高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质教课ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质教课ppt课件，共52页。PPT课件主要包含了化学反应，Fe3＋，过氧化氢酶，2实验步骤，过氧化氢溶液，实验的变量与对照，酶的本质，蛋白质，RNA，酶的概念理解等内容，欢迎下载使用。

第1节　降低化学反应活化能的酶
课程标准1.说明酶在细胞代谢中的作用。2.探究温度、pH对酶活性的影响。课标解读1.学习酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。3.学会分析实验中的自变量、因变量、无关变量等。
酶在细胞代谢中的作用
(3)实验结论：酶具有 作用，同无机催化剂相比，催化效率更 。3．酶的作用原理①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 。②酶在生化反应中起着催化剂的作用，其作用机理是 。且同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。[思维激活1] 酶能否增加化学反应中产物的量？提示　不能。
特别提醒　对照实验中的自变量应具有单一性，即遵循单一变量原则，只有这样才能保证实验结果的正确性，增强实验结论的说服力。
2．实验中应注意的问题(1)实验时要选用新鲜的肝脏。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菌的作用下分解，就不能促进过氧化氢分解成水和氧气。(2)滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液时，不能共用一个吸管，否则滴入的FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液，而研磨液中的H2O2酶具有高效性，可能会使两个试管中气泡一样多，从而影响实验结果的准确性。
3．酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析(如下图)。(1)图中ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
【巩固1】 对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是(　　)。A．二者的基本原理是相同的B．前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量C．两者都可以降低过氧化氢分子的活化能D．酶和Fe3＋的作用原理是不同的
解析　加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使反应进行；催化剂则是降低过氧化氢分子的活化能，从而能够发生反应，二者的基本原理是不同的；酶和Fe3＋都是催化剂，它们的作用原理是相同的，只是效率不同。答案　B
2．酶的本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是 ，少数酶是 。[思维激活2] 酶的组成单位是什么？提示　氨基酸或核糖核苷酸。
【巩固2】 下列有关酶的正确叙述是(　　)。①酶是具有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得，有的是体内转化而来　③酶是活细胞产生的　④绝大多数酶的化学本质是蛋白质　⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用　⑨酶只在细胞内发挥作用　　　　　　　　　　　　　　　　A．①②⑤ B．③⑦⑨C．③④⑧ D．④⑤⑥
解析　酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，绝大多数酶是蛋白质类物质，少数酶为RNA；酶只有催化功能，在个体发育中起调控作用的是激素。答案　C
1．高效性酶的催化效率大约是 的107～1013倍。2．专一性每一种酶只能催化 化学反应。3．酶的作用条件较温和细胞中几乎所有的化学反应都由酶来催化，酶对化学反应的催化效率称为 。
③实验结论： 会影响酶的活性，酶的活性有一定的最适温度范围。(2)探究pH对酶活性的影响①实验原理：H2O2分解产生氧气和水。H2O2酶可加快H2O2的分解，在短时间内产生大量氧气。
③实验结论： 会影响酶的活性，酶的活性有一定的最适pH范围。[思维激活3] 可以用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响吗？提示　不能。因H2O2在加热条件下会分解。
生物体内的化学反应几乎都需要酶的催化，影响酶促反应速率(常用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量表示)的因素主要有温度、pH、酶浓度、底物浓度等。
1．温度/pH(图甲、乙)在一定的温度/pH范围内，随着温度/pH的升高，酶的催化作用增强，超过最适温度/pH，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶的分子结构并未被破坏，温度升高，即可恢复活性。2．酶浓度(图丙)在有足够底物而其他因素适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
3．底物浓度(图丁)当酶浓度、温度和pH恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度近乎成正比，当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率也不再增加。特别提醒　温度、pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率；而酶浓度、底物浓度均不影响酶的活性，二者是通过影响底物与酶分子接触机会来影响酶促反应速率。
【巩固3】 如图分别表示温度、pH与酶活性的关系，下列各项叙述中不正确的是(　　)。A．曲线a上的B点对应的温度表示该酶的最适温度B．人体内胃蛋白酶的活性与曲线b相似C．曲线b、c说明不同的酶有不同的最适pHD．酶活性随温度的升高而增强
解析　一定范围内酶活性随温度升高而增强，超过最适温度，温度升高酶活性反而降低，甚至丧失。答案　D
错因分析　错选B项的原因是忽略了酶均具有高效性的含义，验证酶的高效性，应以酶与无机催化剂比较，而不是不同种酶之间的比较。错选D项的原因是没有审清D项探究问题的实质。该选项是要探究酶催化作用的最适pH，因此在分组时应设置一系列等梯度pH的多组实验。正确解答　选C.
