1、第1課時降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,必修1 第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,第1課時降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,一、酶的作用和本質(zhì)(判斷正誤) 1細(xì)胞代謝是細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。() 2酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)。() 3酶的作用是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。() 4酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。() 5酶發(fā)揮作用后即失活。() 6實驗中人為改變的變量為自變量，隨著自變量的變 化而變化的變量為因變量。(),二、酶的特性(連線),高效性 a一種酶只能催化一種或一類化學(xué) 反應(yīng) 專一性 b酶降低活化能的作用更顯著 作用條件溫和 c高溫、過酸、過堿使酶失活,酶的本質(zhì)、作用及其實驗驗證,1酶的本質(zhì)及生理功能,2酶化學(xué)

2、本質(zhì)的實驗驗證,待測酶液,3酶的催化作用的實驗驗證 (1)原理：2H2O2 2H2OO2 (2)實驗設(shè)計： 對照組：H2O2溶液在常溫下幾乎不分解,特別提醒：上述實驗中的和對比，還能說明酶與無機(jī)催化劑相比，具有高效性。,4酶與無機(jī)催化劑的比較,關(guān)于酶的敘述，正確的是() A酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能 B酶活性的變化與酶所處環(huán)境的改變無關(guān) C酶結(jié)構(gòu)的改變可導(dǎo)致其活性部分或全部喪失 D酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸,解析：此題考查酶的作用及特點，具體分析如下：,答案：C,1下列關(guān)于生物體內(nèi)酶的敘述正確的是() 是由有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的有的從食物獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來凡是活細(xì)胞都能

3、產(chǎn)生酶絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA有的酶是蛋白質(zhì)，有的酶是固醇酶在代謝中有多種功能酶在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用酶只是起催化作用 A B C D,解析：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。酶的功能是降低活化能起催化作用。在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用的是激素，不是酶。有的從食物獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來，氨基酸不是酶。有的是蛋白質(zhì)，有的是固醇類物質(zhì)是激素。 答案：C,影響酶促反應(yīng)的曲線分析,1表示酶高效性的曲線,(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)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。 (

4、3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。,2影響酶促反應(yīng)的因素 (1)溫度和pH,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，酶的催化作用逐漸減弱。 過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，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。 從丙圖可以看出：反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。,(2)底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響,甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。 乙圖：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。,特別提醒

5、：溫度和pH是通過影響酶活性而影響酶促反應(yīng)速率的。底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸而影響酶促反應(yīng)的速率，并不影響酶的活性。,(雙選)(2011廣東執(zhí)信)右圖表示的是在最適溫度下，反應(yīng)物濃度對唾液淀粉酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。下列有關(guān)說法正確的是() A若在A點時溫度升高10 ，則反應(yīng)速率加快 B若在A點時溫度升高10 ，則反應(yīng)速率降低 C若在B點時往混合物內(nèi)加入少量唾液淀粉酶，則反應(yīng)速率加快 D若在B點時往混合物內(nèi)加入少量唾液淀粉酶，則反應(yīng)速率不改變,解析：此題考查反應(yīng)物濃度和溫度對反應(yīng)速率的影響。 具體分析如下：,答案：BC,2下圖一表示溫度對酶促反應(yīng)速率的影響示意圖，圖二的實線

6、表示在溫度為a的情況下生成物量與時間的關(guān)系圖。則可用來表示當(dāng)溫度為2a時生成物量與時間關(guān)系的是(),A曲線1B曲線2C曲線3D曲線4,解析：圖一表示溫度對酶促反應(yīng)速率的影響示意圖，由圖可知，隨著溫度的升高，酶促反應(yīng)速率先升后下降；圖二的實線表示在溫度為a的情況下生成物量與時間的關(guān)系圖，由圖一可知當(dāng)溫度為2a時，酶促反應(yīng)速率大于溫度為a時，所以可用來表示當(dāng)溫度為2a時生成物量與時間關(guān)系的是曲線2。 答案：B,1溫度對酶活性的影響,(1)原理解讀,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)色的深淺來判斷酶的活性。 (2)實驗設(shè)計思路,(3)實驗設(shè)計程序,(4)實驗的變量分

7、析,特別提醒：本實驗不宜選用斐林試劑，因為斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴(yán)格控制不同的溫度。本實驗不宜選用H2O2酶，因為H2O2本身在不同的溫度下的分解速度不同。,2pH對酶活性的影響 (1)原理解讀,H2O2 H2OO2。,pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗氧氣生成量的多少。 (2)實驗設(shè)計思路,檢測O2產(chǎn)生多少和速,度或衛(wèi)生香燃燒情況,(3)實驗設(shè)計程序 取n支試管分別加入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液用鹽酸或NaOH溶液調(diào)整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)

