降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶新人教版

關(guān)于降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶新人教版第1頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第9講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第2頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月一、酶在細(xì)胞代謝中的作用及酶的本質(zhì)1．酶在細(xì)胞代謝中的作用(1)細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻進(jìn)行著的許多

的統(tǒng)稱，是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。(2)酶的作用：通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，可以說明酶在細(xì)胞代謝中具有

，同時(shí)也證明與無機(jī)催化劑相比，酶具有

的特性。(3)酶的作用機(jī)理①活化能是分子從

轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的

所需要的能量。②酶的催化作用機(jī)理是

。

主干知識整合化學(xué)反應(yīng)催化作用高效常態(tài)活躍狀態(tài)降低活化能第3頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2．酶的本質(zhì)酶是

產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是

，少數(shù)酶是

。二、酶的特性

1．高效性：酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107～1013倍。2．專一性：一種酶只能催化

物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)?；罴?xì)胞蛋白質(zhì)RNA一種或一類第4頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3．作用條件較溫和：酶的催化作用對溫度和pH等條件有嚴(yán)格的要求。在

的條件下，都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活，在

條件下，酶的活性降低，但不會(huì)失活。過酸、過堿、溫度過高低溫第5頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月【特別提醒】酶作為生物催化劑，與無機(jī)催化劑的相同之處是：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)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，但不改變平衡點(diǎn)。③都降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

第6頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1．酶的本質(zhì)及生理功能

考點(diǎn)一：酶的本質(zhì)、作用及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證高頻考點(diǎn)突破化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細(xì)胞核(真核生物)來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶生理功能具有生物催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能第7頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2.酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(1)證明某種酶是蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)組：待測酶液＋雙縮脲試劑―→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。對照組：已知蛋白質(zhì)溶液＋雙縮脲試劑―→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。(2)證明某種酶是RNA實(shí)驗(yàn)組：待測酶液＋吡羅紅染液―→是否呈現(xiàn)紅色。對照組：已知RNA溶液＋吡羅紅染液―→出現(xiàn)紅色。第8頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)利用酶的專一性原理來證明：第9頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3．酶的催化作用的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對照組：H2O2溶液在常溫下幾乎不分解。

第10頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月【特別提醒】

上述實(shí)驗(yàn)中的(2)和(3)對比，還可說明酶與無機(jī)催化劑相比，具有高效性。

第11頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月【對位訓(xùn)練】1．(2012·安徽皖南八校一次聯(lián)考)關(guān)于酶的性質(zhì)，下列敘述錯(cuò)誤的是A．一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力B．酶的催化效率很高，但受溫度和酸堿度的影響C．化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變D．酶與雙縮脲試劑不一定發(fā)生紫色反應(yīng)解析

在適宜的條件下，酶離開活細(xì)胞也有催化作用，例如動(dòng)物體內(nèi)的消化酶。答案

A第12頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2．(2011·蘇錫常鎮(zhèn)調(diào)研)為了認(rèn)識酶作用的特性，以體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液為反應(yīng)底物進(jìn)行的一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表。通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從表中可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果①常溫下自然分解氧氣泡少而?、诔叵录覨e3＋氧氣泡稍多而?、鄢叵录有迈r動(dòng)物肝臟提取液氧氣泡極多而大④加入煮沸后冷卻的新鮮動(dòng)物肝臟提取液氧氣泡少而小第13頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月①從化學(xué)本質(zhì)看，酶是蛋白質(zhì)或RNA②從催化活性看，酶變性后就失去活性③從催化底物范圍看，酶有專一性④從催化反應(yīng)效率看，酶有高效性A．①②B．②③C．②④D．②③④解析

該實(shí)驗(yàn)底物只有H2O2，不能說明酶具有專一性；若證明酶是蛋白質(zhì)或RNA，需要用物質(zhì)鑒定的相關(guān)實(shí)驗(yàn)；表中方法③與④的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明酶在高溫環(huán)境中變性而失去活性；方法①②③對照說明，酶催化反應(yīng)具有高效性。答案

C第14頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1．表示酶高效性的曲線(如下圖)考點(diǎn)二：與酶有關(guān)的曲線解讀第15頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)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(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。(3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。

第16頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2．表示酶專一性的曲線(如下圖)

(1)在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說明酶A催化反應(yīng)物A參加反應(yīng)。(2)在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說明酶B不催化反應(yīng)物A參加反應(yīng)。

第17頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3．影響酶活性的曲線(如下圖)第18頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍酶催化作用逐漸減弱，如圖甲、乙。(2)過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。(3)反應(yīng)溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度，如圖丙。第19頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月4．反應(yīng)物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響(如下圖)第20頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)在其他條件適宜、酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增加而加快，但當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性的限制，酶促反應(yīng)速率不再增加，如圖甲。(2)在反應(yīng)物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比，如圖乙。

