2022年高考生物复习 专题03 细胞的能量供应和利用 降低化学反应活化能的酶知识点

2022年高考生物复习 专题03 细胞的能量供应和利用 降低化学反应活化能的酶知识点知识点1 酶的概念解读 1.酶的知识小结化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核（真核生物）生理作用及原理酶具有催化作用，起作用原理是降低化学反应的活化能，且与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。来源一般来说，活细胞都能产生酶作用场所细胞内外或细胞外均可思维拓展：什么是活化能？提示：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称为活化能。2.关于酶化学本质和作用的验证实验（1）酶是蛋白质的验证实验实验设计思路：实验组：待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色反应对照组：已知蛋白液双缩脲试剂紫色反应实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶液的化学本质是蛋白质；不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。实验变量：自变量为待测酶液和已知蛋白液，因变量为是否有紫色反应。（2）酶的催化作用验证实验实验设计思路：实验组：底物相应酶液检测底物被分解对照组：底物等量蒸馏水检测底物不被分解实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测底物是否被分解，对照组底物不被分解则证明酶具有催化作用。实验变量：自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解。知识点2 探究实验的设计1. 控制变量（1）变量：实验过程中可以变化的因素。（2）自变量：人为改变的变量。（3）因变量：随着自变量的变化而变化的变量。（4）无关变量：除自变量和因变量外，其他对实验结果能造成影响的可变因素。（5）对照实验：除了一个因素以外，其余因素都不变的实验。它一般要设置实验组和对照组。2.探究性实验设计（1）探究性实验概述探究性实验是实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己进行实验完成的探究活动。实验的目的是探究研究对象的未知属性、特征及与其他因素的关系。因为实验的结果及结论都是未知的，故需要对探究问题作出假设。（2）探究性实验设计的思路把握实验目的，确认自变量。实验目的是实验的核心，通过思考要明确“探究什么”，其中要把握三个要素，即探究的因素；探究的对象；观察的指标。确认自变量的方法确定实验的原理。实验原理通常根据实验的目的和题目所给的材料进行分析处理，确定实验变量的检测方案，再根据我们所学过的知识联系起来确定实验的原理。设置对照实验，选择合理的实验对照方法。对照实验的设置，要确保一个实验自变量对应一个可观测的因变量，尽可能避免无关变量的干扰。选择实验材料。实验材料要根据原理来选择或根据题干所给的信息来确定。设计实验步骤。设计实验步骤时在理顺实验思路的基础上注意遵循实验设计的四个基本原则(对照原则、单一变量原则、等量原则、科学性原则)。实验步骤基本模式如下：分组编号变量操作条件控制观察记录。（3）预测实验结果并得出结论结果的预测，要根据假说和原理，以实验可能出现的结果作出判断，并对应得出相应结论。知识点3 酶的特性及实验验证1.酶的特性（1）高效性：催化效率约是无机催化剂的1071013倍。（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3）作用条件较温和：在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。2.酶的特性的验证试验(1)验证酶的专一性方案一：用同种酶催化两种不同物质实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；对照组：另一反应物等量相同酶溶液反应物不被分解。方案二：用两种不同酶催化同一物质实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；对照组：相同反应物等量另一种酶溶液反应物不被分解。变量分析：方案一中的自变量为反应物的不同，方案二的自变量为酶溶液的不同，因变量均为反应物是否被分解。(2)验证酶的高效性(比较过氧化氢在不同条件下的分解)变量分析：(3)探究温度对酶活性的影响 原理鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判步骤步骤项目试管1试管2试管31加入可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2放置在不同温度环境0 100 60 3加入新配制的淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL4完成反应5 min5 min5 min5滴入碘液2滴2滴2滴6观察结果变蓝变蓝不变蓝变量分析：思维拓展：若要探究某种酶的最适温度，实验又该如何设计(请写出思路)?提示（3）探究pH对酶活性的影响反应原理：H2O2H2OO2。鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。步骤步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸馏水1 mL盐酸1 mL NaOH溶液3注入等量的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4观察现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生思维拓展：若要探究该酶的最适pH，实验又该如何设计(请写出思路)?提示知识点4与酶相关的曲线解读1表示酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率，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。(3)酶只能催化已存在的化学反应。2表示酶专一性的曲线加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用，而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，该实验说明酶具有专一性。3影响酶促反应的因素(1)温度和pH：从甲、乙图可以看出：在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：甲图：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，酶促反应速率将不再增加。乙图：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呈正相关。思维拓展：影响酶促反应速率的作用机理(1)温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。(2)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，并不影响酶的活性。