2022年高考生物復(fù)習(xí) 專題03 細胞的能量供應(yīng)和利用 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶知識點

2022年高考生物復(fù)習(xí) 專題03 細胞的能量供應(yīng)和利用 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶知識點知識點1 酶的概念解讀 1.酶的知識小結(jié)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主要是細胞核（真核生物）生理作用及原理酶具有催化作用，起作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，且與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。來源一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶作用場所細胞內(nèi)外或細胞外均可思維拓展：什么是活化能？提示：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。2.關(guān)于酶化學(xué)本質(zhì)和作用的驗證實驗（1）酶是蛋白質(zhì)的驗證實驗實驗設(shè)計思路：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紫色反應(yīng)實驗結(jié)果分析：通過對照，實驗組若出現(xiàn)紫色，證明待測酶液的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；不出現(xiàn)紫色，則該酶液的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)。實驗變量：自變量為待測酶液和已知蛋白液，因變量為是否有紫色反應(yīng)。（2）酶的催化作用驗證實驗實驗設(shè)計思路：實驗組：底物相應(yīng)酶液檢測底物被分解對照組：底物等量蒸餾水檢測底物不被分解實驗結(jié)果分析：根據(jù)底物性質(zhì)利用相應(yīng)試劑檢測底物是否被分解，對照組底物不被分解則證明酶具有催化作用。實驗變量：自變量是相應(yīng)酶液的有無，因變量是底物是否被分解。知識點2 探究實驗的設(shè)計1. 控制變量（1）變量：實驗過程中可以變化的因素。（2）自變量：人為改變的變量。（3）因變量：隨著自變量的變化而變化的變量。（4）無關(guān)變量：除自變量和因變量外，其他對實驗結(jié)果能造成影響的可變因素。（5）對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都不變的實驗。它一般要設(shè)置實驗組和對照組。2.探究性實驗設(shè)計（1）探究性實驗概述探究性實驗是實驗者在不知曉實驗結(jié)果的前提下，通過自己進行實驗完成的探究活動。實驗的目的是探究研究對象的未知屬性、特征及與其他因素的關(guān)系。因為實驗的結(jié)果及結(jié)論都是未知的，故需要對探究問題作出假設(shè)。（2）探究性實驗設(shè)計的思路把握實驗?zāi)康?，確認(rèn)自變量。實驗?zāi)康氖菍嶒灥暮诵?，通過思考要明確“探究什么”，其中要把握三個要素，即探究的因素；探究的對象；觀察的指標(biāo)。確認(rèn)自變量的方法確定實驗的原理。實驗原理通常根據(jù)實驗的目的和題目所給的材料進行分析處理，確定實驗變量的檢測方案，再根據(jù)我們所學(xué)過的知識聯(lián)系起來確定實驗的原理。設(shè)置對照實驗，選擇合理的實驗對照方法。對照實驗的設(shè)置，要確保一個實驗自變量對應(yīng)一個可觀測的因變量，盡可能避免無關(guān)變量的干擾。選擇實驗材料。實驗材料要根據(jù)原理來選擇或根據(jù)題干所給的信息來確定。設(shè)計實驗步驟。設(shè)計實驗步驟時在理順實驗思路的基礎(chǔ)上注意遵循實驗設(shè)計的四個基本原則(對照原則、單一變量原則、等量原則、科學(xué)性原則)。實驗步驟基本模式如下：分組編號變量操作條件控制觀察記錄。（3）預(yù)測實驗結(jié)果并得出結(jié)論結(jié)果的預(yù)測，要根據(jù)假說和原理，以實驗可能出現(xiàn)的結(jié)果作出判斷，并對應(yīng)得出相應(yīng)結(jié)論。知識點3 酶的特性及實驗驗證1.酶的特性（1）高效性：催化效率約是無機催化劑的1071013倍。（2）專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。（3）作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。2.酶的特性的驗證試驗(1)驗證酶的專一性方案一：用同種酶催化兩種不同物質(zhì)實驗組：反應(yīng)物相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解；對照組：另一反應(yīng)物等量相同酶溶液反應(yīng)物不被分解。方案二：用兩種不同酶催化同一物質(zhì)實驗組：反應(yīng)物相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解；對照組：相同反應(yīng)物等量另一種酶溶液反應(yīng)物不被分解。變量分析：方案一中的自變量為反應(yīng)物的不同，方案二的自變量為酶溶液的不同，因變量均為反應(yīng)物是否被分解。(2)驗證酶的高效性(比較過氧化氫在不同條件下的分解)變量分析：(3)探究溫度對酶活性的影響 原理鑒定原理：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)藍色及藍色的深淺來判步驟步驟項目試管1試管2試管31加入可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2放置在不同溫度環(huán)境0 100 60 3加入新配制的­淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL4完成反應(yīng)5 min5 min5 min5滴入碘液2滴2滴2滴6觀察結(jié)果變藍變藍不變藍變量分析：思維拓展：若要探究某種酶的最適溫度，實驗又該如何設(shè)計(請寫出思路)?提示（3）探究pH對酶活性的影響反應(yīng)原理：H2O2H2OO2。鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響O2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O2生成量的多少。步驟步驟實驗操作內(nèi)容試管1試管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 NaOH溶液3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)生思維拓展：若要探究該酶的最適pH，實驗又該如何設(shè)計(請寫出思路)?提示知識點4與酶相關(guān)的曲線解讀1表示酶高效性的曲線(1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能縮短達到化學(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)。2表示酶專一性的曲線加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用，而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，該實驗說明酶具有專一性。3影響酶促反應(yīng)的因素(1)溫度和pH：從甲、乙圖可以看出：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，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。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。(2)底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響：甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率將不再增加。乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度呈正相關(guān)。思維拓展：影響酶促反應(yīng)速率的作用機理(1)溫度和pH是通過影響酶活性來影響酶促反應(yīng)速率的。(2)底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反應(yīng)速率，并不影響酶的活性。