一輪復(fù)習(xí) 蘇教版 生物催化劑-酶 教案

1、第1課時(shí)生物催化劑酶課標(biāo)要求說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響?？键c(diǎn)一酶的本質(zhì)、作用及特性1酶的作用及本質(zhì)(1)酶的本質(zhì)(2)酶的作用原理：降低反應(yīng)的活化酶，使參與反應(yīng)的分子變?yōu)榛罨肿?。表示無酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是AC段。表示有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是BC段。表示酶降低的活化能是AB段。2酶的特性(1)高效性含義解讀：與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。作用實(shí)質(zhì)：酶和無機(jī)催化劑一樣，只能縮短到達(dá)化學(xué)平衡所需要的時(shí)間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。因此，酶不能改變最終生成物的量。(2)專一性含義解讀：每一種酶只能催化一種或一類生

2、化反應(yīng)。每種酶的活性中心和底物分子在空間結(jié)構(gòu)上有特殊的匹配關(guān)系，活性中心與底物分子結(jié)合就啟動(dòng)了化學(xué)反應(yīng)。曲線解讀：酶A可催化底物水解，酶B則與“無酶”相同，說明酶催化具有專一性。模型解讀(3)作用條件較溫和曲線解讀：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；高溫、過酸、過堿等條件會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失活；低溫條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。3.酶促反應(yīng)速率的影響曲線分析(1)酶促反應(yīng)產(chǎn)物濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線(2)溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響據(jù)圖可知，不同pH條件下，酶最適溫度不變；不同溫度條件下，酶最適pH也不變，即反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。

3、(3)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響特別提醒(1)酶促反應(yīng)速率與酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反應(yīng)速率表示。(2)溫度和pH通過影響酶活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。底物濃度和酶濃度是通過影響底物和酶的接觸，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率，但并未改變酶活性。(3)同一個(gè)體不同細(xì)胞中，酶的種類和數(shù)量不完全相同，對(duì)于同一個(gè)細(xì)胞而言，在不同的時(shí)期或生理狀態(tài)下，細(xì)胞中酶的種類和數(shù)量也會(huì)發(fā)生改變。(1)源于必修1 P74“跨學(xué)科視角”：與酶相比，無機(jī)催化劑催化反應(yīng)范圍廣，一種催化劑可以催化多種反應(yīng)，例如酸可催化蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉水解，所以在證明pH對(duì)酶的

4、活性的影響時(shí)，底物不能選擇蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉。(2)源于必修1 P77正文和“旁欄信息”：酶的適宜pH一般在68之間。動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度一般為3540 ，植物體內(nèi)酶的最適溫度一般為4550 ，微生物體內(nèi)酶的最適溫度差別較大?？枷蛞幻傅谋举|(zhì)、作用與特性的綜合分析1下列關(guān)于酶的敘述正確的是()酶具有催化作用，并都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色酶通過提供反應(yīng)所需的活化能提高反應(yīng)速率蛋白酶能催化不同的蛋白質(zhì)水解，因此酶不具有專一性細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，主要由酶的高效性決定酶是由具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的酶既可作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物A B C D答案D解析酶大部分是蛋白質(zhì)、少量是RNA，

5、蛋白質(zhì)類的酶能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色，RNA類的酶不能，錯(cuò)誤；酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，錯(cuò)誤；酶的專一性是指：酶能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，錯(cuò)誤；細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行與酶的專一性有關(guān)，錯(cuò)誤；幾乎所有活細(xì)胞均能產(chǎn)生酶，錯(cuò)誤；酶催化相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)時(shí)屬于催化劑，酶被分解時(shí)作為反應(yīng)的底物，正確。2溫度會(huì)影響酶促反應(yīng)速率，其作用機(jī)理可用下圖坐標(biāo)曲線表示。其中a表示底物分子具有的能量，b表示溫度對(duì)酶空間結(jié)構(gòu)的影響，c表示酶促反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系。下列說法正確的是()A隨著溫度的升高，底物分子具有的活化能增加B處于曲線c中1、2位點(diǎn)酶分子活性是相同的C酶促反應(yīng)速率是底物分子的能量與酶空間結(jié)構(gòu)共