8、分別滴加等量的同種新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液用點燃但無火焰的衛(wèi)生香來檢驗氧氣的生成情況。,特別提醒： 本實驗中也可將H2O2酶和H2O2分別調(diào)至不同pH，再混合，以保證反應(yīng)一開始便達(dá)到預(yù)設(shè)pH。 本實驗不宜用淀粉酶，因為強(qiáng)酸強(qiáng)堿能影響淀粉水解。,1探索溫度對酶活性影響最合理的實驗步驟是() 取3支試管，編號，各注入2 mL淀粉液；另取3支試管，編號，各自注入1 mL新鮮的淀粉酶溶液 將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉液試管中，維持各自的溫度5 min 向各試管中滴一滴碘液 將6支試管分成三組，每組各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分別放在60 的熱水、沸水和冰水中 觀察實驗現(xiàn)象 AB C

9、D,解析：實驗設(shè)計要排除無關(guān)變量，酶和底物保持在相同溫度下發(fā)生催化反應(yīng)，才能嚴(yán)格控制溫度。 答案：D,2 某小組在探究“影響酶活性的條件”的實驗時，提出“過氧化氫酶的活性是否受pH影響”的問題，并設(shè)計實驗操作步驟如下： 向甲、乙兩試管內(nèi)各加入2 mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液。 向甲試管內(nèi)加入1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸，向乙試管內(nèi)加入1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液。 向甲、乙兩試管內(nèi)各加入2滴新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的豬肝研磨液。 觀察試管中發(fā)生的變化。,請依據(jù)該小組設(shè)計的實驗操作步驟，回答下列問題： (1)該實驗的自變量是_，過氧化氫分解速率是本實驗的_，可觀測的指標(biāo)是_。

10、(2)上述操作步驟中存在明顯的缺陷，請指出：_。 (3)將制備好的豬肝研磨液分別進(jìn)行高溫和冷藏處理。經(jīng)高溫處理后，實驗效果不明顯，冷藏處理不影響實驗效果，原因是_。 (4)在與其他小組進(jìn)行交流時，有同學(xué)建議進(jìn)行定量實驗，以不同pH下出現(xiàn)同一結(jié)果所需要的時間來表示酶的活性，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制不同條件下酶活性的曲線圖。該建議中，所需的時間越長，酶的活性越_。,解析：(1)探究pH影響酶活性的實驗中，pH是自變量，過氧化氫的分解速率為因變量。(2)實驗應(yīng)讓加酸，加堿與加蒸餾水對照。 (3)過氧化氫酶是蛋白質(zhì)，高溫會破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。(4)產(chǎn)生等量的氧氣所用的時間越長，說明酶的活性越低。 答案：(1)

11、pH因變量試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量(2)缺少加蒸餾水的對照(3)過氧化氫酶是蛋白質(zhì)，在高溫處理時蛋白質(zhì)變性，而冷藏時蛋白質(zhì)沒有變性(4)低(或弱),1變量的種類 變量是實驗設(shè)計中可以變化的因素或條件，依據(jù)變量間的相互關(guān)系，可分為以下兩類： (1)自變量與因變量：自變量是實驗中由實驗者所操縱的因素，該因素的改變將引起實驗結(jié)果的相應(yīng)改變，是實驗要研究的因素。因變量是因自變量不同而導(dǎo)致的不同的實驗結(jié)果。它們之間是因果關(guān)系，自變量是原因，因變量是結(jié)果。 (2)無關(guān)變量與額外變量：無關(guān)變量是指實驗中除自變量外也能影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的其他因素。由無關(guān)變量引起的實驗結(jié)果就是額外變量。它們之間也是因果關(guān)系。,2自

12、變量的確定和控制 根據(jù)實驗?zāi)康模_定實驗變量，進(jìn)而確定控制的措施。 例如：“探索淀粉酶的最適溫度”的實驗。 (1)變量的確定： 自變量是相同的酶處在不同溫度下即溫度梯度，即“探究什么”，則“什么”就是自變量。 (2)自變量的控制： 在確定了自變量是溫度梯度后，應(yīng)將淀粉酶置于溫度梯度下，如：25 、26 、27 控制變量的方法，常用的有“施加”“改變”“去除”等。,3無關(guān)變量的確定與控制 例如：請指出探究pH對唾液淀粉酶活性的影響實驗中的無關(guān)變量是什么。應(yīng)如何控制？ 分析：在該實驗中，自變量是“pH的大小”。無關(guān)變量有溫度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反應(yīng)時間、加入碘液的量及時間等，在做實驗時

