2014届高考生物一轮指导课件3.1酶-必修1

,第三单元 细胞的能量供应和利用,第一讲 酶,必修一,知识点一：酶在代谢中的作用及酶的本质 1关于变量 (1)变量：是指实验过程中 的因素。 (2) ：是指 的变量，如氯化铁和肝脏研磨液。 (3) ：是指随着自变量的变化而变化的变量，如H2O2的分解速率或酶活性。 (4) ：是指除自变量外，其他对实验结果_ _的可能因素，如H2O2浓度，肝脏研磨液新鲜程度等。,可以变化,自变量,人为改变,因变量,无关变量,能造,成影响,2对照实验：除了 以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。它一般要设置 组和 组。 3活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的_状态所需要的能量称为活化能。 4通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，证明酶具有 能力，同时也证明酶具有 。其催化作用的机理是 ，使细胞代谢在 条件下快速进行。,一个因素,对照,实验,活跃,催化,高效性,降低化学反应的活化能,温和,5酶的作用和本质判断正误 (1)细胞代谢是生物体内化学反应的统称。( ) (2)酶在生物体内具有催化、调节等多种作用。( ) (3)酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能。( ) (4)酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。( ) (5)活细胞都能产生酶，有些酶是DNA。( ),×,×,×,×,1.下图曲线表示物质A生成物质P的化学反应，在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。 则哪一条曲线为“酶”作用曲线？AB段及BC段的含义分别是什么？若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将如何移动？,提示：(1)有酶催化的反应曲线是。 (2)AC段的含义是在无催化剂催化条件下，反应所需的活化能。 (3)BC段的含义是酶降低的活化能。 (4)若将酶改为无机催化剂催化该反应，则B点将向上移动。,1酶的概念理解,(1)酶与无机催化剂的共性 降低反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点。 反应前后，酶的性质和数量不变。 (2)酶的化学本质是蛋白质或RNA，但不是每种生物都含有这两类酶。RNA类的酶仅在少数病毒生物中发现，具有细胞结构的生物，其酶的本质都是蛋白质。,解析：酶提高催化效率的本质在于降低反应的活化能。 答案：B,2(2011·海南高考)某一不可逆化学反应(SPW)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。上图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是( ),A甲 B乙 C丙 D丁 解析：加入酶后，加快反应速度，所以反应物浓度下降，速度增大，由于该反应是不可逆反应，所以最后反应物都消耗完。 答案：D,知识点二：酶的特性 1酶的特性 (1) ：催化效率约是无机催化剂的1071013倍。 (2) ：每一种酶只能催化 化学反应。 (3)作用条件较温和：在 条件下，酶的活性最高。,高效性,专一性,一种或一类,最适温度和pH,2判断正误 (1)在各种条件下，酶的催化效率均高于无机催化剂。( ) (2)酶的最适温度应为37左右，最适pH约为7左右。( ) (3)高温、低温、过酸、过碱均会使酶变性失活。( ),×,×,×,2.能产激素的细胞是否一定能产酶？产酶的细胞是否一定能产生激素？你能构建酶、激素、抗体、蛋白质间的包含关系模型吗？ 提示：能产生激素的细胞一定能产生酶，但能产酶的细胞未必能产生激素，激素、酶、抗体、蛋白质间的包含关系模型为：,1酶高效性的曲线及实验验证 (1)曲线模型,催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 (2)实验验证 对照组：反应物无机催化剂反应物分解速率； 实验组：反应物等量酶溶液反应物分解速率。 实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应物分解速率。,2酶专一性的曲线及实验验证 (1)曲线模型 在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A的反应。 在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A的反应。,(2)实验验证 实验思路一：换底物不换酶 实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解； 对照组：另一反应物等量相同酶溶液反应物不被分解。 设计思路二：换酶不换反应物 实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解； 对照组：相同反应物等量另一种酶溶液反应物不被分解。,3影响酶促反应的因素及实验验证 (1)曲线模型,在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。 过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。,(2)实验验证 实验自变量和因变量 实验的自变量(即单一变量)为温度或pH，因变量是反应物分解的速率或存在量。 实验思路 在探究酶活性的最适温度时，需要把两者先分别放在设定温度下保温一段时间，如图甲；在探究酶活性的最适pH时，需先将酶置于不同pH条件下，然后再加入反应物如H2O2溶液，如图乙。切记不能在加入酶后，先加入反应物，再加入盐酸或氢氧化钠。,若分别以淀粉和蔗糖作底物验证淀粉酶催化的专一性，宜用斐林试剂作检测剂，不能选用碘液作检测试剂，因为碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。,3下图1表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图2的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图，则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是( ),A曲线1 B曲线2 C曲线3 D曲线4 解析：本题考查温度对酶活性的影响。酶不改变化学反应的平衡点，故A、D错误。从图1中可以看到，温度为2a时的酶促反应速率比a时要高，所以温度为2a时的曲线比图2中的a曲线先达到最大值，根据图2可以看出只有曲线2符合。 