【高中生物】2023-2024學(xué)年 人教版 必修一 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 課件

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用①說(shuō)明酶在代謝中的作用、本質(zhì)和特性。②解釋ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)以及ATP在能量代謝中的作用。③簡(jiǎn)述線粒體的結(jié)構(gòu)和功能；說(shuō)明細(xì)胞呼吸的方式、原理和實(shí)質(zhì)；探討細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。④簡(jiǎn)述葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能；說(shuō)明光合作用的原理和應(yīng)用以及科學(xué)家對(duì)光合作用原理的認(rèn)識(shí)過(guò)程；研究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。7個(gè)重點(diǎn)：①酶的作用、本質(zhì)和特性；②ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用；③有氧呼吸的過(guò)程及原理；④綠葉中色素的種類(lèi)和作用；⑤光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究史；⑥光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程及相互關(guān)系；⑦影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。6個(gè)難點(diǎn)：①酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理；②控制變量的科學(xué)方法；③ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化；④探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式；⑤光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程；⑥探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。12個(gè)考點(diǎn)：①酶的種類(lèi)、分布、特性與保存；②探究影響酶促反應(yīng)速率的因素；③探究酶的專(zhuān)一性；④酶的本質(zhì)及作用原理；⑤ATP在能量代謝中的作用；⑥有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較；⑦探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式；⑧影響細(xì)胞呼吸的主要因素；⑨種子萌發(fā)的條件及物質(zhì)變化；⑩捕獲光能的色素；?光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用；?影響光合作用的因素。第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課標(biāo)要點(diǎn)學(xué)法指導(dǎo)說(shuō)明絕大多數(shù)酶是一類(lèi)能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響1.生命觀念：通過(guò)建立溫度、pH對(duì)酶活性的影響等數(shù)學(xué)模型，理解影響酶活性的規(guī)律和實(shí)質(zhì)2．科學(xué)探究：能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果得出結(jié)論3．社會(huì)責(zé)任：通過(guò)學(xué)習(xí)酶的作用機(jī)理及特性，能夠解釋“發(fā)燒使人食欲減退”等生產(chǎn)生活中的實(shí)際例子知識(shí)導(dǎo)圖課前·

新知導(dǎo)學(xué)1．細(xì)胞代謝(1)概念：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多_________，統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞代謝。(2)細(xì)胞代謝的條件：需________的催化。(3)意義：細(xì)胞代謝是______________的基礎(chǔ)。2．比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)原理：酶在細(xì)胞代謝中的作用化學(xué)反應(yīng)酶細(xì)胞生命活動(dòng)(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象：試管編號(hào)試劑處理現(xiàn)象12mLH2O2溶液常溫幾乎無(wú)氣泡產(chǎn)生22mLH2O2溶液90℃水浴加熱有_____氣泡產(chǎn)生32mLH2O2溶液3.5%FeCl3溶液2滴有_____氣泡產(chǎn)生42mLH2O2溶液新鮮肝臟研磨液2滴有_____氣泡產(chǎn)生較少較多大量(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有________作用，同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率________。(4)實(shí)驗(yàn)中變量的控制：①自變量：______________的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素。如本實(shí)驗(yàn)中____________和______________等。②因變量：因________改變而變化的變量。如本實(shí)驗(yàn)中__________________。催化更高人為控制FeCl3溶液肝臟研磨液自變量H2O2分解速率③無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還存在的一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的__________，如肝臟的新鮮程度等。(5)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除作為_(kāi)___________的因素外，其余因素都____________，并將____________進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和____________組?？勺円蛩刈宰兞勘３忠恢陆Y(jié)果實(shí)驗(yàn)過(guò)氧化氫酶在反應(yīng)前后有變化嗎？如果增加過(guò)氧化氫酶的數(shù)量，最終產(chǎn)生的氣體總量會(huì)怎樣？__________________________________________________。微思考提示：酶在化學(xué)反應(yīng)前后的數(shù)量和性質(zhì)均不改變；不變3．酶的作用原理(1)活化能：分子從________轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的________狀態(tài)所需要的能量。(2)作用機(jī)理：酶能________化學(xué)反應(yīng)的活化能。同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更________，因而催化效率________。常態(tài)活躍降低顯著更高下列關(guān)于活化能的敘述，不正確的是 (

