降低化學反應活化能的酶2026屆生物一輪復習課

標

要

求說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應的蛋白質，酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響。考點一

酶的作用和本質酶在細胞代謝中的作用細胞中每時每刻都進行著許多各種化學反應的總稱(4)意義：(1)概念：(2)場所：細胞質基質是細胞生命活動的基礎(3)控制中心：細胞核細胞代謝：(5)與酶的關系：細胞代謝離不開酶。細胞代謝會產(chǎn)生代謝廢物、以及對細胞有害的物質（如過氧化氫），需要過氧化氫酶的分解。下面我們以H2O2在不同條件下的分解為例，探究酶在細胞代謝中的作用閱讀課本77頁。加熱、強酸、強堿、加無機催化劑（如Fecl3)細胞中含有過氧化氫酶過氧化氫在體外分解需要什么條件？細胞內的過氧化氫又是怎樣被快速分解的呢？2H2O22H2O+O2過氧化氫酶控制變量和設計對照實驗科學方法：P78比較H2O2在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用原理和意義探究?實驗實驗目的實驗原理實驗材料實驗現(xiàn)象實驗用具實驗結果實驗設計探究不同條件下過氧化氫的分解速率產(chǎn)生量：1、氣泡產(chǎn)生情況2、衛(wèi)生香復燃情況2H2O22H2O+O2反應條件常溫加熱加FeCl3(Fe3+)加過氧化氫酶課本P77頁①新鮮的質量分數(shù)為20%的肝臟研磨液（含較多的過氧化氫酶）②質量分數(shù)為3.5%的FeCI3溶液③新配制的體積分數(shù)為3%的H2O2溶液量筒、試管、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、酒精燈、試管夾、大燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計實驗目的實驗原理實驗材料實驗現(xiàn)象實驗用具實驗結果實驗設計比較過氧化氫在不同條件下的分解試管編號1234實驗處理無90℃水浴加熱2滴FeCl32滴肝勻漿H2O2溶液（3%）2

mL2

mL2

mL2

mL檢測指標1.氣泡冒出情況2.衛(wèi)生香復燃情況實驗目的實驗原理實驗材料實驗現(xiàn)象實驗用具實驗結果實驗設計比較過氧化氫在不同條件下的分解考點一

酶的作用和本質二、酶的催化作用實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解步驟一、試管編號說明1234

二H2O2濃度劑量三反應條件結果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃2滴FeCl32滴肝臟研磨液（H2O2酶）不明顯少量較多小氣泡大量較大氣泡不復燃不復燃變亮復燃，猛烈燃燒對照組實驗組對照實驗自變量因變量無關變量變量實驗結論：相同且適宜！1、2號試管對照，說明加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率考點一

酶的作用和本質二、酶的催化作用實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解步驟一、試管編號說明1234

二H2O2濃度劑量三反應條件結果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃2滴FeCl32滴肝臟研磨液（H2O2酶）不明顯少量較多小氣泡大量較大氣泡不復燃不復燃變亮復燃，猛烈燃燒對照組實驗組對照實驗自變量因變量無關變量變量實驗結論：相同且適宜！1、4號試管對照，說明酶具有催化作用，同無機催化劑一樣都可以加快化學反應速率考點一

酶的作用和本質二、酶的催化作用實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解步驟一、試管編號說明1234

二H2O2濃度劑量三反應條件結果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃2滴FeCl32滴肝臟研磨液（H2O2酶）不明顯少量較多小氣泡大量較大氣泡不復燃不復燃變亮復燃，猛烈燃燒對照組實驗組對照實驗自變量因變量無關變量變量實驗結論：相同且適宜！3、4號試管對照，說明酶具有高效性，同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高考點一

酶的作用和本質二、酶的催化作用實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解步驟一、試管編號說明1234

二H2O2濃度劑量三反應條件結果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃2滴FeCl32滴肝臟研磨液（H2O2酶）不明顯少量較多小氣泡大量較大氣泡不復燃不復燃變亮復燃，猛烈燃燒對照組實驗組對照實驗自變量因變量無關變量變量實驗結論：相同且適宜！2與3或2與4能形成對照嗎？酶的作用原理活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍態(tài)所需要的能量。H2O2(常態(tài))

