2014年高考生物大一輪復習 第三單元 第9講 降低化學反應活化能的酶教案

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1、2014年高考生物大一輪復習 第三單元 第9講 降低化學反應活化能的酶 1． 涵蓋范圍 本單元包括必修1第五章內(nèi)容，即與能量供應和利用密切相關的兩類重要物質(zhì)——酶和ATP；兩種重要的生理過程——光合作用和細胞呼吸。 2． 考情分析 (1)考查力度：重點必考內(nèi)容，所占分值比重較大。 (2)考查內(nèi)容 ①酶與ATP a．通過與無機催化劑相比，理解酶的特性。結合圖文轉換，分析影響酶活性的曲線、圖表等。 b．掌握ATP的結構，比較不同生物中ATP合成途徑的不同。 ②光合作用與細胞呼吸 a．運用圖文結合法使光合作用與細胞呼吸的場所、物質(zhì)變化的關系形象化、直觀化，便于理解和記憶。 b．

2、以圖表、曲線形式表示環(huán)境因素對光合作用和細胞呼吸的影響，強化坐標曲線的分析，關注曲線特殊點和線段的意義，掌握分析曲線的規(guī)律方法。 c．歸納有關光合作用和細胞呼吸的實驗設計的規(guī)律方法，注重實驗過程中實驗變量的確定與控制，以及實驗預測、推斷及相關結論分析。 (3)考查題型 ①選擇題考查某些小的考點，如ATP的分子結構、酶的本 質(zhì)及特性等。 ②簡答題以圖解、曲線、計算的形式考查兩大生理過程。 ③實驗題考查酶活性、光合作用和細胞呼吸的影響因素。 3． 復習指導 (1)復習線索 以上述能量的轉化過程為線索，系統(tǒng)復習光合作用、細胞呼吸過程并輻射ATP和酶的有關知識。 ②CO2＋H2

3、OO2＋(CH2O)酶,CO2＋H2O＋能量 以物質(zhì)的合成與分解為主線，將光合作用與細胞呼吸有機聯(lián)系起來進行復習。 (2)復習方法 ①圖解法：光合作用、細胞呼吸過程圖解以及與葉綠體、線粒體結構模式圖有機結合。 ②比較法：列表比較光合作用和細胞呼吸、光反應和暗反應、有氧呼吸和無氧呼吸等。 ③實踐聯(lián)系：光合作用、細胞呼吸原理在實踐中的應用。 第9講　降低化學反應活化能的酶 [考綱要求]　1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)。2.實驗：探究影響酶活性的因素。 一、酶的作用與本質(zhì) 1． 酶催化作用的原理：降低化學反應的活化能。 2． 酶的概念 判一判　(1)酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用

4、 (　×　) (2)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì) (　×　) (3)酶催化作用的實質(zhì)是提高化學反應的活化能，使化學反應順利進行 (　×　) (4)細胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶 (　×　) 提示　在葉綠體、線粒體中含有，而葉綠體、線粒體都屬于細胞質(zhì)。 (5)細胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶 (　√　) 3． 酶本質(zhì)的探索

5、(連一連) 二、酶的特性 1． 高效性：催化效率約是無機催化劑的107～1013倍。 2． 專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 3． 作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。 [解惑]　酶與無機催化劑的相同之處： (1)化學反應前后數(shù)量和性質(zhì)不變。 (2)加快化學反應的速度，縮短達到平衡的時間，但不能改變平衡點。 (3)都能降低化學反應的活化能。 [巧記]　酶的來源與特性：活細胞內(nèi)來合成，降低化能是本領，高效專一需溫和，催化反應屬它行。 考點一　聚焦酶的本質(zhì)、作用和特性 結合教材完善下表內(nèi)容 項目 內(nèi)容 解讀 化學本質(zhì)

6、 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA 合成原料為氨基酸或核糖核苷酸 產(chǎn)生部位 活細胞 (1)由活細胞產(chǎn)生(哺乳動物成熟的紅細胞除外) (2)合成場所：核糖體或細胞核 (3)作用場所：細胞內(nèi)、細胞外或體外 生理功能 催化作用 反應前后其本身的量和化學性質(zhì)不變 作用機理 降低化學反應的活化能 使反應在溫和條件下快速進行 酶的特性 高效性 催化效率是無機催化劑的107～1013倍 專一性 每種酶只催化一種或一類化學反應 溫和性 (1)強酸、強堿和高溫能使酶永久失活，其原因是能破壞蛋白質(zhì)的空間結構，引起蛋白質(zhì)變性 (2)低溫僅是降低酶的活性，由低溫恢復至適宜溫度時

7、，酶活性可以恢復 易錯警示　酶與激素的比較 項目 酶 激素 來源及 作用場所 活細胞產(chǎn)生；細胞內(nèi)或細胞外 專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細胞產(chǎn)生；細胞外發(fā)揮作用 化學本質(zhì) 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA 固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等 生物功能 催化作用 調(diào)節(jié)作用 共性 在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少 1． (2011·新課標全國卷，2)甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活 性與處理時間的關系如右圖所示。下列分析錯誤的是 (　　) A．甲酶能夠抵抗該種蛋白酶降解 B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA C．乙

