小學(xué)酶教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-11降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶(2)。
高一生物學(xué)案主備人:審批人:日期:07\11\29編號(hào):21
課題:第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶(2)
姓名班級(jí)
學(xué)習(xí)目標(biāo):1、說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性
2、通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料,認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。
3、進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):1、酶的作用和本質(zhì)以及特性
2、控制變量的科學(xué)方法
知識(shí)網(wǎng)絡(luò):1、酶的特性:
(1)、高效性――酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的10-10倍
(2)、專一性――每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)
(3)、酶的作用條件溫和――溫度、pH等要適中
、
2、設(shè)置探究實(shí)驗(yàn):影響酶活性的條件
(1)溫度對(duì)酶活性的影響如圖5-3(課本85頁(yè))
(2)對(duì)酶活性的影響如圖5-4(課本85頁(yè))
導(dǎo)學(xué)誘思:
1、酶的特性有 、 和,但 和都會(huì)影響酶的活性。
2、當(dāng)、或 時(shí)會(huì)使酶的遭到破壞,使酶永久失活
3、酶活性是指 。
4、酶的高效性表現(xiàn)在 。
5、酶的專一性表現(xiàn)在 。
6、從酶活性受溫度和影響示意圖看,在和下,酶的活性最高。
例題解析:
1、10℃(X)、40℃(Y)、80℃(Z)條件下,人唾液淀粉酶的活性是(?。?/p>
A、X>Y>ZB、Z>Y>XC、X>Z>YD、Y>X>Z
2、除下列哪種因素外,都可破壞酶的分子結(jié)構(gòu),從而使酶失去活性()
A、強(qiáng)酸B、強(qiáng)堿C、低溫D、高溫
3、等量的唾液、胃液混合液對(duì)淀粉和蛋白質(zhì)的消化情況是()
A、都能消化B、只消化淀粉,不消化蛋白質(zhì)
C、都不能消化D、只消化蛋白質(zhì),不消化淀粉
4、人在發(fā)高燒時(shí),常常不思飲食,其根本原因是()
A、消化道的食物沒有消化B、發(fā)燒使胃腸蠕動(dòng)減慢
C、代謝廢物排出受阻D、酶的活性減弱
課堂效益檢測(cè)
1、果酒放久了易產(chǎn)生沉淀,只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失,而加入其他酶則無(wú)濟(jì)于事,這說(shuō)明()
A、酶的催化作用具有專一性B、酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)
C、酶的催化作用受環(huán)境影響D、酒中的沉淀是氨基酸
2、向過(guò)氧化氫溶液中投入下列哪種豬肝能產(chǎn)生大量氣泡()
A、冰凍豬肝B、煮熟豬肝C、新鮮豬肝D、醋漬豬肝
3、將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入一容器內(nèi),調(diào)整pH至2.0,保存于37℃的水浴鍋內(nèi)。過(guò)一段時(shí)間,容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是()
A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B、唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽
C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
4、某酒廠庫(kù)存的啤酒因存放過(guò)久而產(chǎn)生沉淀,經(jīng)化驗(yàn),沉淀物是蛋白質(zhì)。為此,提出兩種解決方案:甲方案是加入少量蛋白酶,乙方案是加入少量氨基酸氧化酶。你認(rèn)為()
A、甲方案合理B、乙方案合理
C、兩方案都合理 D、 兩方案都不合理
5、多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶具有輔助消化的作用,其片劑是糖衣片,這樣制作的目的是()
A、補(bǔ)充體內(nèi)糖類物質(zhì)的供給 B、防止胃液的消化作用
C、經(jīng)唾液的消化作用后即可迅速起作用 D、使其中各種酶緩慢地釋放
6、下列符合圖5-1-13所示含義的是?。ā。?/p>
A、隨pH從5升高到7,酶的活性逐漸降低
B、隨pH從5升高到7,酶的最適溫度不變
C、溫度從0-a變化過(guò)程中,酶的活性逐漸降低
D、該酶的最適pH值為7
7、一分子過(guò)氧化氫酶能在1分鐘內(nèi)使5×10個(gè)過(guò)氧化氫分子分解成水和氧氣,相當(dāng)于三價(jià)鐵離子催化速度的10倍,但對(duì)糖的水解不起作用,這種現(xiàn)象說(shuō)明酶具有?。ā。?/p>
A、高效性、穩(wěn)定性B、高效性、專一性
C、多樣性、穩(wěn)定性 D、多樣性、專一性、
8、如圖5-1-14所示,在下列試管中均加入3ml漿糊,向A.C中注入2ml清水,中注入2ml新鮮的唾液淀粉酶,保溫5min后,分別注入碘酒,不變藍(lán)色的是 (?。?/p>
9、取甲乙兩支潔凈試管,分別注入3ml漿糊,然后在甲試管中注入2ml新鮮的小麥淀粉酶液,在乙試管中注入2ml清水,震蕩兩支試管,將其下半部浸在35℃左右的溫水中,約5min,然后同時(shí)取出兩支試管,分別滴入一滴碘液,回答下列問題:
(1)兩試管內(nèi)的現(xiàn)象是
此實(shí)驗(yàn)證明甲試管內(nèi)的淀粉 ,由此證明了酶具有作用
(2)、甲、乙兩試管內(nèi)物質(zhì)的量要求相同的目的是
(3)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為什么保持在35℃恒溫?