能量活化能H2O2(活躍狀態(tài))閱讀教材80頁，思考下面問題：酶是如何催化生物化學反應？什么是活化能？思考1：2號管沒有加入催化劑也能放出較多的氣泡呢？答：因為加熱使H2O2分子得到能量，從常態(tài)轉變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。思考2：Fe3+和過氧化氫酶并未給過氧化氫提供能量，為什么也能促使過氧化氫分解呢？答：二者均能降低活化能思考3：為什么酶的催化效率比無機催化劑快？

酶更顯著地降低了化學反應所需要的活化能。提高分子的能量更顯著地降低化學反應的活化能

Fe3+酶降低化學反應的活化能

加熱考點一

酶的作用和本質三、酶的催化作用機理活化能（分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量）

加酶以后所需的活化能：bc段②不加酶的曲線①加酶的曲線1、酶的作用機理：降低化學反應所需的活化能2、意義：與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，使細胞代謝能在溫和條件下快速有序地進行酶降低的活化能：ab段（與無機催化劑相同）時間O2量無催化劑加Fe3+加過氧化氫酶

①

過氧化氫酶在反應前后有變化嗎？

②

如果增加過氧化氫酶的數(shù)量，最終產(chǎn)生的氣體總量會怎樣？沒有變化，催化劑在化學反應前后無變化。最終產(chǎn)生的氣體總量不變，催化劑只降低化學反應的活化能，不改變反應的平衡點。考點一

酶的作用和本質四、酶本質的探究歷程巴斯德李比希畢希納薩姆納切赫奧特曼發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關法國微生物學家巴斯德認為發(fā)酵需要酵母活細胞參與德國化學家李比希認為發(fā)酵是某些物質在細胞死亡裂解后的作用德國化學家畢希納證明酵母細胞提取液和活細胞一樣可以引起發(fā)酵，并把這種物質稱為釀酶美國科學家薩姆納從刀豆種子中提取了脲酶的結晶，證實了脲酶是一種蛋白質美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有催化作用19世紀考點一

酶的作用和本質五、酶的本質和作用項目內容解釋產(chǎn)生部位_______內產(chǎn)生除哺乳動物成熟紅細胞等部分細胞外，其他活細胞都能產(chǎn)生酶作用場所可在細胞內、細胞外、生物體外發(fā)揮作用可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來自體外，只能由細胞合成酶的本質大多數(shù)酶是

，少數(shù)是______合成原料是

，合成場所是

(真核生物)活細胞蛋白質RNA氨基酸或核糖核苷酸細胞核或核糖體酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物，絕大多數(shù)是蛋白質，少數(shù)是RNA應用：設計簡單的實驗驗證從大豆種子中提取的脲酶是蛋白質，請說明實驗思路。向脲酶溶液和蛋白質溶液中分別加入雙縮脲試劑，若都出現(xiàn)紫色反應，則說明脲酶是蛋白質。還有線粒體、葉綠體考點一

酶的作用和本質驗證酶的化學本質：①方法一：顏色反應法：蛋白質類酶可用

雙縮脲

試劑鑒定，反應后呈

紫色。②方法二：酶解法甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關系如圖所示考點一

酶的作用和本質五、酶的本質和作用項目內容解釋產(chǎn)生部位_______內產(chǎn)生除哺乳動物成熟紅細胞等部分細胞外，其他活細胞都能產(chǎn)生酶作用場所可在細胞內、細胞外、生物體外發(fā)揮作用可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來自體外，只能由細胞合成酶的本質大多數(shù)酶是

，少數(shù)是______合成原料是

，合成場所是

(真核生物)酶的功能生物催化劑酶只起

功能，且反應前后酶的_____和

不變作用機理降低化學反應的______活細胞蛋白質RNA氨基酸或核糖核苷酸催化數(shù)量活化能化學性質細胞核或核糖體酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物，絕大多數(shù)是蛋白質，少數(shù)是RNA酶不能提供能量酶催化反應時空間結構可能改變考點一