8、酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì) D．乙酶活性的改變是因為其分子結構的改變 答案　B 解析　觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，說明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解；從酶的化學成分上來看，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是RNA，甲酶有可能是具有生物催化作用的RNA；乙酶的活性不斷降低，說明能被該種蛋白酶降解，其本質(zhì)為蛋白質(zhì)；乙酶被降解的過程中其分子結構會發(fā)生改變。 2． 下列關于酶的敘述中，正確的是 (　　) A．人體中酶的活性受溫度、pH的影響，并只能在人體的內(nèi)環(huán)境中起作用 B．酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾

9、基體的加工等幾個階段 C．與光合作用有關的酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中 D．酶均是由腺細胞合成的，具有高效性、專一性 答案　C 解析　酶的活性受溫度、pH的影響，消化酶在消化道內(nèi)起催化作用，消化道不屬于內(nèi)環(huán) 境；有的酶是RNA，不在核糖體上合成；活細胞能合成酶(哺乳動物成熟的紅細胞除外)， 用于自身代謝需要，因此A、B、D所述錯誤。光合作用光反應的酶分布在類囊體薄膜 上，暗反應的酶分布在葉綠體基質(zhì)中，C正確。 考點二　聚焦分析與酶有關的圖像與曲線 1． 酶高效性的曲線 (1)如圖表示未加催化劑時，生成物濃度隨時間的變化曲線，請在圖中繪出加酶和加無機催化劑的條件時的

10、變化曲線。 答案 (2)由曲線可知：酶比無機催化劑的催化效率更高；酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，不改變化學反應的平衡點。因此，酶不能(“能”或“不能”)改變最終生成物的量。 2． 酶專一性的曲線 (1)在A反應物中加入酶A，反應速率較未加酶時的變化是明顯 加快，說明酶A能催化該反應。 (2)在A反應物中加入酶B，反應速率和未加酶時相同，說明酶B 不能催化該反應。 3． 影響酶活性的曲線 (1)分析圖A、B可知，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。 (2)分析圖A、B中曲線的起點和終點有何特點？思考原因是什么？

11、 答案　過酸、過堿、高溫都會使酶失去活性，而低溫只是使酶的活性降低。前者都會使酶的空間結構遭到破壞，而后者并未破壞酶的分子結構。 (3)分析圖C中的曲線，反應溶液中pH的變化是否會影響酶作用的最適溫度呢？不會。 (4)若將A圖中的橫坐標改為底物濃度或酶濃度，曲線又該如何畫呢？請在下面的坐標系中繪出。 答案　 文字說明：酶量一定的條件下，在一定范圍內(nèi)隨著底物濃度的增加，反應速率也增加，但達到一定濃度后不再增加，原因是受到酶數(shù)量和酶活性限制；在底物量充足、其他條件適宜且固定的條件下，酶促反應速率與酶濃度成正比。 易錯警示　溫度、pH和底物濃度、酶濃度影響酶促反應速率的機理 溫度

12、和pH是通過影響酶活性來影響酶促反應速率的，而底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸來影響酶促反應速率的，并不影響酶的活性。 3． 用某種酶進行有關實驗的結果如圖所示，下列有關說法錯誤的是 (　　) A．該酶的最適催化溫度為30 ℃左右 B．圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶 C．由圖4實驗結果可知酶具有高效性 D．由實驗結果可知酶具有專一性 答案　C 解析　圖1顯示溫度對酶活性的影響，從圖中能得到的結論是該酶的最適催化溫度為30 ℃左右。圖2顯示該酶的最適pH為7，而胃蛋白酶的最適pH為1.5，由圖4可見該酶為麥芽糖酶。圖3能說明Cl－

13、是酶的激活劑、Cu2＋是酶的抑制劑。圖4說明酶具有專一性。 4． 如圖表示在不同條件下，酶催化反應速率(或生成物量)的變化。下列有關敘述中，不正確的是 (　　) A．圖①虛線可表示酶量增加一倍時，底物濃度和反應速率的關系 B．圖②虛線可表示增加酶濃度而其他條件不變時，生成物量與反應時間的關系 C．圖③不能表示在反應開始后的一段時間內(nèi)，反應速率與時間的關系 D．若圖②中的實線表示Fe3＋的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率 答案　C 解析　在圖①中

14、作垂直于橫軸的一條直線來幫助理解，在底物濃度充足時，酶量增加一倍，反應速率則增加一倍；其他條件不變時，增加酶濃度，可明顯縮短反應時間；當反應物的量很少時，圖③能表示在反應開始后的一段時間內(nèi)反應速率與時間的關系；過氧化氫酶的催化效率具有高效性，因此可用圖②中的虛線表示。 技法提煉 “四看法”分析酶促反應曲線 1．一看兩坐標軸的含義：分清自變量與因變量，了解兩個變量的關系。 2．二看曲線的變化：利用數(shù)學模型法觀察同一條曲線的升、降或平的變化，掌握變量變化的生物學意義。如在分析影響酶促反應的因素時，一般情況下，生成物的量未達到飽和時，限制因素是橫坐標所表示的因素，當達到飽和后，限制因素是除橫

