第07讲 酶和ATP-2025届高考生物一轮高效复习优质课件

第7讲 酶和ATP 复习的主要内容 ATP的结构 ATP与ADP可以相互转化与ATP的合成和利用 酶在细胞代谢中的作用、本质及酶的特性 探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素 酶在生活中的应用 酶在细胞代谢中的作用、本质 细胞代谢的概念？细胞代谢为什么离不开酶？P76、78 酶的概念？化学本质？特性？影响酶活性的因素？P81-84 如何证明酶的高效性、专一性？ 如何探究温度、pH对酶活性的影响？ 探究“酶的特性”的实验设计有哪些注意事项？ 本节聚焦(P76-80、81-85) 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。P78 1.概念： 2.主要场所: 3.特点: 一、细胞代谢 课本 P76 叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2 光能 酶 线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量 酶 核糖体： 氨基酸 多肽 酶 缩合脱水 细胞中每时每刻进行的化学反应的统称 细胞质基质 一般都需要酶催化 （细胞代谢离不开酶） 观察指标： 二、酶的作用 大本 P50 1.实验原理： 2H2O2 2H2O＋O2↑ 加热/Fe3+/过氧化氢酶 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。 观察单位时间内产生气泡的多少 观察带火星的卫生香的复燃情况 质量分数3.5%Fecl3、新鲜质量分数20%肝脏研磨液、新配置的体积分数3%过氧化氢溶液 验证实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 3.材料用具： 2.实验目的： 酶促反应速率： 单位时间内反应物或生成物浓度的改变量 实验过程示意图 2ml H2O2溶液 1号 2滴FeCl3溶液 2滴肝脏研磨液 2号 2ml H2O2溶液 90℃水浴 3号 2ml H2O2溶液 3号 4号 4号 气泡：几乎无 少量 较多 大量 复燃不明显 （变亮） 明显 （复燃） 气泡： 步骤 试管编号 ① ② ③ ④ 一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2ml 2ml 2ml 2ml 二 反应条件 常温 90℃ FeCl3 新鲜肝脏研磨液 剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果 气泡产生 不明显 少量 较多 大量 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮 复燃 结论 高温可以加快过氧化氢分解 ①②对照→ ①③对照→ ①④对照→ (①)③④对照→ FeCl3能催化过氧化氢分解 过氧化氢酶能催化过氧化氢分解(具有催化作用) 过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高(高效性) 二、酶的作用 大本 P50 验证实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 ②号、③号、④号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多，为什么？ 一样多，几支试管的反应物H2O2 溶液的体积和浓度都相同 大本 P47 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称为活化能 活化能： 课本 P78 常态 活跃状态 活化能 酶的作用机理： 降低化学反应的活化能 二、酶的作用 二、酶的作用 大本 P47 理解酶的催化作用机理——降低化学反应的活化能 (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 (3)ab段表示：_________________ 酶降低的活化能 (4)cd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 ac bc 放能反应 课本 P78 ①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。 ②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。 二、酶的作用 大本 P47 理解酶的催化作用机理——降低化学反应的活化能 课本 P78 b a c d 反应过程 能量 初态 （反应物） 终态 （产物） 活跃状态 ① ② ③ ② ① 无催化剂 无机催化剂催化 ③ 酶催化 二、酶的作用 大本 P47 理解酶的催化作用机理——降低化学反应的活化能 课本 P78 b a c d 反应过程 能量 初态 （反应物） 终态 （产物） 活跃状态 ① ② ③ ② ① 无催化剂 无机催化剂 ③ 有机催化剂（酶） ac____________________________________。 dc_________________________________。 bc____________________________。 ab____________________________。 无催化剂条件下，反应所需要的活化能 无机催化剂催化时，反应的活化能 酶催化时，反应的活化能 酶降低的活化能 二、酶的作用 大本 P47 理解酶的催化作用机理——降低化学反应的活化能 课本 P78 b a c d 反应过程 能量 初态 （反应物） 终态 （产物） 活跃状态 ① ② ③ ①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。 ②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。 课本 P79-80 大本 P47 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某种物质起作用 引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起到催化作用，就像在活酵母细胞中一样 巴斯德 李比希 毕希纳 从刀豆中提纯脲酶，并证明其化学本质是蛋白质 发现少数RNA具有催化功能，称为核酶 萨姆纳之后 科学家们获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶的化学本质是蛋白质 切赫、奥尔特曼 绝大多数酶是蛋白质，少数RNA 萨姆纳 三、酶的本质——探索历程 争论 三、酶的本质 大本 P47 探索历程 绝大多数酶是蛋白质，少数RNA 大本 P48 4.巴斯德认为酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致，没有活细胞就不能产生酒精；李比希却认为引起发酵的只是酵母菌细胞中的某些物质，不一定需要活的细胞。请你利用酵母菌细胞、研磨和过滤装置、葡萄糖溶液等材料设计一个实验来结束这一争论。 提示　将酵母菌细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤，将提取液加入葡萄糖溶液中，也能产生酒精，说明引起发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。 三、酶的本质 【例】某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。 三、酶的本质 鉴定酶本质的实验原理和方法 A酶+蛋白酶 加入A酶的底物 底物没有被催化→A酶是 . 底物被催化→A酶是 . 酶解法 A酶+双缩脲试剂 紫色→A酶是 . 不变化→A酶是 . 试剂检测法 如何探究某种酶的本质？ 蛋白质 RNA 蛋白质 RNA 设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。 三、酶的本质 鉴定酶本质的实验原理和方法 【例】某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。 ①分别取等量X酶置于甲、乙两支试管中； ②向甲试管中加入适量的RNA酶，___________________________； ③适宜条件下反应一段时间后，分别在甲、乙两支试管中加入适量且等量糖原溶液，轻轻振荡试管，使试管内的物质混合均匀； ④适宜条件下反应一段时间后，用斐林试剂检测是否有还原糖的生成； 预期实验结果及结论:若________________________________________说明X酶的化学本质是蛋白质，反之，说明X酶的化学本质是RNA。 向乙试管中加入等量的蛋白酶 甲试管中有砖红色沉淀，乙试管中无砖红色沉淀 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RNA C.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 B RNA 蛋白质 小结：酶的本质和功能 大本 P47 化学本质 合成原料 合成场所 来源 生理功能 作用场所 作用原理 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 主要是细胞核 酶只起催化作用，不起调节作用、也不提供能量 降低化学反应的活化能 一般来说，活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都可以产生 细胞内外或生物体内外均可 大本 P47 作用本质：降低化学反应的活化能 小结：酶的本质和功能 大本 P219 提醒：酶是活细胞产生的，激素是一些特殊细胞产生的，能产生激素的细胞也能产生酶，但能产生酶的细胞不一定能产生激素。 抗体 浆细胞 蛋白质 与抗原(不一定是细胞)特异性结合 与抗原的结合物被吞噬消化 信号分子？ 下列关于酶的叙述正确的是 ①酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 ②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率 ③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解，因此酶不具有专一性 ④细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定 ⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的 ⑥酶既可作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物 A.③⑤⑥ 　　B.②③⑥ 　　 C.③⑥　　 D.⑥ D 1. 酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是 （ ） A.酶不能脱离生物体起作用 B.酶只有释放到细胞外才起作用 C.所有的酶都是蛋白质 D.酶是具有催化作用的有机物 D 2. 酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是 （ ） A.能为反应物提供能量 B.能降低化学反应的活化能 C.能在温和条件下催化化学反应 D.催化化学反应更高效 D 课本 P80 酶的特性 高效性 专一性 作用条件温和 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 ——保证了细胞内化学反应高效进行；保证能量正常供应 ——保证了细胞代谢能够有条不紊地进行 大本 P48 酶的特性 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行 大本 P48 酶的特性——高效性 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高 2滴FeCl3溶液 2滴肝脏研磨液 3号 2ml H2O2溶液 3号 4号 4号 复燃不明显 明显 3、4号试管对照：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 (2)意义： (1)定义： 酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍，使细胞代谢快速进行 大本 P48 酶的特性——高效性 (3)曲线分析： 高效性　 催化 酶与无机催化剂的相同点： ①都能降低化学反应的活化能； ②可加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点； ③化学反应前后酶的数量和性质不变。　　　 