2021年2021-2021同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5章+第1节降低化学反应活化能的酶和答案.docx

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1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案第 1 节降低化学反应活化能的酶学习目标核心素养1说明酶的作用.本质和特性；2.说明温度和 pH 对酶活性的影响；3.在探究试验中 ，学会掌握自变量以及设置对比试验和重复试验；1通过探究酶化学本质和特性的试验， 养成归纳和演绎的科学思维方式； 2.通过试验探究温度.酸碱度对酶促反应的速率的影响 ，提高试验设计和试验结果分析的才能；一.酶在细胞代谢中的作用1 细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着很多化学反应，统称

2、为细胞代谢；(2)细胞代谢的条件：需酶的催化；(3)意义：细胞代谢为细胞生命活动的基础；2 比较过氧化氢在不同条件下的分解试验(1)试验原理水浴加热2H 2O2 或FeCl3溶液或过氧化氢酶(2)试验过程和现象2H 2OO2试管编号试剂处理现象12 mL H 2O2 溶液常温几乎无气泡产生22 mL H 2O2 溶液90 水浴加热有较少气泡32 mL H 2O2 溶液3.5%FeCl 3 溶液 2 滴有较多气泡42 mL H 2O2 溶液新奇肝脏研磨液2 滴有大量气泡- 1 - / 15第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - -

3、 - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案(3)试验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高；(4)试验中变量的掌握自变量：人为掌握的对试验对象进行处理的因素；如本试验中氯化铁溶液和肝脏研磨液等；因变量：因自变量转变而变化的变量；如本试验中H 2O2 分解速率；无关变量：除自变量外，试验过程中仍存在的一些对试验结果造成影响的可变因素，如肝脏的新奇程度等；(5)对比试验除作为自变量的因素外，其余因素都保持一样，并将结果进行比较的试验；对比试验一般要设置对比组和试验组；3 酶的作用原理(1

4、)活化能：分子从常态转变为简单发生化学反应的活跃状态所需要的能量；(2)原理：酶降低活化能的作用更显著；(3)意义：使细胞代谢能在温顺条件下快速进行；二.酶的本质及特性1 酶的本质产生场所：活细胞 生理作用：催化作用化学本质：蛋白质或 RNA2 酶的特性 连线提示 ： b ca3温度和 pH 对酶活性的影响(1)低温时，酶活性很低，但酶的空间结构稳固；(2)最适温度或 pH ，酶的活性最高；(3)高温.过酸或过碱时，酶的空间结构遭到破坏，酶永久失活；- 2 - / 15第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - -

5、- - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案1酶在生物体内有催化和调剂作用；()2酶为活细胞产生的具有催化作用的蛋白质；()3有些酶中含有核糖，有些酶在体外可以发挥作用；()4加热能够促进H2O2 分解，为由于加热使H 2O2 得到了能量；()5酶催化作用能提高化学反应的活化能，使化学反应顺当进行；()6 pH 过高或过低都会转变酶的空间结构；()7在温度过高或过低时，酶均能失去活性；()8温度. pH 主要通过影响酶活性来影响酶促反应速率；()提示 ：1酶在生物体内有催化作用， 没有调剂作用；2有些酶为 RNA ；34

6、.5酶催化作用的原理为降低化学反应的活化能；67温度过低时 ，酶的活性被抑制 ， 但酶不失活；8酶的作用和本质 问 题 探 究 1在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的四组试验中，哪一组为对比组？滴加过肝脏研磨液的滴管可否再去滴加FeCl3 溶液？提示： 第 1 组；不能；否就会有少量的过氧化氢酶带到滴加FeCl3 溶液的试验组中， 干扰试验结果的精确性；2加热和无机催化剂都可降低化学反应的活化能吗？提示： 加热可供应化学反应所需活化能， 提高反应速率；无机催化剂可降低- 3 - / 15第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - -

7、- - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案活化能；3甲.乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示，请摸索：(1)甲.乙两种酶的化学本质为否相同？提示 ：观看曲线图可知 ，甲酶的活性始终保持不变，说明甲酶能抗击该种蛋白酶的降解 ， 就甲酶的化学本质不为蛋白质而为RNA ， 乙酶能被蛋白酶破坏 ，活性降低 ，就乙酶为蛋白质；(2)乙酶活性转变的机制为什么？提示 ：乙酶被降解的过程中其分子结构会发生转变， 从而丢失活性； 归 纳 总 结 1酶本质的探究2. 酶的本质和作用原理(1)酶的

8、本质化学本质绝大多数为蛋白质少数为 RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核 (主要)- 4 - / 15第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案来源一般活细胞中均能产生生理功能具有生物催化功能(2)酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能， 分析如下：图中 ac和 bc段分别表示无催化剂催化和有酶催化时反应进行所需要的活化能；如将酶变为无机催化剂，就 b 在纵轴上向上移动

