2025届高考 一轮复习 浙科版 酶是生物催化剂 学案 浙江

第2课时酶是生物催化剂课标要求1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。2.活动：探究酶催化的专一性、高效性。考点一酶的本质和作用1．酶的发现(连线)2．酶的本质和功能(1)酶活性：酶作用的强弱可用酶活性表示，酶活性一般是指单位酶量在单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。(2)活化能：化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键，使反应物活化并完成化学反应生成产物，这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。3．酶的作用机理分析(如图所示)4．酶的特性(1)专一性：一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。(2)高效性：反应效率极高。(3)酶作用需适宜的条件：酶的作用受许多因素的影响，如温度、pH和某些化合物等。(1)(必修1P70)酶作为生物催化剂，与无机催化剂(如MnO2、HCl、NaOH等)相比，在发挥作用过程中有哪些共同特点？酶除了具有催化功能外，可以调节生命活动吗？提示共同特点：①化学反应前后其数量和性质不变；②加快化学反应的速率，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点；③二者都能降低化学反应的活化能。催化(降低化学反应的活化能)是酶唯一的功能，它不具备调节生命活动的功能，也不作为能源(或组成)物质。(2)(必修1P71)辅酶的本质和作用特点？提示辅酶不是蛋白质，是维生素或由维生素衍生而成的，如转氨酶的辅酶。单独的辅酶没有催化活性，只有和相关的酶组合成“全酶”，才能发挥作用，并可以反复起作用。1．(2024·杭州高三联考)下列有关酶的叙述，正确的是()A．是由有分泌功能的细胞产生的B．有的从食物中获得，有的在体内转化而来C．组成酶的化学元素一定有C、H、O、ND．酶是具有生物催化作用的有机物，在细胞代谢中起调节作用答案C解析酶是活细胞产生的，并非只由有分泌功能的细胞才能产生，A错误；酶是由活细胞产生的，不能从食物中获得，B错误；大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N，RNA的组成元素是C、H、O、N、P，因此组成酶的化学元素一定有C、H、O、N，C正确；酶是具有生物催化作用的有机物，在细胞代谢中起催化作用，不具有调节作用，D错误。2．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．白细胞介素－2、溶菌酶都是免疫活性物质，均只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”的转变答案A解析在转录过程中，RNA聚合酶能使DNA解旋，以DNA的一条链为模板合成RNA，A正确；性激素的化学本质是固醇，在内质网中合成，B错误；白细胞介素－2、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，白细胞介素－2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。归纳提升教材中具有专一性的物质考点二活动：探究酶的专一性、高效性实验1．活动：探究酶的专一性(1)实验原理②用淀粉酶和蔗糖酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用本尼迪特试剂鉴定，根据是否有红黄色沉淀来判定淀粉酶和蔗糖酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。(2)实验步骤1取试管标记试管1试管2试管3试管4试管5试管62加淀粉溶液3mL—3mL—3mL—加蔗糖溶液—3mL—3mL—3mL3新鲜唾液——1mL1mL——4蔗糖酶————1mL1mL537℃水浴保温——15min6加本尼迪特试剂，并热水浴加热2mL2mL2mL2mL2mL2mL7观察并记录试管颜色变化无红黄色沉淀无红黄色沉淀有红黄色沉淀无红黄色沉淀无红黄色沉淀有红黄色沉淀(3)实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解，酶具有专一性。(4)变量分析①自变量：不同底物或不同酶液。②因变量：底物是否被分解或有无产物生成。③无关变量：试剂量、反应温度、pH等。2．活动：探究酶催化的高效性(1)实验原理：过氧化氢可被无机催化剂二氧化锰和生物催化剂过氧化氢酶(肝脏中)分解为H2O和O2。分别用一定量的二氧化锰和过氧化氢酶催化过氧化氢分解，观察两支试管中的气泡数或卫生香复燃程度，可以比较两者的催化效率。(2)实验步骤①标记试管1试管2加过氧化氢溶液3mL3mL②加催化剂鸡肝匀浆少许二氧化锰少许③观察气泡并记录快速产生大量气泡缓慢产生少量气泡卫生香复燃情况复燃且火焰明亮复燃但火焰较暗(3)实验结论：与无机催化剂相比，酶的催化活性极高，即酶具有高效性。3．(2024·嘉兴高三统考)某学习小组进行酶相关实验。实验分组如表，所有试管在37℃环境下静置30分钟后，加还原糖检测试剂并热水浴加热，观察结果。试剂试管1试管2试管3试管4试管5试管61%淀粉溶液4mL4mL4mL－－－蒸馏水－－1mL4mL4mL5mL淀粉酶溶液1mL－－1mL－－新鲜唾液－1mL－－1mL－下列叙述错误的是()A．若3号试管出现弱阳性反应，则可能是淀粉溶液受污染B．若4号试管出现阳性反应，则1号试管的阳性结果不能采信C．若3～6号试管皆不出现阳性反应，则1、2号试管结果能证明酶具有专一性D．