)A．分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量B．無(wú)機(jī)催化劑、水浴加熱都可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C．酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能D．同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用效果更顯著【答案】B【解析】酶和無(wú)機(jī)催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用效果更顯著；水浴加熱可以給化學(xué)反應(yīng)提供能量，但不能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。1．關(guān)于酶本質(zhì)的探索歷程酶的本質(zhì)科學(xué)家主要成就及觀點(diǎn)巴斯德之前發(fā)酵是________過(guò)程，與__________無(wú)關(guān)巴斯德(法)只有____________參與才能進(jìn)行發(fā)酵李比希(德)酵母菌細(xì)胞裂解釋放出___________才會(huì)引起發(fā)酵畢希納(德)獲得不含酵母菌細(xì)胞的________，但未能分離鑒定出酶純化學(xué)生命活動(dòng)酵母菌細(xì)胞某些物質(zhì)提取液2．酶的本質(zhì)酶是________產(chǎn)生的具有________作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是________，少數(shù)是________?？茖W(xué)家主要成就及觀點(diǎn)薩姆納(美)用______提取出了刀豆種子中的脲酶，并證明了脲酶是__________切赫和奧爾特曼(美)發(fā)現(xiàn)少數(shù)________也具有生物催化功能丙酮蛋白質(zhì)RNA活細(xì)胞催化蛋白質(zhì)RNA酶是生物體內(nèi)很多生化反應(yīng)的必要條件，下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是 (

)A．酶的基本單位是氨基酸B．酶的作用能夠使更多的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物C．酶都是在核糖體上合成的D．食物中的蛋白質(zhì)在蛋白酶和肽酶的催化下消化成氨基酸【答案】D【解析】蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下水解成多肽，然后在肽酶的作用下水解成氨基酸。1．高效性(1)含義：酶的催化效率大約是_______________的107～1013倍(酶的高效性是相對(duì)于無(wú)機(jī)催化劑而言的)。(2)意義：使細(xì)胞代謝快速進(jìn)行。2．專(zhuān)一性(1)含義：每一種酶只能催化_______________化學(xué)反應(yīng)。(2)意義：使_____________有條不紊地進(jìn)行。酶的特性無(wú)機(jī)催化劑一種或一類(lèi)細(xì)胞代謝3．酶的作用條件較溫和酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較_____________下進(jìn)行的。在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低；過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，都會(huì)使酶的___________遭到破壞，使酶永久失活。低溫可使酶的______明顯下降，但在適宜的條件下其活性可以________，因此酶制劑適宜在________下保存。溫和的條件空間結(jié)構(gòu)活性恢復(fù)低溫1．酶活性及影響因素(1)含義：酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的____________。(2)影響酶活性的主要因素：____________和__________。2．探究影響酶活性的條件(1)探究溫度對(duì)酶活性的影響：影響酶活性的條件催化效率溫度pH步驟試管編號(hào)11′22′33′淀粉溶液2mL—2mL—2mL—淀粉酶溶液—1mL—1mL—1mL步驟試管編號(hào)11′22′33′不同溫度下處理5min0℃60℃100℃將同一溫度下的兩種物質(zhì)混合后____________滴加碘液1滴1滴1滴結(jié)果(現(xiàn)象)變藍(lán)______變藍(lán)結(jié)論酶的催化作用需在____________下進(jìn)行，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶的活性保溫5min不變藍(lán)適宜的溫度(2)探究pH對(duì)酶活性的影響：①取8支潔凈的試管，編號(hào)，分別加入_______________________。②用________或________溶液調(diào)節(jié)成不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。③分別滴加等量的過(guò)氧化氫溶液并搖勻。④用________________________來(lái)檢測(cè)氧氣的生成情況。等量新鮮的肝臟研磨液鹽酸NaOH點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香某生物實(shí)驗(yàn)小組欲探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，已知淀粉酶催化淀粉水解是一個(gè)多步反應(yīng)，會(huì)依次形成較大分子糊精、小分子糊精、麥芽糖，加入碘液后的溶液顏色分別是藍(lán)紫色、橙紅色、黃褐色(碘液顏色)。下列操作錯(cuò)誤的是 (

