5.1 降低化学反应活化能的酶-【帮课堂】2022-2023学年高一生物同步精品讲义（人教版2019必修1）

第1节　降低化学反应活化能的酶 ( 知识清单 ) 一、酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢 (1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 (2)细胞代谢的条件：需酶的催化。 (3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。 2．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 (1)实验原理 2H2O22H2O＋O2 (2)实验过程和现象 试管编号 试剂 处理 现象 1 2 mL H2O2溶液 常温 几乎无气泡产生 2 2 mL H2O2溶液 90 ℃水浴加热 有较少气泡 3 2 mL H2O2溶液 3.5%FeCl3溶液2滴 有较多气泡 4 2 mL H2O2溶液 新鲜肝脏研磨液2滴 有大量气泡 (3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 (4)实验中变量的控制 ①自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素。如本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液等。 ②因变量：因自变量改变而变化的变量。如本实验中H2O2分解速率。 ③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，如肝脏的新鲜程度等。 (5)对照实验 除作为自变量的因素外，其余因素都保持一致，并将结果进行比较的实验。 对照实验一般要设置对照组和实验组。 3．酶的作用原理 (1)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。 (2)原理：酶降低活化能的作用更显著。 (3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速进行。 二、酶的本质及特性 1．酶的本质 2．酶的特性[连线] 提示：①－b　②－c　③－a 3．温度和pH对酶活性的影响 (1)低温时，酶活性很低，但酶的空间结构稳定。 (2)最适温度或pH，酶的活性最高。 (3)高温、过酸或过碱时，酶的空间结构遭到破坏，酶永久失活。 ( 考点突破 ) 考点01 酶的作用机理与本质 【典型例题】 下列有关酶的说法正确的一项是（   ） A．酶的基本单位都是氨基酸 B．酶能显著降低化学反应的活化能 C．酶只有在细胞中才能发挥催化作用 D．酶在任何条件下都能提高化学反应的速率 【答案】B 【解析】 A、酶是蛋白质或RNA，因此组成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误； B、酶催化作用机理是能显著降低化学反应的活化能，B正确； C、只有条件适宜，酶在细胞内和细胞外均能发挥作用，C错误； D、酶必须在适宜的条件下才能提高化学反应的速率，D错误。 故选B。 【易错分析】酶的作用原理分析 ①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。 ②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。 ③表示酶降低的活化能是AB段。 考点02 酶的特性及相关实验分析 【典型例题】 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列有关酶及相关探究实验的叙述，正确的是（       ） A．由于酶具有专一性，故一种酶只能与一种底物结合 B．放能反应要释放出能量，但催化放能反应的酶仍能降低反应所需的活化能 C．探究酶的最适pH时，只需设置酸性、中性和碱性三组实验 D．探究酶的最适温度时，宜选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料 【答案】B 【解析】 A、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应的特性，故一种酶能与一种或一类底物结合，A错误； B、细胞中吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATP，酶作用机理为降低化学反应活化能，B正确； C、探究酶催化作用的最适pH时，应设置一系列具一定pH梯度的条件进行实验，C错误； D、探究酶的最适温度时，不宜选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料，过氧化氢加热易分解，影响实验的结果，D错误。 故选B。 【易错分析】酶活性探究实验中实验材料、试剂的选取及变量控制: (1)正确选取试剂:在探究温度对酶活性的影响实验中,选用淀粉和淀粉酶时,宜选用碘液,不宜选用斐林试剂,原因是使用斐林试剂需水浴加热,该实验需严格控制温度。 (2)合理选取材料: ①在探究温度对酶活性的影响实验中,不宜选用过氧化氢和过氧化氢酶,原因是过氧化氢在常温常压时就能分解,在加热条件下分解会加快。 ②在探究pH对酶活性的影响实验中,不宜选用淀粉和淀粉酶,原因是淀粉在酸性条件下分解会加快。 (3)科学控制变量:在探究pH对酶活性的影响实验中,宜先保证酶的最适温度(排除温度的干扰),且将酶溶液调至实验要求的pH后,再让反应物与酶接触。 考点03 酶的相关曲线分析 【典型例题】 如图分别表示温度、pH与酶活性的关系。下列叙述错误的是（       ） A．酶活性随温度的升高而增强 B．曲线B、C说明不同的酶有不同的最适pH C．人体内胃蛋白酶的活性与曲线B相似 D．曲线A上的b点所对应的温度表示该酶的最适温度 【答案】A 【解析】 A、在达到最适温度前，酶的活性随