酶的作用和本質【歸納】典型酶的種類和作用酶的名稱酶的作用淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖麥芽糖酶催化麥芽糖水解為葡萄糖蛋白酶催化蛋白質水解為多肽脂肪酶催化脂肪水解為脂肪酸和甘油DNA酶催化DNA水解為脫氧核苷酸纖維素酶分解纖維素果膠酶分解果膠考點一

酶的作用和本質【歸納】典型酶的種類和作用逆轉錄酶催化RNA形成DNA單鏈DNA連接酶將兩個DNA片段的黏性末端或平末端連接起來限制酶識別DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯鍵斷裂酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素解旋酶催化DNA復制過程中DNA堿基間氫鍵的斷裂DNA聚合酶催化DNA復制產(chǎn)生子代DNARNA聚合酶催化DNA轉錄產(chǎn)生RNA考點一

酶的作用和本質課本P85考點一

酶的作用和本質1.(2023·江蘇鹽城高三模擬)某課外興趣小組用圖示實驗裝置驗證酶的高效性。下列有關敘述不正確的是A.兩個裝置中的過氧化氫溶液要等量

且不宜過多B.需同時擠捏兩支滴管的膠頭，讓肝

臟液和FeCl3溶液同時注入試管中C.肝臟液中的過氧化氫酶、FeCl3都可以降低該反應的活化能D.左邊移液管內紅色液體上升的速度比右邊慢，最終液面比右邊低√考點一

酶的作用和本質2.酶是生物催化劑，下列有關酶的敘述正確的是A.酶脫離生物體以后無法起作用B.在酶的最適溫度下儲存酶C.酶通過提供化學反應活化能加快反應速率D.蛋白酶可以水解唾液淀粉酶√動動腦下列說法正確嗎？A.酶只能在細胞內起作用B.酶能提供使反應開始所必需的活化能C.酶在催化過程中不斷被消耗D.酶都是在核糖體上合成的E.凡是活細胞都能產(chǎn)生酶（不考慮哺乳動物成熟的紅細胞等）F.分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶G.酶是細胞代謝所必需的(錯)(錯)(錯)(錯)(對)(對)(對)1）鎖鑰學說：認為整個酶分子的天然構象具有剛性結構，酶表面具有特定

的形狀。如A與B的結合如同一把鑰匙對一把鎖一樣，它們的空間結構必須相互結合形成復合物才能發(fā)生反應。2）誘導契合

學

說：酶酶-底物復合物酶-底物復合物

ES酶表面并沒有一種與底物互補的固定形狀，而只是由于底物的誘導才形成了互補形狀,從而有利于底物的結合。補充：酶具有專一性反應前后酶的結構和性質不變，同一生物不同細胞內酶的種類和數(shù)量不相同考點二

酶的高效性和專一性考點二

酶的高效性和專一性一、酶具有高效性1、定義：與

相比，酶降低活化能的作用

，催化效率更高。2、意義：使細胞代謝快速進行。無機催化劑更顯著酶結論：①A、B相比說明酶具有高效性②A、C相比說明酶具有催化作用③催化劑只縮短到達平衡點的時間，不改變化學反應的平衡點無機未加催化劑考點二

酶的高效性和專一性二、酶具有專一性1、定義：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。P52拓展：同種酶有時會催化不同的反應，是不是就說明酶不具有專一性？提示不是，酶的專一性指的是酶可以催化一種或一類化學反應，不同的化學反應可能是同類的化學反應，故仍說明酶具有專一性。實驗原理淀粉（非還原性）麥芽糖（還原性）淀粉酶蔗糖（非還原性）葡萄糖（還原性）+果糖（還原性）蔗糖酶實驗思路1.不同種底物+同種酶2.同種底物+不同種酶觀察是否有反應進行

淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分別加入淀粉酶，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學反應。探究2淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用探究·實踐：驗證酶的專一性實驗步驟一取兩支試管，編號1、2二三2支試管均加入______________2滴，振蕩，試管下半部浸到60℃的熱水中，反應5min。四加入__________→振蕩→60℃水浴加熱2min（或水浴煮沸1min）實驗現(xiàn)象結論1號試管加入2ml淀粉溶液方案一：酶相同，底物不同2號試管加入2ml蔗糖溶液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶溶液斐林試劑生成磚紅色沉淀不生成磚紅色沉淀自變量因變量無關變量思考：能否用碘液對實驗結果進行檢測？因為淀粉遇碘變藍色，而蔗糖和蔗糖水解的產(chǎn)物均不與碘液發(fā)生反應，所以碘液無法檢測蔗糖是否發(fā)生水解。實驗步驟一取兩支試管，編號1、2二向兩支試管各加入2ml淀粉溶液三四反應5min后，向兩支試管加入等量的________實驗現(xiàn)象結論1號試管加入2滴淀粉酶溶液2號試管加入2滴蔗糖酶溶液淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解【思考】該實驗能否用斐林試劑鑒定？可以，1號出現(xiàn)磚紅色沉淀，2號沒有方案二：底物相同，酶不同淀粉酶和蔗糖酶對淀粉的水解作用碘液不變藍變藍自變量因變量無關變量考向二酶的特性3.細胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關系如圖所示，下列有關敘述不正確的是A.酶1與產(chǎn)物b結合后失活，說明酶的

功能由其空間結構決定B.酶1的變構位點和活性位點的結構取

決于特定的氨基酸序列C.酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物b結合，因此酶1不具有專一性D.酶1與產(chǎn)物b的相互作用可以防止細胞產(chǎn)生過多的產(chǎn)物a√344.(2021·海南，11)某種酶的催化反應速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。據(jù)圖分析，下列有關敘述錯誤的是A.該酶可耐受一定的高溫B.在t1時，該酶催化反應速率隨溫度升高而增大C.不同溫度下，該酶達到最大催化反應速率時所

需時間不同D.相同溫度下，在不同反應時間該酶的催化反應速率不同√34回憶：酶的高效性和專一性是如何通過實驗證明的？已經(jīng)有哪些實驗了？那么，影響酶活性的條件（pH、溫度）又如何探究？影響酶活性的條件用一定條件下酶所催化某一化學反應的速率表示。通常以單位時間內底物減少的量或產(chǎn)物生成的量來表示酶活性的大小。（1）酶活性：（2）酶活性的表示：酶催化特定化學反應的能力。探究.實踐P82影響酶活性的條件提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果得出結論表達與交流（3）探究實驗的一般過程影響酶活性的條件探究.實踐P82影響酶活性的條件資料2：我們知道口腔溫度和體溫差不多，而當我們口腔中的唾液淀粉酶進入胃中以后，卻發(fā)現(xiàn)，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。（提示：唾液pH為6.2~7.4,胃液pH為0.9~1.5）資料1：威白污漬爆炸鹽(獨有三重復合酶配方）①洗前浸泡三十分鐘，效果更佳；②若衣服太臟，可適當增加用量；③用溫水浸泡效果更好，但水溫不要超過60℃溫度會影響酶的活性pH會影響酶的活性作出假設溫度會影響酶的活性嗎？pH會影響酶的活性嗎？提出問題提出問題作出假設設計實驗得出結論進行實驗表達與交流分析結果溫度2%淀粉酶溶液實驗材料：pH

20%的肝臟研磨液（過氧化氫酶）3%可溶性淀粉溶液3%過氧化氫溶液1.探究溫度對酶活性的影響：加熱促進H2O2分解不能用過氧化氫酶做實驗不能選用斐林試劑鑒定斐林試劑的鑒定需要水浴加熱2.探究PH對酶活性的影響：酸性條件促進淀粉水解不宜選用淀粉作底物應該選擇哪一種酶作實驗材料分別探究溫度、pH對酶活性的影響呢？為什么?

