必修一降低化学反应活化能的酶公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第1页,第1页,【,考纲展示,】,1.,酶在代谢中作用,(),2.ATP,在能量代谢中作用,(),3.,光合作用基本过程,(),4.,影响光合作用速率环境原因,(),第2页,第2页,【,考纲展示,】,5.,细胞呼吸,(),6.,探究影响酶活性原因,(,试验,),7.,叶绿体色素提取和分离,(,试验,),8.,探究酵母菌呼吸方式,(,试验,),第3页,第3页,【,热点考向,】,1.,酶概念、起源、化学本质及试验验证,2.ATP,起源、去路及,ATP,在能量代谢中作用,第4页,第4页,【,热点考向,】,3.,光合作用过程、光合作用与细胞呼吸联系，光,合作用速率制约原因及其在生产实践中应用,4.,细胞呼吸类型、有氧呼吸过程、细胞呼吸原理,在实践中应用,第5页,第5页,第6页,第6页,第7页,第7页,一、酶作用和本质,1.,酶在细胞代谢中作用,(1),细胞代谢：细胞中每时每刻进行着,统称，,是细胞生命活动基础。,(2),活化能：分子从,转变为容易发生化学反应,所,需要能量。,(3),酶作用机理：减少化学反应,，且与无机催化剂,相比，酶,作用更明显，催化效率更高。,化学反应,活跃状态,活化能,减少活化能,常态,第8页,第8页,2.,酶本质,(1),酶本质摸索过程,巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关,争论,毕希纳,(,德国,),：取得含有酶提取液，但提取液中,还含有许多其它物质，无法直接对酶进行鉴定,巴斯德,(,法国,)1857,年提出：只有,参与才干进行发酵,李比希,(,德国,),认为：酵母细胞死亡裂解后由酵母细胞中,引起发酵,活酵母细胞,某种物质,第9页,第9页,萨姆纳,(,美国,),：,1926,年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子中脲酶，并证实了脲酶是,切赫和奥特曼,(,美国,),：,20,世纪,80,年代，发觉,也含有催化功效,蛋白质,少数,RNA,第10页,第10页,(2),酶本质：酶是,产生含有催化作用有机物，,其中绝大多数是,，少数是,。,活细胞,蛋白质,RNA,二、酶特性,1.,高效性：,酶催化效率大约是无机催化剂,10,7,10,13,倍。,2.,专一性：,每一个酶只能催化,化学反应。,一个或一类,第11页,第11页,3.,作用条件较温和,(1),最适,pH,和温度下，酶活性最高，温度和,pH,偏高或偏,低，酶活性会明显,。,(2),过酸、过碱或高温下，酶,。,减少,失活,第12页,第12页,第13页,第13页,1.,酶本质及生理功效,化学本质,绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,合成原料,氨基酸,核糖核苷酸,合成场合,核糖体,细胞核、线粒体、叶绿体,(,真核生物,),第14页,第14页,化学本质,绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,起源,普通来说，活细胞都能产生酶,生理功效,含有生物催化作用,作用原理,减少化学反应活化能,第15页,第15页,2.,酶化学本质试验验证,(1),证实某种酶是蛋白质,试验组：待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色反应。,对照组：已知蛋白液双缩脲试剂出现紫色反应。,第16页,第16页,(2),证实某种酶是,RNA,试验组：待测酶液吡罗红染液是否呈现红色。,对照组：已知,RNA,溶液吡罗红染液出现红色。,第17页,第17页,3.,酶与无机催化剂相比共性与特性,(1),酶与无机催化剂共性,可减少分子活化能，使化学反应更易进行；,改改变学反应速度，本身不被消耗；,只能催化热力学允许进行反应；,加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平,衡点。,第18页,第18页,(2),酶作用特性,高效性：催化效率很高，使反应速度明显加快；,专一性：任何一个酶只作用于一个或几种相关化合,物，这就是酶对底物专一性；,反应条件温和性：酶促反应在常温、常压、生理,pH,条件下进行。