版高考生物人教版一轮复习学案第三单元 第8讲 降低化学反应活化能的酶 Word版含答案Word下载.docx

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盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀，C项正确。

唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃左右，而该酶通常在低温下保存，D项错误。

【考法纵览·

诊断】

（1）已知溶液的pH可以影响酶的活性，推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中羧基和氨基的解离状态[2016·

海南卷，T30改编]（√）

（2）A组—20℃、B组—40℃、C组—60℃，实验结果如图所示。

三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。

在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会加快

[2016·

全国卷Ⅱ，T29节选]（√）

（3）蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类；

纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁[2015·

海南卷，T4C、D]（×

）

【长句特训·

规范】

下图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图回答下列问题：

（1）A、B两种酶的化学本质________（填“相同”或“不相同”）。

（2）B酶活性改变的原因是________________________________________________。

（3）欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用________酶处理。

（1）不相同

（2）B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失

（3）RNA水解

1．与酶有关的曲线分析

（1）酶的特性

①图1中加入酶的曲线和加入无机催化剂的曲线比较，说明酶具有高效性，而与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。

②图2中两曲线比较说明酶具有专一性。

（2）酶促反应的影响因素

①温度和pH

图甲和图乙显示：

过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温不会使酶失活。

低温可抑制酶的活性，酶分子空间结构未被破坏，温度适当升高酶可恢复活性。

图丙和图丁可以看出：

pH或温度的变化不影响酶作用的最适温度或pH。

②底物浓度和酶浓度

图甲中OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素可能为酶浓度或酶活性；

图乙对反应底物的要求是底物足量。

2．具有专一性的五类物质

（1）酶：

每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切割位点上切割DNA分子。

（2）载体：

某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。

（3）激素：

激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。

（4）tRNA：

tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。

（5）抗体：

一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。

3．关注常考的五类酶及其作用

（1）DNA聚合酶：

催化单个脱氧核苷酸聚合到DNA片段上形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。

（2）RNA聚合酶：

催化单个核糖核苷酸聚合到RNA片段上形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。

（3）解旋酶：

用于DNA复制时双链间氢键的打开。

（4）

（5）各种消化酶：

可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解，蛋白酶催化蛋白质水解等。

酶的作用、特性

生命观念

1．（2020·

安徽淮北一模）细胞代谢的顺利进行需要酶的催化。

下列有关酶的说法正确的是（　　）

A．酶的合成都需要经过转录和翻译两个阶段

B．酶的合成一定需要核糖体

C．同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中

D．胃蛋白酶保存和催化的最适温度都是37℃

酶的化学本质是蛋白质或RNA，其中RNA的合成不需要经过翻译阶段，A错误；

酶的化学本质是蛋白质或RNA，蛋白质的合成场所是核糖体，RNA的合成场所主要是细胞核，B错误；

同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中，如呼吸酶、ATP合成酶可存在于所有活细胞中，C正确；

酶需在低温条件下保存，D错误。

2．（2020·

安徽宿州高三期中）在生命活动中，酶、激素、神经递质、抗体、tRNA等都有一定的专一性，下列叙述正确的是（　　）

A．RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂

B．性激素的合成需要mRNA和核糖体的参与

C．淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，均在第二道防线中发挥作用

D．神经递质通过载体进入突触后神经元时发生了“化学信号→电信号”的转变

选A。

RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂，A正确；

性激素的化学本质是固醇，在内质网中合成，B错误；

淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，溶菌酶在第一、二道防线中发挥作用，淋巴因子在第三道防线中发挥作用，C错误；

神经递质通过与突触后膜的特异性受体结合，使突触后神经元发生“化学信号→电信号”的转变，D错误。

酶的影响因素

科学思维

3．（2021·

预测）下图为两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。

下列说法不正确的是（　　）

A．两种抑制剂影响酶活性的机理相同

B．示意图体现了酶催化的专一性

C．非竞争性抑制剂可以改变酶的结构，使酶不适于接纳底物分子

D．高温抑制酶活性与非竞争性抑制剂降低酶活性的机理相同

竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂影响酶活性的机理不同，前者是和底物竞争活性位点，后者是改变酶的空间结构，A错误；

