2027届高三生物一轮复习 课件 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，依据高考评价体系梳理了酶的本质、作用机理、特性及影响因素四大核心考点，结合近3年高考真题分析，明确“酶的特性”“影响酶促反应速率的因素”占比超60%的高频考点分布，归纳实验分析、曲线解读等常考题型。 课件亮点在于“考点精讲+真题实战+素养提升”的备考模式，如通过2026年河北高考活化能曲线题，运用科学思维构建“变量分析-模型解读”答题框架，结合探究温度对酶活性影响实验，培养学生探究实践能力。特设“易错警示”专栏，指导学生规避实验材料选择等常见错误，助力教师精准教学，提升学生高考冲刺效率。

第8讲 降低化学反应活化能的酶 >>>2027届生物学一轮复习 1.什么是细胞代谢？细胞的代谢的主要场所是？ 2.酶的本质？合成原料？合成场所？ 问题： 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。主要场所是细胞质基质。 考点1 酶的本质 一、酶的概念 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大数酶是蛋白质。(课本P81) 二、概念解读 蛋白质 RNA 核糖核苷酸 核糖体 活细胞 催化 判断： 1.能产生激素的细胞一定能产生酶。（ ） 2.酶具有调节、催化等多种功能。（ ） 3.酶只在细胞内起催化作用。（ ） 4.酶可以重复多次利用，不会立即被降解。( ) √ × × √ 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(主要用于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、奥尔特曼 萨姆纳 即时训练 1.成书于1716年的《康熙字典》收录了酶字，对“酶”的解释为“酒母也”；酶本质的发现经历了几代人的努力。下列有关酶本质的探索发现过程的叙述，错误的是（ ） A．巴斯德和李比希关于“糖类是怎么变成酒精的”观点都有其局限性 B．萨姆纳从刀豆种子中提取出纯酶，并进一步证明了少数酶不是蛋白质 C．毕希纳将从酵母菌细胞中提取到的、能将糖液变成酒的物质称为酿酶 D．施旺发现，胃腺分泌物与盐酸混合物对肉类的分解能力明显高于盐酸 2.（课本P80）给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是不是蛋白质吗？请简略写出实验步骤。 B 将该酶结晶制备成酶溶液，在试管中加入2mL酶溶液，再滴加双缩脲试剂A液1mL，摇匀后再滴加双缩脲试剂B液4滴摇匀，观察是否出现紫色反应。 考点2 酶的作用及机理 一、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验原理 2H2O2 2H2O + O2 反应条件 1.不处理 2.加热 3.加FeCl3 4.加肝脏研磨液(过氧化氢酶) 2.过程、结果及结论 对照 促进 过氧化氢 加热能加快H2O2的分解;FeCl3、过氧化氢酶能催化H2O2的分解；与FeCl3相比，过氧化氢酶的催化效率更高(高效性)。  均加入2ml过氧化氢 3.实验分析 均加入2ml过氧化氢 (1)2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多，为什么？ 一样多，几支试管的H2O2溶液的体积和浓度都相同。 (2)请你根据实验结果构建数学模型 “——”不加催化剂 “——”加无机催化剂 “——”加酶 时间 产物的量 酶(催化剂)只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变最终生成物的量。 3.实验分析 均加入2ml过氧化氢 (3)实验过程的变量分析 温度和催化剂种类 产生气泡数目多少、带火星卫生香的复燃情况 变量的类型 科学方法——控制变量和设计对照实验 自变量 因变量 无关变量 人为控制的对实验对象进行处理的因素。 因自变量改变而变化的变量。 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。(要求：相同且适宜) 对照实验： 除作为自变量的因素外，其余因素（无关因素）都保持一致， 并将结果进行比较的实验。 对照组 实验组 通常把未经过处理的一组(自然状态下或者已知实验结果的一组)称为对照组。 