高考生物第五章降低化学反应活化能的酶

第5章细胞能量供给和利用第1页复习向导关键点探究栏目导航课前导学试验平台走近高考第2页复习向导考纲展示高频考点考纲解读1.酶在代谢中作用(Ⅱ)☆☆知道酶概念、起源、化学本质,了解酶作用及机理2.ATP在能量代谢中作用(Ⅱ)简述ATP结构和特点,结合详细生命活动分析ATP起源、去路及ATP与ADP相互转化关系3.细胞呼吸(Ⅱ)☆☆阐述细胞呼吸类型和细胞呼吸过程,了解细胞呼吸影响原因,探讨细胞呼吸原理在实践中应用4.光合作用基本过程(Ⅱ)☆☆☆说出众素种类和作用,了解人类对光合作用认识过程,阐述光反应与暗反应中物质和能量改变第3页5.影响光合作用速率环境原因(Ⅱ)☆☆☆说出光合作用速率制约原因及提升植物光合作用有效方法,会分析环境因素对光合作用影响6.探究影响酶活性原因☆☆探究酶活性影响原因,掌握试验方法,并能对试验进行分析和评价7.叶绿体色素提取和分离☆掌握色素提取和分离原理和方法,并会对试验中出现误差进行分析8.探究酵母菌呼吸方式☆了解试验目标和原理,掌握试验方法,并用于其它类似问题探究第4页第1节降低化学反应活化能酶

第5页基础梳理一、酶在细胞代谢中作用1.细胞代谢:细胞中各种化学反应统称,是细胞生命活动基础。2.酶作用机理(1)活化能:分子从常态转变为轻易发生化学反应活跃状态所需要能量。(2)作用机理:降低化学反应活化能。二、酶本质1.探索历程第6页第7页2.酶本质:酶是活细胞产生含有催化作用有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。【思维激活1】活细胞内,酶合成场所在哪儿?提醒:主要在核糖体上,少数酶在细胞核、线粒体、叶绿体内转录形成。三、酶特征2.专一性:每一个酶只能催化一个或一类化学反应。3.酶作用条件较温和:过酸、过碱或温度过高,都会使酶空间结构遭到破坏,使酶永久失活;而在低温下,酶活性显著降低,但不会失活。【思维激活2】哪种酶能使脂肪酶水解?提醒:脂肪酶本质是蛋白质,因为酶具专一性,所以催化脂肪酶水解是蛋白酶。第8页知识导图第9页探究点一酶本质、作用及试验验证问题引领:(1)怎样判定某种酶化学本质是蛋白质?(2)怎样设计试验能证实酶具催化作用?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所核糖体细胞核(真核生物)起源普通来说,活细胞都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外均可生理功效生物催化作用作用原理降低化学反应活化能要

点

探

究第10页2.酶是蛋白质验证试验(1)试验设计思绪(2)试验结果分析:经过对照,试验组若出现紫色,证实待测酶液化学本质是蛋白质;不出现紫色,则该酶液化学本质不是蛋白质。(3)试验变量:自变量是待测酶液和已知蛋白液,因变量是是否有紫色反应。3.酶催化作用验证试验(1)试验设计思绪第11页(2)试验结果分析:依据底物性质利用对应试剂检测底物是否被分解,而对照组底物不被分解则证实酶含有催化作用。(3)试验变量:自变量是对应酶液有没有,因变量是底物是否被分解。酶与激素比较酶激素起源活细胞产生专门内分泌腺或特定部位细胞产生化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物等生理功效催化作用调整作用共性在生物体内均属高效能物质,即含量少、作用大、生物代谢不可缺乏第12页【例1】(上杭一中月考)以下关于酶叙述中正确是(

