降低化學反應的活化能的酶一輪復習

考綱要求(yāoqiú)知識內(nèi)容要求酶在代謝中的作用Ⅱ命題(mìngtí)探究本考點在全國卷中5年7考，為常考知識點，選擇題和非選擇題均出現(xiàn)，以中檔題為主，需加以重視。主要(zhǔyào)考察兩個方面：〔1〕酶的本質(zhì)、作用和特性?！?〕溫度、pH對酶活性影響的實驗設計及曲線分析。第一頁，共28頁。1課前回憶(huíyì)知識點一課前思考毋庸置疑，生物體內(nèi)的絕大多數(shù)生化反響均需要酶的催化，那實際生產(chǎn)生活(shēnghuó)中，有沒有人類利用酶的例子？利用毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶制作腐乳；利用果膠酶提高水果(shuǐguǒ)的出汁率；溶菌酶含片具有抗菌消炎的作用；多酶片幫助緩解消化不良；加酶洗衣粉有更強的去污能力；。。。。第二頁，共28頁。2對以下關于酶及其化學本質(zhì)表達進行(jìnxíng)判斷。酶及其化學本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)考點一①斯帕蘭札尼對鷹的消化作用的研究，巧妙(qiǎomiào)地證明了鷹不僅僅有物理消化，而且有消化酶參與的化學消化；②釀酒是通過將糖變成酒精和二氧化碳的發(fā)酵過程，而最初人們就已經(jīng)意識到這一過程不是(bùshi)一個純化學過程，還與酵母細胞有關；斯帕蘭札尼對鷹的消化作用的研究，證明了除了物理消化以外，還有化學消化，但具體是什么化學物質(zhì)參與的，并不清楚。最初人們相信糖變成酒精和二氧化碳的這一發(fā)酵過程不是一個純化學過程，與生命活動有關。第三頁，共28頁。3③巴斯德是微生物學家，特別強調(diào)細胞與生物體的作用，對釀酒發(fā)酵液進行了顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中含有(hányǒu)很多酵母細胞，他認為糖類必須在活的酵母細胞的參與下才能變?yōu)榫凭?，假設酵母細胞死亡，那么不再產(chǎn)生酒精；正確(zhèngquè)④李比希是化學家，傾向(qīngxiàng)從化學角度思考問題。盡管成認糖類變?yōu)榫凭c酵母細胞有關，但他與巴斯德觀點大不相同，他認為糖類的發(fā)酵只有在酵母細胞死亡破裂后，酵母細胞內(nèi)容物流出，才會促進糖類發(fā)酵為酒精，而活的酵母細胞是不會發(fā)揮作用的；正確第四頁，共28頁。4假設是你，如何證明巴斯德和李比希的觀點(guāndiǎn)誰的是正確的？取等量的糖溶液，分為甲、乙兩組；甲組參加適量的活酵母細胞溶液，乙組參加等量酵母細胞內(nèi)容物提取物，適當條件下一段時間后觀察產(chǎn)物。假設甲組產(chǎn)物中有酒精(jiǔjīng)而乙組沒有，那么巴斯德觀點正確；假設甲組產(chǎn)物中沒有酒精(jiǔjīng)而乙組有，那么李比希觀點正確；假設甲組乙組中均有酒精(jiǔjīng)，那么二者的觀點均錯誤。第五頁，共28頁。5⑤畢希納結束了二者的爭論，他通過活酵母細胞和酵母細胞的提取液均得到了酒，所以他認為(rènwéi)二者的觀點均有缺乏，但由于當時的生物技術有限，雖然畢希納命名引起發(fā)酵的物質(zhì)為釀酶，但他并沒有提取出釀酶。⑥薩姆納是第一個得到酶結晶的科學家，他歷時九年從刀豆種子中提取到了脲酶結晶，并提出(tíchū)酶是蛋白質(zhì)的觀點。薩姆納因此而獲得1947年諾貝爾獎。正確(zhèngquè)薩姆納是第一個提取到純酶的人，并證明了脲酶是蛋白質(zhì)，在他之前，已經(jīng)有許多人相信酶是蛋白質(zhì)。第六頁，共28頁。6假設是你，如何(rúhé)證明脲酶是蛋白質(zhì)？