(4)、若要驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響,可另設(shè)計(jì)試管丙、丁,兩試管內(nèi)的成分應(yīng)和 試管內(nèi)的相同,并將試管放在中,試管內(nèi)的最后的顏色變化是
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高一生物學(xué)案主備人:審批人:日期:07\11\24編號(hào):20
課題:第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶(1)
姓名班級(jí)
學(xué)習(xí)目標(biāo):1、說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性
2、通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料,認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。
3、進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):1、酶的作用和本質(zhì)以及特性
2、控制變量的科學(xué)方法
知識(shí)網(wǎng)絡(luò):1、相關(guān)概念:
細(xì)胞代謝:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)。
酶:是活細(xì)胞(來(lái)源)所產(chǎn)生的具有催化作用(功能:降低化學(xué)反應(yīng)活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速率)的一類有機(jī)物。
活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。
2、酶的發(fā)現(xiàn):
①、1783年,意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼用實(shí)驗(yàn)證明:胃具有化學(xué)性消化的作用;
②、1836年,德國(guó)科學(xué)家施旺從胃液中提取了胃蛋白酶;
③、1926年,美國(guó)科學(xué)家薩姆納通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明脲酶是一種蛋白質(zhì);
④、20世紀(jì)80年代,美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。
3、酶的本質(zhì):酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),也有少數(shù)是RNA。
4、酶的作用:降低化學(xué)反應(yīng)的活化能
5、酶的特性:①、高效性:催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高許多。
②、專一性:每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。
③、酶需要較溫和的作用條件:在最適宜的溫度和pH下,酶的活性最高。溫度和pH偏高和偏低,酶的活性都會(huì)明顯降低。
導(dǎo)學(xué)誘思:1、細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為。
2、活化能是指 。
3、酶在新陳代謝中的作用是。
4、酶是活細(xì)胞中產(chǎn)生的,其中絕大多數(shù)是 ,少數(shù)是。
5、變量6、自變量
因變量
例題解析
1、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的.下列有關(guān)酶的論述錯(cuò)誤的是?。ā。?/p>
A、有些酶是核酸 B、酶的數(shù)量因參與化學(xué)反應(yīng)而減少
C、酶的活性與pH有關(guān) D、酶的催化效率很高
課堂效益檢測(cè)
1、下列有關(guān)酶的敘述中,哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的()
A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機(jī)物B.分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶
C.一種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)D.從化學(xué)成分看,酶就是蛋白質(zhì)
2、最早證明鳥胃既有物理性消化又有化學(xué)性消化的是()
A.德國(guó)科學(xué)家施旺B.意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼
C.英國(guó)生物學(xué)家達(dá)爾文D.德國(guó)科學(xué)家施萊登
3、下列功能特征中與酶無(wú)直接關(guān)系的是()
A.消化功能 B.滲透吸水
C.蛋白質(zhì)合成D.DNA的轉(zhuǎn)錄與mRNA的翻譯
4、活細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)酶的形成部位在( )
A、葉綠體 B、線粒體 C、核糖體 D、高爾基體
5、活細(xì)胞內(nèi)合成酶的原料是()
A、脂肪酸B、氨基酸
C、核糖核苷酸D、氨基酸和核糖核苷酸
6、下列關(guān)于酶的敘述,不正確的是(?。?/p>
A、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物
B、酶的催化作用具有專一性和高效性
C、酶的合成場(chǎng)所都是核糖體
D、過(guò)酸、過(guò)堿的外界條件能使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性
7、下列敘述中錯(cuò)誤的是()
A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的催化劑
B.多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA
C.酶的催化需要適宜的溫度和pH
D、酶在起催化作用的同時(shí),自身也被消耗
8、在不損壞高等植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下,下列物質(zhì)適用于除去其細(xì)胞壁的是 ()
A、鹽酸 B、蛋白質(zhì)
C、淀粉酶 D、纖維素酶
9、蛋白質(zhì)代謝在多種酶的參與下完成的,使肽鍵斷裂的酶是?。ǎ?/p>
呼吸酶 蛋白酶 轉(zhuǎn)氨酶 脫氨基酶
10、下列關(guān)于生物體細(xì)胞代謝的說(shuō)法中,正確的是?。ǎ?/p>
A、每時(shí)每刻都在進(jìn)行 B、冬眠和夏眠時(shí)暫停進(jìn)行
C、偶然進(jìn)行 D、間歇式進(jìn)行
11、酶的基本組成單位是()
A、氨基酸 B、核苷酸C、 核糖核苷酸 D、A或C
批改日期得分
第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。所以你在寫高中教案時(shí)要注意些什么呢?小編經(jīng)過(guò)搜集和處理,為您提供第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
一、教學(xué)目標(biāo)
1.說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。
2.通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料,認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。
3.進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
酶的作用、本質(zhì)和特性。
2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。
(2)控制變量的科學(xué)方法。
三、教學(xué)策略
從教材提供的問題探討──斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用進(jìn)入學(xué)習(xí)情境,是有趣的,并能和學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)──對(duì)消化酶的了解結(jié)合起來(lái)。
要先提出細(xì)胞代謝的概念,細(xì)胞代謝是課標(biāo)明確提出的一級(jí)主題,細(xì)胞代謝過(guò)程離不開降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。
學(xué)生對(duì)酶的認(rèn)識(shí)有限但對(duì)催化劑的作用比較熟悉,教學(xué)中可以利用學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)催化劑的知識(shí)基礎(chǔ)作為切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入新課學(xué)習(xí)??梢越榻B幾種無(wú)機(jī)催化劑的作用,讓學(xué)生說(shuō)出無(wú)機(jī)催化劑催化的特點(diǎn)和條件,然后讓學(xué)生思考生命活動(dòng)是一系列的化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么?學(xué)生比較容易想到細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個(gè)常溫常壓的狀態(tài),在這種環(huán)境狀態(tài)下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),應(yīng)該有適合的生物催化劑──酶,由此引入酶的學(xué)習(xí)。
既然學(xué)生們知道無(wú)機(jī)催化劑的作用,就讓學(xué)生通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)酶的催化作用以及與無(wú)機(jī)催化劑的差別。教師可以給學(xué)生一些具體數(shù)字,加深學(xué)生的印象,在做實(shí)驗(yàn)時(shí)感悟酶作為催化劑的突出特點(diǎn)──高效。
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的
新鮮肝臟研磨液
1滴
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的
氯化鐵溶液
1滴
生物催化劑:過(guò)氧化氫酶所含酶的相對(duì)數(shù)量:1
無(wú)機(jī)催化劑:Fe3+
Fe3+的相對(duì)數(shù)量:25萬(wàn)
教師在安排學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解,落實(shí)好本節(jié)課的目標(biāo)。本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,建議教師利用直觀的手段(繪圖或電子幻燈等)將實(shí)驗(yàn)的裝置特別是實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的裝置分別向?qū)W生展示,以增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和討論的效率。
