5.1降低化学反应活化能的酶课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第1节 降低化学反应活化能的酶 第5章 细胞的能量供应和利用 酶的作用和本质 第1 课 时 一、酶的本质 1.酶本质的发现 ：1) 认为活细胞才能参与酒精发酵； 2) 认为死细胞释放的物质参与发酵； 3) 总结都可以。将发酵的物质称为酿酶。 4)萨姆纳用丙酮从刀豆种子中提取到 酶，证明其为蛋白质。 5) 发现少数RNA也具有催化功能。 巴斯德 李比希 毕希纳 脲 切赫和 奥尔特曼 2.酶的本质：绝大多数酶是 ，少数是 。 （1）酶一定含有的元素是 ； 酶的单体是 ； 酶的合成场所一般是 ； （2）怎么证明一种酶是蛋白质还是RNA？ 3、酶是 细胞才能产生的物质。 双缩脲试剂 方法1 方法2 加蛋白酶 蛋白质 RNA CHON 氨基酸或核糖核苷酸 核糖体 活 二、酶的作用 1.酶作用： 。（反应前后酶 。） 催化剂的作用： ； 活化能：分子从 态转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量。 ⑤： 酶降低的活化能 无机催化剂降低的活化能 ④： ①： 化学反应所需的活化能。 ②： 无机催化剂催化时化学反应 所需的活化能。 ③： 酶催化时化学反应所需的 活化能。 与无机催化剂比，酶降低活化能的作用更显著 催化 不变 降低反应活化能 常 活跃 3.比较不同条件下H202的分解 （1）实验原理 反应条件 2 H2O2 2 H2O + O2 加热或Fe3+或过氧化氢酶 （2）实验材料 新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝 )研磨液（含较多的过氧化氢酶）、 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。 组别 1 2 3 4 过氧化氢（3%） 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 （3）实验过程及结果 无气泡 复燃 不复燃 不复燃 变亮 少量 较多 大量 （4）实验结论 酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化的催化效率。 （5）控制变量与设计对照实验 (1)自变量:实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素。 (2)因变量:因自变量改变而变化的变量。 (3)无关变量:实验中除因变量外的一些对因变量造成影响的可变因素， 无关变量应保持一致且最适。 (4)对照实验：除作为自变量的因素外，无关变量应保持一致且最适，并将结果进行比较的实验。一般分为对照组和实验组 组别 对照组 实验组 变量 1 2 3 4 过氧化氢 3%、2mL 反应条件 常温 90℃ FeCl3 2滴 肝脏研磨液2滴 结果 产生气泡 无气泡 少量 较多 大量 卫生香燃烧 情况 不复燃 不复燃 变亮 复燃 无关变量 自变量 因变量 因变量 1号试管即为空白对照 (5)实验设计遵循的基本原则 ①单一变量原则 ③等量原则 ②对照原则 酶的作用场所：细胞 、细胞 、 外（消化酶等） 三、酶的定义 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质 内 外 体 降低化学反应活化能的酶 小结 细胞代谢 比较过氧化氢在不同条件下的分解 酶本质的探索 大多数是蛋白质，少数是RNA 酶在细胞代谢中的作用 酶的本质 酶的作用机理：降低化学反应的活化能 课堂练习 1.【新情境・酶基础概念辨析】（25-26高一下·河北石家庄·期中）下列关于酶的叙述，正确的是（    ） 胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存 淀粉酶能为淀粉水解提供活化能 作为生物催化剂，酶作用的反应物不都是有机物 酶只能在细胞内发挥作用 【答案】C 2.【新情境・活化能概念辨析】（2026·陕西西安·模拟预测）下列反应过程中，不涉及降低化学反应活化能的是（　　） 盐酸催化脂肪水解 加热使过氧化氢分解加快 蛋白酶催化蛋白质水解 鸡肝研磨液催化过氧化氢分解 【答案】B 3．