,第19页,第19页,例,1,(,重庆高考,),下列相关酶叙述，正确是,(,),A.,高温和低温均能破坏酶结构使其失去活性,B.,酶是活细胞产生并含有催化作用蛋白质,C.,细胞质基质中有催化葡萄糖分解酶,D.,细胞质中没有作用于,DNA,解旋酶,第20页,第20页,课堂笔记,选 高温能破坏酶结构使其失去活性，而低温克制酶活性，当温度升高时，酶活性能够恢复。酶是活细胞产生并含有催化作用有机物，大多数是蛋白质，少数是,RNA,。细胞质基质中有催化葡萄糖分解形成丙酮酸酶,(,即细胞呼吸第一阶段酶,),。细胞质中线粒体和叶绿体中,DNA,可复制转录，故其内有解旋酶。,C,第21页,第21页,1.,酶水解产物是,(,),A.,氨基酸,B.,葡萄糖,C.,核糖核苷酸,D.,氨基酸或核糖核苷酸,解析：,从酶化学本质来分析，绝大多数酶是蛋白质，蛋白质基本构成单位是氨基酸。少数酶是,RNA,，,RNA,基本构成单位是核糖核苷酸。要综合考虑该问题，不要有漏掉。,答案：,D,第22页,第22页,1.,表示酶高效性曲线,第23页,第23页,(1),催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶,催化效率更高。,(2),酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改改变学反应,平衡点。,(3),酶只能催化已存在化学反应。,第24页,第24页,2.,酶专一性,(1),表示酶专一性图解,A,表示酶，,B,表示被催化反应物；,酶和被催化反应物分子都有特定结构。,第25页,第25页,(2),表示酶专一性曲线,在,A,反应物中加入酶,A,，反应速率较未加酶时明显加,快，阐明酶,A,催化底物,A,参与反应；,在,A,反应物中加入酶,B,，反应速率和未加酶时相同，,阐明酶,B,不催化底物,A,参与反应。,第26页,第26页,3.,影响酶活性曲线,(1),在一定温度,(pH),范围内，随温度,(pH),升高，酶催化,作用增强，超出这一范围酶催化作用逐步削弱。,第27页,第27页,(2),在最适温度,(pH),时，酶催化作用最强，高于或低于最,适温度,(pH),，酶催化作用都将削弱。,(3),过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是克制酶,活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。,(4),反应溶液酸碱度改变不影响酶作用最适温度。,第28页,第28页,4.,底物浓度和酶浓度对酶促反应影响,第29页,第29页,(1),在其它条件适宜、酶量一定条件下，酶促反应速率随,底物浓度增长而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶,数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增长。,(2),在底物充足，其它条件适宜情况下，酶促反应速率与,酶浓度成正比。,第30页,第30页,温度、pH、底物浓度和酶浓度都可影响酶促反应速,率。不同是温度和pH是经过影响酶活性而影响酶促反,应，而底物浓度和酶浓度不影响酶活性。,第31页,第31页,例,2,动物脑组织中含有丰富谷氨酸脱羧酶，能专一催化,1 mol,谷氨酸分解为,1 mol,氨基丁酸和,1 mol CO,2,。某科研小组从小鼠脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为,10 mol/L,、最适温度、最适,pH,条件下，对该酶催化反应过程进行研究，结果见图甲和图乙。下列相关说法正确是,(,),第32页,第32页,第33页,第33页,A.二氧化碳浓度增加到一定程度以后不再增加，原因是酶失活,B.乙图中当酶浓度增加到一定程度后催化反应速率不再增加,C.乙图中催化反应速率增加原因是伴随酶浓度增大，酶,活性逐步增加,D.将甲纵坐标改成乙中催化反应速率，坐标曲线和原曲线,不同,第34页,第34页,课堂笔记,选 审题时要关注坐标曲线一些阐明，以及横纵坐标含义。甲是在酶浓度固定、反应物量一定下进行反应，用生成物二氧化碳浓度来表示整个反应过程改变，这是一个催化反应；而乙是在反应物浓度过量,(,不成为反应限制原因,),条件下，伴随酶浓度改变时对催化反应速率影响，限制原因是酶浓度，由于反应物浓度过量，因此伴随酶浓度增长，反应速度不断增长。,D,第35页,第35页,甲曲线中二氧化碳浓度不再增长原因不是酶失活，而是反应物消耗完毕。