2012高三生物一轮复习课件人教版： 第九课 降低化学反应活化能的酶.ppt

1、第 5 章细胞的能量供应和利用返回 Content名师伴你行名师伴你行返回降低化学反应活化能的酶名师伴你行名师伴你行1.补填下面一棵知识树的相关内容【答案】活化能 有机物 高效性 专一性2.(1)酶在细胞代谢中的作用.细胞代谢：细胞中每时每刻进行着的许多的统称，是细胞生命活动的基础。.变量概念：实验过程中的因素自变量：的因素因变量：随着的变化而变化的变量无关变量：除外，实验中还会对实验结果造成影响的可变因素类型名师伴你行名师伴你行化学反应可以变化人为改变自变量自变量名师伴你行名师伴你行.酶的作用机理a.活化能：分子从转变为容易发生化学反应的所需要的能量。b.同无机催化剂相比，酶催化效率更高的原

2、因在于。（2）酶的特性.高效性：酶的催化效率约是无机催化剂的1071013倍。.专一性：一种酶只能催化化学反应。.作用条件较温和：在的条件下酶会失活；在低温条件下，酶的活性降低，但不会失活。过酸、过碱常态活跃状态酶降低活化能的作用更显著一种或一类或温度过高名师伴你行名师伴你行考点一酶的本质和作用1.酶的本质及生理功能化学本质绝大多数是蛋白质少数是合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核（真核生物）来源一般来说，活细胞都能产生酶生理功能具有生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能名师伴你行名师伴你行2.酶的催化作用的实验验证2H2O2 2H2O+O2(有气泡产生)2H2O2 2H2O+O2(

3、有较多气泡产生)2H2O2 2H2O+O2（有大量气泡产生）（1）原理：2H2O2 2H2O+O2（2）实验设计对照组：H2O2溶液在常温下几乎不分解过氧化氢酶实验组说明：上述实验中的和对比，能说明酶与无机催化剂相比，具有高效性。Fe3+90 过氧化氢酶名师伴你行名师伴你行1.酶的来源、生理功能和作用原理分别是什么？【答案】活细胞；具有催化作用；降低活化能。2.如何设计实验验证酶的本质？【答案】名师伴你行名师伴你行1.下列有关生物体内酶的说法正确的是（）A.酶能使原来不发生的化学反应发生B.酶是一类具有生物催化作用的有机物C.是在核糖体上合成的D.酶与双缩脲试剂都可以产生紫色反应B【解析】酶作

4、为生物催化剂，只能催化原来能进行的反应，不能使原本不发生的化学反应发生，A错；大多数酶是蛋白质，但也有少数酶为RNA，故酶并非都在核糖体上合成，也并非都能与双缩脲试剂发生紫色反应，故C、D错。名师伴你行名师伴你行考点二酶的特性及相关实验分析1.高效性（1）原因：酶降低活化能的作用更显著。（2）实验设计思路对照组：底物+无机催化剂底物分解速度实验组：底物+等量酶液底物分解速度2.专一性（1）原因：酶只能催化与其结构互补的底物（2）实验设计思路示例检测检测淀粉（非还原糖）麦芽糖蔗糖（非还原糖）葡萄糖+果糖酶酶还原糖+斐林试剂加热砖红色沉淀名师伴你行名师伴你行（3）实验操作程序序号项目试管121注入

5、可溶性淀粉2 mL2注入蔗糖溶液2 mL3注入新鲜淀粉酶溶液2 mL2 mL460 保温5 min5 min5滴加斐林试剂1 mL，振荡1mL，振荡650 65 水浴保温2 min2 min7观察实验结果有砖红色沉淀无砖红色沉淀结论淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解说明：本实验不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。名师伴你行名师伴你行3.温度对酶活性的影响（其他条件均适宜）（1）实验设计思路淀粉t1温度下+淀粉酶t1温度下淀粉t2温度下+淀粉酶t2温度下淀粉tn温度下+淀粉酶tn温度下（2）实验设计程序淀粉瓶淀粉酶 各自在所控制的温度下处理一段时间 淀粉与相应温度的淀粉酶混合 在各

