优化方案高考生物一轮复习 第三单元 第8讲 降低化学反应活化能的酶课件.ppt

第三单元细胞的能量供应和利用 第8讲降低化学反应活化能的酶 第三单元细胞的能量供应和利用 考纲考频 1 酶在代谢中的作用 3年17考 2 实验 探究影响酶活性的因素 3年7考 第三单元细胞的能量供应和利用 一 酶的作用与本质1 酶催化作用的原理 降低化学反应的活化能 活细胞 催化 蛋白质 rna 思考 加热能提升化学反应速度 其作用机理与酶相同吗 提示 不同 加热能提高反应物分子的能量 不能降低反应的活化能 3 酶本质的探索 连一连 二 酶的特性1 催化效率约是无机催化剂的107 1013倍 2 每一种酶只能催化 化学反应 3 作用条件较温和 在 条件下 酶的活性最高 巧记酶的来源与特性活细胞内来合成 降低化能是本领 高效专一需温和 催化反应属它行 高效性 专一性 一种或一类 最适温度和ph 1 美国生物学家奥特曼和切赫由于研究和发现了rna的催化功能而获得诺贝尔化学奖 以下叙述中正确的是 a 酶的化学本质不一定都是蛋白质b rna虽具有催化功能但不能叫做酶c rna催化功能的发现说明酶不具有专一性d 酶都是在细胞中的核糖体上合成的解析 酶的本质绝大多数是蛋白质 少数为rna a 2 下列有关酶的叙述中 正确的是 a 合成atp与分解atp的酶相同b 酶只能在细胞内起催化作用c 高温和低温都会使酶永久失活d 酶在4 左右时空间结构保持稳定解析 合成atp和分解atp的酶分别是atp合成酶和atp水解酶 酶在细胞内 外均可以发挥作用 高温会使酶变性永久失活 低温则不会 酶在4 左右时空间结构保持稳定 d 3 2015 江西会昌中学月考 人体中某一过程如下图所示 如果温度增加到45 引起酶的活性部位改变 会引起 a 蛋白质被消化得更快b 蛋白质被消化得较慢或不能被消化c 氨基酸缩合速度加快d 氨基酸缩合速度减慢或不能发生缩合 b 解析 本题考查酶发挥作用的条件及原理 温度升高 酶活性部位改变 使酶与底物不能正常结合 使蛋白质消化减慢或停止 b项正确 4 下图中纵坐标表示酶的催化活性 横坐标表示ph 将肠淀粉酶 最适ph约为8 溶液的ph由1 8调至12 能正确描述其催化活性变化的是 解析 本题考查酶活性变化条件中酸碱性对酶活性的影响 当ph由1 8调至12时 肠淀粉酶的活性从一开始就已经丧失 c 考点一探究酶的本质作用和特性 考点二以曲线为载体 考查影响酶促反应的因素 考点三探究影响酶活性的因素 1 探究酶的作用原理酶与无机催化剂降低化学反应活化能的作用比较 如图所示 1 无催化剂催化的反应是曲线 2 有无机催化剂催化的反应是曲线 3 有酶催化的反应是曲线 4 从三条曲线上看 发生反应所需的活化能 曲线a 曲线b 曲线c 5 无论是否有催化剂催化 反应的最终结果是 的 考点一探究酶的本质作用和特性 a b c 不变 2 探究酶的化学本质及催化作用 1 酶化学本质的实验验证实验变量 自变量为待测酶液和已知蛋白样液或rna样液 因变量为是否有 反应或 反应 紫色 红色 相应酶液 底物 3 探究过氧化氢在不同条件下的分解情况 1 实验过程中的理论分析 无机催化剂fecl3 2 酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能 缩短反应达到 的时间 并使细胞代谢在温和条件下快速进行 平衡点 深度思考1 生物体内的酶能在体外发挥作用吗 2 上述探究1实验坐标曲线中 若将温度升高至80 则哪一曲线受影响最大 3 分析下图 说明了酶具有哪一特性 哪些物质代表分解后的产物 4 动物体内酶的最适温度为35 40 最适ph为6 5 8 0 植物体内酶的最适温度为40 50 最适ph为4 5 6 8 以上事实说明酶的作用条件与无机催化剂相比具有什么特性 提示 1 能 只要条件适宜 酶就可以发挥作用 2 曲线c 3 专一性 e f 4 作用条件温和 酶促反应在常温 常压 生理ph条件下进行 1 2015 南京市质检 关于酶的叙述 错误的是 a 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中b 低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构c 酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度d 酶既可以作为催化剂 也可以作为另一个反应的底物 b 解析 本题主要考查酶的相关知识 细胞生命活动所必需的酶 如呼吸氧化酶 会存在于分化程度不同的各类细胞中 哺乳动物成熟的红细胞除外 低温抑制酶的活性 在一定范围内 当温度回升后 酶的活性可以恢复 但酶的空间结构一旦被破坏 其活性将无法恢复 低温没有破坏酶的空间结构 酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的 酶在化学反应中充当催化剂 也可以作为另一个反应的底物 如化学本质为蛋白质的酶可被相关的蛋白酶分解 2 下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案 a d代表试管 代表实验步骤 对该实验方案的有关评价 错误的是 a a 淀粉酶的用量属于自变量b 和 会影响酶的活性c 和 的温度设置错误d 和 的顺序有误解析 从表格中的操作方法中可以看出 唾液淀粉酶的作用底物才是自变量 该实验的温度控制错误 四组试管应温度相等 酶加到底物后要保持恒温 无需加热 即 步骤错误 其实验步骤应为 知识拓展酶与动物激素的比较 1 探究酶的高效性 专一性 1 酶的高效性曲线 如图a表示未加催化剂时 生成物浓度随时间的变化曲线 请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线 考点二以曲线为载体 考查影响酶促反应的因素 提示 如图所示 酶比无机催化剂 化学平衡 平衡点 不能 2 酶的专一性曲线 在a反应物中加入酶a 反应速率较未加酶时的变化是明显加快 说明 在a反应物中加入酶b 