创新设计高考总复习全国生物必修1第3单元细胞的能量供应和利用第8讲细胞的能量供应和利用省公开课金奖全

第8讲酶本质、特征及相关试验探究[最新考纲]

1.酶在代谢中作用(Ⅱ)。2.试验：探究影响酶活性原因。1/66考点一酶本质和作用1.酶本质及作用化学本质绝大多数是_________少数是________合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所__________主要是细胞核起源普通来说，_________都能产生酶生理功效含有________作用作用原理降低化学反应__________蛋白质RNA核糖体活细胞催化活化能2/66■助学巧记巧记酶概念“二、一、一、一”3/662.酶作用原理如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应能量改变过程。4/66(1)无酶催化反应曲线是

。(2)有酶催化反应曲线是

。(3)ca段含义是在无催化剂条件下，反应所需要活化能。(4)ba段含义是酶

。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将

移动。②①降低活化能向上5/663.比较过氧化氢在不一样条件下分解(1)试验流程小、少、慢大、多、快6/66(2)变量分析：产生气泡数目多少温度7/664.酶本质探索(连一连)提醒(1)－e

(2)－a

(3)－c

(4)－d

(5)－b8/661.甲、乙两种酶用同一个蛋白酶处理，酶活性与处理时间关系以下列图所表示，请思索：(1)甲、乙两种酶化学本质分别是什么？请说出判断依据。(2)乙酶活性改变机制是什么？其活性能否恢复？(3)欲让甲、乙两种酶改变趋势换位，应加入何类酶？9/66提醒

(1)观察曲线图可知，甲酶活性一直保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶降解，则甲酶化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。(2)乙酶被降解过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失，这种活性改变不可逆转，故无法恢复。(3)RNA水解酶。10/662.以下是与酶相关两个试验，请仔细分析并思索：(1)试验一目标及结论①②分别是什么？(2)试验二目标及组①作用是什么？组②中“？”处内容是什么？11/66提醒

(1)探究酶化学本质，结论①内容：该酶是蛋白质；结论②内容：该酶是RNA。(2)验证酶催化作用；组①作用是作为“对照组”；组②“？”处内容为“等量对应酶溶液”。12/66酶化学本质1.(·海南卷，4)关于生物体产生酶叙述，错误是(

)A.酶化学本质是蛋白质或RNAB.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁解析植物细胞细胞壁由纤维素和果胶组成，细菌细胞壁由肽聚糖等物质组成，而酶含有专一性，纤维素酶只能催化水解纤维素，D错误。答案

D13/662.(·山西康杰中学等联考)以下关于酶叙述正确是(

)A.酶是由腺细胞合成含有催化作用有机物B.全部酶用双缩脲试剂进行检测都能够展现紫色反应C.酶分子在催化反应完成后马上被降解成氨基酸D.消化酶在消化腺细胞内合成并分泌到细胞外过程中共穿过0层磷脂双分子层14/66解析酶是由活细胞合成含有催化作用有机物，A错误；酶化学本质多数是蛋白质，少许是含有催化活性RNA，蛋白质用双缩脲试剂进行检测都能够展现紫色反应，RNA不能，B错误；酶分子在催化反应完成后能够被再次利用，C错误；消化酶经合成并分泌到细胞外过程是胞吐作用，不穿过膜，故共穿过0层磷脂双分子层，D正确。答案

D15/66(1)从酶化学本质上讲，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。在高中教材中常见一些酶(如淀粉酶、蛋白酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)，若无尤其说明，其本质都是蛋白质。(2)若题目信息中通知某催化功效物质经蛋白酶处理后“丧失活性”，则该酶为蛋白质，仍具活性，则该酶为RNA。16/66酶作用1.(·课标Ⅱ，6)关于酶叙述，错误是(

)A.同一个酶可存在于分化程度不一样活细胞中B.低温能降低酶活性原因是其破坏了酶空间结构C.酶经过降低化学反应活化能来提升化学反应速度D.酶既能够作为催化剂，也能够作为另一个反应底物解析低温只能降低酶活性，并没有改变酶空间结构，当温度回到最适温度时，酶催化效率依然能够到达最大；而高温、强酸和强碱会破坏酶空间结构，从而造成酶活性降低甚至丧失，所以B错误。答案

B17/662.(·安徽六校联考)下列图表示某反应进行时，有酶参加和无酶参加能量改变，则以下叙述正确是(

)A.此反应为放能反应B.曲线Ⅰ表示有酶参加C.E1为反应前后能量改变D.酶参加反应时，所降低活化能为E418/66解析曲线Ⅱ是有酶催化条件下能量改变，其降低活化能为E4，反应前后能量改变应为E3，反应产物能量值比原料高，反应应为吸能反应。答案

