2025届高考生物一轮总复习学生用书必修1第三单元细胞的能量供应和利用第8讲降低化学反应活化能的酶考点一酶的本质作用和特性

第8讲降低化学反应活化能的酶【课标要求】1.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。2.活动：探究影响酶活性的条件。考点一酶的本质、作用和特性1．酶本质的探究历程[连一连]提示：①—f②—a③—c④—d、e⑤—b2．酶的作用和本质[易错提示]哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶。3．酶的作用机理分析(1)无催化剂催化的反应曲线是______________________(填序号)。(2)有酶催化的反应曲线是_____________________(填序号)。(3)表示无酶催化时反应的活化能的是______段。(4)表示有酶催化时反应的活化能的是______段。(5)酶降低的活化能是________段。(6)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。用加热的方法不能降低反应的活化能，但会________。4．酶的特性[易错提示]温度、pH是通过影响酶的空间结构，变更酶的活性，进而影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积，进而影响酶促反应速率的，并不影响酶活性。[答案自填]2.蛋白质RNA核糖核苷酸核糖体活细胞催化3.(1)②(2)①(3)AC(4)BC(5)AB(6)向上供应能量4.高效性专一性作用条件较和顺酶活性[教材命题点思索]1．酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，在发挥作用过程中有哪些共同特点？提示：①化学反应前后二者的数量和性质都不变；②都能加快化学反应的速率，缩短达到化学平衡的时间，但不能变更平衡点；③都能降低化学反应的活化能。2．探讨发觉，溶酶体内pH在5.0左右，含有多种酸性水解酶，这些酶合成的场所为__________，若这些水解酶少量进入细胞质基质不会引起细胞损伤，其缘由是______________________________________。提示：核糖体细胞质基质与溶酶体内的pH不同，导致酶活性降低或失活[模型命题点思索]3．图1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，图2表示将a、b两种物质混合，T1时加入酶C，在最适温度下这两种物质浓度的变更。据图分析并回答下列问题：(1)图1中A、B两种酶的化学本质是否相同？(2)图1中酶B活性变更的缘由是什么？(3)若图1中欲让A、B两种酶的变更趋势换位，应用哪种酶处理？(4)若图2中适当降低反应温度，分析T2如何变更。提示：(1)不相同。酶A活性不变，能抗拒蛋白酶的降解，则其化学本质不是蛋白质而是RNA；酶B能被蛋白酶破坏，活性降低，则其化学本质为蛋白质。(2)酶B被降解的过程中，其分子结构发生变更，从而使其活性丢失。(3)用RNA水解酶处理。(4)图2为最适温度下的物质浓度变更，若适当降低反应温度，则达到反应平衡的时间会延长，T2会增大。1．酶的特性(1)高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。①物理模型——“锁钥学说”。图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。②曲线分析。酶A只能催化底物A参与的反应，说明酶具有专一性。(3)酶的作用条件较和顺。①在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。2．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)的变更不影响酶作用的最适温度(pH)。(3)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响。①底物浓度对酶促反应速率的影响。②酶浓度对酶促反应速率的影响。考向1酶的本质、作用和特性1．(2024·广东选择考)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是()A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质解析：选C。揉捻即将茶叶揉成条状，适度揉出茶汁，这个过程会破坏细胞的结构，有利于茶叶中的多酚氧化酶与茶多酚接触，A项正确；温度会影响酶的活性，发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性，B项正确；发酵液的酸碱性会影响酶的活性，发酵时有机酸含量增加会使发酵液的pH降低，进而影响多酚氧化酶的活性，C项错误；为防止过度氧化影响茶品质，可通过高温使多酚氧化酶变性失活，D项正确。2．(2024·茂名高三期中)在生命活动中，酶、激素、神经递质、抗体、tRNA等都有确定的专一性。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．性激素的合成须要mRNA和核糖体的参与C．细胞因子、溶菌酶都是免疫活性物质，均在其次道防线中发挥作用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”的转变解析：选A。RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂，A项正确；性激素的化学本质是固醇，其合成不须要mRNA和核糖体参与，B项错误；细胞因子、溶菌酶都是免疫活性物质，溶菌酶可以在第一道和其次道防线中发挥作用，细胞因子在第三道防线中发挥作用，C项错误；神经递质通过与突触后膜上的特异性受体结合，使突触后神经元发生“化学信号→电信号”的转变，D项错误。考向2影响酶活性的因素3．下图是某生物爱好小组用淀粉和淀粉酶探究酶活性影响因素时绘制的试验结果图(试验中用盐酸创建酸性条件，盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述错误的是()A．试验中温度、淀粉用量、淀粉酶的浓度等为无关变量B．pH为1时淀粉酶可能已经失活，淀粉发生分解是盐酸起催化作用C．pH为3和9时淀粉剩余量相同，说明两种条件下淀粉酶的酶活性相同D．试验中用适量的H2O2和过氧化氢酶代替淀粉和淀粉酶作试验材料更为科学解析：选C。分析题图可知，pH为3和9时淀粉剩余量基本相等，而由于淀粉在酸性条件下易分解，因此pH为3时的酶活性小于pH为9时的酶活性，C项错误。4．(2024·汕头高三期末)下图abc与abd为不同类型的酶促反应试验曲线，下列有关曲线的推断错误的是()A．若曲线abc为温度影响酶活性的曲线，c点时酶空间结构发生变更，所含有的肽键数比b点时少B．若曲线abc为pH影响酶活性的曲线，则b点时酶的最适温度和a点时酶的最适温度相同C．若x为底物浓度，y可表示反应速率，则曲线abd中bd段不再增加可能是受酶浓度的限制D．若曲线abd为某一化学反应产物的产量随时间变更的曲线，bd段不再增加的缘由可能是底物已消耗完解析：选A。若曲线abc为温度影响酶活性的曲线，c点时酶空间结构发生变更，是因为高温破坏了酶