高考生物復(fù)習(xí)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)活化能的酶全國公開課一等獎百校聯(lián)賽示范課賽

第三單元細(xì)胞能量供給和利用第1講降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶第1頁[最新考綱]1.酶在代謝中作用(Ⅱ)2.試驗：探究影響酶活性原因第2頁1．細(xì)胞代謝是細(xì)胞內(nèi)每時每刻都進行著各種化學(xué)反應(yīng)，是細(xì)胞生命活動基礎(chǔ)。2．同無機催化劑相比，酶降低活化能作用更顯著，因而催化效率更高。3．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生含有催化作用有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)酶是RNA。4．低溫抑制酶活性，但不破壞酶分子結(jié)構(gòu)。5．高溫、過酸、過堿都會造成酶分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失去活性。第3頁知識點一酶作用與本質(zhì)[課前導(dǎo)學(xué)]

細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)生命活動第4頁2．酶作用機理(1)活化能：分子從______轉(zhuǎn)變?yōu)檩p易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)__________所需要能量。(2)酶催化作用原理是___________________________________。(3)同無機催化劑相比，酶催化效率更高原因是_______________________。常態(tài)活躍狀態(tài)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶降低活化能作用更顯著

第5頁3．酶本質(zhì)探索[連一連]第6頁思索判斷：(1)酶基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。()(2)酶提供了反應(yīng)過程所必需活化能。()(3)伴隨溫度降低，酶促反應(yīng)活化能下降。()(4)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生，所以酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。()(5)酶活性發(fā)揮離不開其特定結(jié)構(gòu)。()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√[小題通關(guān)]

第7頁酶特征及作用原理[連一連]知識點二酶特征[課前導(dǎo)學(xué)]

第8頁以下關(guān)于酶催化特征敘述，正確是()A．低溫降低分子運動速率，抑制酶活性B．高溫激發(fā)酶活性，提升酶促反應(yīng)速率C．增大底物濃度，酶促反應(yīng)速率能夠連續(xù)上升D．增加酶物質(zhì)量，酶促反應(yīng)產(chǎn)物量隨之增加【答案】A【解析】低溫降低分子運動速率，從而抑制酶活性；溫度過高使酶失活，會降低酶促反應(yīng)速率；增大底物濃度，酶促反應(yīng)速率還受酶濃度等影響；酶只能改改變學(xué)反應(yīng)速率，而不改改變學(xué)反應(yīng)方向和平衡點。[小題通關(guān)]