曲线①③相比能体现酶的高效性吗？ 大本 P48 酶的特性——专一性 (1)定义： 一种酶只能催化一种或一类化学反应 保证了细胞代谢能够有条不紊的进行 底物浓度 反应速率 底物A + 酶A 底物A + 酶B 只有酶A能催化底物A参与的反应，说明酶具有_______ 专一性 (2)意义： 如：肽酶催化水解各种多肽 大本 P48 酶的特性——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, _____表示B被分解后的产物。 ②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。 A B C、D E、F 酶活性受温度影响示意图 酶活性受pH影响示意图 大本 P48 酶的特性——作用条件较温和（温度、PH） ③在 条件下，酶的活性最高。温度或pH偏高或偏低，酶活性都会降低。 ① 使酶失活，原因是 。 ② 条件下酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶活性会升高。酶适于 条件保存。 高温、过酸、过碱 低温 酶的空间结构遭到破坏 低温 最适温度和pH (酶变性失活不可逆) （未变性） 温度和PH对酶促反应速率的影响 大本 P49 酶的特性——作用条件较温和（温度、PH） 温度的变化 影响酶的最适pH pH的变化 影响酶的最适温度 点拔：纵坐标为反应物剩余量，剩的越多，生成物越少，反应速率______。 越慢 不会 不会 32 大本 P48 酶的特性——作用条件较温和（温度、PH） 一般来说，动物体内的酶最适温度在35～40℃；植物体内的酶最适温度在40～50℃；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。 动物体内的酶最适pH大多在6.5~8.0，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为1.5；植物体内的酶最适pH大多为4.5～6.5。 [相关信息] 判断：麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。( ) × 课本 P84 【2016·全国Ⅱ，29】为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如右图。回答下列问题： (1)三个温度条件下，该酶活性最高的是____组。 B (2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会_____。 加快 (3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_____，原因是______________。 不变 60 ℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加。 (4)生物体内酶的化学本质是_____________，其特性有_______________ (答出两点即可)。 蛋白质或RNA 高效性和专一性 A B C 大本 P49 D 1.(2023·山西太原调研)在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是(　　) A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质 B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成 C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关 D.淀粉酶和盐酸通过升高化学反应的活化能催化淀粉水解 课本P 81 酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解 35 大本 P49 A 2.(2023·广东深圳调研)嚼馒头时会感觉有甜味，那是因为唾液淀粉酶将淀粉分解成了麦芽糖。下列有关酶的说法，错误的是(　　) A.升高温度和加酶都能加快H2O2分解的速率，二者作用机理相同 B.高温、强酸、强碱都会导致唾液淀粉酶的空间结构改变而使其失活 C.唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂，又可作为蛋白酶催化的反应底物 D.唾液淀粉酶能够与双缩脲试剂反应显紫色 36 大本 P49 3.(2022·全国乙卷，4)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验(表中“＋”表示有，“－”表示无)。 实验组 ① ② ③ ④ ⑤ 底物 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ RNA组分 ＋ ＋ － ＋ － 蛋白质组分 ＋ － ＋ － ＋ 低浓度Mg2＋ ＋ ＋ ＋ － － 高浓度Mg2＋ － － － ＋ ＋ 产物 ＋ － － ＋ － 根据实验结果可以得出的结论是(　　) A.酶P必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性 B.蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高 C.在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性 D.在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性 C 37 酶的特性 课本 P84 20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的，生产过程要在245kPa的高压和140-150℃的高温下进行，并且需要耐酸的设备。