人教版高中生物必修一酶的作用和特性课件

这是一份人教版高中生物必修一酶的作用和特性课件，共58页。PPT课件主要包含了产生的气泡的数目多少，①巴斯德，②李比希，③毕希纳，④萨姆纳，⑤切赫和奥特曼，考点2酶的特性，②设计方案，◉特别提醒，课堂小结与延伸等内容，欢迎下载使用。
考点1　酶的作用和本质
1.酶的作用实例——比较过氧化氢在不同条件下的分解
（3）结论： 　酶具有催化作用　⁠，且效率比无机催化剂高（酶的高效性）。 
（1）酶具有 　催化　⁠作用。 （2）作用机理：降低化学反应的 　活化能　⁠。 ①活化能：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。②如图所示曲线表示不同条件下某化学反应的能量变化过程。无酶催化的反应曲线是 　N　⁠， 　c～a　⁠段是该条件下反应所需的活化能。有酶催化的反应曲线是 　M　⁠， 　b～a　⁠段是酶降低的活化能。若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将向 　上　⁠移动。 
3.对酶本质的探索历程（连线）
a.糖类变酒精必需酵母细胞死亡并释放其中的物质
b.少数RNA也有生物催化功能
c.从酵母细胞中提取发酵物质酿酶
d.从刀豆种子中提取出脲酶（第一个）
e.证明脲酶的化学本质（蛋白质）和作用（分解尿素）
f.糖类变酒精必需酵母活细胞参与
绝大多数酶是一类能 　催化　⁠生化反应的 　蛋白质　⁠。 
◉ 归 纳 总 结高考常考的酶及其作用归纳
◀诊断·加强▶1.判断下列说法的正误：（1）由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。（　×　）（2）酶活性的发挥离不开其特定的结构。（　√　）（3）酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。（　×　）（4）酶可降低过氧化氢分解反应的活化能而无机催化剂不能。（　×　）（5）酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。（　√　）（6）产生激素的细胞一定产生酶，但是产生酶的细胞不一定产生激素。 （　√　）
2.如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析：
（1）A、B两种酶的化学本质是否相同？
提示：不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。
（2）B酶活性改变的原因是什么？
提示：B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。
（3）欲使A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？
提示：应用RNA水解酶处理。
⁠ （2020·海南卷）下列关于胰蛋白酶和胰岛素的叙述，正确的是（　D　）
解析： 胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通过导管运输至消化道内发挥作用，而胰岛素由胰岛B细胞分泌，可通过血液运输至全身，A错误；胰蛋白酶在消化道内发挥作用，而胰岛素通过与靶细胞膜上的受体结合，进而调节靶细胞的代谢活动，二者均不在细胞内发挥作用，B错误；胰蛋白酶在催化反应前后性质不改变，胰岛素发挥作用后会被灭活，C错误；胰蛋白酶和胰岛素的化学本质都是蛋白质，都能在常温下与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。
⁠ （2015·海南卷）关于人体内激素和酶的叙述，错误的是（　A　）
解析： 有些激素的化学成分不是蛋白质，如性激素的成分是固醇，A错误。
◉ 易 错 提 醒明确酶的错误说法与正确理解
考向1　酶的本质和作用
1.（2022·惠州一模）如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验过程，有关叙述错误的是（　C　）
解析：甲组为对照组，过氧化氢浓度属于无关变量，无关变量应保持适宜且相同，A正确；丙组和丁组的自变量是催化剂的种类，丙组和丁组中使用的胶头吸管不能混用，以免影响实验结果，B正确；丙组和丁组试管的结果表明酶具有高效性，C错误；丙组溶液中的Fe3＋能够降低反应的活化能，提高过氧化氢的分解速率，D正确。
2.（2022·广州一模）《自然》杂志刊文，科学家人工合成了具有酶活性的RNA分子，化学本质是RNA的酶叫作核酶。下列有关说法正确的是（　D　）
解析：核酶仅具有催化活性，而不能表现代谢、繁殖等生命现象，人工合成核酶不代表人工制造了生命，A错误；核酶催化化学反应时降低了反应所需的活化能，而不是给反应供能，B错误；核酶的基本组成单位是核糖核苷酸，C错误。
考向2　探究酶本质的实验
3.（2022·深圳二模）下列关于酶本质探索历程的叙述，错误的是（　B　）
解析：毕希纳证明了酒精发酵只需要酵母菌中某种物质的参与，B错误。
酶的高效性：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。 
（1）由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率 　更高　⁠。 
（2）酶只能缩短达到化学平衡所需的 　时间　⁠，不改变化学反应的 　平衡点　⁠。因此，酶不能改变最终生成物的量。 
降低活化能的作用更显著　
每一种酶只能催化 　一种或一类　⁠化学反应。保证了细胞代谢有条不紊地进行。 
（1）物理模型——“锁和钥匙学说”
