四川省成都市高考生物第五章课件1 新人教版必修1.ppt

第5章细胞的能量供应和利用 复习向导 要点探究 栏目导航 课前导学 实验平台 走近高考 复习向导 第1节降低化学反应活化能的酶 基础梳理 一 酶在细胞代谢中的作用 1 细胞代谢 细胞中各种化学反应的统称 是细胞生命活动的基础 2 酶的作用机理 1 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 作用机理 降低化学反应的活化能 二 酶的本质1 探索历程 2 酶的本质 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 绝大多数是蛋白质 少数是rna 思维激活1 活细胞内 酶合成的场所在哪儿 提示 主要在核糖体上 少数酶在细胞核 线粒体 叶绿体内转录形成 三 酶的特性 2 专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 3 酶的作用条件较温和 过酸 过碱或温度过高 都会使酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 而在低温下 酶的活性明显降低 但不会失活 思维激活2 哪种酶能使脂肪酶水解 提示 脂肪酶的本质是蛋白质 由于酶具专一性 因此催化脂肪酶水解的是蛋白酶 知识导图 探究点一 酶的本质 作用及实验验证 问题引领 1 怎样鉴定某种酶的化学本质是蛋白质 2 怎样设计实验能证明酶具催化作用 1 酶的本质及生理功能 要点探究 2 酶是蛋白质的验证实验 1 实验设计思路 2 实验结果分析 通过对照 实验组若出现紫色 证明待测酶液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蛋白质 3 实验变量 自变量是待测酶液和已知蛋白液 因变量是是否有紫色反应 3 酶的催化作用验证实验 1 实验设计思路 2 实验结果分析 根据底物性质利用相应试剂检测底物是否被分解 而对照组底物不被分解则证明酶具有催化作用 3 实验变量 自变量是相应酶液的有无 因变量是底物是否被分解 酶与激素的比较 例1 2012上杭一中月考 下列关于酶的叙述中正确的是 a 酶是由有分泌功能的细胞产生的并且能调节生物体的生命活动b 活细胞都可产生酶 酶可在细胞外起作用c 酶都是在核糖体上合成的d 所有的酶与双缩脲试剂发生作用都可产生紫色反应 思维导引 酶的化学本质及合成场所是 酶在生命活动中的作用是 酶的作用场所有哪些 解析 酶是活细胞产生的 只起催化作用 不具有调节生物体生命活动的作用 a项错误 凡是活细胞都可产生酶 酶既可在细胞内起作用 也可在细胞外起作用 b项正确 绝大多数酶是蛋白质 在核糖体上合成 少数酶是rna 由dna转录形成 c项错误 只有是蛋白质成分的酶与双缩脲试剂作用才产生紫色反应 d项错误 答案 b 探究点二 酶的作用特性及实验探究 问题引领 1 怎样证实酶具有高效性 2 怎样设计实验来证明酶具有专一性 1 酶高效性的验证实验分析 1 实验原理 2h2o2 2h2o o2 比较h2o2在常温 高温 过氧化氢酶 fe3 等不同条件下气泡产生多少或卫生香燃烧剧烈程度 了解过氧化氢酶的作用 2 实验过程的变量及对照分析 3 实验结论 酶具有催化作用 同无机催化剂一样都可加快化学反应速率 酶具有高效性 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 2 酶专一性的验证实验分析 1 实验设计思路 2 结果分析 根据底物性质选用相应试剂检测 若实验组底物被分解 对照组底物不被分解 则证明酶具专一性 例2 2011天津宝坻区质检 下列有关酶特性的实验设计中 最科学 严谨的一项是 解析 酶催化具有高效性是指酶与无机催化剂相比较而言的 用酶与蒸馏水作对照 只能证明酶具有催化作用 不能证明酶催化具有高效性 a错误 b项 蔗糖不与碘液反应 不应该用碘液检测 应用斐林试剂检测是否有还原糖产生 b错误 c项应设置多支试管 分别设置不同的温度条件进行比较 c错误 答案 d 规律方法 与酶有关的实验设计方法 1 应遵循单一变量原则 同时还要设置对照实验 2 实验设计的一般思路 分析课题 把握原理 确认变量 