2013生物一轮复习：降低化学反应活化能的酶.ppt

1、第1课时降低化学反应活化能的酶,必修1 第三单元细胞的能量供应和利用,第1课时降低化学反应活化能的酶,一、酶的作用和本质(判断正误) 1细胞代谢是细胞内化学反应的统称。() 2酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。() 3酶的作用是降低化学反应的活化能。() 4酶只在细胞内发挥作用。() 5酶发挥作用后即失活。() 6实验中人为改变的变量为自变量，随着自变量的变 化而变化的变量为因变量。(),二、酶的特性(连线),高效性 a一种酶只能催化一种或一类化学 反应 专一性 b酶降低活化能的作用更显著 作用条件温和 c高温、过酸、过碱使酶失活,酶的本质、作用及其实验验证,1酶的本质及生理功能,2酶化学

2、本质的实验验证,待测酶液,3酶的催化作用的实验验证 (1)原理：2H2O2 2H2OO2 (2)实验设计： 对照组：H2O2溶液在常温下几乎不分解,特别提醒：上述实验中的和对比，还能说明酶与无机催化剂相比，具有高效性。,4酶与无机催化剂的比较,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：此题考查酶的作用及特点，具体分析如下：,答案：C,1下列关于生物体内酶的叙述正确的是() 是由有分泌功能的细胞产生的有的从食物获得，有的在体内转化而来凡是活细胞都能

3、产生酶绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA有的酶是蛋白质，有的酶是固醇酶在代谢中有多种功能酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用 A B C D,解析：酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶的功能是降低活化能起催化作用。在新陈代谢和生殖发育中起调控作用的是激素，不是酶。有的从食物获得，有的在体内转化而来，氨基酸不是酶。有的是蛋白质，有的是固醇类物质是激素。 答案：C,影响酶促反应的曲线分析,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。 (

4、3)酶只能催化已存在的化学反应。,2影响酶促反应的因素 (1)温度和pH,在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。 过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，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。 从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。,(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响,甲图：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。 乙图：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。,特别提醒

5、：温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。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的速率，并不影响酶的活性。,(双选)(2011广东执信)右图表示的是在最适温度下，反应物浓度对唾液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10 ，则反应速率加快 B若在A点时温度升高10 ，则反应速率降低 C若在B点时往混合物内加入少量唾液淀粉酶，则反应速率加快 D若在B点时往混合物内加入少量唾液淀粉酶，则反应速率不改变,解析：此题考查反应物浓度和温度对反应速率的影响。 具体分析如下：,答案：BC,2下图一表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图二的实线

6、表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图。则可用来表示当温度为2a时生成物量与时间关系的是(),A曲线1B曲线2C曲线3D曲线4,解析：图一表示温度对酶促反应速率的影响示意图，由图可知，随着温度的升高，酶促反应速率先升后下降；图二的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图，由图一可知当温度为2a时，酶促反应速率大于温度为a时，所以可用来表示当温度为2a时生成物量与时间关系的是曲线2。 答案：B,1温度对酶活性的影响,(1)原理解读,温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，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。 (2)实验设计思路,(3)实验设计程序,(4)实验的变量分

7、析,特别提醒：本实验不宜选用斐林试剂，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。本实验不宜选用H2O2酶，因为H2O2本身在不同的温度下的分解速度不同。,2pH对酶活性的影响 (1)原理解读,H2O2 H2OO2。,pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。 (2)实验设计思路,检测O2产生多少和速,度或卫生香燃烧情况,(3)实验设计程序 取n支试管分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)

8、分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。,特别提醒： 本实验中也可将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。 本实验不宜用淀粉酶，因为强酸强碱能影响淀粉水解。,1探索温度对酶活性影响最合理的实验步骤是() 取3支试管，编号，各注入2 mL淀粉液；另取3支试管，编号，各自注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液 将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉液试管中，维持各自的温度5 min 向各试管中滴一滴碘液 将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分别放在60 的热水、沸水和冰水中 观察实验现象 AB C

9、D,解析：实验设计要排除无关变量，酶和底物保持在相同温度下发生催化反应，才能严格控制温度。 答案：D,2 某小组在探究“影响酶活性的条件”的实验时，提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题，并设计实验操作步骤如下： 向甲、乙两试管内各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液。 向甲试管内加入1 mL质量分数为5%的盐酸，向乙试管内加入1 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液。 向甲、乙两试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液。 观察试管中发生的变化。,请依据该小组设计的实验操作步骤，回答下列问题： (1)该实验的自变量是_，过氧化氢分解速率是本实验的_，可观测的指标是_。

10、(2)上述操作步骤中存在明显的缺陷，请指出：_。 (3)将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理。经高温处理后，实验效果不明显，冷藏处理不影响实验效果，原因是_。 (4)在与其他小组进行交流时，有同学建议进行定量实验，以不同pH下出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性，并根据实验数据绘制不同条件下酶活性的曲线图。该建议中，所需的时间越长，酶的活性越_。,解析：(1)探究pH影响酶活性的实验中，pH是自变量，过氧化氢的分解速率为因变量。(2)实验应让加酸，加碱与加蒸馏水对照。 (3)过氧化氢酶是蛋白质，高温会破坏蛋白质的结构。(4)产生等量的氧气所用的时间越长，说明酶的活性越低。 答案：(1)

11、pH因变量试管中产生的气泡数量(2)缺少加蒸馏水的对照(3)过氧化氢酶是蛋白质，在高温处理时蛋白质变性，而冷藏时蛋白质没有变性(4)低(或弱),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

12、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：“探索淀粉酶的最适温度”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“探究什么”，则“什么”就是自变量。 (2)自变量的控制： 在确定了自变量是温度梯度后，应将淀粉酶置于温度梯度下，如：25 、26 、27 控制变量的方法，常用的有“施加”“改变”“去除”等。,3无关变量的确定与控制 例如：请指出探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量是什么。应如何控制？ 分析：在该实验中，自变量是“pH的大小”。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘液的量及时间等，在做实验时

13、，对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。,4对照的方法 对照是实验控制的手段之一，目的还是在于消除无关变量对实验结果的影响。通过设置对照实验，即可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。 不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。,特别提醒： 与酶有关的实验变量分析如下：,3 下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是() A验证酶的专一性时，自变量是酶的种类 B验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度 C探究温度对酶活性影响时，自变量是温度 D探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组,解析

14、：在关于酶特性实验设计中，验证酶的专一性时，可用同一种酶催化不同的物质，自变量是不同的底物。验证酶的高效性时，用酶和无机催化剂相对照，自变量是催化剂的种类。探究温度对酶活性影响时，设置不同的温度相对照，自变量是温度。探究酶催化作用的最适pH时，应设置不同的pH进行对照。 答案：C,4 下列关于实验的变量的叙述，正确的是() A在探究温度对酶活性影响的实验中，温度是因变量 B在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，重铬酸钾溶液是因变量 C在探究CO2浓度对光合作用强度影响的实验中，光照是无关变量 D在探究植物细胞吸水和失水的实验中，液泡体积的变化是无关变量。,解析：在探究温度对酶活性影响的实验中，温度

15、是自变量。 在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，产生CO2的量的多少或是否产生酒精是要检测的因变量。在探究CO2浓度对光合作用强度影响的实验中，CO2浓度是自变量，光合作用强度是因变量，光照是无关变量。在探究植物细胞吸水和失水的实验中，液泡体积的变化是要检测的因变量。 答案：C,解析：从图中可以看出图形参与酶催化的反应，并在反应后能保持结构和性质不变，故图形应为酶。 答案：A,1 下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号是(),ABCD,5 将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤、得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为

16、3组并分别调整到不同温度。如下图所示，然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计)：,(1)若向A、C、E三支试管中分别加入适量的斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是_；砖红色较深的试管是_，颜色较深的原因是_；不变色的试管是_，不变色的原因是_。 (2)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是 _。 (3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？(只要求写出设计思路),解析：萌发的玉米种子中含有淀粉酶，淀粉酶催化淀粉分解产生麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，加斐林试剂，沸水浴会产生砖红色沉淀。20和40时淀粉酶具有一定的活性，100时淀粉酶失去活性。40更接近淀粉酶的最适宜温度。向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，