生物 分子和细胞-5.1降低化学反应活化能的酶

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第5章 细胞代谢
第1节 降低化学反应活化能的酶
【考点解读】
1．酶在细胞代谢中的作用（B）。2．探究影响酶活性的因素（实验）（c）
复习重点：酶的作用、本质和特性
复习难点：1．酶降低化学反应活化能的原理 2．控制变量的科学方法
【基础知识回顾】 一 酶的作用和本质
1.细胞中每时每刻都进行着许多 ，统称为细胞代谢。
2.实验过程中可以变化的因素称为 。其中人为改变的变量称为 ，随着自变量的变化而变化的变量称做 ，除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为 。除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做 ，它一般设置 组和 组。
3.比较过氧化氢在不同条件下分解的实验现象及理论分析：
⑴实验设计及现象分析
试管号 3％Ｈ２Ｏ２ 控制变量 点燃的卫生香检测 结果分析
实验处理 气泡多少
1 2ｍＬ 无助燃性
2 2ｍＬ 90℃水浴加热 很少 有助燃性
3 2ｍＬ 滴加3.5％FeCl32滴 较多 助燃性较强
4 2ｍＬ 滴加20％肝脏研磨液2滴 很多 助燃性更强
（2）实验结论： 。
4．分子从常态转变为 的活跃状态所需要的 称为活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更 ，因而 更高，这样细胞代谢就能在 条件下快速进行。
5．巴斯德以前，许多化学家认为发酵是纯 ，与 无关。1857年巴斯德提出发酵是由于 的存在，即有 的参与才能引起发酵；而德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是 中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞 后才能发挥作用。两种观点争执不下。德国化学家李比希发现不含酵母细胞的 与活酵母是一样的，都能引起发酵，他将引起发酵的物质称为 ，最早从刀豆中提取出脲酶的是美国科学家 ，他用多种方法证明了酶是 。20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也有生物催化功能。
6.酶是 产生的，具有 作用的一类 ，其中绝大多数酶是 ，少数是 。
二 酶的特性
1.酶的特性有： 、 、 。
2.酶的高效性是指酶的催化效率大约是无机催化剂的 倍。
3.酶的专一性是指 。
4.酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的， 和
对酶的活性影响最大。在最适宜的温度和pH条件下，酶活性 ，温度和pH偏高或偏低，酶活性都会显著 。
5. 、 或 ，会使酶的 遭到破坏，使酶永久失活，即酶发生了 。0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的 保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以 。因此，酶制剂适于在 下保存。
6.“影响酶活性的条件”的探究分析
①温度对酶活性影响的实验成功的关键是，在加入酶 ，应先将底物与酶分别在相应的 下处理至少 min，确保二者 一致。
②pH对酶活性影响的实验成功的关键是确保底物在与酶混合 ，其 已经调节好。
【例题精析】
1．(07模拟：江苏淮安5月调查)4.下列分解糖类的速率最佳的实验样本是：
A．2mL唾液+l滴0.01mol／L NaCl B．2mL胃液+l滴0.1mol／L HCl
C．2mL胃液+1滴lmol/L NaOH D．2mL十二指肠液+1滴0.1mol／L HCl
2．(07模拟：福建厦门三月质检)34．下列关于酶和激素的叙述中，错误的是 （ ）
A．激素的作用与酶的作用是密切相关的B．激素和酶的合成都与机体中的基因有关
C．能合成激素的细胞一定能合成酶 D．激素一般不会改变新陈代谢的速度
3、（08年上海高考题）β－半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明，β－半乳糖苷酶的催化作用具有
A．高效性 B．专一性C．稳定性 D．多样性
4. （09广东A卷）水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质
A. 在4°C条件下易变性 B．只含有C、H C．也能催化淀粉合成 D．含有羧基
5、（09重庆）下列有关酶的叙述．正确的是
A高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性B酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质
C细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酵D细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
6．（09全国理综2） 下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是
A.细胞呼吸必须在酶的催化下进行
B.人体硬骨组织细胞也进行呼吸
C.酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
D.叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用
7.（09宁夏） 右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是 A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
8. (09理综1卷)右图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示意图。下列有关酶活性调节的叙述，错误的是
