必修1 第3单元 第一讲 降低化学反应活化能的酶（Word教参）-【创新方案】2024高考生物一轮复习（新教材版Ⅱ 新高考）

第三单元细胞的能量供应和利用 第一讲　降低化学反应活化能的酶 [课标要求] 2.2.1　说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素的影响 一、酶的作用 1．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 (1)实验过程 (2)变量分析 2．科学方法——控制变量和设计对照实验 (1)变量：实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量；除自变量外，实验过程中存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。 (2)对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。 3．酶的作用原理曲线分析 (1)有酶催化和无酶催化的反应曲线分别是甲、乙。 (2)ab段能量表示的含义是酶降低的化学反应的活化能。 (3)酶具有催化作用，其原理是降低化学反应的活化能。 二、酶的本质 1．探索历程(连线) 2．酶的本质和作用 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 主要是细胞核(真核细胞) 来源 一般来说，活细胞都能产生酶 作用 催化作用 作用机理 降低化学反应的活化能 作用场所 细胞内、外或生物体外均可 三、酶的特性 1．酶具有高效性 (1)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的时间，不改变化学反应的平衡点。 2.酶具有专一性 (1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (2)意义：保证细胞代谢能够有条不紊地进行。 (3)建模分析 ①物理模型——“锁钥学说” 图中表示酶的是物质A，其只能催化分解的底物是B。　 ②数学模型——对比实验的曲线 底物A参与的反应不能由酶B催化，只能由酶A催化，说明酶具有专一性。 3．酶的作用条件较温和 (1)在最适温度(pH)条件下，酶的活性最高，温度(pH)偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 (2)过酸、过碱、高温都会使酶变性失活；而低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复其活性。 (3)从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度 四、探究酶的特性的实验 1．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 (1)实验原理 ①淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。 ②在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂检测溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 (2)实验步骤 ①取两支洁净的试管，编号，然后按照下表中序号1至序号3的要求操作。 序号 项目 试管1 试管2 1 注入可溶性淀粉溶液 2 mL — 2 注入蔗糖溶液 — 2 mL 3 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL ②轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到60_℃左右的热水中，保温5 min。 ③取出试管，各加入2 mL斐林试剂(边加入试剂，边轻轻振荡这两支试管，以便使试管内的物质混合均匀)。 ④将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中，用酒精灯加热，煮沸1 min。 ⑤观察两支试管内的溶液颜色变化。 (3)实验结论：酶具有专一性，淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解。 2．探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理 ①反应原理： ②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及其深浅来判断酶的活性。 (2)实验步骤、现象和结论 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 1 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 1 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 1 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 二 放入0 ℃冰水中约5 min 放入60 ℃热水中约5 min 放入100 ℃热水中约5 min 三 将1与1′试管内的液体混合后继续在0 ℃冰水内放置10 min 将2与2′试管内的液体混合后继续在60 ℃热水内放置10 min 将3与3′试管内的液体混合后继续在100 ℃热水内放置10 min 四 取出试管各加入两滴碘液，振荡 实验现象 蓝色 无明显现象 蓝色 实验结论 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。说明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 3.探究pH对酶活性的影响 (1)实验原理 ①反应原理：2H2O22H2O＋O2。 ②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可根据是否产生气泡及其数量多少来检验。 (2)实验步骤、现象和结论 试管编号 试管1 试管2 试管