方案Ⅰ：利用雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)顯色(xiǎnsè)反響驗證實驗組：待測脲酶溶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反響；對照組：稀釋雞蛋清＋雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反響。方案Ⅱ：原理：利用酶的專一性原理進行(jìnxíng)證明實驗組：尿素+脲酶+蛋白酶→尿素是否分解為氨和二氧化碳對照組：尿素+脲酶→尿素是否分解為氨和二氧化碳第七頁，共28頁。7⑦切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)(fāxiàn)有些核糖核酸〔RNA〕也具有催化活性，這修正了所有的酶都是蛋白質(zhì)的長期存在的傳統(tǒng)理念，切赫和奧特曼同時榮獲1989年諾貝爾化學獎。課后完成(wánchéng)P82頁課后練習題第一題。酶的化學(huàxué)本質(zhì)：正確絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。第八頁，共28頁。8酶在細胞代謝中的作用考點二以下(yǐxià)關于細胞代謝的表達，正確的選項是A.細胞代謝是生物體內(nèi)每時每刻(měishíměikè)進行的化學反響B(tài).細胞離不開細胞代謝，所以細胞代謝的產(chǎn)物都是有利的C.有酶情況下反響的生成物增多D.酶和ATP是細胞代謝的重要條件，無論是光合作用還是細胞呼吸都與酶和ATP有關D第九頁，共28頁。9對“比較過氧化氫(ɡuòyǎnɡhuàqīnɡ)在不同條件下的分解〞的實驗的進行分析，答復以下問題。②在本實驗中，請分析自變量、因變量及無關(wúguān)變量分別是什么？比較過氧化氫在不同(bùtónɡ)條件下的分解〔1〕實驗中的變量主要有自變量、因變量和無關變量。①實驗的變量、自變量、因變量、無關變量的定義是什么？③對照實驗對變量的設置要遵循什么原那么？第十頁，共28頁。10〔2〕在“比較過氧化氫在不同(bùtónɡ)條件下的分解〞的實驗中，1號試管是對照組；2、3、4組是實驗組。①什么(shénme)是對照實驗？②對照(duìzhào)試驗中什么叫對照(duìzhào)組？什么叫實驗組？③設置對照組的目的是什么？〔3〕本實驗的實驗結論是：酶具有催化作用，且酶的催化效率高于無機催化劑的催化效率。通常把未經(jīng)過處理的一組〔自然狀態(tài)下或者實驗結果的一組〕稱為對照組；經(jīng)過控制處理的一組〔或者未知實驗結果的一組〕稱為實驗組。消除無關變量〔非測試因素[選修一]〕對實驗結果的影響，增強實驗結果的可信度。第十一頁，共28頁。11〔4〕本實驗中2、3、4組實驗的反響速率均高于1號試管，那么2、3、4組實驗反響速率加快(jiākuài)的原因一樣嗎？請畫出相關圖示并做具體分析。第十二頁，共28頁。12比較過氧化氫(ɡuòyǎnɡhuàqīnɡ)在不同條件下的分解〔5〕總結高中生物設計實驗(shíyàn)常用步驟及本卷須知選擇實驗材料時要注意應用一些表示等量的描述性語言，如：“生長一致的〞，“日齡相同的，體重一致的〞等等。分成多少組要視題目中所給的信息而定，一般至少一個實驗組和一個對照組。編號(biānhào)最好用A、B、C或甲、乙、丙，而不用1、2、3防止與實驗步驟相混淆。第一步：共性處理實驗材料，均等分組并編號。第十三頁，共28頁。13方法(fāngfǎ)為一組為對照組(往往為處于正常生理狀態(tài)的)，其余為實驗組，對照組與實驗組只能有一個實驗條件不同(單因子變量)，其他條件要注意強調(diào)出相同來，這是重要的得分點或失分點。至于變量是什么要根據(jù)具體題目來確定。