《生物一轮精品复习学案：5.1 降低化学反应活化能的酶（必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物一轮精品复习学案：5.1 降低化学反应活化能的酶（必修1）（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 5 5 章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第 1 1 节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 【高考目标定位高考目标定位】 1、酶在代谢中的作用 2、探究影响酶活性的因素 【考纲知识梳理考纲知识梳理】 一、酶及在细胞代谢中的作用 1、酶的发现：高考资源网 （1）1773 年，意，斯帕兰扎尼，胃具有化学性消化的作用 （2）1836 年，德，施旺，从胃液中提取了胃蛋白酶 （3）1926 年，美，萨姆纳，通过化学试验证实脲酶是蛋白质高考资源网 KS5U.COM （4）20 世纪 80 年代，美，切赫和奥特曼发现少数的 RNA 也有生物催化作用 2、酶的定义：酶是由活
2、细胞产生的一类具有生物催化功能的有机物 3、细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞生命活动的基础。 4、酶的作用：通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，可以说明酶在细胞代谢中 具有催化作用，同时证明，与无机催化剂相比，酶具有高效性的特性。 5、酶的作用机理： （1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 （2）作用机理：催化剂是降低了反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用 更显著。 二、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是 RNA。 三、酶的特性： 1、高效性：催化效率是无机催化剂的 107101
3、3倍 2、专一性：一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应 3、需要适宜的条件：a.最适温度； b.最适 PH 【要点名师精解要点名师精解】 一、酶的本质、作用及其实验验证 1、酶的本质及生理功能 化学本质绝大多数是蛋白质少数是 RNA 合成原料氨基酸核糖核苷酸 合成场所核糖体细胞核（真核生物） 来源一般来说，活细胞都能产生酶 作用场所细胞内、外或生物体外均可 生理功能生物催化作用 作用原理降低化学反应的活化能 2、酶化学本质的实验验证 （1）证明某种酶是蛋白质： 实验组：待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色反应。 对照组：已知蛋白液双缩脲试剂出现紫色反应。 （2）证明某种酶是 RNA： 实验组：待
4、测酶液吡罗红染液是否出现红色。 对照组：已知 RNA 溶液吡罗红染液出现红色。 【例 1】下列有关酶的叙述，正确的是 A. 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B. 酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C. 细胞质基质中的催化葡萄糖分析的酶高考资源网 KS5U.COM D. 细胞质中没有作用于 DNA 的解旋酶 【解析】只有在高温下酶的结构被破坏失去活性不可恢复，而在低温下酶只是活性降低；根 据酶的概念，酶可以是蛋白质，也可以是 RNA 质基质中可完成有氧呼吸和无氧呼吸共有的第 一阶段，即有分解葡萄糖为丙酮酸的酶；细胞质中的线粒体和叶绿体中有 DNA，DNA 复制和 转录的时候 DNA
5、的解旋酶。此题为容易题，识记类。 【答案】C 二、酶的专一性的验证实验分析 1、实验原理 （1） （2）用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来 判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。 2、实验程序 【例 2】下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。 试管KK序号高考资源网 KS5U.COM 项目 12 1注入可溶性淀粉2mL无 2注入蔗糖溶液无2mL 3注入新鲜淀粉酶溶液2mL 振荡2mL 振荡 4 50温水保温 5min5min 5加斐林试剂1mL 振荡1mL 振荡 6将试管下部放入 60热水中2min2min 7观察实验结果有砖红色
6、沉淀无砖红色沉淀 结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解 rCR根据实验结果，以下结论正确的是（多选） A.蔗糖被水解成非还原糖 B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖 C.淀粉酶活性在 60时比 40高 D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性 【解析】读表格中的信息可知：淀粉酶能够催化淀粉分解（试管） ，而对蔗糖不起作 用（试管） ，说明酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。从砖 红色的深浅可以看出，不同温度条件下，淀粉酶对淀粉的水解作用不同，以 60时最高，说 明酶的催化效率的高低受温度的影响较大。 【答案答案】BC 三、与酶有关的曲线解读 1、表示酶高效性的曲线： （1）催
7、化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 （2）酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。 （3）酶只能催化已存在的化学反应。 2、表示酶专一性的曲线： （1）在 A 反应物中加入酶 A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶 A 催化底物 A 参加反应。 （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 不催化底物 A 参加反应。 3、影响酶活性的曲线： （1）甲图表明：在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶 催化作用将减弱。 （2）乙图表明：在最适 pH 时，酶的催化作用最强，高于或低于最适 pH，酶的催化作用都将
8、 减弱。 由甲、乙两图可见：过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结 构未被破坏，温度升高可恢复活性。 （4）从丙图可以看出：反应溶液 pH 的变化不影响酶作用的最适温度。 4、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响： （1）在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底 物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 （2）在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 【例 3】下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知 有多种酶参与 最适 pH 是 7 最适温度是 40 50时酶逐渐失活
