《高考生物 第1講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 走近細(xì) 知識研習(xí)課件 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物 第1講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 走近細(xì) 知識研習(xí)課件 新人教版必修1（42頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第 5 章章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用知知 識識 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)( (對應(yīng)學(xué)生用書對應(yīng)學(xué)生用書P P3434) )知知 識識 研研 讀讀(對應(yīng)學(xué)生用書對應(yīng)學(xué)生用書P34)第第 講講 降低化學(xué)反應(yīng)活化降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶能的酶1酶在代謝中的作用。2探究影響酶活性的因素。課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)知識梳理知識梳理知識一知識一酶在細(xì)胞代謝中的作用1細(xì)胞代謝細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多 _，是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)。2酶的作用通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，可以說明酶在細(xì)胞代謝中具有 _作用，同時還證明了酶與無機(jī)催化劑相比，具有 _的特性。3酶的作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的 _。催化效率高化學(xué)反應(yīng)

2、催化活化能知識二知識二酶的本質(zhì)1酶本質(zhì)的探索過程(1)巴斯德之前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)。(3)畢希納(德國)：獲得不含酵母的提取液，但未能分離鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)。(4)薩姆納(美國)：1926年用丙酮提取出了刀豆種子中的 _，并證明了脲酶是 _?；畹慕湍讣?xì)胞某些物質(zhì)脲酶蛋白質(zhì)(5)切赫和奧特曼(美國)：20世紀(jì)80年代，發(fā)現(xiàn)少數(shù) _也具有催化功能。2酶的本質(zhì)酶是_產(chǎn)生的具有催化功能的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是 _。蛋白質(zhì)RNA活細(xì)胞知識三知識三酶的特性1._：酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的1071013倍。2專一性：一種酶只能催化_化學(xué)反應(yīng)。3酶的作用條件較溫和：酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一

3、般是在 _的條件下進(jìn)行的，過酸、過堿或溫度過高，都會使酶的 _遭到破壞，使酶永久失活；而在低溫下，酶的活性 _，但不會失活。思考感悟低溫、高溫都將影響酶的活性，它們的作用特點相同嗎？高效性空間結(jié)構(gòu)一種或一類比較溫和降低提示：低溫僅降低酶的活性，不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，適宜溫度下活性可恢復(fù)。高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞，酶失去活性，并且不能再恢復(fù)。知識四知識四控制變量控制變量1自變量：指在實驗過程中 _的變量。2因變量：指 _的變量。3無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中還存在的一些對實驗結(jié)果造成影響的一些 _。4原則：在對照實驗中，除 _外，其他變量都應(yīng)保持不變。一個因素(變量)可變因素隨著自變量的變化而變

4、化人為改變考點一考點一滲透作用的原理分析及應(yīng)用一、酶的本質(zhì)及生理功能考點整合考點整合(即時鞏固解析為教師用書獨有即時鞏固解析為教師用書獨有)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細(xì)胞核(真核生物)來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場所細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可生理功能具有生物催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能二、酶化學(xué)本質(zhì)的實驗驗證1證明某種酶是蛋白質(zhì)實驗組：待測酶液雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。對照組：已知蛋白液雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色反應(yīng)。2證明某種酶是RNA實驗組：待測酶液吡羅紅染液是否呈現(xiàn)紅色。對照組：已知RNA溶液吡羅紅染液出現(xiàn)紅色?！咎貏e提醒】酶的化學(xué)本

5、質(zhì)還可利用酶的專一性原理進(jìn)行證明，其方法是將某一待測酶分別用蛋白酶和核糖核酸酶進(jìn)行處理，然后觀察該待測酶是否還具有催化作用?！景咐?】(2010上海)下列有關(guān)人體中酶和激素的敘述正確的是()A酶和激素都是蛋白質(zhì)B酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關(guān)C酶和激素都由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌D酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用【解析】酶和激素除了蛋白質(zhì)外還有RNA和固醇類，故A項錯誤；激素是由內(nèi)分泌器官(或細(xì)胞)分泌的，酶是所有活細(xì)胞均能產(chǎn)生的，主要在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，激素可釋放到血液中發(fā)揮作用，故C、D項錯誤；酶可催化、激素可調(diào)節(jié)物質(zhì)和能量代謝，B項正確?！敬鸢浮緽【即時鞏固1】下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()A酶

6、是活細(xì)胞產(chǎn)生的，只在細(xì)胞內(nèi)起作用B酶和激素的作用相同C酶的產(chǎn)生受遺傳物質(zhì)控制D酶在催化過程中不斷被消耗【解析】酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，在細(xì)胞內(nèi)外都起作用，如消化酶就是在細(xì)胞外消化道內(nèi)起作用的，A項錯誤；酶對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)起催化作用，與調(diào)節(jié)人體新陳代謝的激素不同，B項錯誤；雖然酶的催化效率很高，但它并不被消耗，D項錯誤；酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，它的合成受到遺傳物質(zhì)的控制，C項正確。【答案】C考點二考點二酶的特性及驗證實驗分析一、酶的催化作用和高效性的驗證實驗分析1實驗原理(2)比較H2O2在常溫、高溫、過氧化氫酶、Fe3等不同條件下氣泡產(chǎn)生多少或衛(wèi)生香燃燒劇烈程度，了解過氧化氫酶的作用和意義。二、酶的專