第二步：遵循(zūnxún)單因子變量原那么，對照處理各組材料。第三步：相同且適宜條件培養(yǎng)(飼養(yǎng)(sìyǎng)、保溫等)相同時間。第四步：觀察、記錄實驗結果。第十四頁，共28頁。14①實驗組等于(děngyú)對照組，說明研究的條件對實驗無影響。②實驗組大于對照組,說明研究的條件對實驗有影響，且影響是正相關。③實驗組小于對照組,說明研究的條件對實驗有影響，且影響是負相關。實驗結果的預測(yùcè)(預期)：首先要根據(jù)題目判斷該題是驗證性實驗(shíyàn)還是探究性實驗(shíyàn)：如果是驗證性實驗，那么結果只有一個，即題目中要證明的內(nèi)容。如果是探究性實驗，那么結果一般有三種：第十五頁，共28頁。15酶的特性考點三對以下關于(guānyú)酶的特性的表達進行判斷。①酶是在活細胞(xìbāo)產(chǎn)生的，并且在活細胞(xìbāo)內(nèi)發(fā)揮生物催化作用的有機物；②能產(chǎn)生(chǎnshēng)酶的細胞不一定能產(chǎn)生(chǎnshēng)激素，能產(chǎn)生(chǎnshēng)激素的細胞一定能產(chǎn)生(chǎnshēng)酶；酶不僅僅在細胞內(nèi)發(fā)揮作用，有些胞外酶在細胞外發(fā)揮作用，如一些消化酶。正確，幾乎所有的活細胞都能產(chǎn)生酶，但不是所有的細胞都產(chǎn)生激素。第十六頁，共28頁。16④酶與無機(wújī)催化劑一樣，都具有專一性；⑤酶的專一性是指，一種酶只能催化一種物質(zhì)(wùzhì)的化學反響；正確(zhèngquè)酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或一類化學反響。不同的酶具有不同程度的專一性，可分為絕對專一性和相對專一性，如過氧化氫酶只能催化過氧化氫的水解，蛋白酶可以催化很多種蛋白質(zhì)的水解。③酶與無機催化劑相比，具有的高效性保證了生物體內(nèi)生化反響能夠高速進行；酶具有專一性，但無機催化劑催化的范圍較廣，如教材P83頁學科交叉中所述，酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。第十七頁，共28頁。17⑥高溫和低溫(dīwēn)使酶的活性降低的原理是相同的；⑦高pH與低pH使酶的活性降低(jiàngdī)的原理是相同的；二者并不相同。高溫是通過改變酶的結構來讓酶的活性降低；低溫使分子運動減弱,從而使酶和底物結合率降低，反響速率就降低，表現(xiàn)出來的就是酶活性降低。所以低溫恢復(huīfù)到最適溫度，酶的活性還會恢復(huīfù)，實驗室經(jīng)常在低溫下存儲酶。⑧假設探究溫度對淀粉酶活性的影響，可選擇斐林試劑對實驗結果進行檢測；二者都是通過改變酶的結構來讓酶的活性降低的；不可以，斐林試劑使用時需要加熱，可溫度是該實驗的自變量，讓斐林試劑顯色會改變自變量，造成實驗失敗。相反可以用碘水檢測底物淀粉的剩余量，來衡量反響進行的程度。第十八頁，共28頁。18⑨可利用(lìyòng)過氧化氫的分解實驗來探究溫度對酶活性的影響；⑩假設探究(tànjiū)pH對酶活性影響時，可選擇可溶性淀粉作為底物；不可以(kěyǐ)，過氧化氫的分解受溫度影響，溫度越高分解一定越快，這會對實驗造成干擾。酸也可以催化淀粉的水解，這會對實驗造成干擾。?在探究溫度或pH對酶活性的影響的實驗中，應先將酶和底物混合，然后再分別控制酶和底物的溫度或pH；一旦酶與底物接觸就會進行反響，而且酶具有高效性，將酶和底物混合后再控制酶和底物的溫度或pH就已經(jīng)晚了，應先分別控制酶和底物的溫度或pH，再將二者混合。第十九頁，共28頁。19?