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1、第1讲降低化学反应活化能的酶,必修一,蛋白质,RNA,活细胞,催化,活化能,化学本质,1酶的本质和作用,2.酶本质的探索(连一连),3酶的特性(1) ：催化效率约是无机催化剂的1071013倍。(2) ：每一种酶只能催化 化学反应。(3)作用条件较温和：在 条件下，酶的活性最高。,高效性,专一性,一种或一类,最适温度和pH,特别提醒 酶与无机催化剂的相同之处：(1)化学反应前后数量和性质不变。(2)加快化学反应的速度，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点。(3)都能降低化学反应的活化能。,思维激活甲、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右图所示，请思考：(1)甲、乙两种酶的
2、化学本质是否相同？出现此结果表明酶具哪种特性？(2)乙酶活性改变的机制是什么？,思维深化比较酶与激素,1表示酶专一性的图像和曲线解读(1)图像图中 表示酶， 表示被催化的底物,A,B,(2)酶专一性的曲线在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是 ，说明酶A能催化该反应。在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说 明 。,明显加快,酶B不能催化该反应,2表示酶高效性的曲线解读(1)曲线(2)解读：由曲线可知： 的催化效率更高；酶只 ，不改变化学反应的 。因此，酶 (“能”或“不能”)改变最终生成物的量。,酶,能缩短达到化学平衡所需的时间,平衡点,不能,3影响酶活性的曲线(1)分析图
3、A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性 。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会 。,最高,明显降低,(2)分析图A、B中曲线的起点和终点有何特点？思考原因是什么？提示过酸、过碱、高温会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者使酶的空间结构更稳定，并未破坏酶的分子结构。(3)分析图C中的曲线可知反应溶液中pH的变化 (会 ，不会)影响酶作用的最适温度。,不会,思维激活若将A图中的横坐标改为底物浓度或酶浓度，曲线又该如何画呢？请在下面的坐标系中绘出提示,4验证酶的高效性(案例比较过氧化氢在不同条件下的分解),小、少、慢,燃烧,大、多、快,剧烈燃烧,变量分
4、析：,无机催化剂(FeCl3)和过氧化氢酶,产生的气泡的数目多少表示,温度,新鲜程度,注意事项(1)实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料肝脏如果不新鲜，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。(2)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溶液中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。,5温度对酶活性的影响(1)原理解读温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。,(2)实验设计思路,思考：能否用斐林试剂
5、进行检测？为什么？,(3)实验设计程序,注意：本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。,6pH对酶活性的影响(1)原理解读pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。(2)实验设计思路,注意：本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。,典例透析【典例】(2012福建理综，26)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。,(1)查询资料得知，18 时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶
6、活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是_。(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在1518 之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518 间。他们设置15 、16 、17 、18 的实验温度，探究三种酶的最适温度。,探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是_，可用_试剂鉴定。胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在_。为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于_中以保持恒温。单位时间内_可以表示蛋白酶催化效率的高低。,实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？_。理由是： (3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投
7、放的饲料成分中要注意降低_的比例，以减少对海洋的污染。解析(1)分析图可知，在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶活性最高，故其催化效率最高。(2)酶具有专一性，蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。由图1可知胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。实验中为了控制温度常用水浴保持恒温。酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。图2显示随着温度的提高，酶的活性逐渐升高，酶活性峰值并未出现 ，故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518 间”的假设不成立。(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少，活性低，故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。,答案(1)幽门盲囊蛋白酶(2)蛋白质双缩
8、脲2和8水浴底物消耗量(或产物生成量)不能据图可知随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现(3)淀粉、脂肪,下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，ad表示4支试管，表示实验步骤对该实验方案的有关评价，错误的是()。,A.加入的唾液淀粉酶的量属于无关变量B应将斐林试剂改为碘液C的温度设置有一处错误D第步操作可以省略解析考查与酶有关的实验设计。此实验的自变量是所加底物不同，酶量属于无关变量，A项正确；不能将斐林试剂改为碘液，因为其一碘液无法检测蔗糖，其二碘液只能证明淀粉的存在，对淀粉没有被水解和淀粉未完全水解的检测结果不容易区分，B项错误；处的温度应为5065 ，C项正确；第步操作省略不影响实验结果，D项正确。答案B,
