高中生物精品资源高三一轮复习生物：第7讲酶的本质、特性及实验课件.ppt

1、第三单元细胞的能量供应和利用第三单元细胞的能量供应和利用答案：蛋白质或答案：蛋白质或RNA活化能活化能APPP 线粒体细胞质基质叶绿体类囊体薄膜线粒体细胞质基质叶绿体类囊体薄膜 CO2H2O光能叶绿体光能叶绿体(CH2O)O2 光照、温度、光照、温度、CO2知识内容及要知识内容及要求求核心素养核心素养最新考点最新考点1.酶在代谢酶在代谢中的作用中的作用()2.实验：探实验：探究影响酶活究影响酶活性的因素性的因素生命观念生命观念比较酶、激素等物质的异同，建立比较酶、激素等物质的异同，建立辩证统一和普遍联系的观念辩证统一和普遍联系的观念科学思维科学思维与酶有关的曲线分析与酶有关的曲线分析科学探究科

2、学探究与酶有关的实验设计与分析与酶有关的实验设计与分析社会责任社会责任分析酶在生产、生活中的应用实例分析酶在生产、生活中的应用实例，关注科学、技术和社会发展，关注科学、技术和社会发展【回归教材P83】概念：酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。思考：加热能提升化学反应速度，其作用机理与酶相同吗？不同。加热能提高反应物分子的能量，不能降低反应的活化能。反应总能量改变反应总能量改变 酶促反应酶促反应 活化能活化能 非催化反应活化能非催化反应活化能 一般催化剂催一般催化剂催化反应的活化能化反应的活化能 能能量量 反反 应应 过过 程程 底物底物 产物产物 三种不同

3、反应所需活化能的比较 活化能：底物分子从常态转变到活化态所需的能量活化能：底物分子从常态转变到活化态所需的能量ABCD活化态活化态2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml常温常温9090FeClFeCl3 3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃酶具有高效性酶具有高效性反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量3%3%的的 H H2 2O O2 2试剂试剂气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧对照组对照组实验组实验组1 1、与、与1 1号试管相比，号试管相比

4、，2 2号试管出现什么不同的现象？号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？这一现象说明了什么？加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。2 2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？3 3、3 3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？说明什么？FeCl3中Fe3+和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。3 3、3 3号与号与4 4号相比，哪支试管中的反应速率快？这说号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？明什么？4号，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。不能AA A组与组中组与

5、组中H H2 2O O2 2分解反应的活化能相同，组与组中分解反应的活化能相同，组与组中该反应的活化能相同该反应的活化能相同B B与组相比较，组的水浴加热为与组相比较，组的水浴加热为H H2 2O O2 2的分解提供能量的分解提供能量C C综合分析组、组和组，说明过氧化氢酶具有高效性综合分析组、组和组，说明过氧化氢酶具有高效性D D如要验证过氧化氢酶的专一性，则实验的自变量应为底物如要验证过氧化氢酶的专一性，则实验的自变量应为底物的种类的种类A实验操作分组实验操作分组甲组甲组乙组乙组丙组丙组向试管中加入唾液淀粉酶溶液向试管中加入唾液淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL向试管中加入可溶性的淀粉溶液

6、向试管中加入可溶性的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL维持温度维持温度(5 min)0 37 60 将唾液淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合振荡后分别保温将唾液淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合振荡后分别保温5 min向试管中滴加碘液向试管中滴加碘液1滴滴1滴滴1滴滴观察实验现象观察实验现象变蓝变蓝不变蓝不变蓝变蓝变蓝6 高温也能促进高温也能促进H H2 2O O2 2的分解，无法确定的分解，无法确定反应速率是仅受酶活性的影响还是温度直接影响了反应速率是仅受酶活性的影响还是温度直接影响了H H2 2O O2 2 的分解速率。的分解速率。蓝色褪去蓝色褪去 酶在低温时活性低，在适宜温度下活性升高酶在低温时活

7、性低，在适宜温度下活性升高(低温抑制酶的活性；由低温抑制酶的活性；由0 0 调节到调节到37 37，酶的活性升高，酶的活性升高)在在37 37 左右设置一定的温度梯度实验，其他条件不变左右设置一定的温度梯度实验，其他条件不变不科学不科学(或否或否)酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍注意：要证明酶具有高效性，必须与无机催化剂的催化效果相比才能证明(3)(3)酶的作用条件酶的作用条件“较温和较温和”。含义：酶所催化的化学反应一般是在温和的条件进含义：酶所催化的化学反应一般是在温和的条件进行的。行的。底物浓度对底物浓度对酶酶促反应促反应的的影响？影响？其前提条件是什么，限制因素是其前提条件

