高三生物一輪復(fù)習(xí) 3.9酶教學(xué)案 新人教版.doc

2014屆高三生物一輪復(fù)習(xí) 3.9酶教學(xué)案 新人教版1 涵蓋范圍本單元包括必修1第五章內(nèi)容，即與能量供應(yīng)和利用密切相關(guān)的兩類重要物質(zhì)酶和ATP；兩種重要的生理過程光合作用和細胞呼吸。2 考情分析(1)考查力度：重點必考內(nèi)容，所占分值比重較大。(2)考查內(nèi)容酶與ATPa通過與無機催化劑相比，理解酶的特性。結(jié)合圖文轉(zhuǎn)換，分析影響酶活性的曲線、圖表等。b掌握ATP的結(jié)構(gòu)，比較不同生物中ATP合成途徑的不同。光合作用與細胞呼吸a運用圖文結(jié)合法使光合作用與細胞呼吸的場所、物質(zhì)變化的關(guān)系形象化、直觀化，便于理解和記憶。b以圖表、曲線形式表示環(huán)境因素對光合作用和細胞呼吸的影響，強化坐標(biāo)曲線的分析，關(guān)注曲線特殊點和線段的意義，掌握分析曲線的規(guī)律方法。c歸納有關(guān)光合作用和細胞呼吸的實驗設(shè)計的規(guī)律方法，注重實驗過程中實驗變量的確定與控制，以及實驗預(yù)測、推斷及相關(guān)結(jié)論分析。(3)考查題型選擇題考查某些小的考點，如ATP的分子結(jié)構(gòu)、酶的本質(zhì)及特性等。簡答題以圖解、曲線、計算的形式考查兩大生理過程。實驗題考查酶活性、光合作用和細胞呼吸的影響因素。3 復(fù)習(xí)指導(dǎo)(1)復(fù)習(xí)線索以上述能量的轉(zhuǎn)化過程為線索，系統(tǒng)復(fù)習(xí)光合作用、細胞呼吸過程并輻射ATP和酶的有關(guān)知識。CO2H2OO2(CH2O)酶,CO2H2O能量以物質(zhì)的合成與分解為主線，將光合作用與細胞呼吸有機聯(lián)系起來進行復(fù)習(xí)。(2)復(fù)習(xí)方法圖解法：光合作用、細胞呼吸過程圖解以及與葉綠體、線粒體結(jié)構(gòu)模式圖有機結(jié)合。比較法：列表比較光合作用和細胞呼吸、光反應(yīng)和暗反應(yīng)、有氧呼吸和無氧呼吸等。實踐聯(lián)系：光合作用、細胞呼吸原理在實踐中的應(yīng)用。第9講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶考綱要求1.酶在代謝中的作用()。2.實驗：探究影響酶活性的因素。一、酶的作用與本質(zhì)1 酶催化作用的原理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。2 酶的概念判一判(1)酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用 ()(2)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì) ()(3)酶催化作用的實質(zhì)是提高化學(xué)反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)順利進行 ()(4)細胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶 ()提示在葉綠體、線粒體中含有，而葉綠體、線粒體都屬于細胞質(zhì)。(5)細胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶 ()3 酶本質(zhì)的探索(連一連)二、酶的特性1 高效性：催化效率約是無機催化劑的1071013倍。2 專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。3 作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。解惑酶與無機催化劑的相同之處：(1)化學(xué)反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不變。(2)加快化學(xué)反應(yīng)的速度，縮短達到平衡的時間，但不能改變平衡點。(3)都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。巧記酶的來源與特性：活細胞內(nèi)來合成，降低化能是本領(lǐng)，高效專一需溫和，催化反應(yīng)屬它行?？键c一聚焦酶的本質(zhì)、作用和特性結(jié)合教材完善下表內(nèi)容項目內(nèi)容解讀化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA合成原料為氨基酸或核糖核苷酸產(chǎn)生部位活細胞(1)由活細胞產(chǎn)生(哺乳動物成熟的紅細胞除外) (2)合成場所：核糖體或細胞核(3)作用場所：細胞內(nèi)、細胞外或體外生理功能催化作用反應(yīng)前后其本身的量和化學(xué)性質(zhì)不變作用機理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能使反應(yīng)在溫和條件下快速進行酶的特性高效性催化效率是無機催化劑的1071013倍專一性每種酶只催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)溫和性(1)強酸、強堿和高溫能使酶永久失活，其原因是能破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，引起蛋白質(zhì)變性(2)低溫僅是降低酶的活性，由低溫恢復(fù)至適宜溫度時，酶活性可以恢復(fù)易錯警示酶與激素的比較項目酶激素來源及作用場所活細胞產(chǎn)生；細胞內(nèi)或細胞外專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細胞產(chǎn)生；細胞外發(fā)揮作用化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等生物功能催化作用調(diào)節(jié)作用共性在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少1 (2011新課標(biāo)全國卷，2)甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如右圖所示。