河南省鄭州市第五中學(xué)高考生物復(fù)習(xí) 第5章 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1
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1、 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一、預(yù)習(xí)與質(zhì)疑(課前完成) (一)預(yù)習(xí)內(nèi)容 課本P78-86 (二)預(yù)習(xí)目標(biāo) 1.通過(guò)資料分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,熟記酶的概念、來(lái)源、化學(xué)本質(zhì); 2.能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酶的本質(zhì);(重點(diǎn)) 3.學(xué)會(huì)分析影響酶活性的因素。(重、難點(diǎn)) (三)你學(xué)會(huì)了嗎? 1.在“比較過(guò)氧化氫分解”實(shí)驗(yàn)中,自變量、因變量分別是什么? 2.舉例說(shuō)明什么叫無(wú)關(guān)變量? 3.舉例說(shuō)明什么是對(duì)照實(shí)驗(yàn)? 4.“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)可以得到什么結(jié)論? 5.什么叫活化能? 6.做“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要選用新鮮的肝臟? 7.滴入肝臟研
2、磨液和氯化鐵溶液時(shí),可否共用一個(gè)吸管? 8. 什么是酶?酶的化學(xué)本質(zhì)是什么?其組成單位是什么? 9.酶發(fā)揮作用的本質(zhì)是什么? 10.酶作為生物催化劑與化學(xué)催化劑相比有什么特性? 11.酶作為生物催化劑與化學(xué)催化劑的共性有哪些? 12.什么是酶的專一性? 13.影響酶活性的因素都有哪些?如何影響? 14.低溫能使酶失活嗎?過(guò)酸、過(guò)堿、高溫能使酶失活嗎? 15.胃蛋白酶的最適PH是多少? 16.能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是什么? (蛋白酶) 二、落實(shí)與整合(課堂完成) (一)酶的本質(zhì)及生理功能 酶是 產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)是 ,少數(shù)
3、是 。 化學(xué)本質(zhì) 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì) 少數(shù)是RNA 合成原料 合成場(chǎng)所 核糖體 細(xì)胞核、線粒體、葉綠體(真核生物) 來(lái)源 一般來(lái)說(shuō),活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 生理功能 具有 作用 作用原理 降低化學(xué)反應(yīng)的 (二)酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 (1)證明某種酶是蛋白質(zhì): (2)證明某種酶是RNA: (三)酶與無(wú)機(jī)催化劑相比 共性:①可降低分子的活化能,使化學(xué)反應(yīng)更易
4、進(jìn)行;②改變化學(xué)反應(yīng)速度,本身不被消耗;③加快化學(xué)反應(yīng)速度,縮短達(dá)到平衡時(shí)間,但不改變平衡點(diǎn)。 酶的特性:①高效性:酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍。②專一性:每一種酶只能催化 化學(xué)反應(yīng)。③作用條件較溫和: (1) 最適pH和溫度下,酶活性最高,溫度和pH偏高或偏低,酶活性會(huì)明顯 。 (2) 過(guò)酸、過(guò)堿或高溫下,酶 。 (四)與酶相關(guān)的曲線圖形解讀 1.表示酶高效性的曲線 (1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶的 催化效率更高。 (2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 2.
