2011高考生物第一轮复习 第5章 第1节降低化学反应活化能的酶精品课件 新人教版必修1.ppt
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1、知识内容知识内容考纲要求考纲要求(1)酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用(2)ATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用(3)光合作用的基本过程光合作用的基本过程(4)影响光合作用速率的环境因素影响光合作用速率的环境因素(5)细胞呼吸细胞呼吸(1)探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件(2)绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离(3)探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式参考考试参考考试目标与要求目标与要求(1)酶的特性以及外界因素对酶活性的影响实酶的特性以及外界因素对酶活性的影响实验验(2)ATP的性质以及的性质以及ATP的来源和去路的来源和去路(3)细胞呼吸的过程、影响因素
2、、应用和相关细胞呼吸的过程、影响因素、应用和相关实验分析实验分析(4)光合色素的种类、颜色、生理作用及实验光合色素的种类、颜色、生理作用及实验(5)光合作用过程以及影响光合作用效率的因光合作用过程以及影响光合作用效率的因素分析、提高光合作用效率的措施和相关实素分析、提高光合作用效率的措施和相关实验分析验分析(6)线粒体和叶绿体结构和功能的统一线粒体和叶绿体结构和功能的统一(7)细胞呼吸和光合作用的综合分析和计算细胞呼吸和光合作用的综合分析和计算第第1 1节降低化学反应活化能的酶节降低化学反应活化能的酶一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用1细胞代谢:细胞代谢:细胞中每时每刻进行着的许
3、细胞中每时每刻进行着的许多多_,是细胞生命活动的基础。,是细胞生命活动的基础。2酶的作用:酶的作用:通过通过“比较过氧化氢在不同比较过氧化氢在不同条件下的分解条件下的分解”实验,可以说明酶在细胞代实验,可以说明酶在细胞代谢中具有谢中具有_作用,同时还证明了酶与无作用,同时还证明了酶与无机催化剂相比,具有机催化剂相比,具有_的特性。的特性。3酶的作用机理:酶的作用机理:降低化学反应的降低化学反应的_。化学反应化学反应催化催化高效性高效性活化能活化能二、酶的本质二、酶的本质1酶本质的探索过程酶本质的探索过程(1)巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。活动
4、无关。 活酵母细活酵母细胞胞某种物质某种物质(3)毕希纳毕希纳(德国德国):获得不含酵母细胞的提取液,:获得不含酵母细胞的提取液,但未能分离鉴定出酶。但未能分离鉴定出酶。 (4)萨姆纳萨姆纳(美国美国):1926年用丙酮提取出了刀年用丙酮提取出了刀豆种子中的豆种子中的_,并证明了脲酶是,并证明了脲酶是_。 (5)切赫和奥特曼切赫和奥特曼(美国美国):20世纪世纪80年代,发现年代,发现少数少数_也具有催化功能。也具有催化功能。脲酶脲酶蛋白质蛋白质RNA2酶的本质:酶的本质:酶是酶是_产生的具催化产生的具催化功能的有机物,其中绝大多数酶是功能的有机物,其中绝大多数酶是_,少数酶是少数酶是_。活细
5、胞活细胞蛋白质蛋白质RNA三、酶的特性三、酶的特性1_:酶的催化效率大约是无机催酶的催化效率大约是无机催化化剂的剂的1071013倍。倍。2专一性:专一性:一种酶只能催化一种酶只能催化_化化学反应。学反应。高效性高效性一种或一类一种或一类3酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和:酶所催化的化学:酶所催化的化学反应一般是在反应一般是在_的条件下进行的,的条件下进行的,过酸、过碱或温度过高,都会使酶的过酸、过碱或温度过高,都会使酶的_遭到破坏,使酶永久失活;而在遭到破坏,使酶永久失活;而在低温下,酶的活性低温下,酶的活性_,但不会失活。,但不会失活。比较温和比较温和空间结构空间结构降低降低一、与酶相