)A.酶是由有分泌功效细胞产生而且能调整生物体生命活动B.活细胞都可产生酶,酶可在细胞外起作用C.酶都是在核糖体上合成D.全部酶与双缩脲试剂发生作用都可产生紫色反应思维导引:酶化学本质及合成场所是?↓酶在生命活动中作用是?↓酶作用场全部哪些?解析:酶是活细胞产生,只起催化作用,不含有调整生物体生命活动作用,A项错误;凡是活细胞都可产生酶,酶既可在细胞内起作用,也可在细胞外起作用,B项正确;绝大多数酶是蛋白质,在核糖体上合成,少数酶是RNA,由DNA转录形成,C项错误;只有是蛋白质成份酶与双缩脲试剂作用才产生紫色反应,D项错误。答案:B。第13页探究点二酶作用特征及试验探究问题引领:(1)怎样证实酶含有高效性?(2)怎样设计试验来证实酶含有专一性?1.酶高效性验证试验分析(1)试验原理①2H2O22H2O+O2↑②比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3+等不一样条件下气泡产生多少或卫生香燃烧猛烈程度,了解过氧化氢酶作用。(2)试验过程变量及对照分析自变量2号:90℃水浴加热3号:加入3.5%FeCl3溶液2滴4号:加入20%肝脏研磨液2滴因变量H2O2分解速度(用产生气泡数目多少表示)无关变量加入H2O2量;试验室温度;FeCl3溶液和肝脏研磨液新鲜程度等对照组1号试管试验组2、3、4号试管第14页(3)试验结论①酶含有催化作用,同无机催化剂一样都可加紧化学反应速率。②酶含有高效性,与无机催化剂相比,酶催化效率更高。2.酶专一性验证试验分析(1)试验设计思绪(2)结果分析:依据底物性质选取对应试剂检测,若试验组底物被分解,对照组底物不被分解,则证实酶具专一性。【例2】(天津宝坻区质检)以下相关酶特征试验设计中,最科学、严谨一项是()第15页选项试验目标主要试验步骤A酶催化含有高效性试验组:2mL3%H2O2+1mL过氧化氢酶保温5min对照组:2mL3%H2O2+1mL蒸馏水保温5minB酶催化含有专一性试验组:2mL

3%可溶性淀粉+1mL新鲜唾液保温5min碘液检验对照组:2mL3%蔗糖+1mL新鲜唾液保温:5min碘液检验C探究酶作用适宜温度5mL3%可溶性淀粉+2mL新鲜唾液+碘液→每隔5分钟将溶液温度升高10℃,观察溶液颜色改变DpH影响酶催化活性向三支试管中依次各加入:2mL3%可溶性淀粉、1mL不一样pH缓冲溶液和1mL新鲜唾液,在适宜温度下保持5min,斐林试剂检验第16页解析:酶催化含有高效性是指酶与无机催化剂相比较而言,用酶与蒸馏水作对照,只能证实酶含有催化作用,不能证实酶催化含有高效性,A错误;B项,蔗糖不与碘液反应,不应该用碘液检测,应用斐林试剂检测是否有还原糖产生,B错误;C项应设置多支试管,分别设置不一样温度条件进行比较,C错误。答案:D。规律方法与酶相关试验设计方法(1)应遵照单一变量标准,同时还要设置对照试验。(2)试验设计普通思绪:分析课题→把握原理→确认变量→设置对照→普通步骤。其关键:试验变量怎样操纵、无关变量怎样控制、反应变量怎样检测。在此分析基础上,设计步骤、预测结果并得出结论。探究点三与酶相关曲线分析问题引领:(1)同种酶在不一样pH下,最适温度发生改变吗?(2)你所知道影响酶促反应速率原因有哪些?第17页1.与酶特征相关曲线酶只能催化已存在化学反应;酶只能缩短到达化学平衡所需时间,不改改变学反应平衡点。2.与酶活性相关曲线(1)酶催化活性表示方法:单位时间内底物降低许或产物生成量。(2)温度和pH对酶活性影响第18页(1)每一个酶都有一个最适温度和最适pH。低温及温度略高和pH略微偏高、偏低都可抑制酶活性;高温、过酸、过碱破坏酶分子结构,将使酶永久失活,而低温只是抑制酶活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。(2)反应溶液pH改变不影响酶作用最适温度。3.其它原因影响酶促反应速率曲线(1)底物浓度第19页酶量一定条件下,在一定范围内伴随底物浓度增加,反应速率也增加,但到达一定浓度后不再增加,原因是受到酶数量和酶活性限制。(2)酶浓度在底物充分、其它条件适宜且固定条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。【例3】甲图表示温度对淀粉酶活性影响;乙图是将一定量唾液淀粉酶和足量淀粉混合后麦芽糖积累量随温度改变情况。以下说法不正确是(