5、酶的專一性 (1)表示酶專一性的圖解 ①A表示 ,B表示 ; ②酶和被催化的反應(yīng)物都有特定的結(jié)構(gòu)。 (2)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(shí)明顯加快,說(shuō)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(shí)相同,說(shuō)明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。 3.影響酶活性的曲線 (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(qiáng),超過(guò)這一范圍酶催化作用逐漸減弱。在最適溫度(pH)時(shí),酶的催化作用最強(qiáng) (2)過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)使酶失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞,溫度升高可恢復(fù)活性
6、。 4.底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響 (1)在其他條件適宜、酶量一定的條件下,酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快,但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)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。 特別關(guān)注: 溫度、pH、底物濃度和酶濃度都可影響酶促反應(yīng)速率。不同的是溫度和pH是通過(guò)影響酶活性而影響酶促反應(yīng)的,而底物濃度和酶濃度不影響酶活性。 三、檢測(cè)與反饋(課堂完成) 1.下列有關(guān)酶的敘述,正確的是 ( ) A.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性 B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì) C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中
7、有催化葡萄糖分解的酶 D.細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有作用于DNA的解旋酶 2.酶的水解產(chǎn)物是 ( ) A.氨基酸 B.葡萄糖 C.核糖核苷酸 D.氨基酸或核糖核苷酸 3.在其他條件適宜的情況下,下列因素對(duì)酶活性的影響可用右圖表示的是 ( ) A.溫度 B.反應(yīng)物濃度 C.pH D.抑制劑濃度 4.水稻細(xì)胞內(nèi)合成的某物質(zhì),能夠在常溫下高效分解淀粉,該物質(zhì) ( ) A.在4℃條件下易變性 B.只含有C、H C.也能催化淀粉合成 D.含有羧基 5.下圖中,①表示有酶催化的反應(yīng)曲線,②表示沒(méi)有酶催化的反應(yīng)
8、曲線,E表示酶降低的活化能,正確的圖解是 ( B ) 6.下列關(guān)于ATP的敘述,正確的是 ( ) A.ATP脫去2分子磷酸的剩余部分是構(gòu)成DNA分子的基本單位之一 B.人長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等 C.細(xì)胞連續(xù)分裂時(shí),伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 D.長(zhǎng)期不進(jìn)食的病人,細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡 7.關(guān)于葉肉細(xì)胞在光照條件下產(chǎn)生ATP的描述,正確的是( ) A.無(wú)氧條件下,光合作用是細(xì)胞ATP的唯一來(lái)源 B.有氧條件下,線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生ATP C.線粒體和葉綠體合成AT
9、P都依賴氧 D.細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來(lái)源于線粒體和葉綠體 8.下列有關(guān)酶的敘述,正確的是( ) A.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì) C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶 D.細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有作用于DNA的解旋酶 9.下圖表示某反應(yīng)物剩余量隨pH及溫度的變化情況,下列敘述正確的是( ) A.該酶的最適溫度是37℃ B.隨著pH的升高,酶的活性先降低后升高 C.隨著溫度的升高,酶的最適pH不變 D.隨著溫度的升高,酶的活性逐漸降低 10.關(guān)于蛋白酶的敘述,不正確的是( ) A.蛋白酶是蛋白質(zhì)
10、 B.蛋白酶可以作為藥品治療某些疾病 C.蛋白酶可以水解所有的肽鍵 D.利用酶工程可以提高蛋白酶的穩(wěn)定性 11.在生物化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)?shù)孜锱c酶的活性位點(diǎn)形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)時(shí),可催化底物發(fā)生變化,如圖甲Ⅰ所示。酶的抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子。競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn),非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合,從而抑制酶的活性,如圖甲Ⅱ、Ⅲ所示。圖乙表示發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制時(shí),底物濃度與起始反應(yīng)速率的變化曲線圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)當(dāng)?shù)孜锱c酶活性位點(diǎn)具有互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)時(shí),酶才能與底物結(jié)合,這說(shuō)明酶的催化作用具有 。
11、 (2)青霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物相似,故能抑制細(xì)菌合成細(xì)胞壁的相關(guān)酶的活性,其原因是 。 (3)據(jù)圖乙分析,隨著底物濃度升高,抑制效力變得越來(lái)越小的是 抑制劑,原因是 。 (4)唾液淀粉酶在最適溫度條件下的底物濃度與起始反應(yīng)速率的變化如圖丙。若將溫度提高5℃,請(qǐng)?jiān)趫D丙中繪出相應(yīng)變化曲線。 答案:(1)專一性 (2)青霉素能與這些酶的活性位點(diǎn)結(jié)合(或:酶活性位點(diǎn)被封閉),使細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)下降 (3)競(jìng)爭(zhēng)性 底物濃度越高,底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越大,競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越小 (4)見下圖 2
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