一轮复习 苏教版 生物催化剂-酶 教案

1、第1课时生物催化剂酶课标要求说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。考点一酶的本质、作用及特性1酶的作用及本质(1)酶的本质(2)酶的作用原理：降低反应的活化酶，使参与反应的分子变为活化分子。表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。表示酶降低的活化能是AB段。2酶的特性(1)高效性含义解读：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。作用实质：酶和无机催化剂一样，只能缩短到达化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的量。(2)专一性含义解读：每一种酶只能催化一种或一类生

2、化反应。每种酶的活性中心和底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系，活性中心与底物分子结合就启动了化学反应。曲线解读：酶A可催化底物水解，酶B则与“无酶”相同，说明酶催化具有专一性。模型解读(3)作用条件较温和曲线解读：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。3.酶促反应速率的影响曲线分析(1)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线(2)温度和pH对酶促反应速率的影响据图可知，不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH也不变，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。

3、(3)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响底物浓度对酶促反应速率的影响酶浓度对酶促反应速率的影响特别提醒(1)酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。(2)温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触，进而影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。(3)同一个体不同细胞中，酶的种类和数量不完全相同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。(1)源于必修1 P74“跨学科视角”：与酶相比，无机催化剂催化反应范围广，一种催化剂可以催化多种反应，例如酸可催化蛋白质、脂肪、淀粉水解，所以在证明pH对酶的

4、活性的影响时，底物不能选择蛋白质、脂肪、淀粉。(2)源于必修1 P77正文和“旁栏信息”：酶的适宜pH一般在68之间。动物体内的酶最适温度一般为3540 ，植物体内酶的最适温度一般为4550 ，微生物体内酶的最适温度差别较大。考向一酶的本质、作用与特性的综合分析1下列关于酶的叙述正确的是()酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率蛋白酶能催化不同的蛋白质水解，因此酶不具有专一性细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定酶是由具有分泌功能的细胞产生的酶既可作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物A B C D答案D解析酶大部分是蛋白质、少量是RNA，

5、蛋白质类的酶能与双缩脲试剂反应呈紫色，RNA类的酶不能，错误；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，错误；酶的专一性是指：酶能催化一种或一类化学反应，错误；细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关，错误；几乎所有活细胞均能产生酶，错误；酶催化相应的化学反应时属于催化剂，酶被分解时作为反应的底物，正确。2温度会影响酶促反应速率，其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是()A随着温度的升高，底物分子具有的活化能增加B处于曲线c中1、2位点酶分子活性是相同的C酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共

6、同作用的结果D酶适于低温保存，原因是底物分子的能量低答案C解析由图可知，随着温度的升高，底物分子具有的能量增加，A错误；处于曲线c中1、2位点酶促反应速率相等，但酶分子活性不一定相同，B错误；由图可知，底物分子的能量与酶空间结构都会影响酶促反应速率，C正确；酶适于低温保存，原因是低温只是抑制酶活性，不会使酶变性失活，D错误。考向二酶促反应速率的影响因素3(2022江苏高邮高三模拟)如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述错误的是()A影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pHB甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率的因素不相同C乙曲线中，d点与f点酶的

7、空间结构都被破坏且不能恢复D丙曲线中，g点时对应因素升高，酶的活性不能到达h点答案C解析分析题图可知，甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系，a点的限制因素是底物浓度，b点时底物达到饱和状态，限制酶促反应速率的因素不再是底物浓度；乙曲线是温度对酶活性的影响曲线，d点是低温条件，酶的活性很低，但是酶的空间结构没有被破坏，温度恢复，酶的活性可恢复，f点是高温条件，高温使酶的空间结构发生改变，即使温度降低，酶的空间结构也不能恢复；丙曲线是pH对酶活性的影响曲线，g点时pH过低，酶的空间结构发生改变，pH升高，酶的活性不能恢复，故不能到达h点。4(多选)下图为最适温度下酶促反应曲线，Km表示反应速率为1/

8、2Vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析正确的是()A适当升高温度，Vmax和Km均会增大B加入非竞争性抑制剂，Vmax降低C加入竞争性抑制剂，Km值降低DKm值越大，酶与底物亲和力越低答案BD解析由题干可知，图中曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化，温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢，故适当升高温度，Vmax会减小，A错误；非竞争性抑制剂与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，反应物不能与活性部位结合，故加入非竞争性抑制剂，导致Vmax

9、降低，B正确；竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争酶的活性部位，从而降低底物与酶结合的机会，使反应速率降低，故加入竞争性抑制剂，会导致Km值增大，C错误；Km表示反应速率为1/2Vmax时的底物浓度，酶与底物亲和力越高，酶促反应速率越大，则Km值越小；说明Km值越大，酶与底物亲和力越低，D正确。考点二探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素1探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(1)实验步骤试管编号12注入可溶性淀粉溶液2 mL注入蔗糖溶液2 mL注入新鲜的淀粉酶溶液2 mL2 mL37 水浴保温5 min新配制的斐林试剂2 mL2 mL水浴加热1 min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀(2

10、)实验结果和结论：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。(3)上述实验中不能(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。(4)该实验的自变量是底物的种类；因变量是底物是否被淀粉酶水解。本实验设计思路是探究同一种酶是否能催化不同底物水解。2探究温度对酶活性的影响(1)实验原理反应原理鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。

