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1、第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,第1講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,1.酶在代謝中的作用()。2.實(shí)驗(yàn):探究影響酶活性的條件。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),酶的本質(zhì)、作用和特性 1.酶的本質(zhì)及生理功能,巧記酶的“二、一、一、一”,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.酶的作用原理 下圖曲線分別表示在無(wú)催化劑的條件下和有酶的條件下某化學(xué)反應(yīng)的能量變化過(guò)程。,(1)無(wú)催化劑的反應(yīng)曲線是。 (2)有酶催化的反應(yīng)曲線是。 (3)CA段的含義是在無(wú)催化劑的條件下,反應(yīng)所需要的活化能。 (4)BA段的含義是酶降低的活化能。 (5)若將酶改為無(wú)機(jī)催化劑,則B點(diǎn)在縱軸上將向上移動(dòng)。,,,
2、,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),3.酶的特性(連線),核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(1)酶的作用是為化學(xué)反應(yīng)提供能量。( ) (2)同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更顯著。( ) (3)酶在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生,一定要在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。 ( ) (4)酶通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速率。( ) (5)同一個(gè)體各種體細(xì)胞酶的種類(lèi)相同、數(shù)量不同,代謝不同。( ) (6)同一種酶可能存在于分化程度不同的活細(xì)胞中。 ( ) (7)酶的基本組成單位是氨基酸或脫氧核糖核苷酸。 ( ) (8)酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸。 ( )
3、,,,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(9)高溫、低溫都使酶活性降低,二者的作用實(shí)質(zhì)不同。( ) (10)酶活性最高時(shí)的溫度不適合酶的保存。( ),,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),1.依據(jù)酶的作用原理,下圖中在t時(shí)加酶后反應(yīng)曲線應(yīng)由變?yōu)?、、中的哪一條? 提示:。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.用同一種蛋白酶處理甲、乙兩種酶,酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如下圖所示,請(qǐng)思考并回答下列問(wèn)題。 (1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)分別是什么? 提示:甲酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA,乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。 (2)欲讓甲、乙兩種酶的變化趨勢(shì)換位,應(yīng)加入何種酶? 提示:RN
4、A水解酶。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),考向1 考查酶的本質(zhì)及作用 1.(2018江淮名校聯(lián)考)下列有關(guān)酶的敘述,正確的是 () 是由具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得,有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)凡是活細(xì)胞,一般都能產(chǎn)生酶酶都是蛋白質(zhì)有的酶不是蛋白質(zhì)酶在代謝中有多種功能在新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育中起調(diào)控作用酶只是起催化作用 A.B. C.D.,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.右圖表示某反應(yīng)進(jìn)行時(shí),有酶參與和無(wú)酶參與的能量變化,則下列敘述正確的是 () A.此反應(yīng)為放能反應(yīng) B.曲線表示有酶參與 C.E1為反應(yīng)前后能量的變化 D.酶參與反應(yīng)時(shí),所降低的活化能為E4,
5、答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),考向2 考查酶的作用特性及影響因素 3.(2017天津卷)將A、B兩種物質(zhì)混合,t1時(shí)加入酶C。下圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。下列敘述錯(cuò)誤的是(),A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能 B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢 C.t2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的 D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度,t2值增大,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),4.取經(jīng)過(guò)編號(hào)的5支試管,分別加入2 mL物質(zhì)的量濃度為0.5 mol/L的過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容判斷,下列說(shuō)法正確的是(),A.說(shuō)明酶具有高效性的是3號(hào)和4號(hào)試管 B.1號(hào)
