2013届高考生物一轮复习课件：必修1 5.1降低化学反应活化能的酶.ppt

一 酶在细胞代谢中的作用下图曲线表示物质A生成物质P的化学反应 在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程 1 没有酶催化的反应曲线是 2 有酶催化的反应曲线是 3 AC段的含义是 4 BC段的含义是 5 若将酶催化改为无机催化剂催化该反应 则B点在纵轴上将如何移动 6 通过 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验 对于酶的作用形成哪些认识 在无催化剂催化条件下 反应所需的活化能 酶降低的活化能 B点将向上移动 酶比无机催化剂降低活化能的作用更显著 具有高效性 二 酶的本质和特性1 酶的基本单位 合成场所 氨基酸 RNA 核糖体 2 酶的特性 1 酶的催化效率大约是无机催化剂的107 1013倍 这说明酶具有 2 淀粉酶只能催化淀粉水解 而不能催化蔗糖水解 这说明酶具有 3 作用条件较温和 都会使酶变性失活 高效性 过碱 过酸 专一性 高温 做一题 例1 2011 天津高考 下列有关酶的叙述正确的是 A 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸B 酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率C 在动物细胞培养中 胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞D DNA连接酶可连接DNA双链的氢键 使双链延伸 解析 本题综合考查酶的化学本质 作用原理 专一性和在现代生物科技中的应用等 意在考查理解能力 要求能理解所学知识的要点 把握知识间的内在联系 大多数酶的化学本质是蛋白质 少数为RNA 所以其基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸是DNA的基本组成单位 A错误 酶只能通过降低反应物的活化能来提高化学反应速率 不能为反应物提供能量 B错误 胰蛋白酶可以促进细胞之间的粘连物质水解 使细胞分散开 C正确 DNA连接酶可以催化五碳糖和磷酸之间形成磷酸二酯键 D错误 答案 C 链一串 1 酶的概念拓展 关键一点 酶的化学本质是蛋白质或RNA 但不是每种生物都含有这两类酶 RNA类的酶仅在少数病毒生物中发现 具有细胞结构的生物 其酶的本质都是蛋白质 2 关于酶的一些常见说法 通一类 1 2011 海南高考 关于酶的叙述 正确的是 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 酶降低了反应的活化能 酶活性与所处的环境改变有关 酶分子在催化反应的前后结构不变 酶结构改变可影响其活性或丧失活性 答案 C 2 2012 南昌调研 取经过编号的5支试管分别加入2mL物质的量浓度为0 5mol L的过氧化氢溶液 进行如下实验 根据实验内容 下列说法正确的是 A 说明酶具有高效性的是3号和4号实验B 1号和3号对照不能说明酶有专一性C 各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系D 3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响 解析 酶具有高效性是通过无机催化剂与有机催化剂相比较 即2号与3号实验 得出的 1号和3号实验是两种酶催化一种底物 能说明酶具有专一性 3号与4号实验对比能说明高温会降低酶的活性 3号和5号实验的自变量是pH 说明pH会影响酶的活性 答案 D 做一题 例2 影响酶活性的因素有很多 包括温度 酸碱度 反应物浓度 酶浓度等 如图表示的是在最适温度条件下 反应物浓度对淀粉酶所催化的化学反应速率的影响 下列有关说法正确的是 A 若在A点时温度升高5 则反应速率加快B 若在A点时往混合物内加入少量淀粉酶 则反应速率不变C 若在B点时往混合物内加入少量淀粉酶 则反应速率会加快D 若在B点时温度升高5 则反应速率不改变 解析 该图表示的是在最适温度条件下 反应物浓度对淀粉酶所催化的化学反应速率的影响 若改变温度 会导致反应速率下降 因此在A点或B点时温度升高5 反应速率都会减慢 在A点或B点时往混合物内加入少量淀粉酶 反应速率都会加快 答案 C 链一串 1 表示酶高效性的曲线 1 催化剂可加快化学反应速率 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 2 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 3 酶只能催化已存在的化学反应 2 表示酶专一性的曲线 1 在A底物中加入酶A A底物快速减少 说明酶A催化底物A参加反应 