【公開課】高三生物一輪復習課件降低化學反應活化能的酶

第三單元

細胞的能量供應和利用第1課時

降低化學反應活化能的酶考點3：探究酶活性的條件考點1：酶的作用和本質(zhì)考點2：酶的高效性和專一性1、細胞代謝考點一

酶的作用和本質(zhì)①概念：細胞中每時每刻都進行的許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝③細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、兼性厭氧型細胞質(zhì)基質(zhì)②主要場所：2、酶的催化作用實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解步驟一、試管編號說明1234

二H2O2濃度劑量三反應條件結(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燃不復燃變亮復燃，猛烈燃燒對照組實驗組對照實驗自變量因變量無關(guān)變量變量實驗結(jié)論：相同且適宜！1、2號試管對照，說明加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率考點一

酶的作用和本質(zhì)步驟一、試管編號說明1234

二H2O2濃度劑量三反應條件結(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燃不復燃變亮復燃，猛烈燃燒對照組實驗組對照實驗自變量因變量無關(guān)變量變量實驗結(jié)論：相同且適宜！1、4號試管對照，說明酶具有催化作用，同無機催化劑一樣都可以加快化學反應速率考點一

酶的作用和本質(zhì)2、酶的催化作用實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解步驟一、試管編號說明1234

二H2O2濃度劑量三反應條件結(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燃不復燃變亮復燃，猛烈燃燒對照組實驗組對照實驗自變量因變量無關(guān)變量變量實驗結(jié)論：相同且適宜！3、4號試管對照，說明酶具有高效性，同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高考點一

酶的作用和本質(zhì)2、酶的催化作用實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解

①無催化劑時，反應所需的活化能是

段。②有酶催化時，反應所需的活化能是

段。③ab段表示：

。酶降低的活化能④cd段的含義：

。⑤此反應是：

（吸能反應or放能反應）。反應前后的能量變化思考：若將酶改為無機催化劑催化該反應，則b點在縱軸上將

移動。向上活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量acbc放能反應3.酶的催化作用機理考點一

酶的作用和本質(zhì)酶能降低化學反應的活化能考點一

酶的作用和本質(zhì)4.酶本質(zhì)的探究歷程科學家主要觀點或成就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胞參與項目內(nèi)容解釋產(chǎn)生部位_______內(nèi)產(chǎn)生作用場所酶的本質(zhì)大多數(shù)酶是

，少數(shù)是______原料：

，合成場所

。酶的功能作用機理考點一

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

。

調(diào)節(jié)作用，作為信號分子在發(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

【跟蹤訓練】關(guān)于人體內(nèi)酶和激素的敘述，錯誤的是()A.酶和激素都是在特定細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)生激素的細胞不一定能產(chǎn)生酶D.能產(chǎn)生酶的細胞不一定能產(chǎn)生激素E.激素一經(jīng)靶細胞接受并起作用后就被滅活，酶反應前后不改變F.激素產(chǎn)生后一般作用于其他細胞G.激素和酶都具有高效性，非細胞條件下也能發(fā)揮作用H.一種酶只催化一種物質(zhì)的反應，一種激素只作用于一種細胞I.某些激素的調(diào)節(jié)作用是通過影響酶的活性實現(xiàn)的不一定都是蛋白質(zhì)活細胞都能產(chǎn)生酶ACGH激素受體——細胞膜上、細胞內(nèi)【跟蹤訓練】甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如右圖所示。下列分析錯誤的是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.乙酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)D.乙酶活性的改變是因為其分子結(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與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。酶的催化效率是無機催化劑的107

～1013倍。

abc①酶與無機催化劑都具有催化作用；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平衡所需的時間，不能改變化學反應的平衡點。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“無酶”相同，說明酶具有專一性。AB討論：還有哪些物質(zhì)具有特異性或?qū)Ｒ恍裕棵竧RNA轉(zhuǎn)運蛋白抗體受體神經(jīng)遞質(zhì)激素2.酶具有專一性考點二

酶的高效性和專一性2.酶具有專一性驗證專一性實驗：探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用試管編號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實驗現(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二

酶的高效性和專一性拓展

提升科學思維（步步高P54）1.同種酶有時會催化不同反應，是不是就說明酶不具有專一性？2.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用實驗中，能否用碘液代替斐林試劑？為什么？驗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反應，故仍說明酶具有專一性不能；碘液只能檢測淀粉是否被水解，而蔗糖分子無論是否被水解都不會使碘液變色。1.酶促反應2.酶促反應速率的表示方法：單位時間內(nèi)反應物（底物）的消耗量或產(chǎn)物的生成量反應物生成物酶3.酶促反應速率的影響因素：酶活性酶與反應物的接觸面積溫度PH底物濃度酶濃度酶促反應速率考點三

探究影響酶活性的條件4、探究溫度對酶活性的影響①反應原理麥芽糖②鑒定原理：淀粉的水解考點三

探究影響酶活性的條件想一想：為什么不用斐林試劑？本實驗的反應底物能不能用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)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。③實驗步驟和結(jié)果試管編號試管1試管1′試管2試管2′試管3試管3′實驗步驟一2mL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，振蕩實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論呈藍色無藍色出現(xiàn)呈藍色淀粉酶在60℃時催化淀粉水解，在100℃和0℃時都不能發(fā)揮催化作用。酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過高或過低都會影響酶的活性思考：能不能將步驟二和步驟三的順序顛倒？①反應原理：②鑒定原理：5.探究PH對酶活性的影響考點三

探究影響酶活性的條件想一想：本實驗的反應底物能不能用淀粉？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)生香燃燒的情況來檢驗O2的生成速率。③實驗步驟和結(jié)果試管編號試管1試管2試管3實驗步驟一2滴過氧化氫酶溶液二1mL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)量分數(shù)為3%的過氧化氫溶液實驗現(xiàn)象將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)(液面的上方)實驗結(jié)論pH會影響酶的活性，酶的活性有適宜的pH范圍有大量氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡產(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，酶促反應速率達到最大值，因為酶已飽和。6.影響酶促反應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點以前和P點以后限制酶促反應速率的因素是什么？酶促反應速率

≠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物的接觸面積酶促反應速率溫度PH底物濃度酶濃度考點三

探究影響酶活性的條件酶抑制劑、酶激活劑拓展

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

提升科學思維（步步高P55）競爭性抑制劑非競爭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。非競爭性抑制劑由于非競爭性抑制劑不與底物競爭，因此，其抑制作用

通過增加底物的濃度來抵消其抑制