A.丁物质既是酶③催化生成的产物，又是酶③的反馈抑制物
B.戊物质通过与酶④结合导致酶④结构变化而使其活性下降
C.当丁物质和戊物质中任意一种过量时，酶①的活性都将受到抑制
D.若此代谢途径的终产物不断排出菌体外，则可消除丙物质对酶①的抑制作用
9、（09广东文科基础）嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是
A、炒肉的过程中加入B、肉炒熟后起锅前加入
C、先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟D、室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟
巩固练习
1．同一个体内的各类活细胞所含酶的： （ ）
A、种类有差异，数量相同 B、种类有差异，数量不同
C、种类无差异，数量相同 D、种类无差异，数量不同
2．下列有关酶、激素、维生素的叙述，哪一项是正确的： （ ）
A、都是由活细胞产生的 B、都是蛋白质类物质
C、都有催化作用和调节新陈代谢作用 D、都是高效能物质
3、【2005.上海理综】右图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是 （ ）
A、酶反应的最适温度 B、酶因热而失活
C、酶反应生成物量与时间的关系 D、酶反应速度和酶量的关系
4．下图纵轴为生成物量，横轴为反应时间，其中能正确表示酶浓度增加，
而其他条件不变时，生成物量变化的曲线图是(图中虚线表示酶浓度增加后的变化曲线)
5. (多选)表所列内容的实验中，试管内容物变成蓝色的是 ( )
试管号 试管内容物 条件 检验
1 2mL浆糊+2ml清水 37℃10min 3滴碘液
2 2mL浆糊+2ml稀释10倍唾液 37℃10min 3滴碘液
3 2mL浆糊+2ml纯唾液 95℃10min 3滴碘液
4 2mL浆糊+2ml纯唾液+2滴浓HCl 37℃10min 3滴碘液
A.1 B．2 C．3 D．4
6. (多选) 下列哪些物质是由内质网上的核糖体合成 ( )
A、血红蛋白 B、呼吸氧化酶 C、胃蛋白酶 D、性激素
7、(多选) 下列哪些细胞结构与酶的合成有关 ( )
A、线粒体 B、核糖体 C、高尔基体 D、内质网
8．（09上海）将刚采摘的甜玉米立即放人沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会
A．提高淀粉酶活性 D．改变可溶性糖分子结构
C．防止玉米粒发芽 D．破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
9．（09海南）酶A、B、C是大肠杆菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该菌因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。
现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表：
由上可知：酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是
A．酶A、酶B、酶C B．酶A、酶C、酶BC．酶B、酶C、酶A D．酶C、酶B、酶A
10.（17分）（09全国理综2） 请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。 实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，菲林试剂、试管、 37℃ 恒温水浴锅，沸水浴锅。 （1）若“+”代表加入适量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计，请在答题卡上作答。
溶液 试管 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液
甲 + — + —



①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
②
③
④
（3）结果预测：____________________________。
（4）结论：__________________________________。
（5）在上述试验中，如果仅将 37℃ 恒温水浴锅的温度调到 20℃ 。而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比 37℃ 时的浅，其原因是_______________。
1、A 2、D3、B4、D5 C 6、D 7、B8、C 9、D
1．B 2．D 3．D 4．C5ACD 6.ABC 7.ABCD8、D9、D
10、答案：（1）
溶液 试管 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液
甲 + — + —
乙 — + — +
丙 + — — +
丁 — + + —
（2）②混匀， 37℃ 恒温水浴一段时间；③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水浴一段时间；④观察实验现象并记录实验结果。
（3）含有蔗糖和淀粉酶溶液的试管（试管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的试管（试管乙）中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀；（4）（哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶）酶的催化作用具有专一性；（5） 20℃ 低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少。
时间
生成物量
70℃
60℃
20℃
50℃
30℃
40℃
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