第1課時(shí) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶(共36張PPT)-2024屆高三生物一輪復(fù)習(xí)課件（新教材新高考）

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第1課時(shí)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

2024屆生物一輪復(fù)習(xí)第三單元

課標(biāo)要求

說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響。

考點(diǎn)一

酶的作用和本質(zhì)

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

一、細(xì)胞代謝

1、概念：

細(xì)胞代謝

細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝

物質(zhì)代謝

能量代謝

細(xì)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

（主要場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

二、酶的催化作用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(yīng)條件

結(jié)果氣泡產(chǎn)生

衛(wèi)生香燃燒2ml

2ml

2ml

2ml

3%

3%

3%

3%

常溫

90℃

2滴FeCl3

2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(fù)燃

不復(fù)燃

變亮

復(fù)燃，猛烈燃燒

對照組

實(shí)驗(yàn)組

對照實(shí)驗(yàn)

自變量

因變量

無關(guān)變量

變量

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

相同且適宜！

1、2號試管對照，

說明加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

二、酶的催化作用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(yīng)條件

結(jié)果氣泡產(chǎn)生

衛(wèi)生香燃燒2ml

2ml

2ml

2ml

3%

3%

3%

3%

常溫

90℃

2滴FeCl3

2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(fù)燃

不復(fù)燃

變亮

復(fù)燃，猛烈燃燒

對照組

實(shí)驗(yàn)組

對照實(shí)驗(yàn)

自變量

因變量

無關(guān)變量

變量

實(shí)驗(yàn)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(jī)催化劑一樣都可以加快化學(xué)反應(yīng)速率

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

二、酶的催化作用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(yīng)條件

結(jié)果氣泡產(chǎn)生

衛(wèi)生香燃燒2ml

2ml

2ml

2ml

3%

3%

3%

3%

常溫

90℃

2滴FeCl3

2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(fù)燃

不復(fù)燃

變亮

復(fù)燃，猛烈燃燒

對照組

實(shí)驗(yàn)組

對照實(shí)驗(yàn)

自變量

因變量

無關(guān)變量

變量

實(shí)驗(yàn)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(jī)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(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

三、酶的催化作用機(jī)理

活化能（分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量）

加酶以后所需的活化能：bc段

②不加酶的曲線

①加酶的曲線

1、酶的作用機(jī)理：

降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能

2、意義：

與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，使細(xì)胞代謝能在溫和條件下快速有序地進(jìn)行

酶降低的活化能：ab段

（與無機(jī)催化劑相同）

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

四、酶本質(zhì)的探究歷程

巴斯德

李比希

畢希納

薩姆納

切赫

奧特曼

發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)

法國微生物學(xué)家巴斯德認(rèn)為發(fā)酵需要酵母活細(xì)胞參與

德國化學(xué)家李

比希認(rèn)為發(fā)酵

是某些物質(zhì)在

細(xì)胞死亡裂解

后的作用

德國化學(xué)家畢希納證明酵母細(xì)胞提取液和活細(xì)胞一樣可以引起發(fā)酵，并把這種物質(zhì)稱為釀酶

米國科學(xué)家薩姆納從刀豆種子中提取了脲酶的結(jié)晶，證實(shí)了脲酶是一種蛋白質(zhì)

米國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有催化作用

19世紀(jì)

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

五、酶的本質(zhì)和作用

項(xiàng)目內(nèi)容解釋

產(chǎn)生部位_______內(nèi)產(chǎn)生除哺乳動物成熟紅細(xì)胞等部分細(xì)胞外，其他活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶

作用場所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、生物體外發(fā)揮作用可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來自體外，只能由細(xì)胞合成

酶的本質(zhì)大多數(shù)酶是，少數(shù)是______合成原料是，合成場所是(真核生物)

活細(xì)胞

蛋白質(zhì)

RNA

氨基酸或核糖核苷酸

細(xì)胞核或核糖體

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA

應(yīng)用：設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證從大豆種子中提取的脲酶是蛋白質(zhì)，請說明實(shí)驗(yàn)思路。