第21頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月【對位訓(xùn)練】3．(2012·莆田質(zhì)檢)如圖表示在某pH范圍內(nèi)酶A和酶B所催化的反應(yīng)速率的變化情況，下列有關(guān)說法正確的是

第22頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月A．酶B比酶A活躍B．酶A存在于唾液中C．酶B的最適pH是1.8D．pH為5時(shí)，兩種酶催化的反應(yīng)速率相等解析

在不同的pH環(huán)境下兩種酶的活性不同，酶B的最適pH是6，pH是5時(shí)兩種酶催化的反應(yīng)速率相等。唾液呈堿性，酶A不可能存在于唾液中。答案

D

第23頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月4.(2011·浙江五校聯(lián)考)如圖表示某種酶在不同處理?xiàng)l件(a、b、c)下催化某反應(yīng)反應(yīng)物的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，據(jù)圖可得的信息是

第24頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月A．若a、b、c表示溫度，則一定是a＞b＞cB．若a、b、c表示酶的濃度，則a＞b＞cC．若a、b、c表示底物的濃度，則a＞b＞cD．若a、b、c表示pH，則一定是a＞b＞c解析

由圖示曲線知：a、b、c最大反應(yīng)速率依次減小，故a可表示相對最適溫度，相對最適pH或較大的酶濃度。答案

B第25頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1．酶的專一性(1)實(shí)驗(yàn)原理考點(diǎn)三：酶的專一性及影響酶活性的條件實(shí)驗(yàn)分析②用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀生成來判斷淀粉酶是否對二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。

第26頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)實(shí)驗(yàn)操作程序(如下圖)

第27頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2．溫度對酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理

②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(lán)色及藍(lán)色的深淺程度來判斷酶的活性。第28頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序淀粉淀粉酶↓↓各自在所控制的溫度下處理一段時(shí)間↓淀粉與相應(yīng)溫度的淀粉酶混合↓在各自所控制的溫度下保溫一段時(shí)間↓滴加碘液，觀察顏色變化

第30頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)實(shí)驗(yàn)的變量分析

自變量因變量無關(guān)變量溫度淀粉分解量的多少(用是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺程度表示)淀粉和淀粉酶的量、溶液的pH、反應(yīng)時(shí)間等3.pH對酶活性的影響原理解讀②pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗(yàn)O2生成量的多少。第31頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月【對位訓(xùn)練】5．(2012·河北唐山模擬)下表是某同學(xué)為驗(yàn)證酶的專一性而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，a～d代表試管，①～⑦代表實(shí)驗(yàn)步驟。對該實(shí)驗(yàn)方案的有關(guān)評價(jià)，錯(cuò)誤的是

abcd①淀粉溶液2mL蔗糖溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL②50℃～65℃溫水中水浴加熱10min③將c倒入a，將d倒入b④50℃～65℃溫水中水浴加熱10min⑤加入現(xiàn)配的斐林試劑溶液2mL⑥37℃恒溫水?、哂^察并記錄顏色變化第32頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月A.淀粉酶的用量屬于自變量B．②和④會(huì)影響酶的活性C．②、④和⑥的溫度設(shè)置有一處錯(cuò)誤D．④和⑤的順序有誤解析

整個(gè)實(shí)驗(yàn)中唯一的自變量是底物不同(淀粉和蔗糖)，因此A錯(cuò)。B正確，因?yàn)槊傅幕钚允艿綔囟鹊挠绊?。C正確，該實(shí)驗(yàn)中②、④的溫度是37℃，⑥要求在沸水浴中進(jìn)行。D正確，檢測還原糖時(shí)要求先加入斐林試劑，后加熱。答案

A

第33頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月6．(2011·湖北宜昌調(diào)研)在“探究影響酶活性的因素”實(shí)驗(yàn)中正確的操作是A．若探究pH對酶活性的影響，可選擇過氧化氫溶液為底物B．若探究溫度對酶活性的影響，可選擇過氧化氫溶液為底物C．若探究溫度對淀粉酶活性的影響，可將淀粉與淀粉酶兩溶液混合后再調(diào)控溫度D．若探究溫度對淀粉酶活性的影響，可選擇斐林試劑對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測第34頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月解析

過氧化氫加熱可分解，如果探究溫度對酶活性的影響，則結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確；在探究溫度對酶活性的影響時(shí)，必須將底物淀粉與淀粉酶首先被相同溫度處理后才能再混合，如果先混合再處理，由于酶的高效性，底物與酶可能已經(jīng)反應(yīng)，再處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果已不準(zhǔn)確。斐林試劑反應(yīng)的條件需要加熱，不易探究溫度對酶活性的影響；可選擇用碘液鑒定反應(yīng)物淀粉的量來確定酶的活性。答案