乙曲线反应速度增长也不是由于酶活性逐步增强，而是由于酶浓度增长。将甲纵坐标改成乙中催化反应速率，则开始反应速率最大，过一段时间后开始下降，最后是零。,第36页,第36页,2.,在其它条件适宜情况下，下列原因对酶活性影响可,用右图表示是,(,),A.,温度,B.,反应物浓度,C.pH D.,克制剂浓度,第37页,第37页,解析：,过高温度和,pH,都会使酶失活，反应速率降为,0,；克制剂会克制酶活性，反应速率也会随之减少；反应物浓度较低情况下，反应速率会伴随反应物浓度增长而加快，受酶浓度限制，反应速率达到最高点后不再增长。,答案：,B,第38页,第38页,第39页,第39页,回顾考情,从近几年新课标地域生物高考试题看，考察点主要集中在下列几种方面：,1.酶本质、作用及存在。如广东卷第6题,考察酶成份及应用。海南卷第4题考察,细胞中酶种类。,第40页,第40页,回顾考情,2.影响酶活性及酶促反应速率曲线分析。如,年宁夏卷第2题考察温度对酶活性影响曲线。,3.与酶特性相关试验设计与分析。如广,东卷第37题以试验设计题考察温度对两种淀粉酶,活性影响。,第41页,第41页,瞻望考向,本部分内容主要以图表信息呈现和试验分析为主，尤其是结合情境材料试题，更能考察学生获取信息，处理实际问题能力。,第42页,第42页,在生物化学反应中，当底物与酶活性位点形成互补结构时，可催化底物发生改变，如图甲,所表示。酶克制剂是与酶结合并减少酶活性分子。竞争性克制剂与底物竞争酶活性位点，非竞争性克制剂和酶活性位点以外其它位点结合，从而克制酶活性，如图甲,、,所表示。图乙表示发生竞争性克制和非竞争性克制时，底物浓度与起始反应速率改变曲线图。请据图回答下列问题：,命题设计,第43页,第43页,第44页,第44页,第45页,第45页,(1),当底物与酶活性位点含有互补结构时，酶才干与底物结合，这阐明酶催化作用含有,。,(2),青霉素化学结构与细菌合成细胞壁底物相同，故能克制细菌合成细胞壁相关酶活性，其原因是,。,(3),据图乙分析，伴随底物浓度升高，克制效力变得越来越小是,克制剂，原因是,。,(4),唾液淀粉酶在最适温度条件下底物浓度与起始反应速率改变如图丙。若将温度提升,5,，请在图丙中绘出相应改变曲线。,第46页,第46页,【,解题指导,】,(1),酶含有专一性，是由于酶活性部位与底物结构互补时，酶才干与底物结合。,(2),结合题干信息可知，青霉素可竞争性与酶活性部位结合，从而造成合成细胞壁底物失去了与酶结合机会。,(3),竞争性克制剂与底物竞争酶活性部位，伴随底物浓度增大，底物与酶分子结合机会增大，竞争性克制剂克制效力会变得越来越小。,(4),在最适温度下，酶促反应速率最大，再提升温度，酶促反应速率会下降。,第47页,第47页,【,答案,】,(1),专一性,(2),青霉素能与这些酶活性位点结合,(,或酶活性位点被封闭,),，使细菌合成细胞壁底物与酶活性位点结合机会下降,(3),竞争性底物浓度越高，底物与酶活性位点结合机会越大，竞争性克制剂与酶活性位点结合机会越小,(4),见图,第48页,第48页,1.酶高效性试验验证,(1)试验原理,H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3等不同条件,下气泡产生多少或卫生香燃烧猛烈程度不同。,探究酶特性及影响酶活性原因,第49页,第49页,(2),试验过程,(3),试验结论,酶含有高效性，与无机催化剂相比，酶催化效率更高。,第50页,第50页,2.,酶专一性验证试验,(1),试验原理,斐林试剂,砖红色,Cu,2,O,用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴,定，依据是否有砖红色沉淀来鉴定淀粉酶是否对两者,都有催化作用，从而摸索酶专一性。,第51页,第51页,序号,项目,试管,1,2,1,注入可溶性淀粉,2 mL,无,2,注入蔗糖溶液,无,2 mL,3,注入新鲜淀粉酶溶液,2 mL,振荡,2 mL,振荡,4,50,温水保温,5 min,5 min,(2),试验程序,第52页,第52页,序号,项目,试管,1,2,5,加斐林试剂,1 mL,振荡,1 mL,振荡,6,将试管下部放,入,60,热水中,2 min,2 min,7,观测试验结果,有砖红,色沉淀,无砖红,色沉淀,结论,淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解,第53页,第53页,(1),选择好检测反应物试剂。