《2020同步新教材人教生物必修一新突破講義：第5章 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 Word版含答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020同步新教材人教生物必修一新突破講義：第5章 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 Word版含答案（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第 1 節(jié)節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)核心素養(yǎng)1說明酶的作用、本質(zhì)和特性。說明酶的作用、本質(zhì)和特性。2.說明溫度和說明溫度和 pH 對酶活性的影響。對酶活性的影響。3.在探究實驗中在探究實驗中，學(xué)會控制自變量以及學(xué)會控制自變量以及設(shè)置對照實驗和重復(fù)實驗。設(shè)置對照實驗和重復(fù)實驗。1通過探究酶化學(xué)本質(zhì)和特性的實驗通過探究酶化學(xué)本質(zhì)和特性的實驗，養(yǎng)成歸納和演繹的科學(xué)思維方式。養(yǎng)成歸納和演繹的科學(xué)思維方式。2.通過實驗探究溫度、酸堿度對酶促反通過實驗探究溫度、酸堿度對酶促反應(yīng)的速率的影響應(yīng)的速率的影響，提高實驗設(shè)計和實驗提高實驗設(shè)計和實驗結(jié)果分析的能力。結(jié)果
2、分析的能力。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝(1)概念：細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多概念：細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。(2)細(xì)胞代謝的條件：需細(xì)胞代謝的條件：需酶酶的催化。的催化。(3)意義：細(xì)胞代謝是意義：細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。2比較過氧化氫在不同條比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗件下的分解實驗(1)實驗原理實驗原理2H2O2水浴加熱水浴加熱或或 FeCl3溶液或過氧化氫酶溶液或過氧化氫酶2H2OO2(2)實驗過程和現(xiàn)象實驗過程和現(xiàn)象試管編號試管編號試劑試劑處理處理現(xiàn)象現(xiàn)象12 mL
3、 H2O2溶液溶液常溫常溫幾乎無氣泡產(chǎn)生幾乎無氣泡產(chǎn)生22 mL H2O2溶液溶液90 水浴加熱水浴加熱有有較少較少氣泡氣泡32 mL H2O2溶液溶液3.5%FeCl3溶液溶液 2 滴滴有有較多較多氣泡氣泡42 mL H2O2溶液溶液新鮮肝臟研磨液新鮮肝臟研磨液 2 滴滴有有大量大量氣泡氣泡(3)實驗結(jié)論：酶具有實驗結(jié)論：酶具有催化催化作用作用，同無機(jī)催化劑相同無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率比，酶的催化效率更高更高。(4)實驗中變量的控制實驗中變量的控制自變量：自變量：人為控制人為控制的對實驗對象進(jìn)行處理的因素。如本實驗中的對實驗對象進(jìn)行處理的因素。如本實驗中氯化鐵溶液氯化鐵溶液和和肝臟研磨液
4、肝臟研磨液等。等。因變量：因因變量：因自變量自變量改變而變化的變量。如本實驗中改變而變化的變量。如本實驗中 H2O2分解速率分解速率。無關(guān)變量：除自變量外無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中還存在的一些對實驗結(jié)果造成影響的實驗過程中還存在的一些對實驗結(jié)果造成影響的可變因素可變因素，如肝臟的新鮮程度等。如肝臟的新鮮程度等。(5)對照實驗對照實驗除作為除作為自變量自變量的因素外的因素外，其余因素都其余因素都保持一致保持一致，并將并將結(jié)果結(jié)果進(jìn)行比較的實驗。進(jìn)行比較的實驗。對照實驗一般要設(shè)置對照組和對照實驗一般要設(shè)置對照組和實驗實驗組。組。3酶的作用原理酶的作用原理(1)活化能：分子從活化能：分子從常態(tài)
5、常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍活躍狀態(tài)所需要的能量。狀態(tài)所需要的能量。(2)原理：酶降低原理：酶降低活化能活化能的作用更顯著。的作用更顯著。(3)意義：使細(xì)胞代謝能在意義：使細(xì)胞代謝能在溫和溫和條件下快速進(jìn)行。條件下快速進(jìn)行。二、酶的本質(zhì)及特性二、酶的本質(zhì)及特性1酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)產(chǎn)生場所：產(chǎn)生場所：活細(xì)胞活細(xì)胞生理作用：生理作用：催化作用催化作用化學(xué)本質(zhì)：化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)或 RNA2酶的特性酶的特性連線連線提示提示：bca3溫度和溫度和 pH 對酶活性的影響對酶活性的影響(1)低溫時低溫時，酶活性很低酶活性很低，但酶的但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。(2)最適