6、同作用的結(jié)果D酶適于低溫保存，原因是底物分子的能量低答案C解析由圖可知，隨著溫度的升高，底物分子具有的能量增加，A錯(cuò)誤；處于曲線c中1、2位點(diǎn)酶促反應(yīng)速率相等，但酶分子活性不一定相同，B錯(cuò)誤；由圖可知，底物分子的能量與酶空間結(jié)構(gòu)都會(huì)影響酶促反應(yīng)速率，C正確；酶適于低溫保存，原因是低溫只是抑制酶活性，不會(huì)使酶變性失活，D錯(cuò)誤?？枷蚨复俜磻?yīng)速率的影響因素3(2022江蘇高郵高三模擬)如圖所示為影響酶促反應(yīng)的溫度、pH和底物濃度與反應(yīng)速率關(guān)系的曲線圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線的因素是pHB甲曲線中，a點(diǎn)與b點(diǎn)限制酶促反應(yīng)速率的因素不相同C乙曲線中，d點(diǎn)與f點(diǎn)酶的

7、空間結(jié)構(gòu)都被破壞且不能恢復(fù)D丙曲線中，g點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)因素升高，酶的活性不能到達(dá)h點(diǎn)答案C解析分析題圖可知，甲曲線表示底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，a點(diǎn)的限制因素是底物濃度，b點(diǎn)時(shí)底物達(dá)到飽和狀態(tài)，限制酶促反應(yīng)速率的因素不再是底物濃度；乙曲線是溫度對(duì)酶活性的影響曲線，d點(diǎn)是低溫條件，酶的活性很低，但是酶的空間結(jié)構(gòu)沒有被破壞，溫度恢復(fù)，酶的活性可恢復(fù)，f點(diǎn)是高溫條件，高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即使溫度降低，酶的空間結(jié)構(gòu)也不能恢復(fù)；丙曲線是pH對(duì)酶活性的影響曲線，g點(diǎn)時(shí)pH過低，酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，pH升高，酶的活性不能恢復(fù)，故不能到達(dá)h點(diǎn)。4(多選)下圖為最適溫度下酶促反應(yīng)曲線，Km表示反應(yīng)速率為1/

8、2Vmax時(shí)的底物濃度。競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合酶的活性部位；非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結(jié)合，從而使酶的活性部位功能喪失。下列分析正確的是()A適當(dāng)升高溫度，Vmax和Km均會(huì)增大B加入非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，Vmax降低C加入競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，Km值降低DKm值越大，酶與底物親和力越低答案BD解析由題干可知，圖中曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化，溫度高于或低于最適溫度，反應(yīng)速率都會(huì)變慢，故適當(dāng)升高溫度，Vmax會(huì)減小，A錯(cuò)誤；非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶的非活性部位不可逆性結(jié)合，從而使酶的活性部位功能喪失，反應(yīng)物不能與活性部位結(jié)合，故加入非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，導(dǎo)致Vmax

9、降低，B正確；競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性部位，從而降低底物與酶結(jié)合的機(jī)會(huì)，使反應(yīng)速率降低，故加入競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，會(huì)導(dǎo)致Km值增大，C錯(cuò)誤；Km表示反應(yīng)速率為1/2Vmax時(shí)的底物濃度，酶與底物親和力越高，酶促反應(yīng)速率越大，則Km值越??；說明Km值越大，酶與底物親和力越低，D正確?？键c(diǎn)二探究酶的專一性、高效性及影響酶活性的因素1探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用(1)實(shí)驗(yàn)步驟試管編號(hào)12注入可溶性淀粉溶液2 mL注入蔗糖溶液2 mL注入新鮮的淀粉酶溶液2 mL2 mL37 水浴保溫5 min新配制的斐林試劑2 mL2 mL水浴加熱1 min實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀(2

10、)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：1號(hào)試管有磚紅色沉淀生成，說明產(chǎn)生了還原糖，淀粉被水解，2號(hào)試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明蔗糖沒有被水解。結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有專一性。(3)上述實(shí)驗(yàn)中不能(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，因?yàn)榈庖褐荒軝z測(cè)淀粉是否被水解，而蔗糖分子無論是否被水解都不會(huì)使碘液變色。(4)該實(shí)驗(yàn)的自變量是底物的種類；因變量是底物是否被淀粉酶水解。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是探究同一種酶是否能催化不同底物水解。2探究溫度對(duì)酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理反應(yīng)原理鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。

