高考生物創(chuàng)新一輪復(fù)習(xí)備考中圖版講義第四單元細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用第6講

第6講酶的本質(zhì)、特性及相關(guān)實驗探究[最新考綱]1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)。2.探究影響酶活性的因素。考點一酶的本質(zhì)和作用1.酶的作用與本質(zhì)2.酶的作用原理下圖曲線表示在無酶催化條件和有酶催化條件下某化學(xué)反應(yīng)的能量變化過程。(1)無酶催化的反應(yīng)曲線是②。(2)有酶催化的反應(yīng)曲線是①。(3)ca段的含義是在無催化劑的條件下，反應(yīng)所需要的活化能。(4)ba段的含義是酶降低的活化能。(5)若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b點在縱軸上將向上移動。3.比較過氧化氫在不同條件下的分解(1)實驗流程(2)變量分析4.酶本質(zhì)的探索(連一連)提示(1)－e(2)－a(3)－c(4)－d(5)－b1.酶作為生物催化劑，與無機(jī)催化劑相比，在發(fā)揮作用過程中有哪些共同特點？提示①化學(xué)反應(yīng)前后其數(shù)量和性質(zhì)不變；②加快化學(xué)反應(yīng)的速率，縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時間，但不能改變平衡點；③二者都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。2.酶除了具有催化功能外，可以調(diào)節(jié)生命活動嗎？提示催化(降低化學(xué)反應(yīng)的活化能)是酶唯一的功能，它不具調(diào)節(jié)功能，也不作為能源(或組成)物質(zhì)。酶的化學(xué)本質(zhì)及分布1.(2017·全國卷Ⅱ，3)下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是()A.在細(xì)胞中，核外沒有參與DNA合成的酶B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D.唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃解析DNA的合成主要發(fā)生在細(xì)胞核中，此外在線粒體和葉綠體中也能合成，因此細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中都有參與DNA合成的酶，A錯誤；只要給予適宜的溫度、pH等條件，由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外也具有催化活性，B錯誤；鹽析可使蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度降低，但不影響蛋白質(zhì)的活性。而胃蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法，C正確；唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度是37℃，但是37℃不是保存該酶的最適溫度，酶應(yīng)該在低溫條件下保存，D錯誤。答案C2.(2017·廣東五校一診)核酶(ribozyme)是具有催化功能的RNA分子，在特異地結(jié)合并切斷特定的mRNA后，核酶可從雜交鏈上解脫下來，重新結(jié)合和切割其他的mRNA分子。下列關(guān)于核酶的敘述，正確的是()A.向核酶中滴加雙縮脲試劑，水浴加熱可發(fā)生紫色反應(yīng)B.與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，由此可反映核酶的高效性C.核酸具有熱穩(wěn)定性，故核酶的活性不受溫度的影響D.核酶與催化底物特異性結(jié)合時，有氫鍵形成，也有磷酸二酯鍵的斷裂解析核酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA，滴加雙縮脲試劑可發(fā)生紫色反應(yīng)的是蛋白質(zhì)，且不需加熱，A錯誤；與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，表明核酶具有催化作用，要證明酶具有高效性，應(yīng)該與無機(jī)催化劑做對比，B錯誤；與蛋白質(zhì)相比，核酸雖然具有熱穩(wěn)定性，但溫度過高或過低也能影響其性質(zhì)或結(jié)構(gòu)，因此核酶的活性也受溫度的影響，C錯誤；核酶特異地結(jié)合mRNA是通過堿基互補(bǔ)配對實現(xiàn)的，因此有氫鍵的形成，核酶能切斷特定的mRNA，在該過程中有磷酸二酯鍵的斷裂，D正確。答案D(1)從酶的化學(xué)本質(zhì)上講，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。在高中教材中常見的一些酶(如淀粉酶、蛋白酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)，若無特別說明，其本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。(2)若題目信息中告知某催化功能的物質(zhì)經(jīng)蛋白酶處理后“喪失活性”，則該酶為蛋白質(zhì)，仍具活性，則該酶為RNA。酶的作用1.(2013·課標(biāo)Ⅱ，6)關(guān)于酶的敘述，錯誤的是()A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C.酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度D.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應(yīng)的底物解析低溫只能降低酶的活性，并沒有改變酶的空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度回到最適溫度時，酶的催化效率仍然可以達(dá)到最大；而高溫、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致酶活性的降低甚至喪失，所以B錯誤。答案B2.(2017·江西贛州一模，2)下列關(guān)于酶的說法中，正確的是()A.