6、溫度或最適溫度或 pH，酶的活性酶的活性最高最高。(3)高溫、過酸或過堿時高溫、過酸或過堿時，酶的空間結(jié)構(gòu)酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞遭到破壞，酶酶永久失活永久失活。1酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用。酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用。()2酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)。()3有些酶中含有核糖有些酶中含有核糖，有些酶在體外可以發(fā)揮作有些酶在體外可以發(fā)揮作用。用。()4加熱能夠促進(jìn)加熱能夠促進(jìn) H2O2分解分解，是因為加熱使是因為加熱使 H2O2得到了能量。得到了能量。()5酶催化作用能提高化學(xué)反應(yīng)的活化能酶催化作用能提高化學(xué)反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行。使化學(xué)
7、反應(yīng)順利進(jìn)行。()6pH 過高或過低都會改變酶的空間結(jié)構(gòu)。過高或過低都會改變酶的空間結(jié)構(gòu)。()7在溫度過高或過低時在溫度過高或過低時，酶均能失去活性。酶均能失去活性。()8溫度、溫度、pH 主要通過影響酶活性來影響酶促反應(yīng)速率。主要通過影響酶活性來影響酶促反應(yīng)速率。()提示提示：1酶在生物體內(nèi)有催化作用酶在生物體內(nèi)有催化作用，沒有調(diào)節(jié)作用。沒有調(diào)節(jié)作用。2有些酶是有些酶是 RNA。34.5酶催化作用的原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。酶催化作用的原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。67溫度過低時溫度過低時，酶的活性被抑制酶的活性被抑制，但酶不失活。但酶不失活。8酶的作用和本質(zhì)酶的作用和本質(zhì)問題探究問題探究1
8、在在“比較過氧化氫在不同條件下的分解比較過氧化氫在不同條件下的分解”的四組實驗中的四組實驗中，哪一組為對照哪一組為對照組？滴加過肝臟研磨液的滴管可否再去滴加組？滴加過肝臟研磨液的滴管可否再去滴加 FeCl3溶液？溶液？提示提示：第第 1 組組。不能不能。否則會有少量的過氧化氫酶帶到滴加否則會有少量的過氧化氫酶帶到滴加 FeCl3溶液的實驗溶液的實驗組中組中，干擾實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。干擾實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。2加熱和無機(jī)催化加熱和無機(jī)催化劑都可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能嗎？劑都可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能嗎？提示：提示：加熱可提供化學(xué)反應(yīng)所需活化能加熱可提供化學(xué)反應(yīng)所需活化能，提高反應(yīng)速率；無機(jī)催化劑可降低提高反
9、應(yīng)速率；無機(jī)催化劑可降低活化能?；罨?。3 甲甲、 乙兩種酶用同一種蛋白酶處理乙兩種酶用同一種蛋白酶處理， 酶活性與處理時間的關(guān)系如下圖所示酶活性與處理時間的關(guān)系如下圖所示，請思考：請思考：(1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？提示提示：觀察曲線圖可知觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變甲酶的活性始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解白酶的降解，則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是 RNA，乙酶能被蛋白酶破壞乙酶能被蛋白酶破壞，活活性降低性降低，則乙酶為蛋白質(zhì)。則乙酶為蛋白質(zhì)。(2)乙酶活性改變的機(jī)制是什么？乙
