高三生物一轮复习第一讲 降低化学反应活化能的酶 .docx

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1、第一讲 降低化学反应活化能的酶 考点一 酶的本质、作用和特性细胞代谢：细胞内所有有序化学反应的总称。（细胞代谢会产生对细胞有害的物质，比如过氧化氢，但体内的过氧化氢酶能及时对过氧化氢分解。肝脏属于解毒器官）酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物，经反应生产的物质叫做产物。1、酶本质的探索历程(连线)及酶的基本概念图示活化能：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。2、比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）变量：实验过程中可以变化的因素。自变量：人为改变的变量。 因变量：随着自变量的变化而变化的变量。无关变量：除自变量外，对实验结果造成影响的变量。（可控性，相同

2、且适宜）对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。(对照组（一定有）、实验组（1组或多组）) 对比实验：(对照组（有或无）、实验组（至少2组，可实验组相互对照）)对照的类型：空白对照、条件对照、自身对照、相互对照、标准对照（探究性实验一般都需要设置对照，但也可以均为实验组，各组之间形成相互对照。验证性实验需设置对照组）对照实验的设计原则：三大原则单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗

3、、搅拌、振荡等)。对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同)，以便消除无关变量对实验结果的影响，增强实验结果的可信度。平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。（2）实验过程 注意事项：久置的肝脏中过氧化氢酶可能会被微生物分解而失效）肝脏研磨液（研磨可增大酶与过氧化氢接触面积，提高反应速率）滴加肝脏研磨液和氯化铁溶液时不能共用滴管（则影响结果的准确性）（4）正确理解酶的作用及原理I、酶的作用原理是降低反应的活化能（加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供活化能）。

4、提高反应速率，缩短到达平衡的时间，但并不改变反应的方向。酶和无机催化剂一样，在反应前后性质和数量保持不变（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。），但酶并非能终生发挥作用，酶和其他物质一样也需要更新。酶的作用机理分析表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。酶降低的活化能是AB段。若将酶变为无机催化剂，则B点在纵轴上应向上移动。II、活细胞产生的具有催化作用（不具有调节作用）的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。（酶不能从食物中获得，而是在活细胞中合成。细胞内的酶不可能由别的细胞合成）III、酶作用场所：胞内、

5、细胞外以及体外均可发挥作用。酶催化的化学反应不一定消耗ATP3酶的特性 对比分析酶与动物激素的“一同三不同” 相同都具有微量、高效的特点，也具有一定特异性不同产生部位几乎所有活细胞都产生酶，而只有内分泌细胞才能产生激素化学本质酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；激素的化学本质为多肽和蛋白质、固醇、氨基酸衍生物等作用机制酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质不变；激素作为信号分子，在发挥完作用后立即被灭活4验证酶的高效性和专一性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。(1)验证酶的高效性（“对比实验法”）项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物

6、相对应的酶溶液等量的无机催化剂现象反应速率很快，或反应用时短反应速率缓慢，或反应用时长结论酶具有高效性（此外：可设置未加酶组，未加酶组与加酶组对照，可说明酶具有催化作用。）质量分数为20的新鲜肝脏研磨液1滴，生物催化剂过氧化氢酶所含酶的相对数量1质量分数为3.5的氯化铁溶液1滴，无机催化剂Fe3+的相对数量：25万酶的催化效率是无机催化剂的107 1013 倍 (2)验证酶的专一性:底物相同，但酶不同（只能证明酶具专一性，但不能证明特定酶具专一性）底物不同，但酶相同（更常用，可证明特定酶具专一性）注意：此实验不可用碘液鉴定蔗糖是否水解。此实验可说明淀粉酶具有专一性拓展：验证酶的化学本质 对照组

7、：标准蛋白液+双缩脲试剂（标准RNA溶液+吡罗红）实验组：待测酶液+双缩脲试剂（待测酶液+吡罗红）考点二 影响酶活性的因素与相关实验探究许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应，酶催化作用所需的条件是怎样的呢？ 酶活性：酶对化学反应的催化效率。 1实验原理(1)探究温度对酶活性的影响反应原理鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 （淀粉酶60左右酶活性最强）(2)探究pH对酶活性的影响反应原理：2H2O22H2OO2。鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成

8、速率。2实验步骤和结果(1)探究温度对酶活性的影响试管编号试管1试管1试管2试管2试管3试管3实验步骤一1 mL淀粉酶溶液2 mL淀粉溶液1 mL淀粉酶溶液2 mL淀粉溶液1 mL淀粉酶溶液2 mL淀粉溶液二放入0 冰水中约5 min放入60 热水中约5 min放入100 热水中约5 min三将1与1试管内的液体混合后继续在0 冰水内放置10 min将2与2试管内的液体混合后继续在60 热水内放置10 min将3与3试管内的液体混合后继续在100 热水内放置10 min四取出试管各加入两滴碘液，振荡(不可用斐林试剂鉴定，为什么？温度是干扰条件，否则改变自变量了)实验现象蓝色无明显现象蓝色实验结

9、论淀粉酶在60时催化淀粉水解，在100 和0 时都不能发挥催化作用。酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性注意：探究温度对酶活性的影响应先调控温度再加酶（否则在温度未达到所预设时酶已经发生作用） 在探究酶的适宜温度的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能缓慢分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。(2)探究pH对酶活性的影响试管编号试管1试管2试管3实验步骤一各加入两滴过氧化氢酶溶液二1 mL蒸馏水1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸溶液1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液

10、三各加入2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液实验现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生实验结论pH会影响酶的活性，酶的活性有适宜的pH范围注意：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调至实验要求的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。（否则在pH未达到所预设时酶已经发生作用）研究酶的适宜pH实验时，由于酸对淀粉有分解作用，并且碘碘化钾可与碱反应从而减少碘与淀粉结合的机会，所以一般不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料。3、过酸、过碱或高温，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。

11、（所以酶需要在最适宜的pH和低温（04）保存）4、影响酶促反应的因素：温度、PH值、酶的浓度、底物浓度（酶的浓度与底物浓度没改变酶的活性）、激活剂、抑制剂等。(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。)酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化。抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，其中竞争性抑制剂可以通过增加底物的浓度来提高反应速率。了解：常见酶最适温度：动物3540，植物4045，细菌和真菌差别大常见酶最适pH：动物6.58.0（但唾液淀粉酶6.8；胃蛋白酶（酸性）1.52.2（胃）；胰蛋白酶（弱碱）8.09.0（小肠） 植物4.56.5反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度核心素养影响酶活性的因素相关实验探究的知识拓展梯度法探究酶的最适温度有关酶活性实验探究中的“不宜”若物质反应前后均能与检测试剂发生反应，例如麦芽糖以及其水解后形成的葡萄糖均能与斐林试剂反应，再如蛋白质以及其水解后形成的多肽均能与双缩脲试剂反应，则此类试剂不宜选用。若物质反应前后均不能与检测试剂反应，例如蔗糖以及其水解后的单糖均不能与碘液反应，则此类试剂也不宜选用。答案第3页，总4页