5-1降低化学反应活化能的酶

5-1降低化学反应活化能的酶新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。一酶的作用和本质实验：比较过氧化氢酶在不同条件下的分解实验原理：新鲜的肝脏中含有较多的过氧化氢酶，过氧化氢酶可以催化过氧化氢分解为水和氧气。过氧化氢酶在不同的温度下催化效率不同。FeCl3溶液中的Fe3+也对过氧化氢具有催化作用，但催化效率要低很多。实验结论：酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多控制变量：变量、自变量（实验中人为控制改变的变量）、因变量（随自变量而变化的变量）、无关变量。对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。例1在探究pH值对酶活性影响的实验中，温度和pH值分别属于（）A．自变量和因变量B．无关变量和因变量C．无关变量和自变量D．因变量和自变量例2下列关于生物实验中变量的叙述错误的是()A．探究温度对酶活性影响时，自变量是温度B．一组对照实验中，只能设置一个自变量，其余因素要保持相同C．无关变量是指对实验结果没有影响的变量D．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，过氧化氢的分解速率是因变量例3下图示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。有关分析合理的是A．本实验的因变量是不同的催化剂B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等C．1号与3号，1号与4号可分别构成对照实验D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能例4在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如下表所示。(1)在上表的实验处理中，研究了哪些自变量_________，因变量是____________，可能出现的无关变量有_____________(只写一种即可)。(2)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的实验组合是_______________。(3)若试管1和试管2组成对照实验，能说明的问题是_________________。(4)除了上述试管1和试管2组成的对照实验，请再找出一组对照实验，并指出该对照实验能说明的问题____________________________________。关于酶本质的探索（了解）巴斯德之前，人们认为：发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德的观点：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用李比希的观点：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用；毕希纳的观点：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样；萨姆纳：提取酶，并证明酶是蛋白质；切郝、奥特曼发现：少数RNA也具有生物催化功能；例5下列关于酶本质的研究，按研究时间的先后顺序，排列正确的是()①证明了脲酶是一种蛋白质②酒精发酵需要活细胞的参与③发现少数RNA也具有生物催化功能④人们认识到酿酒就是让糖类通过发酵变成酒精和二氧化碳⑤用不含酵母菌的酵母提取液进行发酵获得成功，证明生物体内的催化反应也可在体外进行A．④②⑤①③B．③④⑤②①C．①⑤④②③D．③④①②⑤酶的本质：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。其中绝大多数酶的化学本质是蛋白质，也有少数是RNA。活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。例6下列关于酶的叙述，正确的是（）A．酶是由具有分泌功能的细胞产生的B．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸C．酶是通过降低化学反应的活化能发挥催化作用的D．同一生物体内的各种酶催化反应条件都相同例7请根据下列材料和实验原理设计一个实验，证明酶是蛋白质。①实验材料：0.1g/mLNaOH溶液、0.01g/mLCuSO4溶液、鸡蛋、人的唾液（其中有酶、）小烧杯、玻璃棒、滴管和滴瓶。②实验原理鸡蛋清的主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质与CuSO4反应能生成紫色物质，即蛋白质的双缩脲反应。如果能通过实验证明，酶能发生双缩脲反应，即可以证明酶的化学本质是蛋白质。③实验步骤：第一步（制备蛋清液）：取鸡蛋一个，打破蛋壳，取少量蛋清注入小烧杯中，加入30mL的清水，用玻璃棒调匀。第二步：______________；第三步：____________；第四步：_________________实验结果：_______________实验结论：_______________（第二步：取两支试管编号，分别加蛋清和唾液各2mL第三步：向两支试管中滴加2-3滴0.1g/mL的NaOH溶液，震荡摇匀。