9、；用加热的方法不能降低活化能 ，但会供应活化能；易错提示 ：有关酶的四个易错点(1)酶并不都为蛋白质 ， 有的酶为 RNA ；(2)酶不仅在细胞内发挥作用， 在细胞外和体外都可以发挥作用； (3)酶作用的实质为降低了化学反应的活化能， 不为供应能量； (4)并不为具有分泌功能的细胞才能产生酶，活细胞都能产生酶；1以下关于酶的表达中正确选项() A酶能调剂生物体的生命活动 B一般说来，活细胞都能产生酶 C酶都为在核糖体上合成的 D全部的酶与双缩脲试剂发生作用，都可产生紫色反应B此题考查的为酶的产生.化学本质和作用；酶具有催化作用，不能调剂- 5 - / 15第 5 页，共 15 页 - - -

10、- - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案生物体的生命活动；酶由活细胞产生；绝大部分酶为蛋白质 ， 在核糖体上合成 ， 可与双缩脲试剂发生紫色反应 ，少部分酶为 RNA ，不为在核糖体上合成的 ， 不能与双缩脲试剂反应呈紫色； 2下图为酶的作用模型，识图并结合有关学问判定以下表达有误的为()A无酶催化时，发生化学反应所需的活化能较高 B酶起作用的部位为细胞内或细胞外 C酶的基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸 D图中的 a 指发生化学反

11、应需供应的能量D图中的 a 为有酶催化时 ， 发生化学反应降低的活化能；问题探究 酶的特性及相关曲线分析1很多加酶洗衣粉标有“请勿用60 以上的热水，以免洗衣粉失效”；你能说出其中的理论依据吗？提示： 温度过高会影响酶的活性，甚至酶会因高温变性而失活；2过酸.过碱.高温.低温对酶促反应速率的影响一样吗？提示 ：不一样 ， 过酸.过碱.高温都会使酶变性失活，而低温只为抑制酶的活性， 酶分子结构未被破坏 ， 温度上升后可复原活性；3从蛋白质的结构和特点方面分析，在过酸.过碱或温度过高的条件下，酶为什么会失活？该如何储存酶？提示： 过酸.过碱和高温使蛋白质变性失活， 应在低温顺相宜 pH 下储存酶；

12、 归 纳 总 结 1表示酶高效性的曲线 (图 1)- 6 - / 15第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案图 1图 2(1)与无机催化剂相比 ， 酶的催化效率更高；(2)催化剂只会缩短达到化学平稳所需的时间， 不转变化学反应的平稳点；2表示酶专一性的曲线 (图 2)(1)在 A 反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶 A 催化 A反应物的反应；(2)在 A 反应物中加入酶B，

13、反应速率和未加酶时相同，说明酶 B 不催化 A 反应物的反应；3底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响甲乙(在底物充分情形下 )(1)甲图：在其他条件相宜.酶量肯定的情形下， 酶促反应速率随底物浓度增加而加快 ，但当底物达到肯定浓度后，受酶数量限制 ，酶促反应速率不再增加；(2)乙图：在底物充分.其他条件相宜的情形下， 酶促反应速率与酶浓度成正比；4 温度. pH 对酶的活性的影响图 a- 7 - / 15第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲

14、义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案图 b图 c(1)图 a 说明： 在最适 pH 时，酶的催化作用最强 ，高于或低于最适pH ，酶的催化作用将减弱；过酸.过碱都会使酶失活；不同的酶最适pH 不同；(2)图 b 说明： 在肯定温度范畴内 ，随温度的上升 ，酶的催化作用增强 ，超过这一范畴酶催化作用将减弱；低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活；(3)图 c 说明：反应溶液中酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度；易错提示 ：(1)适量增加酶的浓度会提高反应速率， 但生成物的量不会增加；如适当增加反应物的浓度，提高反应速率的同时生成物的量会增加；(2)不同因素影响酶促反应速率的本质不

15、同；温度和 pH 为通过影响酶的活性而影响酶促反应速率的； 底物浓度和酶浓度为通过影响酶与底物的接触而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性；1下图表示酶活性与温度的关系；以下表达中正确选项()A当反应温度由t2 调到最适温度时，酶活性下降- 8 - / 15第 8 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案B当反应温度由t1 调到最适温度时，酶活性上升 C酶活性在 t2 时比 t1 高，故 t2 时更适

