【公開課】高三生物一輪復(fù)習(xí)課件降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第三單元

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1課時(shí)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶考點(diǎn)3：探究酶活性的條件考點(diǎn)1：酶的作用和本質(zhì)考點(diǎn)2：酶的高效性和專一性1、細(xì)胞代謝考點(diǎn)一

酶的作用和本質(zhì)①概念：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝③細(xì)胞代謝類型同化作用：異化作用：自養(yǎng)型、異養(yǎng)型需氧型、厭氧型、兼性厭氧型細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②主要場(chǎng)所：2、酶的催化作用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解步驟一、試管編號(hào)說(shuō)明1234

二H2O2濃度劑量三反應(yīng)條件結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃2滴FeCl32滴肝臟研磨液（H2O2酶）不明顯少量較多小氣泡大量較大氣泡不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃，猛烈燃燒對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)自變量因變量無(wú)關(guān)變量變量實(shí)驗(yàn)結(jié)論：相同且適宜！1、2號(hào)試管對(duì)照，說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率考點(diǎn)一

酶的作用和本質(zhì)步驟一、試管編號(hào)說(shuō)明1234

二H2O2濃度劑量三反應(yīng)條件結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃2滴FeCl32滴肝臟研磨液（H2O2酶）不明顯少量較多小氣泡大量較大氣泡不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃，猛烈燃燒對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)自變量因變量無(wú)關(guān)變量變量實(shí)驗(yàn)結(jié)論：相同且適宜！1、4號(hào)試管對(duì)照，說(shuō)明酶具有催化作用，同無(wú)機(jī)催化劑一樣都可以加快化學(xué)反應(yīng)速率考點(diǎn)一

酶的作用和本質(zhì)2、酶的催化作用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解步驟一、試管編號(hào)說(shuō)明1234

二H2O2濃度劑量三反應(yīng)條件結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃2滴FeCl32滴肝臟研磨液（H2O2酶）不明顯少量較多小氣泡大量較大氣泡不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃，猛烈燃燒對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)自變量因變量無(wú)關(guān)變量變量實(shí)驗(yàn)結(jié)論：相同且適宜！3、4號(hào)試管對(duì)照，說(shuō)明酶具有高效性，同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高考點(diǎn)一

酶的作用和本質(zhì)2、酶的催化作用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解

①無(wú)催化劑時(shí)，反應(yīng)所需的活化能是

段。②有酶催化時(shí)，反應(yīng)所需的活化能是

段。③ab段表示：

。酶降低的活化能④cd段的含義：

。⑤此反應(yīng)是：

（吸能反應(yīng)or放能反應(yīng)）。反應(yīng)前后的能量變化思考：若將酶改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b點(diǎn)在縱軸上將

移動(dòng)。向上活化能：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acbc放能反應(yīng)3.酶的催化作用機(jī)理考點(diǎn)一

酶的作用和本質(zhì)酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能考點(diǎn)一

酶的作用和本質(zhì)4.酶本質(zhì)的探究歷程科學(xué)家主要觀點(diǎn)或成就①巴斯德②李比希③畢希納④薩姆納⑤切赫和奧特曼a、糖類變酒精必需酵母菌細(xì)胞死亡并釋放其中物質(zhì)b、少數(shù)RNA也具有催化作用c、將酵母菌細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶d、從刀豆種子中提取到脲酶，證明脲酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，催化尿素的分解e、糖類變酒精必需酵母菌活細(xì)胞參與項(xiàng)目?jī)?nèi)容解釋產(chǎn)生部位_______內(nèi)產(chǎn)生作用場(chǎng)所酶的本質(zhì)大多數(shù)酶是

，少數(shù)是______原料：

，合成場(chǎng)所

。酶的功能作用機(jī)理考點(diǎn)一

酶的作用和本質(zhì)可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來(lái)自體外，只能由細(xì)胞合成活細(xì)胞蛋白質(zhì)RNA氨基酸或核糖核苷酸細(xì)胞核或核糖體除哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等部分細(xì)胞外，其他活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、生物體外發(fā)揮作用5.酶的本質(zhì)和作用生物催化劑降低化學(xué)反應(yīng)的活化能反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變酶不能提供能量酶vs激素項(xiàng)目酶激素來(lái)源作用場(chǎng)所活細(xì)胞產(chǎn)生；細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外發(fā)揮作用專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細(xì)胞產(chǎn)生；一般細(xì)胞外發(fā)揮作用化學(xué)本質(zhì)生物功能作用機(jī)制催化作用，在化學(xué)反應(yīng)前后，化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量