60年代以后改用酶法生产，想一想，用酶来水解淀粉生产葡萄糖有什么优越性？有哪些产品可以用酶法生产？ 高效性；作用条件温和，常温压下就可以进行； 加工转化糖浆——淀粉酶等；加工烘焙食品——脂肪酶等 [与社会的联系] 影响酶促反应速率的因素 大本 P49 1.酶促反应 由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。 2.酶促反应速率 单位时间内反应物剩余量或产物的生成量。 酶抑制剂 酶激活剂 温度 pH 酶促反应速率 酶活性 酶浓度 底物浓度 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 39 影响酶促反应速率的因素 大本 P49 温度 a 酶促反应速率 ① pH b 酶促反应速率 ② 酶浓度 酶促反应速率 底物充足 ④ 底物浓度 c 酶促反应速率 ③ A B O ①温度从a降低或升高，酶促反应速率均______。 ②pH从b降低或升高，酶促反应速率均______。 ③底物浓度为 时，酶促反应速率达到最大值，因为酶已饱和。 ④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 。 OA：限制因素： 底物浓度 AB段限制因素： 受到酶数量和酶活性的限制 c 正比 温度、pH、底物浓度、酶浓度 下降 下降 40 大本 P49 C 4.(2023·重庆市抽测)某同学探究温度、pH、底物浓度与酶促反应速率的关系，绘制出如下曲线图。有关叙述正确的是(　　) A.图1中AB段与BC段酶促反应速率的限制因素相同 B.图2中D点与F点酶的空间结构都被部分破坏且不能恢复 C.图3中把G点时对应的相关因素调至最适，酶促反应速率不能同步升高 D.图1、图2、图3中相关因素分别是底物浓度、pH、温度 41 如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述错误的是（ ） A.影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线 　的因素是pH B.甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率 　的因素不相同 C.乙曲线中，d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复 D.丙曲线中，g点时对应因素升高，酶的活性不能到达h点 C 底物浓度 pH 温度 PPT模板下载：www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板：www.1ppt.com/hangye/ 节日PPT模板：www.1ppt.com/jieri/ PPT素材下载：www.1ppt.com/sucai/ PPT背景图片：www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载：www.1ppt.com/tubiao/ 优秀PPT下载：www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程： www.1ppt.com/powerpoint/ Word教程： www.1ppt.com/word/ Excel教程：www.1ppt.com/excel/ 资料下载：www.1ppt.com/ziliao/ PPT课件下载：www.1ppt.com/kejian/ 范文下载：www.1ppt.com/fanwen/ 试卷下载：www.1ppt.com/shiti/ 教案下载：www.1ppt.com/jiaoan/ 字体下载：www.1ppt.com/ziti/ 酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线 大本 P49 酶 反应物 43 大本 P55 4.(2020·北京卷，4)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH＝7.0、20 ℃条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了(　　) B A.悬液中酶的浓度 B.H2O2溶液的浓度 C.反应体系的温度 D.反应体系的pH 44 影响酶促反应速率的因素 大本 P49 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 酶抑制剂 酶激活剂 温度 pH 酶促反应速率 酶活性 酶浓度 底物浓度 45 影响酶促反应速率的因素 【拓展】酶的激活 如胃蛋白酶原进入胃腔后，在HCl作用下，从酶原分子中脱去一个小分子肽段后，转变成有活性的胃蛋白酶。 指有些酶在合成和初分泌时，不表现有催化活性，这种无活性状态的酶的前身物称为酶原。酶原在一定条件下，受某种因素的作用，酶原分子的部分肽键被水解，使分子结构发生改变，形成酶的活性中心，无活性的酶原转化成有活性的酶称酶原的激活。 大部分激活剂是无机盐离子: K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cl-、I-等。 46 影响酶促反应速率的因素 酶 抑制剂 底物 底物 抑制剂 酶 ①竞争性抑制剂 抑制剂与底物竞争酶 如图，抑制剂的结构与酶的活性中心相似，当抑制剂与酶结合时，就阻止了底物与酶结合。 由于竞争性抑制剂与底物竞争酶。因此，增大底物浓度，就是使抑制剂与酶结合的概率降低，从而减少抑制作用。因此，竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增大底物浓度来抵消其抑制作用。 酶的抑制剂 47 影响酶促反应速率的因素 酶的抑制剂 ②非竞争性抑制剂 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。由于非竞争性抑制剂不与底物竞争，因此，其抑制作用不能通过增加底物的浓度来抵消其抑制作用。 