必修一降低化学反应活化能的酶市公开课获奖课件

1、第1页第1页【考纲展示】1.酶在代谢中作用()2.ATP在能量代谢中作用()3.光合作用基本过程()4.影响光合作用速率环境原因()第2页第2页【考纲展示】5.细胞呼吸()6.探究影响酶活性原因(试验)7.叶绿体色素提取和分离(试验)8.探究酵母菌呼吸方式(试验)第3页第3页【热点考向】1.酶概念、起源、化学本质及试验验证2.ATP起源、去路及ATP在能量代谢中作用第4页第4页【热点考向】3.光合作用过程、光合作用与细胞呼吸联系，光 合作用速率制约原因及其在生产实践中应用4.细胞呼吸类型、有氧呼吸过程、细胞呼吸原理 在实践中应用第5页第5页第6页第6页第7页第7页一、酶作用和本质1.酶在细胞代

2、谢中作用(1)细胞代谢：细胞中每时每刻进行着统称，是细胞生命活动基础。(2)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应所 需要能量。(3)酶作用机理：减少化学反应，且与无机催化剂 相比，酶 作用更明显，催化效率更高。化学反应活跃状态活化能减少活化能常态第8页第8页2.酶本质(1)酶本质摸索过程巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关争论毕希纳(德国)：取得含有酶提取液，但提取液中还含有许多其它物质，无法直接对酶进行鉴定巴斯德(法国)1857年提出：只有 参与才干进行发酵李比希(德国)认为：酵母细胞死亡裂解后由酵母细胞中引起发酵 活酵母细胞某种物质第9页第9页萨姆纳(美国)：1926年用丙酮作溶

3、剂提取出了刀豆种子中脲酶，并证实了脲酶是切赫和奥特曼(美国)：20世纪80年代，发觉 也含有催化功效蛋白质少数RNA第10页第10页(2)酶本质：酶是产生含有催化作用有机物，其中绝大多数是，少数是。活细胞蛋白质RNA二、酶特性1.高效性：酶催化效率大约是无机催化剂1071013倍。2.专一性：每一个酶只能催化化学反应。一个或一类第11页第11页3.作用条件较温和(1)最适pH和温度下，酶活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶活性会明显。(2)过酸、过碱或高温下，酶。减少失活第12页第12页第13页第13页1.酶本质及生理功效化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场合核糖体

4、细胞核、线粒体、叶绿体(真核生物)第14页第14页化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA起源普通来说，活细胞都能产生酶生理功效含有生物催化作用作用原理减少化学反应活化能第15页第15页2.酶化学本质试验验证(1)证实某种酶是蛋白质试验组：待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色反应。对照组：已知蛋白液双缩脲试剂出现紫色反应。第16页第16页(2)证实某种酶是RNA 试验组：待测酶液吡罗红染液是否呈现红色。 对照组：已知RNA溶液吡罗红染液出现红色。第17页第17页3.酶与无机催化剂相比共性与特性(1)酶与无机催化剂共性可减少分子活化能 ，使化学反应更易进行；改改变学反应速度，本身不被消耗；只能催化热力学允

5、许进行反应；加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点。第18页第18页(2)酶作用特性高效性：催化效率很高，使反应速度明显加快；专一性：任何一个酶只作用于一个或几种相关化合物，这就是酶对底物专一性；反应条件温和性：酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行。第19页第19页例1(重庆高考)下列相关酶叙述，正确是()A.高温和低温均能破坏酶结构使其失去活性B.酶是活细胞产生并含有催化作用蛋白质C.细胞质基质中有催化葡萄糖分解酶D.细胞质中没有作用于DNA解旋酶第20页第20页课堂笔记选 高温能破坏酶结构使其失去活性，而低温克制酶活性，当温度升高时，酶活性能够恢复。酶是活细胞产生并含有催化

6、作用有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。细胞质基质中有催化葡萄糖分解形成丙酮酸酶(即细胞呼吸第一阶段酶)。细胞质中线粒体和叶绿体中DNA可复制转录，故其内有解旋酶。C第21页第21页1.酶水解产物是() A.氨基酸B.葡萄糖 C.核糖核苷酸 D.氨基酸或核糖核苷酸 解析：从酶化学本质来分析，绝大多数酶是蛋白质，蛋白质基本构成单位是氨基酸。少数酶是RNA，RNA基本构成单位是核糖核苷酸。要综合考虑该问题，不要有漏掉。答案：D第22页第22页1.表示酶高效性曲线第23页第23页(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶 催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改改变学反应

