2025届高考 一轮复习 苏教版 降低化学反应活化能的酶 课件(江苏版)

这是一份2025届高考 一轮复习 苏教版 降低化学反应活化能的酶 课件(江苏版)，共60页。PPT课件主要包含了酶在代谢中的作用，酶的相关实验探究，关键·真题必刷等内容，欢迎下载使用。
(1)说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。(2)实验：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
考点一 酶在代谢中的作用
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理
点燃但无火焰的卫生香燃烧
(2)实验设计与现象分析
降低活化能的作用更显著
(3)实验变量与对照分析
产生的气泡数目的多少　
(4)实验结论①②对照，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率；①④对照，说明酶具有__________；③④对照，说明酶具有________。
2.酶的作用机理　　降低化学反应的活化能
①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。③检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。④酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。　　　
3.酶本质的探究历程(连线)
核糖体(主要)或细胞核
5.酶的特性(1)高效性
酶与无机催化剂的相同点：①都能降低化学反应的活化能；②可加快化学反应速率，缩短达到平衡点的时间，但不改变平衡点。　　　
(2)专一性：每一种酶只能催化____________化学反应。
在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定；酶的保存宜选择低温、适宜的pH等条件。　　　
(1)探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，可设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验，记录实验数据。(2021·江苏卷，19D)( )提示　探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，应围绕37.0 ℃在梯度为0.5 ℃的不同温度下进行实验，若设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验，不能说明唾液淀粉酶的最适温度是37.0 ℃。(2)细胞中生物大分子的合成需要酶来催化。(2020·江苏卷，2D)( )(3)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。(2021·全国甲卷，1A)( )提示　大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；只有部分激素是蛋白质类。
(4)酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。( )(5)由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。( )提示　具有催化活性。(6)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中。( )(7)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。( )
1.(2023·全国乙卷，32节选)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是________________________________(答出3点即可)；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的________。
高效性、专一性、作用条件较温和
2.已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH为7.6，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？
____________________________________________________________________________________________________________________________________。
不能。因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用
3.如果开始时三组底物浓度相同，在时间t2时，向60 ℃组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，60 ℃组产物总量________，原因是_______________________________________________________________。
60 ℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加
1.酶促反应速率的影响曲线分析(1)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
(2)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
(3)温度和pH对酶促反应速率的影响
2.教材中具有专一性(或特异性)的五类物质
考向1　结合酶的本质、作用和特性，考查生命观念
1.(2023·江苏江阴阶段测试)科学家提取到的第一份纯酶结晶是脲酶，与没有催化剂相比，适宜条件下，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍。幽门螺杆菌是一种与胃部疾病密切相关的细菌，常寄生于胃黏膜组织中，通过分泌尿素酶水解尿素产生氨，在菌体周围形成“氨云”保护层，以抵抗胃酸的杀灭作用。下列相关叙述错误的是(　　)A.脲酶只能够催化尿素分解，说明脲酶具有专一性B.脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍，只能说明脲酶具有高效性C.幽门螺杆菌核糖体合成尿素酶所需ATP可能来自细胞质基质D.幽门螺杆菌菌体周围形成“氨云”保护层，其适应环境的能力可能与协同进化有关