示意图显示一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，体现了酶催化的专一性，B正确；

高温通过破坏酶的空间结构使酶失活，非竞争性抑制剂会和酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构，使酶不能与底物分子结合，进而抑制酶的活性，二者作用机理相同，C、D正确。

4．（2021·

预测）从青霉菌中提取的淀粉酶在不同温度条件下分别催化一定量的淀粉反应1h和2h，其产物麦芽糖的相对含量如图所示。

下列相关分析正确的是（　　）

A．第1h内，酶的最适温度在45～50℃范围内

B．第1h到第2h，45℃条件下淀粉酶活性提高

C．第1h到第2h，50℃条件下酶的催化作用明显

D．若只生产1h，45℃左右时麦芽糖产量相对较高

选D。

第1h内，酶的最适温度应在40～50℃范围内，A错误；

反应条件不变，同一温度下酶活性不变，第1h到第2h麦芽糖相对含量的增加是因为1h的时间并未将所有淀粉分解成麦芽糖，B错误；

与40℃和45℃相比，50℃条件下，第1h到第2h的麦芽糖含量相对较低，酶的催化作用不明显，C错误；

若只生产1h，45℃左右时麦芽糖产量相对较高，D正确。

5．（2017·

高考天津卷）将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。

下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。

下列叙述错误的是（　　）

A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能

B．该体系中酶促反应速率先快后慢

C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的

D．适当降低反应温度，T2值增大

加入酶C后A浓度降低，B浓度升高，说明在酶C的催化下A能生成B，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，A项正确；

随着反应的进行，底物A浓度由大变小，酶促反应速率先快后慢，B项正确，C项错误；

图示反应在最适温度下进行，降低反应温度，反应速率将减慢，反应时间将延长，T2值增大，D项正确。

“四看法”分析酶促反应曲线

酶在生活实践中的应用

社会责任

6．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其在生活中有多种应用，下列叙述中错误的是（　　）

A．果胶酶能分解果肉细胞中的果胶，提高果汁产量

B．溶菌酶能溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎作用

C．发烧时食欲减退是由于唾液淀粉酶失去了活性

D．含酶牙膏中的酶可以分解细菌，使牙齿亮洁

果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，因此用果胶酶分解果肉细胞中的果胶，能提高果汁产量，A正确；

溶菌酶能溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎作用，B正确；

发烧时，唾液淀粉酶等活性下降，食欲减退，C错误；

含酶牙膏中的酶可以溶解细菌的细胞壁，分解细菌，使牙齿亮洁，D正确。

考点二　“三法”突破酶的实验设计题型

突破点1　“试剂检测法”鉴定酶的本质

（1）设计思路：

从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。

在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。

因此，利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，而RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案即可。

（2）设计方案

[突破训练]

江西上高八校高三联考）猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是（　　）

A．甲和乙中溶液都呈紫色；

丙和丁中蛋白块消失

B．甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；

丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失

C．甲和乙中溶液呈紫色；

丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失

D．甲和乙中溶液都不呈紫色；

本实验属于验证性实验，分泌液中含有蛋白酶，蛋白酶和蛋白液的化学本质都是蛋白质。

鉴定蛋白质常用的试剂是双缩脲试剂，呈紫色反应。

实验①中的甲和乙试管始终显示紫色，不能形成对照；

而实验②改用观察蛋白块的存在情况（丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失），形成鲜明的对照，说明了猪笼草的分泌液中含有蛋白酶。

