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1、张静中学高考生物第一单元专项四降低化学反应活化能的酶考纲要求1.酶在代谢中的作用()。2.实验：探究影响酶活性的因素。一、酶的作用与本质1酶的概念2酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。3酶本质的探索(连一连)判一判1酶在生物体内有催化和调节作用()2酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质()3酶催化作用的实质是提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行()4细胞质中没有作用于DNA的解旋酶()提示在叶绿体、线粒体中含有，而叶绿体、线粒体都属于细胞质。5胞质溶胶中有催化葡萄糖分解的酶()二、酶的特性1酶的催化作用具有专一性即一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，从而使细胞代谢有条不紊地
2、进行。2正常情况下，生物体通过控制酶的合成量和酶的催化作用效率来控制体内化学反应的进行。3下面是德国化学家费舍尔提出的著名的锁钥学说的示意图。4酶作为生物催化剂，其催化活性受温度、pH、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂和抑制剂等因素的影响。解惑酶与无机催化剂的相同之处：(1)化学反应前后数量和性质不变。(2)加快化学反应的速度，缩短达到平衡的时间，但不能改变平衡点。(3)都能降低化学反应的活化能。考点一聚焦酶的本质、作用和特性结合教材完善下表内容项目内容解读化学本质绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA合成原料为氨基酸或核糖核苷酸产生部位活细胞(1)由活细胞产生(哺乳动物成熟的红细胞除外)
3、(2)合成场所：核糖体或细胞核(3)作用场所：细胞内、细胞外或体外生理功能催化作用反应前后其本身的量和化学性质不变作用机理降低化学反应的活化能使反应在温和条件下快速进行酶的特性高效性催化效率是无机催化剂的1071013倍专一性每种酶只催化一种或一类化学反应温和性(1)强酸、强碱和高温能使酶永久失活，其原因是能破坏蛋白质的空间结构，引起蛋白质变性(2)低温仅是降低酶的活性，由低温恢复至适宜温度时，酶活性可以恢复易错警示酶与激素的比较项目酶激素来源及作用场所活细胞产生；细胞内或细胞外专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；细胞外发挥作用化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍
4、生物、脂质等生物功能催化作用调节作用共性在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少1(2011新课标全国卷，2)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图所示。下列分析错误的是()A甲酶能够抵抗该种蛋白酶降解B甲酶不可能是具有催化功能的RNAC乙酶的化学本质为蛋白质D乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变答案B解析观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，说明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解；从酶的化学成分上来看，绝大多数是蛋白质，极少数是RNA，甲酶有可能是具有生物催化作用的RNA；乙酶的活性不断降低，说明能被该种蛋白酶降解，其本质为蛋白质；乙酶被降解的过程中其分子结
5、构会发生改变。2下列关于酶的叙述中，正确的是()A人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用B酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段C与光合作用有关的酶分布在类囊体膜上和叶绿体基质中D酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性答案C解析酶的活性受温度、pH的影响，消化酶在消化道内起催化作用，消化道不属于内环境；有的酶是RNA，不在核糖体上合成；活细胞能合成酶(哺乳动物成熟的红细胞除外)，用于自身代谢需要，因此A、B、D所述错误。光合作用光反应的酶分布在类囊体膜上，碳反应的酶分布在叶绿体基质中，C正确。考点二聚焦分析与酶有关的图像与曲线1酶高效性的曲线(
6、1)如图表示未加催化剂时，生成物浓度随时间的变化曲线，请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。答案(2)由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率更高；酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，酶不能(“能”或“不能”)改变最终生成物的量。2酶专一性的曲线(1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是明显加快，说明酶A能催化该反应。(2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应。3影响酶活性的曲线(1)分析图A、B可知，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，酶活性都会明显降低。(2)分析图A、B中曲线的起点
7、和终点有何特点？思考原因是什么？答案过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构。(3)分析图C中的曲线，反应溶液中pH的变化是否会影响酶作用的最适温度呢？不会。(4)若将A图中的横坐标改为底物浓度或酶浓度，曲线又该如何画呢？请在下面的坐标系中绘出。答案文字说明：酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性限制；在底物量充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。易错警示温度、pH和底物浓度、酶浓度影响酶促反应速率的机理温度和pH是
