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(共34张PPT)
第1讲 降低化学反应活化能——酶
专题四 细胞的代谢
近三年（2021-2023）考情分析
专题 考点 命题热度 关联考点
专题四 细胞的代谢 酶的作用、本质（3年8次全国卷3年1次） ★★ 常结合蛋白质的功能、细胞代谢综合考查
酶的作用特点 （3年19次，全国卷3年2次） ★★★★★ 常结合动物生命活动的调节、细胞代谢综合考查
酶相关实验 （3年19次，全国卷3年1次） ★★★★★ 主要结合酶促反应的因素、稳态调节等知识考查
01.
酶的概念，性质
02.
目录
酶相关实验
03.
酶作用的特点
01.酶是什么？如何理解概念中的关键信息？
02.酶合成的场所在哪里？酶催化的机理是什么？
03.什么是活化能？
04.酶作用有什么特点？
05.影响酶催化效率的因素有哪些？影响酶促反应的呢？
06.与酶相关的实验有哪些？
重读课本、深度思考
[基础知识梳理]——酶的概念、特性、影响酶促反应速率的因素
核酶——是具有催化活性的RNA
酶本质的探究历程(连线)
教材中的隐性知识　源于必修1 P81“关于酶本质的探索”：巴斯德认为酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的，没有活细胞就不能产生酒精；李比希却认为引起发酵的只是酵母细胞中的某些化学物质，不一定需要活的细胞。请你利用酵母细胞、研磨和过滤装置、葡萄糖溶液等材料设计一个实验来结束这一争论。
提示　将酵母细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤，将提取液加入葡萄糖溶液中，也能产生酒精，说明引起发酵的是一种化学物质(模拟毕希纳的实验)。
教材中的隐性知识　(1)源于必修1 P83“学科交叉”：酸能催化 、
、 水解。
(2)源于必修1 P83“探究”：已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH为7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？
提示　不能。因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。
(3)源于必修1 P87“科学·技术·社会”：溶菌酶能够溶解细菌的 ，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。
淀粉
蛋白质
脂肪
细胞壁
[重难点、常考点分析]——1.具有专一性的物质归纳总结
[重难点、常考点分析]——2.酶与动物激素的比较
[重难点、常考点分析]——3.高中生物常考的几类酶
[重难点、常考点分析]——4.生物对照实验中3个变量
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验
实验变量 实例
自变量 该实验的唯一自变量是“不同的实验条件”
无关变量 加入H2O2的量，实验室的温度，反应时间，肝脏研磨液的新鲜程度等可影响实验结果的因素均为无关变量
因变量 H2O2的分解速率——可用气泡数目的多少或带火星的木条燃烧情况进行观测
人为改变的变量
随自变量的变化而变化的变量
除自变量外，实验过程中对实验结果造成影响的其他变量
适宜且相同
[重难点、常考点分析]——5.酶的相关拓展实验
一、鉴定酶的本质实验
例题：某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。
1．酶解法
2．试剂检测法
[重难点、常考点分析]——5.酶的相关拓展实验
二、验证酶的高效性与专一性实验
验证酶的高效性的实验设计模型
验证酶的专一性的实验设计模型
比较H2O2酶与FeCl3催化效率
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解
（斐林试剂）
[重难点、常考点分析]——5.酶的相关拓展实验
三、探究酶的最适温度或最适pH实验
探究温度对酶活性影响的实验设计思路
以唾液淀粉酶为例P84
不宜选用斐林试剂,因为斐林试剂需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。
先保温，再混合
[重难点、常考点分析]——5.酶的相关拓展实验
三、探究酶的最适温度或最适pH实验
探究PH对酶活性影响的实验设计思路
以H2O2酶为例P84
先将底物、酶做分别处理到各自所需要的pH，再混合
[重难点、常考点分析]——5.酶的相关拓展实验
过氧化氢酶催化的底物是H2O2，H2O2在高温时分解。强酸强碱能催化淀粉水解。这样实验中就存在两个变量，使实验结果受到干扰。
思考：可否用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？用淀粉酶探究pH对酶活性的影响？为什么？
酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜”
酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜”
酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜”
[重难点、常考点分析]——6.与酶有关的图、表、曲线
一、酶作用机理的曲线

