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第28讲 酶的本质和作用

2017-08-11 11:34

来源:新东方整理

作者:网络编辑

本讲考纲要求:

1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)

(1)指出酶的本质、化学组成及作用场所

(2)说明蛋白类酶的合成及分泌过程

(3)指出酶在细胞代谢中的作用及机理

(4)总结教材中提到的酶(重点关注基因工程中常用的工具酶,与DNA复制、转录、翻译有关的酶)

思考:比较激素、酶及神经递质的本质、来源和作用有什么不同?

人类对酶的本质的探索,经历了一个漫长的过程。

1.1810年,法国化学家吕萨克发现在酿酒过程:葡萄糖→酒精+CO2+能量

2. 1857年,法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察,发现酒精发酵是由于酵母细胞的存在。没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的。德国化学家李比希认为引起酒精发酵的是酵母细胞中的某些物质,这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。两种观点争执不下。

3. 1896年,德国化学家毕希纳利用酵母细胞提取液,将葡萄糖变成了酒精和CO2,将引起发酵的物质称为酿酶。

4. 1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶,证明脲酶的化学本质为蛋白质,作用为催化尿素分解成氨和二氧化碳。

5. 20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能。

综合上述研究,可知: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,少数是RNA

对酶的本质,常有一些错误的认识。

项目

正确说法

错误说法

化学本质

绝大多数是蛋白质,少数是RNA

酶的本质是蛋白质

产生部位

一般来说,凡是活细胞都能产生酶(不考虑哺乳动物的成熟红细胞)

具有分泌功能的细胞才能产生酶

合成原料

氨基酸或核糖核苷酸

氨基酸

合成场所

核糖体或细胞核等

核糖体

生理功能

生物催化剂,只起催化作用

酶具有调节、催化等多种功能

来源

生物体内合成

有的来源于食物

作用场所

既可在细胞内,也可在细胞外、体外发挥作用

只有细胞内起催化作用

温度影响

低温影响酶的活性,不破坏酶的结构,但高温易使酶失活

低温会引起酶变性失活

(1)无酶催化的反应曲线是            

(2)有酶催化的反应曲线是            

(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                                    

(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         移动。

高考常考的10种酶及其作用归纳

(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)DNA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。

(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。

(10)胰蛋白酶、动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶——第一次为用其处理“剪碎的组织”以使分散成单个细胞,第二次为“用其处理贴于瓶壁生长的细胞”。

【例4(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

【例5(2013·课标Ⅱ,6)关于酶的叙述,错误的是()

A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中

B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构

C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度

D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物

【例6(2017·课标Ⅱ,3)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是(    

A. 在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶

B. 由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性

C. 从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法

D. 唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37


【本讲答案】1.(1)探究酶的化学本质,结论①的内容:该酶是蛋白质;结论②的内容:该酶是RNA

(2)验证酶的催化作用;组①的作用是作为“对照组”;组②“?”处的内容为“等量的相应酶溶液”。

2. (1)观察曲线图可知,甲酶的活性始终保持不变,表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解,则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA,乙酶能被蛋白酶破坏,活性降低,则乙酶为蛋白质。

(2)乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变,从而使其活性丧失,这种活性的改变不可逆转,故无法恢复。

(3)RNA水解酶。

3.1)②

2)①

(4) 酶降低的活化能

(5) 向上

4.D

5.B


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