酶 底物 底物 酶 抑制剂 48 影响酶促反应速率的因素 酶的抑制剂 ①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。 ②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作用。 不能 竞争性抑制剂的结构与酶的活性中心相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位。 竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增大底物浓度来抵消其抑制作用 49 【对点训练】竞争性抑制剂与被抑制活性的酶的底物通常有结构上的相似性，其能与底物竞争结合酶分子上的活性中心，从而对酶活性产生可逆的抑制作用。图1表示竞争性抑制剂直接阻碍底物与酶结合的机理；图2是有无竞争性抑制剂对酶促反应速率的影响曲线。下列相关判断正确的是（ ） A.酶的活性中心能和竞争性抑制剂、底物同时结合 B.竞争性抑制剂或底物与酶结合，不会导致酶失活 C.竞争性抑制剂会增加化学反应所需的活化能 D.竞争性抑制剂的抑制作用不能通过增加底物浓度来解除 B 下图为最适温度下酶促反应曲线，Km表示反应速率为1/2Vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析正确的是 A.适当升高温度，Vmax和Km均会增大 B.加入非竞争性抑制剂，Vmax降低 C.加入竞争性抑制剂，Km值降低 D.Km值越大，酶与底物亲和力越高 B ↓ ↑ Km值越大，表示反应速率达到1/2Vmax需要的底物越多，酶与底物的亲和力越低。 温度会影响酶促反应速率，其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是 A.随着温度的升高，底物分子具有的活化能增加 B.处于曲线c中1、2位点酶分子活性是相同的 C.酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共 　同作用的结果 D.酶适于低温保存，原因是底物分子的能量低 C 酶促反应速率 ≠ 酶活性 能量 酶的结构稳定 酶在生活中的应用 溶菌酶溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，增强抗生素的疗效。 果胶酶能够分解果肉细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得清亮。 加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力。加酶洗衣粉中的酶可不是直接来自生物体的，而是经过酶工程改造的产品，比一般的酶稳定性更强。 多酶片中含有多种消化酶，你消化不良时，可以服用。 酶在生活中的应用 课本 P85 探究酶的专一性、高效性 实验设计中的变量分析 施加干扰 操纵 人为改变的变量 (要研究的变量） 因(随)自变量的变化而发生变化的变量 观察现象 测量数据 捕获 实验过程可能还会存在一些可变因素，对实验的结果造成影响 随机分组 设置对照 条件适宜 重复实验 控制 大本 P56 PPT模板下载：www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板：www.1ppt.com/hangye/ 节日PPT模板：www.1ppt.com/jieri/ PPT素材下载：www.1ppt.com/sucai/ PPT背景图片：www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载：www.1ppt.com/tubiao/ 优秀PPT下载：www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程： www.1ppt.com/powerpoint/ Word教程： www.1ppt.com/word/ Excel教程：www.1ppt.com/excel/ 资料下载：www.1ppt.com/ziliao/ PPT课件下载：www.1ppt.com/kejian/ 范文下载：www.1ppt.com/fanwen/ 试卷下载：www.1ppt.com/shiti/ 教案下载：www.1ppt.com/jiaoan/ 字体下载：www.1ppt.com/ziti/ 探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响 自变量：　　　　　　　　　； 因变量：　　　　　　　　； 无关变量：　　　　 　　　　　 　。 黄瓜长势、光强、温度、水等 乙烯利浓度 黄瓜雌花数量 某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响 自变量：　　　　　　　　　； 因变量：　　　　　　　　； 无关变量：　　　　 　　　　　 　。 土壤湿度 光合速率 温度、光照强度、叶片大小等 实验设计中的变量分析 PPT模板下载：www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板：www.1ppt.com/hangye/ 节日PPT模板：www.1ppt.com/jieri/ PPT素材下载：www.1ppt.com/sucai/ PPT背景图片：www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载：www.1ppt.com/tubiao/ 优秀PPT下载：www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程： www.1ppt.com/powerpoint/ Word教程： www.1ppt.com/word/ Excel教程：www.1ppt.com/excel/ 资料下载：www.1ppt.com/ziliao/ PPT课件下载：www.1ppt.com/kejian/ 范文下载：www.1ppt.com/fanwen/ 试卷下载：www.1ppt.com/shiti/ 教案下载：www.1ppt.com/jiaoan/ 字体下载：www.1ppt.com/ziti/ 大本 P50 1.