(1)ca段的含义：在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。
(2)ba段的含义：酶所降低的活化能（不提供能量）。
(3)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b值在纵轴上将向上移动。
[重难点、常考点分析]——6.与酶有关的图、表、曲线
二、酶高效性的曲线

(1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)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。
[重难点、常考点分析]——6.与酶有关的图、表、曲线
三、酶专一性的曲线
物理模型——“锁—钥学说”
①图中所示的化学反应为:B E+F
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构，物质C、D不能被酶A催化分解。
[重难点、常考点分析]——6.与酶有关的图、表、曲线
四、影响酶促反应速率的因素曲线
甲：表明在一定温度范围内，随着温度的升高，酶的催化作用（效率）增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。乙图类似
丙：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度的增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
丁：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
注意：底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。（温度和PH是影响酶的活性进而影响酶促反应速率的）
[习题演练]
1.下列关于酶的叙述，正确的是(　　)
A．正常情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关
B．酶为化学反应提供活化能
C．细胞中所有酶的合成都受基因控制
D．胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶具有专一性
C
解析：
人是恒温动物，正常情况下人体内酶的活性不受环境温度影响，A错误；
酶通过降低化学反应活化能促进化学反应的进行，而不是为化学反应提供活化能，B错误；
绝大多数酶的本质是蛋白质，少数酶的本质是RNA，它们的合成都受基因控制，C正确；
胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶的活性受环境pH的影响，D错误。
2.(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
[习题演练]
D
3用某种酶进行实验，其实验结果如下图所示。下列有关说法错误的是
A.该酶的最适催化温度不确定
B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C.由图4实验结果可知酶具有高效性
D.由图3实验结果可知Cl－是该酶的激活剂
C
[习题演练]
4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，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。
[习题演练]
(1)竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是什么？
提示　竞争性抑制剂的分子结构与底物的非常相近，可以与底物竞争酶活性部位来影响催化效果。
[习题演练]
(2)非竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是什么？
提示　非竞争性抑制剂与酶结合后，诱导酶的空间结构发生改变，使酶失去活性。
[习题演练]
(3)据图乙分析柠檬酸属于哪种酶抑制剂？其与高温等因素对酶的影响是否相似？
提示　非竞争性抑制剂；相似。
[习题演练]
[习题演练]
5.如图曲线反映了温度或pH对A、B、C三种酶活性的影响。下列相关叙述正确的是
A.酶B和酶C的最适温度相似，但最适pH一定不同
B.图甲中a点和c点，酶A的活性相同，空间结构也相同
C.图乙中d点，酶B和酶C
的空间结构都有一定程
度的破坏
D.酶A、酶B和酶C都可能
存在于人体的内环境中
C
[习题演练]
6.绝大多数酶是一种具有生物活性和催化作用的特殊蛋白质。
（1）酶制剂都有其最适反应温度，温度对酶促反应速率的影响有两种效应： 一方面是当温度升高时，反应速度也加快，这与一般化学反应一样。另一方面，随温度升高而使_____________，从而降低酶促反应速度。酶的最适温度就是这两种效应平衡的结果，在低于最适温度时，_____________（填“前一种”或“后一种”）效应为主，在高于最适温度时，_____________（填“前一种”或“后一种”）效应为主。
（2）为了保证酶活性，酶制剂要在低温下保存。某生物兴趣小组想验证这一观点， 实验所用淀粉酶的最适温度为50℃。实验基本思路：
①将等量的淀粉酶制剂，分别置于0℃ ， 25℃， 50℃保存一段时间。
②在__________的温度下测其残余酶活性。
（3）除温度外，以下哪些因素也会影响酶活性________（填字母）。
A．酸碱度 B．酶浓度 C．底物浓度 D．抑制剂
酶逐步变性
前一种
后一种
50℃
A D

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