7、 平衡点。(3)酶只能催化已存在化学反应。第24页第24页2.酶专一性(1)表示酶专一性图解 A表示酶，B表示被催化反应物； 酶和被催化反应物分子都有特定结构。第25页第25页(2)表示酶专一性曲线 在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加 快，阐明酶A催化底物A参与反应； 在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同， 阐明酶B不催化底物A参与反应。第26页第26页3.影响酶活性曲线(1)在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)升高，酶催化 作用增强，超出这一范围酶催化作用逐步削弱。第27页第27页(2)在最适温度(pH)时，酶催化作用最强，高于或低于最 适温度(pH)，酶催化作用都将

8、削弱。(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是克制酶 活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(4)反应溶液酸碱度改变不影响酶作用最适温度。第28页第28页4.底物浓度和酶浓度对酶促反应影响第29页第29页(1)在其它条件适宜、酶量一定条件下，酶促反应速率随 底物浓度增长而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶 数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增长。(2)在底物充足，其它条件适宜情况下，酶促反应速率与 酶浓度成正比。第30页第30页 温度、pH、底物浓度和酶浓度都可影响酶促反应速率。不同是温度和pH是经过影响酶活性而影响酶促反应，而底物浓度和酶浓度不影响酶活性。第31页第31页例2动

9、物脑组织中含有丰富谷氨酸脱羧酶，能专一催化1 mol谷氨酸分解为1 mol氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mol/L、最适温度、最适pH条件下，对该酶催化反应过程进行研究，结果见图甲和图乙。下列相关说法正确是 ()第32页第32页第33页第33页A.二氧化碳浓度增加到一定程度以后不再增加，原因是酶失活B.乙图中当酶浓度增加到一定程度后催化反应速率不再增加C.乙图中催化反应速率增加原因是伴随酶浓度增大，酶 活性逐步增加D.将甲纵坐标改成乙中催化反应速率，坐标曲线和原曲线 不同第34页第34页课堂笔记选 审题时要关注坐标曲线一些阐明，以及横纵坐

10、标含义。甲是在酶浓度固定、反应物量一定下进行反应，用生成物二氧化碳浓度来表示整个反应过程改变，这是一个催化反应；而乙是在反应物浓度过量(不成为反应限制原因)条件下，伴随酶浓度改变时对催化反应速率影响，限制原因是酶浓度，由于反应物浓度过量，因此伴随酶浓度增长，反应速度不断增长。D第35页第35页甲曲线中二氧化碳浓度不再增长原因不是酶失活，而是反应物消耗完毕。乙曲线反应速度增长也不是由于酶活性逐步增强，而是由于酶浓度增长。将甲纵坐标改成乙中催化反应速率，则开始反应速率最大，过一段时间后开始下降，最后是零。第36页第36页2.在其它条件适宜情况下，下列原因对酶活性影响可 用右图表示是 () A.温度

11、 B.反应物浓度 C.pH D.克制剂浓度第37页第37页解析：过高温度和pH都会使酶失活，反应速率降为0；克制剂会克制酶活性，反应速率也会随之减少；反应物浓度较低情况下，反应速率会伴随反应物浓度增长而加快，受酶浓度限制，反应速率达到最高点后不再增长。答案：B第38页第38页第39页第39页回顾考情从近几年新课标地域生物高考试题看，考察点主要集中在下列几种方面：1.酶本质、作用及存在。如广东卷第6题 考察酶成份及应用。海南卷第4题考察 细胞中酶种类。第40页第40页回顾考情2.影响酶活性及酶促反应速率曲线分析。如 年宁夏卷第2题考察温度对酶活性影响曲线。3.与酶特性相关试验设计与分析。如广 东

12、卷第37题以试验设计题考察温度对两种淀粉酶 活性影响。 第41页第41页瞻望考向本部分内容主要以图表信息呈现和试验分析为主，尤其是结合情境材料试题，更能考察学生获取信息，处理实际问题能力。 第42页第42页 在生物化学反应中，当底物与酶活性位点形成互补结构时，可催化底物发生改变，如图甲所表示。酶克制剂是与酶结合并减少酶活性分子。竞争性克制剂与底物竞争酶活性位点，非竞争性克制剂和酶活性位点以外其它位点结合，从而克制酶活性，如图甲、所表示。图乙表示发生竞争性克制和非竞争性克制时，底物浓度与起始反应速率改变曲线图。请据图回答下列问题：命题设计第43页第43页第44页第44页第45页第45页 (1)当

