2026届高三生物一轮复习课件第9讲 降低化学反应活化能的酶

该高中生物学高考复习课件聚焦“降低化学反应活化能的酶”专题，依据新课标要求覆盖酶的作用、本质、特性及影响酶促反应因素等核心考点，结合2022-2025年全国多省市高考真题分析，明确酶特性探究、影响因素分析等高频考点占比，构建“考点梳理-真题精练-易错诊断”的备考体系。 课件亮点在于“科学思维+探究实践”的素养导向，如通过2025江苏题分析淀粉酶专一性实验变量控制，结合温度、pH影响曲线培养学生变量分析与曲线解读能力，特设“实验步骤正误辨析”“转化率计算技巧”等模块，帮助学生掌握答题关键，教师可依托系统考点与真题资源实现精准复习。

第9讲 降低化学反应活化能的酶 必修一 第二单元 细胞的基本结构与物质运输 课标要求 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。 考情分析 1.酶的作用、本质和特性：2025·黑吉辽蒙·T1　2025·北京·T3　2025·河北·T2　2024·河北·T2　2022·湖南·T3　2022·重庆·T7 2.影响酶促反应速率的因素：2025·四川·T10　2024·广东·T15　2023·辽宁·T19　2023·广东·T1　2021·海南·T11 3.酶的相关探究实验：2025·浙江1月选考·T10　2025·江苏·T8　2025·湖南·T2　2025·陕晋宁青·T5　2025·四川·T5　2022·全国乙·T4　2022·广东·T13　2021·湖北·T21 考点一　酶的作用、本质及特性 考点二　影响酶促反应的因素分析 酶的作用、本质及特性 01 5 一、比较过氧化氢在不同条件下的分解（P77探究实践） 1.过程、结果及结论 对照 促进 过氧化氢 降低活化能 分别加入2ml过氧化氢 酶的作用、本质及特性 考点一 2.实验过程的变量分析 产生气泡数目多少、带火星卫生香的复燃情况 温度和催化剂 酶的作用、本质及特性 考点一 二、酶的作用 催化作用 1.酶催化作用的原理： 降低化学反应的活化能 2.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 注意：①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。 ②如果终态的能量低于初态, 说明该反应为放能反应，往往伴随着ATP的合成，反之，则为吸能反应 酶降低的活 化能 酶的作用、本质及特性 考点一 三、酶的本质 1.探究历程 （P79思考讨论） 酶的作用、本质及特性 考点一 三、酶的本质 2.酶的本质和作用 RNA 蛋白质 核糖核苷酸 氨基酸 酶的作用、本质及特性 考点一 四、酶的特性 同无机催化剂相比，酶降低活化能作用更显著，因而催化效率更高 酶的作用、本质及特性 考点一 四、酶的特性 1、高效性 酶的催化效率是无机催化剂的107 ～1013倍。 a b c 时间 产物浓度 加酶 不加催化剂 加无机催化剂 （1）曲线a、c对比说明： 。 （2）曲线a、b对比说明： 。 酶具有催化作用 酶具有高效性 （3）酶只能缩短达到平衡的时间，但产物的最大生成量不变，即不能改变平衡点。 酶的作用、本质及特性 考点一 四、酶的特性 2、专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应。 酶的作用、本质及特性 考点一 酶与底物在空间距离上彼此接近时，酶受底物分子的诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，从而互补契合进行反应，形成酶—底物复合体。 专一性 酶的作用、本质及特性 考点一 3、作用条件温和 酶促反应一般是在比较温和的条件下进行的。 注意：①低温降低酶活性，但不会破坏酶分子结构，温度适宜时，酶的催化作用可以恢复。 ②低温下酶空间结构稳定，所以酶一般在低温条件下保存。 ③在强酸强碱下，酶的结构被破坏，活性丧失，不可恢复。 四、酶的特性 酶的作用、本质及特性 考点一 (1)探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用可通过观察颜色判断实验结果 (2025·陕晋宁青，5) (2)红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性(2023·广东，1) 提示　酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性。 √ × (3)探究温度对酶活性的影响时，先将酶与底物混合，然后在不同温度下水浴处理(2024·江苏，3) 提示　探究温度对酶活性的影响时，酶与底物应分别在设定温度下保温一段时间后再混合。 × 16 是一类水解酶，可对应催化相关物质的水解。淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、肽酶等。有的由消化腺分泌到消化道中，属于胞外酶，有的则参与细胞内消化，如溶酶体中的一些酶。 2.溶酶体酶 一类酸性水解酶，参与细胞内消化。溶酶体膜破坏，释放大量水解酶时，对细胞结构有破坏。 破坏细菌细胞壁中的肽聚糖。参与非特异性免疫（第一和第二道防线）。 1.