酶的合成一定需要核糖體，但不一定需要高爾基體B.pH較低時一定會降低酶的活性，但溫度較低時則不一定會降低酶的活性C.在任何條件下，酶降低活化能的效果一定比無機(jī)催化劑顯著D.所有活細(xì)胞都具有與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶，但不一定都分布在線粒體中解析大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，在核糖體合成，少數(shù)酶是RNA，主要在細(xì)胞核合成，A錯誤；溫度較低時會降低酶的活性，但不會使酶失去活性，B錯誤；酶的催化作用需要適宜的條件，故并非所有條件下，酶降低活化能的效果都比無機(jī)催化劑顯著，C錯誤；真核細(xì)胞的呼吸酶分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中，原核細(xì)胞的呼吸酶分布于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上，D正確。答案D1.對酶在細(xì)胞代謝中作用的理解(1)酶只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng)。(2)酶通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速率。(3)酶只提高化學(xué)反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時間，不會改變化學(xué)平衡的位置。(4)在反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量將保持不變。2.高考?？嫉?0種酶及其作用歸納(1)DNA聚合酶：將單個的脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成鏈。(2)DNA連接酶：將兩個DNA片段連接起來。(3)RNA聚合酶：將單個的核糖核苷酸連接成鏈，并能夠在轉(zhuǎn)錄時打開DNA堿基對間的氫鍵。(4)解旋酶：在DNA分子復(fù)制過程中打開DNA堿基對之間的氫鍵。(5)ATP水解酶：能打開遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵。(6)ATP合成酶：能連接遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵。(7)限制性核酸內(nèi)切酶：識別特定的核苷酸序列，從固定的切點切開磷酸二酯鍵。(8)蛋白酶：將蛋白質(zhì)的部分肽鍵切斷，得到不同的肽鏈和氨基酸。(9)纖維素酶、果膠酶：水解纖維素、果膠，破壞植物細(xì)胞壁。(10)胰蛋白酶、動物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶——第一次為用其處理“剪碎的組織”以使分散成單個細(xì)胞，第二次為“用其處理貼于瓶壁生長的細(xì)胞”。eq\a\vs4\al(考點二酶的作用特性及影響因素（5年8考）)1.酶的特性(1)高效性：催化效率約是無機(jī)催化劑的107～1013倍。(2)專一性：每一種酶只能催化某一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(3)作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高；高溫、過酸、過堿會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活；低溫條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。2.酶特性相關(guān)模型分析(1)酶的高效性①與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。(2)酶的專一性①圖像模型解讀解讀：圖中A表示酶，B表示被酶催化的底物，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。②曲線模型解讀加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用。加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說明酶具有專一性。(3)影響酶促反應(yīng)速率的因素分析1.真題重組判斷正誤(1)唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃(2017·全國卷Ⅱ，3D)(×)(2)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA(2015·海南卷，4A)(√)(3)纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁(2015·海南卷，4D)(×)(4)低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)(2013·全國卷Ⅱ，6B)(×)(5)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不會導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化(2013·海南卷，4B)(×)以上內(nèi)容側(cè)重于酶的本質(zhì)、酶的催化特性及酶活性的影響因素的考查；相關(guān)內(nèi)容對應(yīng)教材P58～60，把握酶作用的三大特性及相關(guān)內(nèi)涵是解題的關(guān)鍵。2.酶在生活中的應(yīng)用實例(1)人發(fā)燒時不想吃東西，是因為體溫升高導(dǎo)致消化酶活性降低，食物在消化道中消化緩慢。(2)唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi)就會失活，是因為唾液淀粉酶的最適pH為6.8，而胃液的pH為0.9～1.5。此外，胃蛋白酶的最適pH為1.5，小腸中的消化酶的最適pH為8.0～9.0。(3)胰島素等蛋白質(zhì)類或多肽類激素只能注射，不能口服，是因為口服會導(dǎo)致該類激素被蛋白酶和肽酶分解而失效。固醇類激素(如性激素)和氨基酸衍生物類激素(如甲狀腺激素)因不會被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。酶的作用特性1.(2017·湖北荊州摸底考)下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()A.