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1、降低化学反应活化能的酶 - 一轮复习,顺德李兆基中学,酶的概念,作用原理,酶促反应的影响因素,探究酶特性实验,特 性,3,1,5,4,2,酶,回扣基础构建网络,命题角度探究,命题角度探究,一、酶的作用和本质1.酶在细胞代谢中的作用(1)细胞代谢：细胞中每时每刻进行着的的统称，是细胞生命活动的基础，细胞中代谢的主要场所是_。(2)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的所 需要的能量。(3)酶的作用机理：降低化学反应的，且与无机催化剂 相比，酶 的作用更显著，催化效率更高。,化学反应,活跃状态,活化能,降低活化能,常态,细胞质基质,(3)酶的本质：酶是产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是，
2、少数是。,活细胞,蛋白质,RNA,二、酶的特性1.高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。2.专一性：每一种酶只能催化化学反应。,一种或一类,3.作用条件较温和(1)最适pH和温度下，酶活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶活性会明显。(2)过酸、过碱或高温下，酶。,降低,失活,突破重难点提炼技法,突破重难点提炼技法,1.酶的本质,关键词：活细胞、 催化、 有机物,1.酶的本质,突破重难点提炼技法,判一判,突破重难点提炼技法,1.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段 ( )2.与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体内膜和外膜上（ ）,易 错 警 示,酶与激素的比较
3、,专门的内分泌腺或内分泌细胞产生；细胞外发挥作用,固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物、脂质等,调节作用,用集合的方式表示酶、激素、抗体与蛋白质的关系,突破重难点提炼技法,(1)酶催化作用的原理是什么？(2)活化能指什么？(3)酶与无机催化剂的作用相比有哪些异同之处？(4)酶的变性实质是破坏了什么？可以恢复吗？,2、酶作用原理,突破重难点提炼技法,反应总能量改变,能量,反 应 过 程,底物,产物,酶促反应活化能的改变,活化能：底物分子从常态转变到活化态所需的能量,A,B,C,D,突破重难点提炼技法,活化态,（2013 海南 3 C选项）随着温度的降低，酶促反应活化能降低,D,注意：活化能与反应物
4、（底物）、产物量无直接关系 与催化剂种类和酶的活性有关,限时规范训练P268 11(2013广东华南师大附中综合测试)下列描述酶的特性和作用机理的曲线，正确的是()。,突破重难点提炼技法,突破重难点提炼技法,3、酶的特性,下列有关酶的说话正确的是：（ ）A.对某反应设置加酶与不加催化剂两组实验可以探究酶是否具有高效性B.酶的特异性是指一种酶只能对一种底物发生催化作用C.强酸、强碱、高温和低温对酶活性影响不同D. 高温破坏了蛋白酶的肽键，导致酶失活,突破重难点提炼技法,1、酶与无机催化剂相比，具有高效性2、酶的专一性（催化一种或一类反应）3、低温只是抑制酶的活性4、蛋白质类酶失活是破坏蛋白质空间
5、结构，不能恢复,C,坐标曲线题的考查形式和命题意图,突破重难点提炼技法,突破重难点提炼技法,几个有关名词底物：产物： 酶促反应 ：酶活性（力）：酶反应速率：,酶作用的物质（反应物）,反应生成的物质,酶催化的反应,单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。,催化某化学反应的能力。常用反应速率表示,1、影响酶促反应速率的因素有哪些？2、影响的机理有什么区别？,突破重难点提炼技法,温度 PH 底物浓度 酶浓度,温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的，而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。,酶抑制剂与激活剂,突破重难点提炼技法,(1)描述坐
6、标图：,最适温度时，催化作用最强，高于或低于最适温度，都减弱,突破重难点提炼技法,(2)分析图A、B中曲线的起点和终点有何特点？原因是什么？,过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者没有,底物充足,突破重难点提炼技法,图C,图D,A,B,1、限制图C中A点、B点的因素是什么？2、若将图C中酶的含量增加一倍该曲线如何描绘？3、图D存在的前提条件是什么？,A点受底物浓度限制，B点受酶数量和酶活性的限制,（1）如果要证明酶的高效性，应该设计几组实验？,2.影响酶促反应因素分析,突破重难点提炼技法,（2）如果三条曲线都表示同种酶，有可能是哪些影