)A．設(shè)置一系列溫度梯度，確定淀粉酶活性較強(qiáng)的溫度范圍B．將淀粉酶溶液、淀粉溶液分別保溫處理后再進(jìn)行混合C．通過(guò)觀察加入碘液后不同溫度下溶液顏色的變化可確定酶活性的強(qiáng)弱D．混合保溫一段時(shí)間后，在保溫裝置中直接加碘液即可檢測(cè)淀粉水解情況【答案】D【解析】探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)的前提是不知道酶的最適溫度，因此需設(shè)置一系列溫度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終得到酶活性較高的溫度范圍，A正確；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需將酶和淀粉溶液分別保溫，達(dá)到一定溫度后再混合，B正確；通過(guò)觀察加入碘液后不同溫度下溶液顏色的變化可確定酶活性的強(qiáng)弱，C正確；為防止在保溫裝置中酶繼續(xù)催化淀粉水解，混合保溫相同時(shí)間后應(yīng)加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿等物質(zhì)終止反應(yīng)，再加碘液檢測(cè)淀粉水解情況，D錯(cuò)誤。課堂·

重難探究[知識(shí)歸納]1．選擇實(shí)驗(yàn)材料的注意事項(xiàng)(1)肝臟要制成研磨液。因?yàn)檠心ヒ耗芗哟蟾渭?xì)胞內(nèi)過(guò)氧化氫酶與試管中過(guò)氧化氫的接觸面積，從而加速過(guò)氧化氫的分解。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要選用新鮮的肝臟或土豆片。肝臟如果不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生菌的作用下分解，造成細(xì)胞中酶的數(shù)量減少，且活性降低。比較H2O2在不同條件下的分解(3)滴加肝臟研磨液和FeCl3溶液時(shí)不能共用一個(gè)滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的結(jié)論。2．控制變量的科學(xué)方法(1)(2)分析實(shí)驗(yàn)中的變量及對(duì)照類(lèi)型有哪些？分析該實(shí)驗(yàn)中的自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量、對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組，完成下表。提示：H2O2分解速率加入H2O2的量1

2、3、4自變量因變量無(wú)關(guān)變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組2號(hào)：水浴加熱；3號(hào)：加FeCl3溶液；4號(hào)：加肝臟研磨液______________；實(shí)驗(yàn)室的溫度；FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度等____號(hào)試管____號(hào)試管[對(duì)點(diǎn)精練]1．有關(guān)“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是 (

)A．加熱降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能B．該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度、催化劑的種類(lèi)C．溶液的體積、試管的潔凈程度為無(wú)關(guān)變量D．與3號(hào)試管相比，4號(hào)試管中過(guò)氧化氫分解得更快，證明該酶具有高效性【答案】A【解析】2號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡比1號(hào)試管多，是因?yàn)榧訜崽岣吡朔磻?yīng)物質(zhì)的活性，使分子運(yùn)動(dòng)加快進(jìn)而提高反應(yīng)速率，并不能說(shuō)明加熱可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，A錯(cuò)誤；比較該1號(hào)和2號(hào)試管可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度；比較該3號(hào)和4號(hào)試管可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是催化劑的種類(lèi)，B正確；該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度、催化劑的種類(lèi)，溶液的體積、試管的潔凈程度為無(wú)關(guān)變量，C正確；4號(hào)試管和3號(hào)試管的變量是催化劑的種類(lèi)，與3號(hào)試管相比，4號(hào)試管中過(guò)氧化氫分解得更快，產(chǎn)生的氣泡更多，體現(xiàn)了酶降低活化能的速率高于無(wú)機(jī)催化劑，證明了該酶具有高效性，D正確。2．(2023·湖北名校期末)某興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，用點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香放到①～④號(hào)試管管口觀察復(fù)燃情況。對(duì)比分析各組實(shí)驗(yàn)，下列分析不合理的是 (