6、自所控制的温度下保温一段时间 滴加碘液，观察颜色变化检测是否出现蓝色及蓝色的深浅碘液名师伴你行名师伴你行4.pH对酶活性的影响（其他条件均适宜）H2O2溶液+pH1溶液+H2O2酶H2O2溶液+pH2溶液+H2O2酶H2O2溶液+pHn溶液+H2O2酶O2的产生速率检测说明：本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。名师伴你行名师伴你行1.在验证酶的专一性实验中，除上述方法外，还有没有其它方法？【答案】底物相同，酶不同。2.对照实验中如何保持单一变量、控制无关变量？【答案】生物材料要相同。即所用生物材料的数量、质量、体积、来源和生理状

7、况等要尽量相同或至少大致相同。实验器具要相同。即试管、烧杯等器具的大小、洁净度等完全一样。实验试剂要相同。即试剂的成分、浓度、体积要相同，尤其要注意体积等量的问题。处理方法要相同。即保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但还是要做同样的处理。名师伴你行名师伴你行3.在探究温度对酶活性影响的实验中，为何利用“碘液”检测实验结果，而不能用“斐林试剂”？【答案】这是因为如果选用斐林试剂，反应时需要水浴加热来验证实验结果，那么在冰块中保存的一组在加热过程中，会有部分淀粉被水解生成还原糖，结果和置于适宜温度条件下的试管中一样都会出现砖红色沉淀

8、的现象，从而不能达到检测实验结果的目的。名师伴你行名师伴你行2.下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，a-d代表试管，-代表实验步骤。对该实验方案的有关评价，错误的是（）abcd淀粉溶液2 ml蔗糖溶液2 ml唾液淀粉酶溶液2 ml唾液淀粉酶溶液2 ml5065 温水中水浴加热10 min将c倒入a，将d倒入b5065 温水中水浴加热10 min加入现配的斐林试剂溶液2 ml37 恒温水浴观察并记录颜色变化名师伴你行名师伴你行A.淀粉酶的用量属于自变量B.和会影响酶的活性C.、和的温度设置错误D.和的顺序有误【答案】A【解析】此实验中淀粉酶的用量属于无关变量，故A错误；和温度为5065

9、，唾液淀粉酶的最适温度约为37，因此，和会影响酶的活性，故B正确；、的温度应为37、37、5065，故C正确；和的顺序互换是正确的，故D正确。名师伴你行名师伴你行考点三与酶有关的曲线分析1.表示酶高效性的曲线（如图所示）（1）催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。（3）酶只能催化已存在的化学反应。名师伴你行名师伴你行2.影响酶促反应的因素（如图所示）(1)温度和pH在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑

10、制酶的活性，酶的分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。从丙图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。名师伴你行名师伴你行(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响（如图）甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。名师伴你行名师伴你行1.温度和pH影响酶促反应的原理是什么？【答案】温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。2.底物浓度和酶浓度影响酶促反应的原理是什么？【答案】底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而

11、影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。名师伴你行名师伴你行3.请你解读与酶有关的图示曲线(如图所示)：（1）图1和图2是与酶的特性相关的图示，请回答下列问题：图1和图2分别表示了酶具有的特性。控制A合成的直接模板主要分布在细胞的中。高效性和专一性细胞质名师伴你行名师伴你行（2）图3是与酶活性影响因素相关的曲线，请分析回答：当pH从5上升到7，酶活性的变化过程是；从图示曲线我们还可以得出的结论是。（3）图4和图5是底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线，请分析回答：图4中A点后酶促反应的速率不再增加，其限制性因素主要是。从图5可以得出的结论是：在底物足量条件下，。酶促反应速率与酶浓度呈正相关先上升

12、后下降随着pH的变化酶的最适温度不变（温度影响酶活性）酶的浓度（数量）和活性名师伴你行名师伴你行【解析】（1）图1表示酶的高效性，图2表示酶的专一性，控制酶合成的直接模板是mRNA,mRNA主要存在细胞质中；（2）由图可以看出，pH的变化不影响酶的最适温度；（3）考查底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响。名师伴你行名师伴你行探究课题实验设计中的变量分析*理论归纳*1.变量的种类变量是实验设计中可以变化的因素或条件，依据变量间的相互关系，可分为以下两类：（1）自变量与因变量：自变量是实验中由实验者所操纵的因素，该因素的改变将引起实验结果的相应改变，是实验要研究的因素。因变量是自变量不同而导致的不

