2025届高三生物一轮复习学案降低化学反应活化能的酶

第5章第1节 降低化学反应活化能的酶 李连春整理修改 1、细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为 。 会产生对细胞有害的物质,如H2O2等,细胞依靠 能快速将过氧化氢分解。H2O2 H2O+O2 (1)在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗? 答: 。细胞内的化学反应处在 适宜的温度下进行的。通过加热会使酶 。 (2) 3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,说明了什么? 答:说明Fe3+和新鲜肝脏中的 都能加快过氧化氢分解的速率。 (3) 3号试管与4号试管相比,哪支试管中反应速率快?这说明什么? 答:4号试管的反应速率比3号 得多,说明过氧化氢酶比Fe3+催化效率 得多。 (4) 加热能给分子 。活化能是指分子从 变成容易发生化学反应的 所需要的能量。使用催化剂(Fe3+和H2O2酶)均可以 。 科学方法 控制变量和设计对照实验 5、① 变量:实验过程中 称为变量。② 自变量:实验过程中, 的对实验对象进行处理的 叫做自变量。③ 因变量:因 改变而变化的变量叫做因变量。④ 无关变量:实验中除 外,一些对 造成影响的可变因素,叫做无关变量。 6、对照实验:既有 组又有 组,一般接受 处理的一组作为实验组,不接受变量处理的一组为对照组。 (1)自身对照:指对照组和实验组都在 上进行。实验处理前的对象状况为 组,实验处理后的对象变化则为 组。如“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验,就出现了 次对照,其中第一次对照是在高浓度溶液处理下, 状态与 状态形成对照;第二次对照是在低浓度溶液处理下,复原后状态与 状态形成对照。 (2)相互对照:指不单独设 组,而是几个 组相互对比对照,其中每一组既是 组也是其他级别的 组。比如探究不同温度下种子的萌发率。观察种子分别在5 、15 、25 、35 、45 、55 不同温度条件下的萌发率。 (3)条件对照:指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为 意义的。条件对照的目的是通过对比得出相对立的结论,以验证 的正确性。例如,“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”实验,采用等组实验法,实验设计方案是:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组); 乙组:饲喂甲状腺抑制剂( 对照组); 丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。 定义: 酶是 产生的具有 作用的有机物,绝大多数是 ,少数是 。 由 催化的化学反应称为酶促反应。底物:受酶催化而发生 的分子。特性:具有 性、 性和酶的 较温和。催化效率是无机催化剂的 倍。 意义:(1)保证了细胞内 的顺利进行。(2)保证了细胞内 的稳定 。 A、 B曲线比较,说明酶具有_。 A、C曲线比较,说明酶具有_。 酶具有催化剂的特点:① 反应前后 和 不变; ② 能改变 降低化学反应 ;③ 缩短达到 的时间,不改变 (即产物的总量不变) 探究 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(验证酶具有专一性) 1、 实验原理 淀粉和蔗糖都是 。在酶的作用下都能水解成 。通过 鉴定溶液中是否有还原糖,就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 (1)实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么? 答:自变量为 的种类,因变量为是否产生 。无关变量为 溶液的体积和 的体积以及 的时间。 (2)在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下,本实验设置1号试管还有没有必要? 答:有必要,设置试管1起 作用。可检测淀粉酶能否催化蔗糖水解。 (3)该实验能否用碘液进行鉴定? 答:不能,碘液无法鉴定 ,反应前后均不变蓝。 2、 探究酶具有专一性的实验时,可以选用 (淀粉酶或者蔗糖酶)和 (淀粉和蔗糖),也可以选用 (淀粉酶和蔗糖酶)和 (淀粉或蔗糖)。结论是:淀粉酶只能催化 水解。蔗糖酶只能催化 水解。 3、 每一种酶只能催化_化学反应。如脲酶只能催化_分解。过氧化氢酶只能催化_分解。二肽酶可以催化所有的_分解。4 酶具有专一性的意义: 保证了 能够有条不紊地进行。 注意事项:在探究温度对酶活性的影响时,不能选用 和 (猪肝研磨液),因为温度 ,会干扰 。在探究pH对酶活性的影响时,不能选用 和 ,因为(1)淀粉遇 水解,(2)碘液在 环境下不显色,(3)斐林试剂会与 发生中和反应。温度作为自变量时,不能使用斐林试剂检验,因为斐林试剂需要 ,会影响实验结果。 (1)、为什么要先将底物和酶控制到预设温度,再混合反应? 答:酶具有 ,若酶和底物没有在对应温度混合,一混合就 ,降低了实验的说服力。 (2)如何进一步探究淀粉酶的最适温度?答:缩小 (均匀),重复上述实验。 总结: 、 、酶的 剂或 剂通过影响酶活性进而影响酶促反 应速率。而 和 通过影响酶与底物的 来影响酶促反应速率。 (2)酶催化反应时,最适温度和最适pH不会相互影响。 