生物步步高7.酶

# 生物步步高7.酶 ###### tags: `Biology` 酶的本质：绝大多数是 **[1]蛋白质**，少数是 **[1]RNA**。酶的合成原料？氨基酸或核糖核苷酸。酶的合成场所？核糖体、细胞核等。酶的功能：具有**催化作用**。巴斯德认为酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的，没有活细胞就不能产生酒精；李比希却认为引起发酵的只是酵母细胞中的某些化学物质，不一定需要活的细胞。请你利用酵母细胞、研磨和过滤装置、葡萄糖溶液等材料设计一个实验来结束这一争论。将酵母细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤，将提取液加入葡萄糖溶液中，也能产生酒精，说明引起发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。 - 酶的特性 - 高效性：酶的催化效率大约是**无机催化剂**的 $10^7 \sim 10^{13}$ 倍。 - 专一性：每一种酶只能催化**一种或一类**化学反应。 - 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**等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；**低温**条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。判断：酶具有专一性，每一种酶只能催化一种化学反应。错误，一种或一类。酸能催化 **[1]淀粉**、**[1]蛋白质**、**[1]脂肪**水解。已知胃蛋白酶的最适 pH 为 1.5，小肠液的 pH 为 7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？不能。因为没有了适宜的 pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。溶菌酶能够溶解细菌的**细胞壁**，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。判断：酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个反应的底物。正确。用蛋白酶处理后，某种酶的活性丧失，原因是？蛋白酶处理过程中其空间结构发生改变，从而使其活性丧失。判断：在最适温度和最适 pH 的条件下，酶对细胞代谢的调节作用最强。错误，酶只有催化作用，没有调节作用。判断：人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。正确。判断：唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8左右，而胃液的pH为0.9～1.5。正确。蛋白质、多肽类激素可以口服吗？不能，只能注射，口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素可以口服吗？可以，注射和口服都可以，不会被消化酶分解。氨基酸衍生物类激素可以口服吗？可以，注射和口服都可以。 - 探究温度对酶活性的影响 - 反应原理： - 淀粉遇碘液变蓝 - 淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖 - 麦芽糖遇碘液不变蓝 - 鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响**淀粉的水解**。滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 - 探究 pH 对酶的活性的影响 - 反应原理：过氧化氢在过氧化氢酶催化下分解 - 鉴定原理：pH 影响酶的活性，从而影响 $\ce{O_2}$ 的生成速率，可用**带火星的卫生香燃烧**的情况来检验 $\ce{O_2}$ 的生成速率。探究温度对酶活性影响的实验的材料？淀粉、淀粉酶、碘液。探究 pH 对酶活性影响的实验的材料？过氧化氢、过氧化氢酶、稀盐酸、氢氧化钠溶液。探究温度对酶的活性的影响的实验中，不选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料的原因？过氧化氢在常温下就能分解，加热条件下分解加快，从而影响实验结果。探究 pH 对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料的原因？酸性条件下，淀粉分解加快，干扰实验结果。在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，原因是？保证反应从一开始就是预设的温度。判断：选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂可以选择斐林试剂。错误，斐林试剂需要水浴加热，而该实验需要控制稳定温度。鉴定酶本质的两种常用方法？ - 试剂检测法：加入双缩脲试剂，出现紫色说明本质为蛋白质，否则非蛋白质。 - 酶解法：分别用蛋白酶、RNA 酶处理，观察功能是否受影响。已知 $\ce{2H2O2 -> 2H2O＋O2^}$，可以通过观察反应过程中 $\ce{O2}$ 的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断 $\ce{H2O2}$ 分解反应的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果，得出实验结论，并回答下列问题： 实验材料与用具：适宜浓度的 $\ce{H2O2}$ 溶液，蒸馏水，3.5% $\ce{FeCl3}$ 溶液，0.01% 过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。 1. 实验步骤： **[1]取 3 支试管，各加入等量且适量的 $\ce{H2O2}$ 溶液，放入 37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间** 2.**[1]分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、$\ce{FeCl3}$ 溶液和过氧化氢酶溶液。** 3.**[1]观察各试管中释放气泡的快慢。** (2)实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中 $\ce{O2}$ 的释放速率从快到慢依次是 **[2]加酶溶液的试管、加 $\ce{FeCl3}$溶液的试管、加蒸馏水的试管**，由此可得出的结论是：**[2]过氧化氢酶具有催化作用和高效性**。 (3)如果仅将实验中的恒温水浴改为 80 ℃，重做上述实验，$\ce{O2}$ 释放的速率最快的是 **[3]加 $\ce{FeCl3}$ 溶液的试管**，原因是：**[3]在此温度下，过氧化氢酶因高温变性而失去了活性，而FeCl3仍有催化活性**。判断：可以利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性。错误，蔗糖与碘液不反应。验证酶的高效性的方法？用等量的无机催化剂与酶对照。活化能：分子从**常态**转变为**容易发生化学反应的活跃状态**所需要的能量。酶是**活细胞**产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶活性指的是？酶对化学反应的催化效率。同无机催化剂相比，酶**降低活化能**的作用更显著，因而催化效率更高。酶所催化的化学反应一般是在比较**温和**的条件下进行的。酶具有 **[1]高效性**、**[1]专一性**、**[1]作用条件较温和**的特性。 **过酸、过碱或温度过高**，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温下酶的空间结构稳定，因此，酶制剂适于在**低温**下保存。判断：胰蛋白酶和胰岛素都可通过体液运输到全身。错误。胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通过导管运输至消化道内发挥作用，而胰岛素由胰岛B细胞分泌，可通过血液运输至全身。测定淀粉酶活性时，应选择**淀粉**为该酶作用的底物，反应液中应加入 **(酸碱)缓冲**溶液以维持其酸碱度稳定。判断：所有活细胞内均有酶。正确。判断：有些酶需要通过内质网和高尔基体进行加工、运输。正确。例如唾液淀粉酶，属于分泌蛋白。低温会使酶失活吗？不会。高温会使酶失活吗？会。判断：加热使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解。正确。设置对照组的作用？通过实验组和对照组的对比，**消除无关变量对实验结果的影响**，增强实验结果的可信度。用瘦肉块和胃蛋白酶探究影响酶活性的因素，本实验的因变量可以通过观察**相同时间内瘦肉块大小变化量或瘦肉块消失所用时间**来确定。有人认为，探究过氧化氢酶活性实验中，以酵母菌液作为过氧化氢源不是很严谨，原因是？酵母菌体内其他物质也可能催化过氧化氢分解。某生物生活环境为 A~B 摄氏度，从该生物体内提取某种酶，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。在一定温度范围(A～B ℃)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。 **否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。**