一輪復(fù)習(xí)降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶

1、一、酶1細胞代謝(1)概念：細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為_。細胞代謝生命活動(2)作用：是細胞_的基礎(chǔ)。(3)細胞代謝能在溫和條件下快速進行，是由于酶的催化作用。2活化能：分子從_轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的_所需要的能量。酶的催化效率高，是因為同無機常態(tài)活躍狀態(tài)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。3酶的概念酶是_產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是_，少數(shù)是 RNA。蛋白質(zhì)4酶的特性(1)_：酶的催化效率大約是無機催化劑的 107 1013 倍。高效性活細胞(2)_：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(3)酶的作用條件_：酶在_，其活性最高。溫度和 pH 偏高或偏低，酶

2、的活性都_。較溫和最適宜的溫度和明顯降低酶與無機催化劑有何相同點？答案：反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不變；加快反應(yīng)速度，縮短到達平衡的時間，但不改變平衡點；降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。專一性pH 條件下酶的本質(zhì)、生理功能及其實驗驗證酶的本質(zhì)、生理功能及其實驗驗證 2.酶化學(xué)本質(zhì)的實驗驗證(1)證明某種酶是蛋白質(zhì)實驗組：待測酶液雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。對照組：已知蛋白液雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色反應(yīng)。(2)證明某種酶是 RNA實驗組：待測酶液吡羅紅染液是否呈現(xiàn)紅色。 對照組：已知 RNA 溶液吡羅紅染液呈現(xiàn)紅色。 實驗結(jié)果分析：通過對照，實驗組若出現(xiàn)紫色，證明待測酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；不出現(xiàn)紫色，則該酶液的化學(xué)本質(zhì)

3、不是蛋白質(zhì)。【典例1】(2011 年三明聯(lián)考)下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()是由有分泌功能的細胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來 凡是活細胞都能產(chǎn)生酶 酶都是蛋白質(zhì)有的酶是蛋白質(zhì) 酶在代謝中有多種功能在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用 酶只是起催化作用，其催化作用的實質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能病毒也能合成酶ACBD解題思路酶是由活細胞產(chǎn)生的，食物中的酶經(jīng)消化后變成氨基酸，所以酶本身不能被直接吸收；絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是 RNA；酶只是起催化作用，其催化作用的實質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能，對生命活動起調(diào)節(jié)作用的是激素；病毒只有核酸和蛋白質(zhì)，其所需的酶在宿主細胞中合成。答案A(2014屆

4、汕頭金山中學(xué)期中，雙選)下列能說明酶不同于一般催化劑的催化特性的是() A.酶都是蛋白質(zhì) B.酶是活細胞產(chǎn)生的，只能在生物體內(nèi)發(fā)揮催化作用C.酶的催化作用存在最適溫度D.每一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)【答案】【答案】CD 與酶相關(guān)的曲線解讀與酶相關(guān)的曲線解讀 考點與酶有關(guān)的曲線解讀1表示酶催化作用實質(zhì)的曲線(1)酶催化化學(xué)反應(yīng)進行，降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物中的活化分子增多，反應(yīng)更容易進行。(2)沒有催化劑時，化學(xué)反應(yīng)需要的活化能最多。(3)同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。2表示酶高效性的曲線(1)酶可通過降低活化能從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。(2)酶只

5、能縮短達到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。3表示酶專一性的曲線(1)在 A 反應(yīng)物中加入酶 A，反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，說明酶 A 催化底物 A 參加反應(yīng)。(2)在 A 反應(yīng)物中加入酶 B，反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶 B 不催化底物 A 參加反應(yīng)。(3)表示酶專一性的圖解A 表示酶，B 表示被催化的反應(yīng)物。酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。4表示酶促反應(yīng)受條件影響的曲線(1)在未達到最適溫度和 pH 時，隨溫度和 pH 的逐漸升高，酶的催化效率增強，當達到最適溫度和 pH 后，隨溫度和 pH 的逐漸升高，酶的催化效率下降。(2)在最適溫度和 pH 時，酶的催化作用最強，