13、底物与酶活性位点含有互补结构时，酶才干与底物结合，这阐明酶催化作用含有 。 (2)青霉素化学结构与细菌合成细胞壁底物相同，故能克制细菌合成细胞壁相关酶活性，其原因是 。 (3)据图乙分析，伴随底物浓度升高，克制效力变得越来越小是克制剂，原因是。 (4)唾液淀粉酶在最适温度条件下底物浓度与起始反应速率改变如图丙。若将温度提升5，请在图丙中绘出相应改变曲线。第46页第46页 【解题指导】(1)酶含有专一性，是由于酶活性部位与底物结构互补时，酶才干与底物结合。 (2)结合题干信息可知，青霉素可竞争性与酶活性部位结合，从而造成合成细胞壁底物失去了与酶结合机会。 (3)竞争性克制剂与底物竞争酶活性部位，

14、伴随底物浓度增大，底物与酶分子结合机会增大，竞争性克制剂克制效力会变得越来越小。 (4)在最适温度下，酶促反应速率最大，再提升温度，酶促反应速率会下降。第47页第47页 【答案】(1)专一性 (2)青霉素能与这些酶活性位点结合(或酶活性位点被封闭)，使细菌合成细胞壁底物与酶活性位点结合机会下降 (3)竞争性底物浓度越高，底物与酶活性位点结合机会越大，竞争性克制剂与酶活性位点结合机会越小 (4)见图第48页第48页1.酶高效性试验验证(1)试验原理 H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3等不同条件 下气泡产生多少或卫生香燃烧猛烈程度不同。探究酶特性及影响酶活性原因 第49页第49页(2)试验过

15、程(3)试验结论 酶含有高效性，与无机催化剂相比，酶催化效率更高。第50页第50页2.酶专一性验证试验(1)试验原理斐林试剂砖红色Cu2O用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，依据是否有砖红色沉淀来鉴定淀粉酶是否对两者都有催化作用，从而摸索酶专一性。第51页第51页序号项目试管121注入可溶性淀粉2 mL无2注入蔗糖溶液无2 mL3注入新鲜淀粉酶溶液2 mL振荡2 mL振荡450温水保温5 min5 min(2)试验程序第52页第52页序号项目试管125加斐林试剂1 mL振荡1 mL振荡6将试管下部放入60热水中2 min2 min7观测试验结果有砖红色沉淀无砖红色沉淀结论淀粉酶只能

16、催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解第53页第53页(1)选择好检测反应物试剂。如反应物选择淀粉和蔗糖， 酶溶液为淀粉酶，验证酶专一性，检测反应物是否被 分解试剂宜选取斐林试剂，不能选取碘液，由于碘液 无法检测蔗糖是否被水解。(2)确保蔗糖纯度和新鲜程度是做好试验关键。第54页第54页3.温度对酶活性影响(1)原理解读温度影响酶活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，依据是否出现蓝色及蓝色深浅来判断酶活性。第55页第55页(2)试验设计思绪第56页第56页(3)试验设计程序第57页第57页4.pH对酶活性影响(1)原理解读pH影响酶活性，从而影响氧气生成量，可用点燃但无火焰卫生香燃烧情况来检查氧气生成量多

17、少。第58页第58页(2)试验设计第59页第59页 操作时必须先将酶置于不同环境条件下(加蒸馏水、加氢氧化钠、加盐酸)，然后再加入反应物(如可溶性淀粉液)。不能在加入酶后，先加入反应物，再加入盐酸或氢氧化钠，这么容易使反应物在酶作用下水解，无法证实环境过酸和过碱对酶活性影响。 第60页第60页命题设计 (全国卷)请用所给试验材料和用具，设计试验来验证哺乳动物蔗糖酶和淀粉酶催化作用含有专一性，要求完毕试验设计、补充试验环节、预测试验结果、得出结论，并回答问题。 试验材料与用具：适宜浓度蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、试管、37恒温水浴锅、沸水浴锅。第61页第61页(1)若“”代