2 在B底物中加入酶A B底物浓度不变 说明酶A不能催化底物B参加反应 3 影响酶活性的曲线影响酶活性的外界因素有温度和pH等 见下图 1 在最适宜的温度或pH条件下 酶的活性最高 温度和pH偏高或偏低 酶的活性都会明显下降 2 在高温 强酸或强碱 重金属盐等引起蛋白质变性的条件下 酶都会丧失活性 3 要注意的是 低温仅是抑制酶的活性 随温度的升高 最适温度以下 酶的活性逐渐增强 4 从图C可以看出 反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度 4 反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 1 在其他条件适宜 酶量一定的情况下 酶促反应速率随底物浓度增加而加快 但当底物达到一定浓度后 受酶数量和酶活性限制 酶促反应速率不再增加 如图甲 2 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成正比 如图乙 关键一点 1 温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应的 2 底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率的 并不影响酶的活性 通一类 3 2011 海南高考 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 右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 酶能加快反应的进行 该反应不可逆 加入酶后使反应物浓度快速下降 答案 D 4 某同学研究温度和pH对某酶促反应速率的影响 得到如右图所示的曲线 下列分析正确的是 A 该酶催化反应的最适温度为35 左右 最适pH为8B 当pH为8时 影响反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度C 随pH升高 该酶催化反应的最适温度也逐渐升高D 当pH为任何一固定值时 实验结果都可以证明温度对反应速率的影响 解析 分析曲线 无论在哪种温度条件下 当pH 8时 反应速率都最大 故该酶的最适pH为8 由图示在一定pH的范围内 随pH升高 35 时酶催化反应的速率都最大 故该酶的最适温度是35 左右 当pH为8时 影响反应速率的主要因素是温度而不是底物浓度和酶浓度 从四条曲线的两端可见 当pH过高或过低时 四种曲线会重叠 即不同温度下的反应速率相同 此时无法证明温度对反应速率的影响 答案 A 做一题 例3 2011 全国卷 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 简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路 解析 1 根据酶的专一性 测定脂肪酶的活性 可选用脂肪作为酶作用的反应物 并在反应液中加入缓冲液 维持脂肪酶催化脂肪分解所需要的pH 2 脂肪酶的化学本质是蛋白质 要鉴定蛋白质可用双缩脲试剂 因为蛋白质与双缩脲试剂呈现紫色反应 3 由题干信息可知 该细菌生活在55 65 的热泉中 要测定该脂肪酶催化作用的最适温度 实验的自变量是不同的温度 因变量可通过观察脂肪分解程度来判断 因此设置在55 65 温度范围内不同温度梯度进行脂肪酶催化脂肪水解实验 通过观察不同实验组中脂肪的分解情况判断出该脂肪酶的最适温度 答案 1 脂肪缓冲 2 蛋白质 3 从该细菌提取脂肪酶若干 分组 编号在55 65 范围内设置不同的温度梯度处理 55 57 59 61 63 65度的温水 水浴加热一段时间后 观察酶对脂肪的分解程度 学一技 与酶有关的实验设计思路 做一题 例4 下列描述正确的是 A B C D 解析 植物细胞的质壁分离与复原实验中 自变量是0 3g mol的蔗糖溶液和清水 反应变量为质壁分离与复原 答案 A 学一技 1 变量的种类变量是实验设计中可以变化的因素或条件 依据变量间的相互关系 可分为以下两类 1 自变量与因变量 自变量是实验中由实验者所操纵的因素 该因素的改变将引起实验结果的相应改变 是实验要研究的因素 因变量是因自变量不同而导致的不同的实验结果 它们之间是因果关系 自变量是原因 因变量是结果 2 无关变量与额外变量 无关变量是指实验中除自变量外也能影响实验现象或结果的其他因素 由无关变量引起的实验结果就是额外变量 它们之间也是因果关系 2 自变量的确定和控制根据实验目的 确定实验变量 进而确定控制的措施 例如 探究淀粉酶的最适温度 的实验 1 变量的确定 自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度 即要 探究什么 则 什么 就是自变量 2 自变量的控制 在确定了自