向脲酶溶液和蛋白質(zhì)溶液中分別加入雙縮脲試劑，若都出現(xiàn)紫色反應(yīng)，則說明脲酶是蛋白質(zhì)。

還有線粒體、葉綠體

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

驗(yàn)證酶的化學(xué)本質(zhì)：

①方法一：顏色反應(yīng)法：蛋白質(zhì)類酶可用雙縮脲試劑鑒定，反應(yīng)后呈紫色。

②方法二：酶解法

甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如圖所示

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

五、酶的本質(zhì)和作用

項(xiàng)目內(nèi)容解釋

產(chǎn)生部位_______內(nèi)產(chǎn)生除哺乳動物成熟紅細(xì)胞等部分細(xì)胞外，其他活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶

作用場所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、生物體外發(fā)揮作用可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來自體外，只能由細(xì)胞合成

酶的本質(zhì)大多數(shù)酶是，少數(shù)是______合成原料是，合成場所是(真核生物)

酶的功能生物催化劑酶只起功能，且反應(yīng)前后酶的_____和不變

作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的______

活細(xì)胞

蛋白質(zhì)

RNA

氨基酸或核糖核苷酸

催化

數(shù)量

活化能

化學(xué)性質(zhì)

細(xì)胞核或核糖體

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA

酶不能提供能量

酶催化反應(yīng)時(shí)空間結(jié)構(gòu)可能改變

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

【歸納】典型酶的種類和作用

酶的名稱酶的作用

淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖

麥芽糖酶催化麥芽糖水解為葡萄糖

蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解為多肽

脂肪酶催化脂肪水解為脂肪酸和甘油

DNA酶催化DNA水解為脫氧核苷酸

纖維素酶分解纖維素

果膠酶分解果膠

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

【歸納】典型酶的種類和作用

逆轉(zhuǎn)錄酶催化RNA形成DNA單鏈

DNA連接酶將兩個(gè)DNA片段的黏性末端或平末端連接起來

限制酶識別DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯鍵斷裂

酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素

解旋酶催化DNA復(fù)制過程中DNA堿基間氫鍵的斷裂

DNA聚合酶催化DNA復(fù)制產(chǎn)生子代DNA

RNA聚合酶催化DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

課本P85

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

P51突破練1.(2023·江蘇鹽城高三模擬)某課外興趣小組用圖示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證酶的高效性。下列有關(guān)敘述不正確的是

A.兩個(gè)裝置中的過氧化氫溶液要等量

且不宜過多

B.需同時(shí)擠捏兩支滴管的膠頭，讓肝

臟液和FeCl3溶液同時(shí)注入試管中

C.肝臟液中的過氧化氫酶、FeCl3都可以降低該反應(yīng)的活化能

D.左邊移液管內(nèi)紅色液體上升的速度比右邊慢，最終液面比右邊低

√

考點(diǎn)一酶的作用和本質(zhì)

P51突破練2.酶是生物催化劑，下列有關(guān)酶的敘述正確的是

A.酶脫離生物體以后無法起作用

B.在酶的最適溫度下儲存酶

C.酶通過提供化學(xué)反應(yīng)活化能加快反應(yīng)速率

D.蛋白酶可以水解唾液淀粉酶

√

考點(diǎn)二

酶的高效性和專一性

考點(diǎn)二酶的高效性和專一性

一、酶具有高效性

1、定義：與相比，酶降低活化能的作用，催化效率更高。

2、意義：使細(xì)胞代謝快速進(jìn)行。

無機(jī)催化劑

更顯著

酶

結(jié)論：

①a、b相比說明酶具有高效性

②a、c相比說明酶具有催化作用

③催化劑只縮短到達(dá)平衡點(diǎn)的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)

無機(jī)

未加催化劑

考點(diǎn)二酶的高效性和專一性

二、酶具有專一性

1、定義：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。

P52拓展：同種酶有時(shí)會催化不同的反應(yīng)，是不是就說明酶不具有專一性？

提示不是，酶的專一性指的是酶可以催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，不同的化學(xué)反應(yīng)可能是同類的化學(xué)反應(yīng)，故仍說明酶具有專一性。