)第20页A.T0表示淀粉酶催化该反应最适温度B.图甲中,Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低,但对酶活性影响却有本质区分C.图乙中Tb至Tc曲线表明随温度升高,麦芽糖积累量不再上升,酶活性已到达

最高D.图乙中A点对应温度为T0思维导引:第21页解析:图甲中,T0时淀粉酶活性最大,说明T0是淀粉酶催化反应最适温度,A项正确;低温(Ta)时酶活性降低,高温(Tb)时淀粉酶变性失活,B项正确;图乙中麦芽糖积累量不再上升,说明温度过高酶已失活,C项错误;图乙中A点斜率最大说明麦芽糖积累量增加最快,即酶活性最高,所以对应图甲T0,D项正确。答案:C。规律方法酶坐标曲线题解题方法(1)熟记与酶相关几个曲线,据此准确识别题图;(2)了解曲线纵、横坐标含义;(3)结合酶特征方面知识对曲线上主要点和段进行分析。【迁移应用】(安庆期末)下面左图表示是pH对植物和人淀粉酶活性影响;右图表示是3种脱氢酶(A、B、C)活性受温度影响情况。以下叙述正确是(

B

)第22页A.从左图中能够知道pH=6时植物淀粉酶活性最高B.从右图中无法知道酶C最适温度C.从左图中能够知道若细胞由酸性变成碱性时,淀粉酶活性逐步升高D.从右图中能够知道酶活性温度范围最广酶是B解析:温度过高、过酸、过碱都能使酶彻底失活,且这种失活是不可逆转。从左图能够看出,植物淀粉酶最适pH在5和6之间,人淀粉酶最适pH在6和7之间。在右图中能够看出,酶活性温度范围最窄是酶B。酶C活性受温度影响曲线不完整,所以从右图中无法知道酶C最适温度。第23页试验:探究影响酶活性原因试验基础1.试验原理(1)环境中一些原因,如温度、pH、溶液浓度等对酶催化作用有一定影响。(2)第24页2.试验流程(1)温度对酶活性影响序号试验操作内容试管1试管2试管31加等量可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不一样温度条件60℃热水

(5分钟)沸水(5分钟)冰块(5分钟)3加等量新鲜淀粉酶溶液1mL(5分钟)1mL(5分钟)1mL(5分钟)4加等量碘液1滴1滴1滴5观察试验现象不出现蓝色(展现碘液颜色)蓝色蓝色(注:植物淀粉酶最适温度为55℃~65℃)第25页(2)pH对酶活性影响序号试验操作内容试管1试管2试管31注入等量新鲜肝脏研磨液2滴2滴2滴2注入等量不同pH溶液1mL蒸馏水1mLNaOH溶液1mL盐酸3注入等量过氧化氢溶液2mL2mL2mL4观察试验现象气泡较多气泡较少或没有气泡较少或没有5将点燃卫生香插入试管内液面上方燃烧猛烈燃烧较弱燃烧较弱第26页3.试验结论:酶活性发挥需要最适宜温度、pH;温度过高或过低都影响酶活性;过氧化氢酶在中性条件下活性最大。