。

調(diào)節(jié)作用，作為信號(hào)分子在發(fā)揮完作用后

。共性在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少多肽、蛋白質(zhì)類；氨基酸衍生物；固醇類絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA催化作用調(diào)節(jié)作用不變被滅活

【跟蹤訓(xùn)練】關(guān)于人體內(nèi)酶和激素的敘述，錯(cuò)誤的是()A.酶和激素都是在特定細(xì)胞的核糖體中合成的B.酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關(guān)C.能產(chǎn)生激素的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生酶D.能產(chǎn)生酶的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生激素E.激素一經(jīng)靶細(xì)胞接受并起作用后就被滅活，酶反應(yīng)前后不改變F.激素產(chǎn)生后一般作用于其他細(xì)胞G.激素和酶都具有高效性，非細(xì)胞條件下也能發(fā)揮作用H.一種酶只催化一種物質(zhì)的反應(yīng)，一種激素只作用于一種細(xì)胞I.某些激素的調(diào)節(jié)作用是通過(guò)影響酶的活性實(shí)現(xiàn)的不一定都是蛋白質(zhì)活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶ACGH激素受體——細(xì)胞膜上、細(xì)胞內(nèi)【跟蹤訓(xùn)練】甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如右圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是A.甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)D.乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變BRNA蛋白質(zhì)某種酶+蛋白酶加入酶的底物底物沒有被催化→該酶是

.底物被催化→該酶是

.酶解法某種酶+雙縮脲試劑紫色→該酶是

.不變化→該酶是

.試劑檢測(cè)法思考：如何探究某種酶的本質(zhì)？蛋白質(zhì)RNA蛋白質(zhì)RNA與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107

～1013倍。

abc①酶與無(wú)機(jī)催化劑都具有催化作用；與無(wú)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)平衡所需的時(shí)間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。思考：①曲線a、c相比能體現(xiàn)酶的高效性嗎？②酶能增加產(chǎn)物的生成量嗎？1.酶具有高效性考點(diǎn)二

酶的高效性和專一性①圖中

表示酶，

表示被酶催化的底物，

表示不能被A催化的物質(zhì),E、F表示B被分解后的

。②酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。ABC、D產(chǎn)物酶

可催化底物水解，酶

則與“無(wú)酶”相同，說(shuō)明酶具有專一性。AB討論：還有哪些物質(zhì)具有特異性或?qū)Ｒ恍?？酶tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抗體受體神經(jīng)遞質(zhì)激素2.酶具有專一性考點(diǎn)二

酶的高效性和專一性2.酶具有專一性驗(yàn)證專一性實(shí)驗(yàn)：探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用試管編號(hào)12注入可溶性淀粉溶液2mL－注入蔗糖溶液－2mL注入新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保溫5min2mL2mL實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沸水浴煮沸1min有磚紅色沉淀新配制的斐林試劑沒有磚紅色沉淀考點(diǎn)二

酶的高效性和專一性拓展

提升科學(xué)思維（步步高P54）1.同種酶有時(shí)會(huì)催化不同反應(yīng)，是不是就說(shuō)明酶不具有專一性？2.探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用實(shí)驗(yàn)中，能否用碘液代替斐林試劑？為什么？驗(yàn)證酶的專一性的另一思路是什么？酶的專一性是指酶可以催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，故仍說(shuō)明酶具有專一性不能；碘液只能檢測(cè)淀粉是否被水解，而蔗糖分子無(wú)論是否被水解都不會(huì)使碘液變色。1.酶促反應(yīng)2.酶促反應(yīng)速率的表示方法：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物（底物）的消耗量或產(chǎn)物的生成量反應(yīng)物生成物酶3.酶促反應(yīng)速率的影響因素：酶活性酶與反應(yīng)物的接觸面積溫度PH底物濃度酶濃度酶促反應(yīng)速率考點(diǎn)三