第9頁1．酶本質(zhì)(1)酶產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功效及分類酶本質(zhì)和特征項目內(nèi)容解釋產(chǎn)生部位普通來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶活細(xì)胞(哺乳動物成熟紅細(xì)胞等除外)一定能產(chǎn)生，可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外(或體外)發(fā)揮作用本質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA合成原料：氨基酸或核糖核苷酸第10頁項目內(nèi)容解釋功效催化反應(yīng)前后酶量和化學(xué)性質(zhì)不變種類按存在胞內(nèi)酶：合成后在細(xì)胞內(nèi)起作用，如有氧呼吸酶部位分胞外酶：合成后分泌到細(xì)胞外起作用，如消化酶按功水解酶：在物質(zhì)水解時起催化作用能分合成酶：在物質(zhì)合成時起催化作用第11頁(2)酶化學(xué)本質(zhì)試驗驗證試驗變量：自變量為待測酶液和標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)樣液或RNA樣液，因變量為是否有紫色反應(yīng)或紅色反應(yīng)。(3)酶催化作用試驗驗證對照組：反應(yīng)物＋清水→反應(yīng)物不被分解。試驗組：反應(yīng)物＋等量對應(yīng)酶溶液→反應(yīng)物被分解。試驗變量：自變量是對應(yīng)酶液有沒有，因變量是底物是否被分解。第12頁2．酶高效性——比較過氧化氫在不一樣條件下分解第13頁(1)試驗過程中理論分析(2)酶含有高效性機理是其能夠顯著降低化學(xué)反應(yīng)活化能，縮短反應(yīng)到達平衡點時間，并使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速進行。第14頁1．(年黑龍江雙鴨山檢測)以下關(guān)于酶敘述中正確一項是()①酶是活細(xì)胞產(chǎn)生②酶本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)都是酶③酶能降低化學(xué)反應(yīng)活化能，含有專一性、高效性④酶促反應(yīng)與外界條件無關(guān)⑤淀粉酶能促進淀粉水解⑥酶只有在生物體內(nèi)才起催化作用A．①②③ B．①②④⑤C．①②③⑤ D．①③⑤【答案】D考查酶本質(zhì)、作用及特征第15頁【解析】酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生，①正確；酶是蛋白質(zhì)或RNA，蛋白質(zhì)不一定都是酶，如胰島素是蛋白質(zhì)，但不是酶，②錯誤；酶含有專一性和高效性，其含有高效性原因是酶能顯著降低化學(xué)反應(yīng)所需活化能，③正確；酶作用條件溫和，其活性易受溫度和pH等外界條件影響，④錯誤；酶含有專一性，淀粉酶能催化淀粉水解，⑤正確；酶在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外都能發(fā)揮作用，⑥錯誤。第16頁2．(年福建廈門質(zhì)檢)為了證實酶作用含有專一性，某同學(xué)設(shè)計了以下5組試驗，分別選擇一定試劑進行檢測，合理試驗方案是()A．①和③對比，用雙縮脲試劑檢測B．②和④對比，用碘液檢測C．④和⑤對比，用斐林試劑檢測D．③和④對比，用斐林試劑檢測【答案】B考查酶作用特征相關(guān)試驗組別①②③④⑤酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反應(yīng)物蛋白質(zhì)淀粉蛋白質(zhì)淀粉麥芽糖第17頁【解析】①中蛋白酶和③中淀粉酶均是蛋白質(zhì)，不能用雙縮脲試劑檢測；蛋白酶不能催化淀粉水解，淀粉酶能夠催化淀粉水解，所以②和④對比，可用碘液檢測；淀粉酶能催化淀粉水解，產(chǎn)生還原糖，淀粉酶雖不能催化麥芽糖水解，但麥芽糖為還原糖，所以④和⑤均能與斐林試劑反應(yīng)，形成磚紅色沉淀；蛋白質(zhì)及其水解產(chǎn)物均不能與斐林試劑反應(yīng)。第18頁1．與酶相關(guān)單一曲線模型解讀影響酶促反應(yīng)曲線分析第19頁第20頁(1)溫度和pH是經(jīng)過影響酶活性來影響酶促反應(yīng)速率。(2)過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)其活性。(3)底物濃度和酶濃度是經(jīng)過影響底物與酶接觸面積來影響酶促反應(yīng)速率，并不影響酶活性。第21頁2．與酶相關(guān)復(fù)合曲線模型解讀第22頁第23頁第24頁第25頁1．(年安徽皖江名校聯(lián)考)如圖所表示曲線反應(yīng)溫度或pH對a、b、c三種酶活性影響。以下相關(guān)敘述，正確是()考查單一原因?qū)γ富钚院头磻?yīng)速率影響第26頁A．酶a最適溫度應(yīng)大于酶b最適溫度B．圖中A點和C點，酶a活性相同，空間結(jié)構(gòu)也相同C．圖中D點，酶b和酶c空間結(jié)構(gòu)都有一定破壞D．酶b和酶c都可能存在于人體內(nèi)環(huán)境中【答案】C【解析】從圖中只能得出酶a最適溫度，不能比較酶a與酶b最適溫度大小，A錯誤；低溫條件下，酶活性降低，但空間結(jié)構(gòu)不變，而高溫、強酸和強堿條件下，酶空間結(jié)構(gòu)都會發(fā)生改變，B錯誤、C正確；人體內(nèi)環(huán)境pH范圍為7.35～7.45，而酶b和酶c最適pH偏離這個范圍較大，不應(yīng)存在于人體內(nèi)環(huán)境中，D錯誤。