降低化学反应活化能的酶一轮复习课件.ppt

第1讲 降低化学反应活化能的酶 必修一 2015备考四川最新考纲 1酶的作用和本质() 2.酶的特性() 3.实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 探究影响酶活性的因素 考点1 酶的本质和作用(5年12考) (2013课标、安徽理综、四川理综、重庆，2012天津、海南、 全国，2011全国) 1酶的本质和作用 绝大多数是少数是 合成原料氨基酸核糖核苷酸 合成场所核糖体主要是细胞核 来源一般来说， 都能产生酶 生理功能具有 作用 作用原理降低化学反应的 蛋白质质RNA 活细细胞 催化 活化能 化学本质 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 专专一性 一种或一类类 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 酶激素 来源机体活细胞 内分泌腺或具有内分泌功能的 细胞，以及某些植物细胞 本质 绝大多数是蛋白质， 少数是RNA 有些是蛋白质，有些是固醇类 物质，有些是多肽、氨基酸的 衍生物等 生理 功能 催化作用调节作用 作用 部位 细胞内或分泌到细胞 外催化特定化学反应 随体液传送至相应组织器官， 调节生理活动作用于靶细胞 相同点 含量少、作用大，都是高效能物质 考点2 酶作用相关图像及曲线解读(5年6考) (2012福建理综，2011海南、全国新课标，2010全国卷) 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 。 明显显加快 酶B不能催化该该反应应 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。 酶比无机催化剂剂 能缩缩短达到化学平衡所需的时间时间 平衡点 不能 3影响酶活性的曲线 (1)分析图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 1验证酶的本质 (1)验证酶是蛋白质 实验组：待测酶溶液 是否出现紫色 反应； 对照组：标准蛋白质溶液 试剂紫色反应 。 变量分析：自变量为 ； 因变量为 。 实验结果分析： 双缩脲试剂缩脲试剂 双缩脲缩脲 待测测酶溶液和标标准蛋白质质溶液 是否有紫色反应应 实验组出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质 (2)验证酶是RNA 实验组：待测酶溶液 试剂是否出现红色； 对照组：标准RNA溶液 试剂出现红色。 变量分析：自变量为 ；因变量为 。 实验结果分析： 吡罗红罗红 吡罗红罗红 待测测酶溶液和标标准RNA溶液 是否出现红现红 色 实验组出现红色，证明待测酶的化学本质是RNA 2验证酶的催化作用 (1)实验组：底物相应的酶液底物是否被分解； (2)对照组：底物 底物不被分解。 (3)变量分析：自变量为 ；因变 量为 。 (4)实验结果分析： 根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶 具有催化作用。 等量蒸馏馏水 相应应的酶液的有无 底物是否被分解 思考：通常以什么为底物，如何检测实验结果？ 3验证酶的专一性 (1)方案一：用同种酶催化两种不同物质 实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；对照 组：另一反应物 。 (2)方案二：用两种不同酶催化同一物质 实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；对照 组： 。 变量分析：方案一中的自变量为 ，方案二 的自变量为 ，因变量均为 。 等量相同酶溶液 反应应物不被分解 相同反应应物 等量另一种酶溶液反应应物不被分解 反应应物的不同 酶溶液的不同 反应应物是否被分解 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)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15 18 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 对点强化 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( )。 abcd 淀粉溶液蔗糖溶液2 mL 唾液淀粉酶溶 液2 mL 唾液淀粉酶 溶液2 mL 37 温水中水浴加热10 min 将c倒入a，将d倒入b 37 温水中水浴加热10 min 加入现配的斐林试剂溶液2 mL 37 恒温水浴2 min 观察并记录颜色变化 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