6、高于或低于最適溫度和 pH，酶的催化作用都將減弱。(3)過酸、過堿、高溫都會破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶失活；而低溫只是抑制酶的活性，酶的分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。5表示酶促反應(yīng)速率受底物濃度和酶濃度影響的曲線(1)在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。(2)在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。 考點對應(yīng)練2圖甲表示溫度對淀粉酶活性的影響；圖乙是將一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麥芽糖積累量隨溫度變化的情況，下列說法中不正確的是()A圖甲中 T0 表示淀粉酶催化反

7、應(yīng)的最適溫度B圖甲中，Ta、Tb 時淀粉酶催化效率都很低，但對酶活性的影響有本質(zhì)的區(qū)別C圖乙中 Tb 到 Tc 的曲線表明隨溫度的升高，麥芽糖不再上升，酶的活性已達到最大D圖乙中 A 點對應(yīng)的溫度為 T0解析：圖乙中縱坐標是麥芽糖的積累量，從 Tb 到 Tc 的曲線麥芽糖不再上升，說明酶失活；A 點時的積累量增長最快，說明此時的溫度為最適溫度。答案：C【解析】【解析】洗衣粉中的A是酶，是蛋白質(zhì)工程的產(chǎn)物。除了pH以外，溫度等其他因素也能影響酶的活性。 一、探究實驗的方法與技巧1對照實驗(1)定義：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。分為空白對照、條件對照、自身對照、相互對照等。(2)一

8、般要設(shè)置對照組和實驗組對照組：能排除無關(guān)變量產(chǎn)生的誤差，使實驗結(jié)果更具有真實性。實驗組：得出實驗的實際結(jié)果。(3)原則：單一變量原則(只有一個自變量)。類型定義備注自變量人為改變的因素或條件確定方法：實驗“驗證什么”、“探究什么”，其中的“什么”就是指自變量控制方法：設(shè)置幾組自變量不同的實驗因變量隨著自變量的變化而變化的變量是實際發(fā)生的實驗現(xiàn)象，能直觀呈現(xiàn)出實驗結(jié)果2對照實驗中變量的控制類型定義備注無關(guān)變量除自變量外，實驗過程中會對實驗結(jié)果造成影響的可變因素影響：對預(yù)期結(jié)果產(chǎn)生干擾即產(chǎn)生誤差控制方法：單一變量原則，除自變量不同外，其他實驗條件均要相同續(xù)表實驗名稱自變量因變量無關(guān)變量對照比較過氧

9、化氫在不同條件下的分解不同條件(催化劑的種類，如：過氧化氫酶和Fe3)催化效率的高低(以點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度或氣泡產(chǎn)生的速度表示)試管等用具的潔凈程度、環(huán)境溫度、相同材料的量、各種試劑的量、反應(yīng)時間等不做處理的為對照組，加過氧化氫酶和 Fe3的為實驗組3.變量和對照的實例分析【典例 1】(2011 年濟南質(zhì)檢)下列關(guān)于酶特性實驗設(shè)計的敘述中，正確的是()A驗證酶的專一性時，自變量是酶的種類B驗證酶的高效性時，自變量是酶的濃度C探究溫度對酶活性影響時，自變量是溫度D探究酶催化作用的最適 pH 時，應(yīng)設(shè)置過酸、過堿、中性三組解題思路驗證酶的專一性時，自變量是底物的種類；驗證酶的高效性

