内容正文:
第7讲 酶
[课标解读] 1.说明酶催化代谢反应的实质及特征。 2.活动:探究影响酶活性的因素。
考点一 酶的本质、作用及特性
1.酶本质的探索历程(连一连)
2.酶的作用及本质
(1)酶的本质
(2)酶的作用原理:降低化学反应的活化能
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表示酶降低的活化能是AB段。
3.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:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;低温条件下酶的活性很低,但空间结构稳定。
[正误判断]
1.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。( √ )
2.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( × )
3.酶提供了反应过程中所必需的活化能。( × )
4.酶只有在活细胞中才能发挥作用。( × )
5.产生激素的细胞一定产生酶,但是产生酶的细胞不一定产生激素。( √ )
6.酸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。( √ )
[教材拓展]
1.(必修1 P84“相关信息”)已知胃蛋白酶的最适pH为1.5,小肠液的pH为7.6,胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗?为什么?
提示: 不能。因为没有了适宜的pH,胃蛋白酶活性大大下降甚至失活,不再发挥作用。
学生用书第46页
2.(必修1 P85“科学·技术·社会”)溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用,能增强抗生素的疗效。
1.酶的特性分析
(1)高效性
①原理:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,催化效率更高。
②曲线
酶和无机催化剂一样,只能缩短达到化学平衡点所需要的时间,不能改变化学反应的平衡点。与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,达到平衡点的时间更短。
(2)酶的专一性
①物理模型
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曲线
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。加入酶A的反应速率比无酶条件下的反应速率明显加快,说明酶A对此反应有催化作用。
(3)作用条件较温和
①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用逐渐增强,超过最适温度(pH),酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。低温只是抑制酶的活性,不会破坏酶的空间结构,温度升高后酶可恢复活性。
2.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线分析
(1)甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率先随底物浓度增加而加快,当底物达到一定浓度后,受酶数量的限制,酶促反应速率不再增加。
(2)乙图:在底物足量、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
(3)丙图:其他条件适宜的情况下,酶量增加,酶促反应的底物饱和时对应的曲线上的a点应向右上移(对应b点位置)。
考向一 酶的本质、作用与特性的综合分析
1.下列有关酶的叙述正确的是( )
A.酶构成细胞成分,对细胞代谢起调节作用
B.酶的合成一定需要模板
C.人体细胞内某些酶可以从食物中获得
D.由于细胞分化,不同细胞内的酶都不同
B [酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,只有催化作用,无调节作用,A错误;绝大多数酶是蛋白质、少数是RNA,因此酶的合成需要mRNA或DNA作为模板,B正确;酶是生物大分子物质,在消化道中被分解后吸收到细胞内,所以酶不能从食物中获得,只能在活细胞中合成,C错误;分化后的不同组织细胞中酶的种类不完全相同,而不是都不同,如都有呼吸酶、ATP合成酶等,D错误。]
2.(2022·湖南高考)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是( )
学生用书第47页
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
B [由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知,碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活,A正确;由图可知,加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠,部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态,因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ,B错误;碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,而且加热也能使碱性蛋白酶失活,会降低碱性