16、合酶的储存D酶活性在 t1 时比 t2 低，说明 t1 时酶的空间结构破坏更严峻B由图可知 ，在肯定温度范畴内 ，随温度的上升酶活性增强，t1 属于此范畴；超过相宜温度后 ，酶活性随温度上升而下降，t2 属于此范畴； 在高温没有使酶失活的范畴内 ，酶活性可随温度的变化而变化， 只有较高的温度才能破坏酶的空间结构；2如下列图在不同条件下的酶促反应速率变化曲线，据图分析以下表达错误选项()A影响 AB 段反应速率的主要因素为底物浓度B影响 BC 段反应速率的主要限制因素可能为酶量C温度导致曲线和的反应速率不同 D曲线显示，该酶促反应的最适温度为37 D图中有温度和底物浓度两个影响反应速率的因素；曲

17、线在达到饱和点前(AB 段)限制因素为横坐标表示的因素 底物浓度；达到饱和点后的限制因素为底物浓度以外的因素， 如温度.酶的数量等；曲线 和的反应速率不同为由温度不同造成的；曲线表示的温度仅比另外两种温度更相宜， 但不肯定为最适温度； 技法总结 ：(1)在分析温度和pH 对酶活性影响的曲线时 ， 要借助数学中分段函数的思想 ， 分段描述 ，即以最适温度 (pH) 为界限进行表述；(2)在解答此类问题时 ，要特殊关注纵坐标表示的为酶促反应速率，仍为生成- 9 - / 15第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - -

18、- - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案物的量；探究影响酶活性的条件问题探究 1可否用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？用淀粉酶探究pH 对酶活性的影响？为什么？提示 ：过氧化氢酶催化的底物为 H 2O2，H 2O2 在高温时分解； 强酸或强碱能催化淀粉水解 ，这样试验中就存在两个变量 (淀粉酶.强酸或强碱 )，会使试验结果受到干扰；2在探究温度对淀粉酶活性的影响的试验中，能否用斐林试剂来检测？ 提示： 不能；由于斐林试剂与仍原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该试验需严格掌握不同的温度；归纳总结 1试验原理

19、(1)酶活性：酶对化学反应的催化效率；(2)淀粉水解淀粉检测：加入碘液 ， 溶液变蓝色；淀粉酶可催化淀粉水解；酸性环境可以使部分淀粉水解；(3)H 2O2 分解 H 2O2 可分解为 H 2O 和 O2； H 2O2 可在 H 2O2 酶的催化作用下快速分解；常温下 H 2O2 易分解 ，高温可以使 H 2O2 分解加快；2试验方案设计与预期结果- 10 - / 15第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应

20、活化能的酶和答案比较项目探究温度对酶活性的影响探究 pH 对酶活性的影响试验材料淀粉溶液.淀粉酶溶液H 2O2 溶液.H 2O2 酶溶液无关变量变量掌握自变量反应物与酶的量.溶液pH等应相宜且相同先将反应物溶液与酶溶液在各 梯度温度下分别保温， 然后混合反应物与酶的量.温度等应相宜且相同先将反应物溶液与酶溶液分别调至各梯度 pH， 然后混合因变量检测滴加碘液 ， 观看溶液颜色变化观看气泡产生的快慢预期结果酶活性较低时 ，溶液变为蓝色酶活性较低时 ，气泡产生较慢特殊提示：酶相关试验探究的 “宜”与“ 不宜”(1)如挑选淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度 ， 检测底物被分解的试剂 “ 宜”选用碘液 ，“

21、 不宜” 选用斐林试剂 ，由于用斐林试剂鉴定时需水浴加热 ，而该试验中需严格掌握温度；(2)在探究酶的相宜温度的试验中 ，“ 不宜” 挑选过氧化氢 (H 2O2)和过氧化氢酶作试验材料 ，由于过氧化氢 (H 2O2)在常温常压时就能分解 ，加热的条件下分解会加快，从而影响试验结果；(3)在探究 pH 对酶活性影响时 ，“ 宜”保证酶的最适温度 (排除温度干扰 )，且将酶溶液的 pH 调至试验要求的 pH 后再让反应物与酶接触 ，“ 不宜” 在未达到预设 pH 前，让反应物与酶接触；甲.乙两位同学环绕酶的特性进行了如下探究试验，请你运用所学学问，指出三位同学试验中存在的问题，并提出修正方案；(1

22、)甲同学探究 pH 对酶活性的影响；取12 支试管并编号为1 12，分别加- 11 - / 15第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案入一个体积为 0.3 cm3 的蛋白块， 调剂各试管的 pH 分别为 112；同时向 12 支试管内各加入相应pH 的等量的胰蛋白酶；均放入盛有冰水的大烧杯内一段时 间；观看并记录各试管中蛋白块消逝的时间；存在问题： ；_修正方案： ；_(2)乙同学探究温度

