内容正文:
第一讲 降低化学反应活化能的酶
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
考纲
要求
1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)
2.实验:探究影响酶活性的因素
生命
观念
比较酶、激素等物质的异同,建立辩证统一和普遍联系的观念
科学
思维
构建模型分析影响酶促反应的因素
五年
考情
2019·全国卷Ⅱ(2)、
2018·全国卷Ⅰ(1)、
2018·全国卷Ⅲ(5、30)
科学
探究
与酶有关的实验设计与分析
社会
责任
分析酶在生产、生活中的应用实例,让学生关注科学、技术和社会发展
考点一 酶的本质、作用和特性
1.酶在细胞代谢中的作用
(1)比较过氧化氢在不同条件下的分解实验
①实验过程(比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率)
②变量分析
③实验结论:酶在细胞代谢中具有催化作用。
(2)酶的作用原理
①酶具有催化作用的原因是酶能降低化学反应的活化能。
②同无机催化剂相比,酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更显著。
2.酶的本质
(1)酶本质的探索历程(连一连)
(2)酶的本质
3.酶的三大特性
[基础诊断]
1.酶都是活细胞产生的,具有催化和调节生命活动的作用。(必修1 P83黑体字)(×)
2.每种酶只能催化一种化学反应。(必修1 P83正文)(×)
3.酶作为无机催化剂,既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉水解。(必修1 P83学科交叉)(√)
4.高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。(必修1 P85小字内容)(×)
5.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。(必修1 P87科学·技术·社会)(√)
[深度拓展]
1.(必修1 P80图拓展)酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,在发挥作用过程中有哪些共同特点?酶除了具有催化功能外,可以调节生命活动吗?
提示:共同点:①化学反应前后其数量和性质不变;②加快化学反应的速率,缩短达到化学平衡的时间,但不能改变平衡点;③二者都能降低化学反应的活化能。催化(降低化学反应的活化能)是酶唯一的功能,它不具调节功能,也不作为能源(或组成)物质。
2.(必修1 P81)设计简单的实验验证从大豆种子中提取的脲酶是蛋白质,请说明实验思路。
提示:向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂,若都出现紫色反应,则说明脲酶是蛋白质。
3.(必修1 P80图52拓展)酶降低化学反应活化能的图解,据图回答有关问题。
(1)表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。
(2)表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。
(3)酶降低的活化能是AB段。
(4)若将酶变为无机催化剂,则B点在纵轴上应向上移动。
1.鉴定酶本质的实验原理和方法
(1)酶的化学本质:绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。
(2)鉴定的原理与方法
①“试剂鉴定法”鉴定酶的化学本质:利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应的原理设计实验方案。
②“酶解鉴定法”鉴定酶的化学本质
2.酶的特性分析
(1)高效性
①原理:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
②曲线模型
解读:①与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不能改变化学反应的平衡点
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①原理模型——锁钥学说
解读:①图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被A催化的物质。②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构
②曲线模型
解读: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,说明酶具有专一性
(3)温和性——酶的作用需要适宜的温度和pH
①原理:绝大多数酶是蛋白质,高温、过酸或过碱都会导致蛋白质变性失活。
②曲线模型
解读: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。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高后可恢复活性
1.(2022·大连模拟)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
C [DNA的合成主要发生在细胞核中,此外在线粒体和叶绿体中也能合成,因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶,A错误;只要给予适宜的温度、pH等条件,由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性,B错误;盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低,但不影响蛋白质的活性,而胃蛋白酶的化学本质是蛋白质,因此从胃蛋