2027届高三生物人教版一轮复习课件专题四 第一讲 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“酶”专题，覆盖酶的本质、作用机制、相关实验及影响因素等核心考点，依据近三年考情分析明确酶的本质（3年33次）为高频考点，对接高考评价体系归纳选择、实验设计及综合题等考查形式，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题训练与应试技巧指导，通过2026年湖南、河北等真题解析，结合“四步法”曲线分析及实验“三宜五不宜”原则，培养科学思维与探究实践素养，助力学生掌握变量控制等答题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第1讲 降低化学反应活化能——酶 专题四 细胞的代谢 近三年（2024-2026）考情分析 专题 考点 命题热度 关联考点 专题四 细胞的代谢 酶的作用、本质（3年13次全国卷3年0次） ★★ 常以选择题的形式独立考察酶的各个知识，或结合其他实验考查 酶的作用特点 （3年33次，全国卷3年3次） ★★★★★ 常结合动物生命活动的调节、细胞代谢综合考查 酶相关实验及酶促反应影响因素 （3年12次，四川卷3年2次） ★★★★ 主要结合酶促反应的因素、稳态调节等知识考查 核酶——是具有催化活性的RNA 3 目录 酶相关实验 02 酶的概念，性质 01 酶作用的原理及特点 03 影响酶促反应速率的因素 04 酶的概念、性质 PART 1 叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2 线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量 核糖体： 氨基酸 多肽 酶 酶 酶 细胞代谢离不开酶！ 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： 细胞质基质 细胞代谢 酶的概念、本质 巴斯德之前 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德(微生物学家） 毕希纳 萨姆纳 李比希（化学家） 切赫、奥尔特曼 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用 引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样 脲酶是蛋白质 少数RNA也具有生物催化功能 酶本质的探究历程(连线) 酶的定义： 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。 酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应 底物：受酶催化而发生化学反应的分子叫底物（反应物） 酶的概念、本质 9 酶的相关实验 PART 2 化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________ 元素组成 合成原料 合成场所 来源 作用场所 生理功能 RNA 蛋白质 核糖核苷酸 氨基酸 核糖体 细胞核（真核生物） 细胞内、外及生物体外均能发挥作用 C、H、O、N、 C、H、O、N、P 具有催化作用 活细胞 酶的概念、本质 2H2O2 2H2O+O2 反应条件 不同条件 加热是化学反应常见的条件 Fe3+是无机催化剂 新鲜肝脏中含有过氧化氢酶 实验原理 1 实验1：比较过氧化氢在不同条件下的分解 通过O2产生量判断H2O2分解快慢 观察溶液中单位时间内产生气泡的多少 观察带火星的卫生香的复燃情况 检测方法 酶的相关实验 材料用具 2 质量分数为3%的FeCl3溶液 新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 材料： 保证H2O2酶的活性和数量 使H2O2酶与H2O2的充分接触，加快反应 新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液 酶的相关实验 实验结论 4 实验步骤和结果 3 (1)1、2号试管对照说明________________________________________。 (2)1、3号试管对照说明______________________________________ (3)1、4号试管对照说明______________________________。 (4) 3、4号试管对照说明______________________________________。 加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率 与无机催化剂相比，酶的催化效率更高 过氧化氢酶具有催化作用 FeCl3能促进过氧化氢的分解，提高反应速率 酶的相关实验 自变量 变量 无关变量 因变量 控制变量和 设计对照实验 控制变量和设计对照实验 实验中人为控制的对实验对象进行处理的因素 因自变量的改变而变化的变量 除自变量外，实验过程中对实验结果造成影响的可变因素 实验过程中的变化因素 科学方法 酶的相关实验 试管编号 1 2 3 4 一 二 三 观察 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 几乎无 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 反应条件 无关变量 H2O2浓度 H2O2剂量 气泡产生 带火星的卫生香 因变量 （相同 适宜） 步骤 变量 自变量 过氧化氢溶液的浓度、反应时间、肝脏的新鲜程度等 1、无关变量对实验结果没有影响吗？