2013屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：必修1 5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶.ppt

一 酶在細(xì)胞代謝中的作用下圖曲線表示物質(zhì)A生成物質(zhì)P的化學(xué)反應(yīng) 在無催化條件和有酶催化條件下的能量變化過程 1 沒有酶催化的反應(yīng)曲線是 2 有酶催化的反應(yīng)曲線是 3 AC段的含義是 4 BC段的含義是 5 若將酶催化改為無機催化劑催化該反應(yīng) 則B點在縱軸上將如何移動 6 通過 比較過氧化氫在不同條件下的分解 實驗 對于酶的作用形成哪些認(rèn)識 在無催化劑催化條件下 反應(yīng)所需的活化能 酶降低的活化能 B點將向上移動 酶比無機催化劑降低活化能的作用更顯著 具有高效性 二 酶的本質(zhì)和特性1 酶的基本單位 合成場所 氨基酸 RNA 核糖體 2 酶的特性 1 酶的催化效率大約是無機催化劑的107 1013倍 這說明酶具有 2 淀粉酶只能催化淀粉水解 而不能催化蔗糖水解 這說明酶具有 3 作用條件較溫和 都會使酶變性失活 高效性 過堿 過酸 專一性 高溫 做一題 例1 2011 天津高考 下列有關(guān)酶的敘述正確的是 A 酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸B 酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率C 在動物細(xì)胞培養(yǎng)中 胰蛋白酶可將組織分散成單個細(xì)胞D DNA連接酶可連接DNA雙鏈的氫鍵 使雙鏈延伸 解析 本題綜合考查酶的化學(xué)本質(zhì) 作用原理 專一性和在現(xiàn)代生物科技中的應(yīng)用等 意在考查理解能力 要求能理解所學(xué)知識的要點 把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系 大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) 少數(shù)為RNA 所以其基本組成單位是氨基酸和核糖核苷酸 脫氧核糖核苷酸是DNA的基本組成單位 A錯誤 酶只能通過降低反應(yīng)物的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率 不能為反應(yīng)物提供能量 B錯誤 胰蛋白酶可以促進(jìn)細(xì)胞之間的粘連物質(zhì)水解 使細(xì)胞分散開 C正確 DNA連接酶可以催化五碳糖和磷酸之間形成磷酸二酯鍵 D錯誤 答案 C 鏈一串 1 酶的概念拓展 關(guān)鍵一點 酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA 但不是每種生物都含有這兩類酶 RNA類的酶僅在少數(shù)病毒生物中發(fā)現(xiàn) 具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物 其酶的本質(zhì)都是蛋白質(zhì) 2 關(guān)于酶的一些常見說法 通一類 1 2011 海南高考 關(guān)于酶的敘述 正確的是 A 酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能B 酶活性的變化與酶所處環(huán)境的改變無關(guān)C 酶結(jié)構(gòu)的改變可導(dǎo)致其活性部分或全部喪失D 酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸 解析 酶降低了反應(yīng)的活化能 酶活性與所處的環(huán)境改變有關(guān) 酶分子在催化反應(yīng)的前后結(jié)構(gòu)不變 酶結(jié)構(gòu)改變可影響其活性或喪失活性 答案 C 2 2012 南昌調(diào)研 取經(jīng)過編號的5支試管分別加入2mL物質(zhì)的量濃度為0 5mol L的過氧化氫溶液 進(jìn)行如下實驗 根據(jù)實驗內(nèi)容 下列說法正確的是 A 說明酶具有高效性的是3號和4號實驗B 1號和3號對照不能說明酶有專一性C 各組實驗都不能體現(xiàn)酶的活性與溫度之間的關(guān)系D 3號和5號對照可以說明酶的活性受pH的影響 解析 酶具有高效性是通過無機催化劑與有機催化劑相比較 即2號與3號實驗 得出的 1號和3號實驗是兩種酶催化一種底物 能說明酶具有專一性 3號與4號實驗對比能說明高溫會降低酶的活性 3號和5號實驗的自變量是pH 說明pH會影響酶的活性 答案 D 做一題 例2 影響酶活性的因素有很多 包括溫度 酸堿度 反應(yīng)物濃度 酶濃度等 如圖表示的是在最適溫度條件下 反應(yīng)物濃度對淀粉酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響 下列有關(guān)說法正確的是 A 若在A點時溫度升高5 則反應(yīng)速率加快B 若在A點時往混合物內(nèi)加入少量淀粉酶 則反應(yīng)速率不變C 若在B點時往混合物內(nèi)加入少量淀粉酶 則反應(yīng)速率會加快D 若在B點時溫度升高5 則反應(yīng)速率不改變 解析 該圖表示的是在最適溫度條件下 反應(yīng)物濃度對淀粉酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響 若改變溫度 會導(dǎo)致反應(yīng)速率下降 因此在A點或B點時溫度升高5 反應(yīng)速率都會減慢 在A點或B點時往混合物內(nèi)加入少量淀粉酶 反應(yīng)速率都會加快 答案 C 鏈一串 1 表示酶高效性的曲線 1 催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率 與無機催化劑相比 酶的催化效率更高 2 酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間 不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點 3 酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng) 2 表示酶專一性的曲線 1 在A底物中加入酶A A底物快速減少 說明酶A催化底物A參加反應(yīng) 2 在B底物中加入酶A B底物濃度不變 說明酶A不能催化底物B參加反應(yīng) 3 影響酶活性的曲線影響酶活性的外界因素有溫度和pH等 見下圖 1 在最適宜的溫度或pH條件下 酶的活性最高 溫度和pH偏高或偏低 