《2018版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课件第8讲细胞的能量供应和利用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版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课件第8讲细胞的能量供应和利用（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8讲酶的本质 特性及相关实验探究 最新考纲 1 酶在代谢中的作用 2 实验 探究影响酶活性的因素 考点一酶的本质和作用 1 酶的本质及作用 蛋白质 RNA 核糖体 活细胞 催化 活化能 助学巧记 巧记酶概念的 二 一 一 一 2 酶的作用原理 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的能量变化过程 1 无酶催化的反应曲线是 2 有酶催化的反应曲线是 3 ca段的含义是在无催化剂的条件下 反应所需要的活化能 4 ba段的含义是酶 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 降低的活化能 向上 3 比较过氧化氢在不同条件下的分解 1 实验流程 小 少 慢 大 多 快
2、 2 变量分析 产生的气泡的数目多少 温度 4 酶本质的探索 连一连 提示 1 e 2 a 3 c 4 d 5 b 1 甲 乙两种酶用同一种蛋白酶处理 酶活性与处理时间的关系如下图所示 请思考 1 甲 乙两种酶的化学本质分别是什么 请说出判断依据 2 乙酶活性改变的机制是什么 其活性能否恢复 3 欲让甲 乙两种酶的变化趋势换位 应加入何类酶 提示 1 观察曲线图可知 甲酶的活性始终保持不变 表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解 则甲酶的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 乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变 从而使其活性丧失 这种活性的改变不可逆转 故无
3、法恢复 3 RNA水解酶 2 下列是与酶相关的两个实验 请仔细分析并思考 1 实验一的目的及结论 分别是什么 2 实验二的目的及组 的作用是什么 组 中 处的内容是什么 提示 1 探究酶的化学本质 结论 的内容 该酶是蛋白质 结论 的内容 该酶是RNA 2 验证酶的催化作用 组 的作用是作为 对照组 组 处的内容为 等量的相应酶溶液 酶的化学本质 1 2015 海南卷 4 关于生物体产生的酶的叙述 错误的是 A 酶的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
4、由肽聚糖等物质组成 而酶具有专一性 纤维素酶只能催化水解纤维素 D错误 答案D 2 2016 山西康杰中学等联考 下列关于酶的叙述正确的是 A 酶是由腺细胞合成的具有催化作用的有机物B 所有酶用双缩脲试剂进行检测都可以呈现紫色反应C 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸D 消化酶在消化腺细胞内合成并分泌到细胞外的过程中共穿过0层磷脂双分子层 解析酶是由活细胞合成的具有催化作用的有机物 A错误 酶的化学本质多数是蛋白质 少量的是具有催化活性的RNA 蛋白质用双缩脲试剂进行检测都可以呈现紫色反应 RNA不能 B错误 酶分子在催化反应完成后可以被再次利用 C错误 消化酶经合成并分泌到细胞外的过程
5、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D 1 从酶的化学本质上讲 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 在高中教材中常见的一些酶 如淀粉酶 蛋白酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶等 若无特别说明 其本质都是蛋白质 2 若题目信息中告知某催化功能的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 酶的作用 1 2013 课标 6 关于酶的叙述 错误的是 A 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B 低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C 酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D 酶既可以作为催化剂 也可以作为另一个反应的底物解析低温只能降低酶的
6、活性 并没有改变酶的空间结构 当温度回到最适温度时 酶的催化效率仍然可以达到最大 而高温 强酸和强碱会破坏酶的空间结构 从而导致酶活性的降低甚至丧失 所以B错误 答案B 2 2016 安徽六校联考 下图表示某反应进行时 有酶参与和无酶参与的能量变化 则下列叙述正确的是 A 此反应为放能反应B 曲线 表示有酶参与C E1为反应前后能量的变化D 酶参与反应时 所降低的活化能为E4 解析曲线 是有酶催化条件下的能量变化 其降低的活化能为E4 反应前后能量的变化应为E3 反应产物的能量值比原料的高 反应应为吸能反应 答案D 1 对酶在细胞代谢中作用的理解2 高考常考的10种酶及其作用归纳 1 酶只能催
7、化热力学上允许进行的反应 2 酶通过降低活化能加快化学反应速率 3 酶只提高化学反应速率 缩短反应时间 不会改变化学平衡的位置 4 在反应前后 酶的化学性质和数量将保持不变 1 DNA聚合酶 将单个的脱氧核苷酸通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 3 RNA聚合酶 将单个的核糖核苷酸连接成链 并能够在转录时打开DNA碱基对间的氢键 4 解旋酶 在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对之间的氢键 5 ATP水解酶 能打开远离腺苷的高能磷酸键 6 ATP合成酶 能连接远离腺苷的高能磷酸键 7 限制性核酸内切酶 识别特定的核苷酸序列 从固定的切点切开磷酸二酯键 8 蛋白酶
8、 将蛋白质的部分肽键切断 得到不同的肽链和氨基酸 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 剪碎的组织 以使分散成单个细胞 第二次为 用其处理贴于瓶壁生长的细胞 考点二酶的作用特性及影响因素 5年8考 1 酶的特性 1 催化效率约是无机催化剂的107 1013倍 2 每一种酶只能催化某化学反应 3 作用条件较温和 在条件下 酶的活性最高 会使酶的空间结构遭到破坏而失活 条件下酶的活性很低 但空间结构稳定 高效性 专一性 一种或一类 最适温度和pH 高温 过酸 过碱 低温 2 酶特性相关模型分析 1 酶的高效性 与无