通常把经过控制处理的一组(或者未知实验结果的一组)称为实验组。 二、酶的作用机理 1.酶催化作用的原理（机理）： 。 2.活化能:分子从常态转变为 的活跃状态所需要的 。 降低化学反应的活化能 容易发生化学反应 能量 活化能 =峰顶能量-反应物起点能量 加热可以为反应物提供能量但不能降低活化能，催化剂则可以降低活化能。 二、酶的作用机理 3.酶作用机理的曲线图分析 (1)不加催化剂、加入无机催化剂和加入酶的曲线分别是：____________。 (2)不加催化剂、加入无机催化剂和加入酶反应所需要的活化能分别是___________。 (3)酶降低的活化能是_______。 (4)无机催化剂降低的活化能是_____。 A、B、C E2、E1、E3 E2-E3 E2-E1 4.意义：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。 使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。 即时训练 1. .在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，相关叙述错误的是（ ） A．①④实验组合的自变量是催化剂 B．该实验的因变量是过氧化氢的分解速率 C．②③④促进过氧化氢分解的原理相同 D．③④反应最终产生的气体量基本相同 C 2.(2026湖南高考）关于过氧化氢酶的叙述，错误的是（ ） A．过氧化氢酶可以降低H2O2分解反应所需的活化能 B．若用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，应设置不加酶的对照组 C．持续升高H2O2浓度不一定加快过氧化氢酶的酶促反应速率 D．过氧化氢酶活性随pH降低而降低，随pH升高而升高 D 即时训练 3. (2026河北高考)酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示，下列分析错误的是（ ） A．图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e B．图1所示为放能反应，图2所示为吸能反应 C．与①反应相比，②反应所需的条件一般较温和 D．图2所示反应中酶促反应的活化能为f D 产物能量下降为放能，上升为吸能 活化能=峰顶能量-反应物起点能量 考点3 酶的特性 酶的催化效率一般是无机催化剂的107~1013倍 一、酶具有高效性 ——高效性、专一性、作用条件较温和 a、b相比说明酶具有高效性。 a、c相比说明酶具有催化作用。 考点3 酶的特性 二、酶具有专一性 1.每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如脲酶只能催化尿素分解；过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解 2.酶专一性的物理模型(钥匙学说) 图中A表示______; B表示 _________________; E、F表示_______________。 酶 被酶A催化的底物 B被分解后的产物 设计思路 方案二：底物相同，酶不同 方案一：酶相同，底物不同 A组：淀粉酶+淀粉 B组：淀粉酶+蔗糖 A组：淀粉酶+淀粉 B组：蔗糖酶+淀粉 思考：两个方案分别可以用什么试剂检验？ 斐林试剂 碘液或者斐林试剂 碘液不能检测出蔗糖是否被分解 考点3 酶的特性 3.探究酶的专一性实验 方案一：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(酶相同底物不同) 实验步骤书写： 1.取甲和乙两支试管，向甲试管中加入2mL可溶性淀粉溶液，乙试管中加入2mL蔗糖溶液； 2.向甲、乙试管中各加入新鲜淀粉酶溶液2mL，摇匀后置于60℃水浴锅中保温5min； 3.向甲、乙试管中各加入斐林试剂2mL，摇匀后50~65℃水浴加热2min； 4.观察记录甲、乙试管的颜色变化。 预期实验结果和结论书写： 甲试管有砖红色沉淀生成，乙试管没有砖红色沉淀。结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。 考点3 酶的特性 3.探究酶的专一性实验 方案二：探究淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用(酶不同底物相同) 请你写出实验步骤： 1.