设置对照 一般步骤 其关键 实验变量如何操纵 无关变量如何控制 反应变量如何检测 在此分析的基础上 设计步骤 预测结果并得出结论 探究点三 与酶有关的曲线分析 问题引领 1 同种酶在不同的ph下 最适温度发生改变吗 2 你所知道的影响酶促反应速率的因素有哪些 1 与酶特性相关的曲线 酶只能催化已存在的化学反应 酶只能缩短达到化学平衡所需时间 不改变化学反应的平衡点 2 与酶活性相关的曲线 1 酶催化活性的表示方法 单位时间内底物的减少量或产物的生成量 2 温度和ph对酶活性的影响 1 每一种酶都有一个最适温度和最适ph 低温及温度略高和ph略微偏高 偏低都可抑制酶的活性 高温 过酸 过碱破坏酶的分子结构 将使酶永久失活 而低温只是抑制酶的活性 酶分子结构未被破坏 温度升高可恢复活性 2 反应溶液ph变化不影响酶作用的最适温度 3 其他因素影响酶促反应速率的曲线 1 底物浓度 酶量一定的条件下 在一定范围内随着底物浓度的增加 反应速率也增加 但达到一定浓度后不再增加 原因是受到酶数量和酶活性的限制 2 酶浓度 在底物充足 其他条件适宜且固定的条件下 酶促反应速率与酶浓度成正比 例3 甲图表示温度对淀粉酶活性的影响 乙图是将一定量的唾液淀粉酶和足量的淀粉混合后麦芽糖积累量随温度变化的情况 下列说法不正确的是 a t0表示淀粉酶催化该反应的最适温度b 图甲中 ta tb时淀粉酶催化效率都很低 但对酶活性的影响却有本质的区别c 图乙中tb至tc的曲线表明随温度升高 麦芽糖的积累量不再上升 酶的活性已达到最高d 图乙中a点对应的温度为t0 思维导引 解析 图甲中 t0时淀粉酶的活性最大 说明t0是淀粉酶催化反应的最适温度 a项正确 低温 ta 时酶的活性降低 高温 tb 时淀粉酶变性失活 b项正确 图乙中麦芽糖的积累量不再上升 说明温度过高酶已失活 c项错误 图乙中a点斜率最大说明麦芽糖的积累量增加最快 即酶活性最高 因此对应图甲的t0 d项正确 答案 c 规律方法 酶的坐标曲线题解题方法 1 熟记与酶相关的几种曲线 据此准确识别题图 2 理解曲线的纵 横坐标的含义 3 结合酶特性方面的知识对曲线上重要的点和段进行分析 迁移应用 2012安庆期末 下面左图表示的是ph对植物和人的淀粉酶活性的影响 右图表示的是3种脱氢酶 a b c 的活性受温度影响的情况 下列叙述正确的是 b a 从左图中可以知道ph 6时植物淀粉酶的活性最高b 从右图中无法知道酶c的最适温度c 从左图中可以知道若细胞由酸性变成碱性时 淀粉酶的活性逐渐升高d 从右图中可以知道酶活性温度范围最广的酶是b解析 温度过高 过酸 过碱都能使酶彻底失活 且这种失活是不可逆转的 从左图可以看出 植物淀粉酶的最适ph在5和6之间 人的淀粉酶的最适ph在6和7之间 在右图中可以看出 酶活性温度范围最窄的是酶b 酶c的活性受温度影响的曲线不完整 因此从右图中无法知道酶c的最适温度 实验 探究影响酶活性的因素 实验基础 1 实验原理 1 环境中的一些因素 如温度 ph 溶液浓度等对酶的催化作用有一定影响 2 2 实验流程 1 温度对酶活性的影响 注 植物淀粉酶的最适温度为55 65 2 ph对酶活性的影响 3 实验结论 酶活性的发挥需要最适宜的温度 ph 温度过高或过低都影响酶的活性 过氧化氢酶在中性条件下活性最大 方法透析 1 变量的概念自变量 指实验中由实验者所操纵的因素或条件 也称为实验变量 因变量 指实验中由于实验变量而引起的变化和结果 无关变量 指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件 说明 自变量是原因 因变量是结果 二者具有因果关系 实验的目的在于获得和解释这种前因后果 2 本实验的变量分析 3 实验注意问题 1 温度对酶活性的影响 本实验不宜选用 过氧化氢酶催化h2o2分解 因为过氧化氢酶催化的底物h2o2在加热的条件下分解也会加快 本实验不宜选用斐林试剂做鉴定试剂 因为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 本实验中第1 2步一定不能颠倒顺序 否则会使实验失败 即先控制条件再混合 2 ph对酶活性的影响 本实验不宜选用 淀粉酶催化淀粉水解 因为强酸也能催化淀粉的水解 