本節(jié)課大約需要2~3課時(shí)完成。其中酶的作用和本質(zhì)需約1~2課時(shí),酶的特性需要1課時(shí)。
關(guān)于酶的概念,課程標(biāo)準(zhǔn)要求層次為理解,這就意味著學(xué)生能夠?qū)γ傅母拍钸M(jìn)行闡述、解釋。這就需要教師在將酶的概念闡述清楚的基礎(chǔ)之上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和生活生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)例讓學(xué)生體會(huì)酶的概念,落實(shí)課標(biāo)的要求。
本節(jié)課的標(biāo)題是“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”,針對(duì)這一定語(yǔ),教師可以問問學(xué)生對(duì)“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”有什么認(rèn)識(shí),教師要充分利用教材上形象、直觀的圖片和文字說(shuō)明,讓學(xué)生明確催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,而且與無(wú)機(jī)催化劑相比較,生物催化劑酶有突出的優(yōu)越性。
然后讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)前教師可以搜集一些數(shù)據(jù)列在黑板上,如下表。
表12在20℃測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能
條件
活化能/kJ·mol-1
沒有催化劑催化
用膠態(tài)鉑催化
用過(guò)氧化氫酶催化
75
54
29
在介紹酶的本質(zhì)時(shí),教材上的資料分析很重要,充分利用資料中酶的發(fā)現(xiàn)歷史有助于學(xué)生加深對(duì)酶本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。在資料分析的教學(xué)中,教師可以讓學(xué)生自己閱讀資料,但這必須建立在教師精心設(shè)置的問題之后,要盡量避免在課堂教學(xué)中學(xué)生漫無(wú)目的、無(wú)針對(duì)性地閱讀。教師也可以利用教材上的資料精心設(shè)計(jì)教學(xué),帶領(lǐng)學(xué)生回顧酶的發(fā)現(xiàn)歷史,挖掘科學(xué)家從生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、不斷探究、不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終揭示酶的本質(zhì)的探索歷程,幫助學(xué)生理解絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)的事實(shí)。
在學(xué)習(xí)酶的特性時(shí),學(xué)生對(duì)于酶已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)了,在這個(gè)基礎(chǔ)上讓學(xué)生判斷酶作為生物催化劑催化化學(xué)反應(yīng)時(shí)應(yīng)具備哪些特點(diǎn)。這里需要提醒學(xué)生的是,絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),從蛋白質(zhì)的特性上去思考酶的特性。通過(guò)前面的實(shí)驗(yàn),學(xué)生已經(jīng)對(duì)酶的催化效率有了感性認(rèn)識(shí),讓學(xué)生接著思考酶催化反應(yīng)是否應(yīng)在其分子結(jié)構(gòu)上有特定的活性部位,而這個(gè)活性部位恰恰就是酶具有專一性的原因。酶與底物之間具有鎖匙關(guān)系,一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng),這種高度的專一性保證了生命活動(dòng)有條不紊地進(jìn)行。
在學(xué)習(xí)影響酶活性的條件時(shí),教師要重視教材上提供的探究活動(dòng),要讓學(xué)生親自獲得酶的活性受到溫度和酸堿度影響的實(shí)驗(yàn)證據(jù),還可以通過(guò)定量化的探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)酶活性的范圍,當(dāng)然,這是較高層次的要求。
四、答案和提示
(一)問題探討
1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決的問題是:鳥類的胃是否只有物理性消化,沒有化學(xué)性消化?
2.是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。
3.提示:收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì),看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。
(二)實(shí)驗(yàn)
1.2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解,提高反應(yīng)速率。
2.不能。
3.說(shuō)明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。
4.4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多。說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行,只有酶能夠滿足這樣的要求,所以說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。
(三)資料分析
1.巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的,但是認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的;李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的,但是認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。
2.提示:巴斯德是微生物學(xué)家,特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用;李比希是化學(xué)家,傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。他們的爭(zhēng)論促使后人把對(duì)酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上,使科學(xué)研究更加有的放矢。
3.畢希納的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細(xì)胞中一樣。
4.薩姆納歷時(shí)9年用正確的科學(xué)方法,堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神,將酶提純出來(lái)。成功屬于不畏艱苦的人。
(四)旁欄思考題
絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等劇烈條件都會(huì)影響到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),所以酶比較“嬌氣”。
(五)第一小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.巴斯德:發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān),發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用。
李比希:引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì),但是這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。
畢希納:酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細(xì)胞中一樣。
薩姆納:酶是蛋白質(zhì)。
2.提示:(1)細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)需要高效率地進(jìn)行,酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高得多。
(2)細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進(jìn)行,無(wú)機(jī)催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。
3.D。
拓展題
1.提示:可用第2章中學(xué)過(guò)的鑒定蛋白質(zhì)的方法。在薩姆納之前,之所以很難鑒定酶的本質(zhì),主要是因?yàn)榧?xì)胞中酶的提取和純化非常困難。
2.提示:(1)如四膜蟲的rRNA前體具有催化活性。(2)目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA的報(bào)道。
(六)第二小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.B。2.B。
3.提示:這個(gè)模型中A代表某類酶,B代表反應(yīng)底物,C和D代表反應(yīng)產(chǎn)物。這個(gè)模型的含義是:酶A與底物B專一性結(jié)合,催化反應(yīng)的發(fā)生,產(chǎn)生了產(chǎn)物C和D。這個(gè)模型揭示了酶的專一性。
拓展題
1.(1)A點(diǎn):隨著反應(yīng)底物濃度的增加,反應(yīng)速率加快。B點(diǎn):反應(yīng)速率在此時(shí)達(dá)到最高。C點(diǎn):反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)底物濃度的增加而升高,維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。
(2)如果A點(diǎn)時(shí)溫度升高10℃,曲線上升的幅度變小。因?yàn)閳D中原曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度,反應(yīng)速率都會(huì)變慢。
(3)該曲線表明,B點(diǎn)的反應(yīng)底物的濃度足夠大,是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率的提高,這時(shí)加入少量的酶,會(huì)使反應(yīng)速率加快(圖略)。
五、參考資料
1.什么是活化能?