7、响因素导致三条曲线的不同？,2.影响酶促反应因素分析,突破重难点提炼技法,酶量、温度、酸碱度等；,2.影响酶促反应因素分析,突破重难点提炼技法,(1)分析图C中的曲线，你能获取哪些信息？(2)如果将C图中的纵坐标改为产物的生成量该如何绘图？,突破重难点提炼技法,（1） 通过曲线比较可以看出两种酶的作用特点有什么 异同？,2.影响酶促反应因素分析,提醒：胃蛋白酶的最适pH值为1.5左右（酸性）,突破重难点提炼技法,（2012 广东 高考 29）（1） pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图12可知，_更适宜作为食品添加剂，理由是_。,酶活性高、最适Ph范围广,2.影响酶促反应因素分析,突破考点提
8、炼技法,识图析图方法小结,“四看法”分析酶促反应曲线一看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量二看曲线的变化：注意分段描述。一般情况下，生成物的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素三看特殊点：起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点四看不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。,酶的抑制剂、激活剂有些物质(大都是离子或简单的有机化合物),能够增强酶的活性,这些物质叫做酶的激活剂。例如,经过透析的唾液淀粉酶的活性不高,如果加入少量的NaCl,这种酶的活性就会大大增强。因此,NaCl(更准确地说是其中的Cl
9、-),就是唾液淀粉酶的激活剂。有些物质能够抑制酶的活性,这类物质叫做酶的抑制剂。例如,氰化物可以抑制细胞色素氧化酶的活性。,突破重难点提炼技法,3在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，可催化底物发生变化，如图甲I所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，如图甲、所示。图乙示意发生竞争性抑制和非竞争性抑制时，底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。请据图回答下列问题：,(1)当底物与酶活性位点具有互补的结构时，酶才能与底物结合，这说明酶的催化作用具有 。(2)青霉素的化学结构与细菌
10、合成细胞壁的底物相似，故能抑制细菌合成细胞壁相关的酶的活性，其原因是 。(3)据图乙分析，随着底物浓度升高，抑制效力变得越来越小的是 抑制剂，原因是 。(4)唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与反应速率的变化如图丙。若将温度提高5，请在图丙中绘出相应变化曲线。,33（5分） （1）专一性（2）青霉素能与这些酶的活性位点结合（或：酶活性位点被封闭），使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合机会下降图丙起始反应速率底物浓度活性不被抑制的酶温度提高5（3）竞争性 底物浓度越高，底物与酶活性位点结合机会越大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小（1分）（4）见右图（1分）,如图甲是过氧化氢酶活性受pH
11、影响的示意图，图乙表示在最适温度下，pHb时，H2O2分解产生O2的量随时间的变化情况。若该酶促反应过程中某一个条件发生变化，下列说法正确的是()ApHa时，E点下移，D点左移BpHc时，E点为0C温度降低时，E点不变，D点右移DH2O2的量增加时，E点下移，D点左移,C,解析O2的最大释放量只与H2O2的量有关，与酶的活性无关。与pHb时相比，pHa时酶的活性下降，E点不变，D点右移，A错误；H2O2不稳定，在过氧化氢酶失活时，H2O2仍能分解，B错误；温度降低时酶的活性降低，E点不变，但H2O2完全分解所用的时间延长，D点右移，C正确；增加H2O2量，E点上移，D点右移，D错误。,回扣基础
12、构建网络,网 络 构 建,探究实验,1.自变量：人为改变的变量，称自变量。2.因变量：随着自变量的变化而变化的变量。3.无关变量：实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果可能造成影响，又不属于本实验衡量因素。4.对照实验：除了自变量以外，其余因素都保持不变。,探究实验的原则单一自变量、对照原则、平行重复原则,注意：无关变量不是与实验无关的变量,突破考点提炼技法,突破考点提炼技法,突破考点提炼技法,1.在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小？提示：通常以单位时间或体积内底物的消耗量或产物的生成量来表示。2.试总结探究影响酶活性条件的一般思路。提示：应在保持其他条件不变的情况下，只改变研