①图中A表示 　酶　⁠，B表示 　被A催化的底物　⁠， 　E、F　⁠表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。 
②酶和被催化的反应物分子都有特定的 　结构　⁠。 
酶A能而酶B不能催化底物A参与的反应，说明酶具有专一性。
酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 　过酸　⁠、 　过碱　⁠或温度 　过高　⁠，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久 　失活　⁠。 
◉ 归 纳 总 结教材中具有“专一性”或“特异性”的物质归纳
◀诊断·加强▶1.判断下列说法的正误：（1）不同酶的最适温度可能相同。（　√　）（2）唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃。（　×　）（3）淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化。（　×　）（4）蛋白酶能催化多种蛋白质水解，因此蛋白酶不具有专一性。（　×　）
2.链接必修1教材P77“探究·实践”，思考：（1）在实验中，与1号试管相比，2号、3号、4号试管都明显有气泡产生，这一现象说明 　水浴加热、Fe3＋、过氧化氢酶都可以促进过氧化氢分解，提高反应速率　⁠。 （2）4号试管的反应速率明显比3号试管快，这一实验现象说明 　过氧化氢酶比Fe3＋的催化效率高得多　⁠。 （3）通过对这个实验结果的分析，你认为酶在细胞代谢中具有 　催化　⁠作用。 
水浴加热、Fe3＋、过氧化氢酶都可以促进过氧化氢分解，提高反应速率　
⁠ （2022·湖南卷）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是 （　B　）
解析：由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确；由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此一定程度的加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的，B错误；碱性蛋白酶易受其他成分和加热的影响改变构象而失活，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；碱性蛋白酶能使衣物上附着的血渍、奶渍等污物中的蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸，起到去污的效果，因此加酶洗衣粉的使用能减少洗涤剂使用量，减少对环境的污染，D正确。
⁠ （2022·浙江6月卷）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（　B　）
解析：低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH升高，酶活性降低甚至失活，C错误；淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。
1.（2022·肇庆一模）嫩肉粉是生活中常见的一种烹饪原料，其主要成分是木瓜蛋白酶，可以对肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解，破坏它们的分子结构，使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。下列关于嫩肉粉的叙述，正确的是（　B　）
解析：嫩肉粉的主要成分是木瓜蛋白酶，在高温条件下其空间结构会被破坏，无法发挥催化作用，A错误；酶应在低温下保存，B正确；酶促反应的原理是降低化学反应的活化能，而不是为反应提供能量，C错误；酶在发挥作用前后理化性质不变，因此不会被分解，D错误。
2.（2022·东莞一模）对如图所示酶促反应的叙述，错误的是（　A　）
解析：麦芽糖属于二糖，一分子麦芽糖水解产物为两分子葡萄糖，而图示水解产物为两种不同的物质，因此该图不能表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解过程，A错误；图示酶的化学本质是蛋白质，蛋白质合成过程中需要mRNA作为翻译的模板，D正确。
实验4　探究酶的专一性、高效性
（4）实验结论：淀粉酶只能催化 　淀粉　⁠分解，不能催化 　蔗糖　⁠分解。（酶的专一性） 
2.探究酶高效性的实验——比较过氧化氢在不同条件下的分解 （详见本讲考点1）
1.用“对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性（1）酶的高效性相关实验的设计思路和方案①设计思路：通过比较不同类型催化剂（酶与无机催化剂）对同一种底物的催化反应速率，得出结论。自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应速率。②设计方案
（2）酶的专一性相关实验的设计思路和方案
①设计思路：底物不同（自变量为底物的种类），但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。自变量是不同反应物，因变量是反应物是否被分解。
（1）在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验中，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖有没有被分解。