D19/661.对酶在细胞代谢中作用了解2.高考常考10种酶及其作用归纳(1)酶只能催化热力学上允许进行反应。(2)酶经过降低活化能加紧化学反应速率。(3)酶只提升化学反应速率，缩短反应时间，不会改改变学平衡位置。(4)在反应前后，酶化学性质和数量将保持不变。(1)DNA聚合酶：将单个脱氧核苷酸经过磷酸二酯键连接成链。(2)DNA连接酶：将两个DNA片段连接起来。20/66(3)RNA聚合酶：将单个核糖核苷酸连接成链，并能够在转录时打开DNA碱基对间氢键。(4)解旋酶:在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对之间氢键。(5)ATP水解酶：能打开远离腺苷高能磷酸键。(6)ATP合成酶：能连接远离腺苷高能磷酸键。(7)限制性核酸内切酶：识别特定核苷酸序列，从固定切点切开磷酸二酯键。(8)蛋白酶:将蛋白质部分肽键切断,得到不一样肽链和氨基酸。(9)纤维素酶、果胶酶：水解纤维素、果胶，破坏植物细胞壁。(10)胰蛋白酶、动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶——第一次为用其处理“剪碎组织”以使分散成单个细胞，第二次为“用其处理贴于瓶壁生长细胞”。21/66考点二酶作用特征及影响原因（5年8考）1.酶特征(1)

：催化效率约是无机催化剂107～1013倍。(2)

：每一个酶只能催化某

化学反应。(3)作用条件较温和：在

条件下，酶活性最高；

会使酶空间结构遭到破坏而失活；

条件下酶活性很低，但空间结构稳定。高效性专一性一个或一类最适温度和pH高温、过酸、过碱低温22/662.酶特征相关模型分析(1)酶高效性①与无机催化剂相比，酶催化效率

。②酶只能缩短到达化学平衡所需时间，不能改改变学反应

。更高平衡点23/66(2)酶专一性①图像模型解读解读：图中

表示酶，

表示被酶催化底物，E、F表示B被分解后产生物质，C、D表示

物质。②曲线模型解读AB不能被A催化24/66加入酶B反应速率和无酶条件下反应速率相同，说明

。加入酶A反应速率随反应物浓度增大显著加紧，说明

。酶B对此反应无催化作用酶含有专一性25/66(3)影响酶促反应速率原因分析成正比加紧最大最强不发生会不一样会26/66最适pH也不变不影响27/661.真题重组判断正误(1)如图在t时加酶后反应曲线由Ⅰ变为Ⅲ(·广东卷，36A)(

)(2)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会造成淀粉酶活性发生改变(·海南卷，T4B)(

)√×28/66(3)不一样酶最适温度可能相同(·海南卷，T3A)(

)(4)伴随温度降低，酶促反应活化能下降(·海南卷，T3B)(

)(5)酶活性最高时温度不适合酶保留(·海南卷，T3C)(

)√×√29/66以上内容侧重于酶本质、酶催化特征及酶活性影响原因考查；相关内容对应教材P78～85，把握酶作用三大特征及相关内涵是解题关键。30/662.(教材必修1P78“问题探讨”思索内容改编)1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙试验：将肉块放入小巧金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发觉笼内肉块消失了，以下叙述错误是(

)A.该试验要处理问题是：鸟类胃是否只有物理性消化，没有化学性消化B.该试验推论是“是胃内化学物质将肉块分解了”C.欲证实相关推论可搜集胃内化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解D.胃内化学物质只能在胃内发挥“分解肉块”作用，若该物质“提取出来”，则不能将肉块分解31/66解析胃内化学物质中含“胃蛋白酶”，即使在胃外，也能将肉块分解。答案

D32/66酶作用特征1.(·江苏卷)以下关于酶叙述，正确是(

)A.发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B.口服多酶片中胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C.用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快D.洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶活性解析高烧使体温升高，降低了体内酶活性而不是失活，使消化功效减退，造成食欲减退，A错误；口服多酶片因为有糖衣保护使胰蛋白酶抵达小肠才被释放，发挥作用，B正确；在一定范围内，温度越低，酶活性越低，果汁中果胶分解速度越慢，C错误；洗衣粉中碱性蛋白酶在弱碱性条件下活性最强，D错误。答案

