必修1第5章第一讲降低化学反应活化能的酶教材第1节.ppt

第五章,第一讲,高考成功方案 第1步,高考成功方案 第2步,高考成功方案 第3步,高考成功方案 第4步,一、酶在细胞代谢中的作用 下图曲线表示物质A生成物质P的化学反应，在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。,(1)没有酶催化的反应曲线是 。 (2)有酶催化的反应曲线是 。 (3)AC段的含义是 。 (4)BC段的含义是 。 (5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将 如何移动？ 。 (6)通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，对于酶的作 用形成哪些认识？ 。,在无催化剂催化条件下，反应所需的活化能,酶降低的活化能,B点将向上移动,酶比无机催化剂降低活化能的作用更显著，具有高效性,二、酶的本质和特性 1酶的基本单位、合成场所,氨基酸,RNA,核糖体,2.酶的特性 (1)酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍，这 说明酶具有 。 (2)淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解， 这说明酶具有 。 (3)作用条件较温和： 、 、 都会使酶变 性失活。,高效性,过碱,过酸,专一性,高温,做一题 例1 (2011·天津高考)下列有关酶的叙述正确的是( ) A酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 B酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速 率 C在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细 胞 DDNA 连接酶可连接 DNA 双链的氢键，使双链延伸,解析 本题综合考查酶的化学本质、作用原理、专一性和在现代生物科技中的应用等，意在考查理解能力，要求能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系。大多数酶的化学本质是蛋白质，少数为RNA，所以其基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸是 DNA 的基本组成单位，A 错误；酶只能通过降低反应物的活化能来提高化学反应速率，不能为反应物提供能量，B 错误；胰蛋白酶可以促进细胞之间的粘连物质水解，使细胞分散开，C 正确；DNA 连接酶可以催化五碳糖和磷酸之间形成磷酸二酯键，D 错误。 答案 C,链一串 1酶的概念拓展,关键一点 酶的化学本质是蛋白质或RNA，但不是每种生物都含有这两类酶。RNA类的酶仅在少数病毒生物中发现，具有细胞结构的生物，其酶的本质都是蛋白质。,2关于酶的一些常见说法,通一类 1(2011·海南高考)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：酶降低了反应的活化能；酶活性与所处的环境改变有关；酶分子在催化反应的前后结构不变；酶结构改变可影响其活性或丧失活性。 答案： C,2(2012·南昌调研)取经过编号的5支试管分别加入2 mL 物质的量浓度为0.5 mol/L的过氧化氢溶液，进行如下实验，根据实验内容，下列说法正确的是 ( ),A.说明酶具有高效性的是3号和4号实验 B1号和3号对照不能说明酶有专一性 C各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系 D3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响,解析：酶具有高效性是通过无机催化剂与有机催化剂相比较(即2号与3号实验)得出的。1号和3号实验是两种酶催化一种底物，能说明酶具有专一性。3号与4号实验对比能说明高温会降低酶的活性。3号和5号实验的自变量是pH，说明pH会影响酶的活性。 答案： D,做一题 例2 影响酶活性的因素有很多， 包括温度、酸碱度、反应物浓度、 酶浓度等。如图表示的是在最适温 度条件下，反应物浓度对淀粉酶所 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5，则反应速率加快 B若在A点时往混合物内加入少量淀粉酶，则反应速率 不变 C若在B点时往混合物内加入少量淀粉酶，则反应速率 会加快 D若在B点时温度升高5，则反应速率不改变,解析 该图表示的是在最适温度条件下，反应物浓度对淀粉酶所催化的化学反应速率的影响，若改变温度，会导致反应速率下降，因此在A点或B点时温度升高5，反应速率都会减慢；在A点或B点时往混合物内加入少量淀粉酶，反应速率都会加快。 答案 C,链一串 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。 (3)酶只能催化已存在的化学反应。