解析　脲酶只能够催化尿素分解符合酶专一性的含义，A正确；与没有催化剂相比，适宜条件下，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍，说明脲酶具有催化功能，若要证明脲酶具有高效性，需与无机催化剂相比，B错误；幽门螺杆菌是原核生物，没有线粒体，呼吸作用发生在细胞质基质，ATP直接来自细胞质基质，细胞生命活动所需能量直接来自ATP，C正确；幽门螺杆菌菌体周围形成“氨云”保护层，可抵抗胃酸的杀灭作用，因而能适应胃部强酸性环境，环境发生定向改变，生物要想生存下来，就得适应环境的改变，生物与环境之间在相互影响中不断的进化和发展，因此其适应环境的能力可能与协同进化有关，D正确。
2.(2023·泰州三模)酶和ATP是细胞代谢不可缺少的。下列相关叙述正确的是(　　)A.酶和ATP的合成都需要核酸作为模板B.细胞中酶的合成离不开核糖体、内质网的参与C.能合成酶的细胞都能合成ATP，反之亦然D.同一种酶在不同条件下最适温度可能不同
解析　酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，无论是蛋白质还是RNA，其合成过程都需要以核酸为模板，而ATP的合成不需要模板，A错误；酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，化学本质是蛋白质的酶需要在核糖体上合成，在内质网进行加工，但化学本质是RNA的酶合成时不需要核糖体和内质网，B错误；能合成酶的细胞都能合成ATP，能合成ATP的细胞不一定能合成酶，如哺乳动物成熟的红细胞，C错误；在底物不同、pH不同等条件下，同一种酶的最适温度可能不同，D正确。
3.(2023·江苏扬州期中)碱性磷酸酶(ALP)可催化多种磷酸化合物水解。底物去磷酸化时会引起荧光信号变化，可通过分析底物和产物的荧光差异，构建检测ALP活性的荧光方法，用于肝胆、骨骼系统疾病的临床诊断。下列相关叙述错误的是(　　)A.影响该酶促反应的因素有温度、pH、底物浓度等B.利用ALP将ATP水解成腺苷和Pi，可检测ALP活性C.可用双缩脲试剂检测人体血清中ALP含量的高低D.ALP荧光方法可为其他酶的活性分析提供理论依据
解析　影响酶促反应速率的因素主要有：温度、pH、底物浓度和酶浓度等，因此影响该酶促反应的因素有温度、pH、底物浓度等，A正确；ALP是磷酸盐代谢中的重要水解酶，ATP能被ALP水解生成腺苷和Pi，可作为ALP活性检测的底物分子，B正确；碱性磷酸酶(ALP)的化学本质为蛋白质，双缩脲试剂可检测ALP是否存在，但不能检测人体血清中ALP含量的高低，C错误；碱性磷酸酶(ALP)可催化多种磷酸化合物水解。底物去磷酸化时会引起荧光信号变化，可通过分析底物和产物的荧光差异，构建检测ALP活性的荧光方法，因此ALP荧光方法可为其他酶的活性分析提供理论依据，D正确。
考向2　结合酶的特性，考查科学探究的能力
4.(2023·江苏盐城伍佑中学考前热身)杂色云芝菌(一种真菌)盛产漆酶(能分解纤维素等)。科研人员将杂色云芝菌的菌丝接种到液体培养基中，适宜条件下培养不同的时间，提取酶并研究pH对酶活性的影响，结果如图。相关叙述错误的是(　　)
A.漆酶在活细胞中产生，在细胞外发挥作用B.杂色云芝菌合成的漆酶需要经高尔基体才能转运到细胞外C.不同培养时间提取的漆酶最适pH都为3左右D.不同培养时间提取的漆酶空间结构可能不同
解析　酶是由活细胞产生，因此漆酶在活细胞中产生；由题可知，漆酶能分解纤维素，因此漆酶在细胞外发挥作用，A正确；因为该酶在胞外发挥作用，即漆酶属于分泌蛋白，因此杂色云芝菌合成的漆酶需要经高尔基体才能转运到细胞外，B正确；根据此图无法确定不同培养时间提取的漆酶的最适pH，C错误；由图可知，在同一pH下，不同培养时间提取的漆酶的酶活性不同，故推测不同培养时间提取的漆酶空间结构可能不同，D正确。
考向3　结合外界因素对酶活性的影响，考查科学思维
5.(2023·江苏南京一中期中)为探究蛋清溶菌酶的热稳定性，将酶液加热至不同的温度，分别保温30、60、90 min，测定酶的相对活性，结果如图，下列说法正确的是(　　)
A.温度是唯一的自变量，保温时间不影响酶活性B.与30 ℃相比，酶在60 ℃下的催化活性更低C.蛋清溶菌酶可以在室温环境中保持较高活性D.70 ℃时，该酶活性下降的速率先快后慢
解析　由图可知，实验的自变量是温度和时间，保温时间也会影响酶的活性，高温下保温时间越长，酶的活性下降越快，A错误；由图可知，该酶在30 ℃和60 ℃的温度下，在60 min内的相对活性没有明显差别，几乎重合，说明在一定的保温时间内，这两种温度下酶的催化活性不相上下，B错误；由图可知，30 ℃时该酶保持的相对活性较高，蛋清溶菌酶可以在室温环境中保持较高活性，C正确；在70 ℃时，该酶活性下降的速率先慢后快，D错误。
6.(多选)(2023·江苏扬州检测)酶抑制剂能降低酶的活性，主要有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两大类。图1表示两种抑制剂的作用机理；图2为最适温度下酶促反应曲线，Km表示最大反应速率(Vmax)一半时的底物浓度。下列相关说法正确的是(　　)
A.酶的合成场所是核糖体，形成过程中脱去水分子B.竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增加底物浓度而解除C.加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低，Km值升高D.Km值越小，酶与底物亲和力越高
解析　酶的化学本质为蛋白质或RNA，蛋白质类酶的合成场所是核糖体，形成过程中脱去水分子，而RNA酶合成场所不是核糖体，A错误；竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增加底物浓度而解除，增大了底物与酶的接触概率，B正确；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位结合，从而使酶的活性部位功能丧失，底物不能与活性部位结合，故加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低；加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低不是由于底物浓度引起的，因此Km值不会升高，C错误；Km值越小，说明在底物浓度较低时就达到了1/2Vmax，说明酶与底物亲和力高，D正确。
