专题六酶

专题六降低化学反应活化能的酶一、酶的本质及其在代谢中的作用概括地说，酶是一种生物催化剂，它可以使原本较难进行的化学反应在生物体内温和的条件下，快速、高效地进行。只有在酶的存在下，生物体才能完成各种生化反应，表现出各种生命活动。1、酶的本质及生理功能化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核（真核生物来源一般来说，活细胞都能产生酶（除哺乳动物成熟红细胞外）作用场所细胞内、外或生物体外均可生理功能生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能2、酶化学本质的实验验证（1）证明某种酶是蛋白质实验组：待测酶液+双缩脲试剂→是否出现紫色反应对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂→出现紫色反应（2）证明某种酶是RNA实验组：待测酶液+吡罗红染液→是否呈现红色对照组：已知RNA溶液+吡罗红染液→呈现红色经典透析：下列有关酶的正确叙述是（）①、是有分泌功能的细胞产生的②、有的从食物中获得，有的在体内转化而来③、凡是活细胞，都能产生酶④、酶都是蛋白质⑤、有的酶是蛋白质⑥、酶在代谢中有多种功能⑦、在新陈代谢和生长发育中其调控作用⑧、酶只是起催化作用A.①②⑤B.①⑤⑧C.⑤⑧D.①③⑤答案：C3、酶的分布、分类、合成和分泌过程（1）、酶的分布酶可以在细胞内发挥作用，比如线粒体内的呼吸氧化酶和叶绿体中的光合作用酶等；也可以分泌到细胞外起作用，比如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等各种消化酶。不仅如此，在人体外适宜的条件下酶也具有催化作用，比如可以把唾液淀粉酶加入试管里，在适宜条件下催化淀粉的水解反应。（2）、酶的分类①根据酶在细胞中的分布可分为：胞外酶（各种消化酶）、胞内酶（如呼吸酶、与光合作用有关的酶）。②根据酶作用的反应物和产生器官分为：胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶、胰麦芽糖酶、肠麦芽糖酶、胰脂肪酶、肠脂肪酶等。③、根据酶所催化的化学反应性质分为：水解酶、氧化酶、转录酶、逆转录酶、合成酶。（3）、酶的合成过程①遵循中心法则②蛋白质类酶的合成包括转录和翻译，原料是氨基酸，而RNA类酶的合成过程只有转录，原料是核糖核苷酸。（4）、酶的分泌过程：胞外酶合成之后要分泌到细胞外发挥作用，因此胞外酶的分泌过程也就是分泌蛋白的形成过程。它的合成、加工和分泌过程需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器的参与。二、酶的活性及酶的主要特征1、酶活性的概念酶催化特定化学反应的能力。可用一定条件下其所催化的化学反应速率表示。2、酶和一般催化剂的共性（1）用量少而催化效率高酶与一般催化剂一样，虽然在细胞中的相对含量很低，却能使一个慢速反应变为快速反应。（2）反应前后酶的性质和数量均没有变化和一般催化剂一样，酶仅能改变化学反应的速率，并不能改变化学反应的平衡点。酶本身在反应前后不发生变化。（3）可降低反应的活化能催化剂包括酶在内，能降低化学反应的活化能，如图所示，由于在催化反应中，只需较少的能量就可使反应物进入“活化态”，所以和非催化反应相比，活化分子的数量大大增加，从而加快了反应速率。3、酶作为生物催化剂的特性（1）催化效率高（2）高度的专一性（3）酶的作用条件较温和一般催化剂在一定条件下会因变性而失去催化能力，而酶较其他催化剂更加脆弱，更易失去活性。强酸、强碱、高温等条件都能使酶被破坏而完全失去活性。所以酶的催化作用一般都要求比较温和的条件，如常温、常压、接近中性的酸碱度等。经典透析：下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是（）A.淀粉酶溶液加入强酸B.淀粉酶溶液加入蛋白酶C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂答案：C三、影响酶活性的主要因素1、温度酶促反应在一定范围内其反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶就会钝化，直至完全失活。在一定条件下，每一种酶在某一定温度时活力最大，这个温度称为这种酶的最适温度。2、PH每一种酶只能在一定限度的PH范围内才表现出活性，超出这个范围酶就会失去活性。其特点如图所示。在一定条件下，每一种酶在某一定PH时活力最大，这个PH称为这种酶的最适PH。3、酶浓度在底物足够，其他条件足够的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速率与酶浓度成正比，如图所示。4、底物浓度在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度几乎成正比；底物浓度增加，反应速率也随之加快，但不显著；当底物浓度很大且达到一定限度，反应速率就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率也几乎不再改变，此时酶与底物已全部结合，即处于饱和状态。【提示】①高温、过酸、过碱、重金属盐都可使酶变性而失去活性；②低温和高温时酶的活性都降低，但两者的性质不同。低温下酶的活性受抑制，但其空间结构并未改变，在温度升至适温时，酶的活性可恢复；高温下酶因变性而失活，即使再提供适温，酶的活性也不会在恢复。经典透析：【例1】右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重答案：B【例2】某一不可逆化学反应（S→P+W）在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是A.甲B.乙C.丙D.丁【例3】嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是（）A.炒肉的过程中加入B.肉炒熟后起锅加入C.先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟D.室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟答案：D【例4】下列有关人体中酶和激素的叙述正确的是（）A.酶和激素都是蛋白质B.酶和激素都与物质和能量代谢有关C.酶和激素都由内分泌细胞分泌D.酶和激素都要释放带血液中才能发挥作用答案：B【例5】β－半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明，β－半乳糖苷酶的催化作用具有A．高效性B．专一性C．稳定性D．多样性答案：B【例6】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下图所示。下列分析错误的是A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解B．甲酶是不可能具有催化功能的RNAC．乙酶的化学本质为蛋白质D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变答案：B【例7】下图实线表示联苯水解酶催化的反应速率与酶浓度的关系，虚线表示在其他条件不变的情况下，底物浓度增加一倍，反应速度与酶浓度的关系，能正确表示两者关系的是＿＿＿。答案：B【例8】回答下列问题：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15一18℃之问。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15—18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。①探究实验中以干酪素为底物。干酪素化学本质是，可用试剂鉴定。②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。③为了控制实验温度，装有酶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。④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。【答案】⑴幽门盲囊蛋白酶⑵①蛋白质双缩脲②2和8③水浴底物消耗量（产物生成量）④不能据图可知酶活性随温度提高逐步升高，酶活性峰值未出现⑶淀粉、脂肪