降低化学反应活化能的酶课件-生物一轮复习

降低化学反应活化能的酶2026届生物一轮复习课

标

要

求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pH和温度等)的影响。考点一

酶的作用和本质酶在细胞代谢中的作用细胞中每时每刻都进行着许多各种化学反应的总称(4)意义：(1)概念：(2)场所：细胞质基质是细胞生命活动的基础(3)控制中心：细胞核细胞代谢：(5)与酶的关系：细胞代谢离不开酶。细胞代谢会产生代谢废物、以及对细胞有害的物质（如过氧化氢），需要过氧化氢酶的分解。下面我们以H2O2在不同条件下的分解为例，探究酶在细胞代谢中的作用阅读课本77页。加热、强酸、强碱、加无机催化剂（如Fecl3)细胞中含有过氧化氢酶过氧化氢在体外分解需要什么条件？细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？2H2O22H2O+O2过氧化氢酶控制变量和设计对照实验科学方法：P78比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用原理和意义探究•实验实验目的实验原理实验材料实验现象实验用具实验结果实验设计探究不同条件下过氧化氢的分解速率产生量：1、气泡产生情况2、卫生香复燃情况2H2O22H2O+O2反应条件常温加热加FeCl3(Fe3+)加过氧化氢酶课本P77页①新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）②质量分数为3.5%的FeCI3溶液③新配制的体积分数为3%的H2O2溶液量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计实验目的实验原理实验材料实验现象实验用具实验结果实验设计比较过氧化氢在不同条件下的分解试管编号1234实验处理无90℃水浴加热2滴FeCl32滴肝匀浆H2O2溶液（3%）2

mL2

mL2

mL2

mL检测指标1.气泡冒出情况2.卫生香复燃情况实验目的实验原理实验材料实验现象实验用具实验结果实验设计比较过氧化氢在不同条件下的分解考点一

酶的作用和本质二、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤一、试管编号说明1234

二H2O2浓度剂量三反应条件结果气泡产生卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃2滴FeCl32滴肝脏研磨液（H2O2酶）不明显少量较多小气泡大量较大气泡不复燃不复燃变亮复燃，猛烈燃烧对照组实验组对照实验自变量因变量无关变量变量实验结论：相同且适宜！1、2号试管对照，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率考点一

酶的作用和本质二、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤一、试管编号说明1234

二H2O2浓度剂量三反应条件结果气泡产生卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃2滴FeCl32滴肝脏研磨液（H2O2酶）不明显少量较多小气泡大量较大气泡不复燃不复燃变亮复燃，猛烈燃烧对照组实验组对照实验自变量因变量无关变量变量实验结论：相同且适宜！1、4号试管对照，说明酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可以加快化学反应速率考点一

酶的作用和本质二、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤一、试管编号说明1234

二H2O2浓度剂量三反应条件结果气泡产生卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃2滴FeCl32滴肝脏研磨液（H2O2酶）不明显少量较多小气泡大量较大气泡不复燃不复燃变亮复燃，猛烈燃烧对照组实验组对照实验自变量因变量无关变量变量实验结论：相同且适宜！3、4号试管对照，说明酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高考点一

酶的作用和本质二、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤一、试管编号说明1234

二H2O2浓度剂量三反应条件结果气泡产生卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃2滴FeCl32滴肝脏研磨液（H2O2酶）不明显少量较多小气泡大量较大气泡不复燃不复燃变亮复燃，猛烈燃烧对照组实验组对照实验自变量因变量无关变量变量实验结论：相同且适宜！2与3或2与4能形成对照吗？酶的作用原理活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃态所需要的能量。H2O2(常态)

能量活化能H2O2(活跃状态)阅读教材80页，思考下面问题：酶是如何催化生物化学反应？什么是活化能？思考1：2号管没有加入催化剂也能放出较多的气泡呢？答：因为加热使H2O2分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。思考2：Fe3+和过氧化氢酶并未给过氧化氢提供能量，为什么也能促使过氧化氢分解呢？答：二者均能降低活化能思考3：为什么酶的催化效率比无机催化剂快？