如何验证酶具有催化作用 请说出下列实验的实验设计思路。 自变量？因变量？ 实验组: 　　对照组: 　 反应物+相应的酶 反应物+等量的蒸馏水 反应物+等量的无机催化剂 →反应速率 反应物+相应的酶 自变量： 因变量： 底物的反应速率 催化剂的类型 自变量： 因变量： 底物的反应速率 是否有酶 FeCl3溶液 过氧化氢酶 2mL的H2O2 →反应速率 实验组: 　　对照组: 　 →反应速率 →反应速率 1 2 实验设计 2.如何验证酶具有高效性 58 大本 P50 请说出下列实验的实验设计思路。 实验设计 方案二 方案一 实验组： 底物 + 相应酶液 对照组：另一底物 + 相同酶液 底物被分解 底物不被分解 实验组： 底物 + 相应酶液 对照组：相同底物 + 另一酶液 底物被分解 底物不被分解 3.如何验证酶具有专一性 底物相同，酶不同 底物不同，酶相同 材料：淀粉、蔗糖、淀粉酶、蔗糖酶 淀粉 ？ 淀粉 ？ 淀粉酶 蔗糖酶 淀粉 ？ 蔗糖 ？ 淀粉酶 淀粉酶 底物相同，酶不同 or底物不同，酶相同 设计思路： 59 大本 P51 2.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 试管编号 1 2 注入可溶性淀粉溶液 2 mL － 注入蔗糖溶液 － 2 mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 沸水浴煮沸1 min 实验现象 实验结果： 实验结论： 1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀。 验证酶具有专一性 实验目的： 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性 60 大本 P51 2.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 试管编号 1 2 注入可溶性淀粉溶液 2 mL － 注入蔗糖溶液 － 2 mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 沸水浴煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 (3)上述实验中 (填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为__________________________________________________________________________。 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 验证酶具有专一性 实验目的： 61 大本 P51 3.探究温度对酶活性的影响 自变量？ 温度 取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。 试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 实验步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 二 在冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴5 min 在沸水中水浴5 min 三 1与1′试管内液体混合，摇匀 2与2′试管内液体混合，摇匀 3与3′试管内液体混合，摇匀 实验步骤 四 在冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中水浴数分钟 在沸水中水浴数分钟 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性 不能，在各自所控制的温度下保温一段时间再混合 (1)二、三步顺序能换吗? (2)第四步的目的？ 确保底物和酶在各自所控制的温度下起作用 探究某种酶的最适温度呢？ 呈蓝色 呈蓝色 无蓝色出现 62 大本 P59 探究某种酶的最适温度呢？ 3.(2023·哈师大附中调研)普通淀粉酶的最适温度在40～60 ℃之间，而极端耐热淀粉酶在100 ℃仍能保持较高的活性，因此在生产上具有更为广泛的应用前景。请回答有关问题： (3)设计实验探究极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。 ②结合题目信息，简要写出探究该酶催化作用最适温度的实验思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________。 在40 ℃和100 ℃之间设置一系列具有温度梯度的实验组，其他条件保持相同且适宜，以相同时间内反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度 大本 P59 探究某种酶的最适温度呢？ 3.(2023·哈师大附中调研)普通淀粉酶的最适温度在40～60 ℃之间，而极端耐热淀粉酶在100 ℃仍能保持较高的活性，因此在生产上具有更为广泛的应用前景。请回答有关问题： (1)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与____________混合，若反应液呈________色，则该酶的化学本质为蛋白质。 (2)测定淀粉酶活性时，应选择________作为该酶作用的底物，反应液中应加入____________溶液以维持其酸碱度稳定。 双缩脲试剂 紫　 淀粉 (酸碱)缓冲 (3)设计实验探究极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。 ①此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑_____________________________ _____________________________ (答出两点即可)等因素。 ②结合题目信息，简要写出探究该酶催化作用最适温度的实验思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________。 