6、关的常见误区辨析一、与酶相关的常见误区辨析正常说法正常说法错误说法错误说法产生产生细胞细胞凡是活细胞都能产凡是活细胞都能产生生(不考虑哺乳动不考虑哺乳动物成熟红细胞物成熟红细胞)具有分泌功能的具有分泌功能的细胞才能产生细胞才能产生产生产生场所场所多数酶产自核糖体,多数酶产自核糖体,但但RNA酶除外酶除外酶都产自核糖体酶都产自核糖体正常说法正常说法错误说法错误说法化学本化学本质质有机物有机物(或多数是或多数是蛋白质,少数为蛋白质,少数为RNA)蛋白质蛋白质组成单组成单位位氨基酸或核糖核氨基酸或核糖核苷酸苷酸氨基酸氨基酸作用场作用场所所既可在细胞内,既可在细胞内,也可在细胞外、也可在细胞外、体外发
7、挥作用体外发挥作用只在细胞内起催只在细胞内起催化作用化作用正常说法正常说法错误说法错误说法温度影响温度影响低温影响酶的活低温影响酶的活性,不破坏酶的性,不破坏酶的结构,但高温使结构,但高温使酶变性失活酶变性失活低温引起酶的变低温引起酶的变性失活性失活作用作用酶只起催化作用酶只起催化作用酶具有调节、催酶具有调节、催化等多种功能化等多种功能来源来源生物体内合成生物体内合成有的来源于食物有的来源于食物1(山东省潍坊市模拟山东省潍坊市模拟)下列关于酶的叙述中,下列关于酶的叙述中,正确的是正确的是()A人体中酶的活性受温度、人体中酶的活性受温度、pH的影响,其的影响,其在人体的内外都能起作用在人体的内外
8、都能起作用B酶的形成都要经过核糖体的合成、内质酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等阶段网和高尔基体的加工等阶段C酶是活细胞产生的,它的化学本质是蛋酶是活细胞产生的,它的化学本质是蛋白质白质D酶是由腺体合成的物质酶是由腺体合成的物质【解析解析】在细胞内发挥作用的酶不需要经在细胞内发挥作用的酶不需要经过内质网和高尔基体的加工等阶段,如呼吸过内质网和高尔基体的加工等阶段,如呼吸氧化酶。酶是活细胞产生的具有催化作用的氧化酶。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,不仅仅是蛋白质,还有有机物,不仅仅是蛋白质,还有RNA。酶是。酶是由核糖体合成的物质,或者是由由核糖体合成的物质,或者是由D
9、NA转录产转录产生的生的RNA,不是由腺体合成的。,不是由腺体合成的。【答案答案】A二、与酶有关的图表、曲线解读二、与酶有关的图表、曲线解读1表示酶的高效性的曲线表示酶的高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。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。变化学反应的平衡点。2表示酶专一性的图解表示酶专一性的图解(1)图中图中A表示酶,表示酶,B表示被催化的反应物。表示被催化的反应物。(2)酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。酶和被催化的反
10、应物分子都有特定的结构。3影响酶活性的曲线影响酶活性的曲线(1)在一定温度在一定温度(pH)范围内,随着温度范围内,随着温度(pH)的的升高,酶的催化作用增强;超过酶的最适温升高,酶的催化作用增强;超过酶的最适温度度(pH)后,随着温度后,随着温度(pH)的升高,酶的催化的升高,酶的催化作用减弱。作用减弱。(2)过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶失去活性;而低温只是使酶的到破坏,使酶失去活性;而低温只是使酶的活性降低,酶的分子结构未遭到破坏,温度活性降低,酶的分子结构未遭到破坏,温度升高可恢复其活性。升高可恢复其活性。4反应物浓度和酶浓度对酶促
11、反应的影响反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)在其他条件适宜,酶浓度一定条件下,酶在其他条件适宜,酶浓度一定条件下,酶促反应速率随反应物浓度增加而加快;但当促反应速率随反应物浓度增加而加快;但当反应物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性反应物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。限制,酶促反应速率不再增加。(2)在反应物充足,其他条件适宜的情况下,在反应物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。酶促反应速率与酶浓度成正比。2下列关于影响酶活性的因素表示正确的下列关于影响酶活性的因素表示正确的是是()【解析解析】酶的浓度、底物浓度在一定范围酶的浓度、底物浓度
