【生物课件】降低化学反应活化能的酶 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、降低化学反应活化能的酶必修1第五章第一节考点一览考点考点1.1.酶的作用和本质酶的作用和本质考点考点2.2.酶的作用特性酶的作用特性考点考点3 3.酶促反应的影响因素分析酶促反应的影响因素分析考点考点4 4.酶的实验设计酶的实验设计一、降低化学反应活化能的酶发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与发酵与 有关，有关，发酵是发酵是整个细胞整个细胞而不是细而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是引起发酵的是 ，但这些物质只有在酵母细胞死，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用亡并裂解后才能发挥作用李比希李比希毕希纳毕希纳酵母细胞中

2、的酵母细胞中的 能够在酵母细胞破碎后能够在酵母细胞破碎后继续起继续起 作用，就像在活酵母细胞中一样作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳19261926年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子中的年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了脲酶是脲酶，并证明了脲酶是 。切赫、奥特曼切赫、奥特曼2020世纪世纪8080年代，少数年代，少数 也具有也具有生物催化功能生物催化功能1 1、酶酶本本质质的的探探索索历历程程活酵母细胞活酵母细胞细胞中的某些物质细胞中的某些物质某些物质某些物质催化催化蛋白质蛋白质RNARNA化学本质绝大多数是_少数是_合成原料_合成场所核糖体细胞核(真核细胞)来源活细胞都能产生

3、酶作用场所细胞内外或生物体内外均可生理功能具有生物_作用本质蛋白质RNA氨基酸核糖核苷酸催化作用降低化学反应的活化能一、酶的作用及本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物酶在化学反应前后，化学性质和数量不变活化能活化能：分子从：分子从常态常态转变为容易发生化学转变为容易发生化学反应的反应的活跃状态活跃状态所需所需要的能量。要的能量。酶的作用：酶的作用：通过通过降低活化能降低活化能来来催化催化化学反应化学反应_代表正常条件下分子活化能代表正常条件下分子活化能_代表酶促反应所需活化能代表酶促反应所需活化能_代表酶所降低的活化能代表酶所降低的活化能acbcab正误正误判断判断(1)(1)酶提供了反应

4、过程所必需的活化能。酶提供了反应过程所必需的活化能。()(2)(2)酶是在核糖体上合成的酶是在核糖体上合成的()(3)(3)酶在催化反应完成后立即被降解酶在催化反应完成后立即被降解()(4)(4)酶只能在细胞内发挥作用酶只能在细胞内发挥作用()(5)(5)酶具有催化、调节等多种功能酶具有催化、调节等多种功能()(6)(6)酶是酶是具有分泌功能的细胞分泌形成的()(7)(7)酶既可以作为催化剂酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物也可以作为另一个反应的底物()(8)(8)酶只能在生物体内合成，不能从食物中获得酶只能在生物体内合成，不能从食物中获得()1、下列有关酶的说法不正确的是（）A.

5、不是所有的酶都在核糖体上合成B.酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变C.酶只能在生物体内合成，不可来源于食物D.细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件D-8-【识图填空】右图曲线表示在无催化剂的条件下和有酶催化的条件下某化学反应的能量变化过程。(1)无催化剂的反应曲线是。(2)有酶催化的反应曲线是。(3)BC段的含义是在有酶的条件下,反应所需要的活化能。(4)BA段的含义是。(5)若将酶改为无机催化剂,则B点在纵轴上将向移动。酶降低的活化能酶降低的活化能上上考点考点2 2 酶的作用特性酶的作用特性酶的作用特性有哪些？酶的作用特性有哪些？高效性、专一性、作用条件较温和。高效性、专一性、作用条件

6、较温和。1.高效性分析：1.酶比无机催化剂的催化效率更高；2.酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。3.酶不能改变最终生成物的量。与与无机催化剂相比无机催化剂相比，酶能更，酶能更显著地降低显著地降低反应的反应的活化能，活化能，从而使反应更从而使反应更高效地进行高效地进行考点2 酶的特性2.专一性一种酶一种酶只能催化只能催化一种一种或或一类一类化学反应化学反应考点2 酶的特性图中图中A表示表示 ，B表示表示 .C、D表示表示 .E、F表示表示 。酶酶锁和钥匙学说锁和钥匙学说被被A催化的底物催化的底物B被分解后产生的物质被分解后产生的物质不能被不能被A催化的物质催化的物质3.酶

