备战高考生物一轮复习第8讲 降低化学反应活化能的酶 讲义 2Word文档下载推荐.docx

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（1）A、B两种酶的化学本质__________（填“相同”或“不相同”），判断依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）B酶活性改变的原因是_____________________，其活性____________（填“能”或“不能”）恢复。

（3）欲改变A、B两种酶的变化趋势，应加入__________酶。

（4）图2实验的目的是____________________，结论①②分别是______________、______________。

答案：

（1）不相同　A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质不是蛋白质而是RNA；

B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质

（2）B酶被降解的过程中其空间结构会发生改变，从而使其活性丧失　不能

（3）RNA水解

（4）探究酶的化学本质　该酶是蛋白质　该酶是RNA

考向1　酶的本质

1．（2019·

安徽宿州高三期中）在生命活动中，酶、激素、神经递质、抗体、tRNA等都有一定的专一性，下列叙述正确的是（　　）

A．RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂

B．性激素的合成需要mRNA和核糖体的参与

C．淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，均在第二道防线中发挥作用

D．神经递质通过载体进入突触后神经元时发生了“化学信号→电信号”的转变

选A。

RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂，A正确；

性激素的化学本质是固醇，在内质网中合成，B错误；

淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，溶菌酶在第一、二道防线中发挥作用，淋巴因子在第三道防线中发挥作用，C错误；

神经递质通过与突触后膜的特异性受体结合，使突触后神经元发生“化学信号→电信号”的转变，D错误。

2．（2019·

北京14中开学考试）下列有关酶的叙述，正确的是（　　）

A．酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸

B．酶为反应供能从而降低反应活化能

C．酶在活细胞以外不具有催化活性

D．酶可以是其他酶促反应的底物

绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；

酶并不为反应过程提供能量，而是降低了反应所需的活化能，B错误；

酶是活细胞产生的一类具有催化能力的有机物，可以在细胞内或细胞外发挥作用，C错误；

酶可以是其他酶促反应的底物，如淀粉酶的本质是蛋白质，能被蛋白酶水解，D正确。

具有专一性的五类物质

（1）酶：

如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切割位点上切割DNA分子。

（2）载体：

某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。

（3）激素：

激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。

（4）tRNA：

tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。

（5）抗体：

一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。

考向2　结合具体生理情景考查酶的作用

3．（2019·

河南郑州嵩阳中学高三段检）下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

A．DNA连接酶是将单个脱氧核苷酸连接在DNA片段上

B．RNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键

C．DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶

D．过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3＋催化时要多

选C。

DNA连接酶是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，A错误；

RNA聚合酶能在核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，B错误；

DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶，如转录过程，C正确；

过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量与Fe3＋催化时一样多，只是速度不同，D错误。

4．（2019·

湖北黄冈高三联考）为使反应物A反应生成产物P，采取了酶催化（最适温度和pH）和无机催化剂催化两种催化方法，其能量变化过程用图甲中两条曲线表示；

图乙表示某酶促反应过程的示意图。

下列有关分析中不合理的是（　　）

A．距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因

B．适当升高温度，有酶催化时的Ⅱ曲线对应的距离a将减小

C．图乙中②可代表蔗糖，那么③④可代表果糖和葡萄糖

D．图乙所示过程可以说明酶具有专一性

选B。

题图甲中Ⅰ曲线表示无机催化剂催化的反应的能量变化过程，Ⅱ曲线表示酶催化的反应的能量变化过程，所以距离b代表酶降低的反应活化能比无机催化剂降低的反应活化能多的部分，所以可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因，A正确；

题图催化过程已在最适温度下进行，适当升高温度，酶的活性降低，有酶催化时的Ⅱ曲线中对应的距离a将增大，B错误；

图乙是酶的专一性模型，②可代表蔗糖，在蔗糖酶催化作用下，可得到果糖和葡萄糖，用③④代表，C、D正确。

高考常考的10种酶及其作用归纳

（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：

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”。

　酶的作用特性及影响因素

1．酶的特性

（1）酶具有高效性

①图中曲线A、B、C代表酶的是A。

②与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

③酶只能缩短化学反应的时间，不改变化学反应的结果。

（2）酶具有专一性

①写出图中所示的化学反应B

E＋F。

②图中C、D表示不能（填“能”或“不能”）被该酶催化的物质。

③结论：

2．影响酶促反应速率的因素分析

用某种酶进行有关实验的结果如下图所示，据图分析下列问题：

（1）图1中结果显示______℃比较适宜，该酶的最适催化温度__________（填“能”或“不能”）确定。

（2）图2显示该酶的最适pH为__________，偏酸偏碱的情况下酶的活性均会__________。

（3）图3实验结果显示________是该酶的激活剂，而________是该酶的抑制剂。

（4）图4实验结果显示酶具有______性，由图2和图4____________（填“能”或“不能”）说明该酶一定不是胃蛋白酶。

（1）30　不能　

（2）7　降低　（3）Cl－　Cu2＋

（4）专一　能

考向1　酶的作用特性

合肥六校联考）如图为酶与底物结合示意图，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．酶的形状在催化过程中会发生改变

