酶專題知識歸納與透析

1、酶1 酶的概念的理解及實驗驗證設(shè)計思路酶的概念：由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶的化學(xué)本質(zhì)和生理作用及其實驗驗證 酶是有機物：絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA設(shè)計思路：通過對照，實驗組若出現(xiàn)紫色，則證明待測酶溶液是蛋白質(zhì)，否則不是蛋白質(zhì)。同理，也可用吡咯紅來鑒定酶是RNA的實驗。對照組：標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲溶液檢測出現(xiàn)紫色反應(yīng)；實驗組：待測酶溶液+雙縮脲溶液檢測是否出現(xiàn)紫色。酶的催化作用：酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，具有催化作用。設(shè)計思路：對照組：反應(yīng)物+清水 檢測反應(yīng)物不被分解；實驗組：反應(yīng)物+等量的相應(yīng)酶溶液 檢測反應(yīng)物被分解。2酶的特性及實

2、驗驗證設(shè)計思路酶的專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，對其他的化學(xué)反應(yīng)無催化效應(yīng)。實驗設(shè)計：用同一種酶催化不同反應(yīng)物的或用不同酶催化同一反應(yīng)物，觀察相應(yīng)的反應(yīng)物是否被分解。設(shè)計思路一: 用同一種酶催化不同的反應(yīng)物。實驗組：反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液檢測反應(yīng)物被分解；對照組：另一反應(yīng)物+等量相同酶溶液檢測反應(yīng)物不被分解。設(shè)計思路二：換酶不換反應(yīng)物。實驗組：反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液檢測反應(yīng)物被分解；對照組：相同反應(yīng)物+等量另一種酶溶液檢測反應(yīng)物不被分解。此實驗過程中要注意：選擇好檢測反應(yīng)物的試劑。如反應(yīng)物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，驗證酶的專一性，檢測反應(yīng)物是否被分解的試劑宜選用婓林試劑，不能選用碘

3、液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被水解。要保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實驗的關(guān)鍵。酶的高效性：酶的催化效率很高，是普通無機催化劑的107-13倍。設(shè)計思路：通過比較酶與無機催化劑的催化速度，證明酶的高效性對照組：反應(yīng)物+無機催化劑檢測反應(yīng)物分解速度；實驗組：反應(yīng)物+等量酶溶液檢測反應(yīng)物分解速度。實驗中自變量是無機催化劑和酶，因變量是底物分解速度。酶的作用條件溫和：適宜的溫度：通過比較酶在不同的溫度下的催化效率，設(shè)計思路：反應(yīng)物+ t1  +酶溶液，反應(yīng)物 + t2  +酶溶液，反應(yīng)物+ t3 +酶溶液， ，反應(yīng)物+ tn +酶溶液  檢測反應(yīng)物分解的速度或存在的量在

4、實驗步驟中要注意：a.在酶溶液和反應(yīng)物混合之前，需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時間。b.若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測反應(yīng)物被分解的試劑宜選用碘液，不應(yīng)該選用婓林試劑，因婓林試劑需水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。適宜的pH ：設(shè)計思路：反應(yīng)物+ pH1  +酶溶液，反應(yīng)物+ pH 2  +酶溶液，反應(yīng)物+ pH 3 +酶溶液，反應(yīng)物+ pH n +酶溶液  檢測反應(yīng)物分解的速度或存在的量3.與酶有關(guān)的圖表、曲線解讀  表示酶的高效性的曲線    催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機催化劑相比，酶的催化效

5、率更高。酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。表示酶專一性的圖解  圖中A表示酶，B表示被催化的反應(yīng)物。酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。影響酶活性的曲線         在一定溫度（pH）范圍內(nèi)，隨著溫度（pH）的升高，酶的催化作用增強；超過酶的最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶的催化作用減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶失去活性；而低溫只是使酶的活性降低，酶的分子結(jié)構(gòu)未遭到破壞，溫度升高可恢復(fù)其活性。反應(yīng)物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響  

