内容正文:
微专题1 细胞代谢的两必要条件
★ [课程标准]
1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶的活性受环境因素影响。
2.解释ATP是驱动生命活动的直接能源物质。 3.探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
[教材边角拾遗]——清扫复习盲点
1.教材必修1 P81“资料分析”:巴斯德与李比希之争对后人进一步研究酶的本质起到了怎样的作用?
答案:促使后人把酶研究的目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。
2.教材必修1 P85“图5-3和图5-4”:为什么低温时曲线和横轴不相交?
答案:因为低温时酶的结构未改变,只是活性降低。
3.教材必修1 P87“科学·技术·社会”:加酶洗衣粉中的酶直接来自生物体吗?
答案:不是,加酶洗衣粉中的酶是经过酶工程改造过的,稳定性更强。
[必备知识诊断]——夯基自查缺漏
1.1分子ATP完全水解,可得到1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和3分子磷酸( × )
2.细胞中所有需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量( × )
3.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量( √ )
4.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡( × )
5.人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等( × )
6.水稻细胞内合成的某物质,能够在常温下高效分解淀粉,该物质含有羧基( √ )
7.加入淀粉酶的淀粉溶液能使双缩脲试剂发生颜色反应( √ )
8.酶的催化作用具有高效性是因为酶能降低化学反应的活化能( × )
[必备知识整合]——掌握必备知识
一、酶
1.理清酶的基本问题
(1)本质——绝大多数酶是 蛋白质 ,少数酶是 RNA ,合成的原料有氨基酸或核糖核苷酸,合成的场所主要是核糖体或细胞核。
(2)来源——凡是 活细胞 (哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶,不能来自食物。
(3)作用—— 催化 是其唯一功能。不具有调节作用,也不能作为能源和组成物质。
(4)作用场所——酶既可在细胞内,也可在细胞外发挥作用。
(5)活性—— 低温 只抑制酶的活性,不破坏酶的结构,但高温、强酸和强碱都能使酶变性失活。
(6)过氧化氢分解机理的区别——过氧化氢酶是降低了过氧化氢分解反应的活化能,而加热是使过氧化氢分子获得能量,从常态转变为容易分解的活跃状态。
(7)化学反应的平衡点——实际上酶只是降低了 化学反应的活化能 ,所能催化的是本来就能发生的反应,提高了反应速率,缩短了到达平衡点的时间。而平衡点的大小只能由底物的量来决定。
(8)化学反应前后的性质和数量——实际上反应前后酶的性质、数量都没有发生改变。
(9)酶促反应速率和酶活性——实际上二者不完全等同,因为温度和pH是通过影响酶的空间结构改变酶的活性,进而影响酶促反应速率;而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积来影响酶促反应速率。
(10)催化作用和高效性的机理——实际上前者是与没有催化剂对照,酶能够降低化学反应的活化能;而后者是与无机催化剂对照,能够显著降低化学反应的活化能。
2.读懂酶的三类曲线
(1)酶的作用原理曲线
酶能降低化学反应的活化能(如下图所示)。
①表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是 ac 段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是 bc 段。
③酶降低的活化能是 ab 段。
(2)酶作用特性曲线
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较,说明酶具有 高效性 ,而与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。
②图2中两曲线比较说明酶具有 专一性 。
(3)酶的影响因素曲线
①温度和pH
图甲和图乙显示: 高温、过酸、过碱 都会使酶失活,而 低温 只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。从图丙和图丁可以看出:反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
②底物浓度和酶浓度
图甲中OP段的限制因素是底物浓度,而P点之后的限制因素有 酶浓度和酶活性 ;图乙对反应底物的要求是 底物足量 。
解答坐标曲线题的“四步曲”
3.了解几种常考酶的种类及作用
4.辨清与酶相关实验设计的5个易错点
(1)若底物选择淀粉和蔗糖,酶溶液为淀粉酶溶液,验证酶的专一性,检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂,不能选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测试剂宜选用碘液,不应该选用斐林试剂,因为斐林试剂需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。另外在酶溶液和反应物混合前,需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。
(3)探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化过氧化氢分解,因为底物过氧化氢在加热的条件下分解会加快,从而影响实验结果。
(4)探究酶的最适pH实验中,操作时必须先将酶溶液和