2025届高三生物一轮复习课件第9讲：降低化学反应活化能的酶

这是一份2025届高三生物一轮复习课件第9讲：降低化学反应活化能的酶，共56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。
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
(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)
氨基酸或核糖核苷酸
核糖体或细胞核(主要)
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)淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高。(2023·浙江6月选考，10C)( )pH过高会导致酶变性失活。(2)“探究温度对酶活性的影响”实验中，室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合后，在设定温度下保温。(2022·北京卷，12C)( )应分别在设定温度下保温一段时间后再混合。(3)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。(2021·湖北卷，2D)( )一般来说，动物体内酶的最适温度比植物低。
(4)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)( )大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；只有部分激素是蛋白质类。(5)胰蛋白酶和胰岛素发挥作用后都立即被灭活。(2020·海南卷，8C)( )酶可以重复多次利用，不会立即被降解。
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.(2022·湖南卷，3)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(　　)
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
2.(2024·泉州市质检)蛋白质磷酸化是在蛋白质激酶的催化作用下，将ATP的磷酸基团转移到底物蛋白质中某些氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸)残基上的过程。蛋白质磷酸化可使没有活性的蛋白质转化为有活性的蛋白质，是调节和控制蛋白质活力和功能最普遍的机制。下列叙述正确的是(　　)A.蛋白质激酶可将磷酸基团转移到不同的氨基酸残基上，说明酶不具有专一性B.蛋白质磷酸化可以改变蛋白质的活性，该过程与ATP的水解有关，为放能反应C.蛋白质激酶发挥催化作用的过程中可提高该反应的活化能，使反应速率更快D.蛋白质活性变化与其结构改变有关，蛋白质结构的改变不一定导致其活性丧失
3.(2024·广东深圳调研)嚼馒头时会感觉有甜味，那是因为唾液淀粉酶将淀粉分解成了麦芽糖。下列有关酶的说法，错误的是(　　)A.升高温度和加酶都能加快H2O2分解的速率，二者作用机理相同B.高温、强酸、强碱都会导致唾液淀粉酶的空间结构改变而使其失活C.唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂，又可作为蛋白酶催化的反应底物D.唾液淀粉酶能够与双缩脲试剂反应显紫色
考向2　结合酶的特性，考查科学探究的能力4.(2023·浙江6月选考，7)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。
下列叙述错误的是(　　)A.H2O2分解生成O2导致压强改变B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
考向3　结合外界因素对酶活性的影响，考查科学思维5.(2024·广州惠州调研)如图表示酶的活性与温度的关系。下列叙述正确的是(　　)
A.随着温度的升高，酶的活性一直升高B.温度在T2时比在T1时更适合酶的保存C.酶的空间结构在T1时比T3时破坏更严重D.温度为T2时，酶降低活化能的作用最显著
6.(2024·河北石家庄期末)如图曲线乙表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(　　)
A.酶量增加后，B点向左上方移动B.增大pH，重复该实验，A、B点位置都不变C.限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度D.B点后，升高温度，酶活性增强，将呈现曲线丙所示变化
7.(2024·重庆南开中学调研)细胞的生命活动离不开酶和ATP，据图分析并回答下列问题。
(1)在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，在均低于最适温度条件下进行反应，产物量随时间的变化曲线如图1所示。乙、丙试管温度的大小关系为乙________(填“大于”“等于”或“小于”)丙。如果在T1时适当提高甲试管的温度，则A点________(填“上移”“下移”或“不移动”)。
(2)若在丁试管中加入与乙试管等量的淀粉、淀粉酶和盐酸，把乙、丁两支试管放在温度相同的条件下反应，测得________试管反应速率更大，该结果说明酶具有________________________________________的特性。(3)图2表示ATP酶复合体的结构和主要功能，ATP酶复合体的存在说明生物膜除了具有催化功能外还具有________和________功能。推测图中H＋从B侧运输到A侧的跨膜运输方式为________。
作用条件温和，活性受溶液酸碱度(pH)影响
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______ (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
(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·广东东莞期末)下列有关酶的探究实验的叙述，合理的是(　　)
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
1.(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
2.(2022·广东卷，13)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是(　　)
注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2B.结合①②组的相关变量分析，自变量为温度C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
3.(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
4.(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(　　)