下列分析錯誤的是 ()A甲酶能夠抵抗該種蛋白酶降解B甲酶不可能是具有催化功能的RNAC乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)D乙酶活性的改變是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變答案B解析觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，說明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解；從酶的化學(xué)成分上來看，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是RNA，甲酶有可能是具有生物催化作用的RNA；乙酶的活性不斷降低，說明能被該種蛋白酶降解，其本質(zhì)為蛋白質(zhì)；乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變。2 下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是 ()A人體中酶的活性受溫度、pH的影響，并只能在人體的內(nèi)環(huán)境中起作用B酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個階段C與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中D酶均是由腺細胞合成的，具有高效性、專一性答案C解析酶的活性受溫度、pH的影響，消化酶在消化道內(nèi)起催化作用，消化道不屬于內(nèi)環(huán)境；有的酶是RNA，不在核糖體上合成；活細胞能合成酶(哺乳動物成熟的紅細胞除外)，用于自身代謝需要，因此A、B、D所述錯誤。光合作用光反應(yīng)的酶分布在類囊體薄膜上，暗反應(yīng)的酶分布在葉綠體基質(zhì)中，C正確。考點二聚焦分析與酶有關(guān)的圖像與曲線1 酶高效性的曲線(1)如圖表示未加催化劑時，生成物濃度隨時間的變化曲線，請在圖中繪出加酶和加無機催化劑的條件時的變化曲線。答案(2)由曲線可知：酶比無機催化劑的催化效率更高；酶只能縮短達到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。因此，酶不能(“能”或“不能”)改變最終生成物的量。2 酶專一性的曲線(1)在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時的變化是明顯加快，說明酶A能催化該反應(yīng)。(2)在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶B不能催化該反應(yīng)。3 影響酶活性的曲線(1)分析圖A、B可知，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。(2)分析圖A、B中曲線的起點和終點有何特點？思考原因是什么？答案過酸、過堿、高溫都會使酶失去活性，而低溫只是使酶的活性降低。前者都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，而后者并未破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。(3)分析圖C中的曲線，反應(yīng)溶液中pH的變化是否會影響酶作用的最適溫度呢？不會。(4)若將A圖中的橫坐標(biāo)改為底物濃度或酶濃度，曲線又該如何畫呢？請在下面的坐標(biāo)系中繪出。答案文字說明：酶量一定的條件下，在一定范圍內(nèi)隨著底物濃度的增加，反應(yīng)速率也增加，但達到一定濃度后不再增加，原因是受到酶數(shù)量和酶活性限制；在底物量充足、其他條件適宜且固定的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。易錯警示溫度、pH和底物濃度、酶濃度影響酶促反應(yīng)速率的機理溫度和pH是通過影響酶活性來影響酶促反應(yīng)速率的，而底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。3 用某種酶進行有關(guān)實驗的結(jié)果如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是 ()A該酶的最適催化溫度為30 左右B圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶C由圖4實驗結(jié)果可知酶具有高效性D由實驗結(jié)果可知酶具有專一性答案C解析圖1顯示溫度對酶活性的影響，從圖中能得到的結(jié)論是該酶的最適催化溫度為30 左右。圖2顯示該酶的最適pH為7，而胃蛋白酶的最適pH為1.5，由圖4可見該酶為麥芽糖酶。圖3能說明Cl是酶的激活劑、Cu2是酶的抑制劑。圖4說明酶具有專一性。4 如圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)速率(或生成物量)的變化。下列有關(guān)敘述中，不正確的是 ()A圖虛線可表示酶量增加一倍時，底物濃度和反應(yīng)速率的關(guān)系B圖虛線可表示增加酶濃度而其他條件不變時，生成物量與反應(yīng)時間的關(guān)系C圖不能表示在反應(yīng)開始后的一段時間內(nèi)，反應(yīng)速率與時間的關(guān)系D若圖中的實線表示Fe3的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率答案C解析在圖中作垂直于橫軸的一條直線來幫助理解，在底物濃度充足時，酶量增加一倍，反應(yīng)速率則增加一倍；其他條件不變時，增加酶濃度，可明顯縮短反應(yīng)時間；當(dāng)反應(yīng)物的量很少時，圖能表示在反應(yīng)開始后的一段時間內(nèi)反應(yīng)速率與時間的關(guān)系；過氧化氫酶的催化效率具有高效性，因此可用圖中的虛線表示。