11、(2)实验步骤和结果取6支试管，分别编号为1与1、2与2、3与3，并分别进行以下操作。试管编号112233实验步骤一2 mL淀粉酶溶液2 mL可溶性淀粉溶液2 mL淀粉酶溶液2 mL可溶性淀粉溶液2 mL淀粉酶溶液2 mL可溶性淀粉溶液二在冰水中水浴5 min在60 温水中水浴5 min在沸水中水浴5 min三1与1试管内液体混合，摇匀2与2试管内液体混合，摇匀3与3试管内液体混合，摇匀四在冰水中水浴数分钟在60 温水中水浴数分钟在沸水中水浴数分钟五取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象实验现象呈蓝色无蓝色出现呈蓝色结论酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性3.探究

12、pH对酶活性的影响(1)实验原理反应原理(用反应式表示)2H2O2eq o(,sup7(过氧化氢酶)2H2OO2。鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响O2的生成速率，可用滤纸片升起的速度来检验O2的生成速率。(2)实验步骤和结果1实验材料选择时的注意事项(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，能否选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料？提示不能，因为过氧化氢(H2O2)在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果，所以不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料。(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，能否选用淀粉和淀粉酶作为实验材料？提示不能，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快

13、，从而影响实验结果。(3)在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，宜选用蛋白块(填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反应底物，同时探究酶活性的观测指标是相同时间内蛋白块体积的变化。2实验步骤和结果检测的注意事项(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应在何时进行混合？提示先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的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。(3)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

14、碘液，不能选用斐林试剂的原因是什么？提示因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。考向探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素5为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了4套方案，如表所示。下列相关叙述正确的是()方案催化剂底物pH温度胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白块中性室温淀粉酶淀粉、蔗糖适宜适宜蛋白酶蛋白质适宜不同温度过氧化氢酶、氯化铁溶液过氧化氢强酸性室温A.方案的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是酶的种类B方案的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测C方案的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测D方案的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生

15、气泡数较多答案B解析在探究pH对酶活性的影响实验中，自变量是pH，A错误；淀粉酶能将淀粉分解，不能将蔗糖分解，利用斐林试剂检测生成物可以达到目的，B正确；由于蛋白酶的化学本质是蛋白质，能够与双缩脲试剂发生紫色反应，故不能用双缩脲试剂检测蛋白质是否被分解，C错误；在高温、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构遭到破坏，导致酶变性失活，因此强酸性条件下，过氧化氢酶失活，不能用于验证酶的高效性，D错误。6(2022苏州高三模拟)丝瓜果肉中邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物质，褐色物质在410 nm可见光下有较高的吸光值(OD值)，且褐色物质越多，OD值越高。经测定PPO的最适pH为

16、5.5。科学家利用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响，实验结果如下图。下列说法正确的是()A实验过程中应将酶和底物混合后在相应温度下保温B应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液和邻苯二酚溶液C丝瓜果肉PPO粗提液的制备和保存应在35 条件下进行D可在3540 间设置温度梯度实验以更精确测定PPO的最适温度答案B解析实验应该将酶和底物先分别放在相应的温度条件下一段时间，再将相应温度下的酶和底物混合，因为酶具有高效性，若先将酶和底物混合(反应已经进行)，再放于相应温度下保温，得不到相应的实验效果，A错误；因为该多酚氧化酶(PPO)的最适pH为5.5，pH是

17、无关变量，在实验时，应该保持酶在最适pH下反应，因此该实验应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液和邻苯二酚溶液，B正确；酶在高温下会失活，要保证多酚氧化酶(PPO)的结构不受破坏，需要在低温下保存，C错误；35 时多酚氧化酶(PPO)活性为各组中的最高，为了更精确测定PPO的最适温度，应在3040 之间设置温度梯度，D错误。重温高考真题演练1(2020海南，8)下列关于胰蛋白酶和胰岛素的叙述，正确的是()A都可通过体液运输到全身B都在细胞内发挥作用C发挥作用后都立即被灭活D都能在常温下与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应答案D解析胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通过导管运输至消化道内发挥作用，

18、而胰岛素由胰岛B细胞分泌，可通过血液运输至全身，A错误；胰蛋白酶在消化道内发挥作用，而胰岛素通过与靶细胞质膜上的受体结合，进而调节靶细胞的代谢活动，二者均不在细胞内发挥作用，B错误；胰蛋白酶在催化反应前后性质不改变，胰岛素发挥作用后会被灭活，C错误；胰蛋白酶和胰岛素的化学本质都是蛋白质，都能在常温下与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。2(2020北京，4)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH7.0、20 条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了()A悬

19、液中酶的浓度 BH2O2溶液的浓度C反应体系的温度 D反应体系的pH答案B解析提高酶的浓度能够提高反应速率，不能提高生成氧气的量，A错误；提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，可使产物的量增加，B正确；适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误；改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。3(2016全国，3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是()A加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D加

20、入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量答案C解析测定酶活力的影响因素时，在改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，C项所述操作顺序正确。4(2021湖北，2)很久以前，勤劳的中国人就发明了制饴(麦芽糖)技术，这种技术在民间沿用至今。麦芽糖制作的大致过程如图所示。下列叙述正确的是()A麦芽含有淀粉酶，不含麦芽糖B麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成C5560 保温可抑制该过程中细菌的生长D麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低答案C解析在麦芽中存在麦芽糖，A错误；麦芽糖由2分子葡萄糖脱水缩合而成，B错误；一般而言，植物体内酶的最适温度高于动物，故麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度高，D错误。5(2016全国，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 )、B组(40 )和C组(60 )，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如下图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是_组。(2)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_。(3)如果