降低化学反应活化能的酶一轮复习课件.ppt

第1讲降低化学反应活化能的酶 必修一 2015备考 四川最新考纲1 酶的作用和本质 2 酶的特性 3 实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解探究影响酶活性的因素 考点1酶的本质和作用 5年12考 2013课标 安徽理综 四川理综 重庆 2012天津 海南 全国 2011全国 1 酶的本质和作用 蛋白质 RNA 活细胞 催化 活化能 化学本质 2 酶本质的探索 连一连 3 酶的特性 1 催化效率约是无机催化剂的107 1013倍 2 每一种酶只能催化化学反应 3 作用条件较温和 在条件下 酶的活性最高 高效性 专一性 一种或一类 最适温度和pH 特别提醒酶与无机催化剂的相同之处 1 化学反应前后数量和性质不变 2 加快化学反应的速度 缩短达到化学平衡的时间 但不能改变平衡点 3 都能降低化学反应的活化能 思维激活甲 乙两种酶用同一种蛋白酶处理 酶活性与处理时间的关系如右图所示 请思考 1 甲 乙两种酶的化学本质是否相同 出现此结果表明酶具哪种特性 2 乙酶活性改变的机制是什么 思维深化比较酶与激素 考点2酶作用相关图像及曲线解读 5年6考 2012福建理综 2011海南 全国新课标 2010全国卷 1 表示酶专一性的图像和曲线解读 1 图像图中表示酶 表示被催化的底物 A B 2 酶专一性的曲线 在A反应物中加入酶A 反应速率较未加酶时的变化是 说明酶A能催化该反应 在A反应物中加入酶B 反应速率和未加酶时相同 说明 明显加快 酶B不能催化该反应 2 表示酶高效性的曲线解读 1 曲线 2 解读 由曲线可知 的催化效率更高 酶只 不改变化学反应的 因此 酶 能 或 不能 改变最终生成物的量 酶比无机催化剂 能缩短达到化学平衡所需的时间 平衡点 不能 3 影响酶活性的曲线 1 分析图A B可知 在最适宜的温度和pH条件下 酶的活性 温度和pH偏高或偏低 酶活性都会 最高 明显降低 2 分析图A B中曲线的起点和终点有何特点 思考原因是什么 提示过酸 过碱 高温会使酶失去活性 而低温只是使酶的活性降低 前者都会使酶的空间结构遭到破坏 而后者并未破坏酶的分子结构 3 分析图C中的曲线可知反应溶液中pH的变化 会 不会 影响酶作用的最适温度 不会 思维激活若将A图中的横坐标改为底物浓度或酶浓度 曲线又该如何画呢 请在下面的坐标系中绘出提示 1 验证酶的本质 1 验证酶是蛋白质 实验组 待测酶溶液 是否出现紫色反应 对照组 标准蛋白质溶液 试剂 紫色反应 变量分析 自变量为 因变量为 实验结果分析 双缩脲试剂 双缩脲 待测酶溶液和标准蛋白质溶液 是否有紫色反应 实验组出现紫色 证明待测酶的化学本质是蛋白质 2 验证酶是RNA 实验组 待测酶溶液 试剂 是否出现红色 对照组 标准RNA溶液 试剂 出现红色 变量分析 自变量为 因变量为 实验结果分析 吡罗红 吡罗红 待测酶溶液和标准RNA溶液 是否出现红色 实验组出现红色 证明待测酶的化学本质是RNA 2 验证酶的催化作用 1 实验组 底物 相应的酶液 底物是否被分解 2 对照组 底物 底物不被分解 3 变量分析 自变量为 因变量为 4 实验结果分析 根据底物性质利用相应试剂检测 若底物被分解 则证明酶具有催化作用 等量蒸馏水 相应的酶液的有无 底物是否被分解 思考 通常以什么为底物 如何检测实验结果 3 验证酶的专一性 1 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 2 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 变量分析 方案一中的自变量为 方案二的自变量为 因变量均为 等量相同酶溶液 反应物不被分解 相同反应物 等量另一种酶溶液 反应物不被分解 反应物的不同 酶溶液的不同 反应物是否被分解 4 验证酶的高效性 案例 比较过氧化氢在不同条件下的分解 小 少 慢 燃烧 大 多 快 剧烈燃烧 变量分析 无机催化剂 FeCl3 和过氧化氢酶 产生的气泡的数目多少表示 温度 新鲜程度 注意事项 1 实验时必须用新鲜的 刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料 肝脏如果不新鲜 肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解 使组织中酶分子的数量减少且活性降低 2 实验中使用肝脏的研磨液 可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积 从而加速过氧化氢的分解 3 滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管 因为酶的催化效率具有高效性 少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性 甚至使人产生错觉 作出错误的判断 5 温度对酶活性的影响 1 原理解读 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断酶的活性 2 实验设计思路 思考 能否用斐林试剂进行检测 为什么 3 实验设计程序 注意 本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解 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 6 pH对酶活性的影响 1 原理解读 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 2 实验设计思路 注意 本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解 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 典例透析 典例 2012 福建理综 26 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类 研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究 1 查询资料得知 18 时 在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1 由图可知 在各自最适pH下 三种蛋白酶催化效率最高的是 2 资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15 18 之间 学习小组假设 大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 间 他们设置15 16 17 18 的实验温度 探究三种酶的最适温度 探究实验中以干酪素为底物 干酪素的化学本质是 可用 试剂鉴定 胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在 为了控制实验温度 装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温 单位时间内 可以表示蛋白酶催化效率的高低 实验结果如图2 据此能否确认该假设成立 理由是 3 研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少 活性低 所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低 的比例 以减少对海洋的污染 解析 1 分析图可知 在各自最适pH下 幽门盲囊蛋白酶活性最高 故其催化效率最高 2 酶具有专一性 蛋白酶的作用底物只能是蛋白质 由图1可知胃蛋白酶最适pH为2 幽门盲囊蛋白酶最适pH为8 实验中为了控制温度常用水浴保持恒温 酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示 图2显示随着温度的提高 酶的活性逐渐升高 酶活性峰值并未出现 故学习小组作出的 大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 18 间 的假设不成立 3 大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少 活性低 故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例 答案 1 幽门盲囊蛋白酶 2 蛋白质双缩脲 2和8 水浴底物消耗量 或产物生成量 不能据图可知随着温度提高酶活性逐步升高 酶活性峰值未出现 3 淀粉 脂肪 对点强化 下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案 a d表示4支试管 表示实验步骤 对该实验方案的有关评价 错误的是 A 加入的唾液淀粉酶的量属于无关变量B 应将斐林试剂改为碘液C 的温度设置有一处错误D 第 步操作可以省略解析考查与酶有关的实验设计 此实验的自变量是所加底物不同 酶量属于无关变量 A项正确 不能将斐林试剂改为碘液 因为其一碘液无法检测蔗糖 其二碘液只能证明淀粉的存在 对淀粉没有被水解和淀粉未完全水解的检测结果不容易区分 B项错误 处的温度应为50 65 C项正确 第 步操作省略不影响实验结果 D项正确 答案B 真题演练 提升考能