内容正文:
第5章 细胞的能量供应与利用(一)
第一节 降低化学反应活化能的酶
考点1:酶的作用和本质
1. 细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着 ,统称为细胞代谢,包括 代谢和
代谢。
2.酶在细胞代谢中的作用
(1)作用: 。
(2)作用机理: 。
(3)意义:正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。
【探究实践】比较过氧化氢在不同条件下的分解
1 2 3 4 3 4
实验讨论:
①1.2号管现象与1号管不同,说明了什么?
【答案】 ;
②2.3号和4号管并未加热,也有大量气泡产生,说明什么?
【答案】 ;
③3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号反应速率更快,这说明什么?
【答案】 。
④2号、3号、4号试管相比,哪支试管最终产生的氧气最多,为什么?
【答案】 。
实验结论:
(1)水浴加热、FeCl3、过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
(2)与无机催化剂FeCl3相比,过氧化氢酶的催化效率要高得多。
(3)过氧化氢酶在细胞外(或体外)也能发挥作用。
3.酶的作用机理
(1)在常态下,几乎所有 H2O2分子都不易分解,为什么加热后,一小部分则可以分解。
【答案】 。
活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量。
(2)无机催化剂和酶是通过怎样的途径加快化学反应速率的?
【答案】
(3)为什么酶的催化效率比无机催化剂快?
【答案】
(4)为什么说酶对于细胞代谢的顺利进行至关重要?
【答案】细胞的正常代谢需要在 条件下快速进行化学反应,而酶满足以上要求。
4.分析酶的作用机理曲线
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
③表示酶降低的活化能是 段。
5. 酶的本质
(1)本质:绝大多数是 ,少数是 。
(2)合成原料: 、 。
(3)合成场所: 等。
(4)来源:大多数活细胞。
(5)功能:具有 作用。
【注意】反应前后,酶的化学性质和数量保持不变。
【拓展】鉴定酶本质的实验原理和方法
例题:某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中,能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用,请利用这一原理设计实验,探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路,并预期实验结果及结论(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。
A.酶解法
B.试剂检测法
从酶的化学本质上来讲,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应,RNA与吡罗红染液作用显红色的原理。
考点2:酶的特性
1. 酶具有
(1)含义:与无机催化剂相比,酶的催化效率是无机催化剂的107~103倍。
(2)图解:
(3)分析:
①酶比无机催化剂的催化效率更 ;
②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改变 。
③酶不能改变最终 。
2. 酶具有专一性
(1)含义:每一种酶只能催化 化学反应。
(2)图解:
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的反应速率明显较快,说明酶A可催化该反应,即酶具有 。
(3)图解酶的专一性
如图表示酶促反应的过程,图中A表示酶,B表示被催化的 ,C、D表示 ,酶在反应前后的性质和数量均不发生变化。
3.酶的作用条件较温和
(1)含义:酶所催化的化学反应一般是在比较 条件下进行的。
(2)图解:
①在 条件下,酶的活性最高,温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会 。
②过酸、过碱或温度过高,会使酶的 遭到破