探究影響酶活性的條件4、探究溫度對(duì)酶活性的影響①反應(yīng)原理麥芽糖②鑒定原理：淀粉的水解考點(diǎn)三

探究影響酶活性的條件想一想：為什么不用斐林試劑？本實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)底物能不能用H2O2?溫度影響酶的活性，從而影響

，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。③實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果試管編號(hào)試管1試管1′試管2試管2′試管3試管3′實(shí)驗(yàn)步驟一2mL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2mL淀粉溶液二放入0℃冰水中水浴5min放入60℃溫水中水浴5min放入100℃熱水中水浴5min三將1與1′試管內(nèi)的液體混合后繼續(xù)在0℃冰水內(nèi)放置10min將2與2′試管內(nèi)的液體混合后繼續(xù)在60℃溫水內(nèi)放置10min將3與3′試管內(nèi)的液體混合后繼續(xù)在100℃熱水內(nèi)放置10min四取出試管各加入兩滴碘液，振蕩實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論呈藍(lán)色無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)呈藍(lán)色淀粉酶在60℃時(shí)催化淀粉水解，在100℃和0℃時(shí)都不能發(fā)揮催化作用。酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶的活性思考：能不能將步驟二和步驟三的順序顛倒？①反應(yīng)原理：②鑒定原理：5.探究PH對(duì)酶活性的影響考點(diǎn)三

探究影響酶活性的條件想一想：本實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)底物能不能用淀粉？pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來(lái)檢驗(yàn)O2的生成速率。③實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果試管編號(hào)試管1試管2試管3實(shí)驗(yàn)步驟一2滴過(guò)氧化氫酶溶液二1mL蒸餾水1mL物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的鹽酸1mL物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液三2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)(液面的上方)實(shí)驗(yàn)結(jié)論pH會(huì)影響酶的活性，酶的活性有適宜的pH范圍有大量氣泡產(chǎn)生無(wú)明顯氣泡產(chǎn)生無(wú)明顯氣泡產(chǎn)生燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱思考：能不能將步驟二和步驟三的順序顛倒？①圖甲，溫度從a降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因

。溫度、pH、底物濃度、酶濃度②圖乙，pH從b降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因

。③圖丙，底物濃度為

時(shí)，酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大值，因?yàn)槊敢扬柡汀?.影響酶促反應(yīng)速率的因素曲線分析：④圖丁，在底物充足、其他條件適宜條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成

。甲乙丙丁P不同相同c正比思考：圖丙中P點(diǎn)以前和P點(diǎn)以后限制酶促反應(yīng)速率的因素是什么？酶促反應(yīng)速率

≠酶活性酶活性受溫度、pH、酶抑制劑、酶激活劑影響，不受底物濃度和酶濃度影響酶活性酶與反應(yīng)物的接觸面積酶促反應(yīng)速率溫度PH底物濃度酶濃度考點(diǎn)三

探究影響酶活性的條件酶抑制劑、酶激活劑拓展

提升科學(xué)思維（步步高P55）根據(jù)抑制劑與底物的關(guān)系可分為競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制，圖甲為兩種抑制劑的作用機(jī)理模型圖乙為相同酶溶液在無(wú)抑制劑、添加不同抑制劑的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的曲線，檸檬酸對(duì)PPO活性的影響為曲線c對(duì)應(yīng)情況。（1）競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑引起酶活性降低的原因是什么？（2）非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑引起酶活性降低的原因是什么？（3）據(jù)圖乙分析檸檬酸屬于哪種酶抑制劑？其與高溫等因素對(duì)酶的影響是否相似？競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的分子結(jié)構(gòu)與底物非常相近，可以與底物競(jìng)爭(zhēng)酶活性部位來(lái)影響催化效果。非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶結(jié)合后，誘導(dǎo)酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶失去活性非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑；相似拓展

提升科學(xué)思維（步步高P55）競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結(jié)合，使酶分子形狀發(fā)生了變化，從而使酶的活性部位功能喪失。非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑由于非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑不與底物競(jìng)爭(zhēng)，因此，其抑制作用

通過(guò)增加底物的濃度來(lái)抵消其抑制