答案：B,4下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，ad代表试管，代表实验步骤。对该实验方案的有关评价错误的是( ),A.淀粉酶的用量属于无关变量 B和会影响酶的活性 C、和的温度设置正确 D和的顺序有误,解析：由步骤可知，为了验证酶的专一性，该同学是按照“固定酶的种类而变换底物种类”的思路设计的实验方案，所以自变量应为底物种类的不同，而淀粉酶的用量应为无关变量。唾液淀粉酶的最适温度是37，而斐林试剂与还原糖发生反应的最适温度是5065，所以、和的温度设置错误。加入现配的斐林试剂后需在5065温水中水浴加热，所以和顺序有误。 答案：C,(2011·新课标全国高考)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是,酶的本质及作用,A甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B甲酶不可能是具有催化功能的RNA C乙酶的化学本质为蛋白质 D乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变,解析：本题考查酶的化学本质及特性，同时考查分析判断能力。酶具有专一性，蛋白酶能催化蛋白质降解，在蛋白酶的作用下，甲酶活性没有变化而乙酶活性逐渐下降，说明甲酶的化学本质不是蛋白质，而是RNA；而乙酶的化学本质是蛋白质，在蛋白酶的作用下其空间结构遭到破坏，故活性逐渐下降。 答案：B,高中生物中部分常见易混酶的种类与作用归纳如下,(2012·福建高考)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。 (1)查询资料得知，18时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是_。,酶的特性及影响酶活性因素的实验探究,图1,(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在1518之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518间。他们设置15、16、17、18的实验温度，探究三种酶的最适温度。 探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是_，可用_试剂鉴定。 胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在_。,为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于_中以保持恒温。单位时间内_可以表示蛋白酶催化效率的高低。 实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？_。理由是：_。,图2,(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低_的比例，以减少对海洋的污染。,解析：(1)分析图可知，在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶活性最高，故其催化效率最高。(2)酶具有专一性，蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。由图1可知胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。实验中为了控制温度常用水浴保持恒温。酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。图2显示随着温度的提高，酶的活性逐渐升高，酶活性峰值并未出现，故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518间”的假设不成立。(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少，活性低，故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。,答案：(1)幽门盲囊蛋白酶 (2)蛋白质 双缩脲 2和8 水浴 底物消耗量(或产物生成量) 不能 据图可知随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现 (3)淀粉、脂肪,自变量与无关变量的确定与控制 (1)自变量的确定和控制 根据实验目的，确定实验变量，进而确定控制的措施。例如：“探究淀粉酶的最适温度”的实验。,变量的确定： 自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度，即要“探究什么”，则“什么”就是自变量。 自变量的控制： 在确定了自变量是温度梯度后，应将淀粉酶置于温度梯度下，如：25、26、27 控制变量的方法，常用的有“施加”“改变”“去除”等。,(2)无关变量的确定与控制 举例：请指出探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量是什么。应如何控制？ 分析：在该实验中，自变量是“pH的大小”。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘液的量及时间等，在做实验时，对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。,2温度能影响酶的活性 (1)实验原理 温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。,(2)实验流程,3.pH对酶活性的影响 (1)实验原理 2H2O2过氧化氢酶,2H2OO2 pH可影响酶活性，从而影响O2的产生量，据O2产生量的多少可判断pH对酶活性的影响。,(2)实验程序,根据以下探究影响酶活性因素的实验，回答问题。 .为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响，实验操作步骤如下： 在15号试管中分别加入0.5%的唾液1 mL。 加完唾液后，向各试管中加入相应的缓冲液3 mL。使各试管中的pH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。 分别向15号试管中加入0.5%的淀粉液2 mL，然后放入37温水中恒温水浴。,反应过程中，每隔1 min从第3号试管中取出一滴反应液滴在比色板上，加1滴碘液显色。待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果如下表： 注：“”表示蓝色程度。,(1)实验设计中，因变量是_。实验过程中选择37恒温的理由是_。 (2)3号试管加碘液后出现橙黄色，说明_ _。 (3)如果反应速率过