6、和3號(hào)對(duì)照不能說(shuō)明酶有專一性 C.各組實(shí)驗(yàn)都不能體現(xiàn)酶的活性與溫度之間的關(guān)系 D.3號(hào)和5號(hào)對(duì)照可以說(shuō)明酶的活性受pH影響,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),有關(guān)酶的特性和影響酶促反應(yīng)的因素的幾點(diǎn)注意事項(xiàng) (1)高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、低溫都會(huì)影響酶的活性,但影響原理不同。高溫、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿是通過(guò)破壞酶的空間結(jié)構(gòu),使酶發(fā)生不可逆的變性失活;而低溫只是降低酶的活性,并未破壞酶的空間結(jié)構(gòu),所以當(dāng)溫度逐漸恢復(fù)到最適溫度時(shí),酶的活性逐漸恢復(fù)到最大。 (2)溫度、pH、激活劑和抑制劑都是通過(guò)影響酶活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的。 (3)底物濃度和酶的量是通過(guò)影響底物與酶的接觸面積來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的
7、,并不影響酶的活性。 (4)pH的變化不影響酶的最適溫度,溫度的變化也不影響酶的最適pH。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),與酶有關(guān)的曲線分析 1.酶的高效性曲線 (1)圖中曲線分別表示酶促反應(yīng)、無(wú)機(jī)催化劑催化的反應(yīng)和無(wú)催化劑時(shí)的反應(yīng)趨勢(shì),則曲線a、b、c中代表酶促反應(yīng)的是a。 (2)與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶的催化效率更高。 (3)酶只能縮短化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.酶的專一性曲線 (1)在反應(yīng)物為A的溶液中加入酶A,反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快,說(shuō)明酶A能催化該反應(yīng)。 (2)在反應(yīng)物為A的溶液中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶
8、時(shí)相同,說(shuō)明酶B不能催化該反應(yīng)。,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),3.溫度和pH對(duì)酶活性的影響曲線 (1)在最適溫度(pH)時(shí),酶的催化作用最強(qiáng),高于或低于最適溫度(pH),酶的催化作用都將減弱。 (2)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(guò)這一范圍,酶的催化作用逐漸減弱。 (3)過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)使酶變性失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞,在一定范圍內(nèi),溫度升高可恢復(fù)活性。 (4)從圖丙可以看出:反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶的最適溫度。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),4.底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響 (1)圖甲:
9、在其他條件適宜、酶量一定的情況下,酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增大而加快,但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,受酶數(shù)量和酶活性的限制,酶促反應(yīng)速率不再增加。 (2)圖乙: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。,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(1)高溫易使酶失活,因此,使用加酶洗衣粉時(shí),冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好。( ) (2)低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)。( ) (3)高溫下酶失活是酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞的結(jié)果。 ( ) (4)淀粉酶溶液中加入強(qiáng)酸不可能導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化。( ) (5)酶活性的變化與酶所處環(huán)境的改變無(wú)關(guān)。( ),,,,,,核心
10、梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),1.酶活性指的是什么?在探究影響酶活性的條件時(shí)如何表示酶活性的大小? 提示:酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性。通常用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來(lái)表示酶活性的大小。 2.根據(jù)下圖所示曲線能否得出酶的最適溫度? 提示:不能,只能得出酶的最適溫度高于30。 3.在唾液淀粉酶溶液的pH從1上升到8的過(guò)程中,酶活性怎樣變化?為什么? 提示:不變。因?yàn)樵趐H為1時(shí)酶已經(jīng)失活。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),考向1 有關(guān)酶的高效性與專一性的曲線 1.下圖為用同一種酶進(jìn)行的不同實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,下列有關(guān)敘述正確的是(),A.本實(shí)驗(yàn)研究的酶是淀粉酶 B.圖1曲