在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中,反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)物分子的平均能量水平較低,為“初態(tài)”。在反應(yīng)的任何一瞬間反應(yīng)物中都有一部分分子具有了比初態(tài)更高一些的能量,高出的這一部分能量稱為“活化能”?;罨艿亩x是,在一定溫度下一摩爾底物全部進(jìn)入活化態(tài)所需要的自由能,單位是焦/摩爾,單位符號(hào)是J/mol。
2.酶催化作用的特點(diǎn)
生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng),幾乎都是由酶催化的。酶所催化的反應(yīng)叫酶促反應(yīng)。酶促反應(yīng)中被酶作用的物質(zhì)叫做底物。經(jīng)反應(yīng)生成的物質(zhì)叫做產(chǎn)物。酶作為生物催化劑,與一般催化劑有相同之處,也有其自身的特點(diǎn)。
相同點(diǎn):(1)改變化學(xué)反應(yīng)速率,本身不被消耗;(2)只能催化熱力學(xué)允許進(jìn)行的反應(yīng);(3)加快化學(xué)反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡時(shí)間,但不改變平衡點(diǎn);(4)降低活化能,使速率加快。
不同點(diǎn):(1)高效性,指催化效率很高,使得反應(yīng)速率很快;(2)專一性,任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化合物,這就是酶對(duì)底物的專一性;(3)多樣性,指生物體內(nèi)具有種類繁多的酶;(4)易變性,由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),因而會(huì)被高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等破壞;(5)反應(yīng)條件的溫和性,酶促反應(yīng)在常溫、常壓、生理pH條件下進(jìn)行;(6)酶的催化活性受到調(diào)節(jié)、控制;(7)有些酶的催化活性與輔因子有關(guān)。
3.酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成
酶的化學(xué)本質(zhì)除了具有催化活性的RNA之外幾乎都是蛋白質(zhì)。但是,不能說(shuō)所有的蛋白質(zhì)都是酶,只是具有催化作用的蛋白質(zhì),才稱為酶。
證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的證據(jù)有以下幾條。
(1)酶經(jīng)酸堿水解后的最終產(chǎn)物是氨基酸,酶能被蛋白酶水解而失活。
(2)酶是具有空間結(jié)構(gòu)的生物大分子,凡使蛋白質(zhì)變性的因素都可使酶變性失活。
(3)酶是兩性電解質(zhì),在不同pH值下呈現(xiàn)不同的離子狀態(tài),在電場(chǎng)中向某一電極泳動(dòng),各自具有特定的等電點(diǎn)。
(4)酶和蛋白質(zhì)一樣,具有不能通過(guò)半透膜等膠體性質(zhì)。
(5)酶也有蛋白質(zhì)所具有的化學(xué)呈色反應(yīng)。
(6)與蛋白質(zhì)的分子量相似,結(jié)構(gòu)相似。
(7)在物理、化學(xué)因素作用下,也可變性沉淀。
(8)做元素分析,與蛋白質(zhì)的元素含量相似,可以用氨基酸人工合成。
按照酶的化學(xué)組成可以將酶分為以下兩類。
(1)單純蛋白質(zhì)酶有些酶只是多肽鏈,除了氨基酸不含任何其他化學(xué)物質(zhì),也就是說(shuō)有些酶是單純蛋白質(zhì),如胰臟的核糖核酸酶、淀粉酶等。
(2)結(jié)合蛋白質(zhì)酶有些酶除了蛋白質(zhì)外,還含有一些對(duì)熱穩(wěn)定的非蛋白質(zhì)類小分子物質(zhì)或金屬離子,即由蛋白質(zhì)部分和非蛋白質(zhì)部分組成。結(jié)合蛋白質(zhì)酶的蛋白質(zhì)部分稱為脫輔酶,非蛋白質(zhì)部分稱為輔因子。脫輔酶與輔因子結(jié)合后所形成的復(fù)合物稱為“全酶”,即全酶=脫輔酶+輔因子。在酶催化時(shí),一定要有脫輔酶和輔因子同時(shí)存在才起作用,二者各自單獨(dú)存在時(shí),均無(wú)催化作用。脫輔酶部分決定酶催化的專一性,輔酶(輔基)在酶催化中通常是起著電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的傳遞作用,大部分輔酶是維生素或維生素的衍生物。
4.酶的簡(jiǎn)單分類
國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)(I.E.C)規(guī)定,按酶促反應(yīng)的性質(zhì),可把酶分成六大類。
(1)氧化還原酶類指催化氧化還原反應(yīng)的酶類,又可分為氧化酶和脫氫酶兩類,如乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶、過(guò)氧化氫酶等。
(2)轉(zhuǎn)移酶類指催化化合物某些基團(tuán)的轉(zhuǎn)移,即將一種分子上的某一基團(tuán)轉(zhuǎn)移到另一種分子上的酶類,如轉(zhuǎn)甲基酶、轉(zhuǎn)氨酶、己糖激酶、磷酸化酶等。
(3)水解酶類指催化底物發(fā)生水解反應(yīng)的酶類,如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶等。
(4)裂合酶類指催化從底物移去一個(gè)基團(tuán)而形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)的酶類,如檸檬酸合成酶、醛縮酶等。
(5)異構(gòu)酶類指催化各種同分異構(gòu)體之間相互轉(zhuǎn)化的酶類,如磷酸丙糖異構(gòu)酶、消旋酶等。
(6)連接酶類指催化兩分子底物合成為一分子化合物,同時(shí)還必須偶聯(lián)有ATP的磷酸鍵斷裂的酶類,如谷氨酰胺合成酶、氨基酸—tRNA連接酶等。
5.酶的作用機(jī)理
酶催化反應(yīng)的某些獨(dú)特性質(zhì)為許多酶促反應(yīng)所共有,可概括如下。
(1)酶反應(yīng)可分為兩類,一類反應(yīng)僅僅涉及到電子的轉(zhuǎn)移,另一類反應(yīng)涉及到電子和質(zhì)子兩者或者其他基團(tuán)的轉(zhuǎn)移,大部分反應(yīng)屬于第二類。
(2)酶的催化作用是由氨基酸側(cè)鏈上的功能基團(tuán)和輔酶為媒介的。
(3)酶催化反應(yīng)的最適pH范圍通常是狹小的。
(4)與底物相比較,酶分子很大,而活性部位通常只比底物稍大一些。這是因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下,只有活性部位圍著底物。此外,一個(gè)巨大的酶結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定活性部位的構(gòu)象是必要的。
(5)酶除了具有進(jìn)行催化反應(yīng)所必需的活性基團(tuán)外,還有別的特性,使酶促反應(yīng)的進(jìn)行更有利,并使更復(fù)雜的多底物反應(yīng)按一定途徑進(jìn)行,這些已超過(guò)了較簡(jiǎn)單的催化劑的范疇。酶的復(fù)雜的折疊結(jié)構(gòu)使這些作用成為可能。
6.影響酶作用的因素
酶的催化活性的強(qiáng)弱以單位時(shí)間(每分)內(nèi)底物減少量或產(chǎn)物生成量來(lái)表示。研究某一因素對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)在保持其他因素不變的情況下,單獨(dú)改變研究的因素。