7、的作用条件温和低温低温降低降低酶活性，但不会酶活性，但不会破坏破坏酶分子结构，温度适宜时，酶酶分子结构，温度适宜时，酶的催化作用可以的催化作用可以恢复恢复,高温高温会破坏酶的空间结构会破坏酶的空间结构。低温下低温下酶空间酶空间结构稳定结构稳定,所以酶一般在所以酶一般在低温低温条件下条件下保存保存。在在强酸、强碱、高温强酸、强碱、高温下，都是下，都是破坏酶的结构破坏酶的结构。考点2 酶的特性温度温度反反应应速速率率PH反反应应速速率率1(2019湖北黄冈联考)为使反应物A反应生成产物P，采取了有酶催化(最适温度和pH)和有无机催化剂催化两种催化方法，其能量变化过程用图甲中两条曲线表示；图乙表示某

8、酶促反应过程的示意图。下列有关分析中不合理的是 ()A距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因B适当升高温度，有酶催化时的曲线对应的距离a将减小C图乙中可代表蔗糖，那么可代表果糖和葡萄糖D图乙所示过程可以说明酶具有专一性适当升高温度，酶的活性降适当升高温度，酶的活性降低，有酶催化时的低，有酶催化时的曲线中曲线中对应的距离对应的距离a将增大将增大B练一练-14-2.(20172.(2017全国全国改编改编)下列关于酶的叙述下列关于酶的叙述,正确正确的是的是()A.A.高温和低温对酶的空间结构的影响相同高温和低温对酶的空间结构的影响相同B.B.在强酸条件下酶活性很低，放到适宜在强酸条件下

9、酶活性很低，放到适宜PHPH下可恢复活性下可恢复活性C.C.酶只能改变反应速率，不会酶只能改变反应速率，不会改变最终生成物的量D.D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是3737C练一练(1)通过影响通过影响酶活性酶活性进而影响酶促反应速率的因素进而影响酶促反应速率的因素-温度、温度、PH考点考点3 3 酶促反应的影响因素分析酶促反应的影响因素分析1、图1是酶活性影响因素相关的曲线。下列有关说法不正确的是()A.据图可知，酶的最适温度为M，最适pH为8 B.图中所示反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度C.温度偏高或偏低，酶活性都会明显降低D.0时酶

10、的活性很低，但酶的空间结构稳定A练一练(2)通过影响通过影响反应物与酶接触的面积反应物与酶接触的面积影响酶促反应速率影响酶促反应速率底底物物浓浓度度和和酶酶浓浓度度都都是是通通过过影影响响反反应应物物与与酶酶接接触触的的面面积积来来影影响响酶促反应速率的，但并不影响酶活性。酶促反应速率的，但并不影响酶活性。底物浓度底物浓度O 底物浓度底物浓度反反应应速速率率A BOA段限制的因素是：段限制的因素是：AB段限制的因素是：段限制的因素是：底物浓度底物浓度酶浓度或酶的数量酶浓度或酶的数量AA点点,是什么限制了反应速率是什么限制了反应速率？B B点以后，点以后，是什么限制了反应速是什么限制了反应速率？

11、率？如果在如果在A A点时温度升高点时温度升高10,10,曲线会发生什么变化曲线会发生什么变化?为什么为什么?请画出变化后的曲线。请画出变化后的曲线。【探究探究1 1】下图表示的是在下图表示的是在最适温度最适温度下下,反应物浓度对酶所反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。催化的化学反应速率的影响。加酶加酶如果在如果在B B点时往反应混合物中加入少量同样的酶点时往反应混合物中加入少量同样的酶,曲线会发曲线会发生什么变化生什么变化?为什么为什么?请画出相应的曲线。请画出相应的曲线。提示：提示：该曲线表明该曲线表明,B,B点的反应物的浓度足够大点的反应物的浓度足够大,是是“酶的酶的数量数量”限制

12、了反应速率的提高限制了反应速率的提高,这时如果加入少量的酶将会这时如果加入少量的酶将会使反应速率加快使反应速率加快,B,B点上升。点上升。酶浓度反反应应速速率率底物充足在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。a底物有限bcN酶浓度反应速率0b：底物完全被酶结合底物完全被酶结合ab限制因素：bc的限制因素：酶浓度底物浓度酶浓度酶浓度1.图中曲线b表示最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。下列分析正确的是（）A.升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示B.酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示C.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素D.减小pH，重复该实

