高考生物 第三单元 第1讲　降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1.ppt

第1讲降低化学反应活化能的酶 2015备考 最新考纲1 酶在代谢中的作用 2 实验 探究影响酶活性的因素 考点1酶的本质和作用 5年12考 2013课标 安徽理综 四川理综 重庆 2012天津 海南 全国 2011全国 1 酶的本质和作用 蛋白质 rna 活细胞 催化 活化能 2 酶本质的探索 连一连 3 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 特别提醒酶与无机催化剂的相同之处 1 化学反应前后数量和性质不变 2 加快化学反应的速度 缩短达到化学平衡的时间 但不能改变平衡点 3 都能降低化学反应的活化能 高效性 专一性 一种或一类 最适温度和ph 思维激活甲 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右图所示 请思考 1 甲 乙两种酶的化学本质是否相同 出现此结果表明酶具哪种特性 2 乙酶活性改变的机制是什么 提示 1 观察曲线图可知 甲酶的活性始终保持不变 表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解 则甲酶的化学本质不是蛋白质而是rna 乙酶能被蛋白酶破坏活性降低 则乙酶为蛋白质 2 乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变 从而使其活性丧失 酶本质和作用的理解考查 2013 课标 6 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解析低温只能降低酶的活性 并没有改变酶的空间结构 当温度回到最适温度时 酶的催化效率仍然可以达到最大 而高温 强酸和强碱会破坏酶的空间结构 从而导致酶活性的降低甚至丧失 所以b错 答案b 互动探究酶的作用机理可用下图所示曲线解读 三条曲线可代表酶催化 无机催化剂催化及非催化过程 1 请连线曲线a 酶催化过程b 非催化过程c 无机催化剂催化 2 若将温度升高至80 则图示哪一曲线受影响最大 提示 1 a b c 2 酶催化需温和条件 将温度升高至80 最受影响的应为曲线c即酶 思维深化比较酶与激素注激素与靶细胞或靶器官结合发挥完作用后就失去活性 不能被重复利用 但酶可被重复利用 对点强化 2013 青岛阶段性考试 下列关于酶的叙述 正确的是 a 酶是由具有分泌功能的细胞产生的b 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸c 酶是通过降低化学反应的活化能发挥催化作用的d 同一生物体内的各种酶催化反应条件都相同解析无论细胞是否具有分泌功能 只要是活细胞一般都能产生酶 酶是催化剂 在催化反应完成后质量和化学性质都不改变 并不被分解 酶能降低化学反应的活化能 从而加快化学反应的进行 同一生物体内的各种酶的催化反应条件不一定相同 如人体内的胃蛋白酶所需要的适宜ph与其他酶不一样 答案c 考点2酶作用相关图像及曲线解读 5年6考 2012福建理综 2011海南 全国新课标 2010全国卷 1 表示酶专一性的图像和曲线解读 1 图像图中 表示酶 表示被催化的底物 b a 2 酶专一性的曲线 在a反应物中加入酶a 反应速率较未加酶时的变化是 说明酶a能催化该反应 在a反应物中加入酶b 反应速率和未加酶时相同 说明 2 表示酶高效性的曲线解读 1 曲线 明显加快 酶b不能催化该反应 2 解读 由曲线可知 的催化效率更高 酶只 不改变化学反应的 因此 酶 能 或 不能 改变最终生成物的量 3 影响酶活性的曲线 酶比无机催化剂 能缩短达到化学平衡所需的时间 平衡点 不能 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 酶活性都会 2 分析图a b中曲线的起点和终点有何特点 思考原因是什么 提示过酸 过碱 高温会使酶失去活性 而低温只是使酶的活性降低 前者都会使酶的空间结构遭到破坏 而后者并未破坏酶的分子结构 3 分析图c中的曲线可知反应溶液中ph的变化 会 不会 影响酶作用的最适温度 最高 明显降低 不会 思维激活若将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 酶活性的影响因素1 2013 海南单科 3 关于温度对酶活性影响的叙述 错误的是 a 不同酶的最适温度可能相同b 随着温度降低 酶促反应的活化能下降c 酶活性最高时的温度不适合该酶的保存d 高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果 解析不同酶的最适温度可能相同 也可能不同 a正确 在一定的范围内随着温度的降低 酶的活性下降 而酶促反应的活化能是不会降低的 b错误 低温时 酶的活性降低 但酶的空间结构稳定 因此 酶制剂适于在低温 0 4 下保存 c正确 高温 强酸 强碱都会破坏酶的空间结构 从而使酶失活 d正确 答案b 酶相关曲线的考查2 2011 海南卷 某一不可逆化学反应 s p w 在无酶和有酶催化时均可以进行 当该反应在无酶条件下进行到时间t时 向反应液中加入催化该反应的酶 下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是 a 甲b 乙c 丙d 丁 解析酶能降低化学反应的活化能 提高反应速率 缩短反应时间 但不改变反应结果 甲曲线反应速率减慢 不正确 乙曲线同样未能体现酶的高效性 不正确 丙曲线反应物浓度不可能迅速下降后又上升 不正确 丁曲线反应物浓度迅速下降且达到一定浓度后保持平衡状态 正确 答案d 互动探究若将本题题图中纵轴标识改为 生成物浓度 则加酶与无酶曲线的起点为何处 两曲线终点是否一致 为什么 提示若纵轴标识改为 生成物浓度 则两曲线起点为 o 终点应一致 因为加酶只能改变反应速率 不改变平衡点 题后反思 四看法 分析酶促反应曲线 对点强化 用某种酶进行有关实验的结果如图所示 下列有关说法错误的是 a 该酶的最适催化温度为30 左右b 图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶c 由图4实验结果可知酶具有高效性d 由实验结果可知酶具有专一性解析图1显示温度对酶活性的影响 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4可见该酶为麦芽糖酶 图3能说明cl 是酶的激活剂 cu2 是酶的抑制剂 图4说明酶具有专一性 答案c 1 验证酶的本质 1 验证酶是蛋白质 实验组 待测酶溶液 是否出现紫色反应 对照组 标准蛋白质溶液 