影響酶促反應(yīng)的因素常有:酶的濃度、底物濃度、pH值、溫度、抑制劑、激活劑等。其變化規(guī)律有以下特點(diǎn)。
(1)酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響在底物足夠,其他條件固定的條件下,反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時(shí),酶促反應(yīng)的速率與酶濃度成正比。
(2)底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響在底物濃度較低時(shí),反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快,反應(yīng)速率與底物濃度近乎成正比;在底物濃度較高時(shí),底物濃度增加,反應(yīng)速率也隨之加快,但不顯著;當(dāng)?shù)孜餄舛群艽螅疫_(dá)到一定限度時(shí),反應(yīng)速率就達(dá)到一個(gè)最大值,此時(shí)即使再增加底物濃度,反應(yīng)速率幾乎不再改變。
(3)pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響每一種酶只能在一定限度的pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性,超過(guò)這個(gè)范圍酶就會(huì)失去活性。在一定條件下,每一種酶在某一個(gè)pH時(shí)活力最大,這個(gè)pH稱為這種酶的最適pH。
(4)溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響酶促反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快;但當(dāng)溫度升高到一定限度時(shí),酶促反應(yīng)速率不僅不再加快反而隨著溫度的升高而下降。在一定條件下,每一種酶在某一溫度時(shí)活力最大,這個(gè)溫度稱為這種酶的最適溫度。
(5)激活劑對(duì)酶促反應(yīng)的影響激活劑可以提高酶活性,但不是酶活性所必需的。激活劑大致分兩類:無(wú)機(jī)離子和小分子化合物。
(6)抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)的影響抑制劑使酶活性下降,但不使酶變性。抑制劑作用機(jī)制分兩種:可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。
7.酶研究的歷史與現(xiàn)狀
新陳代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ),是生命活動(dòng)最重要的特征。而構(gòu)成新陳代謝的許多復(fù)雜而有規(guī)律的物質(zhì)變化和能量變化,都是在酶催化下進(jìn)行的。生物的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、遺傳、運(yùn)動(dòng)、神經(jīng)傳導(dǎo)等生命活動(dòng)都與酶的催化過(guò)程緊密相關(guān),可以說(shuō),沒有酶的參加,生命活動(dòng)一刻也不能進(jìn)行。因此,從酶作用的分子水平上研究生命活動(dòng)的本質(zhì)及其規(guī)律無(wú)疑是十分重要的。
人們對(duì)酶的認(rèn)識(shí)起源于生產(chǎn)和生活實(shí)踐。我國(guó)人民在八千年以前就開始利用酶。約公元前21世紀(jì)夏禹時(shí)代,人們就會(huì)釀酒。公元前12世紀(jì)周代已能制作飴糖和醬。2000多年前,春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已知用曲治療消化不良的疾病。凡此種種情況都說(shuō)明,雖然我們祖先并不知道酶為何物,也無(wú)法了解其性質(zhì),但根據(jù)生產(chǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)的積累,已把酶利用到相當(dāng)廣泛的程度。西方國(guó)家19世紀(jì)對(duì)釀酒發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行大量研究。1810年J.Gaylussac發(fā)現(xiàn)酵母可將糖類轉(zhuǎn)化為酒精。1857年微生物學(xué)家Pasteur等人提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動(dòng)的結(jié)果,他認(rèn)為只有活的酵母才能進(jìn)行發(fā)酵。Liebig反對(duì)這種觀點(diǎn),他認(rèn)為發(fā)酵現(xiàn)象是由溶解于酵母溶液中的酶引起的。直到1897年,Buchner兄弟用石英砂磨碎酵母細(xì)胞,制備了不含酵母細(xì)胞的提取液,并證明此不含細(xì)胞的酵母提取液也能使糖類發(fā)酵,說(shuō)明發(fā)酵與細(xì)胞的活動(dòng)無(wú)關(guān),發(fā)酵是酶在起作用,從而獲得了1911年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1833年P(guān)ayen和Persoz從麥芽的水抽提物中,用酒精沉淀得到了一種對(duì)熱不穩(wěn)定的物質(zhì),它可使淀粉水解為可溶性糖。他們把這種物質(zhì)稱為淀粉酶制劑,其意思是“分離”,表示可以從淀粉中分離出可溶性糖來(lái)。盡管當(dāng)時(shí)它還是一個(gè)很粗的酶制劑,但由于他們采用了最簡(jiǎn)單的提純方法,得到了一個(gè)無(wú)細(xì)胞制劑,并指出了它的催化特性和熱不穩(wěn)定性,涉及到酶的一些本質(zhì)性問題,所以人們認(rèn)為Payen和Persoz首先發(fā)現(xiàn)了酶。1878年Kuhne才給酶一個(gè)統(tǒng)一的名詞,叫Enzyme,這個(gè)字來(lái)自希臘文,其意思是“在酵母中”。1835年至1837年,Berzelius提出了催化作用的概念,該概念的產(chǎn)生對(duì)酶學(xué)和化學(xué)的發(fā)展都是十分重要的??梢?,對(duì)于酶的認(rèn)識(shí)一開始就與它具有催化作用的能力聯(lián)系在一起。1894年Fisher提出了酶與底物作用的“鎖與鑰匙”學(xué)說(shuō),用以解釋酶作用的專一性。1903年Henri提出了酶與底物作用的中間復(fù)合物學(xué)說(shuō)。1913年Michalis和Menten根據(jù)中間復(fù)合物學(xué)說(shuō),導(dǎo)出了米氏方程,對(duì)酶反應(yīng)機(jī)制的研究是一個(gè)重要突破。1925年Briggs和Handane對(duì)米氏方程作了一個(gè)重要修正,提出了穩(wěn)態(tài)學(xué)說(shuō)。1926年美國(guó)化學(xué)家Sumner從刀豆提取出了脲酶并獲得結(jié)晶,證明脲酶具有蛋白質(zhì)性質(zhì)。直到1930年至1936年間,Northrop和Kunitz得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶結(jié)晶,并用相應(yīng)方法證實(shí)酶是一種蛋白質(zhì)后,酶是蛋白質(zhì)的屬性才普遍被人們所接受,為此Sumner和Northrop于1949年共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1963年,Hirs、Moore和Stein測(cè)定了RNaseA的氨基酸順序。1965年P(guān)hillips首次用X射線衍射技術(shù)闡明了雞蛋清溶菌酶的三維結(jié)構(gòu)。1969年Merrifield等人工合成了具有酶活性的胰RNase。