突破点2　“对比法”验证酶的高效性和专一性

（1）验证酶的高效性

①设计思路：

通过将不同类型催化剂（主要是酶与无机催化剂）催化底物的反应速率进行比较，得出结论。

②设计方案

项目

实验组

对照组

材料

等量的同一种底物

试剂

与底物相对应的酶溶液（如生物材料研磨液）

等量的无机催化剂

现象

反应速率很快，或反应用时短

反应速率缓慢，或反应用时长

结论

酶具有高效性

（2）验证酶的专一性

常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。

方案一

方案二

同种底物（等量）

与酶相对

应的底物

另外一

种底物

与底物相

对应的酶

另外一种酶

同一种酶（等量）

发生反应

不发生反应

酶具有专一性

河北唐山一中高三模拟）为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是（　　）

组别

①

②

③

④

⑤

酶

蛋白酶

淀粉酶

反应物

蛋白质

淀粉

麦芽糖

A．①和③对比，用双缩脲试剂检测

B．②和④对比，用碘液检测

C．④和⑤对比，用斐林试剂检测

D．③和④对比，用斐林试剂检测

选B。

由于蛋白酶本身是蛋白质，遇双缩脲试剂呈现紫色，因此，用双缩脲试剂不能断定蛋白质是否被分解，A不合理；

淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，用碘液检测，颜色反应不同，B合理；

淀粉是非还原糖，在淀粉酶的作用下分解生成还原糖，麦芽糖是还原糖，用斐林试剂不能判断麦芽糖是否分解，C不合理；

斐林试剂不能判断蛋白质是否分解，D不合理。

突破点3　“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH

（1）设计思路

3．（2020·

山西太原五中月考）下表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记录。

请回答下列问题。

实验操作分组

甲组

乙组

丙组

①向试管中加入唾液淀粉酶溶液

1mL

②向试管中加入可溶性的淀粉溶液

2mL

③控制温度

0℃

37℃

60℃

④将唾液淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合振荡后分别保温5min

⑤向试管中滴加碘液

1滴

⑥观察实验现象

变蓝

不变蓝

（1）为保证实验的科学性和严谨性，该同学在此实验操作过程中至少需要________支试管。

（2）若实验结束后，将甲组的温度调节到37℃，保温一段时间后，甲组的实验现象是____________________，原因是_______________________________________。

（3）在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度，实验设计思路是________________________________________________。

（4）若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？

________，为什么？

_______________________________________。

（1）分析实验可知，每组实验的唾液淀粉酶溶液和可溶性的淀粉溶液在混合前应分别加入两支不同的试管中，加热到指定温度后才能混合，以保证酶促反应在设定的温度下进行，该实验共分三组，所以至少需要6支试管。

（2）甲组本来的实验温度为0℃，酶在低温时活性低；

将甲组的温度调节到37℃，酶的活性升高，保温一段时间后，蓝色褪去。

（3）在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度，应在37℃左右设置一定的温度梯度实验，其他条件不变，重复实验。

（4）若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，由于高温也能促进H2O2的分解，故无法确定反应速率是仅受酶活性的影响还是温度直接影响了H2O2的分解速率，所以实验设计不科学。

（1）6

（2）蓝色褪去　酶在低温时活性低，在适宜温度下活性升高（低温抑制酶的活性，由0℃调到37℃，酶的活性升高）

（3）在37℃左右设置一定的温度梯度实验，其他条件不变

（4）不科学（或否）　高温促进H2O2的分解

4．（2020·

湖北荆州中学月考）某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到下图所示的实验结果。

请回答下列相关问题：

（1）酶活性是指__________________________，该实验的自变量是________，以____________________作为检测因变量的指标。

（2）上图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行________（填“对照”“对比”或“重复”）实验，得到与上图无显著差异的结果。

查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。

因此推测，该实验中淀粉可能是在________和________的作用下分解的。

pH为3条件下的酶活性________（填“小于”“等于”或“大于”）pH为9条件下的酶活性，原因是________________________________________________________________________。

（3）在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是________________________________________________________________________。

（1）酶活性是指酶对某化学反应的催化效率。

该实验是用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，因此自变量为pH，可以通过检测1h后淀粉剩余量来判断不同pH下酶的活性。

（2）题图所示的实验结果与预期不符，可以重复以上实验。

重复实验后得到的实验结果与题图无显著差异，说明操作没有错误，淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的。

由图可知，pH为3和pH为9的条件下淀粉剩余量相等，说明pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性，原因是pH为3条件下，盐酸可以催化淀粉水解，干扰了实验结果。