13、同的实验结果。它们之间是因果关系，自变量是原因，因变量是结果。（2）无关变量与额外变量：无关变量是指实验中除自变量外也能影响实验现象或结果的其他因素。由无关变量引起的实验结果就是额外变量。它们之间也是因果关系。名师伴你行名师伴你行2.自变量的确定和控制根据实验目的，确定实验变量，进而确定控制的措施。例如：“探索淀粉酶的最适温度”的实验。（1）变量的确定：自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度，即要“探究什么”，则“什么”就是自变量。（2）自变量的控制：在确定了自变量是温度梯度后，应将淀粉酶置于温度梯度下，如：25、26、27 控制变量的方法，常用的有“施加”“改变”“去除”等。3.无关变量的

14、确定与控制例如：请指出探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量是什么。应如何控制？分析：在该实验中，自变量是“pH的大小”。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘液的量及时间等，在做实验时，对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。名师伴你行名师伴你行*拓展演练*为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表：试管底物和试剂实验条件11 cm3瘦肉块+4 mL蒸馏水37 水浴；pH=1.521 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶37 水浴；pH=831 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶41 cm3瘦肉块+4 mL胃蛋白酶0 水浴；pH=1.5（1）请完成实验

15、设计:应为。（2）3、4号试管为一组对照实验，本实验中要探究的自变量是，请为该组实验拟定一个课题名称：。（3）本实验的因变量可以通过来确定。（4）在2、3号试管所研究的问题中，温度属于变量。37 水浴；pH=1.5温度研究温度对胃蛋白酶活性的影响观察相同时间内瘦肉块的变化（或记录瘦肉块消失所用的时间）无关名师伴你行名师伴你行【解析】（1）胃蛋白酶的最适条件是温度为37、pH为1.5；（2）3、4号试管的差别是温度，通过比较可以证明温度对胃蛋白酶活性的影响；（3）本实验的因变量是瘦肉块消失所用的时间；（4）2、3号试管研究的是pH对酶活性的影响，温度是无关变量。名师伴你行名师伴你行题型一酶与代谢

16、的关系对应训练深度突破【例1】2010年上海高考题右图表示细胞中某条生化反应链，图中E1E5代表不同的酶，AE代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是（）A.若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快B.若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平C.若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多D.若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多【解析】若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度会减慢，故A错误；若E5催化的反应被抑制，由于B的含量还受E2的影响，则B积累可能不会达到较高水平，故B错误；若E3的催化速度比E4快，则C到D的速度比C到E的速度快，故C正确；若E1的催化速度比E5快，由于B的

17、含量还受E2的影响，则B的产量不一定比A多，故D错误。C名师伴你行名师伴你行深度突破1返回例题（1）酶是一种生物催化剂，若E1催化的反应被抑制，则反应速率减慢，A的消耗速率会。（2）B物质的含量与酶E1、酶E5、酶E2催化的反应有关，若E5催化的反应被抑制，E2催化的反应被加强，则B（填“会”或“不会”）积累到较高水平。（3）若E3的催化速率比E4快，则会有较多的C转化为D，因此，D的产量比E（填“多”或“少”）。（4）若E1的催化速率比E5快，则会有较多的A转化为B，但B的含量还受E2催化反应的影响，因此B的产量（填“不一定”或“一定”）比A多。减慢不会多不一定名师伴你行名师伴你行1.图甲表

18、示温度对淀粉酶活性的影响，图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中，不正确的是（）A.T0表示淀粉酶催化反应的最适温度B.图甲中Ta和Tb对酶活性的影响有区别C.图乙中温度超过Tb时，酶的活性已达到最大D.图乙中A点对应图甲中的温度为T0C【解析】图甲表示酶的活性与温度的关系，图乙表示产物的积累量与温度的关系。图乙中，当产物的积累量达到最大值不再发生变化时，说明反应已经停止，酶的活性已经丧失。名师伴你行名师伴你行题型二与酶有关的实验分析【例2】2010年海南高考题为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见下表。