10、酶活性改變的機(jī)制是什么？提示提示：乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，從而喪失活性。從而喪失活性。歸納總結(jié)歸納總結(jié)1酶本質(zhì)的探索酶本質(zhì)的探索2. 酶的本質(zhì)和作用原理酶的本質(zhì)和作用原理(1)酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是少數(shù)是 RNA合成原料合成原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成場所合成場所核糖體核糖體細(xì)胞核細(xì)胞核(主要主要)來源來源一般活細(xì)胞中均能產(chǎn)生一般活細(xì)胞中均能產(chǎn)生生理功能生理功能具有生物催化功能具有生物催化功能(2)酶的作用機(jī)理酶的作用機(jī)理酶和其他催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶和其他催化劑均能降低
11、化學(xué)反應(yīng)的活化能，分析如下：分析如下：圖中圖中 ac 和和 bc 段分別表示無催化劑催化和有酶催化時反應(yīng)進(jìn)行所需要的活段分別表示無催化劑催化和有酶催化時反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能。化能。若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則則 b 在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能降低在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能降低活化能活化能，但會提供活化能。但會提供活化能。易錯提醒易錯提醒：有關(guān)酶的四個易錯點有關(guān)酶的四個易錯點(1)酶并不都是蛋白酶并不都是蛋白質(zhì)質(zhì)，有的酶是有的酶是 RNA。(2)酶不僅在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用酶不僅在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，在細(xì)胞外和體外都可以發(fā)揮作用。在細(xì)胞外和體外都可以發(fā)揮作用。(3)酶作用
12、的實質(zhì)是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能酶作用的實質(zhì)是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，不是提供能量。不是提供能量。(4)并不是具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶并不是具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶?；罴?xì)胞都能產(chǎn)生酶。1下列關(guān)于酶的敘述中正確的是下列關(guān)于酶的敘述中正確的是()A酶能調(diào)節(jié)生物體的生命活動酶能調(diào)節(jié)生物體的生命活動B一般說來一般說來，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶C酶都是在核糖體上合成的酶都是在核糖體上合成的D所有的酶與雙縮脲試劑發(fā)生作用所有的酶與雙縮脲試劑發(fā)生作用，都可產(chǎn)生紫色反應(yīng)都可產(chǎn)生紫色反應(yīng)B本題考查的是酶的產(chǎn)生、化學(xué)本質(zhì)和作用。酶具有催化作用本題考查的是酶的產(chǎn)生、化學(xué)本質(zhì)和作用。酶
13、具有催化作用，不能調(diào)節(jié)不能調(diào)節(jié)生物體的生命活動；酶由活細(xì)胞產(chǎn)生；絕大部分酶是蛋白質(zhì)生物體的生命活動；酶由活細(xì)胞產(chǎn)生；絕大部分酶是蛋白質(zhì)，在核糖體上合成在核糖體上合成，可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，少部分酶是少部分酶是 RNA，不是在核糖體上合成的不是在核糖體上合成的，不能不能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。2下圖為酶的作用模型下圖為酶的作用模型，識圖并結(jié)合有關(guān)知識判斷下列敘述有誤的是識圖并結(jié)合有關(guān)知識判斷下列敘述有誤的是()A無酶催化時無酶催化時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所需的活化能較高發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所需的活化能較高B酶起作用的部位是細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外酶起作用的部位是細(xì)胞
