专题05 降低化学反应活化能的酶-2025年高考生物一轮复习课件

第九讲 降低化学反应活化能的酶 第三单元 细胞的能量供应和利用 1 考点一、酶的作用和本质 1、酶在细胞代谢中的作用 （1）细胞代谢：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）细胞代谢条件：（1）常温 （2）常压 （3）pH接近中性 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行 2KClO3 2KCl + 3O2 CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O 浓H2SO4 化学反应的条件 ： （1）高温（2）高压（3）强酸（4）强碱（5）催化剂 一些化学反应: 考点一、酶的作用和本质 2、比较过氧化氢在不同条件下的分解 （1）实验过程 试管编号 步骤 组别 ① ② ③ ④ 一 二 室温 三 观察 H2O2浓度 H2O2剂量 几乎无 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 反应条件 气泡产生 带火星卫生香 常温 水浴 加热 FeCl3 肝脏研 磨液 1与2对照：________________________________________________ 加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。 1与3对照：________________________________________________ FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。 1与4对照：________________________________________________ 过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。 3与4对照：_____________________________________ 过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。 （2）实验结论 控制变量 变量：实验过程中的变化因素 人为控制的对实验对象进行处理的因素 因自变量改变而变化的变量 实验过程中存在的其他一些会对实验结果造成影响的可变因素 自变量 因变量 无关变量 应用：分析本实验中三个变量 考点一、酶的作用和本质 3、酶催化作用机理 1)活化能：分子从______转变为容易发生化学反应的_______状态所需要的能量。 【类比】如果把化学反应比作驾车翻越一座高山，加热加压相当于给汽车加大油门， 用催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。 分析加快反应的本质：加热： 酶： 降低反应所需的活化能 提供反应所需的活化能 常态　 活跃　 思考：无机催化剂作用机理与酶是否相同？ 考点一、酶的作用和本质 2)数学模型： ①整体分析： 无酶催化的反应曲线是 ，有酶催化的反应曲线是 。 ②分段分析： ca段是在无催化剂的条件下反应所需要的活化能；ba段是 。 ③应用分析：若将酶催化改为无机催化剂催化，则点在纵轴上将 移动。 酶降低的活化能 向上 乙 甲 练习 如图表示某化学反应在使用无机催化剂和酶催化条件下的能量变化过程。下列相关分析正确的是（ ） A. 曲线②表明催化化学反应的效率较低 B. 上述实验验证了酶的催化具有专一性的特点 C. 曲线①表示有酶催化条件下的能量变化 D. ab的差值说明酶降低活化能的作用更显著 考点一、酶的作用和本质 4、酶的本质 巴斯德之前 巴斯德 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 毕希纳 从酵母细胞中提取发酵物质——酿酶（不纯） 萨姆纳 从刀豆种子中提取脲酶（第一个），并证明脲酶是蛋白质 李比希 切赫、奥特曼 少数RNA也具有生物催化功能 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 糖类变酒精必须要酵母活细胞参与，而不是细胞中某些物质起作用 考点一、酶的作用和本质 内容 解释 产生部位 活细胞产生 活细胞一般能产生，发挥作用可在细胞内或细胞外 酶的本质 大多数是蛋白质，少数是RNA 合成原料：氨基酸或核糖核苷酸 酶的功能 生物催化剂 反应前后其本身质量和化学性质不变，能够改变反应速率加快到达平衡，但不改变平衡点 2摩尔过氧化氢可以分解产生1摩尔氧气，反应可以在30分钟完成， 加酶后哪些量会发生变化？ 酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质 练习 1.酶是活细胞合成的具有调节作用的有机物。( ) × 2.酶是在核糖体上合成的生物大分子。( ) × 3.酶提供了反应过程中所必需的活化能。( ) × 4.加热与加入酶都能使反应速率加快，二者作用机制是相同的。( ) × 5.酶分子在催化化学反应完成后立即被降解。( ) × 6.（必修 “拓展应用”3延伸）如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶 处理后酶活性与处理时间的关系，则A酶的化学本质为______。 补充：鉴定酶本质的方法 （1）试剂鉴定法：用双缩脲试剂与酶作用产生紫色反应 酶为蛋白质。 （2）酶解法：蛋白酶处理丧失活性 酶为蛋白质； 酶处理丧失活性 酶为 。 考点二、酶的特性 与无机催化剂相比，酶具有_______________。 高效性　 生成物浓度 加酶 加无机催化剂 未加催化剂 时间 平衡点 a b c 曲线a、b对比说明酶具有 。 曲线a、c对比说明酶具有 。 曲线a、b、c对比说明酶只能： 。 。 高效性 催化作用 缩短达到化学平衡所需要的时间， 不能改变化学反应的平衡点 1、高效性： 考点二、酶的特性 说明:图中A表示____,B表示 , 、 表示 ,C、D表示___________________。 酶 不能被A催化的物质 一种或一类　 2、专一性： 每一种酶只能催化___________________化学反应。 被A催化的底物（或反应物） B被分解后产生的物质 考点二、酶的特性 3、酶的作用条件较温和 酶所催化的化学反应一般是在________的条件下进行的。过酸、过碱或温度过高，都会使酶的________遭到破坏，使酶永久______。低温只是使酶的活性____，但酶的 ，在适宜的温度下酶的活性会升高。 比较温和　 空间结构　 失活　 降低　 空间结构稳定 考点三、影响酶促反应速率因素及曲线 1、通过影响酶活性影响酶促反应速率（工人的工作效率） 考点三、影响酶促反应速率因素及曲线 （2）通过影响酶与底物接触影响酶促反应 底物浓度、酶浓度（工人的数量、原材料的数量） 考点四、探究温度和pH对酶活性的影响 实验一：探究温度对酶活性的影响 思考： （1）选取的底物和酶是什么？能用过氧化氢和过氧化氢酶吗？ 淀粉和淀粉酶。加热时过氧化氢会分解，影响实验 （2）如何比较酶的活性高低？ 单位时间内底物的减少量或单位时间内产物的生成量 （3）如何检测是否已反应？ 温度影响酶的活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 （4）能否用斐林试剂代替碘液？ 斐林试剂检测需要水浴加热，会改变设定的反应温度 考点四、探究温度和pH对酶活性的影响 1、实验原理 （1） （2）温度影响酶的活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 2、实验思路 3、实验步骤 这两步可以调过来吗 试管 1 2 3 淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 温度 热水 沸水 冰块 淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL 碘液 １滴 １滴 １滴 结果现象 不变蓝 蓝色 蓝色 4、实验结果 应用：分析本实验中自变量、因变量、无关变量 考点四、探究温度和pH对酶活性的影响 实验二：探究pH对酶活性的影响 1、实验原理及流程 （1） （2）pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。 2H2O2 2H2O＋O2 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3%的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 4 观察实验现象 有大量气 泡产生 无气泡 产生 无气泡 产生 5 将点燃的卫生香插入试管内液面的上方 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱 可以用淀粉酶和淀粉作为反应材料吗 这两步可以调过来吗 应用：分析本实验中自变量、因变量、无关变量 延伸：如何通过实验验证酶的专一性？ 思路： 1、不同的底物+同一种酶（优先） 2、不同的酶+同一种底物 举例： 思考：能用碘液作为检测试剂吗？ 不能，碘液不能检测蔗糖是否水解。 底物 酶 检测试剂 实验现象 结果分析 蔗糖 淀粉酶 斐林试剂 不变色 蔗糖没水解 淀粉 变色 淀粉水解 小结 酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜” $$