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酶的本质、特性及相关实验探究
ຫໍສະໝຸດ 生理功能具有催化 作用
作用原理
降低化学反应的 活化能
巧记酶概念的“二、一、一、一”
2.酶的作用原理 下图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的 能量变化过程。
(1)无酶催化的反应曲线是 ② 。 (2)有酶催化的反应曲线是 ① 。 (3)ca段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能。 (4)ba段的含义是酶 降低的活化能 。 (5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点在纵轴上 将向上移动。
分中只剩下RNA,此时仍可催化氨基酸的脱水缩合反应,说明起
催化作用的成分是核糖体中的RNA。蛋白酶仅在蛋白质水解成多
肽的过程中起催化作用。RNA聚合酶仅在转录的过程中起催化作
用。逆转录酶仅在逆转录(或反转录)过程中起催化作用。
答案 C
可采用“试剂检测法”或“蛋白酶水解法”确认酶的化学本 质——若酶为蛋白质,则遇双缩脲试剂可呈紫色,并且用蛋白 酶处理可失活。同理若为RNA,则遇吡罗红呈红色,且用蛋白 质处理仍具生物活性而用RNA水解酶处理会丧失活性。
3.比较过氧化氢在不同条件下的分解
小、少、慢 大、多、快
变量分析:
无机催化剂(FeCl3)和过氧化氢酶
新鲜
产生的气泡的数目多少 温度
4.实验成功的3个关键点 (1)肝脏倘若不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐 生细菌的作用下分解,使组织中酶分子的数量减少 且活性降低,故 宜用新鲜肝脏。 (2)实验中使用肝脏的“研磨”液,可以加大肝细胞内过氧化氢 酶与试管中过氧化氢的 接触面积,从而加速过氧化氢的分解。 (3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管,(因为酶 的催化效率具有 高效性,少量酶带入FeCl3溶液后就会影响实验 结果的准确性,甚至使人产生错觉,作出错误的判断)。
2.(2014·福建理综,1)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处
理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖
体中能催化该反应的物质是( )
A.蛋白酶
B.RNA聚合酶
C.RNA
D.逆转录酶
解析 自然界中的酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,而核糖体
的组成成分只有蛋白质和RNA,用蛋白酶将其蛋白质除去后其成
(4)解旋酶:在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对之间的氢键。 (5)ATP水解酶:能打开远离腺苷的高能磷酸键。 (6)ATP合成酶:能连接远离腺苷的高能磷酸键。 (7)限制性核酸内切酶:识别特定的核苷酸序列,从固定的切点 切开磷酸二酯键。 (8)蛋白酶:将蛋白质的部分肽键切断,得到不同的肽链和氨基 酸。 (9)纤维素酶、果胶酶:水解纤维素、果胶,破坏植物细胞壁。
5.酶本质的探索(连一连) 提示 (1)-e (2)-a (3)-c (4)-d (5)-b
[跟进题组]
题组一 酶的化学本质 1.(2015·海南卷,4)关于生物体产生的酶的叙述,错误的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2 C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类 D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁 解析 植物细胞细胞壁由纤维素和果胶组成,细菌细胞壁由肽聚 糖等物质组成,而酶具有专一性,纤维素酶只能催化水解纤维素, D错误。 答案 D
1.对酶在细胞代谢中作用的理解 (1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。 (2)酶通过降低活化能加快化学反应速率。 (3)在反应前后,酶的化学性质和数量将保持不变。 2.高考常考的酶及其作用归纳 (1)DNA聚合酶:将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链。 (2)DAN连接酶:将两个DNA片段连接起来。 (3)RNA聚合酶:将单个的核糖核苷酸连接成链,并能够在转录 时打开DNA碱基对间的氢键。
题组二 酶的作用
3.低等植物细胞中心体移向两极时,下列几种酶最活跃的是( ) A.RNA聚合酶和DNA聚合酶 B.解旋酶和淀粉合成酶 C.纤维素酶和果胶酶 D.ATP水解酶和ATP合成酶
解析 低等植物细胞中心体移向两极,表明细胞处于有丝分裂前 期,中心体的移动会消耗能量,此时ATP水解酶和ATP合成酶很 活跃,D正确;分裂前期,DNA高度螺旋,不能解旋,因此不能 进行DNA复制、转录,RNA聚合酶和DNA聚合酶、解旋酶的活性 都不会很高,A错误;淀粉合成酶主要存在于光合作用很旺盛的 细胞中,而这些细胞一般不进行细胞分裂,B错误;纤维素酶和 果胶酶主要用于细胞壁的分解,C错误。 答案 D
考点二 酶的作用特性及影响因素(5年5考)
[自主梳理]
1.酶的特性 (1)高效性 :催化效率约是无机催化剂的107~1013倍。 (2)专一性 :每一种酶只能催化某 一种或一类 化学反应。 (3)作用条件较温和:在 最适温度和pH 条件下,酶的活性最高; 高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活;低温条 件下酶的活性很低,但空间结构稳定。
第8讲 酶的本质、特性及相关实验探究
2017备考·最新考纲 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。2.探究影响酶活性的因素。
考点一 酶的本质和作用(5年2考)
[自主梳理]
1.酶的本质及作用
化学本质 合成原料
绝大多数是 蛋白质 氨基酸
少数是 RNA 核糖核苷酸
合成场所 来源
核糖体
主要是细胞核
一般来说, 活细胞 都能产生酶
4.(2016·安徽六校联考)下图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参 与的能量变化,则下列叙述正确的是( )
A.此反应为放能反应 B.曲线Ⅰ表示有酶参与 C.E1为反应前后能量的变化 D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4
解析 曲线Ⅱ是有酶催化条件下的能量变化,其降低的活化能为 E4,反应前后能量的变化应为E3,反应产物的能量值比原料的高, 反应应为吸能反应。 答案 D
(1)(2015·广东卷36,A) 依据酶作用原理,针对下图在t时加酶后 反应曲线应由Ⅰ变为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的哪一条?
提示 Ⅲ
(2) 甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关 系如下图所示,请思考:
①甲、乙两种酶的化学本质分别是什么? 提示 甲为RNA,乙为蛋白质。 ②欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位,应加入何类酶? 提示 RNA水解酶