酶更显著地降低了化学反应所需要的活化能。提高分子的能量更显著地降低化学反应的活化能

Fe3+酶降低化学反应的活化能

加热考点一

酶的作用和本质三、酶的催化作用机理活化能（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）

加酶以后所需的活化能：bc段②不加酶的曲线①加酶的曲线1、酶的作用机理：降低化学反应所需的活化能2、意义：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行酶降低的活化能：ab段（与无机催化剂相同）时间O2量无催化剂加Fe3+加过氧化氢酶

①

过氧化氢酶在反应前后有变化吗？

②

如果增加过氧化氢酶的数量，最终产生的气体总量会怎样？没有变化，催化剂在化学反应前后无变化。最终产生的气体总量不变，催化剂只降低化学反应的活化能，不改变反应的平衡点。考点一

酶的作用和本质四、酶本质的探究历程巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫奥特曼发酵是纯化学反应，与生命活动无关法国微生物学家巴斯德认为发酵需要酵母活细胞参与德国化学家李比希认为发酵是某些物质在细胞死亡裂解后的作用德国化学家毕希纳证明酵母细胞提取液和活细胞一样可以引起发酵，并把这种物质称为酿酶美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取了脲酶的结晶，证实了脲酶是一种蛋白质美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有催化作用19世纪考点一

酶的作用和本质五、酶的本质和作用项目内容解释产生部位_______内产生除哺乳动物成熟红细胞等部分细胞外，其他活细胞都能产生酶作用场所可在细胞内、细胞外、生物体外发挥作用可在生物体外发挥作用，但不能来自体外，只能由细胞合成酶的本质大多数酶是

，少数是______合成原料是

，合成场所是

(真核生物)活细胞蛋白质RNA氨基酸或核糖核苷酸细胞核或核糖体酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA应用：设计简单的实验验证从大豆种子中提取的脲酶是蛋白质，请说明实验思路。向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。还有线粒体、叶绿体考点一

酶的作用和本质验证酶的化学本质：①方法一：颜色反应法：蛋白质类酶可用

双缩脲

试剂鉴定，反应后呈

紫色。②方法二：酶解法甲、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考点一

酶的作用和本质五、酶的本质和作用项目内容解释产生部位_______内产生除哺乳动物成熟红细胞等部分细胞外，其他活细胞都能产生酶作用场所可在细胞内、细胞外、生物体外发挥作用可在生物体外发挥作用，但不能来自体外，只能由细胞合成酶的本质大多数酶是

，少数是______合成原料是

，合成场所是

(真核生物)酶的功能生物催化剂酶只起

功能，且反应前后酶的_____和

不变作用机理降低化学反应的______活细胞蛋白质RNA氨基酸或核糖核苷酸催化数量活化能化学性质细胞核或核糖体酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA酶不能提供能量酶催化反应时空间结构可能改变考点一

酶的作用和本质【归纳】典型酶的种类和作用酶的名称酶的作用淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖麦芽糖酶催化麦芽糖水解为葡萄糖蛋白酶催化蛋白质水解为多肽脂肪酶催化脂肪水解为脂肪酸和甘油DNA酶催化DNA水解为脱氧核苷酸纤维素酶分解纤维素果胶酶分解果胶考点一

酶的作用和本质【归纳】典型酶的种类和作用逆转录酶催化RNA形成DNA单链DNA连接酶将两个DNA片段的黏性末端或平末端连接起来限制酶识别DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯键断裂酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素解旋酶催化DNA复制过程中DNA碱基间氢键的断裂DNA聚合酶催化DNA复制产生子代DNARNA聚合酶催化DNA转录产生RNA考点一

酶的作用和本质课本P85考点一

酶的作用和本质1.(2023·江苏盐城高三模拟)某课外兴趣小组用图示实验装置验证酶的高效性。下列有关叙述不正确的是A.两个装置中的过氧化氢溶液要等量

且不宜过多B.需同时挤捏两支滴管的胶头，让肝

脏液和FeCl3溶液同时注入试管中C.肝脏液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以降低该反应的活化能D.左边移液管内红色液体上升的速度比右边慢，最终液面比右边低√考点一

酶的作用和本质2.酶是生物催化剂，下列有关酶的叙述正确的是A.酶脱离生物体以后无法起作用B.在酶的最适温度下储存酶C.酶通过提供化学反应活化能加快反应速率D.蛋白酶可以水解唾液淀粉酶√动动脑下列说法正确吗？A.酶只能在细胞内起作用B.酶能提供使反应开始所必需的活化能C.酶在催化过程中不断被消耗D.酶都是在核糖体上合成的E.凡是活细胞都能产生酶（不考虑哺乳动物成熟的红细胞等）F.分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶G.酶是细胞代谢所必需的(错)(错)(错)(错)(对)(对)(对)1）锁钥学说：认为整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定