（3）由图可知，1h后，pH为7的条件下，仅淀粉酶作用，淀粉剩余量小于pH为1条件下（淀粉酶失活，仅盐酸作用）的淀粉剩余量，说明常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。

（1）酶对化学反应的催化效率　pH　1h后淀粉剩余量　

（2）重复　淀粉酶　盐酸　小于　pH为3条件下，盐酸可以催化淀粉水解　（3）1h后，pH为7的条件下淀粉剩余量小于pH为1条件下淀粉剩余量

[易误警示]

易错点1　有关酶的常考易错点

[点拨]　

正确说法

错误说法

化学

本质

绝大多数是蛋白质，少数是RNA

酶的本质是蛋白质

合成

原料

氨基酸或核糖核苷酸

氨基酸

场所

核糖体或细胞核等

核糖体

生理

功能

生物催化剂，只起催化作用

酶具有调节、催化等多种功能

来源

生物体内合成

有的来源于食物

作用

既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用

只在细胞内起催化作用

易错点2　混淆“酶促反应速率”与“酶活性”

[点拨]　

（1）温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。

（2）底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。

易错点3　酶的探究实验的4个误区

[点拨]　

（1）若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。

（2）在探究温度对酶活性影响的实验中，不宜选择过氧化氢（H2O2）和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢（H2O2）在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。

（3）在探究pH对酶活性影响的实验中，宜先保证酶的最适温度（排除温度干扰），且将酶和反应物的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。

（4）在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。

[纠错体验]

1．下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

A．酶在细胞内产生，一定要在细胞内发挥作用

B．酶是由内分泌腺细胞合成的，具有催化作用的有机物

C．高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质相同

D．酶活性最高时的温度不适合酶的保存

D

2．下列关于酶的特性及影响因素的叙述，正确的是（　　）

A．在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3提升到6的过程中，该酶的活性将不断上升

B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关

C．高温和低温均能破坏酶的空间结构使其失去活性

D．酶适宜在低温保存，因为低温时虽然酶活性很低，但酶的空间结构稳定

3．下列关于酶的探究实验的叙述，正确的是（　　）

A．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温

B．用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型的加酶洗衣粉好

C．淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化

D．不同酶的最适温度可能相同

河北衡水中学二调）下列有关酶的实验设计思路正确的是（　　）

A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响

B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性

C．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响

D．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性

过氧化氢的分解受温度影响，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；

蔗糖及蔗糖的水解产物均不能与碘液发生显色反应，故不能利用碘液和淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性，但可以利用斐林试剂、淀粉、蔗糖和淀粉酶来验证酶的专一性，B错误；

胃蛋白酶的适宜pH是1.5～2.0，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成5、7、9，C错误；

酶的高效性是相对无机催化剂而言的，所以研究酶的高效性时，应使用酶和无机催化剂做对比实验，D正确。

上海虹口一模）下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（　　）

A．酶的专一性与其空间结构有直接关系

B．Fe3＋和酶促使过氧化氢分解，是因为它们降低了化学反应的活化能，同时给过氧化氢提供能量

C．酶的活性部位可与多种底物结合

D．分化程度不同的活细胞中含有的酶完全不同

酶催化化学反应的种类与其空间结构有关，A正确；

催化剂不能提供能量，其只能降低反应的活化能，B错误；

酶具有专一性，酶的活性部位只能与特定的底物结合，C错误；

分化程度不同的活细胞中可能含有相同的酶，如都含有ATP合成酶，D错误。

上海静安模拟）下图是酶催化特性的“酶—底物复合反应”模型，图中数字表示反应过程，字母表示相关物质。

下列对此图的解释正确的是（　　）

A．X是酶，过程①表示缩合反应

B．Y可表示酶，过程②体现酶的多样性

C．复合物Z是酶具有专一性的关键

D．①②可以表示葡萄糖水解过程

图中X在化学反应前后不变，说明X是酶，Y在酶的作用下生成F和G，说明该反应是分解反应，过程①表示酶与底物特异性结合，A错误；

Y为底物，过程②体现了酶的催化作用，B错误；