试剂 紫色反应 变量分析 自变量为 因变量为 要点突破 实验6与酶相关的实验探究 5年9考 2012福建 全国卷 2011全国卷 江苏卷 双缩脲试剂 双缩脲 待测酶溶液和标准蛋白质溶液 是否有紫色反应 实验结果分析 通过对照 实验组若出现紫色 证明待测酶的化学本质是蛋白质 不出现紫色 则该酶液的化学本质不是rna 2 验证酶是rna 实验组 待测酶溶液 试剂 是否出现红色 对照组 标准rna溶液 试剂 出现红色 变量分析 自变量为 因变量为 实验结果分析 通过对照 实验组若出现红色 证明待测酶的化学本质是rna 不出现红色 则该酶液的化学本质是蛋白质 吡罗红 吡罗红 待测酶溶液和标准rna溶液 是否出现红色 2 验证酶的催化作用 1 实验组 底物 相应的酶液 底物是否被分解 2 对照组 底物 底物不被分解 3 变量分析 自变量为 因变量为 4 实验结果分析 根据底物性质利用相应试剂检测 若底物被分解 则证明酶具有催化作用 否则不具有催化作用 3 验证酶的专一性 1 方案一 用同种酶催化两种不同物质实验组 反应物 相应酶溶液 反应物被分解 对照组 另一反应物 等量蒸馏水 相应的酶液的有无 底物是否被分解 等量相同酶溶液 反应物不被分解 2 方案二 用两种不同酶催化同一物质实验组 反应物 相应酶溶液 反应物被分解 对照组 变量分析 方案一中的自变量为 方案二的自变量为 因变量均为 特别提醒 选择好检测反应物的试剂 如反应物选择淀粉和蔗糖 酶溶液为淀粉酶 则适宜选用斐林试剂检测反应物是否被分解 不能选用碘液 因为碘液无法检测蔗糖是否被分解 保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键 相同反应物 等量另一种酶溶液 反应物不被分解 反应物的不同 酶溶液的不同 反应物是否被分解 4 验证酶的高效性 案例 比较过氧化氢在不同条件下的分解 变量分析 注意事项 1 实验时必须用新鲜的 刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料 肝脏如果不新鲜 肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解 使组织中酶分子的数量减少且活性降低 2 实验中使用肝脏的研磨液 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 从而加速过氧化氢的分解 3 滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管 因为酶的催化效率具有高效性 少量酶带入fecl3溶液中就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 5 温度对酶活性的影响 1 原理解读 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 2 实验设计思路 3 实验设计程序本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解 因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快 6 ph对酶活性的影响 1 原理解读 ph影响酶的活性 从而影响o2的生成量 可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验o2生成量的多少 2 实验设计思路 实验注意事项 1 由于h2o2不稳定 因此探究温度对酶活性影响时 不选择h2o2作反应物 同时也不宜选用斐林试剂鉴定 温度是干扰条件 2 在验证酶活性受ph影响时不宜选用淀粉酶催化淀粉水解 因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应 典例 2012 福建理综 26 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类 研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究 1 查询资料得知 18 时 在不同ph条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1 由图可知 在各自最适ph下 三种蛋白酶催化效率最高的是 典例透析 2 资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15 18 之间 学习小组假设 大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 间 他们设置15 16 17 18 的实验温度 探究三种酶的最适温度 探究实验中以干酪素为底物 干酪素的化学本质是 可用 试剂鉴定 胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的ph应分别控制在 为了控制实验温度 装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温 单位时间内 可以表示蛋白酶催化效率的高低 实验结果如图2 据此能否确认该假设成立 理由是 3 研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少 活性低 所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低 的比例 以减少对海洋的污染 解析 1 分析图可知 在各自最适ph下 幽门盲囊蛋白酶活性最高 故其催化效率最高 2 酶具有专一性 蛋白酶的作用底物只能是蛋白质 由图1可知胃蛋白酶最适ph为2 幽门盲囊蛋白酶最适ph为8 实验中为了控制温度常用水浴保持恒温 酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示 图2显示随着温度的提高 酶的活性逐渐升高 酶活性峰值并未出现 故学习小组作出的 大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 间 的假设不成立 3 大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少 活性低 故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例 答案 1 幽门盲囊蛋白酶 2 蛋白质双缩脲 2和8 水浴底物消耗量 或产物生成量 不能据图可知随着温度提高酶活性逐步升高 酶活性峰值未出现 3 淀粉 脂肪 2014 青岛高三阶段性检测 关于探究酶特性的实验叙述中 最恰当的是 a 若探究ph对酶活性的影响 可选