5、下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。 (1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。 答:A 点:随着反应 的增加,反应速率加快。B 点:反应速率在此时达到 。C 点:反应速率不再随反应 的增加而升高,维持在相对稳定的水平。 (2)如果从A点开始温度升高10 ,曲线会发生什么变化?为什么?请画出变化后的曲线。 答:如果 A 点时温度升高 10 ,曲线上升的幅度 。因为原曲线表示在 温度下催化速率随底物浓度的变化。温度 或 最适温度,反应速率都会 。 (3)如果在B点时向反应混合物中加入少量同样的酶,曲线会发生什么变化? 请画图。 答:该曲线表明,B 点的反应底物的浓度 ,是酶的数量限制了 的提高,这时加入少量的酶,会使反应速率 。变化后的曲线如图所示。 经典习题——酶 1.安全人员常用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药,操作过程如图所示(操作后将速测卡置于37 恒温箱装置中10min为佳),其原理为:胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。正确的是( ) A.胆碱酯酶为红色药片中的物质水解提供活化能 B.若白色药片变为蓝色,说明菠菜表面农药残留量相对比较高 C.每批测定应设置滴加等量纯净水到“白片”上的空白对照卡 D.将“速测卡”置于37 左右环境有利于其长期保存 2.E3泛素连接酶在细胞代谢中发挥作用需依赖于其复杂的空间构象。下列叙述错误的是( ) A.E3泛素连接酶能够与底物结合并降低化学反应的活化能 B.过酸和过碱都会导致E3泛素连接酶的空间构象发生改变 C.E3泛素连接酶发挥作用后会立即被细胞内其他酶系降解 D.温度过高和过低对E3泛素连接酶造成的影响不相同 3.胰蛋白酶原由胰腺细胞合成、分泌,无活性的胰蛋白酶原随胰液进入小肠后,经肠激酶作用变为有活性的胰蛋白酶。下列叙述正确的是( ) A.胰腺细胞分泌胰蛋白酶原与内质网有关,与线粒体无关 B.胰蛋白酶原和促胰液素均需经体液运输才能到达相应位置 C.肠激酶可为胰蛋白酶原转变为胰蛋白酶的过程提供一定能量 D.煮熟的肉更易消化可能与胰蛋白酶对变性蛋白的催化较高效有关 4.下面为探究过氧化氢在不同条件下的分解。下列有关分析不合理的是( ) A.温度、有无催化剂及催化剂的种类都是本实验的自变量 B.第1组和第2组对照,说明温度可以提高化学反应速率 C.第2组和第3组对照,说明无机催化剂可以提高化学反应速度 D.第3组和第4组对照,说明酶降低活化能的作用比无机催化剂显著 5.细胞中L酶上的两个位点(位点1和位点2)可以与ATP和亮氨酸结合,进而催化tRNA与亮氨酸结合,促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2,在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度,结果如图。下列叙述正确的是( ) A.L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量 B.突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合 C.ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合 D.ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合 6.实验小组为探究温度对蔗糖酶活性的影响,设计了如下实验步骤:① 取6支试管,向每支试管中加入1mL一定浓度的蔗糖酶溶液;② 向每支试管中加入1mL 0.25%蔗糖溶液,摇匀;③ 将6支试管分别置于0 、20 、30 ,40 .50 和70 水浴中保温10 min;④ 检测反应速率。下列相关叙述错误的是( ) A.蔗糖水解的产物是单糖 B.各个实验组相互对照,属于对比实验 C.应将酶溶液与底物溶液先分别保温再混合 D.一般用斐林试剂检测反应生成物的含量 7.胰脂肪酶是催化脂肪水解为甘油、脂肪酸的关键酶。科学家研究了长茎萄蕨藻醇提物的不同溶剂萃取物对胰脂肪酶活性的影响。下列相关叙述正确的是( ) A.本实验的自变量是萃取物的浓度 B.两种萃取物对胰脂肪酶均有抑制作用,但正丁醇萃取物效果更佳 C.探究胰脂肪酶作用的最适pH时,先将底物和酶混匀,再置于不同pH下进行反应 D.合理使用长茎葡萄蕨藻醇提物,可通过减少食物中脂肪的吸收来达到减肥的目的 8.某小组进行了温度、酶解时间对纤维素酶解液中还原糖含量影响的实验,错误的是( ) A.该酶的最适温度在45—55 之间 B.酶解时间大于5h时,还原糖增速减缓主要是由于纤维素酶量的限制 C.温度对还原糖含量的影响实验,先将底物和酶分装控制温度,再混合 D.根据图中实验结果,不能说明酶具有高效性 参考答案——降低化学反应活化能的酶 李连春修改整理 物理 化学物质 化学物质 化学物质 1、细胞代谢 细胞代谢 过氧化氢酶 单位时间 复燃程度 不能 恒定 变形失活 过氧化氢酶 快 高 显著降低化学反应的活化能 降低化学反应活化能 催化效率 温和 提供活化能 常态 活跃状态 降低化学反应的活化能 科学方法——控制变量和设计对照实验 5 变化的因素 人为控制 因素 自变量 自变量 因变量 6 对照 实验 变量 同一研究对象 对照 实验 2 质壁分离 自然 质壁分离 对照 实验 实验 对照 对照 实验结论 条件 1 学科网(北京)股份有限公司 $$