的形状。如A与B的结合如同一把钥匙对一把锁一样，它们的空间结构必须相互结合形成复合物才能发生反应。2）诱导契合

学

说：酶酶-底物复合物酶-底物复合物

ES酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状,从而有利于底物的结合。补充：酶具有专一性反应前后酶的结构和性质不变，同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同考点二

酶的高效性和专一性考点二

酶的高效性和专一性一、酶具有高效性1、定义：与

相比，酶降低活化能的作用

，催化效率更高。2、意义：使细胞代谢快速进行。无机催化剂更显著酶结论：①A、B相比说明酶具有高效性②A、C相比说明酶具有催化作用③催化剂只缩短到达平衡点的时间，不改变化学反应的平衡点无机未加催化剂考点二

酶的高效性和专一性二、酶具有专一性1、定义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。P52拓展：同种酶有时会催化不同的反应，是不是就说明酶不具有专一性？提示不是，酶的专一性指的是酶可以催化一种或一类化学反应，不同的化学反应可能是同类的化学反应，故仍说明酶具有专一性。实验原理淀粉（非还原性）麦芽糖（还原性）淀粉酶蔗糖（非还原性）葡萄糖（还原性）+果糖（还原性）蔗糖酶实验思路1.不同种底物+同种酶2.同种底物+不同种酶观察是否有反应进行

淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。探究2淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究·实践：验证酶的专一性实验步骤一取两支试管，编号1、2二三2支试管均加入______________2滴，振荡，试管下半部浸到60℃的热水中，反应5min。四加入__________→振荡→60℃水浴加热2min（或水浴煮沸1min）实验现象结论1号试管加入2ml淀粉溶液方案一：酶相同，底物不同2号试管加入2ml蔗糖溶液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶溶液斐林试剂生成砖红色沉淀不生成砖红色沉淀自变量因变量无关变量思考：能否用碘液对实验结果进行检测？因为淀粉遇碘变蓝色，而蔗糖和蔗糖水解的产物均不与碘液发生反应，所以碘液无法检测蔗糖是否发生水解。实验步骤一取两支试管，编号1、2二向两支试管各加入2ml淀粉溶液三四反应5min后，向两支试管加入等量的________实验现象结论1号试管加入2滴淀粉酶溶液2号试管加入2滴蔗糖酶溶液淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解【思考】该实验能否用斐林试剂鉴定？可以，1号出现砖红色沉淀，2号没有方案二：底物相同，酶不同淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用碘液不变蓝变蓝自变量因变量无关变量考向二酶的特性3.细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示，下列有关叙述不正确的是A.酶1与产物b结合后失活，说明酶的

功能由其空间结构决定B.酶1的变构位点和活性位点的结构取

决于特定的氨基酸序列C.酶1有两种底物且能与产物b结合，因此酶1不具有专一性D.酶1与产物b的相互作用可以防止细胞产生过多的产物a√344.(2021·海南，11)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是A.该酶可耐受一定的高温B.在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大C.不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所

需时间不同D.相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同√34回忆：酶的高效性和专一性是如何通过实验证明的？已经有哪些实验了？那么，影响酶活性的条件（pH、温度）又如何探究？影响酶活性的条件用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。通常以单位时间内底物减少的量或产物生成的量来表示酶活性的大小。（1）酶活性：（2）酶活性的表示：酶催化特定化学反应的能力。探究.实践P82影响酶活性的条件提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果得出结论表达与交流（3）探究实验的一般过程影响酶活性的条件探究.实践P82影响酶活性的条件资料2：我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。（提示：唾液pH为6.2~7.4,胃液pH为0.9~1.5）资料1：威白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方）①洗前浸泡三十分钟，效果更佳；②若衣服太脏，可适当增加用量；③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃温度会影响酶的活性pH会影响酶的活性作出假设温度会影响酶的活性吗？pH会影响酶的活性吗？提出问题提出问题作出假设设计实验得出结论进行实验表达与交流分析结果温度2%淀粉酶溶液实验材料：pH

20%的肝脏研磨液（过氧化氢酶）3%可溶性淀粉溶液3%过氧化氢溶液1.探究温度对酶活性的影响：加热促进H2O2分解不能用过氧化氢酶做实验不能选用斐林试剂鉴定斐林试剂的鉴定需要水浴加热2.探究PH对酶活性的影响：酸性条件促进淀粉水解不宜选用淀粉作底物应该选择哪一种酶作实验材料分别探究温度、pH对酶活性的影响呢？为什么?

探究-影响酶活性的因素课本83页建议考点三

探究影响酶活性的条件三、探究pH对酶活性的影响1、反应原理：不用淀粉，因为淀粉在酸性条件下易分解不用H2O2，加热会促进H2O2分解考点三

探究影响酶活性的条件二、探究温度对酶活性的影响1、反应原理麦芽糖2、鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响

，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。淀粉的水解不用斐林试剂检测原因：斐林试剂需要水浴加热考点三

探究影响酶活性的条件二、探究温度对酶活性的影响3、实验步骤和结果试管编号试管1试管1′试管2试管2′试管3试管3′实验步骤一2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液二放入0℃冰水中水浴5min放入60℃温水中水浴5min放入100℃热水中水浴5min三将1与1′试管内的液体混合后继续在0℃冰水内放置10min将2与2′试管内的液体混合后继续在60℃温水内放置10min将3与3′试管内的液体混合后继续在100℃热水内放置10min四取出试管各加入两滴碘液，振荡实验现象实验结论呈蓝色无蓝色出现呈蓝色淀粉酶在60℃时催化淀粉水解，在100℃和0℃时都不能发挥催化作用。酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性☆酶和底物先分别在对应温度（或pH）下保温后再混合温度反应速率最适温度ABC在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快在最适温度时，酶促反应速率最快AB：B点：BC：超过最适温度，酶促反应速率随温度升高而减慢，直至酶失活。低温、高温对酶活性的影响一样的吗？低温抑制酶的活性，但温度升高后，酶仍能恢复活性。但高温会使酶的

遭到破坏，会导致酶

，甚至会使其永久失去活性。所以酶适合在

下保存。空间结构变性低温探究温度对酶活性的影响课本P84考点三

探究影响酶活性的条件三、探究pH对酶活性的影响1、反应原理：2、鉴定原理：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O2的生成速率。考点三

探究影响酶活性的条件三、探究pH对酶活性的影响3、实验步骤和结果试管编号试管1试管2试管3实验步骤一各加入2滴肝脏研磨液二1mL蒸馏水1mL物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸1mL物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液三2mL质量分数为3%的过氧化氢溶液实验现象将带火星的卫生香插入试管内(液面的上方)实验结论pH会影响酶的活性，酶的活性有适宜的pH范围有大量气泡产生无明显气泡产生无明显气泡产生燃烧剧烈燃烧较弱燃烧较弱pH反应速率最适pHABC在一定pH范围内，酶促反应速率随pH的升高而加快在最适pH时，酶促反应速率最快AB：B点：BC：超过最适pH后，酶促反应速率随pH升高而减慢，直至酶失活。过酸、过碱对酶活性的影响是一样的吗？过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活

思考：探究.实践P83影响酶活性的条件-pH对酶活性的影响课本P84考点三

探究影响酶活性的条件四、影响酶促反应速率的因素的曲线分析1、温度和pH对酶促反应速率的影响①在最适宜的温度(B)和pH(E)条件下，酶的活性

。温度和pH偏高(BC和EF)或偏低(AB和DE)，酶活性都会明显

。②过酸(D)、过碱(F)或温度过高(C)，都会使

遭到破坏，使酶

；而在低温(A)下，酶的活性明显降低，但酶的

稳定，在适宜的温度下酶的活性可以

。因此，酶可以在

下保存。最高降低酶的空间结构永久失活空间结构升高低温影响酶促反应速率的因素分析（学会看懂曲线）总结：（一）温度（二）pH（三）酶的浓度：（四）底物(反应物)浓度：（五）酶活性抑制剂和激活剂影响酶促反应速率的因素的曲线分析1、温度和pH对酶促反应速率的影响据图可知，不同pH条件下，酶最适温度

；不同温度条件下，酶最适pH

，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。不变也不变2.酶浓度(1)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呈