2026届高三一轮复习生物：细胞的能量供应和利用课件

第5讲 细胞的能量供应和利用 5.1 降低化学反应活化能的酶 考情分析 新旧教材对比 增：①淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用；②ATP供能机制及实例；③“～”特殊化学键不稳定的原因；④吸能反应与放能反应的实例。 改：①ATP中文名称，“～”代表特殊的化学键，不再说高能磷酸键；②能量“通货”改为能量“货币”。 强化：过酸、过碱或高温对酶活性影响由小字改为宋体。 考点 由高考知核心知识点 预测 酶 考点一：酶的作用和本质 （3年8考，全国卷3年1考） （2023广东）酶的本质 （2023浙江）酶的本质 （2022全国）酶的本质 （2022湖南）酶的本质 题型：选择题、解答题 内容： （1）常结合动物生命活动的调节、细胞代谢综合、酶的特性及相关的变量分析考查 （2）一般会结合光合作用和呼吸作用一起来考核。 考点二：酶的特性及相关实验 （3年38考，全国卷3年3考） （2023浙江）酶的特性 （2023湖南）酶的特性 （2022浙江、2022广东）酶的特性 （2021浙江）酶的特性实验 一、酶的作用 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 主要场所？控制中心？意义？ 一、酶的作用 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 单一变量原则 对照原则 科学性原则 平行重复原则 加法原理 减法原理 等量原则 作用：酶在细胞代谢中具有 作用。 活化能:分子从 转变为 的活跃状态所需要的 。 酶的作用原理（机理）： 。 一、酶的作用 催化 常态 容易发生化学反应 能量 降低化学反应的活化能 意义：由于酶的催化作用，细胞代谢能在 条件下快速有序地进行。 温和 酶在化学反应前后，质量和性质不变 （2021·湖北·统考高考真题）使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。 课堂随练 (1)实验设计思路取 支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量 ，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。 2 甲物质溶液和乙物质溶液 （2021·湖北·统考高考真题）使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。 课堂随练 (2)实验预期结果与结论若出现结果①： 。结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。若出现结果②： 。结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。若出现结果③： 。结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。 透析后，两组酶活性均比透析前高 透析后，两组酶活性与透析前相同 加入家物质组透析后酶活性升高，乙物质组透析后酶活性不变 二、酶的本质 化学本质 绝大多数_______ 少数是_____ 合成原料 合成场所 主要是 (真核细胞) 来源 一般来说, 都能产生酶(哺乳动物成熟的红细胞除外) 作用部位 生理功能 作用原理 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 细胞核 降低化学反应的活化能 只起催化作用，不起调节作用 活细胞 细胞内、外或生物体外均可 注意：酶可在生物体外发挥作用，但不能来自体外，只能由活细胞合成。 酶大多数是蛋白质，少数是RNA。 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。 三、酶本质的探索历程 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 酿酒中的发酵是需活酵母菌细胞参与。 引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 得到不含酵母菌细胞的提取液，结果与含有活酵母细胞中一样。将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。 巴斯德 李比希 毕希纳 从刀豆中提取脲酶（使尿素分解成氨和CO2），并证明其化学本质是蛋白质 发现少数RNA具有生物催化功能，称为核酶(用于RNA的加工剪切)。 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、奥特曼 萨姆纳 阅读教材P79-80，了解酶本质的探索历程 四、酶的特性 1.高效性 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。 四、酶的特性 ①含义解读：每一种酶只能催化____________化学反应。 ②曲线解读：酶A可催化底物水解，酶B则与“无酶”相同，说明酶催化具有专一性。 一种或一类 ③实验设计： 方案一：底物不同、酶相同 2.专一性 方案二：底物相同、酶不同 ①底物＋酶溶液1 ②等量相同底物＋等量酶溶液2 思考：(1)方案一中使用斐林试剂可检测酶促反应是否发生，原因是 。 (2) (填“能”或“不能”)选用碘液进行检测，因为_____________ ________________________________________________________________________________________________________。 