15、坐標所表示的因素之外的其他因素。 3．三看特殊點：即曲線的起點、終點、頂點、轉折點、交叉點等五點，理解特殊點的意義。 4．四看不同曲線的變化：理解曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系，找出不同曲線的異同及變化的原因。 實驗七　與酶相關的實驗探究 1． 驗證酶的本質(zhì) (1)驗證酶是蛋白質(zhì) 實驗組：待測酶溶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應；對照組：標準蛋白質(zhì)溶液＋雙縮脲試劑→紫色反應。 變量分析：自變量為待測酶溶液和標準蛋白質(zhì)溶液；因變量為是否有紫色反應。 (2)驗證酶是RNA 實驗組：待測酶溶液＋吡羅紅試劑→是否出現(xiàn)紅色；對照組：標準RNA溶液＋吡羅紅試劑→出現(xiàn)紅色。 變量分析：自變量為待

16、測酶溶液和標準RNA溶液；因變量為是否出現(xiàn)紅色。 2． 驗證酶的催化作用 實驗組：底物＋相應的酶液→底物是否被分解；對照組：底物＋等量蒸餾水→底物不被分解。 變量分析：自變量為相應的酶液的有無；因變量為底物是否被分解。 3． 驗證酶的專一性 (1)方案一：用同種酶催化兩種不同物質(zhì) 實驗組：反應物＋相應酶溶液→反應物被分解；對照組：另一反應物＋等量相同酶溶液→反應物不被分解。 (2)方案二：用兩種不同酶催化同一物質(zhì) 實驗組：反應物＋相應酶溶液→反應物被分解；對照組：相同反應物＋等量另一種酶溶液→反應物不被分解。 變量分析：方案一中的自變量為反應物的不同，方案二的自變量為酶溶液的

17、不同，因變量均為反應物是否被分解。 4． 驗證酶的高效性(案例——比較過氧化氫在不同條件下的分解) 變量分析： 5． 探究溫度對酶活性的影響 (1)原理 ①完善下面的反應原理 ②鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。 (2)步驟 步驟 項目 試管1 試管2 試管3 1 加入可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 放置在不同溫度環(huán)境 0 ℃ 100 ℃ 60 ℃ 3 加入新配制的α-淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 4 完成反應 5 min

18、5 min 5 min 5 滴入碘液 2滴 2滴 2滴 6 觀察結果 變藍 變藍 不變藍 變量分析： (3)若要探究某種酶的最適溫度，實驗又該如何設計(請寫出思路)? 答案　 6． 探究pH對酶活性的影響 (1)原理 ①反應原理：H2O2H2O＋O2。 ②鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響O2的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2生成量的多少。 (2)步驟 步驟 實驗操作內(nèi)容 試管1 試管2 試管3 1 注入等量過氧化氫酶溶液 2滴 2滴 2滴 2 注入不同pH的溶液 1 mL蒸餾水 1 mL鹽酸 1

19、 mL NaOH溶液 3 注入等量的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 4 觀察現(xiàn)象 有大量氣泡產(chǎn)生 無氣泡產(chǎn)生 無氣泡產(chǎn)生 (3)若要探究該酶的最適pH，實驗又該如何設計(請寫出思路)? 答案 易錯警示　有關四類探究實驗的注意事項 (1)在驗證酶的專一性實驗中的注意事項 ①選擇好檢測反應物的試劑，如反應物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，則適宜選用斐林試劑檢測反應物是否被分解，不能選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。 ②保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實驗的關鍵。 (2)在驗證酶的高效性實驗中的注意事項 ①實驗時必須用新鮮的、剛從活的動物體中

20、取出的肝臟作實驗材料。肝臟如果不新鮮，肝細胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機物就會在腐生細菌的作用下分解，使組織中酶分子的數(shù)量減少且活性降低。 ②實驗中使用肝臟的研磨液，可以加大肝細胞內(nèi)過氧化氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解。 ③滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液時不能共用一支滴管，因為酶的催化效率具有高效性，少量酶帶入FeCl3溶液中就會影響實驗結果的準確性，甚至使人產(chǎn)生錯覺，作出錯誤的判斷。 ④H2O2分解過程有氣泡冒出，若反應一段時間，不再有氣泡冒出，說明反應結束；若在不增加H2O2量的前提下，使氣泡(O2)的生成量增加，可采取的措施是提高H2O2濃度。 (3)在探究溫度對酶活

21、性的影響實驗中的注意事項 ①實驗室使用的α-淀粉酶最適溫度為60 ℃。 ②由于H2O2不穩(wěn)定，因此探究溫度對酶活性影響時，不選擇H2O2作反應物。 ③本實驗不宜選用斐林試劑鑒定，溫度是干擾條件。 ④本實驗中步驟2、步驟3一定不能顛倒順序，否則會使實驗失敗，即先控制條件再混合。 (4)在探究pH對酶活性的影響實驗中的注意事項 ①實驗程序中2、3步一定不能顛倒，否則實驗失敗。 ②本實驗中也可將過氧化氫酶和H2O2分別調(diào)至同一pH，再混合，以保證反應一開始便達到預設pH。 ③本實驗不宜選用淀粉酶催化淀粉水解，因為淀粉酶催化的底物淀粉在酸性條件下也會發(fā)生水解反應。 5． 某班同學

