專題05細相的能量供應(yīng)和利用

考點01降低化學反應(yīng)活化能的酶

考點02細胞的能量“貨幣”ATP

考點03細胞呼吸的原理和應(yīng)用

考點04光合作用與能量轉(zhuǎn)化

考點01降低化學反應(yīng)活化能的酶

一、酶的作用和本質(zhì)

1.概念：酶是活細胞產(chǎn)生的,具有催化作用的蛋白質(zhì)或RNA。

【探究實踐】比較過氧化氫在不同條件下的分解

過

過

■氧

化

化

蕾

液

實驗討論：

①1.2號管現(xiàn)象與1號管不同，說明了什么？

［答案］加熱能促進H2O2的分解，提高反應(yīng)速率;

②2.3號和4號管并未加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，說明什么？

【答案】FeCb中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。

③3號試管Fe3+數(shù)比4號試管H2O2酶高25萬倍，但4號反應(yīng)速率更快，這說明什么?

［答案］過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。

④2號、3號、4號試管相比，哪支試管最終產(chǎn)生的氧氣最多，為什么？

［答案］一樣多，幾支試管的H2O2溶液的體積和濃度都相同。

【實驗結(jié)論】

(1)水浴加熱、FeC13、過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。

(2)與無機催化劑FeC13相比，過氧化氫酶的催化效率要高得多。

(3)過氧化氫酶在細胞外(或體外)也能發(fā)揮作用。

2.酶的作用機理是降低反應(yīng)的活化能。

3.酶的本質(zhì)

(1)本質(zhì)：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。

(2)合成原料：氨基酸、核酸核昔酸。

(3)合成場所：核糖體、細胞核等。

(4)來源：大多數(shù)活細胞。

(5)功能：具有催化作用。

二、酶的特性

1.酶具有高效性

(1)含義：與無機催化劑相比，酶的催化效率是無機催化劑的ICT?倍。

(2)圖解:

1加入酶加入無機催化劑

平衡點一上

加催化劑

°時間

(3)分析：

①酶比無機催化劑的催化效率更高；

②酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，不改變化學反應(yīng)的平衡點。

③酶不能改變最終生成物的量。

2.酶具有專一性

(1)含義：每一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)。

(2)圖解:

<

OL_____酶A

!?

女5

以

/_一^一；~酶耳(無酶)

。

1234反應(yīng)物濃度

加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用。而加入酶A的反

應(yīng)速率明顯較快，說明酶A可催化該反應(yīng)，即酶具有專一性。

(3)圖解酶的專一性

B

AAA

,D

如圖表示酶促反應(yīng)的過程，圖中A表示醒,B表示被催化的反應(yīng)物,C、D表示生成物,酶在反應(yīng)前后的性質(zhì)

和數(shù)量均不發(fā)生變化。

3.酶的作用條件較溫和

(1)含義：酶所催化的化學反應(yīng)一般是在比較遢和的條件下進行的。

(2)圖解：

伊洋fM詼醐的陸,樓*

?寅4白岫最運pH為1.5,

.但不會像醐夫漳S

S＜》知去白岫最運pH痔近8

°最適溫度;'溫度0：最適pH'；pH

AA，

得浜、遼腋、迂堿勾金破冰岫氣空間先構(gòu)

①在最適溫度和pH條件下,酶的活性最高，溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會降低。

②過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。

三、影響酶促反應(yīng)速率的因素

1.酶促反應(yīng)速率:在酶的催化作用下化學反應(yīng)進行的速率稱為酶促反應(yīng)速率，一般用單位時間內(nèi)底物的減少量

或產(chǎn)物的增加量來表示。

2.酶活性:可用在一定條件下酶催化某一化學反應(yīng)的速率表示。

3.影響酶促反應(yīng)速率的因素可分為影響酶活性的因素和不影響酶活性的因素，前者通過影響酶的空間結(jié)構(gòu)影

響酶活性，包括溫度、pH、抑制劑、激活劑、重金屬等;后者包括底物濃度、酶濃度。

4.影響酶促反應(yīng)的因素曲線分析

⑴溫度和pH對酶促反應(yīng)的影響

反

應(yīng)

酶

甑

物

促

促

剩

反

反

余

應(yīng)

應(yīng)

量

速

速(

相

率

率

對

值

)

①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。

②過酸、過堿、高溫會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失活;低溫只是會影響酶促反應(yīng)速率，但不會破壞酶的

空間結(jié)構(gòu)，在適宜升高溫度的情況下，酶促反應(yīng)速率會逐步提高。

③在0℃左右時，酶促反應(yīng)速率很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此酶制劑適宜在低溫保存。

④從丙圖可以看出:反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。

(2)底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響

酶酶

促促

反反

應(yīng)應(yīng)

速速

率率

濃度

到一定

底物達

，但當

而加快

的增加

物濃度

率隨底

反應(yīng)速

，酶促

情況下

一定的

、酶量

件適宜

其他條

圖:在

a.甲

。

增加

不再

速率

反應(yīng)

酶促

限制，

酶量的

后,受

。

成正比

酶濃度

速率與

促反應(yīng)

下,酶

的情況

物充足

、底

件適宜

其他條

圖:在

b.乙

驗探究

關(guān)的實

與酶有

四、

方法

原理和

的實驗

的本質(zhì)

鑒定酶

1.

。

RNA

酶是

數(shù)的

質(zhì)，少

是蛋白

數(shù)的酶

絕大多

本質(zhì):

的化學

(1)酶

一致

NA的

質(zhì)和R

蛋白

鑒定

法與

與方

原理

定的

(2)鑒

分析

設(shè)計與

的實驗

及特性

的作用

驗證酶

2.

準

衡量標

實驗組

組

實驗

的

實驗?zāi)?/p>

量

自變

組

對照

物

解或底

否被分

底物是

的有無

酶溶液

儲水等

等量蒸

底物+

相應(yīng)酶

底物+

化

具有催

驗證酶

率

分解速

液

作用

酶

量同種

物+等

另一底

物

不同底

解

否被分

底物是

相應(yīng)酶

底物+

液

液

性

的專一

驗證酶

種

量另一

物+等

相同底

溶液

不同酶

相應(yīng)酶

底物+

酶液

液