淀粉和蔗糖都不是还原糖，但淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖 不能 水解产物均不与碘液发生颜色反应，若选用碘液作为检测试剂，则无法检测蔗糖是否被水解 蔗糖和蔗糖的 四、酶的特性 ③实验设计： 2.专一性 四、酶的特性 2.专一性 ④两种学说 四、酶的特性 3.作用条件温和 ①温度对酶活性的影响 温度 酶活性 最适温度 a b c 0 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， 温度降低时不可恢复。 温度不同，酶活性可能相同，如a、c。 四、酶的特性 3.作用条件温和 实验步骤 一 六支试管分三组分别进行编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 二 可溶性淀粉溶液 2 mL   2 mL   2 mL   三 淀粉酶溶液   1 mL   1 mL   1 mL 四 分别在不同条件下放置5 min 0 ℃保温 60 ℃保温 100 ℃保温 五 混合 在各自的温度下反应约5 min 六 加碘液 分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 现象 变蓝 不变蓝 变蓝 结论 温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶的活性 ①温度对酶活性的影响 ②pH对酶活性的影响 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。 pH 酶活性 最适pH a b c 0 四、酶的特性 3.作用条件温和 pH不同，酶活性可能相同，如a、c。 四、酶的特性 3.作用条件温和 实验步骤 一 1号试管 2号试管 3号试管 二 各加入肝脏研磨液2滴 三 加蒸馏水1 mL 等量的5%HCl 等量的5%NaOH 四 各加入3%的过氧化氢2 mL 五 反应约5 min，记录气泡产生情况 实验现象 较多气泡 几乎无气泡 几乎无气泡 结论 过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH下酶的催化效率最高 ②pH对酶活性的影响 五、影响酶促反应的因素 底物浓度 酶浓度、酶活性 五、影响酶促反应的因素 1.酶活性：PH和温度 2.酶浓度 五、影响酶促反应的因素 3.底物浓度 五、影响酶促反应的因素 拓展:影响酶活性的抑制剂和激活剂 （1）抑制剂 A.竞争性抑制剂：抑制剂与底物竞争酶。 抑制剂的结构与酶的活性中心相似 如何减弱竞争性抑制呢？ 增加底物浓度 拓展:影响酶活性的抑制剂和激活剂 （1）抑制剂 B.非竞争性抑制剂：抑制剂与底物不存在竞争关系。 抑制剂与酶的活性中心以外的部位结合，从而使酶的活性中心结构改变，阻止了酶与底物结合 抑制剂与酶的活性中心以外的部位结合，但是不会使酶活性中心的结构改变，因此，不影响酶与底物的结合，这样就形成了底物-酶-抑制剂的三元复合物，但是底物不会被酶催化为产物，从而达到抑制的作用 其抑制作用不能通过增加底物的浓度来抵消其抑制作用。 拓展:影响酶活性的抑制剂和激活剂 （1）抑制剂 在图中画出竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂作用下的酶促反应的曲线。 酶促反应速率 底物浓度 无抑制性 拓展:影响酶活性的抑制剂和激活剂 ：提高酶活性的物质，称为酶的激活剂。 有些酶在有激活剂存在时才有活性或性较高。 大部分激活剂是无机盐离子， K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cl-、I-等。 ②激活剂 选择性必修3 P77 1.(必修1 P78)活化能：____________________________________________ 所需要的能量。 2.(必修1 P78)与无机催化剂相比，酶 的作用更显著，催化效率更高。 3.(必修1 P81)酶是 产生的具有 作用的有机物，其中绝大多数酶是 。 4.(必修1 P82)酶的专一性是指 。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 是分不开的。 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态 降低活化能 活细胞 催化 蛋白质 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 专一性 5分钟查落实： 5.(必修1 P84)酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的。 6.(必修1 P84) ，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温下酶的空间结构 ，因此，酶制剂适宜在 下保存。 7.生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化，酶作用的机理是_____ _____________________。 比较温和 过酸、过碱或温度过高 稳定 低温 化学反应所需的活化能 降低 5分钟查落实： 8.有同学认为在以淀粉为材料，探究温度对酶活性影响的实验中，不宜选用斐林试剂鉴定麦芽糖，原因是_________________________________ ____________________________________。 9.不能以H2O2为材料来探究温度对过氧化氢酶活性的影响，原因是_____ _______________________________________。 使用斐林试剂鉴定还原糖时需水浴加热，而该实验过程中需严格控制温度 升高会促进过氧化氢分解，会影响实验结果 温度 5分钟查落实： $