13、究的某个条件，即控制单一变量法。,突破考点提炼技法,突破考点提炼技法,在验证酶的专一性实验中的注意事项选择好检测反应物的试剂，如反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，则适宜选用斐林试剂检测反应物是否被分解，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。,突破考点提炼技法,与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。,4.验证酶的高效性实验注意问题实验时必须用新鲜的肝脏作实验材料。实验中使用肝脏的研磨液(为什么不用整块猪肝？）滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管,思考：H2O2酶是胞内酶还是胞外酶？为什么？,突破考点提炼技法,突破考点提炼技法,思考：步骤2、3能否颠倒？为什么？,不能，因为酶有高
14、效性把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。,比较规范的实验如何操作？,温度对酶活性的影响,2%淀粉酶溶液,滴加碘液,最好先分别将酶与底物控制在相同温度再混合,突破考点提炼技法,（1）为什么不用斐林试剂鉴定结果？,（2）本实验能选用过氧化氢酶催化过氧化氢来探究温度对酶的活性的影响吗？,5.探究温度对酶活性的影响,（1）本实验不选用斐林试剂鉴定产物，因为斐林试剂与还原糖只有在水浴加热的条件下才能生成砖红色沉淀，但实验需要控制温度（2）本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。温度是干扰条件。应该用碘液检测反应物的剩余量,突破考点提炼技法
15、,突破考点提炼技法,6、pH对酶活性的影响,1mL5%的HCl,1mL5%的NaOH,有大量气泡产生,无气泡产生,无气泡产生,突破考点提炼技法,试分析在探究温度和pH对酶活性的影响实验时，能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理？提示：不能。因为酶具有高效性，把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。,注意： 实验程序中2、3步一定不能颠倒，否则实验失败。,6.探究影响酶活性的因素pH,1(2013广东六校联考改编)右图表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。有关叙述正确的是(双选)。Aa点时，麦芽糖酶尚未全部参与催化B如果温度上升5 ，b点向左下方移动C可用斐林试剂鉴定
16、麦芽糖是否分解完毕D因受温度的限制，bc段催化速率不再增加,2(经典题)请你解读与酶有关的图示、曲线。(1)图1和图2是与酶的特性相关的图示，请回答下列问题。,图1和图2分别表示了酶具有_。,【典例】(2012襄阳调研)某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验。.在30 的条件下，取等量提取液分别加到4支盛有等量过氧化氢溶液，pH分别为3、5、7、9的试管中，结果发现每支试管都产生气体。请回答下列问题：(3)各实验组均在30 下进行的原因是： _；_。,(3)30 是过氧化氢酶的适宜温度排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响,小结：当研究温度时，将Ph调到相同且适宜的值原因有二：（1）
17、适宜的条件有利反应（2）控制单一变量，排除无关变量的影响,4.下图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化 曲线，下列说法中错误的是 （ ） A.酶促反应的速率可用底物消失所需的时间 （或产物生成的速率）来表示 B.和相比较，酶促反应速率不同，这是 因为它们的酶浓度和温度不同,C.AB段影响酶促反应速率的主要限制因子是底物 浓度D.若想探究不同温度对酶活性的影响，至少应设 计3种不同的温度解析 和相比较，的酶促反应速率慢，这是由温度低，酶活性降低导致的；若探究不同温度对酶活性的影响，要设置不同的温度梯度来进行实验，至少应设计3种不同的温度：较低温度、适宜温度和较高温度。答案 B,集训真题体验高考,D,集训真题体验高考,集训真题体验高考,解析,练出高分,B,练出高分,C,练出高分,B,D,