酶具有催化作用并都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色B.細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行與酶的專一性有關(guān)C.酶適宜在最適溫度及最適pH條件下長期保存D.可用過氧化氫作底物來探究溫度對酶活性的影響解析大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色，而少數(shù)酶是RNA，RNA不能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色，A錯誤；每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，這是細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行的重要原因，B正確；在最適溫度和pH條件下，酶的活性最強(qiáng)，不適合長期保存，C錯誤；過氧化氫高溫易分解，所以一般不選擇過氧化氫溶液作為底物來探究溫度對酶活性的影響，D錯誤。答案B2.(2017·河北石家莊二模，2)細(xì)胞代謝能在常溫常壓下迅速有序地進(jìn)行，其中酶起著重要作用。下列敘述錯誤的是()A.酶是所有活細(xì)胞都含有的具有催化作用的有機(jī)物B.H2O2分解實驗中，加熱、Fe3＋、酶降低活化能的效果依次增強(qiáng)C.有些酶需要通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工、運輸D.人體的各種酶發(fā)揮作用所需的最適條件是不完全相同的解析活細(xì)胞的代謝離不開酶的催化作用，酶是有機(jī)物，A正確；H2O2分解實驗中，加熱能夠為反應(yīng)提供能量，而不是降低活化能，B錯誤；有些酶的化學(xué)成分為分泌蛋白，需要通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工、運輸，C正確；人體的各種酶發(fā)揮作用所需的最適條件不完全相同，D正確。答案B影響因素制約酶活性的機(jī)理(1)高溫、過酸、過堿——可破壞酶分子空間結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致酶永久性失活(不可逆轉(zhuǎn))。(2)低溫——僅抑制酶活性，并不破壞酶分子空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度適當(dāng)升高時活性尚可恢復(fù)。(3)酶活性還受某些激活劑或抑制劑的影響，前者可提升酶活性，后者則降低酶活性。酶的活性影響因素曲線模型分析【典例】(2016·全國課標(biāo)卷Ⅱ，29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。(2)在時間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________。(3)如果在時間t2時，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量________，原因是____________________________。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是________，其特性有______________________________(答出兩點即可)。[慧眼識圖獲取信息]答案(1)B(2)加快(3)不變60℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性、專一性【對點小練】如圖曲線b表示在最適溫度和pH條件下，反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是()A.增大pH，重復(fù)該實驗，A、B點位置都不變B.B點后，升高溫度，酶活性增加，曲線將呈現(xiàn)c所示變化C.酶量增加后，圖示反應(yīng)速率可用曲線a表示D.反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素解析題干中提出“曲線b表示在最適溫度和pH條件下”，因此如果增大pH，酶的活性會下降，A、B點位置都會下移，故A錯誤；曲線b是在最適溫度條件下測得的，如果升高溫度，酶活性將會下降，反應(yīng)速率應(yīng)在B點后下降，故B錯誤；曲線b在B點時反應(yīng)速率不再增加，這是受酶的數(shù)量的限制，因此如果酶量增加，圖示反應(yīng)速率可用曲線c表示，故C錯誤；圖中可以看出，在曲線AB段反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度呈正相關(guān)，因此反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素，故D正確。答案D“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線考點三與酶相關(guān)的實驗探究——“三法”探究酶本質(zhì)及特性(5年6考)方法1用“試劑檢測法”鑒定酶的本質(zhì)可采用“試劑檢測法”或“蛋白酶水解法”確認(rèn)酶的化學(xué)本質(zhì)——若酶為蛋白質(zhì)，則遇雙縮脲試劑可呈紫色，并且用蛋白酶處理可失活。同理若為RNA，則遇派洛寧呈紅色，且用蛋白酶處理仍具生物活性，而用RNA水解酶處理會喪失活性。方法2用“對比實驗法”探究或驗證酶的高效性、專一性及影響酶活性的因素(1)驗證酶的高效性①設(shè)計思路驗證酶高效性的方法是“對比法”，實驗變量為不同類型催化劑，因變量為底物的反應(yīng)速率進(jìn)行比較。②設(shè)計方案項目實驗組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應(yīng)的“酶溶液”(如生物材料研磨液)等量的“無機(jī)催化劑”現(xiàn)象反應(yīng)速率很快，或反應(yīng)用時短反應(yīng)速率緩慢，或反應(yīng)用時長結(jié)論酶具有高效性(2)酶的專一性的實驗探究方法——對比法①設(shè)計思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。