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酶的本質(zhì)與特性

更新時(shí)間:2016/8/22 13:55:00  手機(jī)版

  酶的作用和本質(zhì):

  1.酶的作用:降低活化能。

  (1)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)作用機(jī)理:酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,使一個(gè)原本在較溫和條件下不能進(jìn)行的反應(yīng)可以高效快速地進(jìn)行。

  2.酶的本質(zhì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

  (1)酶本質(zhì)的探索

  (2)酶的本質(zhì)

  (3)酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

 、僮C明某種酶是蛋白質(zhì)

  實(shí)驗(yàn)組:待測(cè)酶液+雙縮脲試劑一—是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

  對(duì)照組:標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑——出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

 、谧C明某種酶是RNA

  實(shí)驗(yàn)組:待測(cè)酶液+吡羅紅染液——是否呈現(xiàn)紅色。

  對(duì)照組:標(biāo)準(zhǔn)RNA溶液+吡羅紅染液——出現(xiàn)紅色。

  酶的特性及應(yīng)用:

  1、酶的特性

  (1)高效性:酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107~ 103倍,這說(shuō)明酶具有高效性的特點(diǎn)。

  (2)專一性:每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng),這說(shuō)明酶的催化作用具有專一性的特點(diǎn),酶的專一性的解釋常用“鎖和鑰匙學(xué)說(shuō)”。

  (3)溫和性:絕高溫都能使蛋白質(zhì)其他化學(xué)鍵的斷裂永久失活。但低溫酶活性可以恢復(fù)。

  2、酶的特性在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用

 。1)人在發(fā)燒時(shí),不想吃東西,其原因是溫度過(guò)高導(dǎo)致消化酶的活性降低。

 。2)唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi),不能繼續(xù)將淀粉分解為麥芽糖。原因是唾液淀粉酶的最適pH在7左

 。3)胰島素制劑是治療糖尿病的有效藥物,只能注射,不能口服,其原因是胰島素是一種蛋白質(zhì),若口服會(huì)被蛋白酶水解。

  1、酶的作用和特性的實(shí)驗(yàn)探究:

  1.酶的催化作用實(shí)驗(yàn)探究對(duì)照組:反應(yīng)物+清水檢測(cè)反應(yīng)物不被分解;實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+等量的相應(yīng)酶溶液檢測(cè)反應(yīng)物被分解。

  2.酶的專一性實(shí)驗(yàn)搽究此實(shí)驗(yàn)中的自變量可以是不同反應(yīng)物,也可以是不同酶溶液,因變量是反應(yīng)物是否被分解。

  (1)設(shè)計(jì)思路一:換反應(yīng)物不換酶

  實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液檢測(cè)反應(yīng)物被分解;

  對(duì)照組:另一反應(yīng)物+等量相同酶溶液檢測(cè)反應(yīng)物不被分解。

  (2)設(shè)計(jì)思路二:換酶不換反應(yīng)物

  實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液檢測(cè)反應(yīng)物被分解;

  對(duì)照組:相同反應(yīng)物+等量另一種酶溶液檢測(cè)反應(yīng)物不被分解。

  3.酶的高效性實(shí)驗(yàn)探究

  對(duì)照組:反應(yīng)物+無(wú)機(jī)催化劑檢測(cè)底物分解速率;

  實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+等量酶溶液檢測(cè)底物分解速率。

  實(shí)驗(yàn)中自變量是無(wú)機(jī)催化劑和酶,因變量是底物分解速率。

  4.酶作用的適宜條件的探究

  (1)最適溫度的探究實(shí)驗(yàn)原理

  ①淀粉+淀粉酶——麥芽糖;麥芽糖+斐林試劑—一產(chǎn)生磚紅色沉淀;淀粉+碘——藍(lán)色。

  ②溫度影響淀粉酶活性,從而影響淀粉的分解,滴加碘液后,根據(jù)藍(lán)色深淺來(lái)判斷淀粉分解狀況,進(jìn)而推斷出酶活性變化。

  (2)最適pH的探究實(shí)驗(yàn)原理

 、2H202+過(guò)氧化氫酶——2H2O+O2

 、趐H影響酶的活性,從而影響氧氣的生成速度,可用點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來(lái)檢驗(yàn)氧氣生成速度的快慢。

  (3)實(shí)驗(yàn)探究思路

 、僮钸m溫度的探究思路

  2、易錯(cuò)點(diǎn)撥:

 。1)在酶的最適pH探究實(shí)驗(yàn)中,操作時(shí)必須先將酶置于不同環(huán)境條件下(加清水、加氫氧化鈉、加鹽酸),然后再加入反應(yīng)物。不能把酶加入反應(yīng)物在酶的作用下先發(fā)生水解。

 。2)在酶的最適溫度探究實(shí)驗(yàn)中,酶溶液和反應(yīng)物混合之前,需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時(shí)間。若選擇淀粉和淀粉酶來(lái)探究酶的最適溫度,檢測(cè)的試劑宜先用碘液,不應(yīng)該選用斐林試劑。因選用斐林試劑需熱水浴加熱,而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。

  知識(shí)拓展:

  1、利用酶的專一性也可探究某種酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA:將某種酶用蛋白酶或核糖核酸酶處理,根據(jù)處理后的酶液是否還有催化作用予以判斷。

  2、一般情況下,加熱也能加快化學(xué)反應(yīng)速率,其作用機(jī)理是直接供能,使底物分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐装l(fā)生反應(yīng)的活躍狀態(tài),其過(guò)程并不改變活化能的大小。

  3、人體消化道各段消化酶的最適pH:

  口腔:唾液淀粉酶,最適pH為6.8(中性);

  胃:胃蛋白酶,最適pH為1.5-2.2(酸性);

  小腸:腸液、胰液中的各種酶,最適pH為8.0~9.0(弱堿性)。

  胃液的pH在2左右,唾液淀粉酶在胃中會(huì)使失活并以蛋白質(zhì)的形式被胃蛋白酶水解

  4、植物體內(nèi)的酶最適pH大多在4.5-6.5之間。

  例   下列有關(guān)酶的反應(yīng)與作用敘述,正確的是 (  )

  A.酶具有催化作用是因?yàn)槊缚梢蕴岣叻磻?yīng)的活化能

  B.酶的合成原料是氨基酸或脫氧核苷酸

  C.所有的酶都在核糖體上合成

  D.所有的酶都是有機(jī)物

  答案D

  5、具有專一性的物質(zhì)歸納

 。1)酶: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)別特定的核苷酸序列,并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。

  (2)載體:某些物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜時(shí)需要載體協(xié)助,不同物質(zhì)所需載體不同,載體的專一性是細(xì)胞膜選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)。

 。3)激素: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。

  (4)tRNA:tRNA有61種,每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。

 。5)抗體:一種抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合。

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