13、，對照組和實驗組的以上因素都要相同且適宜。,4對照的方法 對照是實驗控制的手段之一，目的還是在于消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。通過設(shè)置對照實驗，即可排除無關(guān)變量的影響，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。 不論一個實驗有幾個實驗變量，都應(yīng)確定一個實驗變量對應(yīng)觀測一個反應(yīng)變量，這就是單一變量原則，它是處理實驗中的復(fù)雜關(guān)系的準(zhǔn)則之一。,特別提醒： 與酶有關(guān)的實驗變量分析如下：,3 下列關(guān)于酶特性實驗設(shè)計的敘述，正確的是() A驗證酶的專一性時，自變量是酶的種類 B驗證酶的高效性時，自變量是酶的濃度 C探究溫度對酶活性影響時，自變量是溫度 D探究酶催化作用的最適pH時，應(yīng)設(shè)置過酸、過堿、中性三組,解析

14、：在關(guān)于酶特性實驗設(shè)計中，驗證酶的專一性時，可用同一種酶催化不同的物質(zhì)，自變量是不同的底物。驗證酶的高效性時，用酶和無機(jī)催化劑相對照，自變量是催化劑的種類。探究溫度對酶活性影響時，設(shè)置不同的溫度相對照，自變量是溫度。探究酶催化作用的最適pH時，應(yīng)設(shè)置不同的pH進(jìn)行對照。 答案：C,4 下列關(guān)于實驗的變量的敘述，正確的是() A在探究溫度對酶活性影響的實驗中，溫度是因變量 B在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實驗中，重鉻酸鉀溶液是因變量 C在探究CO2濃度對光合作用強(qiáng)度影響的實驗中，光照是無關(guān)變量 D在探究植物細(xì)胞吸水和失水的實驗中，液泡體積的變化是無關(guān)變量。,解析：在探究溫度對酶活性影響的實驗中，溫度

15、是自變量。 在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實驗中，產(chǎn)生CO2的量的多少或是否產(chǎn)生酒精是要檢測的因變量。在探究CO2濃度對光合作用強(qiáng)度影響的實驗中，CO2濃度是自變量，光合作用強(qiáng)度是因變量，光照是無關(guān)變量。在探究植物細(xì)胞吸水和失水的實驗中，液泡體積的變化是要檢測的因變量。 答案：C,解析：從圖中可以看出圖形參與酶催化的反應(yīng)，并在反應(yīng)后能保持結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不變，故圖形應(yīng)為酶。 答案：A,1 下圖為酶催化反應(yīng)的過程示意圖，以數(shù)字編號的圖形分別表示反應(yīng)物、酶、生成物等反應(yīng)要素，其中表示酶的圖形編號是(),ABCD,5 將某種玉米子粒浸種發(fā)芽后研磨勻漿、過濾、得到提取液。取6支試管分別加入等量的淀粉溶液后，分為

16、3組并分別調(diào)整到不同溫度。如下圖所示，然后在每支試管中加入少許等量的玉米子粒提取液，保持各組溫度30分鐘后，繼續(xù)進(jìn)行實驗(提取液中還原性物質(zhì)忽略不計)：,(1)若向A、C、E三支試管中分別加入適量的斐林試劑，沸水浴一段時間，觀察該三支試管，其中液體顏色呈磚紅色的試管是_；磚紅色較深的試管是_，顏色較深的原因是_；不變色的試管是_，不變色的原因是_。 (2)若向B、D、F三支試管中分別加入等量的碘液，觀察三支試管，發(fā)現(xiàn)液體的顏色都是藍(lán)色，產(chǎn)生該顏色的原因是 _。 (3)以上實驗的三種處理溫度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最適溫度。你怎樣設(shè)計實驗才能確定最適溫度？(只要求寫出設(shè)計思路),解析：萌發(fā)的玉米種子中含有淀粉酶，淀粉酶催化淀粉分解產(chǎn)生麥芽糖，麥芽糖是還原性糖，加斐林試劑，沸水浴會產(chǎn)生磚紅色沉淀。20和40時淀粉酶具有一定的活性，100時淀粉酶失去活性。40更接近淀粉酶的最適宜溫度。向B、D、F三支試管中分別加入等量的碘液，觀察三支試管，