22、進行了探究影響酶活性的因素的實驗。 (1)某同學設計了如下實驗方案和步驟：取3支大小相同的試管，編號為甲、乙、丙，分別向3支試管中加入3 mL糨糊，再各加入2 mL新鮮的唾液淀粉酶溶液，振蕩后，將甲、乙、丙3支試管分別置于0 ℃、35 ℃、100 ℃下約5 min，取出試管，各加入2 mL斐林試劑(邊加邊振蕩)，50～65 ℃水浴條件下觀察試管內(nèi)顏色的變化。同一小組的同學對此實驗設計進行了簡要評價，其中正確的是________。 ①實驗步驟不正確?、跍囟仍O置不合理　③不能用斐林試劑檢驗 (2)某小組同學對過氧化氫酶的活性是否受pH影響的問題很感興趣，并設計了實驗操作步驟： ①向甲、乙試

23、管內(nèi)各加入2 mL新配制的體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液；②向甲試管內(nèi)加入1 mL質(zhì)量分數(shù)為5%的鹽酸，向乙試管內(nèi)加入1 mL質(zhì)量分數(shù)為5%的氫氧化鈉溶液；③向甲、乙試管內(nèi)各加入2滴新鮮的質(zhì)量分數(shù)為20%的豬肝研磨液；④觀察試管中發(fā)生的變化。 小組討論1：____________________是本實驗的因變量，可觀測的指標是______________ ________________________________________________________________________________________________________________________

24、__________； 小組討論2：操作步驟中存在缺陷，應該__________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________； 小組討論3：若按改進后的方案進行實驗，可能出現(xiàn)的實驗結果和結論是______________ __________________________________________________________。 答案　(1)①和③　(

25、2)小組討論1：過氧化氫分解速率　試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量　小組討論2：增加丙試管，在第二步中加入1 mL蒸餾水，其他操作與甲、乙試管相同　小組討論3：甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少，丙試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量多，則過氧化氫酶的活性受pH影響；甲、乙、丙3支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣，則過氧化氫酶的活性不受pH影響(答案合理即可) 解析　(1)①實驗步驟不正確，應先對底物和酶做同溫處理再混合；②溫度設置合理，包括了低溫、唾液淀粉酶的較適宜溫度和高溫；③不能用斐林試劑檢驗，斐林試劑檢驗還原糖的實驗需要加熱，改變了本實驗的自變量。因此，本小題的3種說法中，①和③正確。(2)小組討論1：隨著自變量的變化

26、而變化的變量稱為因變量，本實驗中隨著pH的變化，過氧化氫分解速率改變，所以過氧化氫分解速率是因變量；過氧化氫分解速率可以通過底物被催化的速率、產(chǎn)物產(chǎn)生的速率得以表現(xiàn)，其中氧氣的產(chǎn)生量即氣泡的產(chǎn)生情況的觀察更容易操作，所以可以將試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量作為觀測指標。小組討論2：本實驗的自變量為pH，自變量具體值的設置要有代表性，需要增加中性環(huán)境下的實驗。小組討論3：該小組同學在進行實驗前，并不明確實驗結果，但結合所學知識，至少可以預測兩種情況：甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少，丙試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量多，則過氧化氫酶的活性受pH影響；甲、乙、丙3支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣，則過氧化氫酶的活性不受pH

27、影響。 序號 錯因分析 正確答案 序號 錯因分析 正確答案 ① 不理解因變量屬于反應變量 過氧化氫分解速率 ② 不理解因變量應如何觀測 試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量 ③ 沒有審清題目要求 再增加丙試管，第二步換為1 mL蒸餾水，第三步不做處理，其他步驟不變 ④ 沒有審清該實驗屬于探究類，結果要與結論對應 甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡量不同，則過氧化氫酶的活性受pH影響 ⑤ 沒有審清該實驗屬于探究類，結果要與結論對應 甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣，則過氧化氫酶的活性不受pH影響 ⑥ 答題不規(guī)范 冷藏 題組一　酶的相關知識 1

28、． 判斷正誤 (1)酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸(2011·天津，1A) (　　) (2)酶通過為反應物供能和降低活化能來提高化學反應速率(2011·天津，1B) (　　) (3)酶和激素都是蛋白質(zhì)(2010·上海，17A) (　　) (4)酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用(2010·上海，17D) (　　) (5)蛋白酶可以作為藥品治療某些疾病(2008·廣東，6B) (　　) (6)蛋白酶可以

29、水解所有的肽鍵(2008·廣東，6C) (　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)× 2． (2009·重慶卷，1)下列有關酶的敘述，正確的是 (　　) A．高溫和低溫均能破壞酶的結構使其失去活性 B．酶是活細胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì) C．細胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶 D．細胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶 答案　C 解析　低溫能夠抑制酶的活性，但并不破壞其結構；酶是具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA；細胞質(zhì)基質(zhì)中