12、在一定范围内影响反应速度,但不影响酶的活性;酶的内影响反应速度,但不影响酶的活性;酶的活性易受温度、活性易受温度、pH的影响,其图像如下图:的影响,其图像如下图:因此因此B所述正确,而所述正确,而A、C、D皆错。皆错。【答案答案】B 实验:关于酶催化作用特点的实验实验:关于酶催化作用特点的实验实验一:比较过氧化氢在不同条件下的分实验一:比较过氧化氢在不同条件下的分解解酶的作用原理与高效性酶的作用原理与高效性2实验流程实验流程试管号试管号1234H2O2溶液溶液2 mL2mL2mL2mL温度温度常温常温90 常温常温常温常温FeCl3溶液溶液2滴滴肝脏研磨液肝脏研磨液2滴滴气泡释放量气泡释放量少
13、少多多较多较多多多卫生香燃烧卫生香燃烧较弱较弱剧烈剧烈较强较强剧烈剧烈结论结论酶可以降低反应的活化能,提酶可以降低反应的活化能,提高反应速率高反应速率 实验的第实验的第3、4号试管的对比,号试管的对比,可以说明酶的催化作用具有高效性,酶的作可以说明酶的催化作用具有高效性,酶的作用的高效性还可用以下实验说明:用的高效性还可用以下实验说明:(1)制备唾液,漱口后制备较纯净的唾液。制备唾液,漱口后制备较纯净的唾液。(2)将制备的唾液进行稀释后倒入试管。将唾将制备的唾液进行稀释后倒入试管。将唾液依次稀释液依次稀释10倍、倍、100倍、倍、1 000倍、倍、10 000倍倍等。等。(3)向经稀释的唾液中
14、分别加入等量的淀粉糊,向经稀释的唾液中分别加入等量的淀粉糊,37 水浴加热水浴加热30 min。(4)定时检测样液的变化。每隔定时检测样液的变化。每隔5 min取样用取样用碘液检测,观察颜色变化。碘液检测,观察颜色变化。实验二:探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验二:探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用证明酶的专一性证明酶的专一性(2)用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀来判定林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用,从而探索淀粉酶是否对二者都有催化作用,从而探索酶的专一性。酶的专一性。2实验流程实验流程序号序号
15、项目项目试管号试管号121注入可溶性淀粉注入可溶性淀粉溶液溶液2mL/2注入蔗糖溶液注入蔗糖溶液/2 mL3注入新鲜的淀粉注入新鲜的淀粉酶溶液酶溶液2 mL振振荡荡2 mL振振荡荡460 热水保温热水保温5 min5 min序号序号项目项目试管号试管号125加斐林试剂加斐林试剂2 mL振振荡荡2 mL振振荡荡6将试管下半部放将试管下半部放入热水中加热入热水中加热1 min1 min7观察实验结果观察实验结果有砖红有砖红色沉淀色沉淀无砖红无砖红色沉淀色沉淀结论结论淀粉酶只能催化淀粉的水解,不能淀粉酶只能催化淀粉的水解,不能催化蔗糖的水解催化蔗糖的水解实验三:实验三:“影响酶活性的条件影响酶活性的
16、条件”的探究分析的探究分析1温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响(1)原理解读原理解读淀粉淀粉唾液淀粉酶唾液淀粉酶麦芽糖麦芽糖麦芽糖麦芽糖斐林试剂斐林试剂产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,用斐林试剂,在水浴加热的情况下,根据是用斐林试剂,在水浴加热的情况下,根据是否出现砖红色沉淀及砖红色的深浅来判断酶否出现砖红色沉淀及砖红色的深浅来判断酶的活性。的活性。(2)实验设计思路实验设计思路(3)实验设计程序实验设计程序 淀粉淀粉酶淀粉淀粉酶 各自在所控制的温度下处理一段时间各自在所控制的温度下处理一段时间淀粉与相应温度的淀粉酶混合
17、淀粉与相应温度的淀粉酶混合在各自所控制的温度下保温一段时间在各自所控制的温度下保温一段时间分别加入等量斐林试剂,水浴加热分别加入等量斐林试剂,水浴加热2 min观察颜色变化观察颜色变化自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量温度温度淀粉分解量的多少淀粉分解量的多少(用是否出现砖红色用是否出现砖红色沉淀及砖红色深浅沉淀及砖红色深浅表示表示)淀粉和淀粉酶淀粉和淀粉酶的量、溶液的的量、溶液的pH、反应时、反应时间等间等(4)实验的变量分析)实验的变量分析2pH对酶活性的影响对酶活性的影响(1)原理解读原理解读2H2O2过氧化氢酶过氧化氢酶,2H2OO2;pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成量,影响酶