23、对酶活性的影响：取6 支试管并编号为A.A1.B.B1.C.C1；在试管 A.B.C 中都加入等量的淀粉溶液，在试管 A1.B1.C1 中都加入等量且适量的淀粉酶溶液；将试管 A.A1 放入 60 水中， 将试管 B.B1 放入100 水中，将试管 C.C1 放入冰水中，维护 5 min ；分别将 A1.B1.C1 中的淀粉酶溶液注入 A.B.C 三支试管的淀粉溶液中，摇匀后，在相应温度下维护 5min；取出 A.B.C 三支试管，用斐林试剂检测试验结果；存在问题： ；_修正方案： ；_解析(1)探究 pH 对酶活性的影响试验中 ，自变量为不同的pH ，温度为无关变量 ，无关变量在各组应保持相

24、同且相宜， 防止对试验结果的干扰；由于试验 所用的酶为胰蛋白酶 ，因此该试验应把12 支试管放入 37 的水浴中保温相同时间， 由于该温度为酶的最适温度；(2)使用斐林试剂检测时要水浴加热处理， 会改变试验中的自变量 (温度)，对试验结果造成影响 ，特殊为冰水组 ，酶并未失活 ，在加热过程中活性会逐步增强 ，从而使底物分解；因此可改用碘液检测 ， 再依据颜色深浅 ，判定底物的分解程度；答案(1)无关变量 (或温度 )不相宜应把 12 支试管放入 37 的水浴中保温相同时间(2)检测结果的试剂不合适应当为取出试管，各加入等量的碘液课堂小结 学问网络构建核心语句背诵- 12 - / 15第 12

25、页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案1细胞代谢为细胞内每时每刻都进行着的各种化学反应 ， 为细胞生命活动的基础；2加热使反应物获得了能量，反应速率加快；3同无机催化剂相比 ，酶降低活化能的作用更显著 ，因而催化效率更高；4酶为活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶为蛋白质；5酶具有专一性和高效性 ，作用条件较温顺；6低温抑制酶活性 ，但不破坏酶的分子结构；7. 高温.过酸.过碱都会导致酶

26、分子结构破坏而永久失去活性；1以下关于酶的表达，正确选项() A酶为具有分泌功能的细胞产生的 B酶供应了反应过程所必需的活化能 C高温或 pH 转变会导致酶结构的转变D酶分子在催化反应完成后立刻被降解成氨基酸C此题考查酶的产生.作用和特点；酶为活细胞产生的，作用为降低活化能；过酸.过碱和高温都会转变酶分子的结构；酶为生物催化剂，反应前后酶分- 13 - / 15第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能

27、的酶和答案子的结构不会发生转变；2下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物.酶.生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号为()ABCA从图中可以看出图形D参加酶催化的反应，并在反应后能保持结构和性质 不 变 ， 故 图 形 应 为 酶 ； 3纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH 7 9 克/升，在 7080 条件下作用 12 小时，褪浆率仅为50% 60% ；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在相宜温度时只需5 分钟，褪浆率达100% ，这一事实说明 () A酶具有多样性B酶具有高效性C酶具有专一性D酶具有溶解性B由题意可知 ，少量淀粉酶比 NaOH 褪浆所用时间短

28、得多 ，褪浆率高得多 ，说明酶具有高效性； 4以下环境因素的转变会使人体唾液淀粉酶的活性逐步增大的为() A温度由 0 上升到 37 B温度由 100 降低到 37 C pH 由 2 上 升 到 7 D pH 由 12 降低到 7A 酶在高温.过酸.过碱的条件下会失活变性 ， 不再复原；唾液淀粉酶的最适温度为 37 ， 最适 pH 在 7 左右，因此 B.C.D 条件均已使唾液淀粉酶失活变性了 ，应选 A；5以下 A.B.C 三图表示酶浓度肯定时，反应速率和反应物浓度.温度.pH 的关系，请据图回答以下问题；- 14 - / 15第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - -

29、-精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5 章+第 1 节降低化学反应活化能的酶和答案ABC(1) 图A中， 反应 物达 到某 一浓 度时 ， 反应 速 率不再 上升 ， 其原 因为 ；_ (2)图 B 中， b 点对应的温度称 ； (3)图 C 中， c 点到 d 点的曲线急剧下降，其缘由为 ；_ (4)将装有酶与反应物的甲.乙两支试管分别放入12 和 75 的水浴锅中，20min后 取 出 ， 转 入37 的 水 浴 锅 中 保 温 ， 两 试 管 内 的 反 应 情 况 ：甲 ，乙 ；答案(1)受反应液中酶浓度的限制(2)酶反应的最适温度(3)pH 上升，酶活性下降(4)速度加快不反应- 15 - / 15第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - - -