2022届高三生物二轮复习课件：降低化学反应活化能的酶（共34张PPT）
文档属性
| 名称 | 2022届高三生物二轮复习课件：降低化学反应活化能的酶（共34张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 792.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-05-31 23:40:35 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
降低化学反应活化能的酶
酶的本质、作用及特性
1.酶的作用及本质
(1)酶的本质
细胞核
蛋白质
RNA
氨基酸或核糖核苷酸
源于必修1 P81“关于酶本质的探索”：巴斯德认为酿酒中的发酵是由于酵母菌细胞的存在，没有活细胞就不能产生酒精；李比希却认为引起发酵的只是酵母菌细胞中的某些物质，不一定需要活的细胞。请你利用酵母菌细胞、研磨和过滤装置、葡萄糖溶液等材料设计一个实验来结束这一争论。
提示 将酵母菌细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤，将提取液加入葡萄糖溶液中，也能产生酒精，说明引起发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。
(2)酶的作用原理
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
③表示酶降低的活化能是 段。
AC
BC
AB
2.酶的特性
(1)高效性
①含义解读：_________________________
。
②作用实质：酶和无机催化剂一样，只能
缩短到达化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的量。
与无机催化剂相比，酶的催
化效率更高
(2)专一性
①含义解读：每一种酶只能催化___________
化学反应。
②曲线解读：酶A可催化底物水解，酶B则与
“无酶”相同，说明酶催化具有专一性。
一种或一类
③模型解读
酶 B
专一性
C、D
(3)作用条件较温和
曲线解读：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；____________
等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活； 条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
高温、过酸、
过碱
低温
3.酶促反应速率的影响曲线分析
(1)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
酶
反应物
(2)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
(3)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
①底物浓度对酶促反应速率的影响
底物浓度
酶浓度和酶活性
②酶浓度对酶促反应速率的影响
成正比
特别提醒
(1)酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。
(2)温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触，进而影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。
(3)同一个体不同细胞中，酶的种类和数量不完全相同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。
(1)源于必修1 P83“探究”：已知胃蛋白酶的最适pH约为1.5，小肠液的pH约为7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？
提示 不能。因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。
(2)源于必修1 P87“科学·技术·社会”：溶菌酶能够溶解细菌的____
，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。
细胞
壁
酶的本质、作用与特性的综合分析
1.下列关于酶的叙述正确的是
①酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色
②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率
③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解，因此酶不具有专一性
④细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定
⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的
⑥酶既可作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
A.③⑤⑥ B.②③⑥ C.③⑥ D.⑥
√
2.温度会影响酶促反应速率，其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是
A.随着温度的升高，底物分子具有的活化能增加
B.处于曲线c中1、2位点酶分子活性是相同的
C.酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共
同作用的结果
D.酶适于低温保存，原因是底物分子的能量低
√
考向二 酶促反应速率的影响因素
3.下列有关酶的实验设计思路，正确的是
A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的
影响
D.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
√
4.如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述错误的是
A.影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的
因素是pH
B.甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率的
因素不相同
C.乙曲线中，d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
D.丙曲线中，g点时对应因素升高，酶的活性不能到达h点
√
探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素
1.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
(1)实验步骤
试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2 mL －
注入蔗糖溶液 － 2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
沸水浴煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
(2)实验结果和结论：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：
。
(3)上述实验中 (填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为_____________________________________________________
。
(4)该实验的自变量是 ；因变量是底物是否被淀粉酶水解。本实验设计思路是 。
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性
不能
碘液只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使碘液变色
底物的种类
探究同一种酶是否能催化不同底物水解
2.探究温度对酶活性的影响
(1)实验原理
①反应原理
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
(2)实验步骤和结果
取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。
试管 编号 1 1′ 2 2′ 3 3′
实 验 步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液
二 在冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴5 min 在沸水中水浴5 min 三 1与1′试管内液体混合，摇匀 2与2′试管内液体混合，摇匀 3与3′试管内液体混合，摇匀 四 在冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中水浴数分钟 在沸水中水浴数分钟 实验步骤 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈蓝色 无蓝色出现 呈蓝色
结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性 3.探究pH对酶活性的影响
(1)实验原理
①反应原理
②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响O2的生成速率，可用________
的情况来检验O2的生成速率。
带火星的
卫生香燃烧
(2)实验步骤和结果
序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3
1 注入等量的过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴
2 注入等量的不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL 5%的HCl 1 mL 5%的NaOH
3 注入等量的体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL
4 观察实验现象 有大量气泡产生 __________________ _________________
5 将带火星的卫生香插入试管内(液面的上方) 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱
无明显气
泡产生
无明显气泡
产生
1.实验材料选择时的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，能否选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料？
提示 不能，因为过氧化氢(H2O2)在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果，所以不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，能否选用淀粉和淀粉酶作为实验材料？
提示 不能，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。
(3)在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，宜选用 (填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反应底物，同时探究酶活性的观测指标是
。
蛋白块
相同时间内蛋白块体积的变化
2.实验步骤和结果检测的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应在何时进行混合？
提示 先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的 (排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
最适温度
(3)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂的原因是？
提示 因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
选项 实验目的 主要实验材料及试剂
A 酶具有催化作用 蛋白块、蛋白酶、蒸馏水
B 酶具有专一性 淀粉、蔗糖、淀粉酶、碘液
C 酶具有高效性 过氧化氢溶液、过氧化氢酶、氯化铁溶液
D 温度影响酶的活性 淀粉、淀粉酶、碘液
探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素
5.下列实验材料及试剂的选择不能达到实验目的的是
√
6.丝瓜果肉中邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物质，褐色物质在410 nm可见光下有较高的吸光值(OD值)，且褐色物质越多，OD值越高。经测定PPO的最适pH为5.5。科学家利用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响，实验结果如图。下列说法正确的是
A.实验过程中应将酶和底物混合后在相应
温度下保温
B.应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液
和邻苯二酚溶液
C.丝瓜果肉PPO粗提液的制备和保存应在35 ℃条件下进行
D.可在35～40 ℃间设置温度梯度实验以更精确测定PPO的最适温度
√
降低化学反应活化能的酶
酶的本质、作用及特性
1.酶的作用及本质
(1)酶的本质
细胞核
蛋白质
RNA
氨基酸或核糖核苷酸
源于必修1 P81“关于酶本质的探索”：巴斯德认为酿酒中的发酵是由于酵母菌细胞的存在，没有活细胞就不能产生酒精；李比希却认为引起发酵的只是酵母菌细胞中的某些物质，不一定需要活的细胞。请你利用酵母菌细胞、研磨和过滤装置、葡萄糖溶液等材料设计一个实验来结束这一争论。
提示 将酵母菌细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤，将提取液加入葡萄糖溶液中，也能产生酒精，说明引起发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。
(2)酶的作用原理
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
③表示酶降低的活化能是 段。
AC
BC
AB
2.酶的特性
(1)高效性
①含义解读：_________________________
。
②作用实质：酶和无机催化剂一样，只能
缩短到达化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的量。
与无机催化剂相比，酶的催
化效率更高
(2)专一性
①含义解读：每一种酶只能催化___________
化学反应。
②曲线解读：酶A可催化底物水解，酶B则与
“无酶”相同，说明酶催化具有专一性。
一种或一类
③模型解读
酶 B
专一性
C、D
(3)作用条件较温和
曲线解读：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；____________
等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活； 条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
高温、过酸、
过碱
低温
3.酶促反应速率的影响曲线分析
(1)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
酶
反应物
(2)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
(3)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
①底物浓度对酶促反应速率的影响
底物浓度
酶浓度和酶活性
②酶浓度对酶促反应速率的影响
成正比
特别提醒
(1)酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。
(2)温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触，进而影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。
(3)同一个体不同细胞中，酶的种类和数量不完全相同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。
(1)源于必修1 P83“探究”：已知胃蛋白酶的最适pH约为1.5，小肠液的pH约为7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？
提示 不能。因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。
(2)源于必修1 P87“科学·技术·社会”：溶菌酶能够溶解细菌的____
，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。
细胞
壁
酶的本质、作用与特性的综合分析
1.下列关于酶的叙述正确的是
①酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色
②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率
③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解，因此酶不具有专一性
④细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定
⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的
⑥酶既可作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
A.③⑤⑥ B.②③⑥ C.③⑥ D.⑥
√
2.温度会影响酶促反应速率，其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是
A.随着温度的升高，底物分子具有的活化能增加
B.处于曲线c中1、2位点酶分子活性是相同的
C.酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共
同作用的结果
D.酶适于低温保存，原因是底物分子的能量低
√
考向二 酶促反应速率的影响因素
3.下列有关酶的实验设计思路，正确的是
A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的
影响
D.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
√
4.如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述错误的是
A.影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的
因素是pH
B.甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率的
因素不相同
C.乙曲线中，d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
D.丙曲线中，g点时对应因素升高，酶的活性不能到达h点
√
探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素
1.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
(1)实验步骤
试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2 mL －
注入蔗糖溶液 － 2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
沸水浴煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
(2)实验结果和结论：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：
。
(3)上述实验中 (填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为_____________________________________________________
。
(4)该实验的自变量是 ；因变量是底物是否被淀粉酶水解。本实验设计思路是 。
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性
不能
碘液只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使碘液变色
底物的种类
探究同一种酶是否能催化不同底物水解
2.探究温度对酶活性的影响
(1)实验原理
①反应原理
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
(2)实验步骤和结果
取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。
试管 编号 1 1′ 2 2′ 3 3′
实 验 步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液
二 在冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴5 min 在沸水中水浴5 min 三 1与1′试管内液体混合，摇匀 2与2′试管内液体混合，摇匀 3与3′试管内液体混合，摇匀 四 在冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中水浴数分钟 在沸水中水浴数分钟 实验步骤 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈蓝色 无蓝色出现 呈蓝色
结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性 3.探究pH对酶活性的影响
(1)实验原理
①反应原理
②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响O2的生成速率，可用________
的情况来检验O2的生成速率。
带火星的
卫生香燃烧
(2)实验步骤和结果
序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3
1 注入等量的过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴
2 注入等量的不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL 5%的HCl 1 mL 5%的NaOH
3 注入等量的体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL
4 观察实验现象 有大量气泡产生 __________________ _________________
5 将带火星的卫生香插入试管内(液面的上方) 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱
无明显气
泡产生
无明显气泡
产生
1.实验材料选择时的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，能否选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料？
提示 不能，因为过氧化氢(H2O2)在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果，所以不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，能否选用淀粉和淀粉酶作为实验材料？
提示 不能，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。
(3)在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，宜选用 (填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反应底物，同时探究酶活性的观测指标是
。
蛋白块
相同时间内蛋白块体积的变化
2.实验步骤和结果检测的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应在何时进行混合？
提示 先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的 (排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
最适温度
(3)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂的原因是？
提示 因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
选项 实验目的 主要实验材料及试剂
A 酶具有催化作用 蛋白块、蛋白酶、蒸馏水
B 酶具有专一性 淀粉、蔗糖、淀粉酶、碘液
C 酶具有高效性 过氧化氢溶液、过氧化氢酶、氯化铁溶液
D 温度影响酶的活性 淀粉、淀粉酶、碘液
探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素
5.下列实验材料及试剂的选择不能达到实验目的的是
√
6.丝瓜果肉中邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物质，褐色物质在410 nm可见光下有较高的吸光值(OD值)，且褐色物质越多，OD值越高。经测定PPO的最适pH为5.5。科学家利用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响，实验结果如图。下列说法正确的是
A.实验过程中应将酶和底物混合后在相应
温度下保温
B.应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液
和邻苯二酚溶液
C.丝瓜果肉PPO粗提液的制备和保存应在35 ℃条件下进行
D.可在35～40 ℃间设置温度梯度实验以更精确测定PPO的最适温度
√
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