高考生物第一轮复习酶.ppt
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1、 第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶酶在代谢中的作用(酶在代谢中的作用()酶的本质酶的本质产生场所产生场所酶的作用酶的作用活细胞活细胞产生的产生的具有催化作用具有催化作用的的是是有机物有机物。一类一类大部分酶是蛋白质,也有少数是大部分酶是蛋白质,也有少数是RNARNA。一、酶的本质一、酶的本质什么是酶什么是酶?活细胞产生酶的具体部位活细胞产生酶的具体部位:核糖体或细胞核核糖体或细胞核催化剂催化剂:改变化学反应速率,而本身的质量改变化学反应速率,而本身的质量 和化学性质在反应前后都没有变化的物质和化学性质在反应前后都没
2、有变化的物质催化剂只是催化剂只是加快加快反应速率反应速率,缩短反应所需时间,缩短反应所需时间,并不改变化学平衡并不改变化学平衡分子从分子从常态常态变为容易发生化学反应的变为容易发生化学反应的活跃状态活跃状态所所需要的能量需要的能量二、酶的作用机理二、酶的作用机理-降低降低活化能活化能图中是一种酶促反应图中是一种酶促反应P+Q R,曲线曲线E表示在没表示在没有酶时此反应的过程。在有酶时此反应的过程。在t1时,将催化此反应时,将催化此反应的酶加于反应混合物中。则表示此反应进程的酶加于反应混合物中。则表示此反应进程的曲线是的曲线是()t1AEBCDC时间时间 RPQ下图是人体内某化学反应的图解,其中
3、英文字母代表物质,数字下图是人体内某化学反应的图解,其中英文字母代表物质,数字表示反应过程,据图说明:表示反应过程,据图说明:(1)图中代表酶的是)图中代表酶的是。做出判断的依据是做出判断的依据是。(2)从图)从图1和和2可以反映出酶具有可以反映出酶具有性,做出判断的依据是性,做出判断的依据是。(3)如果)如果D代表蔗糖,那么代表蔗糖,那么E、F则是则是和和。反应前后酶本身不发生变化反应前后酶本身不发生变化A专一专一在在B、C、D物质同时存在时,只催化物质同时存在时,只催化D物质物质果糖果糖葡萄糖葡萄糖酶具有专一性酶具有专一性每一种酶只能催化一种每一种酶只能催化一种种或一类化学反应。种或一类化
4、学反应。酶的催化效率是无机催酶的催化效率是无机催化剂的化剂的10107 7 10 1013 13 倍倍酶的特性:酶的特性:酶具有高效性酶具有高效性 酶的作用酶的作用条件温和性条件温和性1 1)需要适宜)需要适宜pHpH值值2 2)需要适宜的温度)需要适宜的温度三三:酶浓度对酶促反应的影响:酶浓度对酶促反应的影响:底物浓度对酶促反应的影响:底物浓度对酶促反应的影响:pHpH对酶促反应的影响:对酶促反应的影响:温度对酶促反应的影响:温度对酶促反应的影响:三、影响酶作用的因素:三、影响酶作用的因素:如如图图甲甲是是过过氧氧化化氢氢酶酶活活性性受受pH影影响响的的示示意意图图,图图乙乙表表示示在在最最
5、适适温温度度下下,pHb时时,H2O2分分解解产产生生O2的的量量随随时时间间的的变变化化情情况况。若若该该酶酶促促反反应应过过程程中中某某一一个个条条件件发发生生变变化化,下列下列说说法正确的是法正确的是()ApHa时,时,E点下移,点下移,D点左移点左移BpHc时,时,E点为点为0C温度降低时,温度降低时,E点不变,点不变,D点右移点右移DH2O2的量增加时,的量增加时,E点下移,点下移,D点左移点左移C不变不变右右不变不变上上右右底物(反应物)的利用率或底物(反应物)的利用率或生成物的生成速率生成物的生成速率温度更低酶活性更低温度更低酶活性更低底物浓度底物浓度酶浓度酶浓度3B6.影响酶催
6、化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。下图表示在最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。有关说法正确的是 ()A.若在B点增加酶的浓度,反应速率会减慢 B.若在A点提高反应温度,反应速率会加快 C.若在C点增加反应物浓度,反应速率将加快D 若在A点增加反应物浓度,反应速率将加快 D下列有关酶的叙述正确的是下列有关酶的叙述正确的是A高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性B酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质C细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶D细胞质中没有作用于细胞质
7、中没有作用于DNA的解旋酶的解旋酶C例下图表示细菌的反应程序,在这个程序中例下图表示细菌的反应程序,在这个程序中一种氨基酸从另一种氨基酸通过酶的作用产生。一种氨基酸从另一种氨基酸通过酶的作用产生。1到到6代表不同的氨基酸,代表不同的氨基酸,v到到Z代表不同的酶。代表不同的酶。所有氨基酸对生命都是重要的。原始种的细菌所有氨基酸对生命都是重要的。原始种的细菌只需要氨基酸只需要氨基酸1,而细菌的变种只有在培养基中,而细菌的变种只有在培养基中提供氨基酸提供氨基酸1、2、5才能生存,则在该变种细菌才能生存,则在该变种细菌不存在的酶是不存在的酶是 ()AV、W BW、Y CY、Z DV、ZD将乳清蛋白、淀
8、粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内,调整适量水混合装入一容器内,调整pHpH至至2.02.0,保存,保存在在3737的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物质是的物质是A A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B B唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水酶在催化生物体内的化学反应时,反应速率与很多因素酶在催化生物体内的化学反应