技法提煉“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線1一看兩坐標(biāo)軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個變量的關(guān)系。2二看曲線的變化：利用數(shù)學(xué)模型法觀察同一條曲線的升、降或平的變化，掌握變量變化的生物學(xué)意義。如在分析影響酶促反應(yīng)的因素時，一般情況下，生成物的量未達到飽和時，限制因素是橫坐標(biāo)所表示的因素，當(dāng)達到飽和后，限制因素是除橫坐標(biāo)所表示的因素之外的其他因素。3三看特殊點：即曲線的起點、終點、頂點、轉(zhuǎn)折點、交叉點等五點，理解特殊點的意義。4四看不同曲線的變化：理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系，找出不同曲線的異同及變化的原因。實驗七與酶相關(guān)的實驗探究1 驗證酶的本質(zhì)(1)驗證酶是蛋白質(zhì)實驗組：待測酶溶液雙縮脲試劑是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)；對照組：標(biāo)準蛋白質(zhì)溶液雙縮脲試劑紫色反應(yīng)。變量分析：自變量為待測酶溶液和標(biāo)準蛋白質(zhì)溶液；因變量為是否有紫色反應(yīng)。(2)驗證酶是RNA實驗組：待測酶溶液吡羅紅試劑是否出現(xiàn)紅色；對照組：標(biāo)準RNA溶液吡羅紅試劑出現(xiàn)紅色。變量分析：自變量為待測酶溶液和標(biāo)準RNA溶液；因變量為是否出現(xiàn)紅色。2 驗證酶的催化作用實驗組：底物相應(yīng)的酶液底物是否被分解；對照組：底物等量蒸餾水底物不被分解。變量分析：自變量為相應(yīng)的酶液的有無；因變量為底物是否被分解。3 驗證酶的專一性(1)方案一：用同種酶催化兩種不同物質(zhì)實驗組：反應(yīng)物相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解；對照組：另一反應(yīng)物等量相同酶溶液反應(yīng)物不被分解。(2)方案二：用兩種不同酶催化同一物質(zhì)實驗組：反應(yīng)物相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解；對照組：相同反應(yīng)物等量另一種酶溶液反應(yīng)物不被分解。變量分析：方案一中的自變量為反應(yīng)物的不同，方案二的自變量為酶溶液的不同，因變量均為反應(yīng)物是否被分解。4 驗證酶的高效性(案例比較過氧化氫在不同條件下的分解)變量分析：5 探究溫度對酶活性的影響(1)原理完善下面的反應(yīng)原理鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。(2)步驟步驟項目試管1試管2試管31加入可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2放置在不同溫度環(huán)境0 100 60 3加入新配制的淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL4完成反應(yīng)5 min5 min5 min5滴入碘液2滴2滴2滴6觀察結(jié)果變藍變藍不變藍變量分析：(3)若要探究某種酶的最適溫度，實驗又該如何設(shè)計(請寫出思路)?答案6 探究pH對酶活性的影響(1)原理反應(yīng)原理：H2O2H2OO2。鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響O2的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2生成量的多少。(2)步驟步驟實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸餾水1 mL鹽酸1 mL NaOH溶液3注入等量的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4觀察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生(3)若要探究該酶的最適pH，實驗又該如何設(shè)計(請寫出思路)?答案易錯警示有關(guān)四類探究實驗的注意事項(1)在驗證酶的專一性實驗中的注意事項選擇好檢測反應(yīng)物的試劑，如反應(yīng)物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，則適宜選用斐林試劑檢測反應(yīng)物是否被分解，不能選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實驗的關(guān)鍵。(2)在驗證酶的高效性實驗中的注意事項實驗時必須用新鮮的、剛從活的動物體中取出的肝臟作實驗材料。肝臟如果不新鮮，肝細胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機物就會在腐生細菌的作用下分解，使組織中酶分子的數(shù)量減少且活性降低。實驗中使用肝臟的研磨液，可以加大肝細胞內(nèi)過氧化氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解。滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液時不能共用一支滴管，因為酶的催化效率具有高效性，少量酶帶入FeCl3溶液中就會影響實驗結(jié)果的準確性，甚至使人產(chǎn)生錯覺，作出錯誤的判斷。H2O2分解過程有氣泡冒出，若反應(yīng)一段時間，不再有氣泡冒出，說明反應(yīng)結(jié)束；若在不增加H2O2量的前提下，使氣泡(O2)的生成量增加，可采取的措施是提高H2O2濃度。(3)在探究溫度對酶活性的影響實驗中的注意事項實驗室使用的淀粉酶最適溫度為60 。