②設(shè)計方案方案一eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(實驗組：底物＋相應(yīng)酶液\o(→,\s\up7(檢測))底物被分解,對照組：另一底物＋相同酶液\o(→,\s\up7(檢測))底物不被分解))方案二eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(實驗組：底物＋相應(yīng)酶液\o(→,\s\up7(檢測))底物被分解,對照組：相同底物＋另一種酶液\o(→,\s\up7(檢測))底物,不被分解))③結(jié)果分析：根據(jù)底物性質(zhì)選用相應(yīng)試劑檢測，若實驗組底物被分解，對照組底物不被分解，則證明酶具專一性。④實驗成功關(guān)鍵點若選擇淀粉、蔗糖、淀粉酶做酶的專一性實驗，最好選用班氏試劑檢測反應(yīng)物是否被分解，一般不選用碘液，因其無法檢測蔗糖是否被分解。方法3用“梯度法”探究影響酶活性的因素(溫度或pH)(1)設(shè)計思路：設(shè)計實驗時需設(shè)置一系列不同溫度(或pH)的實驗組進(jìn)行相互對照，最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。酶促反應(yīng)所需時間最短的一組對應(yīng)的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小，測定的最適溫度(或pH)就越精確。(2)設(shè)計方案組別編號12…n實驗材料等量的同種底物和酶溫度(或pH)t1(或a1)t2(或a2)…tn(或an)衡量指標(biāo)相同時間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中生成物量的多少，或底物剩余量的多少實驗結(jié)論生成物量最多的一組，或底物剩余量最少的一組對應(yīng)的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH)【典例1】(2016·全國課標(biāo)卷Ⅰ，3)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測定酶活力的試驗中，下列操作順序合理的是()A.加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量B.加入底物→加入酶→計時→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量C.加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量D.加入底物→計時→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量解析測定酶活力影響因素時，在改變被探究因素之前，務(wù)必防止酶與底物混合，故只有C選項所述操作順序正確。答案C【典例2】(全國卷)某同學(xué)為了探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計了如下實驗步驟：①在A、B、C、D、E5支試管中分別加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5mL，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉液1mL。②各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液1mL，搖勻。③將5支試管放入70℃恒溫水浴中，保溫時間相同且合適。④取出各試管，分別加入斐林(班氏)試劑2mL，搖勻。⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。上述實驗步驟中有2處錯誤，請更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實驗重復(fù)次數(shù))，以便實驗?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。(1)_________________________________________________________________。(2)_________________________________________________________________。解析(1)酶的活性受溫度的影響，本題探究的是pH對酶活性的影響，因此，溫度應(yīng)為無關(guān)變量，必須適宜，而70℃恒溫水浴的溫度過高，會導(dǎo)致5組試管中的酶因高溫而失活，最終使不同pH下的實驗結(jié)果一樣。(2)本題使用的是斐林(班氏)試劑，通過檢測產(chǎn)物的生成量來確定酶的活性高低，用斐林(班氏)試劑鑒定還原糖必須要加熱，如果不加熱，則任何一組都不會發(fā)生顏色反應(yīng)。答案(1)③中70℃應(yīng)改為37℃。因為人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37℃(2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在沸水浴中一段時間。因為在高溫條件下斐林(班氏)試劑與還原糖反應(yīng)顯色酶的化學(xué)本質(zhì)、特性、影響因素及其在細(xì)胞代謝中的作用及相關(guān)實驗探究等是本專題的高頻考點，題目既有選擇題，又有非選擇題。選擇題通常是綜合考查與酶有關(guān)的敘述的判斷，或通過圖示及坐標(biāo)曲線考查對酶相關(guān)知識的分析理解，非選擇題則以實驗設(shè)計與分析的形式考查酶的特性，如2016、2013、2012、2011全國卷均考查了酶相關(guān)實驗設(shè)計?！緦c小練】(原創(chuàng))下表為某探究實驗的步驟，請分析并回答下列問題：序號加入試劑或處理方法試管ABCabc1可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL///新鮮唾液淀粉酶溶液///1mL1mL1mL2保溫5min37℃80℃0℃37℃80℃0℃3將a液加入到A試管中，b液加入到B試管中，c液加入到C試管中，搖勻4保溫5min37℃80℃0℃5滴入碘液，搖勻2滴2滴2滴6觀察現(xiàn)象并記錄(1)此探究實驗的課題名稱是____________________________________________。(2)在此實驗中，因變量是用________檢測的。A、B、C三支試管中，________試管中酶的活性最高。(3)實驗結(jié)束后，將B試管所處溫度降到唾液淀粉酶的適宜溫度，現(xiàn)象是____________________________________________________________________________。