取两支试管，编号为甲和乙，两支试管均加入2mL可溶性淀粉溶液 2.向甲、乙试管分别2ml的淀粉酶溶液和2ml的蔗糖酶溶液，轻轻震荡，然后置于60℃左右的热水中保温5min 3.取出试管，各滴入2滴碘液，震荡 4.观察两支试管的颜色变化。 请你写出预期实验结果和结论： 甲试管不变蓝，乙试管变蓝。结论：淀粉只能被淀粉酶催化水解，不能被蔗糖酶催化水解，酶的作用具有专一性。 考点3 酶的特性 3.探究酶的专一性实验 考点3 酶的特性 三、酶的作用条件较温和 1.酶促反应一般是在比较温和的条件下进行的 催化效率最高的温度/pH称为酶的最适温度/pH。 保存酶的条件:低温、最适pH。 考点3 酶的特性 2.探究温度对酶活性的影响 【实验1】某生物小组探究温度对酶活性的影响，用α-淀粉酶溶液和淀粉溶液作为实验材料，设计实验，回答下列相关问题。实验步骤： （1）取6支试管编号，分别加入等量的淀粉溶液。 （2）在6支试管中依次加入等量的α-淀粉酶溶液。 （3）迅速将6支试管分别放入0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃的水浴锅中保温5min。 （4）取出试管，各加入等量的斐林试剂，将每支试管放在60℃的水浴锅中水浴1min，观察各试管的溶液中颜色变化。 请指出上述实验方案中存在的两处错误，并加以改正。 ①在没有设定温度前淀粉酶和淀粉已经发生反应，将步骤(2)和步骤(3)颠倒。 ②在第(4)步中，用斐林试剂鉴别还原糖，水浴加热会干扰实验，将加入斐林试剂改为加入等量碘液，观察各试管中溶液颜色变化。 考点3 酶的特性 2.探究温度对酶活性的影响 【实验2】为探究温度对淀粉酶的酶活力的影响，某生物小组在10~70℃间设置了7个温度条件，实验结果如图所示。 思考： 1.把实验材料换成过氧化氢和过氧化氢酶是否可行？ 在20~40℃内设置一系列更小的温度梯度，同样的方法比较不同温度下该酶的活性。 2.实验结果可知该淀粉酶的最适温度的范围是_________，欲测定该酶的最适温度，下一步的做法是? 20~40℃ H2O2不稳定，受热易分解，探究温度不选过氧化氢酶。 考点3 酶的特性 3.探究pH对酶活性的影响 【实验3】为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，研究小组进行了如下实验。 材料用具：新鲜鸡肝，3%H2O2溶液，缓冲液（pH=5.0、pH=6.0、pH=7.0、pH=8.0），1mL注射器A，20mL注射器B，硅胶管，蒸馏水等。 实验装置： 实验步骤: ①制备鲜肝匀浆：称取适量新鲜鸡肝，按1：10的质量体积比加入蒸馏水研磨充分，然后进行离心，取上清液即得肝匀浆。②用注射器A吸取0.2mL鲜肝匀浆，使用注射器B依次吸取适量pH=5.0的缓冲液和适量3%H2O2溶液。③用硅胶管连接A、B注射器，并将鲜肝匀浆迅速推入另一注射器，同时开始计时。④准确记录0.5min、1.0min时对应注射器内体积变化。⑤以相同的方法分别测得pH值分别为6.0、7.0、8.0时的氧气释放量，每个pH值重复测定3次。 任务：请你设计一个实验结果记录表，以记录实验结果。 淀粉在酸性条件易分解，探究pH不选淀粉。 考点3 酶的特性 3.探究pH对酶活性的影响 实验结果记录表的绘制： 1.表格组成:标题、行标、列标、数据格； 2.找出自变量，确定对照组和实验组，并确定观察指标，及因变量； 3.一般行标、列标都可以是自变量，斜格为因变量（如果要平行重复多次测量，可在原来每组上继续分组） 4.注意单位 5.0 6.0 7.0 0.5 1.0 pH 气体体积(mL) 时间(min) pH对H2O2酶活性影响的实验结果记录表 考点3 酶的特性 4.探究温度和pH对酶活性影响的实验注意事项 1.酶具有高效性，底物与酶一结合就会反应，因此酶(和底物)要先在不同温度(pH)下处理后再混合。 2.探究温度对酶活性的影响该实验不能用_______作为材料，因为_____________________。可用淀粉来探究温度对酶活性的影响，且检测时只能用______，不能用_________，因为该试剂需要__________，而该实验需要严格控制温度这个自变量。 H2O2受热会加快分解 H2O2 碘液 斐林试剂 水浴加热 3.