反应速率和未加酶时相同 说明 酶a能催化该反应 酶b不能催化该反应 2 探究影响酶活性的因素 1 分析图a b可知 在最适宜的温度和ph条件下 酶的活性 温度和ph偏高或偏低 酶活性 2 分析图a b曲线可知 过酸 过碱 高温都会使酶失去活性 而低温只是使 前者都会使 遭到破坏 而后者并未破坏酶的分子结构和空间结构 3 分析图c中的曲线 反应溶液中ph的变化是否会影响酶作用的最适温度呢 会 或 不会 最高 都会明显降低 酶的活性降低 酶的空间结构 不会 深度思考1 酶活性指的是什么 在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小 2 分析下面曲线该酶的最适温度是多少 3 当唾液淀粉酶溶液的ph值从1上升到8的过程中酶活性怎样变化 为什么会发生这样的变化 4 若将探究乙a图中的横坐标改为底物浓度或酶浓度 曲线又该如何画呢 请在下面的坐标系中绘出 提示 1 酶对化学反应的催化效率称为酶活性 通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示 2 不低于30 3 不变 因为酶已经失活 4 如图所示 3 2015 吉林大学附中一模 下图表示在最适温度和ph条件下 某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系 结合影响酶催化反应速率的因素分析 下列有关说法正确的是 a 若在a点提高反应温度 反应速率会加快b 若在b点增加酶的浓度 反应速率不会加快c 若在c点增加反应物浓度 反应速率将加快d 反应物浓度是限制曲线ab段反应速率的主要因素 d 4 用某种酶进行有关实验的结果如图表示 下列有关说法错误的是 多选 a 该酶的最适催化温度为30 b 图2和图3能说明该酶一定不是胃蛋白酶c 由图3实验结果可知酶具有高效性d 由图3实验结果可知酶具有专一性 ac 解析 本题考查酶的特性以及影响酶活性的因素 图1显示温度对酶活性的影响 但不能确定30 为该酶的最适催化温度 从图中能得到的结论是该酶的最适催化温度为30 左右 图2显示该酶的最适ph为7 而胃蛋白酶的最适ph为1 5 由图3可见该酶为麦芽糖酶 说明酶具有专一性 方法技巧 四步法 分析酶促反应曲线 1 识标 识标明变量 明确酶促反应曲线坐标图中横坐标 自变量 和纵坐标 因变量 的含义 2 析线 析线理关系 分析酶促反应曲线走势 明确因变量怎样随自变量的变化而变化 上升 下降 先升后降 先升后稳 水平 等 3 明点 特殊点 抓点求突破 明确酶促反应曲线中起点 终点 顶点 拐点 交叉点 特殊条件下的交点等表示的生物学含义 4 判断 先分后合巧辨析 对多条酶促反应曲线图 根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义 有的曲线直接标出 首先对每一条曲线单独分析 进行比较 判断曲线间有无联系或找出相互关系 然后综合分析 考点三探究影响酶活性的因素 蓝色 不出现蓝色 淀粉水解 蓝色及蓝色的深浅 h2o2 2h2o o2 氧气的生成量 2 实验流程 1 温度对酶活性的影响 碘液 蓝色 蓝色 2 ph对酶活性的影响 过氧化氢酶溶液 hcl naoh h2o2 2 ph对酶活性的影响 燃烧剧烈 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生 3 实验结论温度和ph都会影响酶的活性 酶活性的发挥需要 条件 温度过高或过低 ph过大或过小都会影响酶的活性 过氧化氢酶在中性条件下活性最大 较温和的 深度思考1 在探究温度对酶活性的影响实验中 能否用斐林试剂来检测实验产物 2 为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 3 试分析在探究温度和ph对酶活性的影响实验时 能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理 即将两个实验步骤中的2 3顺序颠倒 4 如果某同学从55 65 的温泉中筛选出能合成脂肪酶的细菌 请写出测定该酶催化作用最适温度的实验设计思路 提示 1 不能 斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成 而该实验需严格控制不同的温度 2 过氧化氢酶催化的底物是h2o2 h2o2在高温时分解 这样实验中就存在两个变量 使实验结果受到干扰 3 不能 因为酶具有高效性 把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应 4 在一定温度范围 包括55 65 内设置温度梯度 分别测定酶活性 若所测得的数据出现峰值 则峰值所对应的温度可视为该酶催化作用的最适温度 否则 扩大温度范围 继续实验 直到出现峰值 5 2015 安徽模拟 下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果 注 的多少 代表颜色深浅 d 解析 由表格数据可看出 温度设置只有3个不同温度 无法判断该纤维素酶的最适温度 6 为了探究ph对酶活性的影响 从下表中的7支试管中选择正确的3支试管是 b a 1 4和5b 2 3和7c 5 6和7d 1 2和5解析 根据对照原则和单一变量原则以及等量原则可知 除自变量ph不同外 其他因素应全部相同 所以温度相同 酶种类相同 底物 鸡蛋清 相同 底物体积及其浓度相同而ph不同的一组试管为2 3 7 易错点1有关酶的不正确说法 点拨 易错点2影响酶促反应速率的作用机理不清楚 点拨 1 温度和ph是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的 2 底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的 并不影响酶的活性 1 判断下列关于酶的作用和本质的叙述 1 2012 海南卷t2b 酶在催化反应前后 其分子结构不变 2 2011 天津卷