该实验的无关变量还有哪些？ 单一变量原则 酶的相关实验 试管编号 1 2 3 4 一 二 三 观察 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 几乎无 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 反应条件 无关变量 H2O2浓度 H2O2剂量 气泡产生 带火星的卫生香 因变量 （相同 适宜） 步骤 变量 自变量 单一变量原则 排除无关变量对实验结果的影响 2、什么是对照实验？设置对照组的意义？ 除自变量外，无关变量都保持相同且适宜的实验 酶的相关实验 对照实验的含义： 分组： 类型： 除自变量外，无关变量都保持相同且适宜的实验 一般设置对照组（1号试管）和实验组（2、3、4号试管） 空白对照：对照组不做任何处理（如1号试管） 相互对照：不另设对照组，几个实验组之间相互对照 （如2、3、4号试管） 自身对照：对照组和实验组在同一研究对象上进行 酶的相关实验 其中的每一组既是实验组也是其他组的对照组。 对照原则 可行性原则，科学性原则 平行重复原则 单一变量原则 实验设计原则 科学方法 酶的相关实验 酶活性: 酶催化特定化学反应的能力。 可用在一定条件下催化某一化学反应的速率表示。 思路: 1 底物 + 条件1 + 酶 2 底物 + 条件2 + 酶 3 底物 + 条件3 + 酶 ………… 一段时间后 检测 底物的减少量 或 产物的生成量 探究——影响酶活性的条件 酶的相关实验 【思考】1、你选择过氧化氢酶还是淀粉酶来探究温度对 酶活性的影响？ 选择淀粉酶。H2O2本身受热易分解，会对实验结果造成干扰。 3、对照组怎样设置？是否需要进行重复实验？ 2、本实验的自变量是什么？因变量是什么？如何控制自变量？怎样观察或检测因变量？ 自变量：温度。 至少设置低温、适宜温度、高温3个组进行相互对照，每组可重复实验，取平均值。 因变量：淀粉酶活性 检测：相同时间淀粉的剩余量或还原糖的生成量 注意：使用斐林试剂检验时需要水浴加热，会影响实验结果，应选用碘液检测。 实验2：探究温度对酶活性的影响 错误： 。 1、不应选用过氧化氢溶液作为反应底物； 2、温度梯度设置不合理； 3、不应选用斐林试剂作为检测试剂； 4、应先对底物和酶分别保温再混合。 步骤 项目 试管 1 2 1 加入过氧化氢溶液 5 mL 5 mL 2 加入过氧化氢酶溶液 3 mL 3 mL 3 混合后保温 0 ℃ 100℃ 4 加入斐林试剂 2滴 2滴 5 实验现象     案例：该实验是探究温度对酶活性的影响，请从中寻找4处错误。 酶的相关实验 1试管 2试管 3试管 4试管 5试管 6试管 加淀粉 2ml — 2ml — 2ml — 加淀粉酶 — 2ml — 2ml — 2ml 保温 混合 将2加入1中 将4加入3中 将6加入5中 反应 0℃冰水保温5min 60℃水浴保温5min 100℃水浴保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 结论 0℃冰水保温5min 60℃水浴保温5min 100℃水浴保温5min 变蓝 变蓝 不变蓝 温度对酶的活性有影响，温度过高或过低都会降低酶的活性 探究温度对酶活性的影响（用淀粉酶） υ/mmol. s -1 o t / 酶的活性受温度影响 A B C ①在最适温度时，酶的活性最高。 ②温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。 ③在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。 酶制剂适宜在低温下保存。 酶的相关实验 【思考】1、你选择过氧化氢酶还是淀粉酶来探究pH对 酶活性的影响？ 选择H2O2酶。酸能催化淀粉水解，会对实验结果造成干扰。 3、对照组怎样设置？是否需要进行重复实验？ 2、本实验的自变量是什么？因变量是什么？如何控制自变量？怎样观察或检测因变量？ 自变量：pH。 至少设置酸性、适宜pH、碱性3个组进行相互对照，每组可重复实验，取平均值。 因变量：H2O2酶活性 检测：相同时间H2O2的剩余量或O2的生成量 实验3：探究pH对酶活性的影响 实验 步骤 一 取三支试管，编号1、2、3。 三支试管都加入 ______________________ 二 1号试管中加入 _____________ 。 2号试管中加入等量 __________________。 3号试管中加入等量 _________________。 四 三支试管都加入 ，振荡，反应 实验现象 实验结论 2滴NaOH 2 mLH2O2溶液 产生少量气泡 产生少量气泡 酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性 2滴新鲜肝脏研磨液 稀盐酸 清水 产生大量气泡 酶的相关实验 26 酶的名称 最适pH 动物体内酶 6.5-8.0 植物体内酶 4.5-6.5 胰蛋白酶 8.0-9.0 胃蛋白酶 1.5-2.2 ①在最适pH下，酶的活性最高。 ②pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 ③过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。 酶的活性受pH的影响 A B C 酶的相关实验 27 酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜” 酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜” 酶的作用及特点 PART 3 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。 加热：为分子提供了能量 Fe3+：降低化学反应的活化能 酶：同无机催化剂相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。 酶的作用及其特点 无催化剂时所需的活化能 无机催化剂催化时所需的活化能 酶催化时所需的活化能 无机催化剂降低的活化能 酶降低的活化能 ① ② ④ ③ ⑤ 思考：①②③④⑤⑥的含义？ 酶的作用特点1： 酶具有高效性 ⑥ ⑥ 酶比无机催化剂多降低的活化能 酶的作用及其特点 酶高效性的曲线   (1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 酶的作用及其特点 33 酶的作用及其特点 酶的作用特点2：专一性 重难点、常考点分析：具有专一性的物质归纳总结 35 酶的作用特点3：作用条件温和 酶的作用及其特点 重点关注 (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0～4 ℃条件下保存。 (3)强酸或强碱都会破坏酶的结构。 酶的作用及其特点 影响酶促反应速率的因素 3、温度 4、pH值 1、底物浓度 2、酶浓度 通过影响酶的活性，进而影响酶促反应的速率。 底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触概率来影响酶促反应速率，并不影响酶的活性 （底物充足） （酶量一定） 0 反应物剩余量（相对值） PH 30℃ 33 ℃ 37 ℃ 35 ℃ 思考1： 左右图中的自变量分别为？ 思考2： 随pH改变该酶最适温度改变吗？随温度变化该酶的最适pH改变吗？ 这说明什么？ 反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度 反应溶液温度的变化不影响酶作用的最适pH 均为温度和pH值 剩的越多，反应速率越慢，酶活性越小 影响酶促反应速率的因素 “四步法”分析酶促反应的曲线模型 影响酶促反应速率的因素 返回导航 40 (1)酶并不改变化学反应的平衡点，也不能提供能量，只降低化学反应的活化能，从而缩短化学反应达到平衡的时间。 (2)酶在化学反应后并不失活，反应前后酶的化学性质和数量均保持不变。 (3)能产生激素的细胞一定能产生酶，但是能产生酶的细胞不一定能产生激素。 易错提醒 返回导航 41 (4)酶是化合物，亦可以作为底物被其他酶催化分解。 (5)酶并不只在细胞内起催化作用，酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用。 (6)酶不具有调节作用，酶只起催化作用。 (7)酶不能从食物中获得，是在活细胞中合成的。 (8)酶的结构并不是始终不变的，酶在催化过程中会发生可逆性的结构变化。 易错提醒 返回导航 42 课堂反馈与小结 PART 4 1．(必修1 P82“探究·实践”拓展)过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因是________________________。 2．(必修1 P85“科学·技术·社会”延伸)溶菌酶具有抗菌消炎作用的原因是_________________________。细菌性溶菌酶不能抵御真菌感染，原因是________________________________________________。 酶的空间结构遭到破坏 溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁 真菌和细菌细胞壁的组成成分不同，而酶具有专一性 深挖教材 返回导航 44 (必修1 P80“拓展应用”T3延伸)如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶在适宜条件下处理后酶活性与处理时间的关系，则A酶的化学本质可能为________，B酶的化学本质为________。B酶活性改变的原因是_________________________________________________________。 RNA 蛋白质 B酶被蛋白酶降解的过程中其分子结构会发生改变 深挖教材 返回导航 45 4多酚氧化酶(PPO)催化的酶促反应是储运过程中引起果蔬褐变和品质劣变的主因，果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸能延长保鲜时间。抑制剂与酶结合引起酶活性降低或丧失的过程称为失活作用。根据抑制剂与底物的关系可分为竞争性抑制和非竞争性抑制，图甲为两种抑制剂的作用机理模型，图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同 抑制剂的条件下，酶促反 应速率随底物浓度变化的 曲线，柠檬酸对PPO活性 的影响为曲线c对应情况。 [习题演练] (1)竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是什么？ 提示　竞争性抑制剂的分子结构与底物的非常相近，可以与底物竞争酶活性部位来影响催化效果。 [习题演练] (2)非竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是什么？ 提示　非竞争性抑制剂与酶结合后，诱导酶的空间结构发生改变，使酶失去活性。 [习题演练] (3)据图乙分析柠檬酸属于哪种酶抑制剂？其与高温等因素对酶的影响是否相似？ 提示　非竞争性抑制剂；相似。 [习题演练] [真题演练] 1.（2026·湖南·高考真题）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 √ [真题演练] 2（2026·河北·高考真题）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 √ [真题演练] 3（2025·浙江·高考真题）血红素是血红蛋白的组成成分，其合成的简要过程如图所示，其中甲、乙和丙代表不同的物质，酶X能催化甲和乙转变为丙，“(-)”表示抑制作用。   下列叙述正确的是（　　） A．酶X为甲和乙的活化提供了能量 B．与甲、乙结合后，酶X会发生不可逆的结构变化 C．血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性 D．随着甲和乙的浓度提高，酶X 催化反应的速率不断提高 √ [真题演练] 4（2026·湖北·高考真题）为探究某种酶的活性，某同学在最适温度25℃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 √ [真题演练] 5.（2026·北京·高考真题）MT是工业化生产海藻糖必需的酶，但天然MT热稳定性差。研究者将MT第216位的丙氨酸变为苏氨酸，获得热稳定性高的MT，提高了海藻糖生产效率。下列叙述错误的是（     ） A．温度和pH会影响MT的催化活性 B．第216位的丙氨酸对MT的专一性至关重要 C．为筛选热稳定性高的MT，应在较高温度下测定酶活性 D．对MT结构的改造属于蛋白质工程 √ 6.(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 √ [真题演练] 7.(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 [真题演练] 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(　　) × (2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量(　　) × (3)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸(　　) × 57 (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(　　) √ × √ 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(　　) √ √ × (4)酶通常是在低温、低pH条件下进行保存的(　　) × (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(　　) × × (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 (　　) (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 (　　) × √ × (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(　　) (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(　　) × × 1.(必修1P78)活化能是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。 2.(必修1P78)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。 3.(必修1P81)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。 4.(必修1P82)酶的专一性是指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。 要语必背 5.(必修1P84)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。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。 6.低温下酶的空间结构稳定，而酶的活性较低，因此，酶制剂适宜在低温下保存。 7.(必修1P82)酶催化特定化学反应的能力称为酶活性；酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。 返回 要语必背 FormatFactory : www.pcfreetime.com $