方法透析1.变量概念自变量:指试验中由试验者所操纵原因或条件,也称为试验变量。因变量:指试验中因为试验变量而引发改变和结果。无关变量:指试验中除试验变量以外影响试验结果原因或条件。(说明:自变量是原因,因变量是结果,二者含有因果关系,试验目标在于取得和解释这种前因后果。)2.本试验变量分析自变量因变量无关变量温度淀粉分解速率(用相同时间内是否出现蓝色及蓝色深浅表示)淀粉和淀粉酶量、溶液pH、反应时间等pH过氧化氢分解速率(用相同时间内释放气泡数表示)过氧化氢和肝脏研磨液量、反应温度、反应时间等第27页3.试验注意问题(1)温度对酶活性影响①本试验不宜选取“过氧化氢酶催化H2O2分解”,因为过氧化氢酶催化底物H2O2在加热条件下分解也会加紧。②本试验不宜选取斐林试剂做判定试剂,因为斐林试剂与还原糖只有在加热条件下才有砖红色沉淀生成,而该试验需严格控制不一样温度。③本试验中第1、2步一定不能颠倒次序,不然会使试验失败,即先控制条件再混合。(2)pH对酶活性影响①本试验不宜选取“淀粉酶催化淀粉水解”,因为强酸也能催化淀粉水解,假如用淀粉酶来研究pH对酶活性影响,会造成无关变量对试验结果影响,试验结果不可信。②本试验应先将H2O2酶和H2O2分别调至不一样pH,再混合,以确保反应一开始便到达预设pH。第28页命题设计用α淀粉酶作试验材料,探索温度、pH、反应物浓度等对酶催化作用影响,试验结果如图所表示,请依据图回答以下问题:(1)在探索温度对酶活性影响试验中,自变量是

,除自变量和因变量外,还需要考虑

、

及

等原因。该试验需进行以下步骤:①取3支试管,编号并注入2mL淀粉溶液;②向各试管注入1mL淀粉酶溶液;③向各试管滴1滴碘液;④将3支试管分别放在60℃热水、沸水和冰块中维持温度5min;⑤观察试验现象。最合理试验次序应为(

)

A.①→②→③→④→⑤ B.①→③→②→④→⑤C.①→③→④→②→⑤ D.①→④→②→③→⑤第29页(2)将装有酶和反应物甲、乙两试管分别放入冰水和90℃水浴锅中处理10min后取出,加入碘液振荡后再转入60℃水浴锅中保温5min,两试管内溶液颜色改变分别为:甲

,乙

。

(3)若用人唾液淀粉酶做试验,则图A中a点所对应温度应为

℃,由此说明

。

(4)图B中,反应物到达某一浓度时,反应速度不再上升,其原因是

(5)图C曲线所表示酶活性与pH关系是

在该试验中用来检测试验结果试剂是

。

解析:探索温度对酶活性影响试验中,温度是自变量。底物浓度、pH、添加试剂量、酶浓度等是无关变量。做本类试验第一步应该先进行分组标号,所以先进行①,其次应再进行④,再进行②、③。这是为了先为酶反应营造不一样外界环境,不然会因为外界条件不确定,造成试验失败,碘液应在试验将要结束时加入,不然不能排除碘液对试验影响,最正确次序应为①→④→②→③→⑤。因为低温只能暂时抑制酶第30页答案:(1)温度pH酶浓度底物浓度D

(2)溶液蓝色褪去溶液仍为蓝色(3)37不一样生物体中酶催化作用所需最适温度不一样(4)受反应液中酶浓度限制(5)在一定pH范围内,随pH增大,酶活性增强,反应速度加紧,超出最适pH,随pH增大,酶活性下降斐林试剂(或用班氏试剂,不能用碘液)活性,所以温度恢复后,酶活性恢复,分解淀粉,而高温可破坏酶空间结构,使酶发生不可逆转失活,即使温度恢复最适宜时,也不能催化淀粉分解。唾液淀粉酶、血液凝固酶等一系列人体内酶,最适温度应为人体体温——37℃,这表达了不一样酶所需最适温度是不一样。验证一系列pH对酶活性影响,主要检测不一样pH条件下淀粉分解多少,而碘液只能验证淀粉有没有,所以本试验不能选择碘液。第31页1.(年海南高考)关于酶叙述,正确是(

C

)A.酶提供了反应过程所必需活化能B.酶活性改变与酶所处环境改变无关C.酶结构改变可造成其活性部分或全部丧失D.酶分子在催化反应完成后马上被降解成氨基酸解析:本题考查酶作用及特征。酶经过降低反应活化能加紧反应进行,但不为反应过程提供能量,A错误。在酶促反应前后,酶数量和性质不变,D错误。环境改变会引发酶活性改变,如高温、过酸、过