高考生物一轮复习 第三单元 光合作用和细胞呼吸（第11课时）酶课件.ppt

江苏版生物 第11课时酶 考点一酶的概念 本质和作用一 酶的概念和本质1 概念 通常是指由活细胞产生的 具有 的有机物 又称为 2 本质 绝大多数酶是 少数酶是 二 酶的作用及机理1 作用 作用 1 细胞代谢 细胞中的所有 它是细胞生命活动的基础 2 酶促反应 由 的化学反应 3 酶活性 在酶促反应中 酶的 称为酶活性 催化活性 生物 催化剂 蛋白质 rna 催化 化学反应 酶催化 催化效率 2 酶的作用机理 1 活化能 分子从 转变为容易发生化学反应的 所需的能量 2 催化剂 酶 作用的实质在于它能活化能 使化学反应在能量水平上进行 从而加快化学反应 考点二酶的特征一 高效性1 概念 是指酶在常温 常压 适宜ph等 的条件下 具有 的催化效率 大量的实验数据表明 酶的催化效率大约是无机催化剂的 倍 2 原因 与一般的无机催化剂相比 它降低化学反应活化能的作用更 常态 活跃状态 降低 较低 温和 很高 107 1013 显著 3 意义 使得细胞内的各种化学反应 地顺利进行 从而完成各种生命活动 二 专一性1 概念 一种酶只能催化 发生反应 2 原因 酶具有一定的空间结构 在酶促反应中 酶发挥催化作用与酶的 有关 酶的活性中心与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系 当酶的活性中心与反应物分子结合时 就启动了化学反应的发生 3 意义 保证了体内化学反应 地进行 三 酶的作用条件温和酶在 条件下其活性最高 温度偏高或偏低 酶的活性都会 快速有序 一定的反应物 底物 活性中心 有序 最适宜的温度和ph 明显降低 考点三影响酶促反应速率的因素及研究方法一 影响酶促反应速率的因素1 温度 酶促反应受温度的影响较大 在一定的温度范围内 酶促反应速率随着温度的升高而 超过某个数值后 反应速率 酶促反应速率最高时的温度 通常称为酶的 适当升高温度能加快酶促反应 但温度过高会使酶 从而降低酶促反应速率 2 ph ph对酶促反应速率有一定的影响 在一定的ph下 酶活性最大 高于或低于此ph 酶活性均 酶活性最大时的ph称为酶的 ph对酶活性的影响是通过改变酶的 等发挥作用的 3 酶浓度 在酶促反应中 当反应物浓度大大超过酶浓度时 酶浓度与酶促反应速率成 关系 上升 反而下降 最适温度 变性 降低 最适ph 活性中心 正比例 4 反应物浓度 在一定的反应物浓度范围内 酶促反应速率随反应物浓度的增加而 酶促反应速率与反应物浓度成 关系 当反应物浓度达到某一定值后 再增加反应物浓度 酶促反应速率 二 研究影响酶活性的因素的方法1 研究某一因素对酶促反应速率的影响时 应在保持其他因素不变的情况下 单独改变研究的因素 即遵循的原则 如研究温度对酶活性的影响时 除温度为实验变量外 其他实验因素都应控制 2 在设计实验研究影响酶活性的因素时 还应设置 上升 正比例 不再上升 单一变量 相同 对照实验 1 2015江苏单科 7a 发烧时 食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性 2 2015江苏单科 7b 口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用 3 2014江苏单科 18a 高温易使酶失活 因此冷水洗涤去污效果应该比温水好 4 2013江苏单科 23a 用过氧化氢溶液 新鲜的肝脏研磨液探究温度对酶活性的影响 5 酶既可以作为催化剂 也可以作为另一个反应的底物 6 同一个体各种体细胞酶的种类相同 数量不同 代谢不同 7 酶制剂适于低温下保存 因为低温时酶活性很低 但空间结构稳定 8 光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与 9 淀粉酶经高温烘干制成粉剂或在淀粉酶溶液中加入强酸或蛋白酶 均不可能导致淀粉酶活性发生变化 10 酶提供了反应过程所必需的活化能 11 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 12 淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化 13 不同酶的最适温度可能相同 14 随着温度降低 酶促反应的活化能下降 15 酶活性最高时的温度不适合酶的保存 突破一酶的本质 作用和特性1 酶的本质及生理作用的验证实验 1 酶的本质 合成原料和场所 