【公开课】高三生物一轮复习课件降低化学反应活化能的酶

第三单元

细胞的能量供应和利用第1课时

降低化学反应活化能的酶考点3：探究酶活性的条件考点1：酶的作用和本质考点2：酶的高效性和专一性1、细胞代谢考点一

酶的作用和本质①概念：细胞中每时每刻都进行的许多化学反应，统称为细胞代谢③细胞代谢类型同化作用：异化作用：自养型、异养型需氧型、厌氧型、兼性厌氧型细胞质基质②主要场所：2、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤一、试管编号说明1234

二H2O2浓度剂量三反应条件结果气泡产生卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃2滴FeCl32滴肝脏研磨液（H2O2酶）不明显少量较多小气泡大量较大气泡不复燃不复燃变亮复燃，猛烈燃烧对照组实验组对照实验自变量因变量无关变量变量实验结论：相同且适宜！1、2号试管对照，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率考点一

酶的作用和本质步骤一、试管编号说明1234

二H2O2浓度剂量三反应条件结果气泡产生卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃2滴FeCl32滴肝脏研磨液（H2O2酶）不明显少量较多小气泡大量较大气泡不复燃不复燃变亮复燃，猛烈燃烧对照组实验组对照实验自变量因变量无关变量变量实验结论：相同且适宜！1、4号试管对照，说明酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可以加快化学反应速率考点一

酶的作用和本质2、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤一、试管编号说明1234

二H2O2浓度剂量三反应条件结果气泡产生卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃2滴FeCl32滴肝脏研磨液（H2O2酶）不明显少量较多小气泡大量较大气泡不复燃不复燃变亮复燃，猛烈燃烧对照组实验组对照实验自变量因变量无关变量变量实验结论：相同且适宜！3、4号试管对照，说明酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高考点一

酶的作用和本质2、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解

①无催化剂时，反应所需的活化能是

段。②有酶催化时，反应所需的活化能是

段。③ab段表示：

。酶降低的活化能④cd段的含义：

。⑤此反应是：

（吸能反应or放能反应）。反应前后的能量变化思考：若将酶改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将

移动。向上活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量acbc放能反应3.酶的催化作用机理考点一

酶的作用和本质酶能降低化学反应的活化能考点一

酶的作用和本质4.酶本质的探究历程科学家主要观点或成就①巴斯德②李比希③毕希纳④萨姆纳⑤切赫和奥特曼a、糖类变酒精必需酵母菌细胞死亡并释放其中物质b、少数RNA也具有催化作用c、将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶d、从刀豆种子中提取到脲酶，证明脲酶的化学本质为蛋白质，催化尿素的分解e、糖类变酒精必需酵母菌活细胞参与项目内容解释产生部位_______内产生作用场所酶的本质大多数酶是

，少数是______原料：

，合成场所

。酶的功能作用机理考点一

酶的作用和本质可在生物体外发挥作用，但不能来自体外，只能由细胞合成活细胞蛋白质RNA氨基酸或核糖核苷酸细胞核或核糖体除哺乳动物成熟红细胞等部分细胞外，其他活细胞都能产生酶可在细胞内、细胞外、生物体外发挥作用5.酶的本质和作用生物催化剂降低化学反应的活化能反应前后化学性质和数量不变酶不能提供能量酶vs激素项目酶激素来源作用场所活细胞产生；细胞内或细胞外发挥作用专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；一般细胞外发挥作用化学本质生物功能作用机制催化作用，在化学反应前后，化学性质和数量

。

调节作用，作为信号分子在发挥完作用后

。共性在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少多肽、蛋白质类；氨基酸衍生物；固醇类绝大多数是蛋白质，少数是RNA催化作用调节作用不变被灭活

【跟踪训练】关于人体内酶和激素的叙述，错误的是()A.酶和激素都是在特定细胞的核糖体中合成的B.酶和激素都与物质和能量代谢有关C.能产生激素的细胞不一定能产生酶D.能产生酶的细胞不一定能产生激素E.激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，酶反应前后不改变F.激素产生后一般作用于其他细胞G.激素和酶都具有高效性，非细胞条件下也能发挥作用H.一种酶只催化一种物质的反应，一种激素只作用于一种细胞I.某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的不一定都是蛋白质活细胞都能产生酶ACGH激素受体——细胞膜上、细胞内【跟踪训练】甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误的是A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变BRNA蛋白质某种酶+蛋白酶加入酶的底物底物没有被催化→该酶是

.底物被催化→该酶是

.酶解法某种酶+双缩脲试剂紫色→该酶是

.不变化→该酶是

.试剂检测法思考：如何探究某种酶的本质？蛋白质RNA蛋白质RNA与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。酶的催化效率是无机催化剂的107

～1013倍。

abc①酶与无机催化剂都具有催化作用；与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。思考：①曲线a、c相比能体现酶的高效性吗？②酶能增加产物的生成量吗？1.酶具有高效性考点二