B33/662.下列图是验证“酶催化效率”活动示意图。甲、乙两试管中发生现象可用于证实酶含有(

)A.高效性 B.专一性 C.多样性 D.易变性解析二氧化锰属无机催化剂，它和肝脏研磨液中过氧化氢酶相比较，经过后者催化产生较多气泡或气泡产生速率快可用于验证酶具高效性。答案

A34/66影响原因制约酶活性机理(1)高温、过酸、过碱——可破坏酶分子空间结构而造成酶永久性失活(不可逆转)。(2)低温——仅抑制酶活性，并不破坏酶分子空间结构，当温度适当升高时活性尚可恢复。(3)酶活性还受一些激活剂或抑制剂影响，前者可提升酶活性，后者则降低酶活性。35/66酶活性影响原因曲线模型分析【典例】

(·全国课标卷Ⅱ，29)为了研究温度对某种酶活性影响，设置三个试验组：A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃)，测定各组在不一样反应时间内产物浓度(其它条件相同)，结果如图。回答以下问题：36/66(1)三个温度条件下，该酶活性最高是________组。(2)在时间t1之前，假如A组温度提升10℃，那么A组酶催化反应速度会________。(3)假如在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量底物，其它条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是_________________________。(4)生物体内酶化学本质是________，其特征有____________________________________________________(答出两点即可)。37/66[慧眼识图获取信息]答案(1)B

(2)加紧(3)不变60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性、专一性38/66【对点小练】(·江西师大附中月考)如图曲线b表示在最适温度和pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率关系。据图分析正确是(

)A.增大pH，重复该试验，A、B点位置都不变B.B点后，升高温度，酶活性增加，曲线将展现c所表示改变C.酶量增加后，图示反应速率可用曲线a表示D.反应物浓度是限制曲线AB段反应速率主要原因39/66解析题干中提出“曲线b表示在最适温度和pH条件下”，所以假如增大pH，酶活性会下降，A、B点位置都会下移，故A错误；曲线b是在最适温度条件下测得，假如升高温度，酶活性将会下降，反应速率应在B点后下降，故B错误；曲线b在B点时反应速率不再增加，这是受酶数量限制，所以假如酶量增加，图示反应速率可用曲线c表示，故C错误；图中能够看出，在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关，所以反应物浓度是限制曲线AB段反应速率主要原因，故D正确。答案

D40/66“四看法”分析酶促反应曲线41/66考点三与酶相关试验探究——“三法”探究酶本质及特征（5年6考）方法1用“试剂检测法”判定酶本质可采取“试剂检测法”或“蛋白酶水解法”确认酶化学本质——若酶为蛋白质，则遇

试剂可呈紫色，而且用蛋白酶处理可失活。同理若为RNA，则遇

呈红色，且用蛋白酶处理仍具生物活性，而用

酶处理会丧失活性。双缩脲吡罗红RNA水解42/66方法2用“对比试验法”探究或验证酶高效性、专一性及影响酶活性原因(1)验证酶高效性①设计思绪验证酶高效性方法是“对比法”，试验变量为

，因变量为底物反应速率进行比较。不一样类型催化剂43/66②设计方案项目试验组对照组材料等量同一个底物试剂与底物相对应“酶溶液”(如生物材料研磨液)等量“__________”现象反应速率很快，或反应用时短反应速率迟缓，或反应用时长结论酶含有__________无机催化剂高效性44/66(2)酶专一性试验探究方法——对比法①设计思绪：常见方案有两种，即底物相同但酶不一样或底物不一样但酶相同，最终经过观察酶促反应能否进行得出结论。②设计方案另一底物不被分解另一个酶液不被分解45/66③结果分析：依据底物性质选取对应试剂检测，若试验组底物被分解，对照组底物不被分解，则证实酶具专一性。④试验成功关键点若选择淀粉、蔗糖、淀粉酶做酶专一性试验，最好选取

检测反应物是否被分解，普通不选取

，因其无法检测

是否被分解。斐林试剂碘液蔗糖46/66方法3用“梯度法”探究影响酶活性原因(温度或pH)(1)设计思绪：设计试验时需设置

试验组进行

对照，最终依据试验现象得出结论。酶促反应所需时间最短一组对应温度(或pH)最靠近

。相邻组间差值(即梯度值)越

，测定最适温度(或pH)就越准确。一系列不一样温度（或pH）相互最适温度（或pH）小47/66(2)设计方案组别编号12…n试验材料等量同种底物和酶温度(或pH)t1(或a1)t2(或a2)…tn(或an)衡量指标相同时间内，各组酶促反应中生成物量多少，或底物剩下量多少试验结论生成物量______一组，或底物剩下量______一组对应温度(或pH)最靠近最适温度(或pH)最多最少48/66【典例1】