18、表加入适量溶液，“”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完毕下表试验设计。 溶液试管 蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲第62页第62页 (2)试验环节： 按照上表中设计，取试管、加溶液 。 (3)结果预测： 。 (4)结论： 。 (5)在上述试验中，假如仅将37恒温水浴锅温度调到20，而在其它条件不变情况下重做上述试验，出现砖红色试管中颜色会比37时浅，其原因是 。第63页第63页 【解题指导】(1)要验证酶专一性，可依据底物相同酶不同或底物不同酶相同时，还原糖是否产生来确定酶是否发挥催化作用。因为要求验证两种酶专一性，故试验分为4组。 (2)补充试验步骤，普通要依据题目

19、给定器材及提出试验目标，设计或补全试验步骤，并预期结果，分析原因。依据步骤提醒和题干所给材料及用具，能够推出，接下来要做是“恒温反应”、经过斐林试剂检测试验结果、观测试验现象和统计试验结果。 第64页第64页 (3)依据试验设计，试管甲和试管乙中反应能够进行，会出现砖红色沉淀；其它试验处理反应不能进行，不会出现砖红色沉淀。(4)由(3)易得出“酶催化作用具有专一性”结论。(5)由于酶活性受温度影响，20低于酶最适温度，酶活性较弱，产生还原糖较少，因此，试管中颜色比37时浅。 第65页第65页 【答案】(1)如表： 溶液 试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲乙丙丁第66页第66页 (2

20、)混匀，37恒温水浴一段时间。取出试管，分别加入适量斐林试剂，混匀，沸水水浴一段时间。观测试验现象并统计试验结果。(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液试管中出现砖红色沉淀，其它试管中不出现砖红色沉淀(4)酶催化作用含有专一性(5)20低于酶最适温度，酶活性低，水解产生还原糖少第67页第67页第68页第68页1.下列关于酶叙述，不正确是(双选) () A.细胞内酶都是在核糖体上合成 B.酶能减少反应活化能 C.所有酶都含有专一性 D.酶只能在细胞内起催化作用.第69页第69页解析：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。蛋白质合成场合是核糖体，RNA合成场合主要是细胞核。答案：AD

21、第70页第70页2.(广东高考)水稻细胞内合成某物质，能够在常温 下高效分解淀粉，该物质 () A.在4条件下易变性 B.只含有C、H C.也能催化淀粉合成 D.含有羧基第71页第71页解析：由题意知该物质是淀粉酶，酶在低温下不会变性，A错误；淀粉酶本质是蛋白质，含C、H、O、N等元素，B错误、D正确；酶含有专一性，催化淀粉分解酶不能催化淀粉合成，C错误。 答案：D第72页第72页3.一分子过氧化氢酶能在1 min内使5105个过氧化氢分子 分解成水和氧气，相称于三价铁离子催化速率109倍， 但对糖水解不起作用。这种现象阐明酶含有 () A.高效性、稳定性 B.高效性、专一性 C.多样性、稳定

22、性 D.多样性、专一性第73页第73页解析：酶与无机催化剂相比含有高效性；过氧化氢酶能催化过氧化氢分解，但不能催化糖分解，阐明酶含有专一性。 答案：B第74页第74页4.科学家发觉一个RNasep酶，由20%蛋白质和80%RNA组 成。假如将这种酶中蛋白质除去，他们发觉留下来RNA 仍然含有与这种酶相同催化活性，这一结果表明 () A.酶是由RNA和蛋白质构成 B.一些RNA含有催化作用 C.酶化学本质是蛋白质 D.绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA第75页第75页解析：由题干可知，一些RNA含有催化作用。答案：B第76页第76页办法观测结果1.常温下自然分解气泡少而小2.常温下加入Fe3气泡稍

23、多而小3.常温下加入鲜肝提取液气泡极多而大4.加入煮沸后冷却鲜肝提取液气泡少而小5.以20%过氧化氢溶液为反应底物一组试验结果下列 表所表示，通过度析试验结果，能够得出相应结论。在 下列相关结论描述中，从表中得不到试验依据一项 是 ()第77页第77页A.从催化反应条件看，酶有温和性B.从催化活性看，酶变性后就失活C.从催化底物范围看，酶有专一性D.从催化反应效率看，酶有高效性第78页第78页解析：表中2、3对比阐明酶含有高效性；3、4对比阐明温度影响酶活性；表中没有反应酶含有专一性相关信息。 答案：C第79页第79页6.下图中，表示有酶催化反应曲线，表示没有酶催化 反应曲线，E表示酶减少活化能。正确图解是 ()第80页第80页解析：酶能够有效减少活化能，以确保细胞内反应在常温、常压下高效地进行。酶减