内容正文:
第一讲 降低化学反应活化能的酶
[素能目标 备考明确]
[对应学生用书P53]
考点一 酶的本质、作用和特性
1.酶的本质和作用
(1)酶的基本概念图示
(2)酶本质的探索历程(连线)
(3)比较过氧化氢在不同条件下的分解
①实验过程
②变量分析
2.酶的特性
1.对比分析酶与动物激素的“一同三不同”
相同
都具有微量、高效的特点,也具有一定特异性
不同
产生
部位
几乎所有活细胞都产生酶;而只有内分泌细胞才能产生激素
化学
本质
酶绝大多数是蛋白质,少数为RNA;激素的化学本质则为多肽和蛋白质、固醇、氨基酸衍生物等
作用
机制
酶是催化剂,在化学反应前后,质量和性质不变;激素作为信号分子在发挥完作用后被灭活
2.图析酶的作用机理
(2022·四川高三模拟)萨姆纳用丙酮作溶剂从刀豆提取液中得到了脲酶的结晶,其他科学家将脲酶中的镍去除后,脲酶失去催化功能。下列有关叙述正确的是( )
A.用丙酮提取的脲酶结晶溶于水后仍具有催化尿素分解的作用
B.滑面型内质网和高尔基体参与了脲酶的合成与加工
C.参与构成脲酶的镍元素位于蛋白质的肽键中
D.镍具有降低尿素分解所需活化能的功能
[解析] 丙酮为有机溶剂,不会破坏脲酶的空间结构,故溶于水后仍具有催化尿素分解的作用,A正确;滑面型内质网为脂质合成的场所,不参与脲酶的合成与加工,B错误;蛋白质的肽键中只含C、H、O、N,不含镍元素,C错误;脲酶具有降低尿素分解所需活化能的功能,镍不具有此作用,D错误。
[答案] A
[对点练习]
1.科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(牛细胞中的一种蛋白质),可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去尿素和巯基乙醇,再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中,经过一段时间以后,发现胰核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述不正确的是( )
A.胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关
B.这个实验说明环境因素能通过影响蛋白质的空间结构而影响其功能
C.用强酸、强碱等处理胰核糖核酸酶也能导致其蛋白质结构的改变
D.巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶中的肽键导致其变性
解析 根据题意可知,巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶的空间结构导致其变性,D错误。
答案 D
2.为使反应物A→产物P,采取了酶催化(最适温度和pH)和无机催化剂催化两种催化方法,其能量变化过程用图甲中两条曲线表示;图乙表示某酶促反应过程的示意图,下列有关分析不合理的是( )
A.距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因
B.适当升高温度,酶催化的曲线Ⅱ对应的距离a将下降
C.图乙中②可代表蔗糖,那么③④可代表葡萄糖和果糖
D.图乙中若①代表胰蛋白酶,当pH稍低于最适值时,③④的生成速率也会下降
解析 曲线Ⅰ可代表无机催化剂催化的反应,曲线Ⅱ可代表酶催化的反应,距离b表示酶催化时降低的活化能(与无机催化剂催化的反应相比),故距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因,A正确;图甲中该酶所处的环境条件为最适条件,故将酶催化的反应温度升高,酶活性下降,导致其降低化学反应活化能的能力下降,a将上升,B错误;蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖组成,C正确;pH会影响酶活性,pH低于最适值时,酶活性降低,③④的生成速率也会下降,D正确。
答案 B
酶三大特性的曲线模型解读
[典型图示]
[问题设计]
(1)图1中酶参与的反应对应曲线__A__,无机催化剂参与的反应对应曲线__B__,未加催化剂时对应曲线__C__,由此说明,与无机催化剂相比,酶的催化作用具有__高效性__。
(2)图2中加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明__酶B对此反应无催化作用__,而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明酶的催化作用具有__专一性__。
(3)①图3中b点表示__最适温度__,e点表示__最适pH__。
②温度在a点时,酶的活性较__低__,但不会失活;温度≥c点,酶会失活。pH≤__d__点、pH≥__f__点,酶都会失活。
③由图3可知,酶的作用条件较温和,在最适宜的__温度和pH__条件下,酶的活性最高。
[对点练习]
3.用某种酶进行实验,其实验结果如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A.该酶的最适催化温度不确定
B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C.由图4实验结果可知酶具有高效性
D.由图3实验结果可知Cl-是该酶的激活剂
解析 图1显示温度对酶活性的影响,图中结果只能显示30 ℃比较适宜,但温度梯度太大,不能确定该酶的最适催化温度,A项正确;图2显示该酶的最适pH为7,而胃蛋白酶的最适pH为1.5,由图4可知该酶为麦芽糖酶,B项正确;图4可说明酶具有专一性,C项错误;图