内容正文:
第三单元
细胞的能量供应和利用
第1讲 降低化学反应活化能的酶
【高考要求】 1.酶在代谢中的作用。2.实验:探究影响酶活性的因素。
考点1 酶的本质与作用
1.酶本质的探索历程(连线)
答案 ①-f ②-a ③-c ④-d ④-e ⑤-b
2.酶的作用原理
(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.酶的本质和功能
4.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
(3)实验成功的3个关键点
①肝脏倘若不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解,使组织中酶分子的数量减少且活性降低,故宜用新鲜肝脏。
②实验中使用肝脏的“研磨”液,可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积,从而加速过氧化氢的分解。
③滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管,因为酶的催化效率具有高效性,少量酶带入FeCl3溶液后就会影响实验结果的准确性,甚至使人产生错觉,作出错误的判断。
特别提醒 高考常考的10种酶及其作用归纳
(1)DNA聚合酶:将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链。
(2)DNA连接酶:将两个DNA片段连接起来。
(3)RNA聚合酶:将单个的核糖核苷酸连接成链,并能够在转录时打开DNA碱基对间的氢键。
(4)解旋酶:在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对之间的氢键。
(5)ATP水解酶:能打开远离腺苷的高能磷酸键。
(6)ATP合成酶:能连接远离腺苷的高能磷酸键。
(7)限制性核酸内切酶:识别特定的核苷酸序列,从固定的切点切开磷酸二酯键。
(8)蛋白酶:将蛋白质的部分肽键切断,得到不同的肽链和氨基酸。
(9)纤维素酶、果胶酶:水解纤维素、果胶,破坏植物细胞壁。
(10)胰蛋白酶:动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶——第一次为用其处理“剪碎的组织”以使之分散成单个细胞,第二次为“用其处理贴于瓶壁生长的细胞”。
易错辨析
(1)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。 (×)
(2)酶可降低过氧化氢分解反应的活化能而无机催化剂不能。 (×)
(3)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。 (√)
(4)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。 (√)
(5)在稀蛋清液中加入蛋白酶后,再加入双缩脲试剂,由于蛋清液中的蛋白质被分解,因此不再发生紫色反应。 (×)
1.(必修1 P80“图5-1”)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 P83“学科交叉”)酸能催化淀粉、蛋白质、脂肪水解。
3.(必修1 P83“探究”)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。
4.(必修1 P87“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。在临床上与抗生素复合使用,能增强抗生素的疗效。
考向一
生命观念——酶的本质与作用
1.在生物体内,酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述,错误的是 ( )
A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D.淀粉酶和高温高压处理都是通过降低反应物的活化能催化淀粉水解
解析 绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA,而过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质,A项正确;DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键,DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,B项正确;胰蛋白酶属于分泌蛋白,其合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关,C项正确;淀粉酶是生物催化剂,可以降低反应物的活化能来催化淀粉水解,高温高压条件不能降低反应物的活化能,D项错误。
答案 D
2.钠钾ATP酶是一种能够催化ATP水解的酶,其另一种功能是运输钠离子、钾离子进出细胞,从而调节细胞内外钠离子、钾离子的浓度。下列叙述正确的是 ( )
A.该酶对离子的运输具有选择性
B.该酶为ATP水解反应提供活化能
C.构成该酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸
D.该酶参与细胞膜和线粒体等细胞器膜的构成
解析 该酶作为载体蛋白只能运输钠离子、钾