6、  在其他條件適宜，酶濃度一定條件下，酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增加而加快；但當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。在反應(yīng)物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)的反應(yīng)速率與酶濃度成正比。4.教材中有關(guān)的酶代謝中的酶淀粉酶：主要有唾液淀粉酶、胰淀粉酶和腸淀粉酶。可催化淀粉水解成麥芽糖；麥芽糖酶：主要有胰麥芽糖酶和腸麥芽糖酶?？纱呋溠刻撬獬善咸烟牵恢久福褐饕幸戎久负湍c脂肪酶?？纱呋痉纸鉃橹舅岷透视?；蛋白酶：主要有胃蛋白酶和胰蛋白酶。可催化蛋白質(zhì)水解成多肽鏈；肽酶：由腸腺分泌?？纱呋嚯逆溗獬砂被?；過氧化氫酶：催化過氧化氫催化水解成氧氣和過氧

7、化氫；DNA酶：催化DNA水解的酶。除此之外，還有常見的光合作用酶、呼吸氧化酶、ATP合成酶、水解酶，酪氨酸酶、淀粉分支酶、溶菌酶等。遺傳變異中的酶解旋酶：在DNA復(fù)制或者轉(zhuǎn)錄時，解旋酶可以將DNA分子的兩條多脫氧核苷酸鏈中配對的堿基從氫鍵處斷裂，從而使兩條螺旋的雙鏈解開。DNA聚合酶和RNA聚合酶：分別催化脫氧核苷酸聚合成DNA鏈以及核糖核苷酸聚合成RNA鏈的反應(yīng)。逆轉(zhuǎn)錄酶：催化以RNA為模板、以脫氧核糖核苷酸為原料合成DNA的過程。生物工程中的酶限制核酸內(nèi)切酶：主要存在于微生物中。一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的位點上切割DNA 分子。在基因工程中可用限制酶可切割獲得

8、所需要的目的基因或運載體。DNA連接酶：是在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵?？梢栽诨蚬こ讨杏靡赃B接目的基因和運載體。纖維素酶和果膠酶：在植物細(xì)胞工程中植物體細(xì)胞雜交時，需用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，從而獲得有活力的原生質(zhì)體。胰蛋白酶或膠原蛋白酶：在動物細(xì)胞培養(yǎng)中，需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶將取自動物胚胎或幼齡動物的器官和組織分散成單個的細(xì)胞，然后配制成細(xì)胞懸浮液進行原代培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞貼滿瓶壁后，要重新用胰蛋白酶等處理讓細(xì)胞從甁壁上脫落下來分散成單個細(xì)胞，繼續(xù)進行細(xì)胞培養(yǎng)。5. 酶的分布、分類、合成和分泌過程酶的分布：酶既可以在細(xì)胞內(nèi)

9、發(fā)揮作用,比如線粒體內(nèi)的呼吸氧化酶和葉綠體中的光合作用酶等；也可以分泌到細(xì)胞外起作用,比如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等各種消化酶。不僅如此,在體外適宜的條件下酶也具有催化作用,比如可以把唾液淀粉酶加入到試管里,在適宜的條件下催化淀粉的水解反應(yīng)。酶的分類：根據(jù)酶在細(xì)胞中的分布可分為：胞外酶（如各種消化酶）、胞內(nèi)酶（如呼吸酶、與光合作用有關(guān)的酶）。根據(jù)酶的作用反應(yīng)物和產(chǎn)生器官分為：胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶、胰和腸麥芽糖酶、胰脂肪酶、腸脂肪酶等等。根據(jù)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)分為：水解酶、氧化酶、轉(zhuǎn)錄酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、合成酶等。酶的合成過程：遵循中心法則，蛋白質(zhì)類酶的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，原料是氨基酸；而R

10、NA酶的合成過程只有轉(zhuǎn)錄，原料是核糖核苷酸。酶的分泌過程：胞外酶合成之后要分泌到細(xì)胞外發(fā)揮催化作用，因此胞外酶的分泌過程也就是分泌蛋白的形成過程。它的合成、加工和分泌過程，有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等的參與。來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶化學(xué)本質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少量是RNA合成原料(單體)氨基酸或核糖核苷酸合成場所主要是在核糖體上，也可在細(xì)胞核內(nèi)生理作用具有生物催化作用作用機理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能一、真題剖析 考查點1：新陳代謝基礎(chǔ)知識 例1(2009·重慶卷·1)下列有關(guān)酶的敘述，正確的是 A高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性&#

