大纲生物第三章第1、2节.ppt
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1、第三章 生物的新陈代谢,1酶的本质及生理作用的实验验证 (1)酶是蛋白质的实验验证 实验设计思路:,通过对照,实验组若出现紫色,证明待测酶液是蛋白质,不出现紫色,则该酶液不是蛋白质。 实验中自变量是待测酶液和已知蛋白液,因变量是是否有紫色反应。,酶的本质、生理作用及适宜 条件的实验分析,(2)酶的催化作用 实验设计思路:,实验中自变量是相应酶液的有无,因变量是底物是否被分解。,2酶的适宜条件的实验探究 (1)实验设计的基本思路 先设置较大梯度的实验组,初步确定最适值的范围,再缩小梯度,确定最适值。 明确每个实验的自变量与因变量,并且恰当处理自变量,确保其他无关变量的统一性,即:严格遵循单一变量
2、原则。,(2)最适温度的实验探究 实验设计思路:,特别提醒 因变量应选择一种可观测、检验或易记录的指标,如气泡的生成量、颜色的明显变化等。 若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度时,检测底物被分解的试剂宜选用碘液,不应选择斐林试剂,因为斐林试剂需要加热,而该实验需要严格控制温度。 在探究最适pH时,必须先将酶液调节到所需pH,再加入底物,切不可将底物加入到酶液中再调节pH,以防止酶在未改变pH之前水解底物,从而无法证实pH改变对酶活性的影响。,1(2011年临汾质检)为了探究口腔的分泌液中有无蛋白酶,某学生设计了两组实验,如下图所示。在37 水浴中保温一段时间后,1,2中加入适量双缩脲试剂,3,4
3、不加任何试剂,下列实验能达到目的是( ),A实验 B实验 C实验、实验都能 D实验、实验都不能 解析:实验无论口腔分泌液有无蛋白酶,加入双缩脲试剂后1、2都会发生紫色反应。正确的做法应该像实验一样,用蛋白块,直接用肉眼观察蛋白块是否消失,若消失,则表明口腔分泌液中有蛋白酶,若蛋白块没有变化,则表明口腔的分泌液中没有蛋白酶。 答案:A,1酶促反应的表示方法 单位时间内(每分钟)底物减少量或产物生成量。 2研究影响酶促反应因素的方法 研究某一因素对酶促反应速率的影响,应在保持其他因素不变的情况下,单独改变研究的因素。 3影响酶促反应的因素分析 (1)底物浓度和酶浓度对酶促 反应速率的影响,影响酶促
4、反应的曲线图分析,甲图中:在其他条件适宜,酶量一定的条件下,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,受酶数量限制,酶促反应速率不再增加。 在乙图中:在其他条件适宜,底物量一定时,酶促反应速率随酶浓度增加而加快,当酶达到一定浓度时,受底物数量的限制,酶促反应速率不再增加。 在其他条件适宜的情况下,若底物足量,则酶促反应速率与酶浓度成正比(丙图),若酶足量,则酶促反应速率与底物浓度成正比(丁图)。,(2)温度和pH对酶促反应速率的影响,甲、乙曲线表明: a在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。 b过酸、过碱、高温都会使酶
5、分子结构被破坏而失活,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。 从丙图中可以看出: a图中反映出影响酶活性的两个因素:pH和温度。 b反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。,(3)反应时间与酶促反应速率之间的关系 Oa段由于底物充足,酶是限制因素, 酶促反应速率处于一个最大值水平。 ab段酶促反应速率下降的原因是: 随着时间的推移,底物越来越少, 在ab段限制因素不是酶,而是底物的量,即底物越来越少,酶促反应速率越来越慢,当达到b点时,底物变为0,酶促反应速率也变为0。 在ab段虽然酶促反应速率下降,但酶的催化效率没有发生变化。 特别提醒 不同酶所需的最适温度不同
6、,如人的唾液淀粉酶最适温度一般为37 ,但市场上销售的淀粉酶最适温度却是60 。 不同酶所需的最适pH不同,如人的胃蛋白酶的适宜pH约为1.52.2,胰蛋白酶的最适pH约为8.09.0。,2(2009年高考宁夏理综)如图表示酶活性与 温度的关系。下列叙述正确的是( ) A当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降 B当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升 C酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存 D酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重 解析:酶活性受温度的影响,在低温时酶活性低,随着温度的升高,酶活性逐渐增强,到达最适温度后,再升高温度,酶活性下降,当温度过高时
7、,酶的空间结构被破坏,酶变性失活,因此B项正确。温度由t2下降到最适温度,酶活性升高;酶在低温时活性降低,但空间结构不会被破坏,温度升高,酶活性恢复,因此常在低温下保存酶。 答案:B,1来源 ATP在生物体内含量不多,需要不断合成,其产生途径可总结如下:,(1)植物产生ATP的途径有光合作用与呼吸作用,动物产生ATP的途径有呼吸作用和磷酸肌酸的分解。 (2)热能是有机物氧化分解时与ATP同时产生的,热能不能转化为ATP中的能量。,ATP来源及去路的分析,(3)呼吸作用中ATP的产生速率与O2 供应量之间的关系可用如图表示: 在无氧条件下,可通过无氧呼吸 分解有机物,产生少量ATP。 随O2供应
8、量增多,有氧呼吸明显 加强,ATP产生速率随之增加,但 当O2供应量达到一定值后,ATP产 生速率不再增加,此时的限制因素 可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。 2去路 (1)光反应产生的ATP:用于暗反应过程中C3的还原,ATP中的能量被转移到暗反应所生成的有机物中。 (2)呼吸作用产生的ATP:作为细胞的能量通货,直接用于各项生命活动,如肌肉收缩、神经传导、主动运输、物质合成、发光、发电等。,3(2009年高考上海卷)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中,正确的是( ) A适宜光照下,叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 B只要提供O2,线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP C无光条件下,线粒体和