)A．僅比較①②號(hào)試管，即可說(shuō)明酶具有高效性B．僅比較③④號(hào)試管，不足以說(shuō)明過(guò)氧化氫酶的催化需要適宜的pHC．本實(shí)驗(yàn)還能以試管中氣泡的產(chǎn)生速率為實(shí)驗(yàn)觀測(cè)指標(biāo)D．加一組只含H2O2的對(duì)照組與②號(hào)比較可以證明酶具有催化作用【答案】A【解析】①②號(hào)試管中的自變量是催化劑的種類(lèi)，須增加一組空白對(duì)照，才能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明酶具有高效性，A錯(cuò)誤；③④號(hào)試管中的自變量是pH的不同，且兩試管中酶因?yàn)閺?qiáng)酸和強(qiáng)堿的處理而失去活性，反應(yīng)速率無(wú)差別，因此根據(jù)兩個(gè)試管中的現(xiàn)象不足以說(shuō)明過(guò)氧化氫酶的催化需要適宜的pH，B正確；本實(shí)驗(yàn)還可以試管中氣泡的產(chǎn)生速率為實(shí)驗(yàn)觀測(cè)指標(biāo)，代表的是酶促反應(yīng)速率，C正確；加一組只含H2O2的對(duì)照組與②號(hào)比較，二者之間的自變量是有無(wú)酶的催化，因而可以證明酶具有催化作用，D正確。[知識(shí)歸納](1)酶的本質(zhì)：酶的本質(zhì)和作用原理化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核(主要)來(lái)源一般活細(xì)胞中均能產(chǎn)生生理功能具有生物催化功能(2)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，分析如下：①圖中ac和bc段分別表示無(wú)催化劑和酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能。②若將酶變?yōu)闊o(wú)機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供能量。[對(duì)點(diǎn)精練]1．下列有關(guān)酶的敘述正確的是 (

)A．有的酶從食物中獲得，有的酶從體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)B．酶在代謝中有多種功能C．酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用D．酶是有機(jī)物【答案】D【解析】酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，A錯(cuò)誤；酶在代謝中具有催化作用，B錯(cuò)誤；酶可以在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外發(fā)揮作用，C錯(cuò)誤；不論是蛋白質(zhì)類(lèi)的酶還是RNA類(lèi)的酶，都是有機(jī)物，D正確。2．如圖曲線表示物質(zhì)A生成物質(zhì)P的化學(xué)反應(yīng)在無(wú)催化條件和有酶催化條件下的能量變化過(guò)程。據(jù)圖判斷不正確的是 (