淀粉溶液的浓度和含量，pH及 添加试剂的量、实验操作顺序 在40 ℃和100 ℃之间设置一系列具有温度梯度的实验组，其他条件保持相同且适宜，以相同时间内反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度 某种酶A能够催化小分子物质b合成大分子物质B，某兴趣小组为了探究温度对该酶A活性的影响，进行了如下表所示的实验。回答下列问题。 组别 甲 乙 丙 丁 戊 ①物质b溶液 5mL 5mL 5mL 5mL 5mL ②酶A溶液 1mL 1mL 1mL 1mL 1mL ③控制温度 0℃ 80℃ 20℃ 40℃ 60℃ ④将酶A溶液和物质b溶液混合，再在相应温度下分别恒温 ⑤反应一段时间后，测定单位时间内物质B的生成量 注: ①~⑤表示操作步骤 (1)表中操作步骤存在错误，正确的操作应该是： ________________________________________ (2)若第⑤步丙、丁中多肽的合成量相同且是实验条件中最高，要进一步探究该酶催化氨基酸合成多肽的最适温度，需要在表中__________ (填温度范围) 设置更小的温度梯度进行探究。 (3)保持该酶的正常的结构才能发择将物质b合成为物质B的催化作用，请利用该原理，设置实验探究该酶A的本质是RNA还是蛋白质，请简要写出实验思路，并预期实验结果及 结论。(要求:实验包含相互印证的甲、乙两个组)。 应先设置好酶和物质b的温度，然后再将相应温度的物质b和酶混合进行反应 20~40℃ 大本 P51 4.探究pH对酶活性的影响 序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 1 注入等量的过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 2 注入等量的不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL 5%的HCl 1 mL 5%的NaOH 3 注入等量的体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 4 观察实验现象 5 将带火星的卫生香插入试管内(液面的上方) 燃烧 。 燃烧较弱 燃烧较弱 无明显气泡产生 无明显气泡产生 有大量气泡产生 (1)实验结论： (2)2、3步顺序能换吗? 酶的催化作用需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会影响酶的活性 剧烈 不能，确保底物和酶在对应pH条件下起作用 66 大本 P58 [例6] (2023·江西临川一中调研)下表是某小组为探究“过氧化氢酶的活性是否受pH的影响”而设计的实验操作步骤(猪肝中含有过氧化氢酶)，请回答下列问题： 操作步骤 操作方法 试管甲 试管乙 1 加体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 加质量分数为5%的盐酸溶液 1 mL / 3 加质量分数为5%的氢氧化钠溶液 / 1 mL 4 加质量分数为20%的猪肝研磨液 2滴 2滴 5 观察相同时间内试管中产生的气泡数量     (1)上述操作步骤中存在明显的缺陷，请写出改进方案： ①____________________， ②___________________________________________________________________ ______________________________。 操作步骤1、4互换 增加丙试管，在加入盐酸或氢氧化钠的步骤中换为加入1 mL蒸馏水，其他步骤与修正后的步骤相同 大本 P51 实验材料选择时的注意事项 不能，因为过氧化氢(H2O2)在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。 不能，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。 做题思路：考虑“在没有酶的情况下，该条件对反应速率是否有影响。” (3)在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，宜选用 (填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反应底物，同时探究酶活性的观测指标是_______________________________________。 蛋白块 相同时间内蛋白块体积的变化 课本P 81 酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解 (1)在探究温度对酶活性的影响实验中，能否选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料？ (2)在探究pH对酶活性的影响实验中，能否选用淀粉和淀粉酶作为实验材料？ 探究材料是蛋白酶和蛋白质时，不能用双缩脲试剂检测，所以宜选用蛋白块作为反应底物 大本 P47名’③ 68 【典例】猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是（ ） A. 甲和乙中溶液都呈紫色； 丙和丁中蛋白块消失。 B. 甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色； 丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失。 C. 甲和乙中溶液呈紫色； 丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失。D. 甲和乙中溶液都不呈紫色； 丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失 C 双缩脲试剂 ↓ ↓ 大本 P51 实验步骤和结果检测的注意事项 (2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的 (排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。 (1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应在何时进行混合？ 最适温度 先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。 因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 (3)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂的原因是？ 70 【典例】为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了4套方案，如表所示。下列相关叙述正确的是（ ） 方案 催化剂 底物 pH 温度 ① 胃蛋白酶、胰蛋白酶 蛋白块 中性 室温 ② 淀粉酶 淀粉、蔗糖 适宜 适宜 ③ 蛋白酶 蛋白质 适宜 不同温度 ④ 过氧化氢酶、氯化铁溶液 过氧化氢 强酸性 室温 A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是酶的种类 B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测 C.方案③的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测 D.方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡数较多 B 强酸下酶已失活，无法达到实验目的 可用来进行对照得出实验结论的两组是(　　) A.①和② B.①和③ C.②和④ D.①和④ 大本 P52 3.(2023·华师附中调研)已知淀粉在酸性条件下自身会发生水解，唾液淀粉酶的最适pH为6.6。欲探究在pH＝5的条件下唾液淀粉酶的催化效率，某同学设置了如下四组实验： ①在pH＝5的溶液中加入一定量的可溶性淀粉和唾液淀粉酶溶液，一定时间后检测淀粉剩余量 ②在pH＝6.6的溶液中加入一定量的可溶性淀粉和唾液淀粉酶溶液，一定时间后检测淀粉剩余量 ③在pH＝5的溶液中加入一定量的可溶性淀粉，一定时间后检测淀粉剩余量 ④在pH＝6.6的溶液中加入一定量的可溶性淀粉，一定时间后检测淀粉剩余量 B 酶的本质 细胞代谢 概念、主要场所 (一般离不开酶的催化) 酶的作用 化学本质、基本单位 来源 功能 酶的本质探索历程 酶的本质 与动物激素、神经递质、抗体的区别 降低化学反应的活化能 验证酶作用的实验（比较过氧化氢在不同条件下的分解） 酶的作用机理： 酶的特性 高效性： 作用条件较温和： 专一性： 定义、意义、实验验证、曲线分析 定义、意义、实验验证、曲线分析 曲线分析：温度（低温、高温）、pH（过酸、过碱） 影响酶促反应速率的因素 底物浓度 酶浓度 pH 激活剂 抑制剂 酶活性 温度 探究温度对酶活性的影响 (实验原理、步骤、结果、结论） 探究pH对酶活性的影响 (实验原理、步骤、结果、结论） 1、2、3、4号试管的处理、对照、结论 B 1.(2022·浙江6月选考，10)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是(　　) A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性 C.淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高 D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率 大本 P52 大本 P52 D 2.(2023·广东湛江模拟)已知淀粉在酸性条件下能被水解，如图表示pH对淀粉酶活性的影响结果。下列有关叙述正确的是(　　) A.分析实验结果可知，该淀粉酶的最适pH为7 B.若在强酸条件下淀粉的剩余量较少，则 淀粉酶具有活性 C.当pH＝3时，淀粉酶的活性比pH＝9时的活性高 D.分离在pH＝13时的淀粉酶，其能与双缩脲 试剂产生紫色反应 【归纳概括】常考的酶及其作用 ①消化酶 P一84 广泛分布于植物的种子中，但以大豆、刀豆中含量丰富。也存在于动物血液和尿中。某些微生物也能分泌脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可作为细菌生长的氮源。 【归纳概括】常考的酶及其作用 ②溶酶体酶 一类酸性水解酶，参与细胞内消化。溶酶体膜破坏，释放大量水解酶时，对细胞结构有破坏。如硅肺。 P一49、53 ③溶菌酶：破坏细菌细胞壁中的肽聚糖。 参与非特异性免疫 ④脲酶：分解尿素的酶，专一性强。是第一个被分离提纯的酶。 CO(NH2)2(尿素)+H2O 脲酶 CO2 + 2NH3 P选一68 P一79 P选三16 ⑤过氧化氢酶：过氧化氢酶存在于动植物细胞中，特别在动物肝脏。可将有毒的过氧化氢分解为水和氧气。 2H2O2 过氧化氢酶 2H2O + O2 ⑥酪氨酸酶：催化酪氨酸转变为黑色素的关键酶 白化病是由于缺乏酪氨酸酶基因 老年白发是由于细胞衰老，酪氨酸酶活性下降。 P一77 P一124 P二71 【归纳概括】常考的酶及其作用 ⑦纤维素酶、果胶酶：主要用于破坏植物细胞壁。 用于制备植物细胞的原生质体。 P选三38 ⑨中法则中的酶： DNA复制：以DNA为模板的DNA聚合酶（催化单个脱氧核苷酸聚合到 DNA片段上形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键） 逆转录：以RNA为模板的DNA聚合酶(即逆转录酶) 转录：以DNA为模板的RNA聚合酶（催化单个核糖核苷酸聚合到RNA 片段上形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键） RNA复制：以RNA为模板的RNA聚合酶(即RNA复制酶) P二69 P二55 P二69 P二65 ⑩核酸水解酶： DNA酶 〈 DNA水解 RNA水解 RNA酶 〈 可用于遗传物质化学本质探究（如艾弗里实验中用到的DNA酶） P二44 【归纳概括】常考的酶及其作用 限制酶 DNA连接酶 耐高温DNA聚合酶 ⑧基因工程中的酶 P选三71、77 $$