酶的高效性和专一性①图中

表示酶，

表示被酶催化的底物，

表示不能被A催化的物质,E、F表示B被分解后的

。②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。ABC、D产物酶

可催化底物水解，酶

则与“无酶”相同，说明酶具有专一性。AB讨论：还有哪些物质具有特异性或专一性？酶tRNA转运蛋白抗体受体神经递质激素2.酶具有专一性考点二

酶的高效性和专一性2.酶具有专一性验证专一性实验：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用试管编号12注入可溶性淀粉溶液2mL－注入蔗糖溶液－2mL注入新鲜的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保温5min2mL2mL实验现象沸水浴煮沸1min有砖红色沉淀新配制的斐林试剂没有砖红色沉淀考点二

酶的高效性和专一性拓展

提升科学思维（步步高P54）1.同种酶有时会催化不同反应，是不是就说明酶不具有专一性？2.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中，能否用碘液代替斐林试剂？为什么？验证酶的专一性的另一思路是什么？酶的专一性是指酶可以催化一种或一类化学反应，故仍说明酶具有专一性不能；碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。1.酶促反应2.酶促反应速率的表示方法：单位时间内反应物（底物）的消耗量或产物的生成量反应物生成物酶3.酶促反应速率的影响因素：酶活性酶与反应物的接触面积温度PH底物浓度酶浓度酶促反应速率考点三

探究影响酶活性的条件4、探究温度对酶活性的影响①反应原理麦芽糖②鉴定原理：淀粉的水解考点三

探究影响酶活性的条件想一想：为什么不用斐林试剂？本实验的反应底物能不能用H2O2?温度影响酶的活性，从而影响

，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。③实验步骤和结果试管编号试管1试管1′试管2试管2′试管3试管3′实验步骤一2mL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℃温水中水浴5min放入100℃热水中水浴5min三将1与1′试管内的液体混合后继续在0℃冰水内放置10min将2与2′试管内的液体混合后继续在60℃温水内放置10min将3与3′试管内的液体混合后继续在100℃热水内放置10min四取出试管各加入两滴碘液，振荡实验现象实验结论呈蓝色无蓝色出现呈蓝色淀粉酶在60℃时催化淀粉水解，在100℃和0℃时都不能发挥催化作用。酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性思考：能不能将步骤二和步骤三的顺序颠倒？①反应原理：②鉴定原理：5.探究PH对酶活性的影响考点三

探究影响酶活性的条件想一想：本实验的反应底物能不能用淀粉？pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。③实验步骤和结果试管编号试管1试管2试管3实验步骤一2滴过氧化氢酶溶液二1mL蒸馏水1mL物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸1mL物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液三2mL质量分数为3%的过氧化氢溶液实验现象将带火星的卫生香插入试管内(液面的上方)实验结论pH会影响酶的活性，酶的活性有适宜的pH范围有大量气泡产生无明显气泡产生无明显气泡产生燃烧剧烈燃烧较弱燃烧较弱思考：能不能将步骤二和步骤三的顺序颠倒？①图甲，温度从a降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因

。温度、pH、底物浓度、酶浓度②图乙，pH从b降低或升高，酶促反速率均下降，但是下降的原因

。③图丙，底物浓度为

时，酶促反应速率达到最大值，因为酶已饱和。6.影响酶促反应速率的因素曲线分析：④图丁，在底物充足、其他条件适宜条件下，酶促反应速率与酶浓度成

。甲乙丙丁P不同相同c正比思考：图丙中P点以前和P点以后限制酶促反应速率的因素是什么？酶促反应速率

≠酶活性酶活性受温度、pH、酶抑制剂、酶激活剂影响，不受底物浓度和酶浓度影响酶活性酶与反应物的接触面积酶促反应速率温度PH底物浓度酶浓度考点三

探究影响酶活性的条件酶抑制剂、酶激活剂拓展

提升科学思维（步步高P55）根据抑制剂与底物的关系可分为竞争性抑制和非竞争性抑制，图甲为两种抑制剂的作用机理模型图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，柠檬酸对PPO活性的影响为曲线c对应情况。（1）竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是什么？（2）非竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是什么？（3）据图乙分析柠檬酸属于哪种酶抑制剂？其与高温等因素对酶的影响是否相似？竞争性抑制剂的分子结构与底物非常相近，可以与底物竞争酶活性部位来影响催化效果。非竞争性抑制剂与酶结合后，诱导酶的空间结构发生改变，使酶失去活性非竞争性抑制剂；相似拓展

提升科学思维（步步高P55）竞争性抑制剂非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，使酶分子形状发生了变化，从而使酶的活性部位功能丧失。非竞争性抑制剂由于非竞争性抑制剂不与底物竞争，因此，其抑制作用

通过增加底物的浓度来抵消其抑制