酶的活性都會明顯下降 2 在高溫 強酸或強堿 重金屬鹽等引起蛋白質(zhì)變性的條件下 酶都會喪失活性 3 要注意的是 低溫僅是抑制酶的活性 隨溫度的升高 最適溫度以下 酶的活性逐漸增強 4 從圖C可以看出 反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度 4 反應(yīng)物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響 1 在其他條件適宜 酶量一定的情況下 酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快 但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后 受酶數(shù)量和酶活性限制 酶促反應(yīng)速率不再增加 如圖甲 2 在底物充足 其他條件適宜的情況下 酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比 如圖乙 關(guān)鍵一點 1 溫度和pH是通過影響酶活性而影響酶促反應(yīng)的 2 底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸而影響酶促反應(yīng)速率的 并不影響酶的活性 通一類 3 2011 海南高考 某一不可逆化學(xué)反應(yīng) S P W 在無酶和有酶催化時均可以進(jìn)行 當(dāng)該反應(yīng)在無酶條件下進(jìn)行到時間t時 向反應(yīng)液中加入催化該反應(yīng)的酶 右圖中能正確表示加酶后反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間變化趨勢的曲線是 A 甲B 乙C 丙D 丁解析 酶能加快反應(yīng)的進(jìn)行 該反應(yīng)不可逆 加入酶后使反應(yīng)物濃度快速下降 答案 D 4 某同學(xué)研究溫度和pH對某酶促反應(yīng)速率的影響 得到如右圖所示的曲線 下列分析正確的是 A 該酶催化反應(yīng)的最適溫度為35 左右 最適pH為8B 當(dāng)pH為8時 影響反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度和酶濃度C 隨pH升高 該酶催化反應(yīng)的最適溫度也逐漸升高D 當(dāng)pH為任何一固定值時 實驗結(jié)果都可以證明溫度對反應(yīng)速率的影響 解析 分析曲線 無論在哪種溫度條件下 當(dāng)pH 8時 反應(yīng)速率都最大 故該酶的最適pH為8 由圖示在一定pH的范圍內(nèi) 隨pH升高 35 時酶催化反應(yīng)的速率都最大 故該酶的最適溫度是35 左右 當(dāng)pH為8時 影響反應(yīng)速率的主要因素是溫度而不是底物濃度和酶濃度 從四條曲線的兩端可見 當(dāng)pH過高或過低時 四種曲線會重疊 即不同溫度下的反應(yīng)速率相同 此時無法證明溫度對反應(yīng)速率的影響 答案 A 做一題 例3 2011 全國卷 某同學(xué)從溫度為55 65 的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細(xì)菌 并從該細(xì)菌中提取了脂肪酶 回答問題 1 測定脂肪酶活性時 應(yīng)選擇 作為該酶作用的物質(zhì) 反應(yīng)液中應(yīng)加入 溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定 2 要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì) 可將該酶液與雙縮脲試劑混合 若反應(yīng)液呈紫色 則該酶的化學(xué)本質(zhì)為 3 根據(jù)該細(xì)菌的生活環(huán)境 簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實驗思路 解析 1 根據(jù)酶的專一性 測定脂肪酶的活性 可選用脂肪作為酶作用的反應(yīng)物 并在反應(yīng)液中加入緩沖液 維持脂肪酶催化脂肪分解所需要的pH 2 脂肪酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) 要鑒定蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑 因為蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色反應(yīng) 3 由題干信息可知 該細(xì)菌生活在55 65 的熱泉中 要測定該脂肪酶催化作用的最適溫度 實驗的自變量是不同的溫度 因變量可通過觀察脂肪分解程度來判斷 因此設(shè)置在55 65 溫度范圍內(nèi)不同溫度梯度進(jìn)行脂肪酶催化脂肪水解實驗 通過觀察不同實驗組中脂肪的分解情況判斷出該脂肪酶的最適溫度 答案 1 脂肪緩沖 2 蛋白質(zhì) 3 從該細(xì)菌提取脂肪酶若干 分組 編號在55 65 范圍內(nèi)設(shè)置不同的溫度梯度處理 55 57 59 61 63 65度的溫水 水浴加熱一段時間后 觀察酶對脂肪的分解程度 學(xué)一技 與酶有關(guān)的實驗設(shè)計思路 做一題 例4 下列描述正確的是 A B C D 解析 植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗中 自變量是0 3g mol的蔗糖溶液和清水 反應(yīng)變量為質(zhì)壁分離與復(fù)原 答案 A 學(xué)一技 1 變量的種類變量是實驗設(shè)計中可以變化的因素或條件 依據(jù)變量間的相互關(guān)系 可分為以下兩類 1 自變量與因變量 自變量是實驗中由實驗者所操縱的因素 該因素的改變將引起實驗結(jié)果的相應(yīng)改變 是實驗要研究的因素 因變量是因自變量不同而導(dǎo)致的不同的實驗結(jié)果 它們之間是因果關(guān)系 自變量是原因 因變量是結(jié)果 2 無關(guān)變量與額外變量 無關(guān)變量是指實驗中除自變量外也能影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的其他因素 由無關(guān)變量引起的實驗結(jié)果就是額外變量 它們之間也是因果關(guān)系 2 自變量的確定和控制根據(jù)實驗?zāi)康?確定實驗變量 進(jìn)而確定控制的措施 例如 探究淀粉酶的最適溫度 的實驗 1 變量的確定 自變量是相同的酶處在不同溫度下即溫度梯度 即要 探究什么 則 什么 就是自變量 2 自變量的控制 在確定了自