内容正文:
第二节 酶在代谢中的作用
目标导航 1.通过学习,说出酶的化学本质以及酶在代谢中的作用。2.通过问题探究,分析影响酶活性的因素。3.结合实验,说出酶的特性。
一、影响酶活性的因素(阅读P58)
1.酶的概念
酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物大分子,其中绝大多数的酶是蛋白质。
2.新陈代谢与酶的关系
新陈代谢是活细胞全部有序化学反应的总称,其中大部分反应是在酶的催化作用下进行的。
3.酶活性的影响因素
(1)在适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。
①生物种类不同,酶的最适温度也有差异,某些温泉中的细菌,其酶的最适温度竟高达70℃。
②不同酶的最适pH也不同,人体内胃蛋白酶的最适pH为1.9,而胰蛋白酶的最适pH为8.1。
(2)温度过高和pH过低或过高都会使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。一定的低温使酶活性降低,但不会使酶失活。
二、酶的高效性和专一性(阅读P59-60)
1.探究活动:比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
(1)目的要求:比较酶与普通催化剂(Fe3+)的催化效率。
(2)实验原理:新鲜的肝脏研磨液含有过氧化氢酶,Fe3+是一种无机催化剂,它们都可以催化过氧化氢分解成水和氧气。
(3)活动程序及现象
(4)实验结论:酶具有高效性。
2.一种酶只能催化一种或一类底物的反应,说明酶还具有专一性。例如,唾液淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化纤维素的水解。生物体内复杂的代谢反应需要在多种酶的催化作用下才能有条不紊、快速高效地顺利进行。
判断正误:
(1)新陈代谢是细胞内全部化学反应的总称,所有反应都在酶的催化作用下进行。( )
(2)酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物大分子,所有的酶都是蛋白质。( )
(3)温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低,过高或过低都会使酶变性失活。( )
(4)pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低,过高或过低都会使酶变性失活。( )
(5)酶的活性随温度的升高而升高。( )
(6)在适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。( )
(7)酶具有高效性。( )
(8)能够促使唾液淀粉酶水解的酶是淀粉酶。( )
(9)某些RNA也具有催化功能。( )
(10)人在高烧时,体内酶失去活性。( )
(11)胃蛋白酶在pH由2→10→2时,活性变化为高→低→高。( )
(12)较低温度下,酶活性降低,适当升高温度,酶活性升高。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)√ (10)× (11)× (12)√
一、酶活性的影响因素
1.酶的本质与生理功能
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
细胞核(真核生物)
来源
一般来说,活细胞都能产生酶
作用场所
细胞内、外或生物体外均可
生理功能
生物催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
具有特性
专一性;高效性;需要适宜的pH、温度等
2.探究温度对酶活性的影响(其他条件均适宜)
(1)实验设计思路
检测是否出现蓝,色及蓝色深浅
(2)实验设计程序
淀粉淀粉酶,
↓ ↓
各自在所控制的温度下处理一段时间
↓
淀粉与相应温度的淀粉酶混合,
↓
在各自所控制的温度下保温一段时间
↓
滴加碘液,观察颜色变化
3.探究pH对酶活性的影响(其他条件均适宜)
O2的产生速率
4.影响酶作用的因素及其规律
影响酶促反应的因素常有酶浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂、底物浓度等,其变化规律有以下特点:
(1)温度、pH对酶活性的影响
ⅰ.甲、乙两图表示
①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶分子的结构被破坏,活性不可再恢复;而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,在一定温度范围内,温度升高可恢复其活性。
ⅱ.丙图表示
①影响酶活性的因素有温度和pH。
②反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
甲 乙(在底物足量情况下)
①甲图表示:在其他条件适宜,酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,酶促反应速率不再增加。
②乙图表示:在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
1.关于探究温度对酶活性的影响实验:
(1)能否用班氏试剂代替碘溶液进行检测?
(2)能否选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解?
答案 (1)不能,因为班氏试剂的使用需水浴加热,会对实验结果形成干扰。(2)不适合。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。