2025高三一轮复习生物：第8讲降低化学反应活化能的酶和ATP课件

降低化学反应活化能的酶和ATP 考纲要求 五年考题 考点命题 1.酶在代谢中的作用 ǁ 2.ATP在能量代谢中的作用 ǁ 3.实验：探究影响酶活性的因素 2020年Ⅲ 2017年Ⅱ 2021全甲 综合考查；实验设计 酶的本质、作用和特性 1 命题·规律探究 考点·自主梳理 重点·疑难突破 2 1、关于酶本质的探索 4000多年前夏禹时代就掌握了酿酒技术 1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也” 酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的 李比希引起发酵的是酵母细胞中的某种物质 毕希纳从酵母细胞中提取出引起发酵的物质，把它称为酿酶 萨纳姆提取到了脲酶，并证明其是蛋白质 切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA 考点一、酶的作用、本质 考点一、酶的作用、本质 酶 2 酶的概念 酶是活细胞产生的具有催化作用的_____。 有机物 化学本质 合成原料 来源 作用部位 一般来说，活细胞都能产生酶 细胞内、细胞外、生物体外 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 氨基酸 核糖核苷酸 ★反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。 考点一、酶的作用、本质 酶在细胞代谢中的作用 2 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。 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。 酶在细胞代谢中有什么作用啦？ 细胞代谢 活化能 4支试管分别做了怎样的操作？4支试管相比，相同的处理是什么？哪些处理不同？ 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，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 1 实验目的： 比较过氧化氢在不同条件下的分解 2 实验设计： 变量分析 加热能促进过氧化氢的分解 1号和2号对照，得出 。 结果分析 1号和3号、4号对照，得出 。 Fe3+和过氧化氢能促进过氧化氢分解，酶具有催化作用，和无机催化剂相比，效率更高 降低 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态 活化能 7 考点一、酶的作用、本质和特性 酶在细胞代谢中的作用 作用 加酶前的活化能 加酶前的“活化态” 加酶后的活化能 1、作用--催化作用，2、原理——降低反应的活化能。 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中 每滴Fecl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍 酶具有高效性 用曲线如何表示？ 无机催化剂催化的化学反应范围比较广。 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 酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗？ 考点二、酶的特性 9 【探究·实践】 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 淀粉 蔗糖 淀粉酶 斐林试剂 碘液 如何设计该实验？ 淀粉溶液 蔗糖溶液 1号试管出现砖红色沉淀 淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用 酶具有专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。 考点二、酶的特性 考点一、酶的作用、本质和特性 酶 作用条件温和 温度 酶活性 最适温度 随着温度降低，酶活性下降，若温度升高可恢复。 随着温度升高，酶活性下降或失活，温度降低时不可恢复。 ★温度的影响 pH 最适pH 随着pH降低，酶活性下降，若pH升高不可恢复。 随着pH升高，酶活性下降，pH降低时不可恢复。 若要探究温度和pH对酶活性的影响,应分别选择何种实验材料?请说明原因。 【探究·实践】 影响酶活性的条件 【思考】选材的正确是实验成功的基础，孟德尔选择了豌豆 作为植物遗传学实验材料，摩尔根选择了果蝇 ，若要探究温度和pH对酶活性的影响,应分别选择何种实验材料?请说明原因。 用淀粉酶探究温度对酶活性的影响 用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响 不用H2O2作探究温度的反应物，因为H2O2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化 不用淀粉酶作探究PH的反应物，因为碘液和NaOH会发生化学反应；在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果 考点二、酶的特性 . 13 考点三：影响酶活性的因素及探究 2.影响酶促反应的因素： --温度、PH、底物浓度、酶浓度等 ①曲线含义： 在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围随着温度的升高酶催化作用将减弱。 ②低温抑制酶活性、高温使酶失活（空间结构破坏） ③不同酶的最适温度不同。 A A B C * 13 提问：在最适温度下适合保存酶吗 . 14 2.影响酶促反应的因素： --温度、PH、底物浓度、酶浓度等 D E D 曲线含义： 在其他条件适宜、酶量一定的条件下， 酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，酶促反应速率不再加快(受酶数量和酶活性限制) 在底物充足，其他条件适宜的条件下， 酶促反应速率与酶浓度成正比。 E 曲线含义： 考点三：影响酶活性的因素及探究 底物浓度 底物 酶量 V：mmol/s 酶浓度 底物充足 * 14 PH和温度影响酶活性的曲线纵坐标可以换做酶活性，但是横坐标是底物浓度，和酶浓度的曲线纵坐标不能是酶活性 酶 3 ★不同的酶最适温度不同，有的酶最适温度可达70℃。 ★过酸、过碱或高温，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 ★不同的酶最适PH不同，例如胃蛋白酶最适PH为1.5。 教材P85 教 材 拾 遗 ★酶制剂适于在低温(0—4℃)下保存。 酶 3 教材P 教 材 拾 遗 探究温度对淀粉酶活性的影响？ 探究pH对过氧化氢酶活性的影响？ 实验材料选择 (1)在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。 (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作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。 酶 3 ★溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，起到抗菌消炎的作用。由于真菌和细菌细胞壁的成分不同和酶具有专一性等原因，细菌性溶菌酶不能用于真菌感染 教材P 教 材 拾 遗 ★向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。 (1)(教材必修①P81“资料分析”)设计简单的实验验证从刀豆种子中提取的脲酶是蛋白质，请说明实验思路。 (2)(教材必修①P87“科学·技术·社会”)溶菌酶为什么具有抗菌消炎作用？细菌性溶菌酶能否用于真菌感染？ 判断正误 (1)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质 (　　) (2)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 (　　) (3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 (　　) (4)酶提供了反应过程所必需的活化能 (　　) (5)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用 (　　) (7)酶活性的发挥离不开其特定的结构 ( ) 判断正误 (1)(2016·全国卷Ⅱ，T29节选)A组－20 ℃、B组－40 ℃、C组－60 ℃，实验结果如图所示。三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。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(　　) (2)(2015·海南卷，T4C、D)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类；纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁(　　) 高考探究 2．(2017·全国卷Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是(　　) A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶 B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法 D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃ C 高考探究 3．(2017·天津卷)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是(　　) A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能 B．该体系中酶促反应速率先快后慢 C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的 D．适当降低反应温度，T2值增大 C 4（2016·全国卷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），结果如图。回答下列问题： （1）三个温度条件下，该酶活性最高的是　　　组。 （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　　　　。 （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____________________________ ______________________________________________。 （4）生物体内酶的化学本质是　　　　　　　　　， 其特性有_____________________（答出两点即可）。 B 加快 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 蛋白质或RNA 高效性、专一性 与20℃相比，40℃时产物浓度上升较明显，则酶活性更高，而20℃下酶活性受抑制，升高10℃，则酶活性增强，反应速度加快 产物浓度始终未变，表明此温度下酶已丧失活性，若在t2后增加底物量，则产物总量将不改变 高考探究 考点一、酶的作用、本质和特性 酶 酶A 不加酶（酶B） 时间 反应速率 ★专一性 酶 分析： 1.酶比无机催化剂的催化效率更高； 2.酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。 3.酶不能改变最终生成物的量。 酶对应曲线A， 无机催化剂对应曲线B， 未加催化剂对应曲线C。 考点二、酶的特性 $$