11、線是研究該酶具有高效性的結(jié)果 C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該酶的最適溫度是30 ,最適pH是7 D.pH=2與溫度為20 條件下酶活性減弱的原因不同,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),考向2 有關(guān)影響酶活性的因素的曲線 2.為研究溫度對(duì)酶活性的影響,在40 (a組)和20 (b組)條件下測(cè)定不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度,結(jié)果如下圖。下列敘述正確的是() A.b組t2后由于酶達(dá)到飽和點(diǎn),反應(yīng)速率達(dá)到最大值 B.a組Ot1時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率始終保持不變 C.a組和b組的pH、酶濃度、反應(yīng)物總量都相同 D.30 條件下達(dá)到反應(yīng)平衡點(diǎn)的時(shí)間介于t1和t2之間,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感
12、悟,歸納總結(jié),3.(2016全國(guó)卷)為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響,設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組:A組(20 )、B組(40 )和C組(60 ),測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結(jié)果如下圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(1)三個(gè)溫度條件下,該酶活性最高的是組。 (2)在時(shí)間t1之前,如果A組溫度提高10 ,那么A組酶催化反應(yīng)的速率會(huì)。 (3)如果在時(shí)間t2時(shí),向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變,那么在t3時(shí),C組產(chǎn)物總量,原因是。 (4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是,其特性有(答出兩點(diǎn)即可)。,答案:(1)B(2)加快(3)不變60 條件下,t2時(shí)酶
13、已失活,即使增加底物,反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性、專一性,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),解析:(1)產(chǎn)物濃度最先達(dá)到最大值的B組對(duì)應(yīng)的酶活性最高。(2)酶活性與溫度的關(guān)系:在一定溫度范圍內(nèi)(低于最適溫度),隨溫度升高,酶活性增強(qiáng)。據(jù)圖可知,三組實(shí)驗(yàn)中B組(40 )酶活性最高,如果A組溫度提高10 ,達(dá)到30 ,那么A組酶催化反應(yīng)的速率會(huì)加快。(3)據(jù)圖可知,60 條件下, 時(shí)酶已失活,即使增加底物,反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加。(4)大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA。酶具有高效性和專一性等特性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),“四步法
14、”分析酶促反應(yīng)曲線 (1)識(shí)標(biāo),“識(shí)標(biāo)明變量”。明確酶促反應(yīng)曲線坐標(biāo)圖中橫坐標(biāo)(自變量)和縱坐標(biāo)(因變量)的含義。 (2)析線,“析線理關(guān)系”。分析酶促反應(yīng)曲線走勢(shì),明確因變量怎樣隨自變量的變化而變化,“上升”“下降”“先升后降”“先升后穩(wěn)”“水平”等。 (3)明點(diǎn)(特殊點(diǎn)),“抓點(diǎn)求突破”。明確酶促反應(yīng)曲線中起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、拐點(diǎn)、交叉點(diǎn)、特殊條件下的交點(diǎn)等表示的生物學(xué)含義。 (4)判斷,“先分后合巧辨析”。對(duì)于多條酶促反應(yīng)曲線圖,根據(jù)曲線上不同標(biāo)示物識(shí)別曲線所代表的意義(有的曲線直接標(biāo)出),首先對(duì)每一條曲線單獨(dú)分析,然后綜合分析,判斷曲線間有無(wú)聯(lián)系或找出相互關(guān)系。,核心梳理,歸納總結(jié),1.
15、實(shí)驗(yàn)原理 (1)探究溫度對(duì)酶活性的影響,藍(lán)色 無(wú)藍(lán)色出現(xiàn) 鑒定原理: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(lái)判斷酶的活性。 (2)探究pH對(duì)酶活性的影響,鑒定原理:pH影響酶的活性,從而影響O2的生成量,可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來(lái)檢驗(yàn)O2產(chǎn)生量的多少。,,,,,,核心梳理,歸納總結(jié),2.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)探究溫度對(duì)酶活性的影響,,,,核心梳理,歸納總結(jié),(2)探究pH對(duì)酶活性的影響,,,,,核心梳理,歸納總結(jié),典例20世紀(jì)60年代,醫(yī)院開(kāi)始用淀粉酶替代酸來(lái)分解淀粉。下圖為某同學(xué)探究不同pH條件下淀粉酶對(duì)淀粉分解作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A.