(4)有人建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響，而不能將實驗所用酶互換，試說明提出此建議的理由：___________________________________________________________________________________。解析(1)從表中信息可知，溫度是自變量，所以本實驗探究的是溫度對酶活性的影響。(2)可溶性淀粉在唾液淀粉酶的作用下可被分解為還原性糖，淀粉遇碘變藍(lán)，還原性糖遇碘顏色不發(fā)生變化，所以可用碘液來檢測因變量。唾液淀粉酶的最適溫度是37℃，所以A試管中酶的活性最高。(3)實驗時，B試管所處的溫度為80℃，此時酶已失活，實驗結(jié)束后，將B試管所處溫度降到唾液淀粉酶的適宜溫度，酶的活性不會恢復(fù)，故B試管中的現(xiàn)象是沒有發(fā)生變化。答案(1)探究溫度對酶活性的影響(2)碘液A(3)沒有變化(4)酸能催化淀粉水解，過氧化氫隨溫度升高分解加快，這些因素都會對實驗結(jié)果造成干擾酶活性實驗探究中的“三宜”“四不宜”(1)若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性時，檢測底物是否被分解的試劑宜選用班氏試劑，不宜選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。(2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用班氏試劑，因為用班氏試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。(3)在探究酶的適宜溫度的實驗中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結(jié)果。(4)在探究pH對酶活性影響時，宜保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至實驗要求的pH后再讓反應(yīng)物與底物接觸，不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。易錯·防范清零[易錯清零]易錯點1對酶產(chǎn)生場所、化學(xué)本質(zhì)、作用、來源等存在系列誤區(qū)點撥防范“酶”的錯誤說法項目正確說法錯誤說法化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)產(chǎn)生部位一般來說，凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶(不考慮哺乳動物的成熟紅細(xì)胞)具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成場所核糖體或細(xì)胞核等核糖體生理功能生物催化劑，只起催化作用酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能來源生物體內(nèi)合成有的來源于食物作用場所既可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用只有細(xì)胞內(nèi)起催化作用溫度影響低溫影響酶的活性，不破壞酶的結(jié)構(gòu)，但高溫易使酶失活低溫會引起酶變性失活易錯點2混淆激素、酶、抗體等5類常考的“專一性”物質(zhì)點撥著眼于四角度比較“酶”與“激素”易錯點3混淆“酶促反應(yīng)速率”與“酶活性”點撥酶促反應(yīng)速率不同于酶活性：①溫度、pH都能影響酶的空間結(jié)構(gòu)，改變酶的活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。②底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。[糾錯小練]1.(2017·甘肅蘭州診斷)下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()A.酶不一定只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用B.人體內(nèi)所有酶的最適pH都接近中性C.酶的數(shù)量因參與化學(xué)反應(yīng)而減少D.酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核苷酸解析并非所有酶都在細(xì)胞內(nèi)起作用，如消化酶在消化道內(nèi)發(fā)揮作用，A正確；胃蛋白酶的最適pH為酸性，B錯誤；酶作為生物催化劑，反應(yīng)前后數(shù)量不變，C錯誤；絕大部分酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，少部分是RNA，酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸，D錯誤。答案A2.(2017·陜西西安一模)下列關(guān)于酶和激素的敘述，正確的是()A.能產(chǎn)生激素的細(xì)胞不一定能夠產(chǎn)生酶B.酶和激素的合成場所可能相同，也可能不同C.某種酶和某種激素的化學(xué)本質(zhì)相同，它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)也相同D.如果某種酶和某種激素都是蛋白質(zhì)，那么它們對代謝的作用相同解析動物能產(chǎn)生激素的細(xì)胞為內(nèi)分泌腺細(xì)胞，內(nèi)分泌腺細(xì)胞一定能產(chǎn)生酶，A錯誤；酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)或RNA，部分激素為蛋白質(zhì)類激素，因此二者的合成場所可能相同，也可能不同，B正確；某種酶和某種激素的化學(xué)本質(zhì)相同，但是二者的功能不同，可知二者的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，C錯誤；激素起調(diào)節(jié)作用，而酶起催化作用，D錯誤。答案B3.(2017·福建漳州八校聯(lián)考)科學(xué)家在四膜蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)一種基本組成單位為核苷酸的核酶。下列有關(guān)核酶的說法錯誤的是()A.徹底水解可產(chǎn)生CO2和H2OB.作用條件比較溫和C.