)A．bc段表示在有酶催化條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生所需要的活化能B．a(chǎn)d段表示在無(wú)催化劑催化的條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生所需要的活化能C．若物質(zhì)A與物質(zhì)P之間轉(zhuǎn)化的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，酶可同樣地降低正、逆反應(yīng)的活化能D．若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將向上移動(dòng)【答案】B【解析】bc段表示在有酶催化條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生所需要的活化能；ac段表示在無(wú)催化劑催化條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生所需要的活化能；若物質(zhì)A與物質(zhì)P之間轉(zhuǎn)化的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，酶可同樣地降低正、逆反應(yīng)的活化能；由于酶比無(wú)機(jī)催化劑降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著，所以若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將向上移動(dòng)。[知識(shí)歸納]酶促反應(yīng)曲線[對(duì)點(diǎn)精練]1．(2023·陜西西安期末)圖甲、乙、丙分別表示酶濃度一定時(shí)，反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。圖丁表示在最適溫度下該酶促反應(yīng)生成氨基酸的量與時(shí)間的關(guān)系曲線。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．圖甲中，反應(yīng)速率不再上升是因?yàn)槭艿矫笣舛鹊南拗艬．圖乙中，a點(diǎn)到b點(diǎn)的變化是由于酶的空間結(jié)構(gòu)逐漸被破壞C．圖丙可表示pH對(duì)胃蛋白酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響D．如果適當(dāng)降低溫度，則圖丁中的M值將保持不變【答案】C【解析】圖甲表明，反應(yīng)物濃度超過(guò)某一濃度時(shí)，反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)物濃度增大而增大，此時(shí)的限制因素是酶的濃度，A正確；超過(guò)最適溫度后，高溫會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，故圖乙中，a點(diǎn)到b點(diǎn)的變化是由于酶的空間結(jié)構(gòu)逐漸被破壞使酶的活性降低，B正確；胃蛋白酶的最適pH為0.9～1.5，與圖示中最適pH為8.0左右不符，圖丙不可表示pH對(duì)胃蛋白酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響，C錯(cuò)誤；圖丁是在最適溫度下測(cè)得的曲線，溫度降低后酶的活性降低，底物完全反應(yīng)所需要的時(shí)間延長(zhǎng)，但最終生成氨基酸的總量不變，即M值不變，D正確。2．用某種酶進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A．該酶的最適催化溫度為30℃左右B．圖2和圖4能說(shuō)明該酶一定不是胃蛋白酶C．由圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知酶具有高效性D．由圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知酶具有專(zhuān)一性【答案】C【解析】圖1顯示溫度對(duì)酶活性的影響，但不能確定30℃為該酶的最適催化溫度，從圖中能得到的結(jié)論是該酶的最適催化溫度為30℃左右。圖2顯示該酶的最適pH為7，而胃蛋白酶的最適pH為1.5，由圖4可見(jiàn)該酶為麥芽糖酶。圖3能說(shuō)明Cl－是酶的激活劑、Cu2＋是酶的抑制劑。由圖4說(shuō)明酶具有專(zhuān)一性。【方法技巧】

圖解酶的專(zhuān)一性[知識(shí)歸納]1．實(shí)驗(yàn)原理(1)酶活性：酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率。(2)淀粉水解：①淀粉檢測(cè)：加入碘液，溶液變藍(lán)色。②淀粉酶可催化淀粉水解。③酸性環(huán)境可以使部分淀粉水解。探究影響酶活性的條件(3)H2O2分解：①H2O2可分解為H2O和O2。②H2O2可在過(guò)氧化氫酶的催化作用下快速分解。③常溫下H2O2易分解，高溫可以使H2O2分解加快。2．實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與預(yù)期結(jié)果比較項(xiàng)目探究溫度對(duì)酶活性的影響探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)材料淀粉溶液、淀粉酶溶液H2O2溶液、過(guò)氧化氫酶溶液變量控制無(wú)關(guān)變量反應(yīng)物與酶的量、溶液pH等應(yīng)適宜且相同反應(yīng)物與酶的量、溫度等應(yīng)適宜且相同比較項(xiàng)目探究溫度對(duì)酶活性的影響探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)材料淀粉溶液、淀粉酶溶液H2O2溶液、過(guò)氧化氫酶溶液變量控制自變量先將反應(yīng)物溶液與酶溶液在各梯度溫度下分別保溫，然后混合先將反應(yīng)物溶液與酶溶液分別調(diào)至各梯度pH，然后混合因變量檢測(cè)滴加碘液，觀察溶液顏色變化觀察氣泡產(chǎn)生的快慢預(yù)期結(jié)果酶活性較低時(shí)，溶液變?yōu)樗{(lán)色酶活性較低時(shí)，氣泡產(chǎn)生較慢3．酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究的“宜”與“不宜”(1)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測(cè)底物被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。(2)在探究酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，不宜選擇過(guò)氧化氫(H2O2)和過(guò)氧化氫酶作實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)檫^(guò)氧化氫(H2O2)在常溫常壓時(shí)就能分解，加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)在探究pH對(duì)酶活性影響時(shí)，宜保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與酶接觸，不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。[對(duì)點(diǎn)精練]1．(2022·廣東學(xué)業(yè)水平考試)實(shí)驗(yàn)探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響，結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)材料、條件與結(jié)果試管1試管2試管3試管4試管5實(shí)驗(yàn)材料H2O2溶液/mL22222豬肝研磨液(含過(guò)氧化氫酶)/滴22222實(shí)驗(yàn)條件pH45678水浴溫度/℃3737373737實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生氣體的速率最慢慢快最快較快下列分析正確的是 (

