1、降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶jiang di hua xue fan ying huo hua neng de mei第2課時(shí)三、酶與催化劑的共性1.酶與無(wú)機(jī)催化劑的催化機(jī)理相同，都是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。只是酶降低活化能的能力顯著。三、酶與催化劑的共性1.不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，只是縮短了到達(dá)平衡點(diǎn)的時(shí)間。2.酶和無(wú)機(jī)催化劑在反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不發(fā)生改變，一段時(shí)間內(nèi)可以重復(fù)利用。底物 + 催化劑產(chǎn)物 + 催化劑與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶能顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能1.高效性2.專一性一種酶只能催化一種或一類反應(yīng)。保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)有序進(jìn)行四、酶的特性1.專一性（4)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路項(xiàng)目方案一方案二對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)

2、照組實(shí)驗(yàn)組材料底物A底物A底物A底物B試劑酶B酶A酶B酶B現(xiàn)象不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)結(jié)論酶具有專一性四、酶的特性1.專一性（5)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果步驟項(xiàng)目試管1試管21注入可溶性淀粉溶液2注入蔗糖溶液3注入新鮮的淀粉酶溶液4保溫5加斐林試劑6水浴加熱7觀察顏色變化2mL2mL2mL2mL60保溫5min各加入2mL沸水浴1min磚紅色無(wú)磚紅色思考：能否用碘液對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)？不能，因?yàn)榈庖簾o(wú)法檢測(cè)蔗糖是否發(fā)生水解具有“專一性(特異性)”的五類物質(zhì)(1)酶：(2)載體蛋白：(3)激素：(4)tRNA：(5)抗體：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。如限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別特定

3、的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。某些物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜時(shí)需要載體蛋白協(xié)助，不同物質(zhì)所需載體不同，載體蛋白的專一性是細(xì)胞膜選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)。激素特異性地作用于靶細(xì)胞、靶器官，其原因在于它的靶細(xì)胞膜或胞內(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合的受體。tRNA有61種，每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合。D3.條件溫和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路(探究溫度對(duì)酶活性的影響)思考討論1.如何進(jìn)一步探究淀粉酶的最適溫度？縮小溫度梯度，重復(fù)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。2.為什么不能用斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)？該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，用斐林試劑檢測(cè)時(shí)需要水浴加熱，這樣會(huì)干擾自變量。3.為什么不能用過(guò)氧化氫酶

4、和過(guò)氧化氫來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響？因?yàn)檫^(guò)氧化氫本身受熱易分解，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。3(2021濱州二模)絲瓜果肉中鄰苯二酚等酚類物質(zhì)在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物質(zhì)，褐色物質(zhì)在410nm可見(jiàn)光下有較高的吸光值(OD值)，且褐色物質(zhì)越多，OD值越高。經(jīng)測(cè)定PPO的最適pH為5.5。科學(xué)家利用絲瓜果肉的PPO粗提液、鄰苯二酚、必需的儀器等探究溫度對(duì)PPO活性的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。下列說(shuō)法正確的是()A實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)將酶和底物混合后在相應(yīng)溫度下保溫B應(yīng)使用pH為5.5的緩沖液配制PPO提取液和鄰苯二酚溶液C絲瓜果肉PPO粗提液的制備和保存應(yīng)在35 條件下進(jìn)行D可在3540 間設(shè)置溫度梯度

5、實(shí)驗(yàn)以更精確測(cè)定PPO的最適溫度B實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路(探究pH對(duì)酶活性的影響)思考討論1.為什么不用淀粉酶和淀粉來(lái)探究pH對(duì)酶活性的影響？因?yàn)樗嵝詶l件促進(jìn)淀粉水解。1(2022渝中區(qū)模擬)下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)中，選材及檢測(cè)指標(biāo)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x材檢測(cè)指標(biāo)A探究酶具有高效性蛋白質(zhì)、蛋白酶雙縮脲試劑檢測(cè)觀察顏色變化B探究酶的最適pH淀粉、新鮮的唾液加入碘液觀察顏色變化C探究酶的最適溫度過(guò)氧化氫、過(guò)氧化氫酶氣泡產(chǎn)生速率D探究酶具有專一性蔗糖、淀粉、淀粉酶斐林試劑檢測(cè)觀察磚紅色沉淀產(chǎn)生情況D1(2021浙江選考)下列關(guān)于酶的特性及其影響因素相關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()A“酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)中，

6、若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同B“探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響”實(shí)驗(yàn)中，分別加入不同pH的緩沖液后再加入底物C“探究酶的專一性”實(shí)驗(yàn)中，斐林試劑是檢驗(yàn)酶液中是否混有還原糖D設(shè)計(jì)溫度對(duì)蛋白酶活性影響的實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，可選擇斐林試劑檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物B2.若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測(cè)定酶活力的實(shí)驗(yàn)中，下列操作順序合理的是( ) A.加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計(jì)時(shí)一段時(shí) 間后檢測(cè)產(chǎn)物的量B.加入底物加入酶計(jì)時(shí)加入緩沖液保溫一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量C.加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計(jì)時(shí)一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量D.加入底物計(jì)時(shí)加入酶加入緩沖液保溫一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量C四、影響酶促反應(yīng)速率的因素

7、1.酶促反應(yīng)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的改變量。2.影響酶促反應(yīng)速率的因素：提高酶活性的物質(zhì)，稱為酶的激活劑。大部分激活劑是無(wú)機(jī)鹽離子，K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cl-、I-等。四、影響酶促反應(yīng)速率的因素甲乙丙丁圖甲中，溫度從a降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因不同。1.溫度、pH、底物濃度、酶濃度圖乙中，pH從b降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因相同。圖丙中，底物濃度為c時(shí)，酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大，因?yàn)椋副坏孜镲柡汀?.為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組(20 )、B組(40 )和C組(60 )，測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃

8、度(其他條件相同)，結(jié)果如圖。回答下列問(wèn)題：(1)三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是_組。(2)在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10 ，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)_。B加快(3)如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時(shí)，C組產(chǎn)物總量_，原因是_。不變60 條件下，t2時(shí)酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加四、影響酶促反應(yīng)速率的因素2.抑制劑抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶。抑制劑與底物不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的抑制作用可以通過(guò)增大底物的濃度來(lái)抵消其抑制作用。其抑制作用不能通過(guò)增加底物的濃度來(lái)抵消其抑制作用。6如圖為酶促反應(yīng)曲線，Km表示反應(yīng)速率為1/2vmax時(shí)的底物濃度。競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合酶的活性部位；非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結(jié)合，從而使酶的活性部位功能喪失。下列分析錯(cuò)誤的是()AKm越大，酶與底物親和力越高B加入競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，Km增大C加入非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，vmax降低D非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑破壞酶的空間結(jié)構(gòu)A2.將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時(shí)加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯(cuò)誤的是()A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，T2值增大