探究-影響酶活性的因素課本83頁建議考點三

探究影響酶活性的條件三、探究pH對酶活性的影響1、反應原理：不用淀粉，因為淀粉在酸性條件下易分解不用H2O2，加熱會促進H2O2分解考點三

探究影響酶活性的條件二、探究溫度對酶活性的影響1、反應原理麥芽糖2、鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響

，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。淀粉的水解不用斐林試劑檢測原因：斐林試劑需要水浴加熱考點三

探究影響酶活性的條件二、探究溫度對酶活性的影響3、實驗步驟和結果試管編號試管1試管1′試管2試管2′試管3試管3′實驗步驟一2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液二放入0℃冰水中水浴5min放入60℃溫水中水浴5min放入100℃熱水中水浴5min三將1與1′試管內的液體混合后繼續(xù)在0℃冰水內放置10min將2與2′試管內的液體混合后繼續(xù)在60℃溫水內放置10min將3與3′試管內的液體混合后繼續(xù)在100℃熱水內放置10min四取出試管各加入兩滴碘液，振蕩實驗現(xiàn)象實驗結論呈藍色無藍色出現(xiàn)呈藍色淀粉酶在60℃時催化淀粉水解，在100℃和0℃時都不能發(fā)揮催化作用。酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過高或過低都會影響酶的活性☆酶和底物先分別在對應溫度（或pH）下保溫后再混合溫度反應速率最適溫度ABC在一定溫度范圍內，酶促反應速率隨溫度的升高而加快在最適溫度時，酶促反應速率最快AB：B點：BC：超過最適溫度，酶促反應速率隨溫度升高而減慢，直至酶失活。低溫、高溫對酶活性的影響一樣的嗎？低溫抑制酶的活性，但溫度升高后，酶仍能恢復活性。但高溫會使酶的

遭到破壞，會導致酶

，甚至會使其永久失去活性。所以酶適合在

下保存。空間結構變性低溫探究溫度對酶活性的影響課本P84考點三

探究影響酶活性的條件三、探究pH對酶活性的影響1、反應原理：2、鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2的生成速率。考點三

探究影響酶活性的條件三、探究pH對酶活性的影響3、實驗步驟和結果試管編號試管1試管2試管3實驗步驟一各加入2滴肝臟研磨液二1mL蒸餾水1mL物質的量濃度為0.01mol/L的鹽酸1mL物質的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液三2mL質量分數(shù)為3%的過氧化氫溶液實驗現(xiàn)象將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(液面的上方)實驗結論pH會影響酶的活性，酶的活性有適宜的pH范圍有大量氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡產(chǎn)生燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱pH反應速率最適pHABC在一定pH范圍內，酶促反應速率隨pH的升高而加快在最適pH時，酶促反應速率最快AB：B點：BC：超過最適pH后，酶促反應速率隨pH升高而減慢，直至酶失活。過酸、過堿對酶活性的影響是一樣的嗎？過酸、過堿都會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活

思考：探究.實踐P83影響酶活性的條件-pH對酶活性的影響課本P84考點三

探究影響酶活性的條件四、影響酶促反應速率的因素的曲線分析1、溫度和pH對酶促反應速率的影響①在最適宜的溫度(B)和pH(E)條件下，酶的活性

。溫度和pH偏高(BC和EF)或偏低(AB和DE)，酶活性都會明顯

。②過酸(D)、過堿(F)或溫度過高(C)，都會使

遭到破壞，使酶

；而在低溫(A)下，酶的活性明顯降低，但酶的

穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以

。因此，酶可以在

下保存。最高降低酶的空間結構永久失活空間結構升高低溫影響酶促反應速率的因素分析（學會看懂曲線）總結：（一）溫度（二）pH（三）酶的濃度：（四）底物(反應物)濃度：（五）酶活性抑制劑和激活劑影響酶促反應速率的因素的曲線分析1、溫度和pH對酶促反應速率的影響據(jù)圖可知，不同pH條件下，酶最適溫度

；不同溫度條件下，酶最適pH

，即反應溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。不變也不變2.酶濃度(1)在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度呈