20世紀(jì)80年代初Cech和Altman分別發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的RNA──核酶,這一發(fā)現(xiàn)打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念,開辟了酶學(xué)研究的新領(lǐng)域,為此Cech和Altman于1989年共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1986年Schultz與Lerner等人研制成功抗體酶,這一研究成果對(duì)酶學(xué)研究具有重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。Boyer等人闡明了ATP合成酶合成與分解ATP的分子機(jī)制,于1997年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。近二十年來(lái)有不少酶的作用機(jī)制被闡明。隨著DNA重組技術(shù)及聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使酶結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)入新階段?,F(xiàn)已鑒定出4000多種酶,數(shù)百種酶已得到結(jié)晶,而且每年都有新酶發(fā)現(xiàn)。
近幾十年來(lái)酶學(xué)研究得到很大的發(fā)展,提出了一些新理論和新概念。一方面在酶的分子水平上揭示酶和生命活動(dòng)的關(guān)系,闡明酶在細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)和分化過(guò)程中的作用,酶生物合成的遺傳機(jī)制,酶的起源和酶的催化機(jī)制等方面取得進(jìn)展;另一方面酶的應(yīng)用研究得到迅速發(fā)展,酶工程已成為當(dāng)代生物工程的重要支柱,酶的研究成果用來(lái)指導(dǎo)有關(guān)醫(yī)學(xué)實(shí)踐和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),也必將會(huì)給催化劑的設(shè)計(jì),藥物的設(shè)計(jì),疾病的診斷、預(yù)防和治療,農(nóng)作物品種選育及病蟲害的防治等提供理論依據(jù)和新思想、新概念。除了酶已普遍適用于食品、發(fā)酵、制革、紡織、日用化學(xué)及醫(yī)學(xué)保健等方面,酶在生物工程、化學(xué)分析、生物傳感器及環(huán)保方面的應(yīng)用也日益廣泛。
第1節(jié)(學(xué)案) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 自我測(cè)評(píng)
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。所以你在寫高中教案時(shí)要注意些什么呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的第1節(jié)(學(xué)案) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 自我測(cè)評(píng),希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
一、選擇題
1.1783年,斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用時(shí)做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在于()。
A.排除了鳥的胃中物理性消化的干擾
B.證明了何種消化酶對(duì)食物起了消化作用
C.證明了胃對(duì)于食物只有化學(xué)性消化
D.證明了細(xì)胞代謝離不開消化酶
2.下列關(guān)于過(guò)氧化氫的敘述中,正確的是()。
A.在沒有催化劑時(shí)過(guò)氧化氫不會(huì)分解成水和氧氣
B.過(guò)氧化氫和水一樣無(wú)色無(wú)味,對(duì)細(xì)胞無(wú)害
C.Fe3+和過(guò)氧化氫酶都能加速過(guò)氧化氫的分解
D.從最終結(jié)果看,在有催化劑存在時(shí),過(guò)氧化氫分解反應(yīng)會(huì)進(jìn)行得更徹底
3.在過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率比較的實(shí)驗(yàn)中,把肝臟制成研磨液的目的是()。
A.有利于過(guò)氧化氫酶的釋放B.保護(hù)過(guò)氧化氫酶
C.提高過(guò)氧化氫酶的活性D.以上說(shuō)法都不正確
4.下列有關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的敘述中,錯(cuò)誤的是()。
A.要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組B.要遵循單因子變量原則
C.無(wú)關(guān)變量要始終相同且適宜D.自變量要始終保持相同
5.同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶具有更高的催化效率的原因是()。
A.能降低反應(yīng)的活化能B.能供給反應(yīng)物能量
C.改變了反應(yīng)的途徑D.降低反應(yīng)活化能的作用更顯著
6.關(guān)于活化能,下列說(shuō)法不正確的是()。
A.是反應(yīng)物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量
B.加熱、加壓通常能使反應(yīng)物分子獲得足夠的活化能
C.無(wú)機(jī)催化劑使反應(yīng)物分子獲得的活化能的總量更多而加快反應(yīng)速率
D.酶能降低反應(yīng)物分子發(fā)生反應(yīng)的活化能而使反應(yīng)更容易進(jìn)行
7.有一種化學(xué)反應(yīng)P+Q=R,圖中所示的實(shí)線表示在沒有酶的時(shí)候此反應(yīng)的進(jìn)程,在t1時(shí)將催化此反應(yīng)的酶加入反應(yīng)底物混合物中,圖中能表示加入酶以后此反應(yīng)進(jìn)程的曲線是()。
A.a(chǎn)B.bC.cD.d
8.下列關(guān)于酶的說(shuō)法中,正確的是()。
①生物體內(nèi)的酶在不斷鈍化、失活、更新
②A+B→B+C+D可表示酶促分解過(guò)程
③酶只有在活細(xì)胞內(nèi)才具有催化效能
④酶可提高反應(yīng)速度而改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)
⑤酶都是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的蛋白質(zhì)
⑥化學(xué)反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變
A.①②⑥B.②③⑤C.①②③④D.②④⑤⑥
9.20世紀(jì)80年代初,Cech和Altman分別發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的核酶,打破了酶只是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念,為此雙雙獲得了1989年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?!昂嗣浮笔侵改承ǎ?。
A.DNAB.RNAC.染色體D.ATP
10.下圖縱軸為酶反應(yīng)速率,橫軸為底物濃度,其中正確表示酶量增加1倍時(shí),底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系的是()。
