湖南省高考生物复习 分子与细胞 第10讲 降低化学反应活化能的酶和细胞的能量“货币”课件 新人教版必修1

一、酶在细胞代谢中的作用 【答案】 化学反应生命活动常态活跃可以变化自变量因变量无关变量 二、酶本质的探索 【答案】 活细胞酿酶蛋白质RNA 三、酶的特性 【答案】 活细胞催化蛋白质高效性一种或一类温和最适宜降低 四、ATP的功能和结构 【答案】21.直接能源22.三磷酸腺苷23.APPP24.腺苷25.磷酸基团26.2 五、ATP与ADP的转化 【答案】27.远离A28.呼吸作用29.呼吸作用30.叶绿体31.光合作用32.光 六、ATP的利用 ATP的利用：细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。细胞内吸能反应一般与ATP的_反应相联系，放能反应一般与ATP的_相联系，即能量通过_在吸能反应和放能反应之间循环流通。 【答案】33.水解34.合成35.ATP分子 一、酶的产生、作用、本质和分类 3本质 绝大多数为蛋白质，少数为RNA。故而酶为高分子化合物，组成它们的单体是氨基酸或核糖核苷酸。因为绝大多数酶是蛋白质，因此酶的合成受基因控制，在核糖体上合成；少数的酶是RNA，其合成场所主要在细胞核。 4分类 (1)根据酶在细胞中的分布可分为：胞外酶(如各种消化酶)、胞内酶(如呼吸酶、与光合作用有关的酶)。 (2)根据酶作用的反应物和产生器官可分为：胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶、胰和肠麦芽糖酶、胰脂肪酶、肠脂肪酶等。 (3)根据酶所催化的化学反应性质可分为：水解酶、氧化酶、转录酶、逆转录酶、合成酶等。 【友情提醒】(1)活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活化态所需要的能量。 (2)酶可加快反应速率，缩短到达反应平衡的时间，但并不改变反应的方向和平衡点。 【例1】下列有关酶的说法中，不正确的是() A不是所有的酶都在核糖体上合成 B酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变 C酶都是活细胞产生的 D细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件 【解析】本题考查酶的产生、化学本质与作用特点。酶都是活细胞产生的；在化学反应前后自身化学性质不发生改变；大多数酶是蛋白质，少数是RNA，所以不是所有的酶都在核糖体上合成；酶在适宜的条件下，就能发挥作用，不一定在细胞内。 【答案】D 二、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验 1实验原理 (1) (2)比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3等不同条件下气泡产生的数量多少或卫生香燃烧的剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。 2实验流程及现象分析 3.实验过程的理论分析 4.实验证明的结论 (1)酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。 (2)酶具有高效性，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 【例2】下列对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验结果的分析，正确的是() A在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢分解最快，是因为20%的肝脏研磨液的浓度高于3.5%的FeCl3溶液 B3.5%的FeCl3溶液对过氧化氢分解速率慢是因为其分子摩尔浓度过高，影响了酶活性的正常发挥 C肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般无机催化剂的效率高 D如果将四支试管都放在90 水浴中，第4支试管(加肝脏研磨液的试管)反应速率仍为最快 【解析】本题主要考查过氧化氢在不同条件下的分解实验。在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢分解最快，是因为酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高，与摩尔浓度无关。酶受温度的影响，90 条件下酶已经变性失活，不能起到催化作用。 【答案】C 三、酶的特性 1高效性 酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍，这说明酶具有高效性的特点。酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的，下图曲线中只有曲线a、b相比较才可说明酶催化的高效性，a、c曲线的对比可以说明酶具有催化性。 2专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性的特点。 (1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。 (2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。 3温和性 绝大多数的酶是蛋白质，过酸、过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构被破坏(除肽键以外的其他化学键的断裂)，从而引起蛋白质分子变性，使酶永久失活。低温只使酶活性下降，在适宜的温度下，酶活性可以恢复。 【例3】 (2010淄博摸底)现提供如下实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、恒温水浴锅。探究哺乳动物蔗糖酶和淀粉酶的催化作用是否具有专一性，请分析回答： (1)实验设计：下表中“”代表加入适量的溶液，“”代表不加溶液。请分析： 验证蔗糖酶具有专一性，可选用的试管组合是_； 验证淀粉酶具有专一性，可选用的试管组合是_； 根据单一变量原则，无法形成对照的是_。 (2)实验步骤： 取四只洁净的试管，分别编号甲、乙、丙、丁； _； _； 观察实验现象并记录实验结果。 (3)结果预测：_。 (4)结论：_。 【解析】要验证酶的专一性，可不改变酶的种类，改变不同的底物。所以验证蔗糖酶具有专一性，选择甲、丁，都有蔗糖酶，而底物不同；同理验证淀粉酶具有专一性，选择乙和丙，两支试管中都有淀粉酶，而底物不同，从而鉴定反应产物来检测酶的专一性。 【答案】 (1)甲和丁乙和丙甲和乙、丙和丁 (2)按照上表中的设计，向四支试管加入溶液并混匀，将试管放入37 恒温水浴锅一段时间取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水浴一段 时间 (3)甲、乙试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀 (4)酶的催化作用有专一性 四、“影响酶活性的条件”的探究分析 1温度对酶活性的影响 (1)原理 温度影响酶的活性和结构，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断酶的活性。 (2)实验设计思路 淀粉t1温度下淀粉酶t1温度下 淀粉t2温度下淀粉酶t2温度下 淀粉tn温度下淀粉酶tn温度下 检测是否出现蓝色及蓝色深浅 (3)实验设计程序 (4)实验的变量分析 【友情提醒】本实验不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。 本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。 2pH对酶活性的影响 (1)原理 pH影响酶的活性和结构，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。 (2)实验设计程序 取n支试管分别加入等量的同种新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)分别滴加等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生成情况。 【友情提醒】本实验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH，再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。 本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉分解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。 【例4】甲图表示温度对淀粉酶活性的影响；乙图是将一定量的唾液淀粉酶和足量的淀粉混合后麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法不正确的是() AT0表示淀粉酶催化该反应的最适温度 B图甲中，Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低，但对酶活性的影响却有本质的区别 C图乙中Tb至Tc的曲线表明随温度升高，麦芽糖的积累量不再上升，酶的活性已达到最高 D图乙中A点对应的温度为T0 【解析】图甲中，Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低，Tb时酶已失活。图乙中A点麦芽糖的积累量增加最快，酶活性最高，对应图甲的T0点。 【答案】C