高中生物第四章光合作用和细胞呼吸4.1.2酶与酶促反应课件苏教版必修1.ppt

,1.酶是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊蛋白质，生物体内所有化学反应都需要酶的参与，那么酶是否一定在细胞内发挥作用呢？提示：不是。无论是在细胞内还是细胞外，只要条件适宜酶都能起催化作用。,2.请结合教材中酶具有催化性的实践活动，思考下列问题：（1）实验中选用蒸馏水的目的是什么？提示：实验中设置加入蒸馏水的试管做对照组，目的是增强实验结论的说服力。（2）酶催化的反应中，酶能否使生成物的量增加？提示：不能。酶只能降低化学反应的活化能，加快反应速度，缩短达到平衡的时间，但不会使生成物的量增加。,3.结合教材中酶具有特异性的实践活动，讨论下列问题：（1）进行实验时，要使用完全冷却的淀粉溶液，而不能用刚煮沸的淀粉溶液，原因是什么？提示：若用刚煮沸的淀粉溶液进行实验，淀粉酶会因温度过高遭到破坏，而失去活性。（2）该实验中能否将斐林试剂改成碘液？提示：该实验中不能用碘液代替斐林试剂，因为碘液只能使淀粉变蓝，而与还原性糖没有特殊的颜色反应，不能检验蔗糖是否被淀粉酶水解。,（3）实验中两支试管保温时，温度应控制在什么范围内？若改用唾液中的唾液淀粉酶来催化该反应，温度控制范围和前者相同吗？提示：两支试管保温时，应控制在60左右，因为60是该种淀粉酶的最适温度，低于或高于此温度，都会降低化学反应的速率。若改用唾液中的唾液淀粉酶来催化该反应进行，温度就要控制在37左右，因为唾液淀粉酶的最适温度是人的体温，即37左右。,4.根据如图曲线试总结酶与无机催化剂的相同点和不同点。提示：（1）相同点：都能加快化学反应的速率，缩短反应完成的时间。（2）不同点：酶与无机催化剂相比，催化效率更高。,1酶概念的三要素（1）来源：活细胞产生的。死细胞不产生酶，凡是活细胞一定都能产生酶。（2）生理作用：催化作用。酶是生物催化剂。（3）化学本质：有机物。绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。2.酶的作用部位细胞内或细胞外。,3.酶的作用机理酶在化学反应中起的催化作用，主要是降低了反应的活化能，酶在反应前后质量和性质不变化。酶只能催化原本能进行的反应，而不能催化原本不能进行的反应。4.在探究酶具有催化性的实验中，判断反应进行程度的两种方法（1）气泡目测法：观察反应产生的气泡数量。（2）火星复燃法：观察带火星卫生香复燃的剧烈程度。,酶的特异性机理酶的特异性与酶是蛋白质有关，每种蛋白质都有特定的空间结构，酶催化反应时，首先与底物分子结合，底物能诱导酶分子的构象发生变化，使酶分子能与底物很好地结合形成酶底物的复合物，从而发生催化作用。,典例下列关于酶的叙述中正确的是A生物体内的酶不是都由活细胞产生的B活的生物体的任何一个细胞都能产生酶，酶只有在细胞内才能起催化作用C绝大多数酶是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就可能出现这种酶缺乏症D同一生物体内的各种酶要求的催化条件都相同，其催化效率受温度和pH的影响,（1）酶是活细胞产生的具有催化活性的一类特殊蛋白质。（2）不同种类的酶作用条件是不同的，但只要它们的结构不变，且条件适宜，都能正常发挥作用。,【规范解答】选C。A错误，酶是由活细胞产生的；B错误，活细胞能产生酶，有的酶在细胞内起作用（如呼吸酶），有的酶在细胞外起作用（如消化酶）；C正确，绝大多数酶属于蛋白质，是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就会影响机体内的某一化学反应，可能出现这种酶缺乏症，如缺少酪氨酸酶引起白化病；D错误，同一生物体内不同的酶要求的催化条件可以不同，如胃蛋白酶、胰蛋白酶所需的最适pH相差很大。,对酶的概念掌握不牢固，误认为酶只有在细胞内才能起催化作用而错选B；误认为同一生物体内各种酶要求的催化条件都相同而错选D。,【变式备选】当细胞内某种RNA存在时，某一生化反应能正常进行，当这种RNA被有关的水解酶水解后，该化学反应停止。导致这一现象的原因可能是（）A催化该生化反应的酶是RNA水解酶B该种RNA参与生化反应的进行C该种RNA能调控细胞内所有的生化反应D该种RNA在此生化反应中能起催化作用【解析】选D。细胞内有某种RNA存在时，某生化反应能正常进行；当此RNA被水解后，某生化反应立即停止，前后对照说明此RNA具有催化作用，不参与生化反应。,1在日常生活中，使用加酶洗衣粉要比使用普通洗衣粉更容易清除衣物上的奶渍、油渍，为什么？使用加酶洗衣粉时，最好用温水浸泡，为什么?提示：加酶洗衣粉中含有一部分酶，比如脂肪酶、蛋白酶等，它们能够分解脂肪、蛋白质，使之变成小分子的物质，更加容易清洗。酶的作用需要适宜的温度条件。,2.当人发烧时会感到全身不适、无力、食欲不振，试从酶的作用角度分析产生这些现象的原因。提示：高温使体内酶（包括消化酶）的活性降低，消化能力减弱，所以食欲不振。