13、验，A、B点位置都不变B练一练-22-2.(20192.(2019山东济宁期末山东济宁期末)图图1 1表示表示在图在图2 2中中C C点对应的点对应的pHpH条件下条件下,一一定量的淀粉酶的反应速率与淀粉含量的关系。下列有关叙述定量的淀粉酶的反应速率与淀粉含量的关系。下列有关叙述正确正确的是的是()A.A.限制图限制图1 1中中A A点催化反应速率的主要因素是淀粉酶的含量点催化反应速率的主要因素是淀粉酶的含量B.B.若把图若把图2 2中的中的pHpH改为温度改为温度,则则C C点和点和D D点对淀粉酶活性影响的点对淀粉酶活性影响的 作用机理是相同的作用机理是相同的C.C.升高升高pH,pH,则

14、图则图1 1中中B B点有可能不变点有可能不变D.D.若把两图中反应速率都改成酶活性若把两图中反应速率都改成酶活性,则两图中的曲线大体形则两图中的曲线大体形 状还是跟原来相似状还是跟原来相似3.如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述错误的是（）A.影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pHB.甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率的因素不相同C.乙曲线中，d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复D.丙曲线中，g点时对应因素升高，酶的活性不能到达h点C练一练g点时，强酸点时，强酸条件下，条件下，酶已经变形失活了酶已经变形失活了自变量自变量：因变量因变量

15、：人为改变的变量。人为改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。随着自变量的变化而变化的变量。无关变量：无关变量：除自变量以外，会对实验造成影响的其他除自变量以外，会对实验造成影响的其他变变量量，应保持，应保持相同且适宜相同且适宜。考点考点4 4 酶的实验设计分析酶的实验设计分析关于实验变量关于实验变量对照原则对照原则 单一变量原则单一变量原则平行重复原则平行重复原则 等量原则等量原则关于关于实验原则实验原则步骤步骤试管编号试管编号备注备注1 12 23 34 4 一一H H2 2O O2 2 浓度浓度剂量剂量二二剂量剂量结结果果气泡数目气泡数目卫生香燃烧卫生香燃烧结论结论2mL2mL2mL2

16、mL2mL2mL2mL2mL3%3%3%3%3%3%3%3%常温常温9090FeClFeCl3 3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水 2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解速过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样率不一样反应条件反应条件 1、过氧化氢在不同条件下的分解自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照组对照组 实验组实验组对照实验对照实验无关变量无关变量单一变量原则单一变量原则如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验示意图,下列说法正确的是A.本实验的自变量是不同的催化剂B

17、.本实验的无关变量有温度和酶的用量等C.3号与4 号试管构成对照实验,可表明酶具有高效性D.分析 1 号、2 号试管的实验现象可知加热能降低反应的活化能C练一练2 2.鉴定酶鉴定酶本质本质的实验的实验对照组：已知蛋白质对照组：已知蛋白质+双缩脲双缩脲 试剂试剂 紫色紫色实验组：待测酶液实验组：待测酶液 +双缩脲双缩脲 试剂试剂 紫色紫色设计思路：设计思路：3 3、验证酶有、验证酶有催化作用催化作用的实验：的实验：设计思路：设计思路：对照组：反应物对照组：反应物+蒸馏水蒸馏水 实验组：反应物实验组：反应物+酶酶 自自 变变 量：是否有量：是否有 酶酶 因因 变变 量：反应物的分解情况量：反应物的

18、分解情况无关变量：反应物的量、温度、无关变量：反应物的量、温度、PHPH等等4 4、探究酶具有高效性的实验：、探究酶具有高效性的实验：因因 变变 量：量：对照组：对照组：设计思路：设计思路：实验组：实验组：无关变量：无关变量：自自 变变 量：量：无机催化剂无机催化剂 与与 酶酶 单位时间内反应物的单位时间内反应物的 消耗消耗 量或产物量或产物的的 生成生成 量量反应物的量、反应时间、温度、反应物的量、反应时间、温度、PHPH等等反应物反应物+无机催化剂无机催化剂 反应物反应物+酶酶 5 5、探究酶有专一性的实验：（淀粉酶、蔗糖酶、蔗糖、淀粉）、探究酶有专一性的实验：（淀粉酶、蔗糖酶、蔗糖、淀粉