18、的活性,从而影响氧气的生成量,可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。氧气生成量的多少。(2)实验设计思路实验设计思路(3)实验设计程序实验设计程序取取n支试管支试管分别加入等量的质量分数为分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液的过氧化氢溶液用盐酸或用盐酸或NaOH溶液调整溶液调整出不同的出不同的pH(如如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)分别滴加等量的同种新鲜的质量分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为分数为20%的肝脏研磨液的肝脏研磨液用点燃但无火焰用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。的卫生香来
19、检验氧气的生成情况。1(2010年北京东城区期末年北京东城区期末)某人进行有关酶某人进行有关酶特性的实验,操作如下表所示。预计三支试特性的实验,操作如下表所示。预计三支试管的颜色变化分别是管的颜色变化分别是()试管编号试管编号淀粉糊淀粉糊实验处理实验处理(等量等量)2 mL煮沸的唾液碘液煮沸的唾液碘液2 mL唾液碘液唾液碘液2 mL蒸馏水碘液蒸馏水碘液A.、变蓝;变蓝;不变蓝不变蓝B、不变蓝;不变蓝;变蓝变蓝C、均不变蓝均不变蓝 D、均为蓝色均为蓝色【解析解析】本题考查通过对表格的分析与综合、本题考查通过对表格的分析与综合、正确获取信息并作出正确判断的能力。由表格正确获取信息并作出正确判断的能
20、力。由表格分析可知:因高温可以使酶变性,分析可知:因高温可以使酶变性,、号试号试管中的淀粉均未被水解,加碘后变蓝;管中的淀粉均未被水解,加碘后变蓝;号试号试管中的淀粉被水解后加碘不变蓝。故选管中的淀粉被水解后加碘不变蓝。故选A。【答案答案】A2下列关于酶的实验设计中最科学、严谨下列关于酶的实验设计中最科学、严谨的是的是()选项选项实验目的实验目的主要实验步骤主要实验步骤A酶催化具酶催化具有高效性有高效性实验组:实验组:2 mL 3%H2O21 mL过氧化氢酶保温过氧化氢酶保温5 min后观察气体的产生量后观察气体的产生量对照组:对照组:2 mL 3%H2O21 mL蒸馏水保温蒸馏水保温5 mi
21、n后观察气体的产生量后观察气体的产生量选项选项实验目的实验目的主要实验步骤主要实验步骤B有专一性有专一性酶催化具酶催化具实验组:实验组:2 mL 3%可可溶性淀粉溶性淀粉1 mL新鲜新鲜唾液保温唾液保温5 min后碘液后碘液检验对照组:检验对照组:2 mL 3%蔗糖溶液蔗糖溶液1 mL新新鲜唾液保温鲜唾液保温5 min后碘后碘液检验液检验选项选项实验目的实验目的主要实验步骤主要实验步骤C探究酶作用探究酶作用的适宜温度的适宜温度5 mL 3%可溶性淀粉可溶性淀粉2 mL新鲜唾液碘新鲜唾液碘液液每隔每隔5 min将溶液将溶液温度升高温度升高10 ,观察,观察溶液颜色变化溶液颜色变化选项选项实验目的
22、实验目的主要实验步骤主要实验步骤DpH影响影响酶酶的催化活的催化活性性向三支试管中依次各加向三支试管中依次各加入:入:2 mL 3%可溶性淀可溶性淀粉、粉、1 mL不同不同pH缓冲液缓冲液和和1 mL新鲜唾液,在适新鲜唾液,在适宜温度下保持宜温度下保持5 min后斐后斐林试剂检验林试剂检验【答案答案】D3(2008年广东高考年广东高考)生产中使用的普通淀粉生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在酶的最适温度在4060 之间,而极端耐热之间,而极端耐热淀粉酶在淀粉酶在100 仍能保持较高的活性,因此仍能保持较高的活性,因此具有更为广泛的应用前景。某同学正在设计具有更为广泛的应用前景。某同学正在设计一个
23、实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响,其中有些问题需要你的帮助。响,其中有些问题需要你的帮助。(1)此实验中除自变量和因变量外,还需要考此实验中除自变量和因变量外,还需要考虑虑_因素。因素。(2)在此实验中,因变量可以用碘液和斐林试在此实验中,因变量可以用碘液和斐林试剂检测,两种试剂各与何种物质反应生色?剂检测,两种试剂各与何种物质反应生色?检测的是底物还是产物?检测的是底物还是产物?_。(3)假设实验结果如下表,请绘图反映实验结假设实验结果如下表,请绘图反映实验结果。果。温度温度/10 20 30405060708090 100普通淀粉普通淀粉酶酶相对活
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