30、能進行無氧呼吸和有氧呼吸的第一階段，有催化葡萄糖分解的酶；細胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中也含有少量的DNA，能夠進行自我復制及轉錄，在此過程中需要解旋酶將DNA雙鏈打開。 題組二　與酶相關的曲線題 3．(2011·海南卷，5)某一不可逆化學反應(S→P＋W)在無酶和有酶 催化時均可以進行。當該反應在無酶條件下進行到時間t時， 向反應液中加入催化該反應的酶。右圖中能正確表示加酶后反 應物濃度隨反應時間變化趨勢的曲線是 (　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 答案　D 解析　酶能降低化學反應的活化能

31、，提高反應速率，縮短反應時間，但不改變反應結果。甲曲線反應速率減慢，不正確；乙曲線同樣未能體現(xiàn)酶的高效性，不正確；丙曲線反應物濃度不可能迅速下降后又上升，不正確；丁曲線反應物濃度迅速下降且達到一定濃度后保持平衡狀態(tài)，正確。 4． (2009·寧夏卷，2)右圖表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確的是 (　　) A．當反應溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降 B．當反應溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升 C．酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存 D．酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結構破壞更嚴重 答案　B 解析　酶活性受溫度的影響，在低溫

32、時酶活性低，隨著溫度的升高，酶活性逐漸增強，到達最適宜溫度后，再升高溫度，酶活性下降，當溫度過高時，酶的空間結構被破壞，酶變性失活，因此B項正確。溫度由t2下降到最適溫度時，酶活性升高；酶在低溫時活性降低，但空間結構不會被破壞，溫度升高，酶活性恢復，因此常在低溫下保存酶。 題組三　與酶有關的實驗設計 5． (2012·大綱全國卷，33)某同學為了探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設計了如下實驗步驟： ①在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質(zhì)量分數(shù)為1%的淀粉液1 mL。 ②各試管中分別加入適當濃度的唾液

33、稀釋液1 mL，搖勻。 ③將5支試管加入70 ℃恒溫水浴中，保溫時間相同且合適。 ④取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。 ⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。 上述實驗步驟中有2處錯誤，請更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實驗重復次數(shù))，以便實驗能得到正確的預期結果。 (1)________________________________________________________________________ ___________________________________________________

34、_____________________。 (2)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)③中70 ℃應改為37 ℃。因為人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37 ℃左右　(2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應將各試管放在沸水浴中一段時間。因為在高溫條件下斐林試劑才能與還原糖反應顯色 解析　解答本題時應全面考慮酶的最適條件以及斐林試

35、劑的作用條件。(1)唾液淀粉酶的最適溫度是37 ℃左右，70 ℃時酶會變性失活。(2)加入斐林試劑后，需要沸水浴加熱才能看到磚紅色沉淀。 【組題說明】 考　點 題　號 錯題統(tǒng)計 錯因分析 酶的本質(zhì)、 作用和特性 1、2、3 酶的相關 曲線分析 4、6、8、9、10、11 與酶有關的 實驗探究 5、7、12、13、14 1． 下列有關酶的敘述中，不正確的是 (　　) A．酶是活細胞產(chǎn)生的一類有機物 B．酶催化功能的本質(zhì)是提高反應的活化能 C．過酸、過堿或溫度過

36、高會改變酶的空間結構 D．酶不會隨催化反應的進行而減少 答案　B 解析　酶提高催化效率的本質(zhì)在于降低反應的活化能。 2． 右圖表示過氧化氫被分解的曲線，說明酶具有 (　　) ①專一性?、诟咝浴、鄞呋匦浴、茉跍睾蜅l件下進行 A．①②　　　　　 B．② C．②③ D．①②④ 答案　C 解析　由圖中曲線可知，加酶的反應最先到達平衡點，加入Fe3＋的反應次之，未加酶的反應速度最慢。對三條曲線處理因素的分析可判定，本圖體現(xiàn)的是酶的高效性，同時也體現(xiàn)了酶與無機催化劑一樣，具有催化作用。 3．

37、圖中曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化 條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程。下列相關敘述正確 的是 (　　) A．a(chǎn)d段表示在無催化劑的條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要 的活化能 B．若將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則b在縱軸上將 向下移動 C．若僅增加反應物A的量，則圖中曲線的原有形狀均發(fā)生 改變 D．若曲線Ⅱ為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，b在縱軸上將向上移動 答案　D 解析　活化能是指分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量，在無催化劑條件下，物質(zhì)

38、A生成物質(zhì)P需要的活化能應用ac段表示，A錯誤；一般而言，無機催化劑的催化效果比酶的催化效果差，降低活化能的效果沒有酶的顯著，b在縱軸上應向上移動，B錯誤；增加反應物A的量，反應所需的活化能不變，圖中曲線的形狀不發(fā)生改變，C錯誤；改變酶促條件后，酶的活性降低，降低活化能的效果變差，反應所需的活化能增加，b在縱軸上將向上移動，D正確。 4． 對化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)的酶而言，下列符合其催化反應變化規(guī)律的曲線應是 (　　) 答案　D 解析　解題時需要注意縱坐標與橫坐標表示的含義。溫度與反應速率的關系如選項A曲線所示；過酸或過堿都會造成酶失活，從而影響反應速率；一般而言，當酶量加倍時，