由于H2O2不穩(wěn)定，因此探究溫度對酶活性影響時，不選擇H2O2作反應(yīng)物。本實驗不宜選用斐林試劑鑒定，溫度是干擾條件。本實驗中步驟2、步驟3一定不能顛倒順序，否則會使實驗失敗，即先控制條件再混合。(4)在探究pH對酶活性的影響實驗中的注意事項實驗程序中2、3步一定不能顛倒，否則實驗失敗。本實驗中也可將過氧化氫酶和H2O2分別調(diào)至同一pH，再混合，以保證反應(yīng)一開始便達到預(yù)設(shè)pH。本實驗不宜選用淀粉酶催化淀粉水解，因為淀粉酶催化的底物淀粉在酸性條件下也會發(fā)生水解反應(yīng)。5 某班同學(xué)進行了探究影響酶活性的因素的實驗。(1)某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案和步驟：取3支大小相同的試管，編號為甲、乙、丙，分別向3支試管中加入3 mL糨糊，再各加入2 mL新鮮的唾液淀粉酶溶液，振蕩后，將甲、乙、丙3支試管分別置于0 、35 、100 下約5 min，取出試管，各加入2 mL斐林試劑(邊加邊振蕩)，5065 水浴條件下觀察試管內(nèi)顏色的變化。同一小組的同學(xué)對此實驗設(shè)計進行了簡要評價，其中正確的是_。實驗步驟不正確溫度設(shè)置不合理不能用斐林試劑檢驗(2)某小組同學(xué)對過氧化氫酶的活性是否受pH影響的問題很感興趣，并設(shè)計了實驗操作步驟：向甲、乙試管內(nèi)各加入2 mL新配制的體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液；向甲試管內(nèi)加入1 mL質(zhì)量分數(shù)為5%的鹽酸，向乙試管內(nèi)加入1 mL質(zhì)量分數(shù)為5%的氫氧化鈉溶液；向甲、乙試管內(nèi)各加入2滴新鮮的質(zhì)量分數(shù)為20%的豬肝研磨液；觀察試管中發(fā)生的變化。小組討論1：_是本實驗的因變量，可觀測的指標(biāo)是_；小組討論2：操作步驟中存在缺陷，應(yīng)該_；小組討論3：若按改進后的方案進行實驗，可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果和結(jié)論是_。答案(1)和(2)小組討論1：過氧化氫分解速率試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量小組討論2：增加丙試管，在第二步中加入1 mL蒸餾水，其他操作與甲、乙試管相同小組討論3：甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少，丙試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量多，則過氧化氫酶的活性受pH影響；甲、乙、丙3支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣，則過氧化氫酶的活性不受pH影響(答案合理即可)解析(1)實驗步驟不正確，應(yīng)先對底物和酶做同溫處理再混合；溫度設(shè)置合理，包括了低溫、唾液淀粉酶的較適宜溫度和高溫；不能用斐林試劑檢驗，斐林試劑檢驗還原糖的實驗需要加熱，改變了本實驗的自變量。因此，本小題的3種說法中，和正確。(2)小組討論1：隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量，本實驗中隨著pH的變化，過氧化氫分解速率改變，所以過氧化氫分解速率是因變量；過氧化氫分解速率可以通過底物被催化的速率、產(chǎn)物產(chǎn)生的速率得以表現(xiàn)，其中氧氣的產(chǎn)生量即氣泡的產(chǎn)生情況的觀察更容易操作，所以可以將試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量作為觀測指標(biāo)。小組討論2：本實驗的自變量為pH，自變量具體值的設(shè)置要有代表性，需要增加中性環(huán)境下的實驗。小組討論3：該小組同學(xué)在進行實驗前，并不明確實驗結(jié)果，但結(jié)合所學(xué)知識，至少可以預(yù)測兩種情況：甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少，丙試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量多，則過氧化氫酶的活性受pH影響；甲、乙、丙3支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣，則過氧化氫酶的活性不受pH影響。序號錯因分析正確答案序號錯因分析正確答案不理解因變量屬于反應(yīng)變量過氧化氫分解速率不理解因變量應(yīng)如何觀測試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量沒有審清題目要求再增加丙試管，第二步換為1 mL蒸餾水，第三步不做處理，其他步驟不變沒有審清該實驗屬于探究類，結(jié)果要與結(jié)論對應(yīng)甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡量不同，則過氧化氫酶的活性受pH影響沒有審清該實驗屬于探究類，結(jié)果要與結(jié)論對應(yīng)甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣，則過氧化氫酶的活性不受pH影響答題不規(guī)范冷藏教師備課資源與酶有關(guān)的曲線解讀(1)曲線識別首先，要識別曲線縱、橫坐標(biāo)的含義，然后對曲線中重要的點和段進行理解，并結(jié)合酶特性方面的知識準確識別曲線。在如圖所示的曲線中，用單位時間內(nèi)生成物的生成量或達到生成物的生成量的最大值所需要的時間來反映酶活性的高低(或酶促反應(yīng)速率)。三條曲線的最大值都一樣，說明三組的反應(yīng)底物含量一樣。但是，生成物的量達到最大值(或底物被消耗完畢)時所用時間不一樣，其中a的條件最有利于酶發(fā)揮作用，最不利的是c。三條曲線的差異可能是由溫度、pH引起的，也可能是