16、應(yīng)先將各組試管中溶液的pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值再混合 B.pH為3和9的兩支試管中的淀粉酶的活性相同 C.pH為13的試管調(diào)到pH為7后淀粉含量基本不變 D.淀粉酶通過(guò)降低淀粉分解反應(yīng)的活化能起到催化作用,答案,解析,核心梳理,歸納總結(jié),強(qiáng)化訓(xùn)練為探究“影響酶活性的因素”,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,如下表所示。,核心梳理,歸納總結(jié),下列相關(guān)分析合理的是() A.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟葘?duì)酶活性的影響 B.1號(hào)試管設(shè)置正確合理,為空白對(duì)照組 C.3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)條件是37 水浴,pH為89 D.雞蛋清溶液和酶液應(yīng)在混合均勻后再進(jìn)行水浴,答案,解析,核心梳理,歸納總結(jié),常見(jiàn)的與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,核心梳理,
17、歸納總結(jié),注根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?有些實(shí)驗(yàn)需設(shè)置相互對(duì)照,設(shè)兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)驗(yàn)組。如探究酶作用的最適溫度(或pH)時(shí),應(yīng)按一定的自變量梯度設(shè)置多個(gè)實(shí)驗(yàn)組,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果找出酶的最適溫度(或pH)。,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,1.加熱能使反應(yīng)物獲得能量,增大反應(yīng)速率。 2.酶具有催化作用,其作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。 3.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。 4.酶具有專一性和高效性,作用條件較溫和。 5.低溫抑制酶的活性,但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。 6.影響酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。
18、高溫、過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)導(dǎo)致酶分子因空間結(jié)構(gòu)被破壞而永久失去活性。,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,1.酶的基本組成單位 酶并非都是蛋白質(zhì),某些RNA也具有催化作用,因此,酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸。 2.酶促反應(yīng)速率不等同于酶活性 (1)溫度和pH通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率。 (2)底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應(yīng)速率,但并未改變酶的活性。 3.與酶有關(guān)的曲線的分析 首先,弄清橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)表示的意義;其次,分析影響該曲線的因素有幾個(gè),一般情況下,曲線未達(dá)到最大值時(shí),影響因素是橫坐標(biāo)的因素,達(dá)到最大值后,限制因素是除橫坐標(biāo)因素之外的其他因素。,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,4.與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)
19、中實(shí)驗(yàn)試劑或材料的選擇 (1)若底物選擇淀粉和蔗糖,用淀粉酶來(lái)驗(yàn)證酶的專一性,檢測(cè)底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑,不能選用碘液,因?yàn)榈庖簾o(wú)法檢測(cè)蔗糖是否被分解。 (2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度,檢測(cè)底物被分解的試劑宜選用碘液,不應(yīng)該選用斐林試劑,因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需水浴加熱,而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。 (3)在探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中,不宜選擇過(guò)氧化氫(H2O2)和過(guò)氧化氫酶,因?yàn)檫^(guò)氧化氫(H2O2)在常溫、常壓下就能分解,加熱條件下分解會(huì)加快,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,1.(2017全國(guó)卷)下列關(guān)于生物體中酶的敘述,正確的是() A.在細(xì)胞中,核外沒(méi)有參與D
20、NA合成的酶 B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒(méi)有催化活性 C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法 D.唾液淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度和保存溫度是37 ,答案,解析,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,2.將蘿卜磨碎制得提取液(含有過(guò)氧化氫酶),取等量的提取液分別加入四支試管中,設(shè)定這四支試管中溶液的pH分別為3、5、7、9,再向這四支試管中加入等量的過(guò)氧化氫溶液,溫度等條件相同且適宜,結(jié)果每支試管中都產(chǎn)生了氣體。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),只是把提取液的加入量減半。兩次實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)相同時(shí)間后過(guò)氧化氫的剩余量如下圖所示。下列判斷正確的是() A.這兩次實(shí)驗(yàn)的差異是由pH不同造成的 B.曲線乙是第一次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 C.提
21、取液的量會(huì)明顯影響過(guò)氧化氫酶的最適pH D.用點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢驗(yàn)氣體產(chǎn)生情況時(shí),pH為7的一組中最容易熄滅,答案,解析,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,3.研究人員從木耳菜中提取過(guò)氧化物酶(POD),分別與四種不同酚類(lèi)物質(zhì)及H2O2進(jìn)行催化反應(yīng),結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(),通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,A.圖1所示的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌宇?lèi)物質(zhì)及其濃度對(duì)POD活性的影響 B.當(dāng)?shù)孜锏奈镔|(zhì)的量濃度為0.08 mmol/L時(shí),POD催化酚類(lèi)2的反應(yīng)速率一定大于催化酚類(lèi)3的反應(yīng)速率 C.由圖2可知,H2O2濃度過(guò)高會(huì)抑制POD的活性,降低濃度后POD活性就會(huì)恢復(fù) D.H2O2對(duì)POD活性的影響與溫度和pH對(duì)POD活性的影響相同,答案,解析,
廣西2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 第1講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件 新人教版必修1.ppt