7.(2023·江苏扬州中学开学考)聚乳酸(PLA)因其优良的理化性能和生物可降解性被认为是传统塑料的替代材料。某细菌产生的蛋白酶K对PLA有降解作用，为探究溶液起始pH对蛋白酶K催化效率的影响，设计了如下实验，请补充实验思路，并进行分析讨论。材料用具：厚度及大小相同的PLA薄膜若干、蛋白酶K、不同pH的缓冲液、试管、恒温振动培养箱、天平等。 (说明：PLA薄膜降解率＝(m1－m2)/m1×100%　m 1：降解前PLA薄膜的质量g；m2：降解后PLA薄膜的质量g)
(1)实验思路：①配制蛋白酶K浓度为0.2(g·mL－1)，pH分别为5、6、7、8、9、10的酶液。②用天平称取6份______________________________________，每份记为m1，分别放入6支试管中，并向试管中分别加入上述酶液各2 mL。③置于恒温振动培养箱中，转速140转/分，50 ℃保温12 h。④12 h后取出样品，分别干燥、____________并记为m2，计算每组PLA薄膜降解率。
适量且等量的厚度及大小相同的PLA薄膜
(2)实验数据处理如下表所示
请根据表格数据在坐标图中绘制曲线图。
(3)分析与讨论①本实验的自变量是________________，将各试管置于50℃恒温培养的目的是________________________________。②由曲线图可以看出，起始pH在________范围内，PLA降解率较低，说明蛋白酶K在起始pH相对较低条件下降解活性________；在此实验基础上，若要进一步探究蛋白酶K酶解的最适起始pH，应在________范围内做进一步实验。A.8～9 B.9～10 C.8～10 D.7～10③有人认为上述实验设计不严谨，缺少空白对照，你认为应增加________个空白对照组。④蛋白酶K由细菌产生，细菌与真菌最主要的区别是______________________。
排除温度变化对酶活性的影响
解析　(1)本实验的目的是探究溶液起始pH对蛋白酶K催化效率的影响，通过PLA薄膜降解率作为检测指标，具体的实验思路为①配制蛋白酶K浓度为0.2(g·mL－1)，pH分别为5、6、7、8、9、10的酶液；②用天平称取6份适量且等量的厚度及大小相同的PLA薄膜每份记为m1，分别放入6支试管中，并向试管中分别加入上述酶液各2 mL；③置于恒温振动培养箱中，转速140转/分，50 ℃保温12 h；④12 h后取出样品，分别干燥、用天平称重并记为m2，计算每组PLA薄膜降解率。(2)根据表格数据进行描点画线，得出起始pH对PLA降解率的影响曲线图见答案。
(3)①本实验的自变量是溶液起始pH，温度属于无关变量，实验过程中无关变量要做到相同且适宜，因此各试管置于50 ℃恒温培养的目的是排除温度变化对酶活性的影响。②由曲线图可以看出，起始pH在5～8范围内，PLA降解率较低，说明蛋白酶K在起始pH相对较低条件下降解活性低； 在此实验基础上，若要进一步探究蛋白酶K酶解的最适起始pH，根据曲线的峰值，应在8～10范围内做进一步实验，C正确。③为了保证上述实验的严谨性，应该每个组都增加一个空白对照组，即增加6个空白对照组。④细菌属于原核生物，真菌属于真核生物，原核生物和真核生物相比最主要的区别是无核膜包被的细胞核。
考点二　酶的相关实验探究
1.探究酶的专一性(即探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用)(1)实验步骤
(2)实验结果和结论：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：____________________________________________________________。(3)上述实验中不能(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为_________________________________________________________________
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶作用具有专一性
碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖无论是否被水解都不会使碘液变色
2.探究温度对酶活性的影响(1)实验原理①反应原理
②鉴定原理温度影响酶的活性，从而影响____________，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)实验步骤和结果取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。
①探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。③探究温度对酶活性的影响时，不宜用H2O2作反应物，因为H2O2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化。　　　
3.探究pH对酶活性的影响 (1)反应原理(用反应式表示)
(2)鉴定原理pH影响酶的活性，从而影响______的生成量，可用气泡的产生量(或点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况)来检验其生成量的多少。
(4)结论酶的催化作用需要____________，________________都会影响酶的活性。
①探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。②探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少，而且在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果。　　　
考向　结合与酶有关的实验探究，考查科学探究
1.(2024·南师大附中期末)下列有关酶的探究实验的叙述，合理的是(　　)
解析　H2O2完全分解产生的气体总量是由底物量决定的，该实验方案不能用来探究酶的高效性，A错误；碘液无法检测蔗糖是否被水解，因此用淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解来探究酶的专一性时，应选用斐林试剂作为检测试剂，B错误；斐林试剂是检测还原糖的，用H2O2酶在不同pH条件下催化H2O2分解，没有还原糖产生，因此该实验不能用斐林试剂检测，D错误。
2.(2024·广东深圳期末)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计如下探究实验：
实验结果：对各组淀粉剩余量进行检测，结果如图所示。分析回答下列问题：(1)该实验的自变量是____________________________。(2)根据实验结果分析，酶B在________℃条件时活性较高，若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是在________℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。
