高三高考生物一輪復習課件【知識導航+拓展遷移】降低化學反應活化能的酶

深度學習遷移應用自主學習創(chuàng)設情境細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。理解：①場所：細胞內②實質：各種化學反應的總稱③條件：離不開酶④意義：是細胞生命活動的基礎第8講降低化學反應活化能的酶自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用任務一：根據教材P81-82資料分析，完成酶本質的探究歷程，并給酶下一個完整的定義一、酶的本質和作用發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關巴斯德發(fā)酵與

有關，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中某些物質起作用引起發(fā)酵的是

，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用李比希畢希納酵母細胞中的

能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起

作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納1926年用丙酮作溶劑提取出了刀豆種子中的脲酶，并證明了脲酶是

。切赫、奧特曼20世紀80年代，少數

也具有生物催化功能1、酶本質的探索歷程活酵母細胞細胞中的某些物質某些物質催化蛋白質RNA自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用化學本質絕大多數_______少數是_____合成原料合成場所來源作用部位生理功能作用原理蛋白質RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細胞核降低化學反應的活化能生物催化作用活細胞細胞內外、體外2、酶的定義：酶是有活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。

分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。初態(tài)終態(tài)活躍狀態(tài)

活化能如圖abc中，代表正常條件下分子活化能是

，代表酶促反應所需活化能是

；代表酶所降低的活化能的是

。Cbaabc3、酶的作用：通過降低活化能來催化化學反應自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用思考與討論：1、設計實驗探究某種酶的本質是蛋白質還是RNA（P82拓展題）2、設計實驗證明酶具有催化作用（以過氧化氫為實驗材料）實驗組：待測酶液+雙縮脲試劑→是否出現紫色反應待測酶液+吡羅紅染液→是否出現紅色對照組：已知蛋白液+雙縮脲試劑→出現紫色反應

已知RNA溶液+吡羅紅染液→出現紅色某種酶+蛋白酶加入酶的底物底物沒有被催化→該酶是蛋白質底物被催化→該酶是RNA方案A方案B自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用1號

2號

3號

4號

相同處理向4支試管中分別加入

H2O2溶液不同處理不處理放在

左右的水中加熱滴入2滴

溶液滴入2滴____________

現象氣泡多少帶火星衛(wèi)生香

幾乎沒有少量較多大量無復燃無復燃變亮復燃2ml90℃FeCl3肝臟研磨液1號2號自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用實驗分析組別1234過氧化氫濃度3%3%3%3%劑量2mL2mL2mL2mL反應條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結果產生氣泡無氣泡少量較多大量衛(wèi)生香燃燒情況不復燃不復燃變亮復燃變量實驗過程中可以變化的因素其中人為控制的對實驗對象進行處理的因素因自變量的改變而變化的變量除自變量外，實驗過程中還存在一些對實驗結果造成影響的可變因素。自變量因變量無關變量自變量因變量無關變量對照組實驗組對照實驗自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用實驗原則(1)對照原則：(2)單一變量原則：(3)等量原則：增強實驗結果的說服力。只有自變量不同。保證無關變量相同且適宜。對照實驗(1)一般要設置對照組和實驗組。(2)類型

①空白對照：對照組未作任何處理。

②自身對照：指對照組和實驗組在同一研究對象上進行。

③相互對照：不單設對照組，而是實驗組之間的對照。排除無關變量對實驗結果的干擾設計對照實驗的一般步驟：第一步：分組編號，統(tǒng)一處理無關變量；第二步：分組施加自變量；第三步：一段時間后，檢測因變量。自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用1與2對照：加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。(為反應提供能量)1與3對照：FeCl3在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。(催化作用)1與4對照：過氧化氫酶在常溫下能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。(催化作用)實驗分析3與4對照：過氧化氫酶比FeCl3的催化效率高。若反應時間足夠長，所有組收集到的氧氣

。一樣多【原因：H2O2的體積和濃度是一樣的】創(chuàng)設情境自主學習深度學習遷移應用【例1】下列關于酶的敘述正確的是（）①酶具有催化作用，并都能與雙縮脲試劑反應呈紫色②酶通過提供反應所需的活化能提高反應速率③蛋白酶能催化不同的蛋白質水解，因此酶不具有專一性④細胞代謝能夠有條不紊地進行，主要由酶的高效性決定⑤酶是由具有分泌功能的細胞產生的⑥酶既可作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物A.③⑤⑥