39、反應速率加快，但由于底物的量是一定的，最后產(chǎn)物量應相等。 5． 關于探究酶特性實驗的敘述中，正確的是 (　　) A．若探究pH對過氧化氫酶活性的影響，可選擇可溶性淀粉溶液為底物 B．若探究過氧化氫酶的高效性，可選擇無機催化劑作為對照 C．若探究溫度對淀粉酶活性的影響，可選擇斐林試劑對實驗結果進行檢測 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，可用碘液對實驗結果進行檢測 答案　B 解析　酶具有專一性，若探究pH對唾液淀粉酶活性的影響，可選擇可溶性淀粉溶液為底物；若探究過氧化氫酶的高效性，可選擇無機催化劑作為對照；若

40、探究溫度對淀粉酶活性的影響，不能選擇斐林試劑對實驗結果進行檢測，因為使用斐林試劑必須水浴加熱，一般選擇碘液來檢測實驗結果；若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，可用斐林試劑對實驗結果進行檢測。 6． 研究化合物P對淀粉酶活性的影響時，得到如圖所示的實驗結 果。下列有關敘述不正確的是 (　　) A．底物濃度可影響酶促反應速率 B．若反應溫度不斷升高，則A點持續(xù)上移 C．P對該酶的活性有抑制作用 D．曲線①所代表的反應比曲線②先達到反應平衡 答案　B 解析　由圖可知，底物濃度在一定范圍內(nèi)，酶促反應速率隨底物濃度的增加而加快，A正確；酶促

41、反應都有適宜的溫度，超過這一溫度時，酶的活性會降低，酶促反應速率下降，A點不會持續(xù)上移，B錯誤；與僅有酶的曲線相比，加入化合物P后酶促反應速率降低，說明P對該酶的活性有抑制作用，C正確；從坐標圖可以看出，曲線①條件下比②條件下反應速率高，故達到反應平衡所需的時間要短，D正確。 7． 下表表示探究淀粉酶對淀粉和蔗糖作用的實驗設計及結果。根據(jù)實驗結果，以下結論正確的是 (　　) 試管編號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 2 mL 3%淀粉溶液 ＋ ＋ ＋ －

42、 － － 2 mL 3%蔗糖溶液 － － － ＋ ＋ ＋ 1 mL2%新鮮淀粉酶溶液 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 反應溫度(℃) 40 60 80 40 60 80 2 mL斐林試劑 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 磚紅色深淺 ＋＋ ＋＋＋ ＋ － － － 注：“＋”表示有，“－”表示無，“＋”的多少代表顏色的深淺。 A．蔗糖被水解成非還原糖 B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成還原糖 C．淀粉酶活性在40 ℃時比在60 ℃時高 D．淀粉酶對蔗糖的水解具有專一性 答案　B 解析?、佟厶栐嚬苤芯械矸酆偷矸勖?，且均有磚紅色沉

43、淀產(chǎn)生，說明淀粉在淀粉酶的作用下水解成還原糖，磚紅色越深，說明淀粉酶活性越高，B正確、C錯誤；④～⑥號試管均未呈現(xiàn)磚紅色，說明淀粉酶不能催化蔗糖的水解，A、D錯誤。 8． 如圖表示某種酶在不同處理條件(a、b、c)下催化某反應的生 成物的量和反應時間的關系，則處理條件不可能是 (　　) A．溫度不同 B．pH不同 C．酶量不同 D．反應底物的量不同 答案　D 解析　曲線的縱坐標為生成物的量，起點相同，最高點三條線重合，說明生成物的量相同，則反應底物的量也應該相同。 9． 如圖所示，甲、乙、丙三圖表示酶濃度一定時，反應速率和反應物濃度、溫度、pH的關系。下列相關分析不正確的

44、是 (　　) A．圖甲中，因反應液中酶的數(shù)量有限，當反應物達到一定濃度時，反應速率不再上升 B．圖乙中，a點對應的溫度稱為最適溫度 C．圖乙中，溫度超過a點后反應速率急劇下降，其原因是高溫條件下酶變性失活 D．圖丙中，pH從6上升到10的過程中，酶活性先增強，后降低 答案　D 解析　由于酶數(shù)量的限制，當反應物達到一定的濃度后，反應速率不再隨反應物濃度的增加而上升。酶活性最大時所對應的溫度稱為最適溫度。一般情況下，高溫、過酸和過堿都會破壞酶的空間結構，使酶永久失活，因此，當pH從6上升到10的過程

45、中，酶活性一直為0。 10．影響酶活性的因素有很多，包括溫度、酸堿度、反應物濃度、 酶濃度等。如圖表示的是在最適溫度條件下，反應物濃度對 淀粉酶所催化的化學反應速率的影響。下列有關說法錯誤的 是 (　　) A．若在A點時溫度升高5 ℃，則反應速率減慢 B．若在A點時往混合物內(nèi)加入少量淀粉酶，則反應速率不變 C．若在B點時往混合物內(nèi)加入少量淀粉酶，則反應速率會加快 D．若在B點時溫度升高5 ℃，則反應速率不改變 答案　D 解析　該圖表示的是在最適溫度條件下，反應物濃度對淀粉酶所催化的化學反