(3)本实验能不能用斐林试剂检测淀粉是否水解成麦芽糖？________，理由是___________________________________________________________________。(4)如图表示最适温度下反应物浓度对酶催化的化学反应速率的影响，若从A点开始温度提高10 ℃，曲线会发生变化，请画出变化后的曲线。
斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果
解析　(1)根据表格可以看出本实验有两个自变量，即温度和淀粉酶的种类。(2)酶B在40 ℃条件时淀粉剩余量较少，所以酶B在40 ℃条件时活性较高。要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是设计更多的温度梯度，分别测量淀粉的分解情况，即在30～50 ℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按步骤进行实验，分析结果得出结论。(3)斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果。(4)如果A点时温度升高10 ℃，曲线上升的幅度低于原曲线。因为图中原曲线表示在最适温度下反应速率随反应物浓度的变化，温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。
1.(2019·江苏卷，13)下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误的是(　　)A.加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶B.用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水C.含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物D.加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的
解析　加酶洗衣粉中一般含有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶等，A错误；加酶洗涤剂比传统洗涤剂的去污能力更强，酶具有高效性，所以用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水，B正确；棉织物的主要成分是纤维素，含纤维素酶的洗涤剂可以使织物更蓬松，有利于洗去污渍，C正确；加酶洗衣粉中所添加的酶，通常是科学家通过基因工程生产出的能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，D正确。
2.(2016·江苏卷，8)过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是(　　)
A.1号管为对照组，其余不都是实验组B.2号管为对照组，其余都为实验组C.若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D.若4号管不显橙红色，表明白菜梗中无过氧化物酶
解析　该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，自变量是各试管中加入的不同物质，则1号和2号是对照组，3号和4号是实验组，A正确，B错误；3号与1、2号对照，3号管显橙红色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；若4号管不显橙红色，与3号对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。
3.(2023·广东卷，1)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是(　　)A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
解析　红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。
4.(2022·重庆卷，7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性，结果如表。下列叙述最合理的是(　　)
A.在37 ℃时，两种酶的最适pH均为3B.在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性不变C.从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性D.在37 ℃、pH为3～11时，M更适于制作肉类嫩化剂
解析　根据表格数据可知，在37 ℃时，M的适宜pH为5～9，而L的适宜pH为5左右，A错误；酶适宜在低温条件下保存，在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B错误；酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时都已经失活，C错误；在37 ℃、pH为3～11时，M比L的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D正确。
5.(2022·北京卷，12)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是(　　)
解析　在鉴定蛋白质时要先向试管内注入待测样液2 mL，再向试管内注入双缩脲试剂A液1 mL，然后再向试管中注入4滴双缩脲试剂B液，A正确；在观察细胞质流动的实验中应该先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后再换用高倍镜观察，B正确；探究温度对酶活性的影响时，应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间，待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合，C错误；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，将解离后的根尖用清水漂洗除去解离液后，再用碱性染料甲紫溶液染色，D正确。