9、0时酶逐渐失活 A. B. C. D. 【解析解析】该图只反映出不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系，不能反映出 是否有多种酶参与，也看不出最适 pH 是多少。0时酶的催化活性极低，但是低温不会使酶 变性失活，高温和强酸、强碱才会导致酶失活。 【答案答案】C。 【感悟高考真题感悟高考真题】 （20102010江苏高考）江苏高考）3某种蛋白酶是由 129 个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质下列叙述正 确的是 A.该蛋白酶分子结构中至少古有 l29 个氨基酸和 l29 个羧基 B.该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应 C.利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液 D.用含该蛋白
10、酶的洗衣粉击除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好 【解析】本题考查蛋白酶的化学本质、组成、结构及鉴定等。该蛋白酶只有一条链时，所含 有的氨基和羧基数目最好，都至少含有一个，项错误。因其本质为蛋白质，故可与双缩脲 试剂反应产生紫色反应，项正确。用透析法纯化蛋白酶时，应用缓冲液做透析液以保持蛋 白酶的活性，C 项错误。因酶具有专一性，油渍为脂肪，故利用蛋白酶去污比用含脂肪酶的 效果差，项错误。 【答案】B （20092009重庆高考）重庆高考）下列有关酶的叙述，正确的是 A. 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 B. 酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质 C. 细胞质基质中的催化葡萄糖分析的酶
11、D. 细胞质中没有作用于 DNA 的解旋酶 【解析解析】只有在高温下酶的结构被破坏失去活性不可恢复，而在低温下酶只是活性降低；根 据酶的概念，酶可以是蛋白质，也可以是 RNA 质基质中可完成有氧呼吸和无氧呼吸共有的第 一阶段，即有分解葡萄糖为丙酮酸的酶；细胞质中的线粒体和叶绿体中有 DNA，DNA 复制和 转录的时候 DNA 的解旋酶。此题为容易题，识记类。 【答案答案】C】C （20092009海南高考）海南高考）酶 A、B、C 是大肠杆菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个 步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该菌因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。 现有三种营养缺陷型突变体，在添
12、加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表： 突变体 添加物 突变体 a 酶 A 缺陷 突变体 b 酶 B 缺陷 突变体 c 酶 C 缺陷 化合物乙不生长不生长生 长 化合物丙不生长生 长生 长 由上可知：酶 A、B、C 在该反应链中的作用顺序依次是 A.酶 A、酶 B、酶 C B.酶 A、酶 C、酶 B C.酶 B、酶 C、酶 A D.酶 C、酶 B、酶 A 【解析】由图表信息可知，添加化合物乙突变体 c 能生长，说明其不能合成化合物乙，属 于反应链 1；添加化合物丙突变体 a 不能生长，说明其不能合成化合物乙，属于反应链 3。 【答案答案】D。 （20092009辽宁、宁夏高考）辽宁、宁夏
13、高考）右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是 A.当反应温度由 t2调到最适温度时酶活性下降 B.当反应温度由 t2调到最适温度时酶活性上升 C.酶活性在 t2时比 t1高故 t2时更适合酶的保存 D.酶活性在 t1时比 t2低,表明 t1时酶的空间结构破坏更严重 【解析解析】在最适宜的温度下，酶的活性最高。温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低。当反 应温度 t2调到最适温度时，酶活性上升。温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永 久失活，0 左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的 温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存，故 C，D 错误。 【答案答
14、案】B】B （20092009江苏高考）江苏高考）加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮（橘络） ，会产生严重污染。 目前使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的 4 类微生物，可以大量产 生所用酶的有 A生长在麦麸上的黑曲霉 B生长在酸奶中的乳酸菌 C生长在棉籽壳上的平菇 D生长在木屑上的木霉 【解析解析】本题考查酶的专一性。橘络的主要成分是纤维素，要将其分解需要纤维素酶，麦麸、 棉籽壳、木屑的主要成分也是纤维素，所以生长在上述三种成分的黑曲霉，平菇、木酶肯定 能产生纤维素酶，所以可以利用。而乳酸菌的培养基为酸奶，其主要成分是蛋白质，不含纤 维素，所以乳酸菌不能产生纤维素酶。 【
15、答案答案】ACD】ACD （20092009上海高考）上海高考）将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热 会 A.提高淀粉酶活性 B.改变可溶性糖分子结构 C.防止玉米粒发芽 D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶 【解析解析】刚采摘的甜玉米内含有大量将可溶性糖转化为淀粉的酶，这些酶可将可溶性糖转化 为淀粉使其失去甜味，经沸水高温处理使酶失活来保持甜味。 【答案答案】D】D （0909 全国卷全国卷）32. （14 分） 请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具 有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测试验结果、得出结论，并回答问题。 实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉 4 种溶液，斐林试剂、 37恒温水浴锅、沸水浴锅。 （1）若“+”代表加入适量的溶液， “-”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些 符号完成下表实验设计（把答案填在答题卡上相应的表格中） 。 蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液 甲 + （2）实验步骤： 按照上表中的设计，取试管、加溶液。 （3）结果预测： （4）结论： （5）在上述实验中，如果仅将 37恒温水浴锅的温度调到 20，而在其他条件不变的情况 下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比 37时浅，其原因是 。 【解析解析】该题是要验证蔗糖