,3.下列分别是温度和pH对酶活性影响的数学模型，观察分析模型，探究下列问题。,影响酶促反应的因素（1）温度对酶活性的影响：在一定的温度范围内反应速率随温度升高而加快；但当温度升高到一定限度时反应速率随温度的升高而下降。在一定的条件下，酶在最适温度时活性最大。高温使酶永久失活，而低温使酶活性降低，但能使酶的空间结构保持稳定，适宜温度下活性会恢复。(2)pH对酶促反应的影响：每种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性。过酸或过碱会使酶永久失活。,（3）酶的浓度对酶促反应的影响：在底物充足，其他条件固定、适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。（4）底物浓度对酶促反应的影响：在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度的增加而急剧加快，反应速率与底物浓度成正比；在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速率也增加，但不显著；当底物浓度很大且达到一定限度时反应速率达到一个最大值，此时，再增加底物浓度反应速率不再增加。,【特别提醒】低温和高温时酶的活性都降低，但两者的性质不同。在过酸或过碱环境中，酶均失去活性而不能恢复。同一种酶在不同pH下活性不同，不同的酶的最适pH不同。反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。,典例如图曲线表示的是温度和酶活性的关系，此曲线不能说明的是A.不同的温度范围内酶的活性不同B.当温度达到B时，酶的活性最高C.A点时，酶的催化活性很低，但随着温度升高，酶的活性可以上升D.C点时酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性也可以恢复上升,解题时应明确高温、低温对酶活性的影响是不同的。低温抑制酶的活性，而高温破坏了酶的结构，能使酶失活。,【规范解答】选D。从图中可以看出随着温度的不断升高，酶的催化活性在上升，等达到B点时，酶的催化活性达到最高，随着温度的继续上升，酶的催化活性迅速下降。但是A点和C点相比，虽然酶的催化活性都很低，但是A点是低温条件，对酶分子结构无影响，随着温度的上升，其催化活性可不断上升，而C点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。,【变式备选】如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（）A.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B.当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升C.酶活性在t2时比t1时高，故t2时更适合酶的保存D.酶活性在t1时比t2时低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重【解析】选B。由t1调到最适温度，酶活性上升；酶适于在低温下保存；低温时并不破坏酶的空间结构。,1.关于酶生理功能的叙述，下列哪一项是正确的（）A.能为生物体内的化学反应提供能量B.具有催化作用，比无机催化剂的催化效率高得多C.酶与无机催化剂降低反应活化能的效率相同D.能促进生物体内营养物质的运输,【解析】选B。酶不能为化学反应提供能量，只能降低反应的活化能，故A项错误；酶的催化效率远高于无机催化剂，故B项正确；酶的作用原理是降低反应的活化能，效率高于无机催化剂，故C项错误；酶只具有催化作用，不能促进营养物质的运输，故D项错误。,2.根据如图所示过氧化氢分解速率的曲线，说明酶的哪一特性（）A特异性B不具备催化剂的一般特征C高效性D在温和条件下进行,【解析】选C。由于加酶和加Fe3+相比，并没有改变反应的平衡点，加酶的反应曲线只是较快到达了平衡点，所以体现了酶的高效性。,3.（2011昆明高一检测）酶具有很强的催化功能，其原因是（）A.显著降低了化学反应所需的活化能B.增加了反应物之间的接触面积C.显著提高了化学反应所需的活化能D.减小了反应物之间的接触面积【解析】选A。酶主要通过降低反应的活化能对生物化学反应起催化作用，酶在反应前后质量和性质不变化。,4.在探究pH对酶活性影响的实验中，温度和pH分别属于（）A自变量和因变量B无关变量和因变量C无关变量和自变量D因变量和自变量【解析】选C。实验目的是探究pH对酶活性的影响，因此，实验自变量为pH，而反应温度、反应物量等属于无关变量。,5.多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，具有辅助消化的作用，其片剂是糖衣片，这样制作的目的是（）A.补充体内糖类物质的供应B.防止胃液的消化作用C.经唾液的消化作用后可迅速起作用D.