能降低相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的活化能D.不在細(xì)胞質(zhì)的核糖體中合成解析根據(jù)題干信息可知，核酶的基本單位是核苷酸，說明該酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA，其水解的終產(chǎn)物是核糖、磷酸和含氮堿基，A錯誤；酶的作用條件較溫和，需要適宜的溫度和pH，B正確；酶具有高效性，其作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，C正確；RNA由DNA轉(zhuǎn)錄形成，場所主要是細(xì)胞核，而核糖體內(nèi)合成的是蛋白質(zhì)，D正確。答案A隨堂·真題&預(yù)測1.(2017·天津卷，3)將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是()A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，T2值增大解析T1時加入酶C后，A濃度逐漸降低，B濃度逐漸升高，說明酶C催化物質(zhì)A生成了物質(zhì)B。由于酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因此酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能，A正確；由圖可知，該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢(減慢的原因是底物減少)，B正確；T2后B增加緩慢是反應(yīng)物A減少導(dǎo)致的，C錯誤；圖示是在最適溫度條件下進(jìn)行的，若適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，則酶活性降低，酶促反應(yīng)速率減慢，T2值增大，D正確。答案C2.(2015·海南卷，4)關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，錯誤的是()A.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNAB.脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2C.蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類D.纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁解析植物細(xì)胞細(xì)胞壁由纖維素和果膠組成，細(xì)菌細(xì)胞壁由肽聚糖等物質(zhì)組成，而酶具有專一性，纖維素酶只能催化水解纖維素，D錯誤。答案D3.(2015·海南卷，15)關(guān)于人體內(nèi)激素和酶的敘述，錯誤的是()A.激素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B.酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C.高效性是酶的重要特性之一D.激素與靶細(xì)胞結(jié)合可影響細(xì)胞的代謝解析激素的化學(xué)本質(zhì)可以是蛋白質(zhì)，但并不都是蛋白質(zhì)，如：性激素屬于固醇，A錯誤；酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，并且同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，所以酶具有高效性，B、C正確；激素與靶細(xì)胞結(jié)合調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝，如甲狀腺激素可以促進(jìn)細(xì)胞的新陳代謝，D正確。答案A4.(2019·高考預(yù)測)酶是細(xì)胞內(nèi)生命活動不可或缺的物質(zhì)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.酶都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色B.酶為化學(xué)反應(yīng)提供活化能從而促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行C.經(jīng)強(qiáng)酸處理后，再給予最適pH條件，酶的活性可恢復(fù)至最大D.離開細(xì)胞后，酶依然能保持生物活性解析絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，可以與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色，但少數(shù)酶是RNA，不能與雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色反應(yīng)，A錯誤；酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，B錯誤；低溫僅抑制酶的活性但不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，恢復(fù)為適溫后酶促反應(yīng)速率可達(dá)到最大；高溫、過酸、過堿都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，酶的活性不可恢復(fù)，C錯誤；酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化作用的有機(jī)物，離開細(xì)胞后，酶仍具有生物活性，D正確。答案Deq\a\vs4\al(課后·分層訓(xùn)練)(時間：30分鐘滿分：100分)1.(2018·河南名校聯(lián)盟高三考試，12)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的一類有機(jī)物。下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()A.酶的合成過程都需要mRNA的作用B.應(yīng)在酶活性的最適溫度和pH條件下保存酶C.酶通過降低反應(yīng)的活化能進(jìn)而改變反應(yīng)速率D.