【例2】 根据右图所示过氧化氢分解速率的曲线，说明的酶特性是(　　)。①专一性　②高效性　③催化特性　④在温和的条件下进行A．①④ B．①② C．②③ D．③④思维导图：
深度剖析　由题图可见，三种不同处理都可以使反应达到平衡点，所有的催化剂都具有这样的共性。但是达到平衡点所需时间不一致，加酶所需时间最短，这是酶的高效性。专一性是指酶只能催化一种或一类物质的化学反应；在温和的条件下进行是指酶作用的发挥需要适宜的环境条件。答案　C误区警示　酶只是改变达到化学平衡所需的时间 ，而不能改变化学反应的平衡点。
【例3】 如图表示不同条件下酶促反应的速率变化(酶浓度相同)，下列说法不正确的是(　　)。A．酶促反应的速率可以用产物生成的速率来表示B．b和a相比较，酶促反应速率慢，这是因为温度低，酶活性降低C．AB段影响酶反应速率的主要限制因子是酶浓度D．若想探究不同温度对酶活性的影响，至少应设计3种不同的温度
思维导图：解析　A和B相比较，它们的酶浓度是相同的，因而反应速率的不同与酶浓度无关。答案　C
规律方法　坐标曲线题解题方法第一步：识图，关键要抓两点：一看纵横坐标所表示的生物学含义；二看曲线中的特殊点(起点、拐点、终点)和曲线的趋势。第二步：析图，图中为什么会出现特殊点？曲线为什么有这样的变化趋势和走向？分析曲线变化的因果关系。第三步：用图，通过联想、迁移等再现与图像曲线相关的知识点，如生物学概念、原理等。解答本类题的切入点是：同一条曲线上的两个点的比较→从横坐标代表的变量入手；不同曲线上处于同一轴线的两个点的比较→从两曲线差异的变量入手。
技法必备空白对照是指除给予范围的实验因素外，不给予研究的实验因素处理。探究某种实验因素的有无对实验结果的直接影响。明显地对比出实验组的实验因素与实验结果的对应关系。
———————对照原则之一——空白对照 ———————
能力展示在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理(如下表)。
对该实验的有关分析不正确的是(　　)。A．在上表的实验处理中，研究了温度和催化剂两个自变量B．试管2中因为没有加入任何试剂，所以应为空白对照组C．若试管4和试管1组成对照实验，可说明酶具有催化作用D．若要研究酶的高效性，可选用的实验组合是试管4和试管3解析　本实验的研究的实验因素为温度和催化剂，而试管1未做处理，为空白对照。答案　B
2．某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时 ，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是(　　)。
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁解析　加入酶后，加快反应速度，所以反应物浓度下降速度增大，由于该反应是不可逆反应，所以最后反应物都消耗完。答案　D
3．根据下图，有关说法错误的是(　　)。A．此图可反映酶的专一性B．图中d可表示酶C．图中b可表示被催化的底物D．图中e、f可表示b分解后的产物解析　图中a表示酶，b表示底物，e、f表示产物，c、d表示不能被该酶催化的物质，反映了酶的专一性。答案　B
4．下列关于酶活性的变化曲线中，正确的是(　　)。解析　酶的活性受温度、pH及某些抑制剂和激活剂的影响，反应物浓度不影响酶的活性，但会影响酶促反应的速率。答案　C
5．将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如图甲所示)，以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。
(1)若土豆片为4片时，每隔5 min收集一次数据，根据数据绘制出图乙。20 min后，气体量不再增加的原因是_________________________________________。
(2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线(实线)相比，实验结果的曲线可能是图丙________图的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是________，其结果可用________图中的虚线表示。丙(3)为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有_____________________________________________________。
解析　由题目获得的信息有：①土豆中含有过氧化氢酶，可催化过氧化氢分解；②土豆片的多少表示过氧化氢酶浓度大小。解答本题应先明确实验探究的目的，再结合影响酶的催化作用的因素进行分析。答案　(1)过氧化氢量有限　(2)c　增加过氧化氢溶液的浓度　a　(3)温度(或pH或气压等)