2 验证酶是蛋白质通过对照 实验组若出现紫色 则证明待测酶溶液是蛋白质 否则不是蛋白质 可以看出实验中自变量为待测酶溶液和标准蛋白质溶液 因变量为是否出现紫色反应 3 验证酶是rna通过对照 实验组若出现红色 则证明待测酶溶液是rna 否则不是rna 可以看出实验中自变量为待测酶溶液和标准rna溶液 因变量为是否出现红色 知能拓展酶 激素与维生素的比较 2 酶的特性 1 高效性 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 a b 酶具有高效性 a c 酶具有催化作用 2 专一性一种酶只能催化一定的反应物 底物 发生反应 这说明酶具有专一性的特点 曲线解读a 在a反应物中加入酶a 反应速率较未加酶时明显加快 说明酶a催化底物a参加反应 b 在a反应物中加入酶b 反应速率和未加酶时相同 说明酶b不催化底物a参加反应 酶的专一性的解释常用 锁和钥匙学说 如图所示 3 酶的作用条件较温和酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的 在最适宜的温度和ph条件下 酶的活性最高 温度偏高或偏低 酶的活性都会明显降低 1 验证酶具有催化作用的实验 1 实验原理 2h2o22h2o o2 2 实验方法和结果 3 变量分析 4 实验结论 酶可以加快反应速度 说明酶具有催化作用 机理 降低反应的活化能 酶比无机催化剂的催化效率更高 说明酶具有高效性 机理 酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著 2 酶的作用特性的实验探究 1 高效性 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验注意问题a 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 使组织中酶的数量减少且活性降低 b 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 c 滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管 因为酶具有高效性 少量酶带入fecl3溶液中会影响实验结果的准确性 实验过程中的理论分析 酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能 缩短反应达到平衡点的时间 并使细胞代谢在温和条件下快速进行 2 专一性 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 知能拓展实验注意事项 选择好检测试剂 如反应物选择淀粉和蔗糖 酶溶液为淀粉酶 验证酶的专一性 检测反应物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂 不能用碘液 因为碘液无法检测蔗糖是否水解 保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好本实验的关键 考向一以实验为基础 考查酶的作用 本质和特性1 2015江苏扬州中学开学检测 25 3分 如图是 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验的4个组别 下列相关的叙述中 正确的是 多选 a 温度是组别3号与4号的无关变量b 组别1号为对照组 其余为实验组c 组别1号与4号对照 说明酶具有高效性d 组别3号和4号实验均可置于90 水浴中进行 答案ab3号和4号的自变量是催化剂 温度应相同 故温度是无关变量 故a正确 组别1号不做处理 为对照组 其余的为实验组 故b正确 1号和4号自变量为是否加肝脏研磨液 能说明酶具有催化作用 由于没有与无机催化剂相比 不能说明酶具有高效性 故c错误 3号和4号实验不能置于90 水浴中进行 因为酶的作用条件温和 故d错误 2 向过氧化氢溶液中滴加新鲜的肝脏研磨液比fecl3溶液产生的气泡多 这是因为 a 20 的肝脏研磨液的催化剂浓度高于3 5 的fecl3溶液b 过氧化氢酶比fe3 提供更多的活化能c 过氧化氢酶比fe3 降低活化能的效率低d 酶的催化效率比无机催化剂高答案d3 5 的fecl3溶液和20 肝脏研磨液相比 每滴fecl3溶液中的fe3 数 大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍 酶的催化效率比无机催化剂高 与无机催化剂相比 酶降低活化能的作用更显著 考向二结合相关知识 考查酶的特性的实验设计3 2015江苏淮 宿 连 徐四市一模 22 3分 下表是关于酶专一性的实验设计 相关叙述正确的是 多选 a 该实验的自变量是酶的种类 无关变量是底物的用量 反应温度等b 步骤3可以选用新鲜的淀粉酶或蔗糖酶c 若步骤3选用新鲜的淀粉酶 则现象a是产生砖红色沉淀 b是无砖红色沉淀d 该实验还可选用碘液作为检测试剂答案bc本实验用同种酶催化两种不同的物质来研究酶的专一性 自变量是底物的种类 酶可以选择新鲜的淀粉酶或蔗糖酶 若选择新鲜的淀粉酶 试管 中的淀粉被水解生成还原性糖 所以现象a是产生砖红色沉淀 试管 中的蔗糖不能被淀粉酶催化水解 蔗糖是非还原性糖 所以现象b是无砖红色沉淀 蔗糖及蔗糖水解产物都不能跟碘液发生颜色反应 故用碘液无法判断蔗糖是否被催化水解 4 下列有关 探究酶的特性 系列实验的叙述中 正确的是 a 在 探究酶的高效性 实验中 自变量是酶的种类b 在 探究酶的专一性 实验中 自变量一定是酶的种类c 在 探究温度对酶活性的影响 实验中 自变量不止一种d 在 探究ph对酶活性的影响 实验中 无关变量不止一种答案d在 探究酶的高效性 实验中 自变量是催化剂的种类 酶和无机催化剂 在 探究酶的专一性 实验中 自变量可以是酶的种类也可以是底物种类 在 探究温度对酶活性的影响 实验中 自变量只有温度一种 可以分几组不同温度组 在 探究ph对酶活性的影响 实验中 无关变量不止一种 如温度 底物和酶的量等 突破二影响酶促反应速率的因素的曲线分析1 温度和ph对酶促反应的影响 1 每种酶都有最适温度 低于最适温度的范围内 酶促反应速率随温度上升而加快 超过最适温度 反应速率随温度上升而减慢 如图a所示 2 过酸 过碱 高温都会使酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 而低温只是使酶的活性降低 酶的分子结构未遭到破坏 温度升高可恢复其活性 3 ph 温度 改变不影响最适温度 ph 如图c所示 2 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 1 在其他条件适宜 酶量一定的条件下 酶促反应速率随底物浓度增加而加快 但当底物浓度达到一定浓度后 受酶数量和酶活性限制 酶促反应速率不再增大 如图甲 2 在底物充足 其他条件适宜的条件下 酶促反应速率与酶浓度成正比 如图乙 注意底物浓度和酶浓度通过影响底物和酶的接触面积而影响反应速率 1 探究温度对酶活性影响的实验设计 1 实验设计 探究不同温度对淀粉酶活性的影响 2 需注意的问题 在酶溶液和反应物混合之前 需要把两者分别放在各自所需的温度下保温一段时间 使反应物达到所处不同环境的温度 然后再加新鲜酶液摇匀维持5min 否则若加入酶后再放入不同温度的环境中 由于酶具有高效性 在升温或降温的过程中已把反应物给分解了 淀粉酶的来源不同 其最适温度也不一定相同 在保温时必须加以考虑 市售的淀粉酶的最适温度一般在60 左右 唾液淀粉酶的最适温度是37 上述实验设计中 检测反应物是否被分解的试剂宜选用碘液 不应该选用斐林试剂 因斐林试剂需水浴加热 而该实验中需要严格控制好温度 2 探究ph对酶活性影响的实验设计 1 实验设计 探究不同ph对过氧化氢酶活性的影响 2 需注意的问题 实验程序中二 三步一定不能颠倒 否则实验失败 本实验中也可将过氧化氢酶和h2o2分别调至同一ph 再混合 以保证反应一开始便达到预设ph 本实验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 知能拓展 酶具有一般催化剂的特性 反应前后自身的性质 数量不改变 只改变反应的速率 不改变平衡状态 设计对照实验 首先要进行变量分析 对各种变量处理如下 a 设置不同的自变量 b 为因变量设计可观测的指标 c 保持无关变量一致 设计温度或ph对酶活性的影响实验要注意三点 a 设置多组不同温度或ph相互对照 b 注意在酶发挥作用前设置实验要求的不同温度或ph条件 即反应物 设置自变量 加酶 c 鉴定反应速率的两种方法 一是检测生成物增加的速率 二是检测反应物减少的速率 要选择恰当的试剂检测因变量 考向以实验为基础 考查影响酶促反应速率的因素 2015江苏扬州中学开学检测 9 2分 下图表示在不同条件下 酶催化反应的速率 或生成物量 变化 有关叙述不正确的是 a 图 虚线表示酶量增加一倍时 底物浓