第四步：向两支度管中滴加2-3滴0.01g/mL的CuSO4溶液，震荡摇匀。实验结果：两支试管中都呈现紫色实验结论：证明唾液中唾液淀粉酶是与蛋清一样的成分――蛋白质）二酶的特性高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107－1013倍；专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。过酸、过碱或温度过高，酶的活性因结构破坏而丧失。0℃左右的低温虽然使酶活性明显降低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶活性可以升高。因此，酶制剂适于在低温（0℃-4℃）下保存。与酶有关的曲线高效性专一性温度、pH对酶活性的影响例8在唾液淀粉酶催化淀粉分解实验中，将唾液稀释10倍，与用唾液原液(没稀释)实验效果基本相同，这表明酶具有()A．专一性B．稳定性C．多样性D．高效性例9如图是酶催化反应的示意图，请依题回答：（1）图中的A表示________。（2）若图中的B是麦芽糖，而且已知麦芽糖是淀粉的水解产物，问图中的C或D可能是________。（3）上述酶催化反应的正常进行需要一定的外部条件，请说出对此影响最大的两个条件是________和________。（4）以前，医用葡萄糖是在高温高压条件下用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的，现在已普遍改用了酶法生产。请问用酶来水解淀粉生产葡萄糖有什么优越性①____②。实验：探究影响酶活性的条件注意事项：（1）实验中所用酶的来源不同，则最适温度也不同：若淀粉酶为市售的α-淀粉酶，其最适温度为50℃～75℃；若淀粉酶来自人体组织细胞，则最适温度为37℃左右。（2）探究温度对酶活性的影响实验时，不宜选用过氧化氢酶催化H2O2，因为加热和过氧化氢酶都能使H2O2的分解会加快。（3）探究温度对酶活性的影响实验时，不宜选用斐林试剂检测，因为斐林试剂与还原糖只有在水浴加热的条件下才能生成砖红色沉淀，但实验需要控制温度（4）探究温度和pH对酶活性的影响实验时，不能先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理。否则在调节温度或pH的过程中，酶会将底物分解，导致实验失败。（5）探究pH对酶活性的影响实验时，在检测淀粉酶是否把淀粉水解时，不能用碘液来检测。（碘液会与其中的物质发生反应），通常用斐林试剂。例10下列有关酶的实验设计思路正确的是（）A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性C．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响例11几位同学在探索pH对α-淀粉酶活性的影响时，设计的实验方案如下。其中操作及顺序最合理的是（）①在三个试管中各加入可溶性淀粉溶液2mL②在三个试管中各加入新鲜的α-淀粉酶溶液1mL③置于适宜温度下保温5min④分别置于100℃、60℃、0℃环境中保温5min⑤加入斐林试剂后，水浴加热，观察现象⑥将试管中溶液的pH分别调到3、7、11，保持5minA．①④②③⑤B．①⑥④②⑤C．①②⑥③⑤D．②⑥①③⑤例12为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见表，下面有关分析合理的是（）试管底物和试剂实验条件11mL10%鸡蛋清溶液37℃水浴21mL10%鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶37℃水浴；pH531mL10%鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶？41mL10%鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶5℃水浴；pH8～9A、实验想要探究影响酶活性的因素是温度B、1号试管设置正确合理，为空白对照组C、3号试管的实验条件是37℃水浴；pH8～9D、蛋清液和酶液应在混合均匀后再进行水浴影响酶促反应的因素底物浓度（反应物浓度）；酶浓度；PH值：过酸、过碱使酶失活温度：高温使酶失活。低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。例13某生物兴趣小组以淀粉为实验材料，对唾液淀粉酶的某些特性进行了探究。下图为在最适温度和pH值条件下所获得的实验结果，请回答下列有关问题：（1）图中P点表示的含义是_________，若适当降低温度，P点将向_________（填左或右）移动。（2）若增加实验过程中唾液淀粉酶的量，请在原图中用虚线绘出曲线的变化情况。（3）若探究温度对酶活性的影响，应当如何设置实验的自变量？_________。（4）有同学认为在以淀粉为材料，探究温度对酶活性影响的实验中，不宜选用斐林试剂鉴定麦芽糖，原因是_________。例14下图是在不同温度下，A、B、C、D四种酶的催化效率随温度变化曲线图，请根据曲线所示回答：（1）当温度为10℃时，催化效率达最大值的酶为。（2）曲线说明温度对人体酶活性的影响，因为。（3）对于酶的催化效率的一般情况而言，曲线很可能是错误的，因为。