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必修1第5章细胞的能量供应和利用目标了然于胸，让讲台见证您的高瞻远瞩关注新考纲1.酶在代谢中的作用Ⅱ2．探究影响酶活性的因素3．ATP在能量代谢中的作用Ⅱ4．叶绿体色素的提取和分离5．光合作用的基本过程Ⅱ6．影响光合作用速率的环境因素关注新考纲7．细胞呼吸Ⅱ实验：8．探究酵母菌的呼吸方式把握新考情1.酶的化学本质、催化特性的实验探究2．影响酶活性的曲线、图表分析及相关实验设计与分析3．结合光合作用与细胞呼吸考查ATP与能量代谢的关系4．光合作用与细胞呼吸过程中的物质转变及相互关系把握新考情5．影响光合作用和细胞呼吸的因素分析及相关实验设计6．光合色素的种类、颜色、生理作用及实验7．细胞呼吸方式的检验以及粮食、果蔬贮存的原理与应用第1节降低化学反应活化能的酶典型例题导思基础知识梳理高频考点突破实验方法积累随堂感悟高考基识知础梳理精梳理·················································巧盘点一、酶的作用机理1．活化能：分子从________转变为容易发生化学反应的________所需要的能量。2．酶催化作用的原理是______________________。自我校对：1.常态活跃状态2.降低化学反应的活化能二、酶的概念产生部位：作用：作用成分：绝大多数是，少数是自我校对：活细胞催化蛋白质RNA三、酶的特性1．________：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。2．________：每种酶只能催化________化学反应。3．作用条件较温和：在________条件下，酶的活性最高。点拨酶与无机催化剂的相同之处是(1)化学反应前后数量和性质不变；(2)加快化学反应的速度，缩短达到平衡的时间，但并不能改变平衡点；(3)都能降低化学反应的活化能。自我校对：1.高效性2.专一性一种或一类3.最适温度和pH高点考频突破寻本源·················································基础牢一、酶的本质、作用及其实验验证1．酶的本质及生理功能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所核糖体主要是细胞核(真核生物)化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA来源一般来说，活细胞都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外均可作用场所生理功能生物催化作用生理功能作用原理降低化学反应的活化能作用原理3．酶的催化作用的实验验证(2)实验设计及现象试管编号试剂处理现象①2mLH2O2常温几乎无气泡产生②2mLH2O290℃有较少气泡③2mLH2O23.5%FeCl3溶液2滴有较多气泡④2mLH2O2新鲜肝脏研磨液2滴有大量气泡(3)实验过程的变量及对照分析(4)实验结论①酶具有催化作用，同无机催化剂一样，都可以加快化学反应速率。②酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。跟踪训练1(2012·烟台检测)下列有关酶的叙述，正确的是()A．人体血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外0℃的条件下凝固最快B．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，这种药片的主要功能是提供能量C．常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气，应投入新鲜猪肝研磨液D．在测定唾液淀粉酶的活性时，将溶液的pH由3上升至6的过程中，该酶的活性将不断升高解析：新鲜猪肝中含有能催化过氧化氢分解的活性酶，故C正确；血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外约37℃的条件下，凝固最快，故A错误；蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶分别起加速蛋白质、淀粉和脂肪分解的作用，主要功能是帮助消化，故B错误；pH由3上升至6的过程中，唾液淀粉酶的活性没有变化，因为唾液淀粉酶在pH为3时已失去活性，再改变pH已没有意义，故D错误。答案：C二、影响酶促反应的曲线分析1．表示酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。2．影响酶促反应的因素(1)温度和pH①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。③从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，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加。②乙图：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。①温度和pH是通过影响酶活性而影响酶促反应速率的。②底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应的速率，并不影响酶的活性。特别提醒跟踪训练2(2012·长沙一中月考)下列是有关某种淀粉酶的实验，处理方式及结果如下表及图所示。根据结果判断，叙述正确的是()试管编号试管Ⅰ试管Ⅱ试管ⅢpH887温度60℃40℃40℃淀粉酶1mL1mL1mL淀粉1mL1mL1mLA．此种淀粉酶在作用40min后便会失去活性B．在60℃的环境中此种淀粉酶已失去活性C．此种淀粉酶在中性环境中的催化效率比偏碱性中的高D．物质甲对试管Ⅲ中淀粉酶活性的促进作用大于试管Ⅱ解析：由图中试管Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相应处理及其淀粉含量的改变情况可知：试管Ⅱ与试管Ⅰ仅有温度不同，导致试管Ⅰ中淀粉含量不下降的原因可能是温度过高导致酶变性失活；试管Ⅱ(pH＝8)、试管Ⅲ(pH＝7)内的淀粉都减少了，但是试管Ⅱ减少得更快，说明此淀粉酶在碱性环境中的催化效率比在中性环境中高。答案：B典题例型导思精点拨·················································明技巧题型一酶的本质及作用【例1】(2009·全国卷Ⅰ)已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。(1)实验步骤：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验结果预测及结论：整个实验中，经过不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是：__________________________________________________________。由此可得出的结论是________________________________________________________。【标准解答】该实验的目的有两个：一是验证酶具有催化作用，可通过设置有酶和无酶两组实验进行研究；二是验证酶具有高效性，可通过酶与FeCl3溶液的比较进行研究。因此，本实验需设置三组：分别加入蒸馏水、过氧化氢酶溶液、FeCl3溶液。验证性实验的结果是确定的，即加入过氧化氢酶溶液的一组中O2释放速度最快。【答案】(1)①取3支洁净试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液③观察各试管中释放气泡的快慢(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高效性题型二酶的特性及有关实验分析【例2】(2009·全国卷Ⅱ)请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、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。(1)若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。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＋－＋－(2)实验步骤：①按照上表中的设计，取试管、加溶液；____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)结果预测：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)结论：____________________________________。(5)在上述实验中，如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37℃时的浅，其原因是____________________________________________________________________________________________________________。思路点拨：解答本题可进行如下分析：(1)据底物不同、酶相同或底物相同、酶不同即单一变量原则⇒确定各试管滴加的物质。(2)根据已知步骤①和提供的实验材料和用具确定实验步骤。(3)据温度对酶活性的影响分析20℃时颜色浅的原因。【自主解答】(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－＋＋－(2)②混匀，37℃恒温水浴一段时间；③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水浴一段时间；④观察实验现象并记录实验结果(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀(4)酶的催化作用具有专一性(5)20℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少题型三影响酶促反应的因素及分析【例3】动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1mol谷氨酸分解为1molγ氨基丁酸和1molCO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适pH的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图a和图b。请根据以上实验结果，回答下列问题：(1)在图a中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(请用“1”标注)。(2)当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图a中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线(请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线)，并分别说明原因。(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图b中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“4”标注)，并说明其原因。思路点拨：由题干获取的主要信息有：①图a表示产物CO2浓度随时间变化的曲线，表明开始一段时间产物CO2浓度随时间延长而增大，30min后，由于反应物的消耗，产物CO2浓度不再随时间延长而增