14、內(nèi)或細(xì)胞外C酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸D圖中的圖中的 a 指發(fā)生化學(xué)反應(yīng)需提供的能量指發(fā)生化學(xué)反應(yīng)需提供的能量D圖中的圖中的 a 是有酶催化時是有酶催化時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)降低的活化能。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)降低的活化能。酶的特性及相關(guān)曲線分析酶的特性及相關(guān)曲線分析問題探究問題探究1許多加酶洗衣粉標(biāo)有許多加酶洗衣粉標(biāo)有“請勿用請勿用 60 以上的熱水以上的熱水，以免洗衣粉失效以免洗衣粉失效”。你。你能說出其中的理論依據(jù)嗎？能說出其中的理論依據(jù)嗎？提示：提示：溫度過高會影響酶的活性溫度過高會影響酶的活性，甚至酶會因高溫變性而失活。甚至酶會因高溫變性而失活。2過酸、
15、過堿、高溫、低溫對酶促反應(yīng)速率的影響一樣嗎？過酸、過堿、高溫、低溫對酶促反應(yīng)速率的影響一樣嗎？提示提示：不一樣不一樣，過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的而低溫只是抑制酶的活性活性，酶分酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高后可溫度升高后可恢復(fù)活性?；謴?fù)活性。3從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特點方面分析從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特點方面分析，在過酸在過酸、過堿或溫度過高的條件下過堿或溫度過高的條件下，酶酶為什么會失活？該如何保存酶？為什么會失活？該如何保存酶？提示提示：過酸過酸、過堿和高溫使蛋白質(zhì)變性失活過堿和高溫使蛋白質(zhì)變性失活，應(yīng)在低溫和適宜應(yīng)在低溫和適宜 pH
16、 下保存酶下保存酶。歸納總結(jié)歸納總結(jié)1表示酶高效性的曲線表示酶高效性的曲線(圖圖 1)圖圖 1圖圖 2(1)與無機(jī)催化劑相比與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。酶的催化效率更高。(2)催化劑只會縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間催化劑只會縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。2表示酶專一性的曲線表示酶專一性的曲線(圖圖 2)(1)在在 A 反應(yīng)物中加入酶反應(yīng)物中加入酶 A，反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，說明酶說明酶 A 催化催化 A反應(yīng)物的反應(yīng)。反應(yīng)物的反應(yīng)。(2)在在 A 反應(yīng)物中加入酶反應(yīng)物中加入酶 B，反應(yīng)速率和未加酶時相同反應(yīng)速率和
17、未加酶時相同，說明酶說明酶 B 不催化不催化 A 反反應(yīng)物的反應(yīng)。應(yīng)物的反應(yīng)。3底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響甲甲乙乙(在底物充足情況下在底物充足情況下)(1)甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量限受酶數(shù)量限制制，酶促反應(yīng)速率不再增加。酶促反應(yīng)速率不再增加。(2)乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。比
18、。4溫度、溫度、pH 對酶的活性的影響對酶的活性的影響圖圖 a圖圖 b圖圖 c(1)圖圖 a 說明說明：在最適在最適 pH 時時，酶的酶的催化作用最強(qiáng)催化作用最強(qiáng)，高于或低于最適高于或低于最適 pH，酶酶的催化作用將減弱。的催化作用將減弱。過酸、過堿都會使酶失活。過酸、過堿都會使酶失活。不同的酶最適不同的酶最適 pH 不同。不同。(2)圖圖 b 說明：說明：在一定溫度范圍內(nèi)在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高隨溫度的升高，酶的催化作用增強(qiáng)酶的催化作用增強(qiáng)，超超過這一范圍酶催化作用將減弱。過這一范圍酶催化作用將減弱。低溫只會抑制酶的活性低溫只會抑制酶的活性，而高溫會使酶失活。而高溫會使酶失活。(3)圖
19、圖 c 說明：反應(yīng)溶液中酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。說明：反應(yīng)溶液中酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。易錯提醒易錯提醒：(1)適量增加酶的濃度會提高反應(yīng)速率適量增加酶的濃度會提高反應(yīng)速率，但生成物的量不會增加；但生成物的量不會增加；若適當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度若適當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度，提高反提高反應(yīng)速率的同時生成物的量會增加。應(yīng)速率的同時生成物的量會增加。(2)不同因素影響酶促反應(yīng)速率的本質(zhì)不同。不同因素影響酶促反應(yīng)速率的本質(zhì)不同。溫度和溫度和 pH 是通過影響酶的活性而影響酶促反應(yīng)速率的。是通過影響酶的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酶與底物的接觸而影響酶促反應(yīng)速率的底