第27頁2．(年天津和平區(qū)期末)某生物小組用某種酶進行了三組試驗，相關(guān)試驗結(jié)果以下列圖所表示，以下說法正確是()考查多個原因?qū)γ富钚院头磻?yīng)速率影響第28頁A．本試驗研究酶有麥芽糖酶和蔗糖酶B．三組試驗?zāi)軌蜃C實酶含有專一性、高效性和溫和性C．經(jīng)過試驗?zāi)軌蜃C實該種酶活性最大時條件靠近30℃、pH＝7D．pH＝5或溫度為20℃條件下酶活性下降原因相同【答案】C第29頁【解析】圖3中，麥芽糖含量降低，蔗糖含量保持不變，說明該試驗研究酶是麥芽糖酶。酶含有高效性是酶與無機催化劑相比，圖示中并沒有進行此試驗。圖1中溫度為30℃時，到達反應(yīng)平衡點所用時間最短，說明此溫度最靠近最適溫度。圖2中pH＝7時，底物剩下量最少，說明底物被分解最多，所以，該種酶活性最大時條件靠近30℃、pH＝7。20℃時只是抑制酶活性，而pH＝5時可能使酶變性失去活性。第30頁試驗：探究影響酶活性原因[試驗理論]第31頁(2)試驗步驟步驟試驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31加等量可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不一樣溫度條件37℃溫水(5min)沸水(5min)冰塊(5min)3加等量新鮮淀粉酶溶液1mL1mL1mL4加等量碘液1滴1滴1滴5觀察試驗現(xiàn)象不出現(xiàn)藍色或展現(xiàn)碘液顏色藍色藍色第32頁注意：在上述試驗操作中，不能先加入等量淀粉酶再分別控制溫度。因為酶含有高效性，先加入酶后，酶在常溫下能夠發(fā)揮催化作用，影響試驗結(jié)果。(3)試驗結(jié)論：溫度影響酶活性。第33頁第34頁(2)試驗步驟步驟試驗操作內(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注入不一樣pH溶液1mL蒸餾水1mL鹽酸1mLNaOH3注入等量H2O2溶液2mL2mL2mL4觀察現(xiàn)象衛(wèi)生香復(fù)燃衛(wèi)生香不復(fù)燃衛(wèi)生香不復(fù)燃注意：上述試驗步驟中，不能把調(diào)整pH和注入等量H2O2溶液這兩個步驟調(diào)換，因為酶與底物一接觸，就會發(fā)生催化作用，使H2O2分解，影響試驗結(jié)果。(3)試驗結(jié)論：pH能影響酶活性。第35頁1．用“試劑檢測法”判定酶本質(zhì)試驗原理和方法：[方法透析]第36頁2．用“對比試驗法”探究或驗證酶高效性、專一性及影響酶活性原因(1)驗證酶高效性①設(shè)計思緒：驗證酶高效性方法是“對比法”，試驗變量為不一樣類型催化劑，因變量為底物反應(yīng)速率，進行比較。②設(shè)計方案項目試驗組對照組材料等量同一個底物試劑與底物相對應(yīng)酶溶液(如生物材料研磨液)等量無機催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時短反應(yīng)速率遲緩，或反應(yīng)用時長結(jié)論酶含有高效性第37頁(2)酶專一性試驗探究方法——對比法①設(shè)計思緒：常見方案有兩種，即底物相同但酶不一樣或底物不一樣但酶相同，最終經(jīng)過觀察酶促反應(yīng)能否進行得出結(jié)論。②設(shè)計方案項目方案一方案二試驗組對照組試驗組對照組材料同種底物(等量)與酶相對應(yīng)底物另外一個底物試劑與底物相對應(yīng)酶另外一個酶同一個酶(等量)現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)結(jié)論酶含有專一性酶含有專一性第38頁3.用“梯度法”探究影響酶活性原因(溫度或pH)(1)設(shè)計思緒：設(shè)計試驗時需設(shè)置一系列不一樣溫度(或pH)試驗組進行相互對照，最終依據(jù)試驗現(xiàn)象得出結(jié)論。酶促反應(yīng)所需時間最短一組所對應(yīng)溫度(或pH)最靠近最適溫度(或pH)。相鄰組間差值(即梯度值)越小，測定最適溫度(或pH)就越準(zhǔn)確。第39頁(2)設(shè)計方案組別編號12…n試驗材料等量同種底物和酶溫度(或pH)t1(或a1)t2(或a2)…tn(或an)衡量指標(biāo)相同時間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中生成物量多少，或底物剩下量多少試驗結(jié)論生成物量最多一組，或底物剩下量最少一組對應(yīng)溫度(或pH)最靠近最適溫度(或pH)第40頁1．(年山東泰安模擬)以下能夠證實某種酶化學(xué)本質(zhì)是RNA試驗設(shè)計組合是()[診療小練]組別試驗處理①待測酶液＋吡羅紅染液→是否展現(xiàn)紅色②待測酶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色③已知RNA溶液＋吡羅紅染液→出現(xiàn)紅色④已知蛋白液＋雙縮脲試劑→紫色反應(yīng)第41頁A．①④ B．②③

C．①③ D．②④【答案】C【解析】對于酶本質(zhì)驗證，需要設(shè)置對照，即①③組，另外檢測RNA利用吡羅紅染液。第42頁2．為探究“影響酶活性原因”，某同學(xué)設(shè)計了一個試驗方案，見下表：試管底物和試劑試驗條件11mL體積分?jǐn)?shù)為10%雞蛋清溶液37℃水浴21mL體積分?jǐn)?shù)為10%雞蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶37℃水浴；pH＝531mL體積分?jǐn)?shù)為10%雞蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶？41mL體積分?jǐn)?shù)為