考點(diǎn)二酶的高效性和專一性

二、酶具有專一性

2、驗(yàn)證專一性實(shí)驗(yàn)：探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用

①實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果

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2mL2mL

60℃水浴保溫5min2mL2mL

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

沸水浴煮沸1min

有磚紅色沉淀

新配制的斐林試劑

不用碘液

沒有磚紅色沉淀

考點(diǎn)二酶的高效性和專一性

P53突破練4.細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如下圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是

A.酶1與產(chǎn)物b結(jié)合后失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定

B.酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列

C.酶1有兩種底物且能與

產(chǎn)物b結(jié)合，因此酶1

不具有專一性

D.酶1與產(chǎn)物b的相互作

用可以防止細(xì)胞生產(chǎn)

過多的產(chǎn)物a

√

考點(diǎn)三

探究影響酶活性的條件

考點(diǎn)三探究影響酶活性的條件

一、酶活性

酶促反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的

1、定義：酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力

2、表示方法：

可用在一定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率表示。

單位時(shí)間反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生產(chǎn)量

考點(diǎn)三探究影響酶活性的條件

二、探究溫度對酶活性的影響

1、反應(yīng)原理

麥芽糖

2、鑒定原理：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(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。

淀粉的水解

不用斐林試劑檢測

原因：斐林試劑需要水浴加熱

考點(diǎn)三探究影響酶活性的條件

二、探究溫度對酶活性的影響

3、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論呈藍(lán)色

無藍(lán)色出現(xiàn)

呈藍(lán)色

淀粉酶在60℃時(shí)催化淀粉水解，在100℃和0℃時(shí)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

☆酶和底物先分別在對應(yīng)溫度（或pH）下保溫后再混合

考點(diǎn)三探究影響酶活性的條件

三、探究pH對酶活性的影響

1、反應(yīng)原理：

不用淀粉，因?yàn)榈矸墼谒嵝詶l件下易分解

不用H2O2，加熱會促進(jìn)H2O2分解

考點(diǎn)三探究影響酶活性的條件

典例：唾液淀粉酶的最適pH為6.80，某興趣小組利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)對此進(jìn)行了驗(yàn)證，有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表所示。下列有關(guān)說法不正確的是()

組別12345

pH5.006.206.807.408.00

顏色藍(lán)色＋＋藍(lán)色＋橙黃色藍(lán)色＋藍(lán)色＋＋

注：試劑的使用方法正確；＋表示顯色，＋＋表示顯色更深。

A．第3組為橙黃色，說明其底物淀粉已經(jīng)完全被水解

B．各組實(shí)驗(yàn)時(shí)間均不宜過長，否則會影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果

C．該實(shí)驗(yàn)用碘液作為檢測試劑，實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)保持37℃的恒溫

D．第1組與第5組的藍(lán)色深淺相同，故第1組實(shí)驗(yàn)中酶的活性與第5組相同

√

考點(diǎn)三探究影響酶活性的條件

三、探究pH對酶活性的影響

1、反應(yīng)原理：

2、鑒定原理：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(yàn)O2的生成速率。

考點(diǎn)三探究影響酶活性的條件

三、探究pH對酶活性的影響

3、實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果

試管編號試管1試管2試管3

實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)(液面的上方)

實(shí)驗(yàn)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

考點(diǎn)三探究影響酶活性的條件

課時(shí)練P412T7.如圖是某課外活動小組探究pH對淀粉酶活性影響時(shí)繪制的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖(實(shí)驗(yàn)中用鹽酸創(chuàng)設(shè)酸性條件，鹽酸能催化淀粉水解)。下列有關(guān)敘述正確的是

A.將淀粉與淀粉酶溶液混合后再調(diào)節(jié)各組混合

液的pH

B.pH為3和9的兩支試管中的淀粉酶的活性相同

C.pH為13的試管調(diào)到pH為7后繼續(xù)反應(yīng)，淀粉

含量將明顯下降

D.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果無法推測出淀粉酶的最適

pH為7

√

考點(diǎn)三探究影響酶活性的條件

四、影響酶促反應(yīng)速率的因素的曲線分析

1、溫度和pH對酶促反應(yīng)速率的影響

①在最適宜的溫度(B)和pH(E)條件下，酶的活性。溫度和pH偏高(BC和EF)或偏低(AB和DE)，酶活性都會明顯