【新概念・核酶】（25-26高一下·广东汕头·期末）核酶可通过催化靶位点RNA链中化学键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子，从而阻断靶基因的表达，下列叙述正确的是（     ）   A．核酶的基本单位是氨基酸 B．核酶为反应提供活化能 C．核酶作用的是磷酸二酯键 D．核酶能将RNA彻底水解 【答案】C 4．【模式图・酶降低活化能能量曲线图】（25-26高一上·辽宁沈阳·阶段检测）下图是有关于酶作用相关的图像及曲线，其中E表示相关能量。下列描述错误的是（    ）   A．加热和用酶催化一般都可以加快化学反应，但其原理不相同 B．图中E1+E2段表示无催化剂催化时反应进行所需要的活化能 C．加酶催化化学反应时降低的活化能可以用E2表示 D．若将酶变为无机催化剂，则E2变大 【答案】C 5．【新概念・诱导契合模型】（2026·甘肃张掖·二模）酶的专一性可用“诱导契合模型”来解释，如图所示，该模型认为酶与底物结合时，酶活性中心构象发生改变，进而形成酶—底物复合物，催化反应发生。下列对该模型的分析正确的是（　　）   A．酶在反应后构象无法恢复，因此其催化效率逐渐下降 B．图示过程表明酶通过提供反应的活化能从而加速反应 C．若底物与酶结合后酶构象不变，则仍能形成酶—底物复合物 D．“诱导契合模型”的本质是蛋白质空间结构发生动态变化 【答案】D 单击此处添加大标题内容 6.[新情境・酶特性综合辨析】（25-26高一上·河南洛阳·期末）细胞代谢离不开酶。下列叙述正确的是（　　） “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，加热、Fe3+和酶对活化能的降低效果依次增强 酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质，反应前后其数量和性质不发生改变 酶具有专一性，因此一种酶只能在细胞内或细胞外其中一种环境中发挥作用 溶菌酶可溶解细菌的细胞壁，在临床上与抗生素混合使用，能够协同增强杀菌效果 【答案】A 7．【表格实验・淀粉酶专一性实验】（25-26高二下·广东深圳·期末）某同学在“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中，记录了不同时间（t1、t2、t3，且t1<t2<t3）下实验组的淀粉糊透明度（透明度数值越大表示淀粉水解越多）。下列有关该实验的说法，正确的是（　　） A．该实验的自变量为底物的种类 B．淀粉糊透明度增大说明酶活性增强 C．该实验体现了酶具有高效性和专一性 D．该实验可选用斐林试剂作为检测试剂 【答案】D 时间 t1 t2 t3 透明度数值 30 60 80 8【新情境・pH 对人体消化酶活性影响】（25-26高一下·湖南长沙·期末）科研人员探究pH对人体胃蛋白酶、胰淀粉酶活性的影响，测得酶促反应速率与酶空间结构完整性指标，发现两种酶的最适pH差异显著，且极端酸碱环境对酶结构的破坏具有不可逆性。下列说法正确的是（     ） 过酸、过碱会破坏酶的空间结构与肽键，导致酶永久失活 偏离最适pH时，酶活性下降仅由酶空间结构破坏导致 不同酶最适pH不同，体现酶催化作用的专一性特点 酶通过降低化学反应活化能提升反应速率，且不改变化学反应平衡点 【答案】D 第1节 降低化学反应活化能的酶 第5章 细胞的能量供应和利用 第2 课 时 酶的特性 一、酶的特性 1.高效性 原因：与无机催化剂比，酶降低活化能的作用更显著 设计实验验证酶具有高效性？ 自变量：催化剂的种类 因变量：反应速率 2.专一性： （1）定义：一种酶只能催化一种或一类反应。 （2）原因：酶具有独特的空间结构，只有与酶空间结构匹配的原料（底物）才能与酶结合，被酶催化。 注意：酶与底物结合后空间构象改变，反应结束后空间构象回复 （3）证明实验：原则：换酶不换底物或者换底物不换酶。 例如：淀粉、蔗糖、淀粉酶 检测试剂选碘液还是斐林试剂？ 斐林试剂与酶相比，无机催化剂催化的化学反应范围比较广。例如酸可催化蛋白质、脂肪、淀粉水解。 3.酶的作用需要温和的条件 （1）酶的活性：酶催化特定化学反应的能力。 