高一生物必修1知识点归纳:降低化学反应活化能的酶
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发布时间：2023-07-25 06:44
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时间：2024-10-16 18:40
1.什么是活化能?
在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子的平均能量水平较低，为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为“活化能”。活化能的定义是，在一定温度下一摩尔底物全部进入活化态所需要的自由能，单位是焦/摩尔，单位符号是J/mol。
2.酶催化作用的特点
生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。酶作为生物催化剂，与一般催化剂有相同之处，也有其自身的特点。
相同点：(1)改变化学反应速率，本身不被消耗;(2)只能催化热力学允许进行的反应;(3)加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点;(4)降低活化能，使速率加快。
不同点：(1)高效性，指催化效率很高，使得反应速率很快;(2)专一性，任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物，这就是酶对底物的专一性;(3)多样性，指生物体内具有种类繁多的酶;(4)易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏;(5)反应条件的温和性，酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行;(6)酶的催化活性受到调节、控制;(7)有些酶的催化活性与辅因子有关。
3.影响酶作用的因素
酶的催化活性的强弱以单位时间(每分)内底物减少量或产物生成量来表示。研究某一因素对酶促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的因素。
影响酶促反应的因素常有：酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂等。其变化规律有以下特点。
(1)酶浓度对酶促反应的影响在底物足够，其他条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速率与酶浓度成正比。
(2)底物浓度对酶促反应的影响在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度近乎成正比;在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速率也随之加快，但不显著;当底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到一个值，此时即使再增加底物浓度，反应速率几乎不再改变。
(3)pH对酶促反应的影响每一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性，超过这个范围酶就会失去活性。在一定条件下，每一种酶在某一个pH时活力，这个pH称为这种酶的最适pH。
(4)温度对酶促反应的影响酶促反应在一定温度范围内反应速率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力，这个温度称为这种酶的最适温度。
(5)激活剂对酶促反应的影响激活剂可以提高酶活性，但不是酶活性所必需的。激活剂大致分两类：无机离子和小分子化合物。
(6)抑制剂对酶促反应的影响抑制剂使酶活性下降，但不使酶变性。抑制剂作用机制分两种：可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。
【同步练习题】
1.下列对酶的叙述中正确的是()
A.酶的产生和催化都是在活细胞内
B.酶都是蛋白质
C.酶是一类有机物
D.酶在反应前后的质和量可变
答案：C
解析：解答本题的关键是识记并理解酶的概念。从酶的来源看，酶是在活细胞的核糖体上合成的，而无论是在细胞内，还是在细胞外都能起催化作用。从其功能来看，酶之所以作为催化剂是因为其能加速化学反应的速度而自身在反应前后数量和质量都不发生改变。从其化学本质上看，酶是有机物，多数是蛋白质，少数是RNA。
2.在适宜的条件下，用含有过氧化氢酶的鲜猪肝研磨液催化过氧化氢分解，比用FeCl3催化过氧化氢分解的速度快得多，这说明与无机催化剂相比，酶具有的特性是()
A.专一性B.多样性
C.高效性D.适应性
答案：C
解析：与无机催化剂相比，酶具有高效性的特点。
3.下图中能大体反映温度、pH对酶催化作用影响关系的图示分别是()
A.甲、丙B.乙、丙
C.甲、丁D.丙、丙
答案：D
解析：酶具有适宜的温度和PH条件，低于或高于适宜的温度和PH，酶的活性都会受到影响。
4.为了认识酶作用的特性，以20%过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，能够得出相应结论。在下列有关结论的描述中，从表中得不到实验依据的一项是()
方法观察结果
1常温下自然分解氧气泡少而小
2常温下加入Fe3+氧气泡稍多而小
3常温下加入鲜肝提取液氧气泡极多而大
4加入煮沸后冷却的鲜肝提取液氧气泡少而小
A.从催化反应条件看，酶有温和性
B.从催化活性看，酶变性后就失活
C.从催化底物范围看，酶有专一性
D.从催化反应效率看，酶有高效性
答案：C
解析：逐一分析各选项可得出正确答案。选项A对应的实验依据应是方法3，鲜肝提取液在常温下催化过氧化氢分解产生极多的氧气形成多而大的气泡。选项B对应的实验依据应是方法4，煮沸后冷却的鲜肝提取液不起催化作用，说明酶已变性失活。选项D的对应实验依据是方法2和方法3的比较，常温下加入鲜肝提取液后，产生的“氧气泡极多而大”，而加入Fe3+，产生的“氧气泡稍多而小”，说明了酶的高效性。而题中供给的反应底物只是过氧化氢，无比较的底物，不能说明酶有专一性。
5.下图表示某有机物加入消化酶后，置于0～80°C环境中，有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图判断，如果把这些物质置于80～0°C的环境中处理，其关系图应为()
答案：B
解析：从0～80°C关系图可看出，此消化酶在40°C时，已彻底失活，故40°C以后，分解的有机物总量不再增加(注意是总量而不是分解速率)。酶的失活具有不可逆性，因而从80～0°C的处理中酶一直不起作用，因为在80°C时，此酶早已失去活性。