)A．自變量為H2O2溶液和豬肝研磨液B．過(guò)氧化氫酶活性隨pH升高而增強(qiáng)C．可依據(jù)氣泡產(chǎn)生的速率判斷酶活性D．過(guò)氧化氫酶只有在37℃時(shí)才有活性【答案】C2．下列有關(guān)“探究影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是 (

)A．若探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響，則pH是自變量，過(guò)氧化氫分解速率是無(wú)關(guān)變量B．若探究溫度對(duì)酶活性的影響，可選擇新鮮肝臟研磨液和過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行反應(yīng)C．若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，應(yīng)將淀粉與淀粉酶兩溶液混合后再調(diào)溫度D．若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，不可選擇斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)【答案】D【解析】若探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響，則pH是自變量，過(guò)氧化氫分解速率是因變量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若探究溫度對(duì)酶活性的影響，不可選擇新鮮肝臟研磨液和過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行反應(yīng)，因?yàn)檫^(guò)氧化氫本身的分解就受溫度的影響，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，應(yīng)先將淀粉溶液與淀粉酶溶液在各自所需的溫度下保溫一段時(shí)間再混合，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，不可選擇斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)殪沉衷噭┬柙谒〖訜釛l件下才會(huì)發(fā)生特定的顏色反應(yīng)，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度，D項(xiàng)正確。課堂·

延伸提分(1)酶并不都是蛋白質(zhì)，有的酶是RNA。(2)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。(3)酶作用的實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，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，大多數(shù)活細(xì)胞一般都能產(chǎn)生酶。易錯(cuò)易混：酶的本質(zhì)與酶促反應(yīng)(5)適量增加酶的濃度會(huì)提高反應(yīng)速率，但生成物的量不會(huì)增加；若適當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度，提高反應(yīng)速率的同時(shí)生成物的量會(huì)增加。(6)不同因素影響酶促反應(yīng)速率的本質(zhì)不同。①溫度和pH是通過(guò)影響酶的活性而影響酶促反應(yīng)速率的。②底物濃度和酶濃度是通過(guò)影響酶與底物的接觸面積而影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。例1

(2022·湖南衡陽(yáng)期末)如圖表示酶濃度一定時(shí)，反應(yīng)速率和pH、反應(yīng)物濃度、溫度的關(guān)系曲線，其中甲曲線是在最適的溫度和pH條件下的關(guān)系曲線，下列有關(guān)表述錯(cuò)誤的是 (