11、(2)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果取6支試管，分別編號(hào)為1與1、2與2、3與3，并分別進(jìn)行以下操作。試管編號(hào)112233實(shí)驗(yàn)步驟一2 mL淀粉酶溶液2 mL可溶性淀粉溶液2 mL淀粉酶溶液2 mL可溶性淀粉溶液2 mL淀粉酶溶液2 mL可溶性淀粉溶液二在冰水中水浴5 min在60 溫水中水浴5 min在沸水中水浴5 min三1與1試管內(nèi)液體混合，搖勻2與2試管內(nèi)液體混合，搖勻3與3試管內(nèi)液體混合，搖勻四在冰水中水浴數(shù)分鐘在60 溫水中水浴數(shù)分鐘在沸水中水浴數(shù)分鐘五取出試管，分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈藍(lán)色無藍(lán)色出現(xiàn)呈藍(lán)色結(jié)論酶發(fā)揮催化作用需要適宜的溫度條件，溫度過高或過低都會(huì)影響酶活性3.探究

12、pH對(duì)酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理反應(yīng)原理(用反應(yīng)式表示)2H2O2eq o(,sup7(過氧化氫酶)2H2OO2。鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響O2的生成速率，可用濾紙片升起的速度來檢驗(yàn)O2的生成速率。(2)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果1實(shí)驗(yàn)材料選擇時(shí)的注意事項(xiàng)(1)在探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，能否選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料？提示不能，因?yàn)檫^氧化氫(H2O2)在常溫下就能分解，加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以不能選擇過氧化氫和過氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料。(2)在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，能否選用淀粉和淀粉酶作為實(shí)驗(yàn)材料？提示不能，因?yàn)樵谒嵝詶l件下淀粉分解也會(huì)加快

13、，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)在探究溫度對(duì)蛋白酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，宜選用蛋白塊(填“蛋白質(zhì)溶液”或“蛋白塊”)作為反應(yīng)底物，同時(shí)探究酶活性的觀測(cè)指標(biāo)是相同時(shí)間內(nèi)蛋白塊體積的變化。2實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果檢測(cè)的注意事項(xiàng)(1)在探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，底物和酶溶液應(yīng)在何時(shí)進(jìn)行混合？提示先分別在預(yù)設(shè)的溫度中保溫一段時(shí)間后再混合，保證反應(yīng)從一開始就是預(yù)設(shè)的溫度。(2)在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，宜先保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與酶接觸，不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。(3)若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對(duì)酶活性的影響，檢測(cè)底物被分解的試劑宜選用

14、碘液，不能選用斐林試劑的原因是什么？提示因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需要水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。考向探究酶的專一性、高效性及影響酶活性的因素5為探究影響酶活性的因素、驗(yàn)證酶的專一性和高效性等，某同學(xué)設(shè)計(jì)了4套方案，如表所示。下列相關(guān)敘述正確的是()方案催化劑底物pH溫度胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白塊中性室溫淀粉酶淀粉、蔗糖適宜適宜蛋白酶蛋白質(zhì)適宜不同溫度過氧化氫酶、氯化鐵溶液過氧化氫強(qiáng)酸性室溫A.方案的目的是探究pH對(duì)酶活性的影響，自變量是酶的種類B方案的目的是驗(yàn)證淀粉酶的專一性，可用斐林試劑檢測(cè)C方案的目的是驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響，可用雙縮脲試劑檢測(cè)D方案的目的是驗(yàn)證酶的高效性，加酶的一組產(chǎn)生

15、氣泡數(shù)較多答案B解析在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，自變量是pH，A錯(cuò)誤；淀粉酶能將淀粉分解，不能將蔗糖分解，利用斐林試劑檢測(cè)生成物可以達(dá)到目的，B正確；由于蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能夠與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，故不能用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)是否被分解，C錯(cuò)誤；在高溫、過酸、過堿的條件下，酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致酶變性失活，因此強(qiáng)酸性條件下，過氧化氫酶失活，不能用于驗(yàn)證酶的高效性，D錯(cuò)誤。6(2022蘇州高三模擬)絲瓜果肉中鄰苯二酚等酚類物質(zhì)在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物質(zhì)，褐色物質(zhì)在410 nm可見光下有較高的吸光值(OD值)，且褐色物質(zhì)越多，OD值越高。經(jīng)測(cè)定PPO的最適pH為