,2表示酶专一性的曲线 (1)在A底物中加入酶A，A底物快速减少， 说明酶A催化底物A参加反应。 (2)在B底物中加入酶A，B底物浓度不变，说明酶A不能催 化底物B参加反应。,3影响酶活性的曲线 影响酶活性的外界因素有温度和pH等，见下图：,(1)在最适宜的温度或pH条件下，酶的活性最高。温度和pH 偏高或偏低，酶的活性都会明显下降。 (2)在高温、强酸或强碱、重金属盐等引起蛋白质变性的条 件下，酶都会丧失活性。 (3)要注意的是，低温仅是抑制酶的活性，随温度的升高(最 适温度以下)酶的活性逐渐增强。 (4)从图C可以看出，反应溶液pH的变化不影响酶作用的最 适温度。,4反应物浓度和酶浓度对酶促反应的影响,(1)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(如图甲)。 (2)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(如图乙)。,关键一点 (1)温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应的。 (2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响 酶促反应速率的，并不影响酶的活性。,通一类 3.(2011·海南高考)某一不可逆化学 反应(SPW)在无酶和有酶催 化时均可以进行。当该反应在无 酶条件下进行到时间t时，向反应 液中加入催化该反应的酶。右图中能正确表示加酶后 反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是 ( ),A甲 B乙 C丙 D丁 解析：酶能加快反应的进行，该反应不可逆，加入酶后使反应物浓度快速下降。 答案：D,4.某同学研究温度和pH对某酶促反 应速率的影响，得到如右图所示 的曲线。下列分析正确的是 ( ) A该酶催化反应的最适温度为35左右，最适pH为8 B当pH为8时，影响反应速率的主要因素是底物浓度 和酶浓度 C随pH升高，该酶催化反应的最适温度也逐渐升高 D当pH为任何一固定值时，实验结果都可以证明温度 对反应速率的影响,解析：分析曲线，无论在哪种温度条件下，当pH8时，反应速率都最大，故该酶的最适pH为8；由图示在一定pH的范围内，随pH升高，35时酶催化反应的速率都最大，故该酶的最适温度是35左右。当pH为8时，影响反应速率的主要因素是温度而不是底物浓度和酶浓度；从四条曲线的两端可见，当pH过高或过低时，四种曲线会重叠，即不同温度下的反应速率相同，此时无法证明温度对反应速率的影响。 答案： A, 做一题 例3 (2011·全国卷)某同学从温度为5565的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题： (1) 测定脂肪酶活性时，应选择_作为该 酶作用的物质，反应液中应加入_溶 液以维持其酸碱度稳定。,(2) 要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混 合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为_。 (3) 根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用 最适温度的实验思路。_ _。,解析 (1)根据酶的专一性，测定脂肪酶的活性，可选用脂肪作为酶作用的反应物，并在反应液中加入缓冲液，维持脂肪酶催化脂肪分解所需要的pH。 (2)脂肪酶的化学本质是蛋白质，要鉴定蛋白质可用双缩脲试剂，因为蛋白质与双缩脲试剂呈现紫色反应。 (3)由题干信息可知，该细菌生活在5565的热泉中，要测定该脂肪酶催化作用的最适温度，实验的自变量是不同的温度，因变量可通过观察脂肪分解程度来判断，因此设置在5565温度范围内不同温度梯度进行脂肪酶催化脂肪水解实验，通过观察不同实验组中脂肪的分解情况判断出该脂肪酶的最适温度。,答案 (1)脂肪 缓冲 (2)蛋白质 (3)从该细菌提取脂肪酶若干、 分组、编号 在5565范围内设置不同的温度梯度处理：55、57、59、61、63、65度的温水，水浴加热一段时间后，观察酶对脂肪的分解程度,学一技 与酶有关的实验设计思路,做一题 例4 下列描述正确的是 ( ),A B C D 解析 植物细胞的质壁分离与复原实验中，自变量是0.3 g/mol的蔗糖溶液和清水。反应变量为质壁分离与复原。 答案 A,学一技 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：“探究淀粉酶的最适温度”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，即要“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，对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。,点击进入高考成功方案第4步（含课时卷）,