10、時，自變量是不同的催化劑，如無機催化劑與生物催化劑；探究溫度對酶活性的影響時，自變量是溫度；探究酶催化作用的最適 pH 時，應(yīng)先進行預(yù)實驗確定范圍，再設(shè)置一定梯度的 pH 進行實驗，從而確定其最適 pH。答案C(2)過氧化氫酶和Fe3+都能催化H2O2分解，放出O2。二、通過實驗驗證酶的催化作用和高效性(1)鮮肝提取液中含有過氧化氫酶。2實驗步驟及分析(1)實驗步驟取 4 支潔凈試管，編號，分別加入 2mL H2O2 溶液。將 2 號試管放在 90左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出情況，與 1 號對照。向 3 號、4 號試管內(nèi)分別滴入 2 滴 FeCl3 溶液和 2 滴肝臟研磨液，觀察氣泡產(chǎn)生情況

11、。23 min 后，將點燃的衛(wèi)生香分別放入 3 號和 4 號試管內(nèi)液面的上方，觀察復(fù)燃情況。1實驗原理(2)分析自變量為 90左右的水浴加熱、FeCl3 溶液和肝臟研磨液；因變量為 H2O2 分解的速度，用產(chǎn)生氣泡數(shù)量多少來表示；無關(guān)變量為加入 H2O2 的量、實驗室的溫度、FeCl3 溶液和肝臟研磨液的新鮮度等。1 號試管為對照組，2、3、4 號試管為實驗組。3實驗結(jié)論(1)酶具有催化作用，同無機催化劑一樣都可加快化學(xué)反應(yīng)速率。(2)酶具有高效性，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。【典例 2】下圖為驗證酶高效性實驗時酶濃度、溫度等條件適宜且不變時，過氧化氫被分解的速率曲線，則下列說法中正確

12、的是()A曲線表明酶具有高效性B濃度 a 對應(yīng)曲線比濃度 b 對應(yīng)曲線酶的活性高C濃度 a 大于濃度 bD該實驗的實驗變量為反應(yīng)物濃度解題思路第一步分析曲線：三條曲線的最大區(qū)別是達到平衡點所需的時間不同，而平衡點可理解為反應(yīng)物被消耗的量或生成物濃度達到最大時的狀態(tài)。第二步分析選項：酶的高效性是針對酶與無機催化劑而言的，本題中的三個反應(yīng)都為酶催化的反應(yīng)，因此，研究對象與酶的活性無關(guān)；據(jù)圖，達到平衡點所需時間濃度 a 小于濃度b，其原因是在酶活性相同的條件下，反應(yīng)物濃度越低，完成反應(yīng)所需時間就越短，所以濃度 a 小于濃度 b；該實驗的實驗變量為反應(yīng)物濃度，因變量為達到平衡所需要的時間。答案D序號項

13、目試管12注入可溶性淀粉2mL無注入蔗糖溶液無2mL三、通過實驗驗證酶的專一性三、通過實驗驗證酶的專一性1實驗原理實驗原理(1)淀粉酶能催化淀粉產(chǎn)生還原性的麥芽糖，但不能催化蔗糖。2實驗步驟注入新鮮淀粉酶溶液2mL 振蕩2mL 振蕩50溫水保溫5min5min加斐林試劑1mL 振蕩1mL 振蕩將試管下部放入 60熱水中2min2min觀察實驗結(jié)果有磚紅色沉淀無磚紅色沉淀結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解(2)斐林試劑能使還原糖產(chǎn)生磚紅色沉淀。3.注意事項(1)實驗選用蔗糖，不能用還原性的糖(如葡萄糖或果糖等)，否則影響實驗結(jié)果。(2)實驗中要將試管的下部浸在溫水中，以創(chuàng)造試管內(nèi)淀粉酶

14、所需的適宜溫度條件，使淀粉酶在適宜的溫度條件下催化能力最強。(3)在淀粉酶分解淀粉和蔗糖的實驗中鑒定試劑只能用斐林試劑而不能用碘液。(4)淀粉酶的來源不同，其最適溫度也不一定相同，在保溫時必須加以考慮。市售的淀粉酶的最適溫度一般在 60左右，唾液淀粉酶的最適溫度為 37。abcd 淀粉溶液 2mL 蔗糖溶液 2mL唾液淀粉酶溶液 2mL唾液淀粉酶溶液 2mL50 65 溫水中水浴加熱 10min將 c 倒入 a，將 d 倒入 b50 65 溫水中水浴加熱 10min加入現(xiàn)配的斐林試劑溶液 2mL37恒溫水浴觀察并記錄顏色變化【典例 3】下表是某同學(xué)為驗證酶的專一性而設(shè)計的實驗方案，ad 代表試