由于動物體內(nèi)(tǐnèi)內(nèi)環(huán)境及細胞內(nèi)液pH接近中性，所以動物體內(nèi)(tǐnèi)的酶的最適PH都在6.5～8.0之間，植物體內(nèi)(tǐnèi)酶的最適PH在4.5～6.5之間。?不同酶的最適溫度并不相同，如一般來說，動物體內(nèi)的酶的最適溫度在35～40℃之間，植物體內(nèi)酶的最適溫度在40～50℃之間；深知(shēnzhī)一些酶，如DNATaq聚合酶的最適溫度是70～75℃。正確(zhèngquè)?酶的種類有很多，按照存在部位分，可以有胞內(nèi)酶和胞外酶；按照功能分，有合成酶與水解酶；按細胞中是否始終存在分，可以有組成酶和誘導酶?！檀蠖鄶?shù)動物體內(nèi)的酶的最適pH接近中性，但也有個別酶有例外，如胃蛋白酶的最適pH為，胰腸蛋白酶的最適pH為8。第二十頁，共28頁。20酶的高效性的實驗探究知識點一例：H2O2→H2O+O2可以通過反響過程中O2的生成速度〔即從氣泡從溶液中釋放的速度〕來判斷H2O2的分解速度，請用所給的材料和用具設計實驗，使其同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性，要求寫出實驗步驟、預測實驗結果、得出結論，并答復以下問題。實驗材料及用具：適宜(shìyí)濃度的H2O2溶液、蒸餾水、3.5％FeCl3溶液、0.01％過氧化氫酶溶液、恒溫水浴鍋、試管。(1)實驗步驟：①②③取3支試管編號(biānhào)A、B、C，各參加等量且適量的H2O2溶液37℃恒溫水浴鍋中10分鐘。分別向上述3支試管參加等量(děnɡliànɡ)且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液觀察各管中釋放氣泡的快慢第二十一頁，共28頁。21(2)實驗結果預測及結論，整個實驗中，不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次(yīcì)是：。由此得出的結論是：___________________________。(3)如果僅將實驗中的恒溫水浴改為80℃，重復上述實驗，O2的釋放速度最快的是：；原因是：加酶溶液(róngyè)的試管、加FeCl3溶液(róngyè)的試管、加蒸餾水的試管酶具有(jùyǒu)催化作用和高效性加FeCl3溶液的試管

在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫而失去了活性。所以酶的作用條件是較溫和的。第二十二頁，共28頁。22溫度、PH對酶活性的影響知識點二請用所給的實驗材料(cáiliào)和用具，來探究溫度、pH對酶活性的影響。實驗可選擇材料(cáiliào)與用具：唾液淀粉酶、淀粉溶液，斐林試劑、試管、碘液、不同溫度的恒溫水浴鍋、質(zhì)量分數(shù)為5%的鹽酸和質(zhì)量分數(shù)為5%的氫氧化鈉、pH試紙。第二十三頁，共28頁。23消化酶的總結(zǒngjié)消化腺酶種類最適PH值分布催化的反應本質(zhì)唾液腺唾液淀粉酶6.2-7.4口腔部分淀粉水解為麥芽糖蛋白質(zhì)胃腺胃蛋白酶1.5胃部分蛋白質(zhì)水解為多肽腸腺淀粉酶8小腸部分淀粉水解為麥芽糖麥芽糖酶麥芽糖水解為葡萄糖脂肪酶脂肪水解為甘油、脂肪酸肽酶多肽水解為氨基酸胰腺淀粉酶部分淀粉水解為麥芽糖麥芽糖酶麥芽糖水解為葡萄糖脂肪酶脂肪水解為甘油、脂肪酸蛋白酶部分蛋白質(zhì)水解為多肽第二十四頁，共28頁。24酶的專一性的實驗探究知識點三酶具有催化作用和專一性。請選用相應的實驗(shíyàn)材料和用具設計驗證實驗(shíyàn)，并答復相關問題：實驗(shíyàn)材料與用具：雞蛋清、牛胰蛋白酶、牛胰淀粉酶、蒸餾水、雙縮脲試劑、試管、小燒杯(shāobēi)、小刀、恒溫水浴鍋〔溫度可調(diào)〕、時鐘等。實驗步驟及相關問題：⑴該實驗