第13讲 降低化学反应活化能的酶-【人教】备战2023年高考生物一轮复习精品讲义（生物学必修1）（解析版）.docx

第13讲 降低化学反应活化能的酶
考点一 酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢
(1)场所： 活细胞 内。
(2)实质：各种 化学反应 的总称。
(3)意义：细胞 生命活动 的基础。
2.【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解
反应式：2H2O22H2O＋ O2 ↑
(1)实验步骤和实验现象
试管步骤
相同处理
向4支试管中分别加入2 mL 过氧化氢 溶液
不同处理
不处理
放在90 ℃左右的水浴中加热
滴入2滴FeCl3溶液
滴入2滴肝脏研磨液
现象
气泡
基本无
少
较多
很多
带火星卫生香
无复燃
有 复燃
复燃性较强
复燃性很强
（2）变量分析（自变量、因变量、无关变量）
①实验条件常温、加热、***化铁溶液、肝脏研磨液属于 自变量 。
②H2O2分解速率(指标：气泡产生数量、速度，卫生香燃烧情况)属于 因变量 。
③试管中H2O2溶液的性质、浓度和用量、FeCl3和肝脏的新鲜程度、加入试剂的量等属于 无关变量 。
（3）加热、Fe3＋、H2O2酶促进H2O2分解的原理
①加热能促进H2O2分解是因为提供了 能量 。
②Fe3＋、H2O2酶能促进H2O2分解是因为 降低了化学反应的活化能 。
③ H2O2酶 的催化效率比 Fe3＋ 高
（4）实验结论：酶具有 催化 作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更 高 。
考点二 酶的作用原理和本质
1．酶的作用原理
（1）活化能：指分子从 常态 转变为容易发生化学反应的 活跃 状态所需要的能量。
（2）原理：同无机催化剂相比，酶 降低活化能 的作用更显著，因而催化效率更高。
（3）意义：使细胞代谢能在 温和 条件下快速有序地进行。
2. 酶的本质
概念
酶是活细胞产生的具催化作用的有机物
来源
一般来说，活细胞都能产生酶(哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，但含有酶)
化学本质
绝大多数是蛋白质
极少数是RNA
合成原料
氨基酸(约21种)
核糖核苷酸(4种)
合成场所
核糖体
细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
生理作用
催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
3. 酶作用机理曲线分析（右图）
（1）ac段表示 无催化剂 时反应进行所需要的活化能；
bc段表示 酶催化 时反应进行所需要的活化能；
ab段表示 酶降低的活化能 。
酶的特性
（1）酶具有高效性
①含义：酶的催化效率是无机催化剂的 107～1013 倍。
②意义：使细胞代谢 高效 进行。
（2）酶具有专一性
①含义：每一种酶只能催化 一种 或 一类 化学反应。
②意义：使细胞代谢能够 稳定 地进行。
（1）酶的作用条件较温和
①酶活性：可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的 速率 表示。
②酶所催化的化学反应一般是在 温和 的条件下进行的。过酸、过碱或温度过高，都会使酶的 空间结构 遭到破坏，使酶永久 失活 。低温只能使酶的活性 降低 ，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会 恢复 。
③曲线分析
酶活性
条件
温度
pH
最高
最适温度
最适PH
失活
温度过高
PH过酸过碱
对应曲线图
0
最适温度 温度
酶促反应速率
0
最适pH pH
酶促反应速率
5. 实验分析
（1）验证酶的高效性，实验的自变量是 催化剂的种类(酶和无机催化剂) 。
（2）验证酶的专一性，实验的自变量是 酶的种类 或 底物的种类 。
（3）探究温度对酶活性的影响，自变量是 温度 ，因变量是 反应速率 。
①该实验不能用H2O2作为材料，因为 H2O2受热会加快分解 。
②一般用 淀粉 为材料来探究温度对酶活性的影响，且检测时只能用 碘液 ，不能用 斐林 试剂，因为该试剂需要 水浴加热 ，而该实验需要严格控制 温度 。
（4）探究pH对酶活性的影响，自变量是 pH ，因变量是 反应速率 。实验不能用淀粉作为材料，因为 淀粉在酸性条件下会分解 。
6.科学探究——酶具有催化作用的实验验证思路
设计思路
实验组：底物＋ 相应酶液 检测底物被分解
对照组：底物＋等量蒸馏水底物 不 被分解
实验变量
自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解
结果分析
根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有 催化 作用，否则不具有催化作用
7.关于酶的几点易错提示