11.果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀,只要加入少量蛋白酶就可以使沉淀消失,而加入其他的酶無(wú)濟(jì)于事,這說(shuō)明()。
A.酶的催化作用具有專一性B.酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)
C.酶的催化作用受環(huán)境影響D.酒中的這種沉淀是氨基酸
12.一次實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)將煮沸冷卻的淀粉分別裝入甲、乙兩個(gè)試管各2mL,接著又用量筒取2mL新鮮唾液加入甲試管,又用該量筒(未作任何處理)取2mL清水加入乙試管,振蕩甲、乙兩試管后放入37℃溫水中10min。分別向甲乙兩試管中各滴入2滴碘液,令人不解的是甲、乙兩試管中均不變藍(lán)。下列相關(guān)判斷中,正確的是()。
A.對(duì)照A和B試管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象,說(shuō)明酶具有高效性
B.甲、乙兩試管中均不變藍(lán),說(shuō)明淀粉均未被徹底分解
C.繼續(xù)滴加碘液后,乙試管溶液應(yīng)該變藍(lán)
D.溫水中放置10min時(shí)間太短,不足以說(shuō)明問題
13.淀粉和纖維素都是由葡萄糖分子連接在一起構(gòu)成的。在人體消化道中,淀粉能通過(guò)酶的作用被水解,但纖維素不能被水解,其原因是()。
A.人體消化道中沒有催化纖維素水解的酶
B.纖維素水解的最適溫度比淀粉高得多
C.纖維素水解的最適酸堿度與淀粉水解的不同
D.人體的消化道不夠長(zhǎng)
14.將藥物裝入米紙(淀粉)做的膠囊中,可有效減輕某些口服藥物對(duì)胃黏膜的刺激。下列相關(guān)說(shuō)法中,不正確的是()。
A.酶顯然具有專一性,胃中的蛋白酶不能消化淀粉
B.唾液淀粉酶在胃液中活性喪失,不再起消化作用
C.開水沖服使唾液和胃液稀釋,對(duì)膠囊不起消化作用
D.膠囊在口腔中經(jīng)過(guò)的時(shí)間短,唾液淀粉酶來(lái)不及對(duì)膠囊起作用
15.某些制糖廠用淀粉做原料進(jìn)行工業(yè)制糖。其技術(shù)基本要求是:調(diào)節(jié)溫度來(lái)影響淀粉酶的活性。下圖甲表示溫度對(duì)淀粉酶活性的影響,圖乙表示一定量的淀粉酶在催化足夠量的淀粉水解時(shí)溫度對(duì)麥芽糖產(chǎn)量的影響,圖中的積累量表示在一段時(shí)間內(nèi)生成麥芽糖的總量。下面關(guān)于X、Y、Z三點(diǎn)溫度值的判斷正確的是()。
A.X點(diǎn)代表Ta、Y點(diǎn)代表TbB.X點(diǎn)代表Tb、Y點(diǎn)代表Tc
C.Y點(diǎn)代表Tb、Z點(diǎn)代表TcD.X點(diǎn)代表Ta、Z點(diǎn)代表Tc
16.通常胃液的pH約為1.4左右,在測(cè)定胃蛋白酶活性時(shí),將溶液pH由10降到1的過(guò)程中,胃蛋白酶的活性將()。
A.不斷上升B.沒有變化C.先升后降D.先降后升
17.新采摘的玉米果穗具有甜味,但放置一段時(shí)間后甜味便降低,如果采摘后放在沸水中浸泡一段時(shí)間后再保存,甜味要保留更長(zhǎng)的一段時(shí)間。下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是()。
A.放置一段時(shí)間后甜味降低的原因是玉米進(jìn)行呼吸作用消耗了部分單糖
B.沸水浸泡后甜味可保留較長(zhǎng)時(shí)間,因?yàn)楦邷厥狗纸馓鹞段镔|(zhì)的酶失活
C.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明酶的催化作用受溫度影響
D.新采摘的玉米果穗放入冰箱低溫儲(chǔ)藏不能延長(zhǎng)甜味保留的時(shí)間
18.有人做了這樣一系列實(shí)驗(yàn):第一組將蘿卜磨碎,制得提取液,立即冷卻,然后取幾只試管分別加入pH為3~9的一定量的過(guò)氧化氫的溶液,30℃保溫,均加入少量冷藏提取液。第二組重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),只是把提取液的添加量減半。第三組重復(fù)第一組實(shí)驗(yàn),只是把提取液進(jìn)行80℃熱處理。然后繪成曲線如圖54,分別表示一、二、三組結(jié)果的是()。
A.a(chǎn)、b、cB.c、b、aC.a(chǎn)、c、bD.b、a、c
19.下圖是小麥淀粉酶在不同溫度下的催化效率的變化曲線,下列判斷不正確的是()。
A.小麥淀粉酶在35℃時(shí),小麥淀粉酶的催化效率最高
B.0℃和100℃時(shí),酶的催化效率都降為0
C.A圖曲線表示從0~35℃過(guò)程中酶的催化效率可望恢復(fù)
D.B圖從100~35℃的過(guò)程中酶的活性也將直線上升
20.下圖曲線OABC表示在最適溫度下,反應(yīng)物濃度對(duì)某種酶促反應(yīng)速率的影響,下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是()。
A.曲線OA1B1C1一定是溫度低于最適溫度時(shí)反應(yīng)物濃度對(duì)該酶促反應(yīng)速度的影響
B.在B點(diǎn)反應(yīng)物的濃度足夠大,是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速度的提高
C.在A點(diǎn)限制該酶促反應(yīng)速度的主要因素是反應(yīng)物的濃度
D.在C點(diǎn)時(shí)加入少量的該酶,會(huì)使該酶促反應(yīng)的速度大大加快
二、非選擇題
21.請(qǐng)根據(jù)下圖回答下面的問題:
(1)圖中甲表示,判斷的理由是;
(2)若圖中的乙表示人類食物中的二糖,則丙、丁可能為,甲可能為;
(3)某些特制的洗衣粉能夠除去衣物上的奶漬、血跡,該過(guò)程中相當(dāng)于圖中甲的是()。
A.蛋白質(zhì)B.蛋白酶C.脂肪或脂肪酶D.蛋白質(zhì)氧化酶
22.下圖是測(cè)量過(guò)氧化氫酶與過(guò)氧化氫反應(yīng)放出氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置,水槽內(nèi)注有清水,倒置的量筒內(nèi)也充滿了清水。提前制作大小相同的圓形小濾紙片若干。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
〔實(shí)驗(yàn)一〕①制備新鮮動(dòng)物肝臟的研磨液;②將4片圓形小濾紙片在肝臟研磨液浸泡后取出,并貼在反應(yīng)小室上側(cè)的內(nèi)壁上(如圖A所示);③向反應(yīng)小室內(nèi)加入10mLH2O2溶液(如圖A所示);④將反應(yīng)小室旋轉(zhuǎn)180度,成圖B所示狀態(tài);⑤每隔30s讀取并記錄量筒中水面的刻度一次,共進(jìn)行5min。
〔實(shí)驗(yàn)二〕除了將圓形小濾紙片的數(shù)量改成2片,其他均與實(shí)驗(yàn)一相同。
請(qǐng)回答:
(1)上述兩實(shí)驗(yàn)探究的問題是與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。
(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)用于記錄觀察結(jié)果的表格,記錄的單位是mLO2/30s。
23.對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。下圖是驗(yàn)證酶的催化特性的幾組對(duì)比實(shí)驗(yàn),1~5號(hào)試管內(nèi)裝有等量的H2O2溶液,1~4號(hào)試管控制溫度與加入不同的物質(zhì),請(qǐng)回答下面的問題。
(1)1號(hào)和2號(hào)試管均能放出比3號(hào)試管更多的氣泡,這說(shuō)明了什么?