光合色素吸收與轉(zhuǎn)化光能的過程都需酶的催化解析酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，大部分是蛋白質(zhì)，少部分是RNA，RNA酶由DNA直接轉(zhuǎn)錄而來，與mRNA無關(guān)，A錯誤；低溫和最適pH條件下保存酶，B錯誤；酶加快反應(yīng)速率的原理是降低了反應(yīng)的活化能，C正確；光能的吸收不需要酶的催化，光能轉(zhuǎn)化為電能的過程不需要酶的催化，電能轉(zhuǎn)化為[H]和ATP中活躍的化學(xué)能需要酶的催化，D錯誤。答案C2.(2017·湖南師大附中)下圖表示某反應(yīng)進(jìn)行時，有酶參與和無酶參與的能量變化，則下列敘述正確的是()A.此反應(yīng)為放能反應(yīng)B.曲線Ⅰ表示有酶參與C.E1為反應(yīng)前后能量的變化D.酶參與反應(yīng)時，所降低的活化能為E4解析曲線Ⅱ是有酶催化條件下的能量變化，其降低的活化能為E4，反應(yīng)前后能量的變化應(yīng)為E3，反應(yīng)產(chǎn)物的能量值比底物的高，反應(yīng)應(yīng)為吸能反應(yīng)。答案D3.(2017·遼寧鞍山一模，14)下列都可用“酶的作用條件較溫和”進(jìn)行解釋的生物學(xué)現(xiàn)象是()A.“高原反應(yīng)”和“不能用純氧搶救煤氣中毒的病人”B.“唾液淀粉酶進(jìn)入胃后不再催化淀粉水解”和“胰島素不能口服”C.“人發(fā)高燒時，渾身無力，食欲下降”和“人寒冷時，不由自主打寒戰(zhàn)”D.“沸水浸泡過的加酶洗衣粉洗滌效果不佳”和“低溫保存的食物不易腐敗”解析“沸水浸泡過的加酶洗衣粉洗滌效果不佳”是由于高溫破壞了酶的結(jié)構(gòu)，“低溫保存的食物不易腐敗”是由于微生物細(xì)胞內(nèi)的酶在低溫條件下活性受到抑制，兩個實例均能體現(xiàn)出“酶的作用條件較溫和”這一特性，D正確。答案D4.下列描述酶的特性和作用機(jī)理的曲線，正確的是()解析縱坐標(biāo)為反應(yīng)速率，而非酶活性，所以A項曲線左側(cè)與x軸不應(yīng)有交點，A錯誤；反應(yīng)速率與酶濃度應(yīng)成正比(底物足量)，B錯誤；當(dāng)?shù)孜餅榱銜r，反應(yīng)速率也應(yīng)為零，C錯誤；酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，D正確。答案D5.下列有關(guān)探究溫度、pH對酶活性影響的實驗設(shè)計合理的是()實驗編號探究課題選用材料與試劑①溫度對酶活性的影響過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液②溫度對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液③pH對酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液④pH對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、班氏試劑A.實驗① B.實驗②C.實驗③ D.實驗④解析過氧化氫受熱會加快分解，不宜用于探究溫度對酶活性的影響；溶液的pH會影響淀粉的水解，并且碘液可與堿反應(yīng)，班氏試劑可與酸反應(yīng)，不應(yīng)用淀粉酶探究pH對酶活性的影響；因此一般用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響，用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響。答案B6.(2017·湖南株洲模擬，15)在3支試管中均加入等量的5%的過氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、鮮豬肝研磨液、唾液，一段時間內(nèi)測得底物含量變化如圖。則對圖的表述正確的是()①曲線b表示二氧化錳的催化作用，a與b的對照反映了無機(jī)催化劑的專一性特點②曲線c表示豬肝中過氧化氫酶的催化作用，a與c對照反映了酶的專一性特點③曲線c與b的對照可以說明酶的高效性④曲線a不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶底復(fù)合物A.①② B.③④C.①②④ D.②③④解析a為唾液淀粉酶的催化作用，b為二氧化錳的催化作用，a與b的對照不能反映無機(jī)催化劑的專一性特點，①錯誤；a為唾液淀粉酶的催化作用，c為豬肝中過氧化氫酶的催化作用，唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解，過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，a與c對照反映了酶的專一性特點，②正確；b為二氧化錳的催化作用，c為豬肝中過氧化氫酶的催化作用，與無機(jī)催化劑相比，酶具有高效性，③正確；a為唾液的催化作用，由于唾液淀粉酶與該底物不能形成酶底復(fù)合物，底物的量沒有減少，④正確。答案D7.(2017·河南省名校診斷卷)某科研小組進(jìn)行了溫度對蔗糖酶活性影響的實驗，實驗結(jié)果如圖1所示(t2為最適溫度)，圖2表示某一溫度下蔗糖酶對蔗糖的催化過程，下列敘述正確的是()A.由圖1可判斷，在反應(yīng)溫度由t3下降到t2的過程中，酶活性將上升B.由圖2可判斷，蔗糖酶催化蔗糖分解為葡萄糖和果糖的效率較高C.圖1中，若環(huán)境溫度由t1變?yōu)閠3，人體內(nèi)蔗糖酶的活性基本不變D.圖2中，適當(dāng)提高溫度不影響單位時間內(nèi)葡萄糖和果糖的產(chǎn)量解析由圖1可判斷，溫度過高，酶空間結(jié)構(gòu)受到破壞，在反應(yīng)溫度由t3下降到t2的過程中，酶活性不會上升，A錯誤；圖2只能說明蔗糖酶可以催化蔗糖水解，但是沒有設(shè)計對照實驗，不能證明其作用的高效性，B錯誤；人是恒溫動物，若環(huán)境溫度由t1變?yōu)閠3，人的體溫幾乎不變，所以人體內(nèi)蔗糖酶的活性基本不變，C正確；蔗糖酶的活性受溫度影響，所以適當(dāng)提高溫度可能改變酶的活性，影響蔗糖的水解，D錯誤。答案C8.(2017·武漢模擬)下圖為用同一種酶進(jìn)行的不同實驗結(jié)果，下列有關(guān)敘述正確的是()A.本實驗研究的酶是淀粉酶B.圖1曲線是研究該酶具有高效性的結(jié)果C.