B．底物与酶特定部位的结合具有专一性

C．此图可表示1分子蔗糖经酶催化后产生2分子葡萄糖的过程

D．图示过程能够保证酶保持较高的催化活性

酶在催化过程中会发生结构的改变但是反应完成后可以恢复，A正确；

酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，B正确；

蔗糖经酶催化后产生1分子葡萄糖和1分子果糖，C错误；

图示过程体现了酶的专一性，能够保证酶保持较高的催化活性，D正确。

2．现有甲、乙、丙三支试管，先向三支试管内加入2mL可溶性淀粉溶液，再按下图所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。

下列分析错误的是（　　）

A．甲试管和乙试管对照，说明酶具有专一性

B．甲试管和丙试管对照，说明酶活性受高温影响

C．实验结果是甲试管内会出现砖红色沉淀

D．实验结果是乙试管和丙试管内出现砖红色沉淀

甲与乙对照，底物相同，酶不同，可证明酶的专一性，A正确；

甲和丙对照，酶相同，温度不同，可以说明温度影响酶的活性，B正确；

甲试管中淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解生成还原糖，用斐林试剂检验在水浴加热条件下可以出现砖红色沉淀，C正确；

乙试管中胃蛋白酶不能催化淀粉水解，丙试管中唾液淀粉酶失活，乙、丙两试管中均不出现砖红色沉淀，D错误。

考向2　酶的活性影响因素曲线模型分析

天津和平摸底测试）通过实验研究温度对a、b、c三种酶活性的影响，结果如图。

下列说法正确的是（　　）

A．c酶的最适温度为36℃左右

B．当温度为任一固定值时，酶的用量都会影响实验结果

C．该实验中有两个自变量，因变量只有一个

D．若溶液的pH升高，则曲线b的顶点上移

图中c酶随着温度的升高活性增加，c酶活性未出现最高点，A错误；

当温度过高时，酶变性失活，酶的用量不再继续影响实验结果，B错误；

该实验的自变量是温度和酶的种类，因变量是酶的活性，C正确；

此题不能得知溶液的pH升高对酶的活性变化影响，D错误。

江西临川月考）下图1曲线a表示在最适温度和pH条件下，反应时间与生成物量的关系，图2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。

据图分析下列叙述正确的是（　　）

A．图1曲线a中，M点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足

B．图2曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示

C．分别在图2中取N、P点的速率值，对应图1中的曲线c和d

D．减小pH，重复该实验，图2曲线b应变为曲线f；

增大pH，应变为曲线e

图1曲线a中，M点后，限制生成物量不再增加的因素为反应物的浓度；

图2曲线中当反应物浓度一定时，减少酶量，反应速率降低；

图2N、P点的速率值是一个定值，无法用曲线c和d表示；

图2曲线b是在最适pH下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系，因此无论pH增大还是减小，曲线b都应变成曲线f。

“四看法”分析酶促反应曲线

　“三法”突破酶的实验设计题型

突破点1　“试剂检测法”鉴定酶的本质

（1）设计思路：

从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。

在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。

因此，利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，而RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案即可。

（2）设计方案

[突破训练]

江西上高八校高三联考）猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是（　　）

A．甲和乙中溶液都呈紫色；

丙和丁中蛋白块消失

B．甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；

丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失

C．甲和乙中溶液呈紫色；

丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失

D．甲和乙中溶液都不呈紫色；

本实验属于验证性实验，分泌液中含有蛋白酶，蛋白酶和蛋白液的化学本质都是蛋白质。

鉴定蛋白质常用的试剂是双缩脲试剂，呈紫色反应。

实验①中的甲和乙试管始终显示紫色，不能形成对照；

而实验②改用观察蛋白块的存在情况（丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失），形成鲜明的对照，说明了猪笼草的分泌液中含有蛋白酶。

