内容正文:
第五章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用
1.在细胞代谢中具有__催化__作用。
2.作用机理:降低化学反应所需的__活化能__。
二、酶的本质
酶是__活细胞__产生的具有__催化__作用的__有机物__,其中绝大多数是__蛋白质__,少数是__RNA__。三、酶的特性
1.__高效性__:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
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__:温度过高、过酸或过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶的活性降低,但它只是抑制酶的活性,温度升高至适宜温度时可升高活性。
四、其他影响酶催化速率的因素
①底物浓度的影响
②酶浓度的影响 ③产物浓度的影响
eq \x(易错提醒:)酶只是能降低化学反应的活化能,不能为化学反应提供能量。酶催化效率的高低可用单位时间内底物的消耗(或产物的生成)量来表示。
五、实验中的变量
1.自变量:__人为改变__的变量。
2.因变量:__随着自变量的变化而变化__的变量。
3.无关变量:是指实验中除__自变量__外,影响实验结果与现象的因素或条件。
例1 关于酶的叙述,错误的是( )
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个化学反应的底物
【解析】 低温只能降低酶的活性,并没有改变酶的空间结构,当温度回到最适温度时,酶的催化效率仍然可以达到最大;而在高温、强酸和强碱的情况下,则会破坏酶的空间结构而导致酶活性的降低甚至丧失,所以B错误。
【答案】 B
例2 (2015·海南卷)关于生物体产生的酶的叙述,错误的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
【解析】 酶的化学本质是蛋白质或RNA,A正确;脲酶能够将尿素分解成氨和CO2,B正确;蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类,C正确;纤维素酶能够降解植物细胞壁,细菌细胞壁的成分是肽聚糖,需用肽聚糖酶降解,D错误。
【答案】 D
例3 下列有关酶特性的实验设计中,最科学、严谨的一项是( )
实验
实验目的
主要实验步骤
A
验证酶具有高效性
实验组:2 mL 3%H2O2溶液+1 mL过氧化氢酶,保温5 min后观察;对照组:2 mL 3%H2O2溶液+1 mL蒸馏水,保温5 min后观察
B
验证酶具有专一性
实验组:2 mL 3%可溶性淀粉溶液+1 mL新鲜唾液,保温5 min后,用碘液检验;对照组:2 mL 3%蔗糖溶液+1 mL新鲜唾液,保温5 min后,用碘液检验
C
探究酶的最适温度
分别设置等量的、不同温度下的过氧化氢和过氧化氢酶溶液,然后将相同温度下的过氧化氢和过氧化氢酶溶液混合,观察各组气泡的生成情况
D
探究pH对酶活性的影响
向三支试管中各依次加入2 mL 3%可溶性淀粉溶液、1 mL不同pH的缓冲液,1 mL新鲜唾液,在适宜温度下保温5 min后,用斐林试剂检验
【解析】 A项是为了验证酶的高效性,而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的,对照组应加入FeCl3溶液代替蒸馏水。B中变量的设计是正确的,但用碘液只能检测淀粉的存在,对于蔗糖溶液是否反应无法检测,应用斐林试剂检测。C项中H2O2容易分解,且随着环境温度的升高分解速率加快。
【答案】 D
1.关于酶的特性,下列叙述中错误的是( D )
A.化学反应前后,酶的化学性质和数量保持不变
B.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度的影响
C.酶是活细胞产生的有催化能力的有机物
D.一旦离开了活细胞,酶就失去了催化能力
2.在测定胃蛋白酶活性时,将溶液的pH由10降到2的过程中,胃蛋白酶的活性将( B )
A.不断上升
B.没有变化
C.先升后降
D.先降后升
3.下列操作中,不可能导致淀粉酶活性发生变化的是( C )
A.淀粉酶溶液中加入强酸
B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液
D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂
4.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( C )
A.蛋白酶
B.RNA聚合酶
C.RNA
D.反转录酶
5.关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( B )
A.不同酶的最适温度可能相同
B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的