20、物濃度和酶濃度是通過影響酶與底物的接觸而影響酶促反應(yīng)速率的，并并不影響酶的活性。不影響酶的活性。1下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述中正確的是下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述中正確的是()A當(dāng)反應(yīng)溫度由當(dāng)反應(yīng)溫度由 t2調(diào)到最適溫度時調(diào)到最適溫度時，酶活性下降酶活性下降B當(dāng)反應(yīng)溫度由當(dāng)反應(yīng)溫度由 t1調(diào)到最適溫度時調(diào)到最適溫度時，酶活性上升酶活性上升C酶活性在酶活性在 t2時比時比 t1高高，故故 t2時更適合酶的保存時更適合酶的保存D酶活性在酶活性在 t1時比時比 t2低低，表明表明 t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重B由圖可知由圖可知， 在一定溫度范圍內(nèi)在一定溫度范
21、圍內(nèi)， 隨溫度的升高酶活性增強(qiáng)隨溫度的升高酶活性增強(qiáng)， t1屬于此范圍屬于此范圍；超過適宜溫度后超過適宜溫度后，酶活性隨溫度升高而下降酶活性隨溫度升高而下降，t2屬于此范圍屬于此范圍。在高溫沒有使酶失活在高溫沒有使酶失活的范圍內(nèi)的范圍內(nèi)，酶活性可隨溫度的變化而變化酶活性可隨溫度的變化而變化，只有較高的溫度才能破壞酶的空間結(jié)只有較高的溫度才能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。構(gòu)。2如圖所示在不同條件下的酶促反應(yīng)速率變化曲線如圖所示在不同條件下的酶促反應(yīng)速率變化曲線，據(jù)圖分析下列敘述錯誤據(jù)圖分析下列敘述錯誤的是的是()A影響影響 AB 段反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度段反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度B影響影響 BC
22、段反應(yīng)速率的主要限制因素可能是酶量段反應(yīng)速率的主要限制因素可能是酶量C溫度導(dǎo)致曲線溫度導(dǎo)致曲線和和的反應(yīng)速率不同的反應(yīng)速率不同D曲線曲線顯示顯示，該酶促反應(yīng)的最適溫度為該酶促反應(yīng)的最適溫度為 37 D圖中有溫度和底物濃度兩個影響反應(yīng)速率的因素。曲線圖中有溫度和底物濃度兩個影響反應(yīng)速率的因素。曲線在達(dá)到在達(dá)到飽和點飽和點前前(AB 段段)限制因素是橫坐標(biāo)表示的因素限制因素是橫坐標(biāo)表示的因素底物濃度。達(dá)到飽和點后的限制因素底物濃度。達(dá)到飽和點后的限制因素是底物濃度以外的因素是底物濃度以外的因素，如溫度、酶的數(shù)量等。曲線如溫度、酶的數(shù)量等。曲線和和的反應(yīng)速率不同是由的反應(yīng)速率不同是由溫度不同造成的。
23、曲線溫度不同造成的。曲線表示的溫度僅比另外兩種溫度更適宜表示的溫度僅比另外兩種溫度更適宜，但不一定是最適但不一定是最適溫度。溫度。技法總結(jié)技法總結(jié)：(1)在分析溫度和在分析溫度和 pH 對酶活性影響的曲線時對酶活性影響的曲線時，要借助數(shù)學(xué)中分段要借助數(shù)學(xué)中分段函數(shù)的思想函數(shù)的思想，分段描述分段描述，即以最適溫度即以最適溫度(pH)為界限進(jìn)行表述。為界限進(jìn)行表述。(2)在解答此類問題時在解答此類問題時，要特別關(guān)注縱坐標(biāo)表示的是酶促反應(yīng)速率要特別關(guān)注縱坐標(biāo)表示的是酶促反應(yīng)速率，還是生成還是生成物的量。物的量。探究影響酶活性的條件探究影響酶活性的條件問題探究問題探究1可否用過氧化氫酶探究溫度對酶活性
24、的影響？用淀粉酶探究可否用過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響？用淀粉酶探究 pH 對酶活性對酶活性的影響？為什么？的影響？為什么？提示提示：過氧化氫酶催化的底物是過氧化氫酶催化的底物是 H2O2，H2O2在高溫時分解在高溫時分解。強(qiáng)酸或強(qiáng)堿能催強(qiáng)酸或強(qiáng)堿能催化淀粉水解化淀粉水解，這樣實驗中就存在兩個變量這樣實驗中就存在兩個變量(淀粉酶淀粉酶、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿強(qiáng)酸或強(qiáng)堿)，會使實驗結(jié)果受會使實驗結(jié)果受到干擾。到干擾。2在探究溫度對淀粉酶活性的影響的實驗中在探究溫度對淀粉酶活性的影響的實驗中，能否用斐林試劑來檢測？能否用斐林試劑來檢測？提示：提示：不能。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
