2024届新高考生物热点冲刺复习：降低化学反应活化能的酶

20242024届新高考生物热点冲刺复习降低化学反应活化能的酶课标内容(1)说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如dH和温度等)的影响。(2)实验：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素细胞中的化学反应:叶细胞中的化学反应:叶绿体:CO2+H2O—CH2O)+o2线粒体:C6H12O6+6H2O+O—6CO2+12H2O+能量核糖体：氨基=酸脱水缩合寻肽统称为细胞代谢1-1-概念!细胞中每时每刻进行的化学反应的统称2.场所:细胞质基质一、酶在细胞代谢中的作用(-)细胞代谢:代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢,体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发(包括头发)变白，会加速人体衰老。3.特点:4.3.特点:4.意义:一般需要酶的催化细胞生命活动的基础细胞中含有过氧化氢酶,能将过氧化氢及时分解。y3.材料用具：质3.材料用具：质量分数3.5%Fecl3、新鲜质量分数20%肝脏研磨液、新配置的体积分数3%过氧化氢溶液一、酶在细胞代谢中的作用(二)探究实践一比较过氧化氢在不同条件下的分解△/Fe3+/过氧化氢酶1.实验原理：2H202------------->2H20+02T2实.验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。观察指标:观察单位时间内产生气泡的多少观察带火星的卫生香的复燃情况(-)探究实践一比较过氧化氢在不同条件下的分解(-)探究实践一比较过氧化氢在不同条件下的分解4.实验过程：结果步骤七结果步骤七。2浓度剂量反应条件剂量气泡产生卫生香燃烧试管编号13%2343%较多气泡较多气泡；大量'泡；卫生香复燃卫生香复燃不明显明显几乎无气泡几乎无气泡少量气泡5.实验现象:(1)①②对照，说明：加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率(2)①④对照，说明：酶具有催化作用，可加快化学反应速率(3)③④对照，说明：酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高2ml2ml2ml2ml6分.析实验步骤，得出结论：酶的催化效率比无机催化剂高。试管编号对照组实验组剂量反应条件剂量气泡产生卫生香燃烧2ml科学方法：控制变量、设计对照不复燃不复燃2ml不明显新鲜肝脏研磨液自变量2滴无关变量大量~=因变量复燃明显一77.实验设计的原则与变量分析(1)变量：实验过程中的变化因素称为变量。变型一2变型一2------因变量•又称实验变量.是研究者主动操纵即实验所探究的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量,坐标中横轴标识一般为自变量•又称反应变量，是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，应具有可测性和客.观性，坐标中纵轴标识一般为因变量•无关变量又称干扰变量、控制变量,是指与研究目标无关,但却影响研究结果的变量—实验时一般需控制无关变量适宜且同加快化学反应速率加快化学反应速率三种反应条件的作用原理一样吗?一一,酶在细胞代谢中的作用(三)酶的作用机理分析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••需要的能量没有催化剂2.酶的作用：催化作用3.酶的作用机理：显著降低化学反应的活化能*同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。----高效性思思考:加热为什么能促进过氧化氢的分解昵?加热使七。2加热使七。2分子获得能量(提供活化能)，从常态转变为容易分解的活跃状态。物产物P_产物P______U_________/[_________垦宓理程________________(①表示无酶催化过程所需要的活化能是—段::②表示有酶催化过程所需要的活化能是—段:，③表示酶降低的活化能是—段:，④该反应中，若将酶催化改为无机催化齐U催化」，贝Ijb点在纵轴上将移动：II注意注意：1.酶只是提高化学反应速率,缩短反应时间，不会改变化学平衡的位置(即不能改变最终生成物的量)。2.在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用(三)酶的作用机理分析未加催化剂产物量二、酶的本质1二、酶的本质1.探索历程发酵与活细胞有关[巴斯德之前I1________________________________发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵与死细胞中的物质有关服酶是蛋少数酶是毕希纳]1萨痢纳|d1切赫而g特曼死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质二二、酶的本质2.址2.址的概念:3.酶的本质:4.酶的来源5.合成原料:6.合成场所:7.功能：酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物绝大多数酶是蛋白质，一般来源于活细月&氨基酸、核糖核普酸核糖体、细胞核等催化作用〜唯一功能少数是RNA。哺乳动物成熟红细胞除外(体内、体外均可发挥作用)\__________________________________7:检验蛋白酶对蛋白质的水解:I时应选用蛋白块，通过观察其:I消失情况得出结论，因蛋白酶i[本身也是蛋白质，不能用双缩;1脉试剂鉴定。!____________________________该酶是蛋白质该酶是蛋白质该酶是RNA二、酶的本质如何鉴定酶的本质：(1)试剂检测法原理：双缩脉试剂与蛋白质作用产生紫色反应；RNA与毗罗红染液作用显红色标准蛋白质样液待测酶液标准RNA样液____){________J分别加入双缩脉试剂均发生紫色反应分别加入双缩脉试剂均发生紫色反应]分别加入毗罗红染液[均呈现红色二、二、酶的本质如何鉴定酶的本质:(2)酶解法方法原理：用蛋白酶和RNA酶处理待鉴定酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。待测酶液检测所催化的反应是否能够发生'X_________________________________________________________________________________/蛋白酶蛋白酶处理RNA酶处理酶与无机催化剂的相同点：①都能降低化学反应的活化能；②酶与无机催化剂的相同点：①都能降低化学反应的活化能；②可加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点;③化学反应前后酶的数量和性质不变。