B.②③⑥

C.③⑥

D.⑥D創(chuàng)設情境自主學習深度學習遷移應用【例2】過氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶,設計實驗如下表。下列相關敘述正確的是()。A.1號管為對照組,其余不都是實驗組B.2號管為對照組,其余都為實驗組C.若3號管顯橙紅色,無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶D.若4號管不顯橙紅色,可證明白菜梗中無過氧化物酶管號1%焦性沒食子酸/mL2%H2O2/mL緩沖液/mL過氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL

1222———222—2——322——2—422———2A深度學習遷移應用自主學習創(chuàng)設情境任務二：根據教材P83-85，歸納酶的特性二、酶的特性自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用二、酶的特性1、酶具有高效性酶的催化效率大約是無機催化劑的107~1013倍酶同無機催化劑相比，其降低活化能的作用更顯著。原因（意義：可以使生命活動高效進行）無催化劑有無機催化劑催化有酶催化加酶加無機催化劑未加催化劑自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用2、酶具有專一性每一種酶只能催化一種或一類化學反應（這種專一性是由酶的空間結構來決定的）（意義：使細胞代謝有條不紊）DCABAB思考：利用淀粉、蔗糖、淀粉酶、蔗糖酶如何驗證酶的專一性？自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用①同酶不同底方案一：淀粉、蔗糖

＋

淀粉酶方案二：淀粉、蔗糖

＋

蔗糖酶②同底不同酶方案三：淀粉

＋

淀粉酶、蔗糖酶方案四：蔗糖

＋

淀粉酶、蔗糖酶只能用斐林試劑,不能用碘液可用斐林試劑或碘液只能用斐林試劑,不能用碘液自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用3、酶的作用條件較溫和過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。思考：利用淀粉、過氧化氫、淀粉酶、過氧化氫酶如何探究溫度和pH對酶活性的影響？自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用探究溫度對酶活性的影響1試管1′試管2試管2′試管3試管3′試管實驗步驟12mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2在冰水中水浴5min在37℃水中水浴5min在沸水中水浴5min31與1′試管混合搖勻2與2′試管混合搖勻3與3′試管混合搖勻4冰水中水浴數分鐘37℃水浴數分鐘沸水中水浴數分鐘5取出試管，分別滴加2滴碘液搖勻，觀察現象實驗現象結論變藍不變藍變藍①淀粉酶在37℃時催化淀粉水解，在0℃和100℃時不能發(fā)揮催化作用。②酶的催化作用需要適宜的溫度條件，溫度過高或過低都影響其催化效率自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用探究pH對酶活性的影響1試管1′試管2試管2′試管3試管3′試管實驗步驟12mL過氧化氫溶液2mL過氧化氫酶溶液2mL過氧化氫溶液2mL過氧化氫酶溶液2mL過氧化氫溶液2mL過氧化氫酶溶液2各加入適量鹽酸各加入適量蒸餾水各加入適量NaOH31與1′試管混合搖勻2與2′試管混合搖勻3與3′試管混合搖勻4觀察氣泡的產生情況實驗現象結論無氣泡大量氣泡無氣泡①過氧化氫酶在pH適宜時催化過氧化氫分解，在過酸和過堿時不能發(fā)揮催化作用。②酶的催化作用需要適宜的pH條件，pH過高或過低都影響其催化效率自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用溫度和pH共同作用對酶活性的影響①反應溶液中pH的變化不影響酶作用的最適溫度。②反應溶液中溫度的變化不影響酶作用的最適pH。創(chuàng)設情境自主學習深度學習遷移應用方案催化劑底物pH溫度①胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白塊中性室溫②淀粉酶淀粉、蔗糖適宜適宜③蛋白酶蛋白質適宜不同溫度④過氧化氫酶、氯化鐵溶液過氧化氫強酸性室溫【例3】為探究影響酶活性的因素、驗證酶的專一性和高效性等，某同學設計了4套方案，如表所示。下列相關敘述正確的是（）A.方案①的目的是探究pH對酶活性的影響，自變量是酶的種類B.方案②的目的是驗證淀粉酶的專一性，可用斐林試劑檢測C.方案③的目的是驗證溫度對酶活性的影響，可用雙縮脲試劑檢測D.方案④的目的是驗證酶的高效性，加酶的一組產生氣泡數較多B創(chuàng)設情境自主學習深度學習遷移應用【例4】用某種酶進行有關實驗的結果如下圖所示，錯誤的是（）A.該酶的最適催化溫度不確定B.圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶C.由圖4實驗結果可知酶具有高效性D.由圖3實驗結果可知Cl-是酶的激活劑C自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用三、影響酶促反應速率的因素酶促反應：是指酶作為催化劑進行催化的化學反應影響因素：底物濃度、酶濃度、酶活性(溫度、pH)A.甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應速率隨底物濃度增加而