)A．曲線甲、丙分別表示反應(yīng)物濃度、pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響B(tài)．在B點(diǎn)再降低酶的濃度，反應(yīng)速率減慢C．E點(diǎn)到F點(diǎn)的變化是由于酶的空間結(jié)構(gòu)逐漸被破壞D．將處于J點(diǎn)條件下的該酶溶液調(diào)整到H點(diǎn)條件下，酶活性顯著升高【答案】D【解析】甲曲線表示在最適溫度和pH條件下，某種酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系，丙曲線與橫軸有兩個(gè)交點(diǎn)，說(shuō)明過(guò)酸和過(guò)堿條件下酶失活，進(jìn)而表現(xiàn)為反應(yīng)速率下降為0，因此代表pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，A正確；甲表示最適溫度和pH條件下某酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系，B點(diǎn)反應(yīng)速率達(dá)到最大，此時(shí)限制酶促反應(yīng)速率的因素是酶濃度，故B點(diǎn)再降低酶的濃度，反應(yīng)速率減慢，B正確；乙曲線代表溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響，E點(diǎn)到F點(diǎn)為高于最適溫度條件下，隨著溫度的升高，反應(yīng)速率的變化，即此時(shí)反應(yīng)速率逐漸下降是由酶的空間結(jié)構(gòu)逐漸被破壞引起的，C正確；丙曲線代表pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，將處于J點(diǎn)條件下的該酶溶液調(diào)整到H點(diǎn)條件下時(shí)，酶活性不會(huì)升高，因?yàn)樵贘點(diǎn)條件下酶已經(jīng)失去活性，且不可恢復(fù)，D錯(cuò)誤。錯(cuò)因分析：一是對(duì)影響酶促反應(yīng)速率的曲線理解不透徹；二是對(duì)影響酶促反應(yīng)速率的曲線上轉(zhuǎn)折點(diǎn)的影響因素分析不到位；三是對(duì)溫度和PH對(duì)酶活性的影響機(jī)理理解不到位或理解錯(cuò)誤。例2如圖表示的是在最適溫度下，反應(yīng)物濃度對(duì)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響，下列說(shuō)法正確的是(

)A．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)B．隨著反應(yīng)物濃度的增加，反應(yīng)速率B點(diǎn)不再加快，限制反應(yīng)速率增高的原因是酶的數(shù)量有限C．在A點(diǎn)適當(dāng)提高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率有所提高D．在C點(diǎn)提高反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率不變，產(chǎn)物量也不變解題技巧：酶相關(guān)曲線的分析題的答題方法【答案】B【解析】酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；圖示為在最適溫度下，反應(yīng)物濃度對(duì)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響，因酶量是一定的，所以隨著反應(yīng)物濃度的增加，反應(yīng)速率B點(diǎn)不再加快，限制反應(yīng)速率增高的原因是酶的數(shù)量有限，B正確；圖示在最適溫度下進(jìn)行，在A點(diǎn)適當(dāng)提高反應(yīng)溫度，因酶的活性減弱，反應(yīng)速率有所下降，C錯(cuò)誤；C點(diǎn)限制反應(yīng)速率增高的原因是酶的數(shù)量有限，因此在C點(diǎn)提高反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率不變，但產(chǎn)物量會(huì)增大，D錯(cuò)誤。審題流程：第一步試題分析。這些以坐標(biāo)曲線圖的形式呈現(xiàn)信息的試題，在考查酶相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)最為常見(jiàn)。借助曲線圖可以呈現(xiàn)酶的作用特點(diǎn)、影響酶活性的因素、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等信息，同時(shí)也可以考查學(xué)生的識(shí)圖、析圖能力。若能掌握相關(guān)的解題方法將會(huì)事半功倍。常采用“四析法”審讀坐標(biāo)曲線圖。第二步曲線分析?！耙晃觥睓M、縱坐標(biāo)的含義。橫坐標(biāo)通常表示實(shí)驗(yàn)的自變量(X)，常見(jiàn)的有時(shí)間、溫度、pH、底物濃度、酶濃度等；而縱坐標(biāo)通常表示實(shí)驗(yàn)的因變量(Y)，常見(jiàn)的因變量(Y)有反應(yīng)速率、生成物的量、底物剩余量等。需要注意的是，若縱坐標(biāo)表示生成物的量，則酶濃度不會(huì)改變其最大值，底物濃度才能改變其最大值。“二析”曲線走勢(shì)。根據(jù)曲線的走勢(shì)可明確因變量(Y)是怎樣隨自變量(X)的變化而變化的?！叭觥碧厥恻c(diǎn)。分析反應(yīng)曲線中起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)等表示的含義及產(chǎn)生的原因。若因變量(Y)隨著自變量(X)的變化而變化，則自變量(X)是限制因素；當(dāng)自變量(X)超過(guò)一定的值以后，因變量(Y)不再隨自變量(X)變化而發(fā)生變化，則限制因素不再是自變量(X)，而是自變量(X)以外的其他因素?！八奈觥鼻€條數(shù)。當(dāng)存在多條曲線時(shí)，應(yīng)先對(duì)每一條曲線單獨(dú)分析，然后再綜合分析。若需要分析曲線間的關(guān)系，可從以下兩點(diǎn)入手分析：①當(dāng)橫坐標(biāo)相同時(shí)，對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)之間的關(guān)系；②當(dāng)縱坐標(biāo)相同時(shí)，對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)之間的關(guān)系。第三步各項(xiàng)擊破。本題以反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖為載體，考查學(xué)生對(duì)影響酶促反應(yīng)速率的因素的理解能力以及對(duì)曲線的分析能力。解決本題的關(guān)鍵在于：明確橫、縱坐標(biāo)的含義以及曲線的變化趨勢(shì)、起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn)等點(diǎn)的含義，對(duì)比分析導(dǎo)致曲線出現(xiàn)變化的原因，再運(yùn)用所學(xué)的“溫度對(duì)酶活性影響”的相關(guān)知識(shí)加以分析，合理地解釋特定情境下的曲線含義，在解題的過(guò)程中就可以有效處理，從而得到答案。小練·素養(yǎng)達(dá)成1.(2023·浙江衢州期末)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行，與體內(nèi)存在的生物催化劑——酶密切相關(guān)。下列關(guān)于酶的敘述正確的是 (