突破点2　“对比法”验证酶的高效性和专一性

（1）验证酶的高效性

①设计思路：

通过将不同类型催化剂（主要是酶与无机催化剂）催化底物的反应速率进行比较，得出结论。

②设计方案

项目

实验组

对照组

材料

等量的同一种底物

试剂

与底物相对应的酶溶液（如生物材料研磨液）

等量的无机催化剂

现象

反应速率很快，或反应用时短

反应速率缓慢，或反应用时长

结论

酶具有高效性

（2）验证酶的专一性

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。

方案一

方案二

同种底物（等量）

与酶相对

应的底物

另外一

种底物

与底物相

对应的酶

另外一种酶

同一种酶（等量）

发生反应

不发生反应

酶具有专一性

河北唐山一中高三模拟）为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是（　　）

组别

①

②

③

④

⑤

酶

蛋白酶

淀粉酶

反应物

蛋白质

淀粉

麦芽糖

A.①和③对比，用双缩脲试剂检测

B．②和④对比，用碘液检测

C．④和⑤对比，用斐林试剂检测

D．③和④对比，用斐林试剂检测

由于蛋白酶本身是蛋白质，遇双缩脲试剂呈现紫色，因此，用双缩脲试剂不能断定蛋白质是否被分解，A错误；

淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，用碘液检测，颜色反应不同，B正确；

淀粉是非还原糖，在淀粉酶的作用下分解生成还原糖，麦芽糖是还原糖，用斐林试剂不能判断麦芽糖是否分解，C错误；

斐林试剂不能判断蛋白质是否分解，D错误。

突破点3　“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH

（1）设计思路

江西铅山一中阶段性测试）为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是（　　）

实验编号

探究课题

选用材料与试剂

温度对酶活性的影响

过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液

新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液

pH对酶活性的影响

新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液

新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂

A.实验①　　　　　　　　B．实验②

C．实验③D．实验④

过氧化氢在高温下易分解，因此不能用过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响，A错误；

可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液来探究温度对酶活性的影响，B正确；

根据酶的专一性，蔗糖酶不能使淀粉水解，C错误；

淀粉在酸性条件下易分解，因此不能用淀粉作为底物来探究pH对酶活性的影响，D错误。

（1）若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。

（2）在探究酶的最适温度的实验中，不宜选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢在常温常压时就能分解，加热条件下分解会加快，从而影响实验结果。

（3）在探究pH对酶活性的影响时，需要保证酶的最适温度（排除温度干扰），且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。

[清一清]

易错点1　对酶在细胞代谢中作用的理解不到位

[点拨]　

（1）酶只能催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）在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。

（4）酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。

（5）由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。

易错点2　混淆“酶促反应速率”与“酶活性”

[点拨]　

（1）温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。

（2）底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。

易错点3　酶的探究实验的两个误区

[点拨]　

（1）探究酶的高效性时，对照组应用无机催化剂对照。

（2）用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖（两种底物），则应用斐林试剂作为检测试剂，不能选用碘液作为检测试剂。

[判一判]

（1）酶在细胞内产生，一定要在细胞内发挥作用（　　）

（2）酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸（　　）

（3）高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质不同（　　）

（4）酶活性最高时的温度不适合酶的保存（　　）

（5）在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3提升到6的过程中，该酶的活性将不断上升（　　）

（6）探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温（　　）

（7）如图在t时加酶后反应曲线由Ⅰ变为Ⅲ（　　）

（8）淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化（　　）

（9）不同酶的最适温度可能相同（　　）

（1）×

（2）×

　（3）√　（4）√　（5）×

　（6）×

　（7）√　（8）×

　（9）√

（2017·

高考全国卷Ⅱ）下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（　　）

A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶

B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性

C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法

D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃

真核细胞中DNA主要分布于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布，所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中，A项错误；

酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用，B项错误；

盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀，C项正确；

唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃左右，而该酶通常在低温下保存，D项错误。

高考天津卷）将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。

如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。

下列叙述错误的是（　　）

A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能

B．该体系中酶促反应速率先快后慢

C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的

D．适当降低反应温度，T2值增大

加入酶C后A浓度降低，B浓度升高，说明在酶C的催化下A能生成B，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，A项正确；

随着反应的进行，底物A浓度由大变小，酶促反应速率先快后慢，B项正确，C项错误；

图示反应在最适温度下进行，降低反应温度，反应速率将减慢，反应时间将延长，T2值增大，D项正确。

（2016·

高考全国卷Ⅰ）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是（　　）

A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量

B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量

D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

依题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除pH的干扰，应在酶和底物混合之前加入缓冲液，为酶促反应提供稳定的pH环境，A、B、D项均错误，C项正确。

高考全国卷Ⅱ）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）。

（1）由题图可知：

40℃条件下产物浓度达到最大值所需时间比20℃条件下短，且40℃条件下产物浓度最大值大于60℃条件下，故在三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。

（2）由题图信息可知，在20～40℃范围内的酶活性均大于20℃时的酶活性，故在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加快。

（3）由题图可知：

在t2时，60℃条件下的酶已失活，故此时增加底物，反应产物总量不会增加。

（4）绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA；

酶的特性包括：

高效性、专一性、作用条件较温和。

（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　高效性和专一性（其他合理答案也可）

高考应答必背

1．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

2．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。

3．酶具有专一性和高效性，作用条件较温和。

4．低温抑制酶的活性，但不破坏酶的分子结构。

5．高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而永久失去活性。

[课时作业]

黑龙江牡丹江高三开学考试）下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

A．酶具有催化作用，都能与双缩脲试剂反应呈紫色

B．细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关

C．酶适宜