11、160;  B酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì) C細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶         D細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶 【解析】本題考查酶的相關(guān)知識。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，就其化學(xué)本質(zhì)而言，包括蛋白質(zhì)和RNA，B錯；其活性受溫度的影響，高溫可使其變性失活，低溫活性受抑制(未失活)，A錯；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄進行糖酵解的相關(guān)酶類，C正確；細(xì)胞質(zhì)中的線粒體、葉綠體內(nèi)有作用于DNA的解旋酶，D錯。 【答案】C 【易錯警示】一是對酶的化

12、學(xué)本質(zhì)理解有誤，認(rèn)為酶都是蛋白質(zhì)，其實有少數(shù)酶是RNA；二是對酶的分布不清楚，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖酵解的酶，DNA解旋酶分布在細(xì)胞核及其細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體內(nèi)；三是對溫度和PH對酶影響不明確。相對于最適溫度而言，高溫、低溫都會影響酶的活性，但并不相同，過高溫度會導(dǎo)致酶變性失活，低溫則不會，酶的活性減弱在溫度恢復(fù)適宜時可恢復(fù)；過高過低PH都會導(dǎo)致酶變性失活。四是對酶的作用部位理解有誤，以為酶只能在細(xì)胞中起作用，其實，只要條件適宜，酶在細(xì)胞外也能起作用。 例2(2009·全國卷·32)(11分)已知2H2O2=2H2OO2可以通過觀察反應(yīng)過程中O2的生成速度(

13、即氣泡從溶液中釋放的速度)來判斷H2O2分解反應(yīng)的速度。請用所給的實驗材料和用具設(shè)計實驗，使其能同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。 實驗材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液，蒸餾水，3.5%FeCl3溶液，0.01%牛過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。 實驗步驟：  實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論： 整個實驗中，不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是：。由此可得出的結(jié)論是。 如果僅將實驗中的恒溫水浴改為80，重做上述實驗，O2釋放的速度最快的是。原因是。 【解析】一是要求同

14、時驗證酶具有催化作用和高效性，要驗證酶具有催化作用需要在設(shè)置“在H2O2溶液中滴加0.01%牛過氧化氫酶”的實驗組的同時，設(shè)置滴加“蒸餾水”的空白對照組，通過觀察反應(yīng)過程中O2的生成速度，證明酶具有催化性；要證明酶具有高效性，可通過設(shè)置滴加“3.5%FeCl3溶液”的對照組，比較實驗現(xiàn)象來實現(xiàn)。二是注意實驗條件的有效且適宜(37恒溫水浴鍋中保溫)。三是完善實驗步驟，應(yīng)注意實驗的原則，包括單一變量、對照、科學(xué)及可操作性原則等。四是預(yù)測實驗現(xiàn)象及分析實驗結(jié)果時，應(yīng)考慮實驗條件對實驗現(xiàn)象的影響：“僅將實驗中的恒溫水浴改為80”中，80會導(dǎo)致酶變性失活。 【答案】取3支試管，各加入等量且適量

15、的H2O2溶液，放入37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時間 分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液 觀察各試管中釋放氣泡的快慢 加酶溶液的試管、加FeCl3溶液的試管、加蒸餾水的試管    酶具有催化作用和高效性 加FeCl3溶液的試管    在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性 【技巧】一是認(rèn)真審題，明確題目要求。如同時驗證酶具有催化作用和高效性、僅將實驗中的恒溫水浴改為80等。二是理解實驗原理，確定實驗現(xiàn)象的觀察方法。如通過

16、觀察反應(yīng)過程中O2的生成速度(即氣泡從溶液中釋放的速度)來判斷H2O2分解反應(yīng)的速度。三是分析實驗材料與用具的作用。如恒溫水浴鍋的作用是保溫，應(yīng)思考在什么溫度條件下？根據(jù)哺乳動物的體溫為37左右，既可確定實驗中的保溫范圍，也可解決問中溫度改變的影響。四是實驗步驟的設(shè)計，通常包括實驗分組、實驗條件控制、實驗變量(自變量)的處理、實驗現(xiàn)象的觀察與記錄等。 例3(2009·全國理綜·31)桃果實成熟后，如果軟化快，耐貯運性就會差。下圖表示常溫下A、B兩個品種桃果實成熟后硬度等變化的實驗結(jié)果。  據(jù)圖回答： 該實驗結(jié)果顯示桃果實成熟后硬度降低