如果用淀粉酶来研究ph对酶活性的影响 会造成无关变量对实验结果的影响 实验结果不可信 本实验应先将h2o2酶和h2o2分别调至不同ph 再混合 以保证反应一开始便达到预设ph 命题设计 用 淀粉酶作实验材料 探索温度 ph 反应物浓度等对酶催化作用的影响 实验结果如图所示 请根据图回答下列问题 1 在探索温度对酶活性影响的实验中 自变量是 除自变量和因变量外 还需要考虑 及等因素 该实验需进行如下步骤 取3支试管 编号并注入2ml淀粉溶液 向各试管注入1ml淀粉酶溶液 向各试管滴1滴碘液 将3支试管分别放在60 的热水 沸水和冰块中维持温度5min 观察实验现象 最合理的实验顺序应为 a b c d 2 将装有酶和反应物的甲 乙两试管分别放入冰水和90 水浴锅中处理10min后取出 加入碘液振荡后再转入60 的水浴锅中保温5min 两试管内溶液颜色的变化分别为 甲 乙 3 若用人的唾液淀粉酶做实验 则图a中a点所对应的温度应为 由此说明 4 图b中 反应物达到某一浓度时 反应速度不再上升 其原因是 5 图c曲线所表示的酶的活性与ph的关系是在该实验中用来检测实验结果的试剂是 解析 探索温度对酶活性的影响实验中 温度是自变量 底物浓度 ph 添加试剂的量 酶浓度等是无关变量 做本类实验的第一步应该先进行分组标号 所以先进行 其次应再进行 再进行 这是为了先为酶反应营造不同的外界环境 否则会由于外界条件不确定 导致实验失败 碘液应在实验将要结束时加入 否则不能排除碘液对实验的影响 最佳顺序应为 由于低温只能暂时抑制酶的 答案 1 温度ph酶浓度底物浓度d 2 溶液蓝色褪去溶液仍为蓝色 3 37不同生物体中酶催化作用所需的最适温度不同 4 受反应液中酶浓度的限制 5 在一定的ph范围内 随ph增大 酶活性增强 反应速度加快 超过最适ph 随ph增大 酶活性下降斐林试剂 或用班氏试剂 不能用碘液 活性 所以温度恢复后 酶活性恢复 分解淀粉 而高温可破坏酶的空间结构 使酶发生不可逆转的失活 即使温度恢复最适宜时 也不能催化淀粉的分解 唾液淀粉酶 血液凝固酶等一系列人体内的酶 最适温度应为人体体温 37 这体现了不同酶所需最适温度是不同的 验证一系列ph对酶活性的影响 主要检测不同ph条件下淀粉分解的多少 而碘液只能验证淀粉的有无 所以本实验不能选择碘液 1 2011年海南高考 关于酶的叙述 正确的是 c a 酶提供了反应过程所必需的活化能b 酶活性的变化与酶所处环境的改变无关c 酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失d 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸解析 本题考查酶的作用及特性 酶通过降低反应的活化能加快反应进行 但不为反应过程提供能量 a错误 在酶促反应前后 酶的数量和性质不变 d错误 环境的改变会引起酶活性的变化 如高温 过酸 过碱条件下可使酶变性失活 故b错误 c正确 2 2011年新课标全国高考 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图所示 下列分析错误的是 b a 甲酶能够抗该种蛋白酶降解b 甲酶不可能是具有催化功能的rnac 乙酶的化学本质为蛋白质d 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析 由图可以看出 在蛋白酶的作用下 甲酶的活性没有变化 说明甲酶的化学本质不是蛋白质 只能是rna 乙酶的活性逐渐降低 说明该蛋白酶能使乙酶降解 则乙酶的化学本质是蛋白质 蛋白酶催化水解肽键 破坏蛋白质的分子结构 3 2011年大纲全国高考 某同学从温度为55 65 的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌 并从该细菌中提取了脂肪酶 回答问题 1 测定脂肪酶活性时 应选择作为该酶作用的物质 反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定 2 要鉴定该酶的化学本质 可将该酶液与双缩脲试剂混合 若反应液呈紫色 则该酶的化学本质为 3 根据该细菌的生活环境