7、一性的驗證實驗分析1實驗原理(2)用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來判定淀粉酶是否對二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。2實驗操作程序三、“影響酶活性的條件”的探究分析1實驗設(shè)計的關(guān)鍵找準(zhǔn)變量根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵?，首先確定好四個變量即自變量、因變量、無關(guān)變量和額外變量四者之間的關(guān)系。變量，亦稱因子，指實驗操縱控制的特定因素或條件。按性質(zhì)不同，通常有以下兩類共4種變量：(1)實驗變量與反應(yīng)變量。實驗變量，亦稱自變量，指實驗中由實驗者所操縱、給定的因素或條件。反應(yīng)變量，亦稱因變量或應(yīng)變量，指實驗中由于實驗變量而引起的變化和結(jié)果。通常，實驗變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)

8、果，二者具有因果關(guān)系。實驗的目的是解釋這種前因后果。(2)無關(guān)變量與額外變量。無關(guān)變量，亦稱控制變量，指實驗中除實驗變量以外的影響實驗變化和結(jié)果的因素或條件。額外變量，亦稱干擾變量，指實驗中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。顯然，額外變量會對反應(yīng)變量起干擾作用。2溫度對酶活性的影響(1)原理解讀溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。(2)實驗設(shè)計思路3pH對酶活性的影響(1)原理解讀pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗氧氣生成量的多少。(2)實驗設(shè)計思路(3)實驗設(shè)計程序 序號實驗操作內(nèi)容試管1試管

9、2試管31注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸餾水1 mL鹽酸1 mL NaOH3注入等量的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4觀察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生【案例2】(2009全國)已知2H2O2=2H2OO2，可以通過觀察反應(yīng)過程中O2的生成速度(即氣泡從溶液中釋放的速度)來判斷H2O2分解反應(yīng)的速度。請用所給的實驗材料和用具設(shè)計實驗，使其能同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。實驗材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液，蒸餾水，3.5%FeCl3溶液，0.01%的過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管

10、。(1)請寫出實驗步驟。2)實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論。整個實驗中，不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是_。由此可得出的結(jié)論是_。(3)如果僅將實驗中的恒溫水浴改為80 ，重做上述實驗，O2釋放的速度最快的是_，原因是_?！窘馕鼋馕觥?1)本題是對教材實驗的考查。要驗證過氧化氫酶具有催化作用，應(yīng)選用反應(yīng)中加入蒸餾水與加入過氧化氫酶進(jìn)行對比，要驗證過氧化氫酶具有高效性，應(yīng)用過氧化氫酶與無機(jī)催化劑的催化效率對比，所以應(yīng)取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37 恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時間，分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液，觀察各試管中釋放氣泡的速度。

11、(2)酶的催化效率最高，加入酶的試管中反應(yīng)速度最快；其次是加FeCl3溶液的試管；加蒸餾水的試管中因沒有催化劑，所以反應(yīng)速度最慢。由此可以得出結(jié)論：酶具有催化作用和高效性。(3)80 高溫會使酶的結(jié)構(gòu)破壞而失去催化能力，與加入蒸餾水的試管反應(yīng)情況相同，因此加FeCl3溶液的試管反應(yīng)速度最快。【答案答案】(1)取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37 恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時間。分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液。觀察各管中釋放氣泡的快慢。(2)加酶溶液的試管、加FeCl3溶液的試管、加蒸餾水的試管酶具有催化作用和高效性(3)加FeCl3溶液的試

12、管在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性【即時鞏固2】如圖中的曲線是用過氧化氫作實驗材料，根據(jù)有關(guān)實驗結(jié)果繪制的，其中能說明酶具有高效性的是()【解析解析】A項添加H2O2酶的一組比添加Fe3的一組達(dá)到平衡點的時間快，說明酶與無機(jī)催化劑相比，效率更高，體現(xiàn)了酶的高效性；B項酶的活性受溫度的影響，由圖可知，30 時酶的活性比0 時要高，所以先達(dá)到反應(yīng)的平衡點；C項pH也可以影響酶的活性，當(dāng)pH7時比pH5時反應(yīng)達(dá)到平衡點的時間短，說明該酶在pH7時的催化活性更高；D項在有H2O2酶存在的條件下，可以大大加快反應(yīng)速度，說明酶具有催化特性?！敬鸢复鸢浮緼【實驗設(shè)計】將