A第35頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1．應(yīng)遵循單一變量原則，同時(shí)還要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)。2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路：分析課題→把握原理→確認(rèn)變量→設(shè)置對照→一般步驟。其關(guān)鍵：實(shí)驗(yàn)變量如何操縱、無關(guān)變量如何控制、反應(yīng)變量如何檢測。在此分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)步驟、預(yù)測結(jié)果并得出結(jié)論。實(shí)施設(shè)計(jì)方法舉例：

答題技能培養(yǎng)方法體驗(yàn)與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法總結(jié)第36頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)驗(yàn)證或探究酶具有高效性：高效性是一種比較性概念，是指與無機(jī)催化劑相比具有高效性。因此應(yīng)設(shè)置酶與無機(jī)催化劑對同一反應(yīng)的催化效率的對照。不能用酶和蒸餾水做對照，若這樣是驗(yàn)證酶的催化功能。(2)驗(yàn)證或探究酶具有專一性：專一性是指一種酶只能催化一種或一類化合物的反應(yīng)。因此驗(yàn)證酶具有專一性應(yīng)設(shè)置一種酶對不同化合物反應(yīng)的催化效果的對照?？捎猛坏孜?、兩種不同酶，也可用不同底物、同一種酶來驗(yàn)證。

第37頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)驗(yàn)證或探究溫度對酶活性的影響：自變量是溫度，應(yīng)設(shè)置具有一定梯度的多個(gè)不同溫度條件，比較某種酶的催化效率。一般至少應(yīng)設(shè)置“低溫、適溫、高溫”三個(gè)指標(biāo)。注意α－淀粉酶最適溫度是65℃。(4)驗(yàn)證或探究pH對酶活性的影響：自變量是pH，應(yīng)設(shè)置具有一定梯度的多個(gè)不同pH條件，比較某種酶的催化效率。一般至少應(yīng)設(shè)置“低pH、最適pH、高pH”三個(gè)指標(biāo)。注意胃蛋白酶最適pH在1.5左右。(5)驗(yàn)證某種酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，也可用水解的方法使酶失活來證明。

第38頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月【典例】請用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題：實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、37℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。

(1)若“＋”代表加入適量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標(biāo)號，請用這些符號完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第39頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲＋－＋－第40頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)實(shí)驗(yàn)步驟：①按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液；②___________________________________________；③___________________________________________；④___________________________________________；(3)結(jié)果預(yù)測：_________________________________。(4)結(jié)論：_____________________________________。(5)在上述實(shí)驗(yàn)中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37℃時(shí)的淺，其原因是_________________________________________________________。第41頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月【解析】

酶具有專一性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。唾液淀粉酶可以將淀粉分解為可溶性的還原糖，但不能分解蔗糖；蔗糖酶可將蔗糖分解為可溶性還原糖，但不能分解淀粉?？扇苄赃€原糖遇斐林試劑在沸水浴條件下出現(xiàn)磚紅色沉淀。要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蔗糖酶和唾液淀粉酶的專一性，在實(shí)驗(yàn)中要體現(xiàn)等量原則和對照原則。實(shí)驗(yàn)時(shí)可設(shè)置四支試管，甲和丙試管中添加等量的蔗糖溶液，乙和丁試管中添加等量的淀粉溶液，然后再向甲和丁中加入等量的蔗糖酶溶液，向乙和丙中加入等量的唾液淀粉酶溶液?；旌暇鶆蚝蠓旁?7℃，恒溫水浴一段時(shí)間，然后用斐林試劑來鑒第42頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月定是否出現(xiàn)可溶性還原糖。哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和唾液淀粉酶的最適溫度為37℃，當(dāng)將水浴鍋的溫度由37℃降至20℃時(shí)，酶的活性會(huì)降低，分解速率減慢，產(chǎn)生的還原糖少，從而使出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色變淺?！敬鸢浮?/p>

(1)溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲＋－＋－乙－＋－＋丙＋－－＋丁－＋＋－第43頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)②混勻，37℃恒溫水浴一段時(shí)間③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水水浴一段時(shí)間④觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀(4)酶的催化作用具有專一性(5)20℃低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少第44頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月【典例1】(2010·年高考上海生物卷)下列有關(guān)人體中酶和激素的敘述正確的是A．酶和激素都是蛋白質(zhì)B．酶和激素都與物質(zhì)和能量代謝有關(guān)C．酶和激素都由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌D．酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用

易誤警示一、酶和激素易于混淆第45頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月【嘗試解答】________【解析】

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物(多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA)。大部分酶在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮催化作用(消化酶需分泌到消化道內(nèi))。激素是由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的，產(chǎn)生后釋放