16、5.5?？茖W(xué)家利用絲瓜果肉的PPO粗提液、鄰苯二酚、必需的儀器等探究溫度對(duì)PPO活性的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。下列說法正確的是()A實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)將酶和底物混合后在相應(yīng)溫度下保溫B應(yīng)使用pH為5.5的緩沖液配制PPO提取液和鄰苯二酚溶液C絲瓜果肉PPO粗提液的制備和保存應(yīng)在35 條件下進(jìn)行D可在3540 間設(shè)置溫度梯度實(shí)驗(yàn)以更精確測(cè)定PPO的最適溫度答案B解析實(shí)驗(yàn)應(yīng)該將酶和底物先分別放在相應(yīng)的溫度條件下一段時(shí)間，再將相應(yīng)溫度下的酶和底物混合，因?yàn)槊妇哂懈咝?，若先將酶和底物混?反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行)，再放于相應(yīng)溫度下保溫，得不到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)效果，A錯(cuò)誤；因?yàn)樵摱喾友趸?PPO)的最適pH為5.5，pH是

17、無關(guān)變量，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該保持酶在最適pH下反應(yīng)，因此該實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用pH為5.5的緩沖液配制PPO提取液和鄰苯二酚溶液，B正確；酶在高溫下會(huì)失活，要保證多酚氧化酶(PPO)的結(jié)構(gòu)不受破壞，需要在低溫下保存，C錯(cuò)誤；35 時(shí)多酚氧化酶(PPO)活性為各組中的最高，為了更精確測(cè)定PPO的最適溫度，應(yīng)在3040 之間設(shè)置溫度梯度，D錯(cuò)誤。重溫高考真題演練1(2020海南，8)下列關(guān)于胰蛋白酶和胰島素的敘述，正確的是()A都可通過體液運(yùn)輸?shù)饺鞡都在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用C發(fā)揮作用后都立即被滅活D都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)答案D解析胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通過導(dǎo)管運(yùn)輸至消化道內(nèi)發(fā)揮作用，

18、而胰島素由胰島B細(xì)胞分泌，可通過血液運(yùn)輸至全身，A錯(cuò)誤；胰蛋白酶在消化道內(nèi)發(fā)揮作用，而胰島素通過與靶細(xì)胞質(zhì)膜上的受體結(jié)合，進(jìn)而調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的代謝活動(dòng)，二者均不在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，B錯(cuò)誤；胰蛋白酶在催化反應(yīng)前后性質(zhì)不改變，胰島素發(fā)揮作用后會(huì)被滅活，C錯(cuò)誤；胰蛋白酶和胰島素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D正確。2(2020北京，4)用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進(jìn)行分解H2O2的實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。第1組曲線是在pH7.0、20 條件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶懸液的結(jié)果。與第1組相比，第2組實(shí)驗(yàn)只做了一個(gè)改變。第2組實(shí)驗(yàn)提高了()A懸

19、液中酶的濃度 BH2O2溶液的濃度C反應(yīng)體系的溫度 D反應(yīng)體系的pH答案B解析提高酶的濃度能夠提高反應(yīng)速率，不能提高生成氧氣的量，A錯(cuò)誤；提高H2O2溶液的濃度，就是提高底物濃度，可使產(chǎn)物的量增加，B正確；適度的提高溫度可以加快反應(yīng)速率，不能提高產(chǎn)物的量，C錯(cuò)誤；改變反應(yīng)體系的pH，可以改變反應(yīng)速率，不能提高產(chǎn)物的量，D錯(cuò)誤。3(2016全國(guó)，3)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測(cè)定酶活力的實(shí)驗(yàn)中，下列操作順序合理的是()A加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計(jì)時(shí)一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量B加入底物加入酶計(jì)時(shí)加入緩沖液保溫一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量C加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計(jì)時(shí)一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量D加

20、入底物計(jì)時(shí)加入酶加入緩沖液保溫一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量答案C解析測(cè)定酶活力的影響因素時(shí)，在改變被探究因素之前，務(wù)必防止酶與底物混合，C項(xiàng)所述操作順序正確。4(2021湖北，2)很久以前，勤勞的中國(guó)人就發(fā)明了制飴(麥芽糖)技術(shù)，這種技術(shù)在民間沿用至今。麥芽糖制作的大致過程如圖所示。下列敘述正確的是()A麥芽含有淀粉酶，不含麥芽糖B麥芽糖由葡萄糖和果糖結(jié)合而成C5560 保溫可抑制該過程中細(xì)菌的生長(zhǎng)D麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低答案C解析在麥芽中存在麥芽糖，A錯(cuò)誤；麥芽糖由2分子葡萄糖脫水縮合而成，B錯(cuò)誤；一般而言，植物體內(nèi)酶的最適溫度高于動(dòng)物，故麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度高，D錯(cuò)誤。5(2016全國(guó)，29)為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組(20 )、B組(40 )和C組(60 )，測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如下圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是_組。(2)在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10 ，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)_。(3)如果