，但當底物達到一定濃度后，受

的限制，酶促反應速率

。加快不再增加B.乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度成

。正比酶數量創(chuàng)設情境自主學習深度學習遷移應用【例4】下圖表示在最適溫度和最適pH條件下，反應物濃度等與酶促反應速率的關系。不正確的是(

)A．形成曲線c的原因可能是乙點時酶量增加或適當升溫所致B．限制曲線b的AB段反應速度的主要因素為反應物濃度C．曲線a可表示酶量減少后的底物濃度和反應速率關系D．若適當升高溫度條件下重復該實驗，圖中A點位置將下降A深度學習遷移應用自主學習創(chuàng)設情境任務三：根據教材P87，歸納酶的應用四、酶的應用自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用四、酶的應用（1）溶菌酶溶解細菌細胞壁，具有抗菌消炎的作用。在臨床上與抗生素混合使用，能增強抗生素的療效。(2)果膠酶

(選修一P42)分解果肉內細胞壁中的果膠，提高果汁產量，使果汁變得澄清。自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用(3)加酶洗衣粉

(選修一P42)蛋白酶——血漬、奶漬脂肪酶——油漬淀粉酶、纖維素酶(4)含酶牙膏殘留在牙縫里的食物殘渣是細菌的美食，也導致齲齒的禍根。含酶牙膏可以分解細菌，使我們的牙齒亮白、口氣清新。自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用(5)多酶片多酶片中含有多種消化酶，人在消化不良時可以服用。普通糖衣-胃蛋白酶-腸溶衣糖衣-胰酶外層內層胰酶中包括：胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等。普通糖衣保護胃蛋白酶，在胃液中會分解，釋放出胃蛋白酶。腸溶衣保護胰酶，在胃液中不會分解，在小腸中分解，釋放出胰酶。自主學習創(chuàng)設情境深度學習遷移應用(6)固定化酶技術（選修一P49）使用固定化酶技術，將這種酶固定在一種顆粒狀的載體上。元素保存條件作用酶產生于活細胞場所核糖體細胞核催化原理降低化學反應的活化能本質蛋白質RNA作用場所胞內、胞外、體內、體外原料氨基酸鑒定雙縮脲原料核糖核苷酸鑒定吡羅紅特性高效性（與無機催化劑相比）專一性作用條件較溫和使酶失活高溫、過酸、過堿低溫只是抑制酶的活性低溫最適pHCHON元素CHONP知識網絡創(chuàng)設情境自主學習深度學習遷移應用1.下列關于生物體中酶的敘述，正確的是（）A.在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶B.由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性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最適溫度和保存溫度是37℃C2.下列有關酶的實驗的描述，正確的是()A.探究pH對酶活性的影響時，一般選用淀粉作為底物B.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用時，不可選用碘液檢測實驗結果C.驗證酶的高效性時，可在相同且等量的底物中設置加酶和不加酶的對照實驗D.研究底物濃度對酶促反應速率的影響實驗時，底物濃度越高，反應速率越快B創(chuàng)設情境自主學習深度學習遷移應用3.植物受病原菌感染后，特異的蛋白水解酶被激活，從而誘導植物細胞編程性死亡，同時病原菌被消滅。激活蛋白水解酶有兩條途徑：①由鈣離子進入細胞后啟動；②由位于線粒體內膜上參與細胞呼吸的細胞色素c含量增加啟動。下列敘述正確的是（）A．蛋白水解酶能使磷酸二酯鍵斷開B．鈣離子通過自由擴散進入植物細胞C．細胞色素c與有氧呼吸第一階段有關D．細胞編程性死亡避免了病原菌對鄰近細胞的進一步感染D4.將A、B兩種物質混合，T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是(

)A.酶C降低了A生成B這一反應的活化能B.該體系中酶促反應速率先快后慢C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導致的D.適當降低反應溫度，T2值增大C創(chuàng)設情境自主學習深度學習遷移應用5.如圖所示為影響酶促反應的溫度、pH和底物濃度與反應速率關系的曲線圖，下列相關敘述錯誤的是()A.影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線的因素是pHB.甲曲線中，a點與b點限制酶促反應速率的因素不相同C.乙曲線中，d點與f點酶的空間結構都被破壞且不能恢復D.丙曲線中，g點時對應因素升高，酶的活性不能到達h點C創(chuàng)設情境自主學習深度學習遷移應用6.為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組（20℃）、B組（40℃）和C組（60℃），測定各組在不同反應時間內的產物濃度（其他條件相同）(1)40℃時，反應時間在t3后曲線變成水平，原因是：(2)若在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件不變，那么在t3時，C組產物總量_______，原因是__