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1、,第三单元 细胞的能量供应和利用,第8讲 降低化学反应活化能的酶,第三单元 细胞的能量供应和利用,考纲考频 1酶在代谢中的作用 (3年17考) 2.实验：探究影响酶活性的因素(3年7考),第三单元 细胞的能量供应和利用,一、酶的作用与本质 1酶催化作用的原理：_。,降低化学反应的活化能,活细胞,催化,蛋白质,RNA,思考：加热能提升化学反应速度，其作用机理与酶相同吗？ 提示：不同。加热能提高反应物分子的能量，不能降低反应的活化能。 3酶本质的探索连一连,二、酶的特性 1_：催化效率约是无机催化剂的1071013倍。 2_：每一种酶只能催化_化学反应。 3作用条件较温和：在_条件下，酶的活性最高
2、。 巧记 酶的来源与特性 活细胞内来合成，降低化能是本领， 高效专一需温和，催化反应属它行。,高效性,专一性,一种或一类,最适温度和pH,1美国生物学家奥特曼和切赫由于研究和发现了RNA的催化功能而获得诺贝尔化学奖。以下叙述中正确的是( ) A酶的化学本质不一定都是蛋白质 BRNA虽具有催化功能但不能叫做酶 CRNA催化功能的发现说明酶不具有专一性 D酶都是在细胞中的核糖体上合成的 解析：酶的本质绝大多数是蛋白质，少数为RNA。,A,2下列有关酶的叙述中，正确的是( ) A合成ATP与分解ATP的酶相同 B酶只能在细胞内起催化作用 C高温和低温都会使酶永久失活 D酶在4 左右时空间结构保持稳定
3、 解析：合成ATP和分解ATP的酶分别是ATP合 成酶 和ATP 水解酶；酶在细胞内、外均可以发挥作用；高温会使酶 变性永久失活，低温则不会；酶在4 左右时空间结构保持稳定。,D,3(2015江西会昌中学月考)人体中某一过程如下图所示，如果温度增加到45 ，引起酶的活性部位改变，会引起( ) A蛋白质被消化得更快 B蛋白质被消化得较慢或不能被消化 C氨基酸缩合速度加快 D氨基酸缩合速度减慢或不能发生缩合,B,解析：本题考查酶发挥作用的条件及原理。温度升高，酶活性部位改变，使酶与底物不能正常结合，使蛋白质消化减慢或停止，B项正确。,4下图中纵坐标表示酶的催化活性，横坐标表示pH，将肠 淀粉酶(最
4、适pH约为8)溶液的pH由1.8调至12，能正确描述其 催化活性变化的是( ) 解析：本题考查酶活性变化条件中酸碱性对酶活性的影响。当pH由1.8调至12时,肠淀粉酶的活性从一开始就已经丧失。,C,考点一 探究酶的本质作用和特性,考点二 以曲线为载体，考查影响酶促反应的因素,考点三 探究影响酶活性的因素,1探究酶的作用原理 酶与无机催化剂降低化学反应活化能的作用 比较，如图所示： (1)无催化剂催化的反应是曲线_。 (2)有无机催化剂催化的反应是曲线_。 (3)有酶催化的反应是曲线_。 (4)从三条曲线上看，发生反应所需的活化能：曲线a曲线b曲线c。 (5)无论是否有催化剂催化，反应的最终结果
5、是_的。,考点一 探究酶的本质作用和特性,a,b,c,不变,2探究酶的化学本质及催化作用 (1)酶化学本质的实验验证 实验变量：自变量为待测酶液和已知蛋白样液或RNA样液，因变量为是否有_反应或_反应。,紫色,红色,相应酶液,底物,3探究过氧化氢在不同条件下的分解情况,(1)实验过程中的理论分析,无机催化剂FeCl 3,(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能，缩短反应达到_的时间，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。,平衡点,深度思考 1生物体内的酶能在体外发挥作用吗？ _ 2上述探究1实验坐标曲线中，若将温度升高至80 ，则哪一曲线受影响最大？ _ 3分析下图，说明了酶具有哪一特性
6、？哪些物质代表分解后的产物？ _,4动物体内酶的最适温度为3540 ，最适pH为6.58.0；植物体内酶的最适温度为4050 ，最适pH为4.56.8。以上事实说明酶的作用条件与无机催化剂相比具有什么特性？ _ 提示：1.能。只要条件适宜，酶就可以发挥作用。 2曲线c。 3专一性；E、F。 4作用条件温和，酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行。,1(2015南京市质检)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,B,解
7、析：本题主要考查酶的相关知识。细 胞生命 活动所必 需的酶，如呼吸氧化酶，会存在于分化 程度不同 的各类细胞中(哺乳动物成熟的红细胞除外)；低温抑制 酶的活性，在一定范围内，当温度回升后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，低温没有破坏酶的空间结构；酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的；酶在化学反应中充当催化剂，也可以作为另一个反应的底物，如化学本质为蛋白质的酶可被相关的蛋白酶分解。,2下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，ad代表试管，代表实验步骤。对该实验方案的有关评 价，错误的是( ),A,A. 淀粉酶的用量属于自变量 B和会影响酶的活性 C
8、、和的温度设置错误 D和的顺序有误 解析：从表格中的操作方法中可以看出，唾液淀粉酶的作用底物才是自变量。该实验的温度控制错误。四组试管应温度相等，酶加到底物 后要保 持恒温，无 需加热，即步骤错误。其实验步骤应为。,知识拓展 酶与动物激素的比较,1探究酶的高效性、专一性 (1)酶的高效性曲线 如图A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。,考点二 以曲线为载体，考查影响酶促反应的因素,提示：如图所示,酶比无机催化剂,化学平衡,平衡点,不能,(2)酶的专一性曲线 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 _。 在A反