25、生不能。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成，而該實驗需嚴(yán)格控制不同的溫度。而該實驗需嚴(yán)格控制不同的溫度。歸納總結(jié)歸納總結(jié)1實驗原理實驗原理(1)酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率。酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率。(2)淀粉水解淀粉水解淀粉檢測：加入碘液淀粉檢測：加入碘液，溶液變藍(lán)色。溶液變藍(lán)色。淀粉酶可催化淀粉水解。淀粉酶可催化淀粉水解。酸性環(huán)境可以使部分淀粉水解。酸性環(huán)境可以使部分淀粉水解。(3)H2O2分解分解H2O2可分解為可分解為 H2O 和和 O2。H2O2可在可在 H2O2酶的催化作用下快速分解。酶的催化作用下快速分解。常溫下常溫下 H2O2易分解易分解，高溫可
26、以使高溫可以使 H2O2分解加快。分解加快。2實驗方案設(shè)計與預(yù)期結(jié)果實驗方案設(shè)計與預(yù)期結(jié)果比較項目比較項目探究溫度對酶活性的影響探究溫度對酶活性的影響探究探究 pH 對酶活性的影響對酶活性的影響實驗材料實驗材料淀粉溶液、淀粉酶溶液淀粉溶液、淀粉酶溶液H2O2溶液、溶液、H2O2酶溶液酶溶液變量變量控制控制無關(guān)變無關(guān)變量量反應(yīng)物與酶的量、溶液反應(yīng)物與酶的量、溶液 pH 等等應(yīng)適宜且相同應(yīng)適宜且相同反應(yīng)物與酶的量、溫度等應(yīng)適反應(yīng)物與酶的量、溫度等應(yīng)適宜且相同宜且相同自變量自變量先將反應(yīng)物溶液與酶溶液在各先將反應(yīng)物溶液與酶溶液在各梯度溫度下分別保溫梯度溫度下分別保溫，然后混然后混合合先將反應(yīng)物溶液與
27、酶溶液分別先將反應(yīng)物溶液與酶溶液分別調(diào)至各梯度調(diào)至各梯度 pH，然后混合然后混合因變量檢測因變量檢測滴加碘液滴加碘液，觀察溶液顏色變化觀察溶液顏色變化觀察氣泡產(chǎn)生的快慢觀察氣泡產(chǎn)生的快慢預(yù)期結(jié)果預(yù)期結(jié)果酶活性較低時酶活性較低時，溶液變?yōu)樗{(lán)色溶液變?yōu)樗{(lán)色酶活性較低時酶活性較低時，氣泡產(chǎn)生較慢氣泡產(chǎn)生較慢特別提醒：特別提醒： 酶相關(guān)實驗探究的酶相關(guān)實驗探究的“宜宜”與與“不宜不宜”(1)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑檢測底物被分解的試劑“宜宜”選選用碘液用碘液， “不宜不宜”選用斐林試劑選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱因為用斐
28、林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。需嚴(yán)格控制溫度。(2)在探究酶的適宜溫度的實驗中在探究酶的適宜溫度的實驗中， “不宜不宜”選擇過氧化氫選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶和過氧化氫酶作實驗材料作實驗材料，因為過氧化氫因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加熱的條件下分解會加快加快，從而影響實驗結(jié)果。從而影響實驗結(jié)果。(3)在探究在探究 pH 對酶活性影響時對酶活性影響時， “宜宜”保證酶的最適溫度保證酶的最適溫度(排除溫度干擾排除溫度干擾)，且且將酶溶液的將酶溶液的 pH 調(diào)至實驗要求的調(diào)至實驗要求的 pH 后再讓反應(yīng)物
29、與酶接觸后再讓反應(yīng)物與酶接觸， “不宜不宜”在未達(dá)到預(yù)在未達(dá)到預(yù)設(shè)設(shè) pH 前前，讓反應(yīng)物與酶接觸。讓反應(yīng)物與酶接觸。甲、乙兩位同學(xué)圍繞酶的特性進(jìn)行了如下探究實驗甲、乙兩位同學(xué)圍繞酶的特性進(jìn)行了如下探究實驗，請你運(yùn)用所學(xué)知識請你運(yùn)用所學(xué)知識，指指出三位同學(xué)實驗中存在的問題出三位同學(xué)實驗中存在的問題，并提出修正方案。并提出修正方案。(1)甲同學(xué)探究甲同學(xué)探究 pH 對酶活性的影響。對酶活性的影響。取取 12 支試管并編號為支試管并編號為 112，分別加分別加入一個體積為入一個體積為 0.3 cm3的蛋白塊的蛋白塊，調(diào)節(jié)各試管的調(diào)節(jié)各試管的 pH 分別為分別為 112。同時向同時向 12 支支試管