（2）在验证酶的高效性实验中如果选用的肝脏不新鲜，则在微生物的作用下过氧化氢酶可能被分解。另外，肝脏要研磨充分，以保证其中的过氧化氢酶与H2O2的充分接触，从而加速H2O2的分解。
◉ 素 养 点 拨实验的基本原则和变量控制1.实验的基本原则（1）对照原则。探究实验一般分为实验组和对照组，对照有空白对照、标准对照、自身对照、条件对照、相互对照等。如“探究酶的化学本质实验”中，实验组的自变量为酶，对照组为蛋白质（或RNA），则为 　标准对照　⁠。 （2） 　单一变量　⁠原则。只有自变量变化，其他会影响实验结果的无关变量都要保持相同且适宜，如“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验中，只有自变量底物不同，其他条件（如底物浓度、酶浓度、酶种类、温度等）都需要相同且适宜，所谓“适宜”就是不能影响实验结果，如温度处于最适温度等。 
（3）等量原则。如在“验证酶的高效性实验”中，对照组和实验组所加的肝脏提取液的量与无机催化剂的量、两组中过氧化氢的量等等，都需要 　相等　⁠，以消除无关变量的干扰。 （4）平行重复原则。实验设计时，应该在一组实验中同时处理 　多个　⁠材料，取 　平均值　⁠，以确保实验结果的可信度。故在实验设计的描述语句中注意“若干”……等字样。 （5）随机性原则。可以消除系统误差等。
　　2.变量控制的三个原则
考向1　实验探究酶的专一性
1.（2022·中山一模）从淀粉、麦芽糖、蔗糖、碘液、斐林试剂、淀粉酶等几种实验材料中选取合适的材料，设计“酶具有专一性”的探究实验。下列有关操作或实验设计思路错误的是（　C　）
解析：实验过程中，除自变量外，其他条件应保持相同且适宜，A正确。由于实验材料中仅仅提供了一种酶——淀粉酶，所以底物之一是淀粉；又由于麦芽糖是还原糖，且不与碘液发生反应，所以既不能用碘液检测，也不能用斐林试剂检测，因此，另一种底物只能是蔗糖，B正确。蔗糖及蔗糖的水解产物都不与碘液发生显色反应，故碘液不能用来检测蔗糖是否发生了水解，C错误。由于酶具有专一性，所以淀粉酶不能降低麦芽糖和蔗糖水解反应的活化能，D正确。
2. （2022·珠海一模）在3支试管中均加入等量的质量分数为5%的过氧化氢溶液，再分别加入适量的FeCl3溶液、鲜猪肝研磨液、蒸馏水，一段时间内测得反应物含量变化如图所示。则对图的表述正确的是（　C　）
解析：a为蒸馏水，b为FeCl3溶液，c为猪肝研磨液，这3组实验能说明酶具有催化作用且具高效性，而酶的专一性应设计同种酶作用于不同底物或不同酶作用于同一底物来验证，故a与b对照、a与c对照都不能反映酶的专一性特点，A、B错误；该实验a的曲线可表示对照组，D错误。
3.为研究酶的特性，进行了基本过程如下表所示的实验，据此分析，下列叙述错误的是（　D　）
考向2　实验探究酶的高效性
解析： 实验中的自变量为催化剂的种类，A正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B正确；该实验通过比较酶和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性，C正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用作探究过氧化氢酶性质的实验，D错误。
4.（2022·汕头二模）4支装有等量等浓度H2O2溶液的试管在不同条件下进行①～④组实验，如图为相同时间内释放氧气量的柱状图。下列相关叙述，正确的是（　C　）
解析：加热能给H2O2分解提供能量，使得分解反应速度加快，但不会改变该反应活化能的大小，A错误；①组与④组的自变量为是否有酶的催化，两组对照实验可验证过氧化氢酶具有催化作用，B错误；酶和无机催化剂都能降低反应所需的活化能，③④组结果存在差异的主要原因是酶降低活化能的效果比无机催化剂显著，因此这两组实验对照，能说明酶具有高效性，C正确；过氧化氢在高温下会分解，不可用过氧化氢为底物探究温度对酶活性的影响，D错误。
⁠链接必修1教材 P78。
（1）活化能是指 　分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃 状所需要》。 
（2）酶的高效性是指同无机催化剂相比， 　酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高　⁠。 
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
酶降低活化能的作用更显著，催化效率
⁠链接必修1教材P81。
（3）酶是 　活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质　⁠。 
⁠链接必修1教材P82。
（4）酶的专一性是指 　每一种酶只能催化一种或一类化学反应　⁠。细胞代谢能够有条不紊地进行，与 　酶的专一性　⁠是分不开的。 
活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质　
每一种酶只能催化一种或一类化学反应　
⁠链接必修1教材P78“科学方法”。
（1）实验过程中的变化因素称为 　变量　⁠。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作 　自变量　⁠，因自变量改变而变化的变量叫作 　因变量　⁠。除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作 　无关变量　⁠。 
（2）除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致并将结果进行比较的实验叫作 　对照实验　⁠，它一般要设置对照组和实验组，如果实验中对照组未作任何处理，这样的对照组叫作 　空白对照　⁠。