17、，其硬度降低與細(xì)胞壁中的降解有關(guān)，該物質(zhì)的降解與的活性變化有關(guān)；也與細(xì)胞壁中的降解有關(guān)，該物質(zhì)的降解與活性變化有關(guān)。 A、B品種中耐貯運的品種是。 依據(jù)該實驗結(jié)果推測，桃果實采摘后減緩變軟的保存辦法應(yīng)該是，因為。 采摘后若要促使果實提前成熟，可選用的方法有和。 一般來說，果實成熟過程中還伴隨著綠色變淺，其原因是。 【解析】本題考查考生獲取信息的能力及其酶活性與果實成熟的關(guān)系。 由圖中果實硬度的變化與細(xì)胞壁中纖維素的含量變化一致，與果膠質(zhì)水解產(chǎn)物變化相反，可知：其硬度的降低與纖維素和果膠的降解有關(guān)，而纖維素的降解與纖維素酶的活性有關(guān)，果

18、膠的降解與果膠酶的活性有關(guān)。 A品種在成熟后，其硬度變化比較小，應(yīng)耐貯運。 同的分析可知：果實成熟采摘后要減緩變軟就是要降低酶的活性，而要降低酶的活性，就要適當(dāng)降低溫度，從而延緩果實軟化。 采摘后要使果實提前成熟，可以根據(jù)以上分析，適當(dāng)提高貯存的溫度或用乙烯處理。 果實成熟過程中綠色變淺是因為葉綠素轉(zhuǎn)變成了其他色素，從而含量降低。【答案】纖維素纖維素酶果膠質(zhì)果膠酶；A；適度降低溫度     低溫可降低有關(guān)酶的活性，延緩果實軟化；用乙烯進行處理   適當(dāng)提高貯存溫度；葉綠素含量降低 【技

19、巧】準(zhǔn)確獲取文字及圖示信息，理清各種因素之間的關(guān)系，如本題“果實軟化與耐貯、耐運性能，與纖維素、果膠質(zhì)、纖維素酶、果膠酶活性的關(guān)系”。1(2009·江蘇卷·22)加工橘子罐頭，采用酸堿處理脫去中果皮(橘絡(luò))，會產(chǎn)生嚴(yán)重污染。目前使用酶解法去除橘絡(luò)，可減少污染。下列生長在特定環(huán)境中的4類微生物，可以大量產(chǎn)生所用酶的有 A生長在麥麩上的黑曲霉     B生長在酸奶中的乳酸菌 C生長在棉籽殼上的平菇     D生長在木屑上的木霉 2(2009·寧夏卷·2)右圖表

20、示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是 A當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降 B當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性上升 C酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存 D酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重 3(2009·上海卷·12)將剛采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。這是因為加熱會 A提高淀粉酶活性           B改變可溶性糖分子結(jié)構(gòu) C防止玉米粒

21、發(fā)芽           D破壞將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶 4(2009·全國卷·32)(14分)請用所給的實驗材料和用具，設(shè)計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設(shè)計、補充實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。 實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、37恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。 若“”代表加入適量的溶液，“”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標(biāo)號，請用這些符號完成下表實

22、驗設(shè)計。溶液 試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液淀粉酶溶液甲+×××××××××××××××實驗步驟： 按照上表中的設(shè)計，取試管、加溶液。  結(jié)果預(yù)測：。 結(jié)論：。 在上述實驗中，如果僅將37恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20，而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會比37時的淺，其原因是。 5(2009·全國卷·1)下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，錯誤的是

23、 A細(xì)胞呼吸必須在酶的催化下進行         B人體硬骨組織細(xì)胞也進行呼吸 C酵母菌可以進行有氧呼吸和無氧呼吸     D葉肉細(xì)胞在光照下進行光合作用，不進行呼吸作用 6（2009·廣東理基·41）在密閉容器內(nèi)，酵母菌利用葡萄糖產(chǎn)生酒精，此過程不生成 AATP          B乳酸   &#

24、160;         C三碳化合物       DCO2 7（2009·廣東卷·4）利用地窖貯藏種子、果蔬在我國歷史悠久。地窖中的CO2濃度較高，有利于 A降低呼吸強度  B降低水分吸收    C促進果實成熟         D促進光合作用 8(2009·江蘇卷·11)某小組為研究脫氣對酵母菌在培養(yǎng)初期產(chǎn)氣量的影響，進行了甲、乙2組實驗，實驗裝置如下圖所示，除圖中實驗處理不同外，其余條件相同。一段時間內(nèi)產(chǎn)生CO2總量的變化趨勢是ACD