9、机催化剂相比 酶的催化效率 酶只能缩短达到化学平衡所需的时间 不能改变化学反应的 更高 平衡点 2 酶的专一性 图像模型解读 解读 图中表示酶 表示被酶催化的底物 E F表示B被分解后产生的物质 C D表示的物质 曲线模型解读 A B 不能被A催化 加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同 说明 加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快 说明 酶B对此反应无催化作用 酶具有专一性 3 影响酶促反应速率的因素分析 成正比 加快 最大 最强 不发生 会 不同 会 最适pH也不变 不影响 1 真题重组判断正误 1 如图在t时加酶后反应曲线由 变为 2015 广东卷 36A 2 淀粉酶溶液中加
10、入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化 2012 海南卷 T4B 3 不同酶的最适温度可能相同 2013 海南卷 T3A 4 随着温度降低 酶促反应的活化能下降 2013 海南卷 T3B 5 酶活性最高时的温度不适合酶的保存 2013 海南卷 T3C 以上内容侧重于酶的本质 酶的催化特性及酶活性的影响因素的考查 相关内容对应教材P78 85 把握酶作用的三大特性及相关内涵是解题的关键 2 教材必修1P78 问题探讨 思考内容改编 1773年 意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验 将肉块放入小巧的金属笼内 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 发现笼内的肉块消失了 下列叙述错误
11、的是 A 该实验要解决的问题是 鸟类的胃是否只有物理性消化 没有化学性消化B 该实验的推论是 是胃内的化学物质将肉块分解了 C 欲证明相关推论可收集胃内的化学物质 看看这些物质在体外是否也能将肉块分解D 胃内的化学物质只能在胃内发挥 分解肉块 的作用 若该物质 提取出来 则不能将肉块分解 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D 酶的作用特性 1 2015 江苏卷 下列关于酶的叙述 正确的是 A 发烧时 食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B 口服多酶片中的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的
12、活性解析高烧使体温升高 降低了体内酶的活性而不是失活 使消化功能减退 导致食欲减退 A错误 口服多酶片由于有糖衣的保护使胰蛋白酶到达小肠才被释放 发挥作用 B正确 在一定范围内 温度越低 酶活性越低 果汁中果胶的分解速度越慢 C错误 洗衣粉中的碱性蛋白酶在弱碱性条件下活性最强 D错误 答案B 2 下图是验证 酶的催化效率 活动的示意图 甲 乙两试管中发生的现象可用于证明酶具有 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 通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A 影响因素制约酶活性的机理 1 高温 过酸 过碱 可
13、破坏酶分子空间结构而导致酶永久性失活 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 酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响 前者可提升酶活性 后者则降低酶活性 酶的活性影响因素曲线模型分析 典例 2016 全国课标卷 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 如果在时间t2时 向C组反应体系中增加2倍量的底物 其他条
14、件保持不变 那么在t3时 C组产物总量 原因是 4 生物体内酶的化学本质是 其特性有 答出两点即可 慧眼识图获取信息 答案 1 B 2 加快 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 对点小练 2016 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的关系 据图分析正确的是 A 增大pH 重复该实验 A B点位置都不变B B点后 升高温度 酶活性增加 曲线将呈现c所示变化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段反应速率的主要因素 解析题干中提出 曲线b表示在最适
15、温度和pH条件下 因此如果增大pH 酶的活性会下降 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的 如果升高温度 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 这是受酶的数量的限制 因此如果酶量增加 图示反应速率可用曲线c表示 故C错误 图中可以看出 在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关 因此反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素 故D正确 答案D 四看法 分析酶促反应曲线 考点三与酶相关的实验探究 三法 探究酶本质及特性 5年6考 方法1用 试剂检测法 鉴定酶的本质 可采用 试剂检测法 或 蛋白酶水解法 确认酶的化学本质 若酶为蛋
16、白质 则遇试剂可呈紫色 并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 方法2用 对比实验法 探究或验证酶的高效性 专一性及影响酶活性的因素 1 验证酶的高效性 设计思路验证酶高效性的方法是 对比法 实验变量为 因变量为底物的反应速率进行比较 不同类型催 化剂 设计方案 无机催化剂 高效性 2 酶的专一性的实验探究方法 对比法 设计思路 常见的方案有两种 即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同 最后通过观察酶促反应能否进行得出结论 设计方案 另一底物 不被分解 另一种酶液 不被分解 结果分析 根据底物性质选用相应试剂检测 若实验组底物被分解 对照组底物不被分解 则证明酶具专一性 实验成功关键点若选择淀粉 蔗糖 淀粉酶做酶的专一性实验 最好选用检测反应物是否被分解 一般不选用 因其无法检测是否被分解 斐林试剂 碘液 蔗糖 方法3用 梯度法 探究影响酶活性的因素 温度或pH 1 设计思路 设计实验时需设置的实验组进行对照 最后根据实验现象得出结论 酶促反应所需时间最短的一组对应的温度 或pH 最接近 相邻组间的