探究pH对酶活性的影响，不能用________作为材料，因为____________________________。 淀粉 酸性条件下会促进淀粉分解 即时训练 1. 下列关于酶的特性及实验的叙述，正确的是（　　） A．强酸、强碱、高温或低温都会破坏酶的空间结构从而影响酶活性 B．食物中的蛋白酶进入消化道后对人体对蛋白质的消化不起作用 C．利用淀粉和蔗糖验证酶专一性的实验中，可用碘液进行检测 D．胰蛋白酶通过降低化学反应的活化能从而实现对生命活动的调节 2.下列关于酶的特性及影响因素的叙述，正确的是（ ） A．同无机催化剂相比，酶能降低化学反应的活化能，故其催化效率较高 B．酶在低温条件下活性降低，升温至适宜温度后其活性可恢复 C．人体中的酶催化反应的最适pH均接近中性，体现了酶的作用条件较温和 D．酶促反应体系中提高酶的浓度会使反应速率持续升高 B B 即时训练 2.“诱导契合学说”的核心是酶与底物结合时，酶的空间构象会发生改变，使酶的活性中心与底物精准结合，从而催化反应。某团队以α-淀粉酶为研究对象，基于“诱导契合学说”探究其催化淀粉水解的机制，过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．淀粉与α-淀粉酶结合前，酶的活性中心构象并未与淀粉完全互补 B．淀粉与α-淀粉酶结合时，只有酶的空间结构发生改变，淀粉结构不变 C．产物从酶上脱落后，酶活性中心构象恢复原状，说明酶可反复催化反应 D．该学说可解释α-淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解的情况 B 即时训练 3.科研人员探究pH对过氧化氢酶活性的影响，如图表示不同pH缓冲液下产生的气体体积。下列叙述正确的是（　　） A．各实验组应保持相同且适宜的温度，目的是避免温度影响H2O2的分解 B．当pH<7.0时，图中随pH逐渐上升，单位时间产生的气体体积逐渐增多 C．当pH>7.0时，随着pH的逐渐上升，产生的气体体积可减少至0 D．pH通过影响酶的活性直接影响酶促反应速率，不影响有活性的酶数量 B 自然状态下过氧化氢也可以分解 思考： 1.什么是酶活性？ 2.酶活性的表示方法？ 酶催化特定化学反应的能力。 酶催化某一化学反应的速率。 反应速率可以测量：单位时间内反应物的消耗量或单位时间内产物的生成量。 考点4 影响酶促反应速率的因素 1.温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率 思考：改变pH，酶的最适温度是否会发生变化？改变温度，酶的最适pH是否会发生变化？ 从丙、丁图可知反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 考点4 影响酶促反应速率的因素 考点4 影响酶促反应速率的因素 2.酶浓度通过影响底物和酶的接触面积来影响酶促反应速率 成正比 请你在①的基础上，绘制出增加酶浓度的曲线②。 ② 考点4 影响酶促反应速率的因素 3.底物浓度通过影响底物和酶的接触面积来影响酶促反应速率 底物浓度 酶浓 度和酶活性 请你在①的基础上，绘制出增加底物浓度的曲线③。 ③ 思考：增加酶的数量后，A点如何变化？ 往右上方移动 考点4 影响酶促反应速率的因素 4.酶的抑制剂 ——可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂 竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应。 非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。 增大底物浓度可降低抑制作用。 不可逆 考点4 影响酶促反应速率的因素 4.酶的抑制剂 ——可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂 请你在①的基础上，绘制出添加竞争性抑制剂的曲线④和添加非竞争性抑制剂的曲线⑤。 ④ ⑤ 即时训练 1.(2026湖北高考)为探究某种酶的活性，某同学在最适温度C条件下，测得不同底物浓度下对应的反应速率，结果如下表。 下列叙述错误的是（ ） A．若将1号试管的原酶液稀释10倍，其反应速率会下降 B．若3号试管反应温度改为37℃，其反应速率会下降 C．若4号试管多加1倍酶量，其反应速率会升高 D．实验说明底物浓度过高不利于该酶促反应进行 D 即时训练 2.