13、某種玉米子粒浸種發(fā)芽后研磨勻漿、過濾，得到提取液。取6支試管分別加入等量的淀粉溶液后，分為3組并分別調(diào)整到不同溫度，如圖所示，然后在每支試管中均加入等量的玉米子粒提取液，保持各組溫度30分鐘后，繼續(xù)進(jìn)行實驗(提取液中還原性物質(zhì)忽略不計)：(1)若向A、C、E三支試管中分別加入適量的斐林試劑，沸水浴一段時間，觀察這三支試管，其中液體顏色呈磚紅色的試管是_；磚紅色較深的試管是_，顏色較深的原因是_；不變色的試管是_，不變色的原因是_。(2)若向B、D、F三支試管中分別加入等量的碘液，觀察三支試管，發(fā)現(xiàn)液體的顏色是藍(lán)色，產(chǎn)生該顏色的原因是_。(3)以上實驗的三種處理溫度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉

14、分解的最適溫度。你認(rèn)為怎樣設(shè)計實驗才能確定最適溫度？(只要求寫出設(shè)計思路)【解析解析】(1)發(fā)芽的玉米子粒中有淀粉酶，在不同溫度下，淀粉酶活性不同，對淀粉的催化程度也不相同。40 情況下酶的活性比20 情況下高，催化分解淀粉的速度快，產(chǎn)生的麥芽糖多，因此加入斐林試劑后加熱顏色較深，100 情況下，酶因高溫失活，因此試管中無反應(yīng)。(2)遇碘變藍(lán)是淀粉的特性，三支試管都變藍(lán)色說明三支試管中都有剩余淀粉存在。(3)要確定酶的最適溫度，要增加試管數(shù)量，并設(shè)置溫度梯度，重復(fù)上述實驗。酶的最適溫度應(yīng)位于磚紅色最深的兩個溫度之間，或者就是磚紅色最深的試管所對應(yīng)的溫度。【答案答案】(1)A和CC淀粉酶在40

15、時活性相對較高，淀粉酶催化淀粉水解產(chǎn)生的還原糖多E酶失活(2)剩余的淀粉遇碘變藍(lán)(3)在20 和100 之間每隔一定溫度設(shè)置一個實驗組，其他實驗條件保持一致。以反應(yīng)液和上述試劑(或答碘液或答斐林試劑)發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度?？键c三考點三與酶有關(guān)的曲線解讀一、表示酶高效性的曲線1催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。2酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。3酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。二、表示酶專一性的曲線1在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應(yīng)。2在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶B

16、不催化底物A參加反應(yīng)。三、影響酶活性的曲線(1)甲、乙曲線表明：在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)；超過這一范圍，酶催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。(2)從丙圖可以看出：反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。四、底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響1甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。2乙圖：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比?！景咐?】(2009遼寧、寧

17、夏理綜)如圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是()A當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降B當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升C酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存D酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重【解析】考查溫度與酶活性的關(guān)系。據(jù)圖可知，當(dāng)反應(yīng)溫度由稍高的t2調(diào)到低于t2的最適溫度時，酶活性升高，A項錯誤；當(dāng)反應(yīng)溫度由較低的t1調(diào)到比t1高的最適溫度時，酶活性上升，B項正確；低溫適合酶的保存，C項錯誤；當(dāng)溫度超過最適溫度后，隨溫度的升高酶逐漸變性失活，而在溫度低于最適溫度時，隨溫度的降低酶的活性減弱，但酶的分子結(jié)構(gòu)并沒有被破壞，D項錯誤?！?/p>

18、答案】B【即時鞏固3】在比較過氧化氫酶和Fe3催化H2O2分解的實驗中，對實驗結(jié)果分析正確的是()A在過氧化氫酶的作用下，過氧化氫的分解更快，是因為20%的肝臟研磨液的濃度高于3.5%的FeCl3溶液B3.5%的FeCl3溶液對過氧化氫分解速率慢是因為其分子摩爾濃度過高，影響了活性的正常發(fā)揮C肝臟研磨液中過氧化氫分解速率快，是因為酶的催化效率比一般無機(jī)催化劑催化效率高D如果將四支試管都放在90 水浴中，第4支試管(加肝臟研磨液的試管)反應(yīng)速率仍為最快【解析】A項20%的肝臟研磨液，其中含酶的數(shù)量并不大，含酶分子數(shù)是3.5%的FeCl3溶液中溶質(zhì)分子數(shù)的25萬分之一；B項催化劑濃度大，不會影響活性的正常發(fā)揮；C項酶降低化學(xué)反應(yīng)所需活化能的作用要比無機(jī)催化劑效果更顯著，催化效率更高；D項過氧化氫酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在90 水浴中，將會變性，失去催化能力，F(xiàn)e3卻仍可以起催化作用?！敬鸢浮緾