如反应物选择淀粉和蔗糖，,酶溶液为淀粉酶，验证酶专一性，检测反应物是否被,分解试剂宜选取斐林试剂，不能选取碘液，由于碘液,无法检测蔗糖是否被水解。,(2),确保蔗糖纯度和新鲜程度是做好试验关键。,第54页,第54页,3.,温度对酶活性影响,(1),原理解读,温度影响酶活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，依据是否出现蓝色及蓝色深浅来判断酶活性。,第55页,第55页,(2),试验设计思绪,第56页,第56页,(3),试验设计程序,第57页,第57页,4.pH,对酶活性影响,(1),原理解读,pH,影响酶活性，从而影响氧气生成量，可用点燃但无火焰卫生香燃烧情况来检查氧气生成量多少。,第58页,第58页,(2),试验设计,第59页,第59页,操作时必须先将酶置于不同环境条件下(加蒸馏水、加氢氧化钠、加盐酸)，然后再加入反应物(如可溶性淀粉液)。不能在加入酶后，先加入反应物，再加入盐酸或氢氧化钠，这么容易使反应物在酶作用下水解，无法证实环境过酸和过碱对酶活性影响。,第60页,第60页,命题设计,(,全国卷,),请用所给试验材料和用,具，设计试验来验证哺乳动物蔗糖酶和淀粉酶催化作,用含有专一性，要求完毕试验设计、补充试验环节、预测,试验结果、得出结论，并回答问题。,试验材料与用具：适宜浓度蔗糖酶、唾液淀粉酶、,蔗糖、淀粉,4,种溶液，斐林试剂、试管、,37,恒温水浴锅、,沸水浴锅。,第61页,第61页,(1),若,“,”,代表加入适量溶液，,“,”,代表不加溶液，,甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完毕下表试验设计。,溶液,试管,蔗糖溶液,淀粉溶液,蔗糖酶溶液,唾液淀粉,酶溶液,甲,第62页,第62页,(2),试验环节：,按照上表中设计，取试管、加溶液,。,(3),结果预测：,。,(4),结论：,。,(5),在上述试验中，假如仅将,37,恒温水浴锅温度调到,20,，而在其它条件不变情况下重做上述试验，出现砖红色试管中颜色会比,37,时浅，其原因是,。,第63页,第63页,【解题指导】(1)要验证酶专一性，可依据底物相同酶不同或底物不同酶相同时，还原糖是否产生来确定酶是否发挥催化作用。因为要求验证两种酶专一性，故试验分为4组。,(2)补充试验步骤，普通要依据题目给定器材及提出试验目标，设计或补全试验步骤，并预期结果，分析原因。依据步骤提醒和题干所给材料及用具，能够推出，接下来要做是“恒温反应”、经过斐林试剂检测试验结果、观测试验现象和统计试验结果。,第64页,第64页,(3),依据试验设计，试管甲和试管乙中反应能够进行，会出现砖红色沉淀；其它试验处理反应不能进行，,不会出现砖红色沉淀。,(4),由,(3),易得出,“,酶催化作用具,有专一性,”,结论。,(5),由于酶活性受温度影响，,20,低于酶最适温度，酶活性较弱，产生还原糖较少，,因此，试管中颜色比,37,时浅。,第65页,第65页,【,答案,】,(1),如表：,溶液,试管,蔗糖,溶液,淀粉,溶液,蔗糖酶,溶液,唾液淀粉,酶溶液,甲,乙,丙,丁,第66页,第66页,(2),混匀，,37,恒温水浴一段时间。取出试管，分别加入适量斐林试剂，混匀，沸水水浴一段时间。观测试验现象并统计试验结果。,(3),含有蔗糖和蔗糖酶溶液试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液试管中出现砖红色沉淀，其它试管中不出现砖红色沉淀,(4),酶催化作用含有专一性,(5)20,低于酶最适温度，酶活性低，水解产生还原糖少,第67页,第67页,第68页,第68页,1.下列关于酶叙述，不正确是(双选)(),A.细胞内酶都是在核糖体上合成,B.酶能减少反应活化能,C.所有酶都含有专一性,D.酶只能在细胞内起催化作用,.,第69页,第69页,解析：,绝大多数酶是蛋白质，少数酶是,RNA,。蛋白质合成场合是核糖体，,RNA,合成场合主要是细胞核。,答案：,AD,第70页,第70页,2.(,广东高考,),水稻细胞内合成某物质，能够在常温,下高效分解淀粉，该物质,(,),A.,在,4,条件下易变性,B.,只含有,C,、,H,C.,也能催化淀粉合成,D.,含有羧基,第71页,第71页,解析：,由题意知该物质是淀粉酶，酶在低温下不会变性，,A,错误；淀粉酶本质是蛋白质，含,C,、,H,、,O,、,N,等元素，,B,错误、,D,正确；酶含有专一性，催化淀粉分解酶不能催化淀粉合成，,C,错误。