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第1课时
降低化学反应活化能的酶
2024届生物一轮复习第三单元
课 标 要 求
说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
考点一
酶的作用和本质
考点一 酶的作用和本质
一、细胞代谢
1、概念：
细胞代谢
细胞中每时每刻都进行的许多化学反应，统称为细胞代谢
物质代谢
能量代谢
细胞代谢类型
同化作用：
异化作用：
自养型、异养型
需氧型、厌氧型、兼性厌氧型
（主要场所：细胞质基质）
考点一 酶的作用和本质
二、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解
步骤 一、试管编号
说明
1 2 3 4 二 H2O2 浓度
剂量 三 反应条件
结果 气泡产生
卫生香燃烧 2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
2滴FeCl3
2滴肝脏研磨液（H2O2酶）
不明显
少量
较多小气泡
大量较大气泡
不复燃
不复燃
变亮
复燃，猛烈燃烧
对照组
实验组
对照实验
自变量
因变量
无关变量
变量
实验结论：
相同且适宜！
1、2号试管对照，
说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率
考点一 酶的作用和本质
二、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解
步骤 一、试管编号
说明
1 2 3 4 二 H2O2 浓度
剂量 三 反应条件
结果 气泡产生
卫生香燃烧 2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
2滴FeCl3
2滴肝脏研磨液（H2O2酶）
不明显
少量
较多小气泡
大量较大气泡
不复燃
不复燃
变亮
复燃，猛烈燃烧
对照组
实验组
对照实验
自变量
因变量
无关变量
变量
实验结论：
相同且适宜！
1、4号试管对照，
说明酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可以加快化学反应速率
考点一 酶的作用和本质
二、酶的催化作用实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解
步骤 一、试管编号
说明
1 2 3 4 二 H2O2 浓度
剂量 三 反应条件
结果 气泡产生
卫生香燃烧 2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
2滴FeCl3
2滴肝脏研磨液（H2O2酶）
不明显
少量
较多小气泡
大量较大气泡
不复燃
不复燃
变亮
复燃，猛烈燃烧
对照组
实验组
对照实验
自变量
因变量
无关变量
变量
实验结论：
相同且适宜！
3、4号试管对照，
说明酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高
考点一 酶的作用和本质
三、酶的催化作用机理
活化能（分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量）
加酶以后所需的活化能：bc段
②不加酶的曲线
①加酶的曲线
1、酶的作用机理：
降低化学反应所需的活化能
2、意义：
与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行
酶降低的活化能：ab段
（与无机催化剂相同）
考点一 酶的作用和本质
四、酶本质的探究历程
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
切赫
奥特曼
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
法国微生物学家巴斯德认为发酵需要酵母活细胞参与
德国化学家李
比希认为发酵
是某些物质在
细胞死亡裂解
后的作用
德国化学家毕希纳证明酵母细胞提取液和活细胞一样可以引起发酵，并把这种物质称为酿酶
美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取了脲酶的结晶，证实了脲酶是一种蛋白质
美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有催化作用
19世纪
考点一 酶的作用和本质
五、酶的本质和作用
项目 内容 解释
产生部位 _______内产生 除哺乳动物成熟红细胞等部分细胞外，其他活细胞都能产生酶
作用场所 可在细胞内、细胞外、生物体外发挥作用 可在生物体外发挥作用，但不能来自体外，只能由细胞合成
酶的本质 大多数酶是 ，少数是______ 合成原料是 ，合成场所是 (真核生物)
活细胞
蛋白质
RNA
氨基酸或核糖核苷酸
细胞核或核糖体
酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA
应用：设计简单的实验验证从大豆种子中提取的脲酶是蛋白质，请说明实验思路。
向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。
还有线粒体、叶绿体
考点一 酶的作用和本质
验证酶的化学本质：
①方法一：颜色反应法：蛋白质类酶可用 双缩脲 试剂鉴定，反应后呈 紫色。
②方法二：酶解法
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
考点一 酶的作用和本质
五、酶的本质和作用
项目 内容 解释
产生部位 _______内产生 除哺乳动物成熟红细胞等部分细胞外，其他活细胞都能产生酶
作用场所 可在细胞内、细胞外、生物体外发挥作用 可在生物体外发挥作用，但不能来自体外，只能由细胞合成
酶的本质 大多数酶是 ，少数是______ 合成原料是 ，合成场所是 (真核生物)
酶的功能 生物催化剂 酶只起 功能，且反应前后酶的_____和 不变
作用机理 降低化学反应的______
活细胞
蛋白质
RNA
氨基酸或核糖核苷酸
催化
数量
活化能
化学性质
细胞核或核糖体
酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA
酶不能提供能量
酶催化反应时空间结构可能改变
考点一 酶的作用和本质
【归纳】典型酶的种类和作用
酶的名称 酶的作用
淀粉酶 催化淀粉水解为麦芽糖
麦芽糖酶 催化麦芽糖水解为葡萄糖
蛋白酶 催化蛋白质水解为多肽
脂肪酶 催化脂肪水解为脂肪酸和甘油
DNA酶 催化DNA水解为脱氧核苷酸
纤维素酶 分解纤维素
果胶酶 分解果胶
考点一 酶的作用和本质
【归纳】典型酶的种类和作用
逆转录酶 催化RNA形成DNA单链
DNA连接酶 将两个DNA片段的黏性末端或平末端连接起来
限制酶 识别DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯键断裂
酪氨酸酶 催化酪氨酸合成黑色素
解旋酶 催化DNA复制过程中DNA碱基间氢键的断裂
DNA聚合酶 催化DNA复制产生子代DNA
RNA聚合酶 催化DNA转录产生RNA
考点一 酶的作用和本质
课本P85
考点一 酶的作用和本质
P51突破练1.(2023·江苏盐城高三模拟)某课外兴趣小组用图示实验装置验证酶的高效性。下列有关叙述不正确的是
A.两个装置中的过氧化氢溶液要等量
且不宜过多
B.需同时挤捏两支滴管的胶头，让肝
脏液和FeCl3溶液同时注入试管中
C.肝脏液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以降低该反应的活化能
D.左边移液管内红色液体上升的速度比右边慢，最终液面比右边低
√
考点一 酶的作用和本质
P51突破练2.酶是生物催化剂，下列有关酶的叙述正确的是
A.酶脱离生物体以后无法起作用
B.在酶的最适温度下储存酶
C.酶通过提供化学反应活化能加快反应速率
D.蛋白酶可以水解唾液淀粉酶
√
考点二
酶的高效性和专一性
考点二 酶的高效性和专一性
一、酶具有高效性
1、定义：与 相比，酶降低活化能的作用 ，催化效率更高。
2、意义：使细胞代谢快速进行。
无机催化剂
更显著
酶
结论：
①a、b相比说明酶具有高效性
②a、c相比说明酶具有催化作用
③催化剂只缩短到达平衡点的时间，不改变化学反应的平衡点
无机
未加催化剂
考点二 酶的高效性和专一性
二、酶具有专一性
1、定义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
P52拓展：同种酶有时会催化不同的反应，是不是就说明酶不具有专一性？
提示　不是，酶的专一性指的是酶可以催化一种或一类化学反应，不同的化学反应可能是同类的化学反应，故仍说明酶具有专一性。
考点二 酶的高效性和专一性
二、酶具有专一性
2、验证专一性实验：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
①实验步骤及结果
试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2 mL －
注入蔗糖溶液 － 2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min 2 mL 2 mL
实验现象
沸水浴煮沸1 min
有砖红色沉淀
新配制的斐林试剂
不用碘液
没有砖红色沉淀
考点二 酶的高效性和专一性
P53突破练4.细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述不正确的是
A.酶1与产物b结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定
B.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列
C.酶1有两种底物且能与
产物b结合，因此酶1
不具有专一性
D.酶1与产物b的相互作
用可以防止细胞生产
过多的产物a
√
考点三
探究影响酶活性的条件
考点三 探究影响酶活性的条件
一、酶活性
酶促反应一般是在比较温和的条件下进行的
1、定义：酶催化特定化学反应的能力
2、表示方法：
可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
单位时间反应物的消耗量或产物的生产量
考点三 探究影响酶活性的条件
二、探究温度对酶活性的影响
1、反应原理
麦芽糖
2、鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响 ，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。