消化酶 3.溶菌酶 4.脲酶 分解尿素的酶。是第一个被分离提纯的酶，广泛存在于微生物和动植物组织中，但以大豆、刀豆中含量较为丰富。 CO(NH2)2+H2O 脲酶 CO2 + 2NH3 常考的教材中酶及其作用 拓展延伸 5.过氧化氢酶 过氧化氢酶存在于动植物细胞中，特别在动物肝脏浓度最高。将有毒的过氧化氢分解为水和氧气。 6.酪氨酸酶 ①白化病是由于缺乏酪氨酸酶基因； ②老年白发是由于细胞衰老，酪氨酸酶活性下降； ③白癜风主要是由于血液中存在酪氨酸酶抗体或酪氨酸合成障碍等，导致皮肤局部黑色素生成减少，出现白斑。 7.纤维素酶、果胶酶 主要用于破坏植物细胞壁，制备植物细胞的原生质体。 催化酪氨酸转变为黑色素的关键酶。 限制酶、DNA连接酶、耐高温的DNA聚合酶 9.基因工程中的酶 常考的教材中酶及其作用 8.胰蛋白酶、胶原蛋白酶 分离动物细胞 拓展延伸 10.中心法则中的酶 ①DNA复制：以DNA为模板的DNA聚合酶（催化单个脱氧核苷酸聚合到DNA片段上形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键）、解旋酶 ②逆转录：以RNA为模板的逆转录酶 ③转录：以DNA为模板的RNA聚合酶（催化单个核糖核苷酸聚合到RNA片段上形成核糖核苷酸链） ④RNA复制：以RNA为模板的RNA复制酶 ⑤端粒酶：是一种由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合物。它利用自身携带的RNA模板，通过具有逆转录酶活性的蛋白质催化亚基，以逆转录的方式合成DNA，从而延长染色体末端。端粒酶在干细胞和生殖细胞中有活性，在高度分化的体细胞中没有活性。在肿瘤中被重新激活，从而使癌细胞具备无限增殖的条件。 ⑥核酸水解酶 DNA酶 DNA水解 RNA水解 RNA酶 常考的教材中酶及其作用 拓展延伸 方法一：酶解法 鉴定酶本质的实验原理和方法 方法二：试剂检测法 待测酶 + 蛋白酶 加入酶的底物 底物没有被催化→该酶是RNA 底物被催化→该酶是蛋白质 拓展延伸 考向一　酶的作用和本质 1.(2025·黑吉辽蒙，1)下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述，正确的是 A.基本单位是脱氧核苷酸 B.在细胞内或细胞外均可发挥作用 C.当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 D.为维持较高活性，适宜在70℃～75℃下保存 √ 耐高温的DNA聚合酶的本质是蛋白质，基本单位为氨基酸，A错误； 缺少引物和缓冲液时反应无法启动，C错误； 酶适宜在低温下保存，D错误。 真题精炼 2.(2025·河北，2)下列过程涉及酶催化作用的是 A.Fe3＋催化H2O2的分解 B.O2通过自由扩散进入细胞 C.PCR过程中DNA双链的解旋 D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除 √ 真题精炼 A.丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 考向二　酶的特性及探究实验 3.(2025·江苏，8)为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是 √ 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液 ② 加入2mL淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林试剂，再60℃水浴加热 真题精炼 　　　丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液，因为验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同，若加入蔗糖酶溶液则无法证明淀粉酶的作用特性，A不合理； 第一次水浴加热是为酶提供最适温度以催化反应，第二次水浴加热是斐林试剂与还原糖反应的条件，B不合理； 乙组(淀粉溶液＋蒸馏水)未加酶，若未显色说明淀粉本身不含还原糖，若显色则可能是底物被污染或分解，因此乙组结果可用于判断淀粉溶液中是否含有还原糖，C合理； 甲组(淀粉溶液＋淀粉酶溶液)水解产物为葡萄糖(还原糖)，与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色，丙组(蔗糖溶液＋淀粉酶溶液)无水解产物，故丙组出现蓝色，D不合理。 真题精炼 注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。 4.(2022·广东，13)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见表。下列分析错误的是 组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%) ① 9 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 ⑤ 5 ＋ 40 30 真题精炼 A.该酶的催化活性依赖于CaCl2 B.