2025届高三生物一轮复习课件一 酶的作用和本质

第5章 细胞的能量供应和利用 细胞代谢 合成有机物 分解有机物 能量 酶的催化 散失 第4节 光合作用 光能、化学能 第3节 细胞呼吸 第1节 酶 第2节 ATP 细胞代谢 概念： 主要场所： 意义： 2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域 2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，少数酶是RNA，酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响 【课程内容标准】 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢 细胞质基质 是细胞生命活动的基础， 能量的释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。 降低化学反应活化能的酶 作用： 作用机理： 活化能： 催化 降低化学反应的活化能 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 比较H2O2在不同条件下的分解 组别 对照组 实验组 1 2 3 4 过氧 化氢 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% H2O2体积 2mL 2mL 2mL 2mL 反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴 结果 产生气泡 卫生香燃烧情况 不明显 少量 较多 大量 变亮 复燃 自变量 无关变量 因变量 12： 13： 14： 134/34： 加热是为反应提供能量，催化剂是降低反应所需的活化能 加热能使 H2O2分解 FeCl3溶液能 催化H2O2分解 H2O2酶能 催化H2O2分解 FeCl3溶液与H2O2酶都能催化H2O2分解，但酶的催化效率更高 对发酵过程的研究 推测 证明 补充完善 降低化学反应活化能的酶 作用： 作用机理： 活化能： 本质： 探索历程： 催化 降低化学反应的活化能 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 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 19世纪，酿酒就是让糖类通过发酵变成酒精和二氧化碳。 这是一个纯化学过程，与生命活动无关 巴斯德：发酵需活酵母菌细胞参与 李比希：酵母菌细胞死亡后释放出某些物质引起发酵 毕希纳：酵母细胞的提取液与活酵母菌细胞都能引起发酵，从细胞中获得了含有酶的提取液，并将酵母菌细胞中引起发酵的物质称作酿酶 科学家推测酶是蛋白质 萨姆纳：获得脲酶，证明脲酶是蛋白质；其他科学家：获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶，证明这些酶都是蛋白质 切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能 降低化学反应活化能的酶 作用： 作用机理： 活化能： 概念： 特性 催化 降低化学反应的活化能 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 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 本质： 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 高效性： 作用条件较温和： 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。 试管1 试管2 反应物 2mL3%淀粉溶液 2mL3%蔗糖溶液 2%新鲜淀粉酶 2mL 2mL 实验现象 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用（探究酶的专一性） 实验结论：淀粉酶能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性 专一性： 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 酸能催化蛋白质、脂肪、淀粉等水解 砖红色沉淀 无颜色反应（淡蓝色） 降低化学反应活化能的酶 作用： 作用机理： 活化能： 概念： 催化 降低化学反应的活化能 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 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 本质： 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 高效性： 专一性： 作用条件较温和： 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。 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活 特性 酸能催化蛋白质、脂肪、淀粉等水解 探究温度对酶活性的影响 试管1 试管2 试管3 催化剂 2%淀粉酶 1ml 1ml 1ml 反应物 3%淀粉溶液 2ml 2ml 2ml 控制不同温度 0°C 60°C 100°C 结果检测 碘液 1滴 1滴 1滴 实验结果 现象 浅蓝色 不变色 变蓝 实验结论 酶活性降低 酶活性最强 失活 本实验结果检测只能用碘液，因为斐林试剂使用需要加热，影响自变量 自变量是温度，因变量是酶活性 必须先将酶和底物各自保温再混合，因为淀粉酶具有高效性 不能用H2O2和H2O2酶探究温度影响酶活性，因为H2O2受温度影响会分解 实验结论：本实验中，淀粉酶在60 ℃的活性最高，温度偏低或偏高都会使酶的活性降低 注意： 实验：探究pH对过氧化氢酶活性的影响（定量分析） 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 催化剂 鲜肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 控制不同的PH值 5%HCl 1%HCl 蒸馏水 1%NaOH 5%NaOH 反应物 3%H2O2溶液 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 实验结果 极少气泡 少量气泡 大量气泡 少量气泡 极少气泡 实验结论 酶失活 酶活性降低 酶活性最强 酶活性降低 酶失活 自变量是pH,因变量是酶活性或酶促反应速率，检测指标是气泡的量 酶必须先控制pH，后加反应物，因为酶具有高效性 不能用淀粉和淀粉酶探究pH影响酶活性，因为淀粉在淀粉酶和无机酸的作用下都可分解 实验结论：过氧化氢酶在pH为中性时活性最高，温度偏低或偏高都会使酶的活性降低 注意： 降低化学反应活化能的酶 作用： 作用机理： 活化能： 概念： 催化 降低化学反应的活化能 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 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 本质： 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 高效性： 作用条件较温和： 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。 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适宜的温度和PH条件下，酶的活性最高。温度和PH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活 特性 细胞代谢常温常压下高效有序的进行 酶在细胞中的分布： 拿植物叶肉细胞来说，与光合作用有关的酶分布在叶绿体内，与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内 专一性： 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 酸能催化蛋白质、脂肪、淀粉等水解 影响酶促反应速率的因素： 温度、pH、激活剂、抑制剂、反应物浓度、酶浓度等 影响酶活性的因素： 温度、pH、激活剂、抑制剂等 反应速率不再随反应物浓度增加而增加， 限制因素为： 。 酶的数量 　底物浓度影响酶促反应速率曲线的分析 酶量足够 A点： B点： 随反应物浓度增加，反应速率加快。 限制因素为： 酶量一定 A B 反应物浓度。 　酶浓度影响酶促反应速率曲线的分析（酶量有限） 底物量足够 底物量一定 反应速率不再随酶浓度增加而增加， 限制因素为： 。 反应物浓度 A点： B点： 随酶浓度增加，反应速率加快。 限制因素为： 。 A B 酶浓度 温度和pH共同作用对酶活性的影响 (1)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的 。 (2)反应溶液中温度的变化不影响酶作用的 。 最适温度 最适pH （1）与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 （2）酶只缩短达到化学平衡的时间，不改变化学平衡点。 因变量 在实验中人为改变的量。 比如：过氧化氢分解的不同条件 因自变量改变而改变的量。 比如：过氧化氢的分解速率 无关变量 比如：反应物的浓度和反应时间等 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。 对照实验 对照组&实验组 科学方法 控制变量和设计对照实验 自变量 对实验结果造成影响的可变因素。 $$