液和标准RNA溶液是否出现红色实验组出现红色，证明待测酶的化学本质是RNA2．验证酶的催化作用(1)实验组：底物＋相应的酶液―→底物是否被分解；(2)对照组：底物＋―→底物不被分解。(3)变量分析：自变量为；因变量为。(4)实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用。等量蒸馏水相应的酶液的有无底物是否被分解思考：通常以什么为底物，如何检测实验结果？3．验证酶的专一性(1)方案一：用同种酶催化两种不同物质实验组：反应物＋相应酶溶液―→反应物被分解；对照组：另一反应物＋―→。(2)方案二：用两种不同酶催化同一物质实验组：反应物＋相应酶溶液―→反应物被分解；对照组：＋―→。变量分析：方案一中的自变量为，方案二的自变量为，因变量均为。等量相同酶溶液反应物不被分解相同反应物等量另一种酶溶液反应物不被分解反应物的不同酶溶液的不同反应物是否被分解4．验证酶的高效性(案例——比较过氧化氢在不同条件下的分解)小、少、慢燃烧大、多、快剧烈燃烧变量分析：无机催化剂(FeCl3)和过氧化氢酶产生的气泡的数目多少表示温度新鲜程度注意事项(1)实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料——肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。(2)实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。(3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断。5．温度对酶活性的影响(1)原理解读①②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)实验设计思路思考：能否用斐林试剂进行检测？为什么？(3)实验设计程序注意：本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。6．pH对酶活性的影响(1)原理解读②pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。(2)实验设计思路①2H2O2―――――→过氧化氢酶2H2O＋O2H2O2溶液＋pH1酶液H2O2溶液＋pH2酶液⋮H2O2溶液＋pHn酶液――→检测O2的产生速率注意：本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。[典例透析]【典例】(2012·福建理综，26)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是________。(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。单位时间内________可以表示蛋白酶催化效率的高低。④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？________。理由是：________________________________________。(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低________的比例，以减少对海洋的污染。解析(1)分析图可知，在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶活性最高，故其催化效率最高。(2)酶具有专一性，蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。由图1可知胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。实验中为了控制温度常用水浴保持恒温。酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。图2显示随着温度的提高，酶的活性逐渐升高，酶活性峰值并未出现，故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18℃间”的假设不成立。(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少，活性低，故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。答案(1)幽门盲囊蛋白酶(2)①蛋白质双缩脲②2和8③水浴底物消耗量(或产物生成量)④不能据图可知随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现(3)淀粉、脂肪[对点强化]下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，a～d表示4支试管，①～⑦表示实验步骤。对该实验方案的有关评价，错误的是()。abcd①淀粉溶液蔗糖溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL②37℃温水中水浴加热10min③将c倒入a，将d倒入b④37℃温水中水浴加热10min⑤加入现配的斐林试剂溶液2mL⑥37℃恒温水浴2min⑦观察并记录颜色变化A.加入的唾液淀粉酶的量属于无关变量B．应将斐林试剂改为碘液C．②④⑥的温度设置有一处错误D．第②步操作可以省略解析考查与酶有关的实验设计。此实验的自变量是所加底物不同，酶量属于无关变量，A项正确；不能将斐林试剂改为碘液，因为其一碘液无法检测蔗糖，其二碘液只能证明淀粉的存在，对淀粉没有被水解和淀粉未完全水解的检测结果不容易区分，B项错误；⑥处的温度应为50～65℃，C项正确；第②步操作省略不影响实验结果，D项正确。答案B真题演练·提升考能