结合①②组的相关变量分析，自变量为温度 C.该酶催化反应的最适温度为70℃，最适pH为9 D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物 √ 组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%) ① 9 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 ⑤ 5 ＋ 40 30 真题精炼 02 影响酶促反应的因素分析 27 概念1、酶促反应速率 是指单位时间内酶催化底物转化为产物的量，通常用单位时间内底物减少或产物增加的速率表示，通常以mol/(L·min)为单位。‌‌ 概念2、酶活力 酶活力的大小可以用在一定条件下所催化的化学反应的转化速率来表示，即酶催化的转化速率越快，酶的活力就越高; 反之，速率越慢，酶的活力就越低。 又称酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力。 酶促反应速率 ≠ 酶活性，酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。 考点二 影响酶促反应的因素分析 一、酶促反应速率的影响因素 1、通过影响酶活性影响酶促反应速率 （1）温度和PH 据图丙、丁可知，不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH不变，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 考点二 影响酶促反应的因素分析 1、通过影响酶活性影响酶促反应速率 （2）酶的激活剂 有些酶在合成和初分泌时，没有催化活性，这种无活性状态的酶的前身物称为酶原。酶原在一定条件下，受某种因素的作用，酶原分子的部分肽键被水解，使分子结构发生改变，形成酶的活性中心，无活性的酶原转化成有活性的酶称酶原的激活。能促成这种转化、提高酶活性的物质，称为酶的激活剂。 激活剂大部分是无机离子或简单的有机化合物，如 Cl-是唾液淀粉酶的激活剂，Mg2+是DNA聚合酶的激活剂，所以PCR反应缓冲液中一般要加入Mg2+。 一、酶促反应速率的影响因素 考点二 影响酶促反应的因素分析 1、通过影响酶活性影响酶促反应速率 （3）酶的抑制剂 可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂 竞争性抑制剂 竞争性抑制剂与底物竞争结合到酶的活性位点，从而降低反应速率。增加底物可恢复 非竞争性抑制剂 非竞争性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，阻止酶与底物结合。 一、酶促反应速率的影响因素 考点二 影响酶促反应的因素分析 二、酶促反应速率的影响因素 2、底物浓度 底物浓度 酶浓度和酶活性 考点二 影响酶促反应的因素分析 3、酶浓度 成正比 二、酶促反应速率的影响因素 考点二 影响酶促反应的因素分析 二、酶促反应速率的影响因素 考点二 影响酶促反应的因素分析 影响酶促反应的曲线 请思考在不同条件下曲线①如何变化，并在图中绘制出相应的曲线。 (1)在①的基础上，增加酶浓度，请绘制曲线②。 提示　如图所示 拓展提升 35 (2)在①的基础上，增加反应物浓度，请绘制曲线③。 提示　如图所示 36 考向三　影响酶促反应的因素分析 5.(2025·四川，10)D－阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2＋可协助酶Y催化D－果糖转化为D－阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2＋条件)下，测定不同浓度D－果糖的转化率(转化率＝产物量/底物量×100%)，其变化趋势如图。下列叙述正确的是 A.升高反应温度，可进一步提高D－果糖转化率 B.D－果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强 C.若将Co2＋的浓度加倍，酶促反应速率也加倍 D.2 h时，三组中500 g·L－1果糖组产物量最高 √ 真题精炼 　　　题干中实验是在最适反应条件下进行的，升高温度会使酶的活性降低，从而降低D－果糖转化率，A错误； D－果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关，还与底物(D－果糖)的浓度、反应时间等因素有关， 所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强，B错误； Co2＋可协助酶Y催化反应，但Co2＋不是酶，将Co2＋的浓度加倍，不一定会使酶促反应速率加倍，酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响，C错误； 转化率＝产物量/底物量×100%,2 h时，500 g·L－1果糖组的转化率不是最高，但底物量是最多的，且转化率也较高，根据产物量＝底物量×转化率，可知其产物量最高，D正确。 真题精炼 6.