30、內(nèi)各加入相應(yīng)試管內(nèi)各加入相應(yīng) pH 的等量的胰蛋白酶。的等量的胰蛋白酶。均放入盛有冰水的大燒杯內(nèi)一段時均放入盛有冰水的大燒杯內(nèi)一段時間。間。觀察并記錄各試管中蛋白塊消失的時間。觀察并記錄各試管中蛋白塊消失的時間。存在問題：存在問題：_。修正方案：修正方案：_。(2)乙同學(xué)探究溫度對酶活性的影響乙同學(xué)探究溫度對酶活性的影響：取取 6 支試管并編號為支試管并編號為 A、A1、B、B1、C、C1。在試管。在試管 A、B、C 中都加入等量的淀粉溶液中都加入等量的淀粉溶液，在試管在試管 A1、B1、C1中都加中都加入等量且適量的入等量且適量的淀粉酶溶液淀粉酶溶液。將試管將試管 A、A1放入放入 60 水
31、中水中，將試管將試管 B、B1放放入入100 水中水中，將試管將試管 C、C1放入冰水中放入冰水中，維持維持 5 min。分別將分別將 A1、B1、C1中的中的淀粉酶溶液注入淀粉酶溶液注入 A、B、C 三支試管的淀粉溶液中三支試管的淀粉溶液中，搖勻后搖勻后，在相應(yīng)溫度下維持在相應(yīng)溫度下維持 5min。取出取出 A、B、C 三支試管三支試管，用斐林試劑檢測實驗結(jié)果。用斐林試劑檢測實驗結(jié)果。存在問題：存在問題：_。修正方案：修正方案：_。解析解析(1)探究探究 pH 對酶活性的影響實驗中對酶活性的影響實驗中，自變量是不同的自變量是不同的 pH，溫度是無溫度是無關(guān)變量關(guān)變量，無關(guān)變量在各組應(yīng)保持相同
32、且適宜無關(guān)變量在各組應(yīng)保持相同且適宜，避免對實驗結(jié)果的干擾。由于實驗避免對實驗結(jié)果的干擾。由于實驗所用的酶是胰蛋白酶所用的酶是胰蛋白酶，因此該實驗應(yīng)把因此該實驗應(yīng)把 12 支試管放入支試管放入 37 的水浴中保溫相同時的水浴中保溫相同時間間，因為該溫度是酶的最適溫度。因為該溫度是酶的最適溫度。(2)使用斐林試劑檢測時要水浴加熱處理使用斐林試劑檢測時要水浴加熱處理，會改會改變實驗中的自變量變實驗中的自變量(溫度溫度)，對實驗結(jié)果造成影對實驗結(jié)果造成影響響，尤其是冰水組尤其是冰水組，酶并未失活酶并未失活，在在加熱過程中活性會逐漸增強(qiáng)加熱過程中活性會逐漸增強(qiáng)，從而使底物分解。因此可改用碘液檢測從而使
33、底物分解。因此可改用碘液檢測，再根據(jù)顏再根據(jù)顏色深淺色深淺，判斷底物的分解程度。判斷底物的分解程度。答案答案(1)無關(guān)變量無關(guān)變量(或溫度或溫度)不適宜不適宜應(yīng)應(yīng)把把 12支試管放支試管放入入37 的水浴中保溫的水浴中保溫相同時間相同時間(2)檢測結(jié)果的試劑不合適檢測結(jié)果的試劑不合適應(yīng)該是取出試管應(yīng)該是取出試管，各加入等量的碘液各加入等量的碘液課堂小結(jié)課堂小結(jié)知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句背誦核心語句背誦1 細(xì)胞代謝是細(xì)胞內(nèi)每時每刻都進(jìn)行著細(xì)胞代謝是細(xì)胞內(nèi)每時每刻都進(jìn)行著的各種化學(xué)反應(yīng)的各種化學(xué)反應(yīng)，是細(xì)胞生命活動的基是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)。礎(chǔ)。2加熱使反應(yīng)物獲得了加熱使反應(yīng)物獲得了能量能量，
34、反應(yīng)速率反應(yīng)速率加快。加快。3同無機(jī)催化劑相比同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的酶降低活化能的作用更顯著作用更顯著，因而催化效率更高。因而催化效率更高。4 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。5酶具有專一性和高效性酶具有專一性和高效性，作用條件較作用條件較溫和。溫和。6低溫抑制酶活性低溫抑制酶活性，但不破壞酶的分子但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。7. 高溫高溫、過酸過酸、過堿都會導(dǎo)致酶分子結(jié)過堿都會導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)破壞而永久失去活性。構(gòu)破壞而永久失去活性。1下列關(guān)于酶的敘述下列關(guān)于酶的敘述，正確的是正確的是()A酶是