淀粉的水解
不用斐林试剂检测
原因：斐林试剂需要水浴加热
考点三 探究影响酶活性的条件
二、探究温度对酶活性的影响
3、实验步骤和结果
试管编号 试管1 试管1′ 试管2 试管2′ 试管3 试管3′
实验步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液
二 放入0 ℃冰水中水浴5 min 放入60 ℃温水中水浴5 min 放入100 ℃热水中水浴5 min 三 将1与1′试管内的液体混合后继续在0 ℃冰水内放置10 min 将2与2′试管内的液体混合后继续在60 ℃温水内放置10 min 将3与3′试管内的液体混合后继续在100 ℃热水内放置10 min 四 取出试管各加入两滴碘液，振荡 实验现象 实验结论 呈蓝色
无蓝色出现
呈蓝色
淀粉酶在60 ℃时催化淀粉水解，在100 ℃和0 ℃时都不能发挥催化作用。酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性
☆酶和底物先分别在对应温度（或pH）下保温后再混合
考点三 探究影响酶活性的条件
三、探究pH对酶活性的影响
1、反应原理：
不用淀粉，因为淀粉在酸性条件下易分解
不用H2O2，加热会促进H2O2分解
考点三 探究影响酶活性的条件
典例：唾液淀粉酶的最适pH为6.80，某兴趣小组利用相关实验对此进行了验证，有关实验现象如下表所示。下列有关说法不正确的是(　　)
组别 1 2 3 4 5
pH 5.00 6.20 6.80 7.40 8.00
颜色 蓝色＋＋ 蓝色＋ 橙黄色 蓝色＋ 蓝色＋＋
注：试剂的使用方法正确；＋表示显色，＋＋表示显色更深。
A．第3组为橙黄色，说明其底物淀粉已经完全被水解
B．各组实验时间均不宜过长，否则会影响实验的结果
C．该实验用碘液作为检测试剂，实验过程应保持37 ℃的恒温
D．第1组与第5组的蓝色深浅相同，故第1组实验中酶的活性与第5组相同
√
考点三 探究影响酶活性的条件
三、探究pH对酶活性的影响
1、反应原理：
2、鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。
考点三 探究影响酶活性的条件
三、探究pH对酶活性的影响
3、实验步骤和结果
试管编号 试管1 试管2 试管3
实验步骤 一 2滴过氧化氢酶溶液 二 1 mL蒸馏水 1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸 1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液
三 2 mL质量分数为3%的过氧化氢溶液 实验现象
将带火星的卫生香插入试管内(液面的上方)
实验结论 pH会影响酶的活性，酶的活性有适宜的pH范围 有大量气泡产生
无明显气泡产生
无明显气泡产生
燃烧剧烈
燃烧较弱
燃烧较弱
考点三 探究影响酶活性的条件
课时练P412T7.如图是某课外活动小组探究pH对淀粉酶活性影响时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件，盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是
A.将淀粉与淀粉酶溶液混合后再调节各组混合
液的pH
B.pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同
C.pH为13的试管调到pH为7后继续反应，淀粉
含量将明显下降
D.根据上述实验结果无法推测出淀粉酶的最适
pH为7
√
考点三 探究影响酶活性的条件
四、影响酶促反应速率的因素的曲线分析
1、温度和pH对酶促反应速率的影响
①在最适宜的温度(B)和pH(E)条件下，酶的活性 。温度和pH偏高(BC和EF)或偏低(AB和DE)，酶活性都会明显 。
②过酸(D)、过碱(F)或温度过高(C)，都会使
遭到破坏，使酶 ；而在低温(A)下，酶的活性明显降低，但酶的
稳定，在适宜的温度下酶的活性可以 。因此，酶可以在 下保存。
最高
降低
酶的空间结构
永久失活
空间结构
升高
低温
考点三 探究影响酶活性的条件
四、影响酶促反应速率的因素的曲线分析
1、温度和pH对酶促反应速率的影响
据图可知，不同pH条件下，酶最适温度 ；不同温度条件下，酶最适pH ，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
不变
也不变
考点三 探究影响酶活性的条件
四、影响酶促反应速率的因素的曲线分析
2、底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
酶的数量限制
底物充足
考点三 探究影响酶活性的条件
P55拓展应用
多酚氧化酶(PPO)催化的酶促反应是储运过程中引起果蔬褐变和品质劣变的主因，果蔬运输过程中加入适量的柠檬酸能延长保鲜时间。抑制剂与酶结合引起酶活性降低或丧失的过程称为失活作用。根据抑制剂与底物的关系可分为竞争性抑制和非竞争性抑制，图甲为两种抑制剂的作用机理模型
考点三 探究影响酶活性的条件
P55拓展应用
图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线，柠檬酸对PPO活性的影响为曲线c对应情况。

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