9、应物中加入酶B，反应速率和未 加酶时相同，说明_。,酶A能催化该反应,酶B不能催化该反应,2探究影响酶活性的因素,(1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶 的 活性_。温度和pH偏高或偏低，酶活性_。 (2)分析图A、B曲线可知：过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使_。前者都会使_遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构和空间结构。 (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？_ (“会”或“不会”)。,最高,都会明显降低,酶的活性降低,酶的空间结构,不会,深度思考 1.酶活性指的是什么？在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小？ _ 2.分
10、析下面曲线该酶的最适温度是多少？ _ 3.当唾液淀粉酶溶液的pH值从1上升到8的过程中酶活性怎样变化？为什么会发生这样的变化？ _,4.若将探究乙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。,提示：1.酶对化学反应的催化效率称为酶活性。通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。 2不低于30。 3不变，因为酶已经失活。 4如图所示,3(2015吉林大学附中一模)下图表示在最适温度和pH条件 下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。结合 影响酶催化反应速率的因素分析，下列有关说法正确的是 ( ) A若在A点提高反应温度，反应速率会加快 B若在B点
11、增加酶的浓度，反应速率不会加快 C若在C点增加反应物浓度，反应速率将加快 D反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素,D,4用某种酶进行有关实验的结果如图表示，下列有关说法错误的是(多选)( ) A该酶的最适催化温度为30 B图2和图3能说明该酶一定不是胃蛋白酶 C由图3实验结果可知酶具有高效性 D由图3实验结果可知酶具有专一性,AC,解析：本题考查酶的特性以及影响酶活性的因素。图1显示温度对酶活性的影响，但不能确定30 为该酶的最适催化温 度，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3可见该酶为麦芽糖酶，说明酶
12、具有专一性。,方法技巧 “四步法”分析酶促反应曲线 (1)识标：“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。 (2)析线：“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势，明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。 (3)明点(特殊点)：“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。,(4)判断：“先分后合巧辨析”。对多条酶促反应曲线图，根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出)，首先对每一条曲线单独分析，进行比较，判断曲线间有无联系或找出相互关系，
13、然后综合分析。,考点三 探究影响酶活性的因素,蓝色,不出现蓝色,淀粉水解,蓝色及蓝色的深浅,H2O2,2H2OO2,氧气的生成量,2实验流程 (1)温度对酶活性的影响,碘液,蓝色,蓝色,(2)pH对酶活性的影响：,过氧化氢酶溶液,HCl,NaOH,H2O2,(2)pH对酶活性的影响：,燃烧剧烈,有大量气泡产生,无气泡产生,无气泡产生,3.实验结论 温度和pH都会影响酶的活性，酶活性的发挥需要 _条件；温度过高或过低、pH过大或过小都会影响酶的活性；过氧化氢酶在中性条件下活性最大。,较温和的,深度思考 1在探究温度对酶活性的影响实验中，能否用斐林试剂来检测实验产物？ _ 2为什么不用过氧化氢酶探
14、究温度对酶活性的影响？ _ 3试分析在探究温度和pH对酶活性的影响实验时，能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理(即将两个实验步骤中的2、3顺序颠倒)。 _ 4如果某同学从5565 的温泉中筛选出能合成脂肪酶的细菌，请写出测定该酶催化作用最适温度的实验设计思路。 _,提示：1.不能。斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。 2过氧化氢酶催化的底物是H2O2，H2O2在高温时分解，这样实验中就存在两个变量，使实验结果受到干扰。 3不能。因为酶具有高效性，把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。 4在一定温度范围(包括5565 )内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度可视为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。,5(2015安徽模拟)下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果：,注：“”的多少，代表颜色深浅。,D,解析：由表格数据可看出，温度设置只有3