35、具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的酶是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的B酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能酶提供了反應(yīng)過程所必需的活化能C高溫或高溫或 pH 改變會導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的改變改變會導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的改變D酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸C本題考查酶的產(chǎn)生、作用和特點。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的本題考查酶的產(chǎn)生、作用和特點。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，作用是降低活化作用是降低活化能。過酸、過堿和高溫都會改變酶分子的結(jié)構(gòu)。酶是生物催化劑能。過酸、過堿和高溫都會改變酶分子的結(jié)構(gòu)。酶是生物催化劑，反應(yīng)前后酶分反應(yīng)前后酶分子的結(jié)構(gòu)不會發(fā)生改變。子的結(jié)構(gòu)不會發(fā)生改變。2 下圖為酶催化反應(yīng)的過程示意圖
36、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)物以數(shù)字編號的圖形分別表示反應(yīng)物、 酶酶、生成物等反應(yīng)要素生成物等反應(yīng)要素，其中表示酶的圖形編號是其中表示酶的圖形編號是()ABCDA從圖中可以看出圖形從圖中可以看出圖形參與酶催化的反應(yīng)參與酶催化的反應(yīng)，并在反應(yīng)后能保持結(jié)構(gòu)和性并在反應(yīng)后能保持結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不變質(zhì)不變，故圖形故圖形應(yīng)為酶。應(yīng)為酶。3紡織工業(yè)上的褪漿工序常用兩種方法：化學(xué)法紡織工業(yè)上的褪漿工序常用兩種方法：化學(xué)法，需用需用 NaOH 79 克克/升升，在在 7080 條件下作用條件下作用 12 小時小時，褪漿率僅為褪漿率僅為 50%60%；加酶法；加酶法，用少量細(xì)菌用少量細(xì)
37、菌淀粉酶淀粉酶，在適宜溫度時只需在適宜溫度時只需 5 分鐘分鐘，褪漿率達(dá)褪漿率達(dá) 100%，這一事實說明這一事實說明()A酶具有多樣性酶具有多樣性B酶具有高效性酶具有高效性C酶具有專一性酶具有專一性D酶具有溶酶具有溶解性解性B由題意可知由題意可知， 少量淀粉酶比少量淀粉酶比 NaOH 褪漿所用時間短得多褪漿所用時間短得多， 褪漿率高得多褪漿率高得多，說明酶具有高效性。說明酶具有高效性。4下列環(huán)境因素的改變會使人體唾液淀粉酶的活性逐漸增大的是下列環(huán)境因素的改變會使人體唾液淀粉酶的活性逐漸增大的是()A溫度由溫度由 0 上升到上升到 37 B溫度由溫度由 100 降低到降低到 37 CpH 由由
38、2 上升到上升到 7DpH 由由 12 降低到降低到 7A酶在高溫、過酸、過堿的條件下會失活變性酶在高溫、過酸、過堿的條件下會失活變性，不再恢復(fù)。唾液淀粉酶的不再恢復(fù)。唾液淀粉酶的最適溫度是最適溫度是 37 ，最適最適 pH 在在 7 左右左右，因此因此 B、C、D 條件均已使唾液淀粉酶失條件均已使唾液淀粉酶失活變性了活變性了，故選故選 A。5下列下列 A、B、C 三圖表示酶濃度一定時三圖表示酶濃度一定時，反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH 的關(guān)系的關(guān)系，請據(jù)圖回答下列問題。請據(jù)圖回答下列問題。ABC(1)圖圖 A 中中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時，反應(yīng)
39、速率反應(yīng)速率不再上升，其原因是不再上升，其原因是_。(2)圖圖 B 中中，b 點對應(yīng)的溫度稱點對應(yīng)的溫度稱_。(3)圖圖 C 中中，c 點到點到 d 點的曲線急劇下降點的曲線急劇下降，其原因是其原因是_。(4)將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩支試管分別放入將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩支試管分別放入 12 和和 75 的水浴鍋中的水浴鍋中，20 min 后 取 出后 取 出 ， 轉(zhuǎn) 入轉(zhuǎn) 入 37 的 水 浴 鍋 中 保 溫的 水 浴 鍋 中 保 溫 ， 兩 試 管 內(nèi) 的 反 應(yīng) 情 況 ：兩 試 管 內(nèi) 的 反 應(yīng) 情 況 ：甲甲_，乙乙_。答案答案(1)受反應(yīng)液中酶濃度的限制受反應(yīng)液中酶濃度的限制(2)酶反應(yīng)的最適溫度酶反應(yīng)的最適溫度(3)pH 升高升高， 酶酶活性下降活性下降(4)速度加快速度加快不反應(yīng)不反應(yīng)
2020同步新教材人教生物必修一新突破講義：第5章 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 Word版含答案
