内容正文:
第4单元 细胞的能量供应和利用
【单元学习背景】
【生命现象】
叶绿体和线粒体是细胞内的能量转化器。
【生物模型】
第10讲 降低化学反应活化能的酶
【学习目标】
【学习过程】
【自主学习1】 酶的本质和作用
1.酶的本质及生理功能
2.酶的作用原理
下图曲线表示在无催化剂的条件下和有酶催化的条件下某化学反应的能量变化过程。
(1)无催化剂的反应曲线是 。
(2)有酶催化的反应曲线是 。
(3)CA段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能。
(4)BA段的含义是 。
3.实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验流程
(2)变量分析
4.酶本质的探索历程(连线)
二、酶的特性及影响因素
1.酶的高效性
(1)含义:与无机催化剂相比,酶 的作用更显著,催化效率更高,是无机催化剂的107~1013倍。
(2)曲线模型及解读
2.酶的专一性
(1)含义:每一种酶只能催化 化学反应。
(2)物理模型及解读
3.酶的作用条件较温和
(1)含义:酶所催化的化学反应一般在比较温和的条件下进行的。
(2)在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最 。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
(3)过酸、过碱或温度过高,会 ,使酶 。在0 ℃左右时,酶的活性很低,但 稳定,在适宜的温度下酶的活性会升高。
4.实验:影响酶活性的条件
(1)实验原理
①酶活性:酶催化特定化学反应的能力,可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的 表示。
② 可催化淀粉水解,淀粉遇 变 。
③ 可催化H2O2分解为 。
(2)实验方案设计与预期结果
比较项目
探究温度对酶
活性的影响
探究pH对酶
活性的影响
实验材料
①
②
变量
控制
无关
变量
反应物与酶的量、溶液pH等应适宜且相同
③ 等应适宜且相同
自
变
量
先将反应物溶液与酶溶液在各④ 下分别保温,然后混合
先将反应物溶液与酶溶液分别调至各梯度pH,然后混合
因变量检测
滴加⑤ ,观察⑥
观察⑦
预期结果
酶活性较低时,溶液变为⑧
酶活性较低时,气泡产生较⑨
自我诊断
1.基于对酶的本质和作用的理解,判断下列表述是否正确。
(1)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同、代谢不同。( )
(2)酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率。( )
(3)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。( )
(4)酶是由活细胞产生的,因此酶只能在细胞内发挥作用。( )
(5)酶活性的发挥离不开其特定的结构。( )
2.基于对酶的特性及影响因素的理解,判断下列表述是否正确。
(1)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化。( )
(2)不同酶的最适温度可能相同。( )
(3)高温和低温均能破坏酶的空间结构使其失去活性。 ( )
(4)酶活性最高时的温度不适合酶的保存。( )
(5)随着温度降低,酶促反应的活化能下降。( )
教材拓展
1.若将FeCl3溶液和肝脏研磨液事先经90 ℃水浴加热处理之后,再按原剂量分别加入3号、4号试管中进行实验,你推测实验结果有何变化?说明推断依据。
2.过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因: 。
【合作探究1】 酶的本质、作用与特性
探究1酶的本质和作用
(1)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完成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什么?说出推断依据。
(2)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。甲、乙两种酶的化学本质是否相同?说出理由。
解疑释惑关于酶的八个易错点
项 目
错误说法
正确说法
产生场所
具有分泌功能的细胞才能产生
活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)
化学本质
蛋白质
有机物(绝大多数为蛋白质,少数为RNA)
作用场所
只在细胞内起催化作用
可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
温度影响
低温和高温均使酶变性失活
低温只抑制酶的活性,不会使酶变性失活
作用
酶具有调节、催