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 区别pH和温度的依据是？ F→E酶的活性如何变？ 当pH由H适当升高，温度曲线怎么变？ 图示模型属于？ （2）酶活性最高的温度是最适温度；酶活性最高的pH是最适pH。 （3）温度和pH对酶活性的影响 不变 不变 数学 练习1．【多曲线图・底物浓度、温度、pH 酶促反应曲线】（25-26高一下·浙江绍兴·阶段检测）图为温度、pH及底物浓度与反应速率关系曲线图（注：曲线2的因素是温度）。下列叙述错误的是（    ）   A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸 B．曲线1中，B点时增加底物浓度对反应速率无明显影响 C．曲线2中C、E对应条件，酶的空间结构是相同的 D．曲线3中F点对应的条件不适宜对酶进行保存 【答案】C 酶失活条件： 等，破坏了酶的 ，不破坏 。酶保存条件： 温（低温不破坏酶空间结构， 酶的活性，升温后活性 ）、 pH。 高温、强酸、强碱、重金属、酒精等 空间结构 肽键 低 降低 恢复 最适 实验1：用α-淀粉酶和淀粉验证酶的作用需要适宜温度（定性实验）。 自变量：0℃、 60℃（最适温度）、100℃ 步骤：淀粉和淀粉酶分别 后再混合再在对应温度下 。 检测：用碘液还是斐林试剂？ H2O2不适合做该实验材料，因其100℃下 。 保温 保温 碘液 自动分解 实验2：用H2O2和H2O2酶验证酶的作用需要适宜的pH。 自变量：酸、中性、碱 操作步骤：先 →加 →加 。 常温下淀粉加某些酸存在时自动分解，所以一般不适合做该实验的材料。 酶 条件 底物 二、影响酶促反应速率的因素 1）因素：温度、pH、酶的量、底物的量。 温度、pH影响酶的 ，酶的量和底物的量影响 从而影响反应速率。 2）相关曲线： 活性 酶和底物结合的效率 A B (最适温度、最适pH) （酶量一定） A\B点限制因素分别是？ 降低酶量，画出对应的曲线2 降低温度，画出对应曲线3？ （3）竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂 竞争性抑制剂存在时，通过提高底物浓度可以提高反应速率 三、酶制剂应用 1） 酶能溶解细菌的细胞壁； 2）果胶酶分解果肉细胞壁的果胶，提高果汁的产量； 3）含酶牙膏分解口腔中的细菌； 4）多酶片中的消化酶有助于消化 5）胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，去除坏死组织，抑制污染微生物繁殖； 6）脂肪酶处理废油脂，制造生物柴油； 7）青霉素酰化酶将青霉素改造成杀菌力更强的青霉素 溶菌 练习2．【实验情境・酶实验材料选择】（25-26高二下·河南郑州·期末）社团活动课上，老师准备了以下材料：①新鲜的鸡肝研磨液；②质量分数为3%的H2O2溶液；③淀粉酶；④质量分数为3%的淀粉溶液；⑤质量分数为3%的蔗糖溶液；⑥斐林试剂；⑦碘液。请你选择合适的材料开展探究实验，下列对应关系正确的是（    ） A．选择③④⑦，可探究温度对淀粉酶活性的影响 B．选择③④⑤⑦，可验证淀粉酶具有专一性 C．选择③④⑦并补充不同pH缓冲液，可探究pH对淀粉酶活性的影响 D．选择①②并补充冰块、温水浴锅，可探究温度对酶活性的影响 【答案】A 练习3．【实验情境・抑制剂类型探究胰脂肪酶】（25-26高二下·河南郑州·期末）胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶，板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。酶的竞争性抑制剂与底物结构相似、非竞争性抑制剂可以与酶结合进而改变酶的空间结构。为研究板栗壳黄酮（CSF）对胰脂肪酶活性的影响，科研人员进行了下列实验。关于本实验的下列叙述中错误的是（    ）   A．由图可知，板栗壳黄酮能抑制胰脂肪酶活性并使其最适pH升高 B．若进一步增加脂肪浓度后图1曲线Ⅱ上升与Ⅰ接近，则CSF属于非竞争性抑制剂 C．若将pH调至8后重新进行图1实验，则A、B两点均会向下方移动并几乎重合 D．生产实践中可开发以板栗壳黄酮为主要成分的产品用于减肥减脂 【答案】B 谢谢 $