8、是什么，限制因素是什么？什么？的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量限制。若将酶的含量增加一倍，曲线如何描绘？若将酶的含量增加一倍，曲线如何描绘？3.3.酶浓度对酶浓度对酶酶促反应促反应的的影响？影响？其前提条件是什么？其前提条件是什么？在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。若底物有限，曲线如何描绘？若底物有限，曲线如何描绘？温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。RNA蛋白质蛋白质C步骤步骤基本过程基本过程试管试管

9、A试管试管B1加入加入2%过氧化氢溶液过氧化氢溶液3 mL3 mL2加入马铃薯匀浆加入马铃薯匀浆少许少许3加入二氧化锰加入二氧化锰少许少许4检测检测DpH对酶活性的影对酶活性的影响响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液、碘液pH对酶活性的影对酶活性的影响响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂、斐林试剂编号编号探究课题探究课题选用材料与试剂选用材料与试剂温度对酶活性的温度对酶活性的影响影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液温度对酶活性的温度对酶活性的影响影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液新制的淀粉

10、酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液、碘液BA(2)探究酶的专一性。探究酶的专一性。自变量可以是自变量可以是不同反应物不同反应物，也可以是，也可以是不同酶溶液不同酶溶液，因变，因变量是量是反应物是否被分解反应物是否被分解。实验设计思路：写出实验设计的原理和关键步骤，确定自变量，控制无关变量，如何测量因变量，从而得出结论。序号序号实验操作实验操作内容内容试管试管1 1试管试管2 2试管试管3 31 1加入等量的可溶性淀粉溶加入等量的可溶性淀粉溶液液2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL2 2控制不同温度条件控制不同温度条件60 60 热水热水(5(5分分钟钟)沸水沸水(5(5分钟分钟)冰块冰块

11、(5(5分分钟钟)3 3加入等量的新鲜淀粉酶溶加入等量的新鲜淀粉酶溶液液1 mL1 mL(5(5分钟分钟)1 mL1 mL(5(5分钟分钟)1 mL1 mL(5(5分钟分钟)4 4加入等量的碘液加入等量的碘液1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴5 5观察实验现象观察实验现象不出现蓝色不出现蓝色蓝色蓝色蓝色蓝色 实验结论：实验结论：温度会影响酶活性，酶活性有一定温度会影响酶活性，酶活性有一定的的 。最适温度 2与3不能颠倒，否则在调节温度时，酶先将底物分解。归纳提升 不同温度对酶的活性和结构的影响(2)可以使用斐林试剂来检测反应产物的生成量吗？(1)本实验可以选择过氧化氢酶催化过氧化氢分解来替代吗？不

12、能，因为过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。不能，因为斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会对自变量温度造成明显的影响。序号序号实验操作内容实验操作内容试管试管1试管试管2试管试管31注入等量的过氧化氢注入等量的过氧化氢酶溶液酶溶液2滴滴2滴滴2滴滴2注入等量的不同注入等量的不同pH的的溶液溶液1 mL蒸馏水蒸馏水1 mL 5%的的HCl1 mL 5%的的NaOH3注入等量的注入等量的3%的的H2O2溶液溶液2 mL2 mL2 mL4观察实验现象观察实验现象有大量气泡有大量气泡无气泡无气泡无气泡无气泡5将带火星的卫生香插将带火星的卫生香插入试管内液面的上方入试管内液面的上方燃烧剧烈燃烧剧烈燃烧较弱

13、燃烧较弱燃烧较弱燃烧较弱实验结论：pH影响酶的活性，酶活性有一定的 。最适pH归纳提升不同酸碱度对酶的活性和结构的影响提醒(1)操作步骤2与3一定不能颠倒顺序，否则会在调节pH时，酶先将底物分解，导致实验失败。本实验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH后再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。(2)本实验不宜选用淀粉的水解反应，理由：。淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。【例题】为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是()A实验 B实验 C实验 D实验 E.实验编号编号探究课题探究课题选用材料与试剂选用材料与试剂温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的过氧

14、化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液肝脏研磨液温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液溶性淀粉溶液、碘液pH pH 对酶活性的影响对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液溶性淀粉溶液、碘液pH pH 对酶活性的影响对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂性淀粉溶液、斐林试剂pH pH 对酶活性的影响对酶活性的影响胃蛋白酶、蛋清和胃蛋白酶、蛋清和PHPH分别为分别为5 5、7 7、9 9的缓冲液的缓冲液B 【变式题】请回答下列有关酶的实验探究的问题：(1)为证明过氧化氢酶的活性