(2025广西高考)研究人员探究了不同浓度的油菜蜂花粉多酚（以下简称“多酚”）和药物Q对胰脂肪酶活性的影响（图a）；以及不同pH处理多酚后，多酚对该酶的酶促水解速率的影响（图b）。下列说法正确的是（　　） A．单位时间内甘油的生成量，可作为以上实验的检测指标 B．在催化脂肪水解过程中，胰脂肪酶提供了大量的活化能 C．相同浓度下，药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果强于多酚 D．比较不同pH处理后的多酚，乙组对胰脂肪酶活性的抑制效果最弱 A 即时训练 3.酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如图1所示。不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2所示。下列分析错误的是（　　） A．该实验的自变量是抑制剂种类和底物浓度 B．可用酶催化某一化学反应的速率表示酶活性 C．结合图1和图2分析抑制剂Ⅱ属于竞争性抑制剂 D．据图1分析，随着底物浓度升高，抑制剂Ⅰ的抑制作用逐渐减小 C 降低化学反应活化能的酶 (比较过氧化氢在不同条件下的分解) 作用 酶具有催化作用能显著降低活化能 绝大多数酶是蛋白质;少数酶是RNA—核酶 本质 特性 可调节 高效性 条件温和 专一性 比较FeCl₃和过氧化氢酶对H2O2的分解 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 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 酶活性 抑制剂 激活剂 酶促反应速率 酶浓度 底物浓度 影响因素 温度：低温抑制酶活性(不失活), 高温使酶失活影响因素 pH：过酸、过碱会使酶变性失活 抑制剂：竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂 实验专题 方法1：从实验设计中获取 在实验的分组设计中，不同实验组（或实验组与对照组）之间唯一不同的条件即为自变量。 一、自变量的推断 举例： (1)实验将植物分为“强光组、中光组、弱光组”; (2)实验步骤：①选身体健康、发育正常、年龄性别和体重相同的幼龄大鼠若干，随机均分为A、B两组，分笼饲养； ②A组大鼠每天都饲喂适量普通饲料，B组大鼠饲喂等量的添加皮革蛋白粉的饲料； ③A、B两组大鼠均在相同且适宜的条件下饲养一段时间； ④检查大鼠的生长状况，统计各组大鼠的体重及发育情况。 自变量为光照强度 自变量为饲料是否添加皮革蛋白粉 方法2：从实验目的获取(常用) 一、自变量的推断 实验目的中“探究/验证/研究/观察”的关键词后，直接对应的“被改变”的因素即为自变量。 举例： (1)科研人员探究了三种褐变抑制剂在不同浓度条件下对多酚氧化酶活性的影响。 (2)为探究高光强下转基因水稻光合速率的提升是否与PEP羧化酶基因导入有关。 自变量为抑制剂的种类和浓度 自变量为是否导入PEP羧化酶基因 方法3：从图表坐标(曲线/表格)获取 一、自变量的推断 举例： 自变量为酶液浓度、揉捻时间、酶的种类 横坐标（X轴）通常是自变量（如时间、温度）；表格里表头或行/列项目（如pH值、NaCl浓度）通常就是自变量。 自变量为供水情况、氮素水平 为研究水分与氮肥供应对玉米产量的影响 二、实验思路的书写 1.分组编号。(取xx情况相同的材料分为甲、乙、丙……等x组) 2.对不同组别施加不同的处理。(甲组xx处理，乙组xx处理……，其他条件一致) 3.实验结果的观察与记录。(滴加鉴定试剂观察变化 / 一段时间后测定xxx指标 / 观察xxx生理活动变化) 典例：有研究表明，干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以某种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论(简要写出实验思路)。 取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。 验证性实验： 探究性实验： (1)探究××对××的作用/影响 结论：××对××的有促进/抑制/无明显作用； ××作用比xx更强。 结论：××通过增加（降低）××来提高（降低、缓解……）××。 (2)探究××的机制 三、实验结论的书写 实验结论即实验目的 $