若3～6号试管皆不出现阳性反应，则1、2号试管中阳性反应程度可能不同答案C解析3号试管加入的是1%淀粉溶液和蒸馏水，理论上不会发生淀粉的水解，即若加入本尼迪特试剂并热水浴加热是不会出现红黄色沉淀的，若3号试管出现弱阳性反应，则可能是淀粉溶液受污染，A正确；4号试管加入的是蒸馏水和淀粉酶溶液，1号试管中加入的是1%淀粉溶液和淀粉酶溶液，理论上4号试管没有底物淀粉，无法出现显色反应，若4号试管出现阳性反应，则1号试管的阳性结果不能采信，B正确；1号试管加入的是1%淀粉溶液和淀粉酶溶液，2号试管加入的是1%淀粉溶液和新鲜唾液，唾液中含有淀粉酶，即1、2号试管的底物和酶均相同，无法证明酶的专一性，C错误；若3～6号试管皆不出现阳性反应，即排除了无关变量对本实验的影响，由于1号和2号试管中加入的物质有所不同：1号加入的是淀粉酶，2号加入的是唾液，二者的有效成分均为淀粉酶，但是含量无法比较，故催化效果不一定相同，最终加入本尼迪特试剂并热水浴加热的显色程度可能不同，即1、2号试管中阳性反应程度可能不同，D正确。4．如图是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列相关叙述正确的是()A．①号与②号对照，说明加热能提高酶的活性B．①号与④号对照，可以验证酶具有高效性C．③号和④号装置应置于90℃水浴中进行D．pH是③号与④号的无关变量答案D解析由①号与②号对照可知，加热可以加快过氧化氢分解的速率，A错误；由①号与④号对照可知，酶能加快反应速率，说明酶具有催化作用，B错误；③号和④号装置应置于相同且适宜的温度下进行，C错误；对于③号和④号实验，自变量是催化剂的种类，pH属于无关变量，D正确。归纳提升(1)加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。(2)酶可以重复多次利用，不会立即被降解。(3)检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。(4)酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。1．(2023·浙江1月选考，8)某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是()A．温度B．底物C．反应时间D．酶量答案B解析由题干信息可知，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入过量底物，所以研究的因素是底物，B正确。2．(2023·浙江1月选考，11)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶，促进肝糖原分解成葡萄糖，提高血糖水平，机理如图所示。下列叙述正确的是()A．胰高血糖素经主动转运进入肝细胞才能发挥作用B．饥饿时，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化C．磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能D．胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性答案B解析胰高血糖素属于信息分子，不会进入肝细胞，需要与膜上特异性受体结合才能发挥作用，A错误；饥饿时，胰高血糖素分泌增加，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a，加快肝糖原的分解，以维持血糖浓度相对稳定，B正确；磷酸化酶a不能为肝糖原水解提供活化能，酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，C错误；根据题图无法判断胰岛素和磷酸化酶a的活性的关系，且磷酸化酶a存在于肝细胞内，胰岛素为大分子物质，不能直接进入细胞内发挥作用，D错误。3．(2022·浙江6月选考，10)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是()A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率答案B解析低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误；淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。4．(2020·浙江1月选考，8)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示，其中甲～戊代表生长必需的不同物质，①～⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长，而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是()A．突变型细菌缺乏酶①、②、③B．酶④与乙结合后不会改变酶④的形状C．酶②能催化乙转变为丙，也能催化丙转变为丁D．若丙→戊的反应受阻，突变型细菌也能生长答案D解析由于突变型细菌需要添加甲、乙、丁才能生长，说明突变型细菌缺乏酶①和③，A错误；酶与底物结合后会发生可逆的形变，B错误；酶具有专一性，C错误；若丙→戊的反应受阻，仍可通过乙→戊这一途径产生戊，故突变型细菌仍能生长，D正确。5．(2023·浙江6月选考，7)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。组别甲中溶液(0.2mL)乙中溶液(2mL)不同时间测定的相对压强(kPa)0s50s100s150s200s250sⅠ肝脏提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0ⅡFeCl3H2O2溶液000.10.30.50.9Ⅲ蒸馏水H2O2溶液00000.10.1下列叙述错误的是()A．H2O2分解生成O2导致压强改变B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时C．250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性答案C解析H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强