2022年高考生物復習 專題03 細胞的能量供應和利用 降低化學反應活化能的酶知識點

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1、2022年高考生物復習 專題03 細胞的能量供應和利用 降低化學反應活化能的酶知識點 知識點1 酶的概念解讀 1.酶的知識小結(jié) 化學本質(zhì) 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì) 少數(shù)是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成場所 核糖體 主要是細胞核 （真核生物） 生理作用及原理 酶具有催化作用，起作用原理是降低化學反應的活化能，且與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。 來源 一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶 作用場所 細胞內(nèi)外或細胞外均可 思維拓展：什么是活化能？ 提示：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。 2.關

2、于酶化學本質(zhì)和作用的驗證實驗 （1）酶是蛋白質(zhì)的驗證實驗 ①實驗設計思路： 實驗組：待測酶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應 對照組：已知蛋白液＋雙縮脲試劑→紫色反應 ②實驗結(jié)果分析：通過對照，實驗組若出現(xiàn)紫色，證明待測酶液的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)；不出現(xiàn)紫色，則該酶液的化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì)。 ③實驗變量：自變量為待測酶液和已知蛋白液，因變量為是否有紫色反應。 （2）酶的催化作用驗證實驗 ①實驗設計思路： 實驗組：底物＋相應酶液→檢測底物被分解 對照組：底物＋等量蒸餾水→檢測底物不被分解 ②實驗結(jié)果分析：根據(jù)底物性質(zhì)利用相應試劑檢測底物是否被分解，對照組底物不被分解則證明酶具有催化

3、作用。 ③實驗變量：自變量是相應酶液的有無，因變量是底物是否被分解。 知識點2 探究實驗的設計 1. 控制變量 （1）變量：實驗過程中可以變化的因素。 （2）自變量：人為改變的變量。 （3）因變量：隨著自變量的變化而變化的變量。 （4）無關變量：除自變量和因變量外，其他對實驗結(jié)果能造成影響的可變因素。 （5）對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都不變的實驗。它一般要設置實驗組和對照組。 2.探究性實驗設計 （1）探究性實驗概述 探究性實驗是實驗者在不知曉實驗結(jié)果的前提下，通過自己進行實驗完成的探究活動。實驗的目的是探究研究對象的未知屬性、特征及與其他因素的關系。因為實驗

4、的結(jié)果及結(jié)論都是未知的，故需要對探究問題作出假設。 （2）探究性實驗設計的思路 ①把握實驗目的，確認自變量。實驗目的是實驗的核心，通過思考要明確“探究什么”，其中要把握三個要素，即①探究的因素；②探究的對象；③觀察的指標。 確認自變量的方法 ②確定實驗的原理。實驗原理通常根據(jù)實驗的目的和題目所給的材料進行分析處理，確定實驗變量的檢測方案，再根據(jù)我們所學過的知識聯(lián)系起來確定實驗的原理。 ③設置對照實驗，選擇合理的實驗對照方法。對照實驗的設置，要確保一個實驗自變量對應一個可觀測的因變量，盡可能避免無關變量的干擾。 ④選擇實驗材料。實驗材料要根據(jù)原理來選擇或根據(jù)題干所給的信息來確定。

5、⑤設計實驗步驟。設計實驗步驟時在理順實驗思路的基礎上注意遵循實驗設計的四個基本原則(對照原則、單一變量原則、等量原則、科學性原則)。實驗步驟基本模式如下：分組編號→變量操作→條件控制→觀察記錄。 （3）預測實驗結(jié)果并得出結(jié)論 結(jié)果的預測，要根據(jù)假說和原理，以實驗可能出現(xiàn)的結(jié)果作出判斷，并對應得出相應結(jié)論。 知識點3 酶的特性及實驗驗證 1.酶的特性 （1）高效性：催化效率約是無機催化劑的107～1013倍。 （2）專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 （3）作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。 2.酶的特性的驗證試驗 (1)驗證酶的專一性 ①方案

6、一：用同種酶催化兩種不同物質(zhì) 實驗組：反應物＋相應酶溶液→反應物被分解；對照組：另一反應物＋等量相同酶溶液→反應物不被分解。 ②方案二：用兩種不同酶催化同一物質(zhì) 實驗組：反應物＋相應酶溶液→反應物被分解；對照組：相同反應物＋等量另一種酶溶液→反應物不被分解。 變量分析：方案一中的自變量為反應物的不同，方案二的自變量為酶溶液的不同，因變量均為反應物是否被分解。 (2)驗證酶的高效性(比較過氧化氫在不同條件下的分解) 變量分析： (3)探究溫度對酶活性的影響 ①原理 ②鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判③步驟

7、 步驟 項目 試管1 試管2 試管3 1 加入可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 放置在不同溫度環(huán)境 0 ℃ 100 ℃ 60 ℃ 3 加入新配制的α-淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 4 完成反應 5 min 5 min 5 min 5 滴入碘液 2滴 2滴 2滴 6 觀察結(jié)果 變藍 變藍 不變藍 變量分析： 思維拓展：若要探究某種酶的最適溫度，實驗又該如何設計(請寫出思路)? 提示 （3）探究pH對酶活性的影響 ①反應原理：H2O2H2O＋O2。 ②鑒定原理：pH影響酶的活性，從而

8、影響O2的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2生成量的多少。 ③步驟 步驟 實驗操作內(nèi)容 試管1 試管2 試管3 1 注入等量過氧化氫酶溶液 2滴 2滴 2滴 2 注入不同pH的溶液 1 mL蒸餾水 1 mL鹽酸 1 mL NaOH溶液 3 注入等量的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 4 觀察現(xiàn)象 有大量氣泡產(chǎn)生 無氣泡產(chǎn)生 無氣泡產(chǎn)生 思維拓展：若要探究該酶的最適pH，實驗又該如何設計(請寫出思路)? 提示 知識點4與酶相關的曲線解讀 1．表示酶高效性的曲線 (1)催化劑可加快化學反應速率，與

9、無機催化劑相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應的平衡點。 (3)酶只能催化已存在的化學反應。 2．表示酶專一性的曲線 加入酶B的反應速率和無酶條件下的反應速率相同，說明酶B對此反應無催化作用，而加入酶A的反應速率隨反應物濃度的增大明顯加快，該實驗說明酶具有專一性。 3．影響酶促反應的因素 (1)溫度和pH： ①從甲、乙圖可以看出：在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。 ②過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復活性。 ③從丙圖可以看出：反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。 (2)底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響： ①甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應速率將不再增加。 ②乙圖：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正相關。 思維拓展：影響酶促反應速率的作用機理 (1)溫度和pH是通過影響酶活性來影響酶促反應速率的。 (2)底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反應速率，并不影響酶的活性。