(2)2號(hào)放出的氣泡比1號(hào)又多又快,說(shuō)明了什么?這組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中自變量是什么?
(3)若2、3、4號(hào)試管是為了驗(yàn)證酶的某一項(xiàng)特性而設(shè)置的對(duì)照,則號(hào)試管設(shè)置得不科學(xué),改進(jìn)的方法是,改進(jìn)的這一條件在該組實(shí)驗(yàn)中屬于變量,在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中對(duì)這種變量的控制要求是。
(4)若要證明酶的活性是否受pH的影響,而再增設(shè)5號(hào)試管,請(qǐng)補(bǔ)充:
①5號(hào)試管應(yīng)加入;
②5號(hào)試管的溫度應(yīng)控制在℃;
③你設(shè)置的5號(hào)試管與號(hào)試管可作為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。用帶有余燼的火柴去分別試探這兩只試管口,根據(jù)出現(xiàn)的現(xiàn)象將得出相應(yīng)的結(jié)論。
(5)若將3號(hào)試管放在90℃的水浴中加熱,也能像2號(hào)試管那樣冒出氣泡又快又多,此時(shí)讓2、3號(hào)做一組對(duì)照,你能得出哪些結(jié)論?
24.在淀粉—瓊脂塊上的5個(gè)圓點(diǎn)位置,分別用不同的方法處理,如下圖所示:將該實(shí)驗(yàn)裝置放入37℃恒溫箱中,保溫處理24h后,用碘液沖洗淀粉—瓊脂塊,其結(jié)果記錄于下表。請(qǐng)你仔細(xì)分析后回答下面的問題:
淀粉圓點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)處理方法
碘液處理后的顏色反應(yīng)
A
新鮮唾液與鹽酸混合
?
B
經(jīng)過(guò)煮沸的新鮮唾液
藍(lán)黑色
C
只有新鮮唾液
紅棕色
D
接種面包霉
紅棕色
E
只有2%蔗糖酶溶液
藍(lán)黑色
(1)圓點(diǎn)D的顏色變化與圓點(diǎn)C一致,你的解釋是;
(2)你認(rèn)為圓點(diǎn)C與哪一點(diǎn)比較能說(shuō)明酶的專一性?;
(3)圓點(diǎn)A應(yīng)該呈現(xiàn)色,理由是;
(4)上述實(shí)驗(yàn)裝置要放入37℃恒溫箱中進(jìn)行保溫處理,請(qǐng)你提出兩個(gè)理由加以解釋:
①;
②。
25.A、B、C三圖依次表示某種酶濃度一定時(shí),反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問題:
(1)圖A中,反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí),反應(yīng)速率不再上升,其原因是;若增加酶的濃度,其他條件不變,請(qǐng)?jiān)贏圖中畫出反應(yīng)速率變化的示意圖;
?。?)圖B中,a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度稱為;
?。?)圖B中,a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急劇下降,其原因是;
?。?)圖C表示了催化反應(yīng)的速率變化曲線;
A.唾液淀粉酶B.胃蛋白酶C.胰蛋白酶D.植物淀粉酶
(5)下圖曲線中能反映出該酶在80℃漸變至0℃的環(huán)境中,剩余反應(yīng)物的量與溫度關(guān)系的是;
(6)下圖曲線能反映出該酶對(duì)底物的分解速率與溫度的關(guān)系是。
參考答案
一、選擇題
1.A2.C3.A4.D5.D6.C7.C8.A9.B10.B
11.A12.A13.A14.C15.B16.B17.D18.D19.D20.A
二、非選擇題
21.(1)酶在反應(yīng)前后本身性質(zhì)和質(zhì)量不發(fā)生變化
(2)葡萄糖(果糖、半乳糖)麥芽糖酶(蔗糖酶、乳糖酶)
(3)B
22.(1)酶濃度
(2)用于記錄觀察結(jié)果的表格(見下表)
每30秒O2的生成量(mLO2/30s)
觀察次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
實(shí)驗(yàn)一
實(shí)驗(yàn)二
23.(1)說(shuō)明MnO2和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率;
(2)說(shuō)明過(guò)氧化氫酶的催化效率比MnO2高得多;自變量是催化劑的種類;
(3)4將4號(hào)試管溫度改為37℃無(wú)關(guān)相同而適宜
(4)①1g用鹽酸或氫氧化鈉溶液充分浸泡處理過(guò)的新鮮豬肝②37③2、3
(5)加熱能使過(guò)氧化氫獲得足夠的自由能而分解,提高了反應(yīng)速度;細(xì)胞內(nèi)不能通過(guò)加熱來(lái)加快反應(yīng)速度,而每時(shí)每刻進(jìn)行著成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng)能在常溫、常壓下順利進(jìn)行,可見酶的作用是至關(guān)重要的;酶通過(guò)降低反應(yīng)所需的活化能而加快了反應(yīng)的進(jìn)行。
24.(1)C中的淀粉酶能將淀粉水解;面包霉能夠分泌淀粉酶,將淀粉水解
(2)E點(diǎn);淀粉酶能將淀粉水解,蔗糖酶不能水解淀粉,可見酶具有專一性
(3)藍(lán)黑色;pH過(guò)低使淀粉酶失活,淀粉不會(huì)被水解
(4)37℃時(shí)酶的活性最高37℃也有利于面包霉的生長(zhǎng)和繁殖
25.(1)反應(yīng)物濃度達(dá)到3時(shí),反應(yīng)速度上升不再明顯,說(shuō)明酶的數(shù)量限制反應(yīng)速度。反應(yīng)速度變化的如右圖
(2)酶的最適溫度
(3)a→b溫度升高使酶的活性下降
(4)C(5)B(6)C