)A．酶由活細(xì)胞產(chǎn)生，只能在細(xì)胞內(nèi)起作用B．所有的酶均含C、H、O、N四種元素C．酶作為生物催化劑，為化學(xué)反應(yīng)提供能量D．一種酶只能催化一種底物的反應(yīng)【答案】B【解析】酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，在細(xì)胞內(nèi)外、生物體外都可以起作用，A錯(cuò)誤；絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)酶是RNA，蛋白質(zhì)的組成元素主要為C、H、O、N，RNA的組成元素是C、H、O、N、P，故所有酶都含有C、H、O、N元素，B正確；酶的作用機(jī)理是能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，不能為化學(xué)反應(yīng)提供能量，C錯(cuò)誤；酶的專(zhuān)一性是指一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)的特性，D錯(cuò)誤。2．(2023·黑龍江佳木斯?？?紡織工業(yè)上的褪漿工序通常有兩類(lèi)，分別是化學(xué)法和加酶法。化學(xué)法，需要7～9g/L的NaOH溶液，在70～80℃條件下作用12h，褪漿率僅為50%～60%；而加酶法，用少量細(xì)菌淀粉酶在適宜的條件下，只需作用5min，褪漿率即可達(dá)到98%，這一事實(shí)說(shuō)明 (

)A．酶具有多樣性B．酶具有高效性C．酶具有專(zhuān)一性D．酶具有穩(wěn)定性【答案】B【解析】酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)容易進(jìn)行；與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化作用具有專(zhuān)一性、高效性。依題意“用少量細(xì)菌淀粉酶在適宜的條件下，只需作用5min，褪漿率即可達(dá)到98%”，說(shuō)明酶具有高效性。綜上所述，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。3．關(guān)于下圖所示實(shí)驗(yàn)的敘述中，錯(cuò)誤的是 (

)A．甲裝置是實(shí)驗(yàn)組，乙裝置是對(duì)照組B．H2O2溶液的濃度屬于無(wú)關(guān)變量C．乙試管產(chǎn)生氣泡的速率比甲試管快D．清水和肝臟研磨液為自變量，H2O2分解速率為因變量【答案】A【解析】本題考查的是探究過(guò)氧化氫酶催化作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。用新鮮肝臟研磨液處理的為實(shí)驗(yàn)組，加清水的為對(duì)照組，其他的變量(如H2O2溶液的濃度等)能引起反應(yīng)速率改變的變量稱(chēng)為無(wú)關(guān)變量，應(yīng)遵守等量原則。4．(2023·廣東廣州期末)圖中曲線b表示在最適溫度、最適pH條件下，反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析，錯(cuò)誤的是 (

)A．降低反應(yīng)溫度后