,答案：,D,第72页,第72页,3.,一分子过氧化氢酶能在,1 min,内使,5105,个过氧化氢分子,分解成水和氧气，相称于三价铁离子催化速率,109,倍，,但对糖水解不起作用。这种现象阐明酶含有,(,),A.,高效性、稳定性,B.,高效性、专一性,C.,多样性、稳定性,D.,多样性、专一性,第73页,第73页,解析：,酶与无机催化剂相比含有高效性；过氧化氢酶能催化过氧化氢分解，但不能催化糖分解，阐明酶含有专一性。,答案：,B,第74页,第74页,4.,科学家发觉一个,RNasep,酶，由,20%,蛋白质和,80%RNA,组,成。假如将这种酶中蛋白质除去，他们发觉留下来,RNA,仍然含有与这种酶相同催化活性，这一结果表明,(,),A.,酶是由,RNA,和蛋白质构成,B.,一些,RNA,含有催化作用,C.,酶化学本质是蛋白质,D.,绝大多数酶是蛋白质，少数是,RNA,第75页,第75页,解析：,由题干可知，一些,RNA,含有催化作用。,答案：,B,第76页,第76页,办法,观测结果,1.,常温下自然分解,气泡少而小,2.,常温下加入,Fe,3,气泡稍多而小,3.,常温下加入鲜肝提取液,气泡极多而大,4.加入煮沸后冷却鲜肝提取液,气泡少而小,5.,以,20%,过氧化氢溶液为反应底物一组试验结果下列,表所表示，通过度析试验结果，能够得出相应结论。在,下列相关结论描述中，从表中得不到试验依据一项,是,(,),第77页,第77页,A.,从催化反应条件看，酶有温和性,B.,从催化活性看，酶变性后就失活,C.,从催化底物范围看，酶有专一性,D.,从催化反应效率看，酶有高效性,第78页,第78页,解析：,表中,2,、,3,对比阐明酶含有高效性；,3,、,4,对比阐明温度影响酶活性；表中没有反应酶含有专一性相关信息。,答案：,C,第79页,第79页,6.,下图中，表示有酶催化反应曲线，表示没有酶催化,反应曲线，,E,表示酶减少活化能。正确图解是,(,),第80页,第80页,解析：,酶能够有效减少活化能，以确保细胞内反应在常温、常压下高效地进行。酶减少活化能没有酶催化所需能量有酶催化所需能量。,答案：,B,第81页,第81页,7.(,全国卷,),已知,2H,2,O,2,=,2H,2,O,O,2,，能够通过观,察反应过程中,O,2,生成速度,(,即气泡从溶液中释放速度,),来判断,H,2,O,2,分解反应速度。请用所给试验材料和用,具设计试验，使其能同时验证过氧化氢酶含有催化作用,和高效性。要求写出试验环节、预测试验结果、得出结,论，并回答问题。,试验材料与用具：适宜浓度,H,2,O,2,溶液，蒸馏水，,3.5%,FeCl,3,溶液，,0.01%,过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。,第82页,第82页,(1)试验步骤：,(2)试验结果预测及结论：,整个试验中，不同处理试管中O2释放速度从快到慢依次是。由此可得出结论是。,(3)假如仅将试验中恒温水浴改为80，重做上述试验，O2释放速度最快是，原因是。,第83页,第83页,解析：,本题以教材试验为载体，考察考生试验设计能力和试验分析能力。该试验盼望达到两个目的：一是验证酶含有催化作用，可通过设置有酶和无酶两组试验进行研究；二是验证酶含有高效性，结合试验材料，可通过酶与化学催化剂比较来实现。因此，本试验需要设置,3,组：,H,2,O,2,溶液蒸馏水、,H,2,O,2,溶液过氧化氢酶溶液、,H,2,O,2,溶液,FeCl,3,溶液。由于该试验属于验证性试验，试验结果是拟定，即加酶一组中,O,2,释放速度最快。高温使酶变性失活，故经,80,处理后，加有,FeCl,3,溶液试管中,O,2,释放速度最快。,第84页,第84页,答案：,(1),取,3,支试管，各加入等量且适量,H2O,2,溶液，放入,37,恒温水浴锅中保温适当初间分别向上述,3,支试管加入等量且适量蒸馏水、,FeCl,3,溶液和过氧化氢酶溶液观测各管中释放气泡快慢,(2),加酶溶液试管、加,FeCl,3,溶液试管、加蒸馏水试管酶含有催化作用和高效性,(3),加,FeCl,3,溶液试管在此温度下，,FeCl,3,催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性,第85页,第85页,