9、叶绿体都产生ATP D叶绿体和线粒体都有ATP合成酶,都能发生氧化还原反应 解析:适宜光照下,在叶绿体内进行光合作用,在其光反应阶段可产生ATP,但不消耗O2。因可以合成ATP,故叶绿体内有ATP合成酶。若提供O2,在线粒体内可以进行有氧呼吸产生CO2,提供给叶绿体,但不能为叶绿体提供ATP。无光条件下,叶绿体内不能进行光合作用,故不产生ATP。线粒体内进行有氧呼吸产生ATP,发生氧化还原反应。 答案:D,【实验原理】 1比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率,2.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用,(3)用淀粉酶分别催化淀粉溶液和蔗糖溶液后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都
10、有催化作用,从而探索酶的专一性。,比较过氧化氢酶和Fe 3+的 催化效率、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用,【实验流程】 1比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率,2探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用,【实验分析】 1比较过氧化氢酶和Fe3催化效率实验过程中应注意哪些问题? 提示:(1)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能_。原因是_,少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性。 (2)过氧化氢有一定的腐蚀性,使用时不要让其接触皮肤。 (3)观察实验现象时,通过观察同一时间内两支试管中_来比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率。观察指标:气泡产生速率、卫生香_等。 【答案】 (1)合用一支滴管 酶的催化效率具有高效性
11、 (3)气泡产生量和产生速率 燃烧程度,2探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验的自变量、因变量是什么?除教材实验设计思路外还有哪些设计思路? 提示:(1)教材实验的自变量是_,因变量是_。 (2)该实验的另一设计思路为: 自变量是酶的不同,因变量是还原糖的产生情况。,【答案】 (1)底物不同 有无还原糖产生 (2)底物1酶2 底物1不被水解,3探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的实验中,应注意哪些问题? 提示:(1)酶与底物混合后,应将试管在_(淀粉酶为60 ,唾液淀粉酶为37 )保持一段时间后,再加入斐林试剂共热,否则会导致酶因温度过高而失活。 (2)制备的可溶性淀粉溶液,必须_后才能使用,如果用刚煮沸
12、的可溶性淀粉溶液进行实验,会因温度过高而破坏淀粉酶的活性。 (3)鉴定试剂不能选用碘液,因_与碘液都无颜色变化,这样淀粉酶是否能催化蔗糖水解就得不到验证。,【答案】 (1)相应温度下 (2)完全冷却 蔗糖及其分解产物葡萄糖和果糖,4探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用实验时,加入蔗糖的试管内最终也出现砖红色沉淀,其可能原因有哪些? 提示:(1)蔗糖不纯,混有还原糖。 (2)蔗糖溶液放置时间过长,被微生物分解生成还原糖。 (3)试管不干净,试管壁上带有还原糖。,4(2009年高考全国卷)已知2H2O2=2H2OO2,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
13、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%牛过氧化氢酶溶液,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,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_。 (3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ,重做上述实验,O2释放的速度最快的是_,原因是_。,解析:(1)要验证过氧化氢酶具有催化作用,需将有无过氧化氢酶设置为单一变量进行对照实验。而验证过氧化氢酶具有高
14、效性,则需要将催化剂的种类(即:催化剂为过氧化氢酶或Fe3)设置为单一变量进行对照实验。(2)与Fe3相比,酶具有高效性,所以不同处理的试管中释放O2的速度从快到慢依次是:加酶溶液的试管,加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管。(3)在80 的高温环境中,酶因失活而失去催化作用,而FeCl3催化作用加快,故加FeCl3溶液的试管O2释放速度最快。而另两支试管O2释放速度无明显差异。 答案:(1)取3支试管,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; 分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和牛过氧化氢酶溶液; 观察各管中释放气泡的快慢 (2)加酶溶液的
15、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 (3)加FeCl3溶液的试管 在此温度下,FeCl3催化作用加快,而牛过氧化氢酶因高温变性而失去了活性,(2009年高考全国卷)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。,酶活性实验的设计及分析,(2)
16、实验步骤: 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_。,【解析】 本题主要考查酶的专一性的相关知识,考查考生的实验设计能力。本题要求考生完成实验设计、补全实验步骤、预测实验结果、得出实验结论,并回答相关问题,考查得比较全面。(1)对于本实验的设计,根据教材中实验的设计思路,结合题干中表格的设计提示,是很容易完成的。对照试管甲,易知试管乙要添加的是淀粉溶液和唾液淀粉酶溶液;试管丙和试管丁就应该是试管甲和乙的交叉处
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- 大纲 生物 第三
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