(降低化学反应活化能的酶)学案

第1页共4页第1节降低化学反应活化能的酶高中生物知识梳理与疑难导析知识梳理1.酶的作用和本质（1）酶在细胞代谢中的作用分子从常态转变为______________所需要的能量称为活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而__________________更高。（2）酶的本质酶是__________________产生的具有催化作用的__________________，其中绝大多数酶是__________________,少数是____________________。2.酶的特性（1）酶具有____________________________________。（2）酶具有____________________________________。（3）酶的作用条件____________________________________。疑难突破1.我们知道酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，在生物体内所有的化学反应都需要有酶的参与，那么，酶是否一定在细胞内发挥作用呢？剖析：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。活细胞中的每一个化学变化都是在酶的催化作用下进行的，很多酶都是在细胞内发挥作用。但是有些酶要分泌到细胞外，如各种消化酶。另外，人们通过基因工程生产的很多酶，如洗衣粉中的酶，都是在细胞外发挥作用的。2.我们有一个生活常识：当我们发烧时，食欲不振，不想吃东西。这是为什么呢？剖析：每种酶在一定条件下都有其最适温度，温度过高过低都会影响体内的各种代谢活动。人体的正常体温为37℃左右，所以，人体内酶的最适温度也是37℃，当人发烧时，体温升高，所以酶的活性下降，影响体内的各种代谢活动。3.根据我们所学的知识，淀粉可以在淀粉酶的催化作用下分解为麦芽糖。但是，我们在吞咽食物时，唾液淀粉酶随食物进入胃内，却不能继续将淀粉分解为麦芽糖。这是为什么？剖析：可以从酶的作用需要有适宜条件为突破口考虑此问题。酶的活力受环境pH的影响,在一定的pH下，酶表现出最大活力，如果高于或低于此pH，酶的活力就会降低,通常把表现出酶最大活力的pH称为该酶适宜的pH。各种酶在一定条件下都有其特定的最适pH。根据题目提供的资料，唾液淀粉酶在人的口腔内发挥作用，其最适pH为6.8左右，而胃内的pH为1.9左右，所以，淀粉酶活性急剧下降，甚至失去活性。问题探究问题：新采摘的玉米果穗具有甜味，但放置一段时间后甜味便降低，如果采摘后放在沸水里浸泡一段时间再存放，甜味保留时间可长一些。放一段时间后甜味为什么会降低?沸水浸泡一段时间后再存放，甜味可保留较长时间的原因是什么?探究：甜味的存在说明玉米果穗中含有双糖，一段时间后甜味降低，原因是双糖在酶的催化作用下分解。如果采摘后放在沸水中浸泡一段时间，甜味能保留较长一段时间，其原因是沸水使分解双糖的酶失去活性。说明酶的催化作用受温度影响，温度过高可使其失去活性。典题精讲例1有一种酶催化某反应P+QR，图5-1-1中的实线表示没有酶时此反应的过程，在第2页共4页t1时，将催化反应的酶加入到反应混合物中，图中表示此反应的真实进程的曲线是()图5-1-1A.Ⅰ和ⅡB.ⅢC.ⅣD.Ⅴ思路解析：催化剂都能改变反应速度，但不改变反应平衡的特点，即都具有参与反应的过程，但反应前后不被消耗的特点。酶作为生物催化剂，具有高效性等特点，从图中可以看出，实线平行与横坐标的线段延长相交与纵坐标的那个交点即为此反应的平衡点。显然曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ均改变了此反应的平衡点，因此，A、C项是错误的。曲线Ⅲ反映酶使反应速度缩短了到平衡点的时间而不改变反应的平衡点。曲线Ⅴ从t1到平衡点前的线段不符合加酶后反应的真实过程。答案：B例2图5-1-3是某种有机物加入催化剂后，置于0℃到80℃环境中，有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图判断，如果把这些物质置于80℃至0℃的环境中处理，其有机物分解总量与温度的关系图（图5-1-4）应为()图5-1-3图5-1-4思路解析：每一种酶在一定限度的温度范围内起作用。酶表现最大活性时的温度叫最适温度。低于最适温度，随着温度下降，活性也下降，到一定范围，酶的催化效率为零，但酶的活性仍保留，温度再恢复到最适时，酶的催化效率逐步上升，直至最大。当温度高于最适温度时，随着温度的升高，酶的活性迅速下降，到一定限度，酶就失去活性，再恢复到最适温度，酶的活性不恢复。答案：B知识导学任何生物化学反应都是在酶的催化作用下进行的。如果离开了酶,新陈代谢就不能进行,第3页共4页生命就停止。酶和一般催化剂相比,有其共性：①用量少而催化效率高；②反应前后酶的性质和数量均无变化；③可降低反应的活化能。通过对酶活性的探究活动,来掌握酶作为生物催化剂的特性，即高效性、专一性，及酶的作用一般需要温和的条件。疑难导析酶作为生物体内一类特殊的生物催化剂,在细胞代谢中的作用是降低反应所需的活化能，从而使反应迅速进行。它既不能提供物质,也不能提供能量,也不是生化反应的场所。它既可以在细胞内发挥作用,也可以在细胞外发挥作用的。一般讲,动物细胞内的酶最适温度在35—40℃,植物细胞内的酶最适温度稍高,通常在40—50℃，微生物细胞内的酶最适温度差别较大。pH影响酶活力的原因可能有以下几个方面:（1）过酸或过碱可以使酶的空间结构破坏,引起酶构象的改变,酶活性丧失。（2）当pH改变不剧烈时酶虽未变性,但活力受到影响。（3）pH影响维持酶分子空间结构的有关基团解离,改变酶活性部位的构象，从而影响酶的活性。问题导思解决此问题的关键是进行逆向思维。一般情况下是要求我们提高酶的活性，而此题却反其道而为之。你还能列举一些实例吗？典题导考绿色通道：本题属于综合分析能力的考查，是一道跨学科综合题。解答这个问题，一要清楚化学反应平衡方面的知识，二要明白酶催化反应的机理，再就是酶可以改变反应速度但不改变反应的平衡。典题变式:1.图5-1-2中纵坐标表示酶促反应速度，横坐标表示底物浓度，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是()图5-1-2答案：B2.能够催化水解脂肪酶的物质是()A.脂肪酶B.麦芽糖酶C.蛋白酶D.以上都不对答案：C黑色陷阱：没有考虑到酶在一定限度的温度范围内起作用。低于最适温度，随着温度下降，活性也下降，到一定范围，酶的催化效率为零，但酶的活性仍保留，温度再恢复到最适时，酶的催化效率逐步上升，直至最大。当温度高于最适温度时，随着温度的升高，酶的活性迅速下降，到一定限度，酶就失去活性，再恢复到最适温度，酶的活性不恢复。部分同学不了解本题考查的知识点，只想当然地想到随着温度下降，酶活性也下降.就首先排除掉正确答案Ｂ。典题变式：1.加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用()第4页共4页A.适用低温下催化B.具有高效性C.需适宜的温度D.具有专一性答案：C2.某同学在做“温度影响酶活性”的实验时，在一支试管中加入2mL可溶性淀粉溶液，再加入1mL质量分数为2％的新鲜淀粉酶溶液，摇匀后置于冰水浴中5min，取出滴入1滴碘液。结果发现液体并没有变蓝。为了使实验成功，下列改进措施中正确的是()A.适当提高淀粉酶溶液的浓度B.先将淀粉酶溶液和淀粉溶液各自在冰水浴中保温一段时间后再混合C.适当提高淀粉溶液的浓度D.延长在冰水浴中的保温时间答案：B