使其中各种酶缓慢地释放【解析】选B。由于上述各种酶的化学本质为蛋白质，所以在经过胃时胃蛋白酶会使之分解，故加上糖衣后对多酶片中的酶起保护作用。,6.（2011盐城高一检测）两个学生在研究温度对两种天然酶（能催化同一种反应）的作用后绘制了如下数据图。观察他们的数据图，回答问题：,(1)酶A的最适温度是_，两种酶催化的反应速率相等的温度约是_。(2)可能来自于热泉中的细菌体内的酶是_。(3)在080的温度范围内，随温度的升高，酶B的活性_。(4)如果先将酶B置于100的温度下，然后逐渐降低温度，反应速率不变，原因是_。,【解析】（1）由曲线可知，酶A在40时活性最高，酶A和酶B在50时催化的反应速率相等。（2）酶B在80的高温下活性较高，说明含有此酶的生物可能生活于高温环境中。（3）由曲线可知，酶B在080时，随温度升高，酶促反应速率逐渐加快，说明酶活性逐渐升高。（4）酶B在100时已经失活，空间结构已被破坏，逐渐降低温度，酶活性不能恢复，因此反应速率不变。答案：（1）4050（2）酶B（3）逐渐升高（4）酶在100时已失活,一、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分）1.纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH7克/升9克/升，在7080条件下作用12小时，褪浆率仅为50%60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%，这一事实说明（）A.酶具有多样性B.酶具有高效性C.酶具有特异性D.酶具有溶解性【解析】选B。本题为信息说明题，从题干中能够看出酶催化效率很高，酶具有高效性。,2酶是由活细胞产生的。下列关于酶的叙述中，都正确的一组是（）酶是一类具有生物催化作用的蛋白质酶的活性与pH有关酶在化学反应前后种类和数量都不会发生改变酶之所以能够改变化学反应速率是因为提供了化学反应所需的活化能只要条件适宜，酶在生物体外也可催化相应的化学反应温度过高和过低对酶活性影响的原理相同ABCD,【解析】选A。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，酶改变化学反应速率的机理在于酶能降低化学反应的活化能。温度过高会使酶变性失活，而低温只是抑制了酶的活性。,3.猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。经35水浴保温一段时间后，中加入适量双缩脲试剂，不加任何试剂，下列组合能达到目的的是（）A和B和C和D和,【解析】选A。由于蛋白酶的本质也是蛋白质，遇双缩脲试剂也会变紫，所以与不能达到目的；而组可以根据蛋白块是否分解判断是否有蛋白酶的存在。,4.现有三支试管A、B、C，先向试管内加入2mL可溶性淀粉溶液，再按下图中所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列分析不正确的是（）,AA试管和B试管对照，说明酶具有特异性BA试管和C试管对照，说明酶的活性受温度的影响C实验结果是A试管内出现砖红色沉淀D实验结果是B试管和C试管内出现砖红色沉淀【解析】选D。本题是验证性实验，应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则。比较A试管和B试管，自变量是酶不同，验证酶具有特异性。A试管和C试管只有温度不同，说明酶的活性受温度的影响。A试管中唾液淀粉酶能把淀粉水解为还原性糖。B试管、C试管不能产生还原性糖，以斐林试剂检验，结果无砖红色沉淀。,5.下列选项符合图示含义的是（）A.随pH从5升高到7，酶的活性逐渐减弱B.随pH从5升高到7，酶的最适温度不变C.温度从0A变化过程中，酶的活性逐渐减弱D.该酶的最适pH为7【解析】选B。结合坐标图可知，随着pH从5升高到7，酶的活性先增强，后减弱；而温度从0A变化过程中，酶活性逐渐增强；该酶的最适pH约为6。,6如图表示在不同条件下，酶催化反应的速率（或生成物量）变化。下列有关叙述中，正确的是（多选）（）,A图虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系B图虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系C图不能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与时间的关系D若图中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率【解析】选A、B、D。图可以表示反应的底物量一定时，在反应开始后的一段时间内，随反应的进行，底物不断减少，反应速率逐渐降低。,二、非选择题（共26分）7.如表所示为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计的相