15、受pH的影响，甲做了如下实验：试管编号试管编号A AB B实实验验步步骤骤1 1加入加入2 mL 5%H2 mL 5%H2 2O O2 2溶液溶液加入加入2 mL 5%H2 mL 5%H2 2O O2 2溶液溶液2 25 5滴滴2%2%过氧化氢酶溶液过氧化氢酶溶液5 5滴滴2%2%过氧化氢酶溶液过氧化氢酶溶液3 30.5 mL 5%NaOH0.5 mL 5%NaOH溶液溶液0.5 mL 5%HCl0.5 mL 5%HCl溶液溶液4 4观察气泡的产生速率观察气泡的产生速率观察气泡的产生速率观察气泡的产生速率 上述实验设计中有两处不妥之处，请指出：_；_ 。(2)一般情况下，不能用过氧化氢酶为材料

16、探究温度对酶活性的影响，原因是_。缺少pH7的对照组加入NaOH和HCl的时间顺序不合理，应在加入过氧化氢酶前改变溶液的pHH2O2不稳定易分解，温度会影响H2O2的分解速率 磷脂双分子层磷脂双分子层线粒体内膜、类囊体薄膜线粒体内膜、类囊体薄膜协助扩散协助扩散顺浓度梯度，需载体协助且不消耗能量顺浓度梯度，需载体协助且不消耗能量生命活动的直接能源物质生命活动的直接能源物质细胞膜细胞膜因为该酶与生物膜结合后能催化因为该酶与生物膜结合后能催化ATPATP的合成，的合成，而好氧性细菌的膜结构只有细胞膜而好氧性细菌的膜结构只有细胞膜含有两个高能磷酸键，远离鸟苷的高能磷酸键含有两个高能磷酸键，远离鸟苷的高

17、能磷酸键容易水解断裂，释放能量容易水解断裂，释放能量实验名称实验名称自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量探究温度对淀探究温度对淀粉酶活性的影粉酶活性的影响响不同温度不同温度(至少三种至少三种)酶的活性酶的活性(加碘液后溶加碘液后溶液颜色的变化液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时管的洁净程度、反应时间、操作程序等间、操作程序等探究探究pH对过氧对过氧化氢酶活性的化氢酶活性的影响影响不同不同pH(至少至少三种三种)酶的活性酶的活性(气泡的数量气泡的数量或带火星的卫生香燃或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度烧的猛烈程度)温度、底物量、酶量、温度、底物量、酶量、试管

18、的洁净程度、反应试管的洁净程度、反应时间、操作程序等时间、操作程序等探究酵母菌的呼探究酵母菌的呼吸方式吸方式氧气的有无氧气的有无CO2生成量生成量(澄清石灰澄清石灰水的混浊程度水的混浊程度)；酒精；酒精产生产生(用酸性重铬酸钾用酸性重铬酸钾检测检测)葡萄糖溶液、石灰水的量葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、温度、pH、锥形瓶的、锥形瓶的洁净程度等洁净程度等探究生长素类似物探究生长素类似物促进插条生根的最促进插条生根的最适浓度适浓度不同浓度的生不同浓度的生长素类似物长素类似物扦插枝条的生扦插枝条的生根数量或长度根数量或长度实验材料的一致性、生长素类实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间似

19、物浓度的准确性、处理时间的一致性等的一致性等探究培养液中酵母探究培养液中酵母菌数量的动态变化菌数量的动态变化时间时间酵母菌种群数酵母菌种群数量量培养液的成分、培养条件、空培养液的成分、培养条件、空间等间等探究水族箱中的群探究水族箱中的群落演替落演替时间时间群落的变化群落的变化水族箱的培养条件和环境等水族箱的培养条件和环境等模拟探究细胞表面模拟探究细胞表面积与体积的关系积与体积的关系琼脂块体积的琼脂块体积的大小大小物质运输的效物质运输的效率率NaOH溶液的量、浸泡的时间、溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等测量的准确性等水稻水稻品种品种Cd2/(mmolL1)Cu2(mmolL1)00.51.01.500.51.01.5粳稻粳稻8040382580302510籼稻籼稻803530208020108杂交稻杂交稻85302010851081 不同浓度的不同浓度的CdCd2 2和和CuCu2 2对不同水稻品种中对不同水稻品种中H H2 2O O2 2酶活性的影响酶活性的影响单一变量、对照、重复单一变量、对照、重复大于大于重金属种类和浓度重金属种类和浓度空间结构空间结构作业：完成课时跟踪作业：完成课时跟踪5 5