(·全国课标卷Ⅰ，3)若除酶外全部试剂已预保温，则在测定酶活力试验中，以下操作次序合理是(

)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量D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物量49/66解析测定酶活力影响原因时，在改变被探究原因之前，务必预防酶与底物混合，故只有C选项所述操作次序正确。答案C50/66【典例2】

(·全国卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性影响，设计了以下试验步骤：①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%淀粉液1mL。②各试管中分别加入适当浓度唾液稀释液1mL，摇匀。③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且适当。④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。⑤观察各试管溶液颜色，经过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用最适pH。51/66上述试验步骤中有2处错误，请更正并说明更正理由(不考虑试剂浓度和加入量、pH梯度以及试验重复次数)，方便试验能得到正确预期结果。(1)_____________________________________________。(2)_____________________________________________。解析

(1)酶活性受温度影响，本题探究是pH对酶活性影响，所以，温度应为无关变量，必须适宜，而70℃恒温水浴温度过高，会造成5组试管中酶因高温而失活，最终使不一样pH下试验结果一样。(2)本题使用是斐林试剂，经过检测产物生成量来确定酶活性高低，用斐林试剂判定还原糖必须要加热，假如不加热，则任何一组都不会发生颜色反应。答案

(1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用最适温度为37℃(2)在观察各试管中溶液颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色52/66酶化学本质、特征、影响原因及其在细胞代谢中作用及相关试验探究等是本专题高频考点，题目现有选择题，又有非选择题。选择题通常是综合考查与酶相关叙述判断，或经过图示及坐标曲线考查对酶相关知识分析了解，非选择题则以试验设计与分析形式考查酶特征，如、、、全国卷均考查了酶相关试验设计。53/66【对点小练】(原创)下表为某探究试验步骤，请分析并回答以下问题：序号加入试剂或处理方法试管ABCabc1可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL///新鲜唾液淀粉酶溶液///1mL1mL1mL2保温5min37℃80℃0℃37℃80℃0℃3将a液加入到A试管中，b液加入到B试管中，c液加入到C试管中，摇匀4保温5min37℃80℃0℃

5滴入碘液，摇匀2滴2滴2滴6观察现象并统计

54/66(1)此探究试验课题名称是____________。(2)在此试验中，因变量是用________检测。A、B、C三支试管中，________试管中酶活性最高。(3)试验结束后，将B试管所处温度降到唾液淀粉酶适宜温度，现象是_______________________________________________。(4)有些人提议用淀粉酶探究温度对酶活性影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性影响，而不能将试验所用酶交换，试说明提出此提议理由：___________________________________。55/66解析

(1)从表中信息可知，温度是自变量，所以本试验探究是温度对酶活性影响。(2)可溶性淀粉在唾液淀粉酶作用下可被分解为还原糖，淀粉遇碘变蓝，还原糖遇碘颜色不发生改变，所以可用碘液来检测因变量。唾液淀粉酶最适温度是37℃，所以A试管中酶活性最高。(3)试验时，B试管所处温度为80℃，此时酶已失活，试验结束后，将B试管所处温度降到唾液淀粉酶适宜温度，酶活性不会恢复，故B试管中现象是没有发生改变。答案

(1)探究温度对酶活性影响(2)碘液A

(3)没有改变(4)酸能催化淀粉水解，过氧化氢随温度升高分解加紧，这些原因都会对试验结果造成干扰56/66酶活性试验探究中“三宜”“四不宜”

57/66易错·防范清零[易错清零]易错点1对酶产生场所、化学本质、作用、起源等存在系列误区点拨防范“酶”错误说法项目正确说法错误说法化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA酶本质是蛋白质产生部位普通来说，凡是活细胞都能产生酶(不考虑哺乳动物成熟红细胞)含有分泌功效细胞才能产生酶58/66合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成场所核糖体或细胞核等核糖体生理功效生物催化剂，只起催化作用酶含有调整、催化等各种功效起源生物体内合成有起源于食物作用场所既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用只有细胞内起催化作用温度影响低温影响酶活性，不破坏酶结构，但高温易使酶失活低温会引发酶变性失活59/66易错点2混同激素、酶、抗体等5类常考“专一性”物质点拨着眼于四角度比较“酶”与“激素”60/6