9、时,反应速率与很多因素有关。下列曲线中有关。下列曲线中正确正确的是的是(假设其他条件都是适宜且稳定的)(假设其他条件都是适宜且稳定的)()反反应应速速率率温度温度反反应应速速率率酶浓度酶浓度反反应应速速率率反应物浓度反应物浓度反反应应速速率率PHPH值值ABCD温度温度C实验设计的基本思路一、确定变量:一、确定变量:从实验目的中获取从实验目的中获取实验变量(实验中人为控制变化的条件)实验变量(实验中人为控制变化的条件)二、设计实验步骤:二、设计实验步骤:必须遵循对照实验的原则必须遵循对照实验的原则,单一变量原则单一变量原则,等量原则等量原则 1.材料初步处理、仪器分组编号材料初步处理、仪器分组
10、编号 2.各组不同处理各组不同处理三、预期实验结果和结论三、预期实验结果和结论:结论容易从目的中获得,由结论反推结果。结论容易从目的中获得,由结论反推结果。凡实验中涉及到两组或两组以上,所用器材需用凡实验中涉及到两组或两组以上,所用器材需用1 1、2 2、33或或A A、B B、CC或甲、乙、丙或甲、乙、丙等加以编号便于区分。等加以编号便于区分。实验组施加实验变量实验组施加实验变量对照组不施加实验变量对照组不施加实验变量 3.观察实验现象并记录。观察实验现象并记录。验证实验结果是唯一的,结论是已知的。探究实验结果有各种可能,结论未知验证实验结果是唯一的,结论是已知的。探究实验结果有各种可能,结
11、论未知 无无少量较多较多 很多很多火星变亮火星变亮 复燃复燃对照组对照组实验组实验组自自变变量量因因变变量量实验实验:比较过氧化氢酶在不同条件下的分解比较过氧化氢酶在不同条件下的分解1.酶的高效性.“比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的催化效率”实验注意问实验注意问题题(1)实验时必须用)实验时必须用新鲜的新鲜的、刚从活的动物体中取、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料。出的肝脏作实验材料。(2)实验中使用)实验中使用肝脏的研磨液肝脏的研磨液,可以加大肝细胞,可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积,从内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积,从而加速过氧化氢的分解。
12、而加速过氧化氢的分解。(3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能合用一支不能合用一支滴管,滴管,因为酶的催化效率具有高效性,少量酶带因为酶的催化效率具有高效性,少量酶带入入FeCl3 溶液中会影响实验结果的准确性,甚至溶液中会影响实验结果的准确性,甚至使人产生错觉,作出错误的判断。使人产生错觉,作出错误的判断。二二.酶的特性酶的特性1.酶的高效性只有把酶同无机催化剂进行对比时才能说酶具只有把酶同无机催化剂进行对比时才能说酶具有高效性有高效性1.1.高效性高效性 2.2.专一性专一性 3.3.反应条件的温和性反应条件的温和性 2.酶的专一性酶的专一性一种酶只能催化一种或一类
13、化一种酶只能催化一种或一类化学反应。学反应。思考思考:淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用2.实验步骤实验步骤:P49(1)温度对酶的活性有什么影响?3.酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和小结与继续研究:小结与继续研究:酶具有高效性和专一性;那么它的这两个特性酶具有高效性和专一性;那么它的这两个特性的发挥是不是在任何条件下都可以呢?的发挥是不是在任何条件下都可以呢?T对酶活性的影响曲线对酶活性的影响曲线高温使酶变高温使酶变性失活性失活,活活性不能恢复性不能恢复;低温仅降低温仅降低活性低活性,不不失活失活,活性活性可恢复可恢复.请尝试应用科学探究的步骤请尝试应用科学探究的步
14、骤(1)提出问题提出问题(2)作出假设作出假设(3)设计实验设计实验确定自变量确定自变量温度对酶的活性有什么影响?温度对酶的活性有什么影响?温度会影响酶的活性温度会影响酶的活性温度温度除控制的自变量外,其它条件应相同且处于最适合的除控制的自变量外,其它条件应相同且处于最适合的状态状态实验步骤实验步骤:写的过程注意无关变量的控制及三个原则的遵守写的过程注意无关变量的控制及三个原则的遵守(4)进行实验进行实验(5)分析结果分析结果,得出结论得出结论(4)表达和交流表达和交流D如何找到酶活性最高时的温度?如何找到酶活性最高时的温度?在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到
15、一起疑问:疑问:60时,为什么肉块长时间不能被分解?时,为什么肉块长时间不能被分解?(2)(2)探究探究PHPH对酶活性的影响对酶活性的影响提出问题:PH对酶的活性有什么影响?作出假设:作出假设:过酸、过碱都会影响酶的活性。过酸、过碱都会影响酶的活性。实验设计:实验设计:1.1.确定自变量?你将设定哪几个确定自变量?你将设定哪几个PHPH?因变量是什么?因变量是什么?2.2.实验步骤实验步骤:P49-50P49-50如何找到酶活性最高时的如何找到酶活性最高时的pH?(2)PH对酶活性的影响对酶活性的影响在过酸过在过酸过碱环境中碱环境中,酶失去活酶失去活性性,活性不活性不能恢复能恢复.我们知道口
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