未加催化剂[典些弟_____:三、酶的特性(1)高效性(与无机催化剂相比).生成物的量.生成物的量①加②加入无入酶机催化剂;比较佥酶具:J有高效性:”:比较①③一酶具:三、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厂-------酶厂-------酶A/相同一酶催化具，酶B或圣酶:有专一性反应物浓度':①A表示酶,B表示能被A催化的底物,C、D::物质则不能被催化一酶具有专二性::②酶和被催化的反应物分子均具有特定的[:在最适宜的温度和在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。三、酶的特性(3)作用条件较温和思考思考:4.利用加酶洗衣粉洗涤衣服时:①丝绸和毛皮类衣物不能用加酶洗衣粉来洗涤,为:加酶洗衣粉中含有蛋白酶，可能会损坏丝绸和毛皮类衣物的蛋白质②加酶洗衣粉使用的水温一般在50°C以下，切记不能用沸水，否则：酶会失去活性5.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85°C水中热烫处理2min,可较好地保持甜味，其原因是高温破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶IpI"的活性。四四、酶促反应速率的影响曲线分析(1)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响反应速率在际物充足、其他务件适酶浓度成正比反应速率酶浓度反应速率酶浓度酶浓度底物有限四、酶促反应速率的影响曲线分析(2)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线弱此弱此曲钱②：声①的基础上,骆泳皮珅力J一裕曲媛③：龙①的基矛出上，火应物浓度四、四、酶促反应速率的影响曲线分析(3)温度和pH对酶促反应速率的影响。5*^。5*^反应物剩余重/相对量反应物剩余重/相对量温度/I重庆市抽测)某同学探究温度、pH、底物浓度与酶促反应速率的关系,绘制出如下曲线图。有关叙述正确的是()A相关因素相A相关因素相关因素图3MA.图1中4飕与伊段酶促反应速率的限制因素相同B.图2中〃点与礁酶的空间结构都被部分破坏且不能恢复C.图3中把G点时对应的相关因素调至最适，酶促反应速率不能同步升高D.图1、图2、图3中相关因素分别是底物浓度、pH、温度EHF相关因素图2(二(二)验证酶的专一性思路1:底物相同，酶不同材料：蔗糖酶、淀粉酶、淀粉、蔗糖1淀粉+淀粉酶淀粉+蔗糖酶步2骤34煮沸1min,使其停止反应现象砖红色沉淀无颜色变化结论酶具有专一性((二)验证酶的专一性思路2：底物不同，酶相同材料：蔗糖酶、淀粉酶、淀粉、蔗糖骤骤34现象结论淀粉+淀粉酶蔗糖+淀粉酶分别加2ml斐林试剂煮沸lmin,使其停止反应砖红色沉淀无颜色变化酶具有专一性思考：能不能用碘液代替斐林试剂作为鉴定？不能；碘液h能检测淀粉是否被水解,而蔗糖分子无论是否被水解都不会遇碘液变色((三)探究温度对酶活性的影响3.设计实验淀粉、唾液淀粉酶((三)探究温度对酶活性的影响温度影响酶的活性，从而影响淀粉酶的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色以及蓝色的深浅来判断酶的活性。质量分数为2%的唾液淀粉酶溶液、体积分数为3%的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馋水、冰水、碘液(相关用具省略)。((三)探究温度对酶活性的影响无蓝色出现呈蓝色淀粉无蓝色出现呈蓝色淀粉试管编号实验步骤—实验现象结论1酶溶液V性淀粉溶液2酶溶液2，性淀粉溶液33，性淀粉溶液液在沸水中水浴53与3,试管内液体混合，摇匀在沸水中水浴相同在60C温水中水冶2与2,试管内液体混合，摇匀在60C温水中水浴相同时间在冰水中水浴5min内液体混合，摇匀在冰水中水浴数分钟取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象呈蓝色酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性①探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。③探究温度对酶活性的影响时，不宜用七。2作反应物，因为七。2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化。探究某种酶的最适温度。设计有何不同？在一定范围内，在一定范围内，设计一系列温度梯度实验.其他条件相同且适宜，可得出最适温度的大致范围,再在此范围内减小梯度,进一步进行实验，直至得出最适温度。探究酶的最适温度设计思路((四)探究PH对酶活性的影响2.做出假设3.设计实验过氧化氢溶液和过氧化氢酶4.进行实验探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，因为用作鉴定试剂5.分析结果，得出结论的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少，而且6.表达和交流在酸性条件下淀粉也会被水解.从而影响实验的观察效果。((四)探究PH对酶活性的影响1.实验原理:2H2O2过氧化氢睥2H2O+O2，pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验。2的生成速率。质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为5%的HC1溶液、质量分数为5%的NaOH溶液、蒸馋水等(相关用具省略)。结结论：酶的催化作用需要适宜的pH.pH偏低或2高都会影响酶的活性(四)探究PH(四)探究PH对酶活性的影响2、3步顺序能换吗?序号12345实验操作内容注入等量的过氧化氢酶溶液注入等量的不同pH的溶液注入等量的体积分数为3%的溶液观察实验现象将带火星的卫生香插入试管内试管1试管2试管32滴2滴2滴1mL蒸馅水1mL5%的HC11mL5%的NaOH2mL2mL2mL有大量气泡产生无明显气泡------iJ确定酶的-燃烧剧烈最适PH探究酶的最适探究酶的最适pH设计思路在一定范围内，设计一系列pH梯度实验，其他条件相同且适宜，可得出最适pH的大致范围，再在此范围内缩小梯度，进一步进行实验，直至得出最适pH。注意:探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。11.(2022-浙江6月选考，10)下列关于研究淀粉酶l