46、應速率的影響。改變溫度會導致反應速率下降，因此在A點或B點時溫度升高5 ℃，反應速率都會減慢；在A點時，影響反應速率的主要因素是反應物濃度，因此往混合物中加入少量淀粉酶，反應速率不變；在B點時，反應物濃度已不再是影響反應速率的因素，因此往混合物中加入少量淀粉酶，反應速率加快。 11．圖甲是過氧化氫酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH＝b時H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時間的變化曲線。若該酶促反應過程中改變某一初始條件，以下改變正確的是 (　　) A

47、．pH＝a時，e點下移，d點左移 B．pH＝c時，e點為0 C．溫度降低時，e點不移動，d點右移 D．H2O2量增加時，e點不移動，d點左移 答案　C 解析　O2的最大釋放量只與H2O2的量有關，與酶的活性無關。與pH＝b時相比，pH＝a時酶的活性下降，e點不變，d點右移，A錯誤；H2O2不穩(wěn)定，在過氧化氫酶失活時，H2O2仍能分解，B錯誤；溫度降低時酶的活性降低，e點不變，但H2O2完全分解所用的時間延長，d點右移，C正確；增加H2O2量，e點上移，d點右移，D錯誤。 12．魚被宰殺后，魚肉中的三磷酸腺苷(ATP)經(jīng)過降解生成對魚肉鮮味貢獻最大的物質(zhì)——肌苷酸(IMP)，但是在酸

48、性磷酸酶(ACP)作用下該物質(zhì)會被進一步降解，導致魚肉鮮味下降，風味變差。為了研究魚類的保鮮方法，研究者從常見淡水魚(草魚、魚和鱔魚)的肌肉中分離純化得到ACP。并對該酶活進行了一系列研究。相關實驗結果如下，分析回答下列問題。 ACP在不同濃度金屬離子中的相對活性 金屬 離子 濃度 (mmol/L) 相對活性 (%) 草魚 魚 鱔魚 Na＋ 30 100.83 101.47 96.03 Zn2＋ 1 112.38 116.06 158.13 Ca2＋ 5 65.21 96.18 88.18 (1)魚肉保鮮的思路為在IMP被降解前采取

49、一定措施有效________ACP的活性。據(jù)圖1可知，草魚ACP活性的最適pH為________左右。 (2)據(jù)圖2可知，3種魚的ACP的最適反應溫度最低的是________；反應溫度超過60 ℃與pH低于3.8，對鱔魚肌肉ACP活性影響的機理________(填“相同”或“不同”)，其中pH低于3.8會破壞ACP的________。 (3)由表可知，對ACP活性有激活作用的金屬離子是________，可以通過在魚肉中添加微量的________來抑制魚肉鮮味的下降。 答案　(1)抑制　5.0　(2)魚　相同　分子結構 (3)Zn2＋　Ca2＋ 解析　(1)由題目所給信息酸性磷酸酶能導

50、致魚肉鮮味下降、風味變差可推知，魚肉保鮮的思路為在IMP被降解前采取有效措施抑制ACP的活性。由圖1可以直接看出草魚ACP活性的最適pH為5.0左右。(3)由表可知，Na＋對ACP的活性基本不產(chǎn)生影響，Zn2＋可以使ACP活性增強，Ca2＋可以使ACP活性降低。 13．某同學將馬鈴薯磨碎、過濾得到提取液進行以下實驗。 Ⅰ.在30 ℃的條件下，取等量提取液分別加到4支盛有等量過 氧化氫溶液，pH分別為3、5、7、9的試管中，結果發(fā)現(xiàn)每支 試管都產(chǎn)生氣體。請回答下列問題： (1)該實驗的課題是________________________________________________

51、___________ _____________。 (2)該實驗中的自變量是______________________。 (3)各實驗組均在30 ℃下進行的原因是：①__________________________；②________________________________________________________________________。 Ⅱ.將加入4支試管中的馬鈴薯提取液的量減半，重復實驗Ⅰ。分別測定實驗Ⅰ、Ⅱ中過氧化氫的含量在相同時間內(nèi)的變化，繪制成如圖所示曲線，請回答下列問題。 (4)曲線A是實驗________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的結果。

52、 (5)曲線A和B中，過氧化氫含量的最低點基本位于橫坐標同一位置的原因是________________________________________________________________________。 答案　(1)探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響 (2)pH　(3)30 ℃是過氧化氫酶的適宜溫度　排除溫度變化(無關變量)對實驗結果的影響　(4)Ⅱ　(5)同一種酶的最適pH是一定的 解析?、?根據(jù)題干可知，該實驗的自變量是pH，因變量是酶的活性，故該實驗的研究課題是探究不同pH對酶活性的影響。除了pH外，其他影響酶活性的因素是該實驗的無關變量(如溫度)，在實驗過程中，各