19、）思路思路1 1：一种酶两种底物：一种酶两种底物淀粉淀粉+淀粉酶淀粉酶 蔗糖蔗糖+淀粉酶淀粉酶 思路思路2 2：两种酶一种底物：两种酶一种底物淀粉淀粉+淀粉酶淀粉酶 淀粉淀粉+蔗糖酶蔗糖酶【思考】【思考】碘液和斐林试剂，用什么对实验结果进行检测碘液和斐林试剂，用什么对实验结果进行检测。斐林试剂斐林试剂碘液、斐林试剂都可以碘液、斐林试剂都可以探究温度/PH对酶活性影响的实验思路温度温度pH6 6、探究温度对酶活性、探究温度对酶活性的影响的影响设计思路设计思路：先在不同温度（低温、室温、高温）下先在不同温度（低温、室温、高温）下分别处理分别处理酶和酶和底物，再让酶与底物在对应温度下反应。底物，再让

20、酶与底物在对应温度下反应。设置一系列温度梯度来探究最适温度。设置一系列温度梯度来探究最适温度。【注意】【注意】不能选不能选H H2 2O O2 2等易受温度影响的物质作为底物等易受温度影响的物质作为底物.否则会干扰实验结果。否则会干扰实验结果。建议：用淀粉酶探究温度对酶活性的影响建议：用淀粉酶探究温度对酶活性的影响7 7、探究、探究PHPH对酶活性对酶活性的影响（探究酶的最适的影响（探究酶的最适PHPH）设计思路设计思路：先在不同先在不同PHPH（酸性、中性、碱性）条件下（酸性、中性、碱性）条件下处理处理酶，再酶，再让酶与底物反应。让酶与底物反应。设置一系列设置一系列PHPH梯度来探究最适梯度

21、来探究最适PHPH。【注意】【注意】不能选淀粉，因为不能选淀粉，因为酸性条件下淀粉会分解，会干扰实验结果。会干扰实验结果。建议：用建议：用H H2 2O O2 2探究探究pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响1:1:下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是()A.A.验证酶的专一性时，自变量是酶的种类验证酶的专一性时，自变量是酶的种类B.B.验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度C.C.探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度D.D.探究酶催化作用的最适探究酶催化作用的最适pHpH时，应设置过酸

22、、过碱、时，应设置过酸、过碱、中性三组中性三组C练一练2.为探究酶的相关特性为探究酶的相关特性,某班同学开展了一系列实验某班同学开展了一系列实验,下列相关实下列相关实验设计正确的是验设计正确的是()A.为探究酶的高效性,甲同学用过氧化氢作底物,一组加过氧化氢酶,一组不加酶B.为探究酶的专一性,乙同学分别用淀粉、蔗糖作底物,均加入淀粉酶,然后用碘液进行检测C.为探究温度对酶活性的影响,丙同学将过氧化氢放在不同温度下处理后,再加入过氧化氢酶D.为探究pH对酶活性的影响,丁同学将肝研磨液用不同pH的缓冲液处理后,再加入过氧化氢D3.为为探探究究影影响响酶酶活活性性的的因因素素、验验证证酶酶的的专专一

23、一性性和和高高效效性性等等，某某同同学学设设计计了了4套套方方案案，如表所示。下列相关叙述正确的是如表所示。下列相关叙述正确的是 ()A.方案方案的目的是探究的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是酶的种类对酶活性的影响，自变量是酶的种类B方案方案的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测C方案方案的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测D方案方案的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡数较多的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡数较多方案催化剂底物pH温度胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白块中

24、性室温淀粉酶淀粉、蔗糖适宜适宜蛋白酶蛋白质适宜不同温度过氧化氢酶、氯化铁溶液过氧化氢强酸性室温B蛋白质在高温条件下会变性失活(2016全全国国，3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是()A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量CC练一练酶酶酶的作用原理：酶的作用原理：酶的本质：酶的本质：酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的有机的有机物，物，绝大多数是蛋白质，少数是绝大多数是蛋白质，少数是RNARNA。酶的特性：酶的特性：专一性专一性高效性高效性作用条件较温和作用条件较温和降低反应降低反应的的活化能活化能酶活性的影响因素：酶活性的影响因素：温度、温度、pHpH、底物浓度等、底物浓度等