實驗結(jié)果表明，該酶活性的最適溫度是30℃、最適pH是7D.pH＝2與溫度為20℃條件下酶活性減弱的原因不同解析圖3顯示該酶能催化麥芽糖水解，對蔗糖沒有催化作用，說明本實驗研究的酶為麥芽糖酶，A錯誤；分析圖1可知：圖1曲線是研究溫度對該酶活性的影響，B錯誤；圖1顯示，在圖示的三種溫度條件下，30℃時酶的活性最高，說明該酶的最適溫度為30℃左右，但30℃不一定為該酶的最適溫度，圖2顯示該酶的最適pH為7，C錯誤；pH為2時，因過酸使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而變性失活，溫度為20℃條件下，酶活性減弱的原因是低溫降低了酶的活性，但酶的空間結(jié)構(gòu)沒有遭到破壞，D正確。答案D9.(2017·福建龍巖質(zhì)檢)酚氧化酶使無色的酚氧化生成褐色的物質(zhì)，是引起去皮的梨和蘋果褐變的最主要因素。下列相關(guān)敘述正確的是()A.梨和蘋果發(fā)生褐變后酚氧化酶立即被滅活B.酚氧化酶為梨和蘋果發(fā)生褐變提供能量C.高溫可以破壞酚氧化酶的空間結(jié)構(gòu)使酶永久失活D.組成酚氧化酶的基本單位是氨基酸或脫氧核苷酸解析酶是生物催化劑，在反應(yīng)前后其種類和數(shù)量不變，而不被滅活，A錯誤；酚氧化酶是催化劑，可以降低梨和蘋果發(fā)生褐變過程所需的活化能，不為反應(yīng)提供能量，B錯誤；酚氧化酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本單位是氨基酸，高溫會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使之變性，永久失活，C正確、D錯誤。答案C10.(2017·湖北黃岡聯(lián)考)為使反應(yīng)物A→產(chǎn)物P，采取了酶催化(最適溫度和pH)和無機(jī)催化劑催化兩種催化方法，其能量變化過程用圖甲中兩條曲線表示；圖乙表示某酶促反應(yīng)過程的示意圖，下列有關(guān)分析不合理的是()A.距離b可反映無機(jī)催化劑催化效率比酶催化效率低的原因B.適當(dāng)升高溫度，酶催化的曲線Ⅱ?qū)?yīng)的距離a將下降C.圖乙中②可代表蔗糖，那么③④可代表葡萄糖和果糖D.圖乙中若①代表胰蛋白酶，當(dāng)pH稍低于最適值時，③④的生成速率也會下降解析曲線Ⅰ可代表無機(jī)催化劑催化的反應(yīng)，曲線Ⅱ可代表酶催化的反應(yīng)，距離b表示酶催化時降低的活化能(與無機(jī)催化劑催化的反應(yīng)相比)，故距離b可反映無機(jī)催化劑催化效率比酶催化效率低的原因，A正確；圖甲中該酶所處的環(huán)境條件為最適條件，故將酶催化的反應(yīng)溫度升高，酶活性下降，導(dǎo)致其降低化學(xué)反應(yīng)活化能的能力下降，a將上升，B錯誤；蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖組成，C正確；pH會影響酶活性，pH低于最適值時，酶活性降低，③④的生成速率也會下降，D正確。答案B11.(2017·山西名校聯(lián)考，20)現(xiàn)有甲、乙、丙三支試管，先向三支試管內(nèi)加入2mL可溶性淀粉溶液，再按下圖所示步驟操作，然后分別用班氏試劑檢驗。下列分析錯誤的是()A.甲試管和乙試管對照，說明酶具有專一性B.甲試管和丙試管對照，說明酶活性受高溫影響C.實驗結(jié)果是甲試管內(nèi)會出現(xiàn)磚紅色沉淀D.實驗結(jié)果是乙試管和丙試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀解析甲與乙對照，底物相同，酶不同，可證明酶的專一性，A正確；甲和丙對照，酶相同，溫度不同，可以說明溫度影響酶的活性，B正確；甲試管中淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解生成還原糖，用班氏試劑檢驗在水浴加熱條件下可以出現(xiàn)磚紅色沉淀，C正確；乙試管中胃蛋白酶不能催化淀粉水解，丙試管中唾液淀粉酶失活，兩試管中均不出現(xiàn)磚紅色沉淀，D錯誤。答案D12.(2017·遼寧六校聯(lián)考)向裝有5mL體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液的密閉容器中，加入2滴新鮮的肝臟研磨液，每隔一段時間測定容器中O2的濃度，得到如圖中曲線a(實線)所示結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.曲線a表明，隨著時間的推移，H2O2分解速率呈現(xiàn)由快轉(zhuǎn)慢直到停止的特點B.在t1時，向容器內(nèi)再加入2滴新鮮肝臟研磨液，可以得到曲線b所示結(jié)果C.在t1時，向容器內(nèi)再加入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液，可以得到曲線c所示結(jié)果D.在t2時，向容器內(nèi)再加入5mL體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液，可以得到曲線d所示結(jié)果解析在t1時，向容器內(nèi)再加入新鮮肝臟研磨液，提高了反應(yīng)速率，但沒有改變反應(yīng)底物的量，最終生成的O2量不變，即O2濃度不變，得到曲線b所示結(jié)果。在t1時，向容器內(nèi)再加入FeCl3溶液，沒有改變反應(yīng)底物的量，O2的最終濃度不變，不可能得到曲線c所示結(jié)果。在t2時，向容器內(nèi)再加入H2O2溶液，增加了反應(yīng)底物的量，O2的最終濃度增加，得到曲線d所示結(jié)果。答案C13.(2017·湖南郴州模擬)某班研究“溫度對酶活性的影響”實驗時，兩個小組的同學(xué)選擇了不同的實驗材料開展探究，第一組選擇淀粉酶水解淀粉進(jìn)行實驗，結(jié)果如圖1、2所示；第二組利用肝臟研磨液與Fe3＋催化過氧化氫開展實驗，結(jié)果如圖3所示(圖中甲曲線為Fe3＋催化的曲線)。下列相關(guān)分析不合理的是()A.兩組同學(xué)都采用數(shù)學(xué)建模表示研究結(jié)果B.酶的催化效率不一定比無機(jī)催化劑的高C.兩組實驗數(shù)據(jù)都反映了酶處于最適溫度時產(chǎn)物積累量或生成量最多D.兩組實驗都反映了溫度過高或過低時不利于酶發(fā)揮催化作用解析兩組同學(xué)根據(jù)實驗結(jié)果繪制了坐標(biāo)曲線，這是構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法，A正確；由圖3可知，在高溫條件下，酶變性失活，而Fe3＋的催化效率大大提高，因此酶的催化效率不一定比無機(jī)催化劑的高，B正確；由圖1、2可知，在最適溫度(T0)條件下，淀粉酶的催化活性最高，而麥芽糖的積累量不是最多的，C錯誤；酶在最適溫度條件下活性最高，因此兩組實驗都反