19、请回答：12341%NaCl溶液（mL）11%CuSO4溶液（mL）11%Na2SO4溶液（mL）1蒸馏水（mL）1pH6.8缓冲液（mL）11111%淀粉溶液（mL）1111唾液淀粉酶溶液（mL）1111各试管放入37 恒温水浴保温适宜时间取出试管，加入1%碘溶液0.1 mL观察结果无色深蓝色浅蓝色试管编号实验步骤名师伴你行名师伴你行（1）实验中加入缓冲液的作用是。（2）分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是，其中对酶活性有抑制作用的离子是，对酶活性有促进作用的离子是。（3）该实验中设置4号试管的目的是；设置3号试管的目的是。（4）上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，14号试管中的颜

20、色依次是、。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是。斐林试剂中含有Cu2+，其可抑制唾液淀粉酶的活性维持反应液中pH的稳定Cl-和Cu2+Cl-Cu2+对照确定Na+和SO42-对唾液淀粉酶的催化活性是否有影响深砖红色无砖红色（或蓝色）浅砖红色浅砖红色深度突破名师伴你行名师伴你行对应训练【解析】（1）实验中加入的缓冲液具有维持反应液中pH稳定的作用；（2）1号试管中的唾液淀粉酶催化作用加强，2号试管中的唾液淀粉酶不起作用，3、4号试管中的唾液淀粉酶活性没有受到影响，由此可以得出Cu2+对酶活性起抑制作用，Cl-对酶活性起促进作用；该实验中设置4号试管的目的是起对照作

21、用，设置3号试管的目的是确定Na+和SO42-对唾液淀粉酶的催化活性是否有影响；（4）1号试管中的还原糖最多，2号中无还原糖，3号和4号中含少量还原糖。名师伴你行名师伴你行深度突破2返回例题（1）本实验的自变量是和，无关变量是温度、pH和溶液的使用量等因素，在实验设计中无关变量应。为维持pH的稳定，在此实验操作中用到了溶液。（2）该实验中4号试管是组，4号试管与1、2号试管相比，1号试管反应速率，2号试管反应速率，这说明1号试管中有促进酶活性的物质，2号试管中有抑制酶活性的物质；3号试管与4号试管颜色变化相同，这说明Na2SO4溶液中不存在影响酶活性的物质，综合上述分析可知，促进酶的活性，抑制

22、酶的活性。（3）该实验反应结束后，1号试管中还原糖含量（填“最多”或“最少”），2号试管（填“有”或“无”）还原糖，3、4号试管（填“有”或“无”）还原糖,所以1号试管中砖红色，2号试管中无砖红色。（4）由实验知Cu2+能抑制酶的活性，而斐林试剂中含有Cu2+，因此实验开始时（填“能”或“不能”）加入斐林试剂。NaClCuSO4相同且适宜缓冲对照加快减慢Cl-Cu2+最多无有最深不能名师伴你行名师伴你行2.酶的抑制剂是那些能与酶结合并降低酶活性的分子，分为竞争性和非竞争性两种，竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂作用于酶活性位点以外的其他位点，从而使酶失去催化活性。对坐标图的分析，正确的是()A.曲线a为活性不被抑制的酶，曲线b为竞争性抑制，曲线c为非竞争性抑制B.曲线a为活性不被抑制的酶，曲线b为非竞争性抑制，曲线c为竞争性抑制C.曲线a为竞争性抑制，曲线b为活性不被抑制的酶，曲线c为非竞争性抑制D.曲线a为非竞争性抑制，曲线b为活性不被抑制的酶，曲线c为非竞争性抑制A【解析】当底物达到一定浓度时，曲线a所示酶的活性最高，为活性不被抑制的酶。曲线c所示酶的活性最低，为非竞争性抑制。b曲线代表竞争性抑制，随底物浓度增大，底物的竞争力增强，所以当底物浓度达到一定值时，酶促反应速率与活性不被抑制的酶相同。返回