(2025·浙江1月选考，10)取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。 据表分析，下列叙述正确的是 A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B.组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C.若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4～6min D.若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄清时间为6min √ 组别 1 2 3 4 5 温度/℃ 27 37 47 57 67 滤液变澄清时间/min 16 9 4 6 50min未澄清 真题精炼 　　　滤液变澄清的时间越短，酶促反应速率越快，说明该蛋白酶活性越高，故滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关，A错误，B正确； 若实验温度为52℃，则滤液变澄清的时间可能低于4min，C错误； 组5的酶已经高温失活，无法恢复活性，D错误。 真题精炼 一、基础排查 1.判断下列关于酶的作用和本质的叙述 (1)在探究不同条件对过氧化氢分解速率的影响实验中，研究者采用了自变量控制中的减法原理(　　) × 提示　在探究不同条件对过氧化氢分解速率的影响实验中，研究者采用了自变量控制中的加法原理。 (2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量(　　) × 提示　酶的作用是降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供能量。 (3)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸(　　) 提示　酶分子在催化反应完成后仍可再发挥催化作用，而不是被降解。 (4)李比希坚持认为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菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用，这一观点缺乏观察或实验证据的支持(　　) (5)在葡萄糖溶液中加入不含酵母菌细胞的酵母菌细胞提取液，观察酒精产生与否，是结束巴斯德与李比希争执的有力实验证据(　　) (6)酶是由活细胞产生的，是只能在细胞内起催化作用的蛋白质(　　) 提示　酶可以在细胞外起作用，绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。 × √ × √ 2.判断下列有关酶特性及探究实验的叙述 (1)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(　　) (2)每一种酶只能催化一种或一类化学反应(　　) (3)酶在强酸、强碱和高温、低温条件下均会因酶的空间结构被破坏而变性失活(　　) √ 提示　低温会抑制酶的活性，但酶的空间结构不会被破坏。 √ × (4)酶通常是在低温、低pH条件下进行保存的(　　) × 提示　酶通常在低温、适宜pH条件下进行保存。 (6)探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用，需选用碘液对其因变量进行检测(　　) (5)探究酶的高效性实验，可用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解，待H2O2完全分解后，检测产生的气体总量(　　) × 提示　由于碘液不能鉴定蔗糖是否水解，故利用淀粉酶、淀粉和蔗糖为材料验证酶的专一性时，不能选用碘液对其因变量进行检测。 × 提示　由于两组底物的量相同，因此若两组的H2O2都完全分解后，产生的气体总量会相等，此方式无法达到实验目的。 (7)探究pH对淀粉酶活性的影响，需要选用斐林试剂对其因变量进行检测 (　　) 提示　淀粉在酸性条件下会分解，故不可用淀粉酶探究pH对酶活性的影响。 (8)探究pH对酶活性影响的实验步骤：加酶→调pH→加底物→混匀→观察 (　　) (9)探究温度对酶活性的影响实验，可以用H2O2的分解速率来衡量酶活性 (　　) 提示　H2O2的分解同时受到温度影响，不能用于探究温度对酶活性的影响。 × √ × (10)探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，可选择双缩脲试剂检测实验结果(　　) 提示　探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，不可选择双缩脲试剂检测实验结果，因为不同温度下的蛋白酶均可以与双缩脲试剂发生颜色反应，而呈现紫色。 (11)新鲜糯玉米用85℃的水热烫处理2min，可较好地保持甜味，推测加热破坏了淀粉酶的活性(　　) 提示　糯玉米用85℃的水热烫处理2min，可较好地保持甜味，是因为高温破坏了将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性。 × × $