53、實驗組的無關變量應保持一致且適宜，故均在30 ℃下進行。Ⅱ.馬鈴薯提取液的量減半，導致過氧化氫酶的量減半，酶促反應速率減慢，則在相同pH下，剩余的過氧化氫量較多，故曲線A是實驗Ⅱ的結果。兩實驗中，過氧化氫酶的最適pH是一樣的。 14．酶具有催化作用和專一性。請選用相應的實驗材料與用具設計驗證實驗，并回答相關問題。 實驗材料與用具：雞蛋清、牛胰蛋白酶溶液、牛胰淀粉酶溶液、蒸餾水、雙縮脲試劑、試管、小燒杯、小刀、恒溫水浴鍋(溫度可調(diào))、時鐘等。 實驗步驟及相關問題： (1)該實驗不能用雙縮脲試劑鑒定，為什么？______________________________________ _

54、_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)實驗步驟： ①將雞蛋清放入小燒杯中加熱使其凝固； ②將凝固蛋白切成等體積小塊，_________________________________________________ _________________________

55、______________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________ __

56、______________________________________________________________________； ⑤觀察、記錄實驗結果。 (3)該實驗的因變量是_________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________。 (4)該實驗中說明酶具有催化作用的實驗組合是________________________________

57、___ _________________________________________________________。 答案　(1)實驗組和對照組均呈紫色(只要答案合理即可) (2)②均分為三份，分別放入編號為1、2、3的三支試管中 ③分別向1、2、3號試管中加入適量且等量(2 mL)的蒸餾水、牛胰蛋白酶溶液、牛胰淀粉酶溶液?、軐⑸鲜鋈г嚬芊湃?7 ℃(或適宜溫度)的恒溫水浴鍋中保溫一段時間 (3)蛋白塊的消失情況或單位時間內(nèi)蛋白塊體積大小的變化　(4)1、2號試管(答案只要與實驗步驟中的試管編號相符即可) 解析　本實驗給的雞蛋清和酶的化學成分都是蛋白質(zhì)，實驗組和對照組在實

58、驗結束時都仍然存在蛋白質(zhì)，遇到雙縮脲試劑，都能發(fā)生紫色反應。驗證酶的催化特性實驗的自變量為酶的有無，驗證酶的專一性實驗的自變量為酶的種類(底物相同的情況下)或底物的種類(所用酶相同的情況下)，兩實驗的因變量為蛋白塊的消失情況。設計實驗時，保證對照組和實驗組除了自變量不一樣外，其他無關變量(如溫度、酶的濃度)應保持一致且適宜。 教師備課資源 與酶有關的曲線解讀 (1)曲線識別 首先，要識別曲線縱、橫坐標的含義，然后對曲線中重要的 點和段進行理解，并結合酶特性方面的知識準確識別曲線。 在如圖所示的曲線中，用單位時間內(nèi)生成物的生成量或達到 生成物的生成量的最大值所需要的時間來反映酶活性

59、的高低 (或酶促反應速率)。三條曲線的最大值都一樣，說明三組的反應底物含量一樣。但是， 生成物的量達到最大值(或底物被消耗完畢)時所用時間不一樣，其中a的條件最有利于酶發(fā)揮作用，最不利的是c。三條曲線的差異可能是由溫度、pH引起的，也可能是由酶濃度引起的。 (2)曲線描述 描述曲線時往往會忽略一些細節(jié)問題，從而導致不應有的失分。描述時要注意以下幾點： ①找準是哪兩個變量之間的關系。一般來說，橫坐標表示的是自變量，縱坐標表示的是因變量，二者具有因果關系，在描述中要出現(xiàn)這兩個變量。 ②就曲線進行描述，不要完整地用教材中的知識機械地描述，要具體情況具體分析。 ③一定要注意范圍的界定，因

60、為不同范圍中的曲線變化并非一樣，變化趨勢和變化速率都會有所不同。如下列四條曲線： 對圖1和圖2的描述：曲線最高點所對應的溫度或pH稱最適溫度或pH；在最適溫度或pH之前，隨溫度或pH的升高，酶的活性增強；在最適溫度或pH之后，隨溫度或pH的升高，酶的活性下降；低溫下酶的活性較低，高溫、強酸、強堿下酶的活性喪失。 對圖3的描述：在底物量足夠，其他條件不變、反應系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)的情況下，酶促反應速率與酶濃度成正比。 對圖4的描述：在底物濃度較低時，酶促反應速率隨底物濃度的增加而加快；在底物濃 度較高時，底物濃度增加，酶促反應速率也隨之加快，但不顯著；當?shù)孜餄舛群艽笄疫_到

61、一定程度時，酶促反應速率就達到一個最大值，此時即使再增加底物濃度，酶促反應速率也幾乎不再改變。 (3)多曲線分析 不同的酶具有不同的最適溫度或pH，比較不同的曲線時，不僅要關注曲線之間的“異”，還要關注曲線之間的“同”。如圖所示，圖1表示的是pH對植物和人的淀粉酶活性的影響；圖2表示的是3種脫氫酶(A、B、C)的活性受溫度影響的情況。 從圖1可以看出，兩條曲線的變化趨勢相同，但植物淀粉酶的最適pH在5和6之間，人的淀粉酶的最適pH在7左右。圖2中，在一定溫度范圍內(nèi)，三條曲線的變化趨勢相同，但酶C活性曲線只是畫了一部分(從圖2中無法知道酶C的最適溫度)，從圖2中也可以看出，酶活性溫度范圍最窄的是酶B。