内容正文:
第7讲酶和ATP
1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
考点一 酶的本质和作用
1.酶的本质和作用
(1)酶的基本概念图示
(2)酶本质的探索历程(连线)
(3)比较过氧化氢在不同条件下的分解
①实验过程:
②变量分析:
典型例题1 围绕酶的本质、作用及特性考查生命观念
1. 下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A. 酶的合成场所是核糖体
B. 活细胞产生的酶在生物体外也可有一定的催化活性
C. 胃蛋白酶适合在低温和pH为中性条件下保存
D. 动物细胞中,DNA聚合酶只存在于细胞核中
2. 下图是酶催化二肽合成的过程示意图,有关分析错误的是( )
A. 酶在与底物结合时结构要发生改变,但不失活
B. 酶分子的形状只适合与一种分子结合, 所以一种酶只能催化一种底物, 这就是酶的专一性
C. 探究酶的专一性时,若底物是蔗糖,检测试剂不能选用碘—碘化钾
D. 酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应
典型例题2 以多种形式的情境信息载体考查科学思维与科学探究
3. 某些蛋白酶在生产和使用前需要测定酶活性。下图表示科研人员选用酪蛋白对多种蛋白酶的活性进行测定的实验结果(注:实验在30℃、pH=9.0的条件下进行),下列分析错误的是( )
A. 在上述实验条件下,蛋白酶K和α-胰凝乳蛋白酶的活性最高
B. 在实验过程中,部分菠萝蛋白酶和胰蛋白酶可能失活
C. 这几种蛋白酶均能分解酪蛋白,说明这些酶不具有专一性
D. 可用盐析的方法从各种蛋白酶的提取液中沉淀出蛋白酶
4. 为探究植酸酶对鲈鱼消化酶活性的影响,研究者挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组后,投喂烘干的饲料,并检测酶的活性,结果如下表。下列叙述错误的是( )
蛋白酶活性(U/mg)
脂肪酶活性(U/mg)
淀粉酶活性(U/mg)
对照组
1.09
0.08
0.12
实验组
1.71
0.10
0.13
A. 实验的无关变量包括水温、溶解氧浓度等
B. 烘干饲料时,应避免温度过高导致酶失活
C. 实验组鲈鱼应投喂和对照组等量的含植酸酶的饲料
D. 实验结果表明植酸酶能显著提高鲈鱼淀粉酶的活性
5. 利用麦芽酿造啤酒时,麦芽中多酚氧化酶(PPO)会降低啤酒质量。如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线,有关叙述错误的是( )
A. PPO催化多酚类物质的生化反应
B. 相同温度下,pH为7.8时的酶促反应速率比pH为8.4时的慢
C. 在制备麦芽过程中应将反应条件控制在温度80℃、pH8.4
D. 高于90℃,若PPO发生热变性,一定温度范围内温度越高变性越快
1.明辨酶的八个易错点
项目
正确说法
错误说法
产生场所
活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)
具有分泌功能的细胞才能产生
化学本质
有机物(大多数为蛋白质,少数为RNA)
蛋白质
作用场所
可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
只细胞内起催化作用
温度影响
低温只抑制酶的活性,不会使酶变性失活
低温和高温均使酶变性失活
作用
酶只起催化作用
酶具有调节、催化等多种功能
来源
生物体内合成
有的可来源于食物等
合成原料
氨基酸、核糖核苷酸
只有氨基酸
合成场所
核糖体、细胞核等
只有核糖体
2.酶相关模型的构建与解读
(1)酶高效性
①与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
②酶和无机催化剂一样,只能缩短达到化学平衡所需要的时间,不能改变化学反应的平衡点。
(2)酶的专一性
①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。
②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A对此反应有催化作用。
(3)影响酶活性的因素
图甲曲线分析:
①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。
②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,酶分子的结构未被破坏,温度升高可恢复活性。
图乙曲线分析:
纵坐标为反应物剩余量,剩余量越多,生成物越少,反应速率越慢;图示pH=7时,反应物剩余量最少,应为最适pH;反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
①图甲: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图乙:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
考点二 酶的特性和影响酶活性的因素
1.酶的三大特性
2.与酶的特性有关的曲线模型
(1)图1中酶参与的反应对应曲线,无机催化剂参与的反应对应曲线,未加催化剂时对应