8、通过影响酶活性来影响酶促反应速率的，而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。3用某种酶进行有关实验的结果如图所示，下列有关说法错误的是()A该酶的最适催化温度为30 左右B图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶C由图4实验结果可知酶具有高效性D由实验结果可知酶具有专一性答案C解析图1显示温度对酶活性的影响，从图中能得到的结论是该酶的最适催化温度为30 左右。图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可见该酶为麦芽糖酶。图3能说明Cl是酶的激活剂、Cu2是酶的抑制剂。图4说明酶具有专一性。4如图表示在不同条件下，酶催化反应速率(或生成
9、物量)的变化。下列有关叙述中，不正确的是()A图虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系B图虚线可表示增加酶浓度而其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系C图不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系D若图中的实线表示Fe3的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率答案C解析在图中作垂直于横轴的一条直线来帮助理解，在底物浓度充足时，酶量增加一倍，反应速率则增加一倍；其他条件不变时，增加酶浓度，可明显缩短反应时间；当反应物的量很少时，图能表示在反应开始后的一段时间内反应速率与时间的关系；过氧化氢酶的催化效率具有高效性，因此可用图中的虚线表示。“四看法”分析酶促反应曲线1一
10、看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量的关系。2二看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时，一般情况下，生成物的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所表示的因素，当达到饱和后，限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。3三看特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，理解特殊点的意义。4四看不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。实验四与酶相关的实验探究1验证酶的本质(1)验证酶是蛋白质实验组：待测酶溶液双缩脲试剂是否出现紫色反应；对照组：标准蛋白质溶液双缩脲试剂
11、紫色反应。变量分析：自变量为待测酶溶液和标准蛋白质溶液；因变量为是否有紫色反应。(2)验证酶是RNA实验组：待测酶溶液焦宁试剂是否出现红色；对照组：标准RNA溶液焦宁试剂出现红色。变量分析：自变量为待测酶溶液和标准RNA溶液；因变量为是否出现红色。2验证酶的催化作用实验组：底物相应的酶液底物是否被分解；对照组：底物等量蒸馏水底物不被分解。变量分析：自变量为相应的酶液的有无；因变量为底物是否被分解。3验证酶的专一性(1)方案一：用同种酶催化两种不同物质实验组：反应物相应酶溶液反应物被分解；对照组：另一反应物等量相同酶溶液反应物不被分解。(2)方案二：用两种不同酶催化同一物质实验组：反应物相应酶溶
12、液反应物被分解；对照组：相同反应物等量另一种酶溶液反应物不被分解。变量分析：方案一中的自变量为反应物的不同，方案二的自变量为酶溶液的不同，因变量均为反应物是否被分解。4验证酶的高效性(案例比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率)变量分析：5探究温度对酶活性的影响(1)原理完善下面的反应原理鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)步骤步骤项目试管1试管2试管31加入可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2放置在不同温度环境0 100 60 3加入新配制的淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL4完成反应5 min5 min5 min5滴入碘
13、液2滴2滴2滴6观察结果变蓝变蓝不变蓝变量分析：(3)若要探究某种酶的最适温度，实验又该如何设计(请写出思路)?答案6探究pH对酶活性的影响(1)原理反应原理：H2O2H2OO2。鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。(2)步骤步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸馏水1 mL盐酸1 mL NaOH溶液3注入等量的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4观察现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生(3)若要探究该酶的最适pH，实验又该如何设计(请写出思路)?答案易错警
14、示有关四类探究实验的注意点(1)在验证酶的专一性实验中的注意事项选择好检测反应物的试剂，如反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，则适宜选用斐林试剂检测反应物是否被分解，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。(2)在验证酶的高效性实验中的注意事项实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中就
