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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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