15、管，代表實驗步驟。對該實驗方案的有關(guān)評價，錯誤的是()A.淀粉酶的用量屬于自變量B和會影響酶的活性C、和的溫度設(shè)置錯誤D和的順序有誤解題思路 從實驗步驟中可知被人為改變的是底物的種類，故自變量是底物種類，淀粉酶的用量屬于無關(guān)變量；和是高溫，會影響酶的活性；、和的溫度設(shè)置錯誤，應(yīng)是、為 37恒溫水浴，為 5065溫水中水浴加熱，才能產(chǎn)生磚紅色沉淀；和的順序有誤，應(yīng)反過來。答案A本實驗不能用碘液來鑒定，因為碘液無法檢測蔗糖是否被水解。四、通過實驗探究影響酶活性的條件1溫度對酶活性的影響(1)實驗原理淀粉水解過程中，不同階段的中間產(chǎn)物遇碘后，會呈現(xiàn)紅褐色或紅棕色；麥芽糖和葡萄糖遇碘后不顯色。序號項目

16、試管123456注入可溶性淀粉溶液2mL 2mL2mL/注入新鮮淀粉酶溶液/1mL 1mL 1mL將裝有淀粉溶液和酶溶液的試管分成 3 組(1 和 4；2和 5；3 和 6)，分別放入熱水(約 60)、沸水和冰塊中，維持各自的溫度 5min(2)實驗步驟序號項目試管123456分別將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，維持各自的溫度 5min1mL(4 號管)1mL(5 號管)1mL(6 號管)/滴入碘液12滴12滴12滴/搖勻后觀察試管中溶液顏色變化并記錄續(xù)表(3)實驗分析自變量為溫度，因變量為淀粉分解量(也可用是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來表示)。必須用同樣溫度處理淀粉溶液或酶溶液，

17、防止混合時，由于兩種溶液的溫度不同而使混合后溫度發(fā)生變化，影響實驗結(jié)果。碘液不能滴加太多，防止影響實驗現(xiàn)象的觀察。本實驗不宜選用斐林試劑，因為斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴格控制不同的溫度。序號項目試管123注入新鮮的淀粉酶溶液1mL1mL1mL注入蒸餾水1mL/2pH 對酶活性的影響(1)實驗原理斐林試劑與還原性糖反應(yīng)形成磚紅色沉淀。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖。麥芽糖和葡萄糖屬于還原性糖。(2)實驗步驟：用表格形式顯示(注意操作順序不能錯)序號項目試管123注入氫氧化鈉溶液/1mL/注入鹽酸/1mL注入可溶性淀粉溶液2mL 2mL 2mL60

18、水浴保溫 5min/加入斐林試劑，邊加邊振蕩2mL 2mL 2mL水浴加熱煮沸 1min/觀察 3 支試管中溶液顏色變化作記錄/續(xù)表【典例 4】下列驗證某種加酶洗衣粉需要的最適溫度的實驗，正確的是()A.取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一個溫度中酶的效果最好B.在不同溫度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪種效果好C.將加酶洗衣粉加入 30水中發(fā)現(xiàn)不如加到 45的水中洗滌效果好，說明 45為最適溫度D將加酶洗衣粉與普通洗衣粉分別加入 37的水中洗滌同樣的污物，發(fā)現(xiàn)加酶洗衣粉效果好，說明加酶洗衣粉的最適溫度為 37解題思路探究酶的最適溫度的自變量是不同溫度；在不同溫度的水中，加入不等量洗衣粉，則實驗出現(xiàn)兩個自變量；將加酶洗衣粉加入 3