第三單元　第11課時　降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶-2025年高中生物大一輪復(fù)習(xí)

第11課時降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課標(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。考情分析1.酶的作用、本質(zhì)和特性2022·湖南·T32022·重慶·T72.影響酶促反應(yīng)速率的因素2023·廣東·T12021·海南·T112020·北京·T43.酶的相關(guān)探究實驗2022·全國乙·T42022·廣東·T132021·湖北·T21考點一酶的作用和本質(zhì)1．酶的催化作用的實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解(1)過程及結(jié)果(2)分析結(jié)果與得出結(jié)論(3)實驗過程的變量及對照分析2．酶的催化作用機理(1)活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開_______________________的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。(2)酶催化作用的原理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。(3)意義：使細(xì)胞代謝能在________條件下快速有序地進(jìn)行。3．酶本質(zhì)的探究歷程(連線)4．酶的本質(zhì)和作用(1)酶能提高化學(xué)反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行()(2)酶能催化H2O2分解，是因為酶使H2O2得到了能量()(3)酶在反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸()(4)酶在細(xì)胞內(nèi)、內(nèi)環(huán)境和體外都能發(fā)揮催化作用()(5)胃蛋白酶發(fā)揮作用時伴隨著ADP的生成()(6)酶是在核糖體上合成的生物大分子()考向一酶的作用和本質(zhì)1．如圖是比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗。下列有關(guān)分析不合理的是()A．本實驗的因變量是過氧化氫的分解速率B．本實驗的無關(guān)變量有過氧化氫的濃度、催化劑的用量等C．①號與③號、①號與④號可分別構(gòu)成對照實驗D．分析②號、④號試管的實驗結(jié)果可知，加熱和酶都能降低反應(yīng)的活化能2．已知乙醛在乙醛脫氫酶的作用下分解為乙酸，而碳酸氫鈉在酸性條件下能產(chǎn)生CO2。某研究小組為了探究乙醛脫氫酶的化學(xué)本質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)實驗，實驗處理如表所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()項目第1組第2組第3組乙醛脫氫酶1mL1mL1mL加入試劑種類蛋白酶1mLRNA水解酶1mL？乙醛1mL1mL1mL保溫適宜溫度保溫5min碳酸氫鈉溶液2mL2mL2mLA.第3組為對照組，“？”可為加入蒸餾水1mLB．若乙醛脫氫酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，則第2、3組能產(chǎn)生氣泡C．若第1組能產(chǎn)生氣泡，則證明乙醛脫氫酶的化學(xué)本質(zhì)為RNAD．本實驗可進(jìn)行的前提之一是酶可以在細(xì)胞外發(fā)揮作用考點二酶的特性1．酶具有高效性(1)原因：與______________相比，酶降低活化能的作用____________，催化效率更高。(2)意義：使細(xì)胞代謝快速進(jìn)行。(3)曲線分析酶對應(yīng)曲線______，無機催化劑對應(yīng)曲線______，未加催化劑對應(yīng)曲線______。(填字母)2．酶具有專一性(1)定義：每一種酶只能催化____________化學(xué)反應(yīng)。(2)意義：使細(xì)胞代謝有條不紊地進(jìn)行。(3)兩種學(xué)說及相關(guān)曲線分析①兩種學(xué)說a．鎖鑰學(xué)說：整個酶分子的天然構(gòu)象具有剛性結(jié)構(gòu)，酶表面具有特定的形狀，酶與底物的關(guān)系就像鎖和鑰匙。b．誘導(dǎo)契合學(xué)說：酶表面沒有一種與底物互補的固定形狀，而只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補形狀，從而有利于底物的結(jié)合。②相關(guān)曲線及分析加入酶B的反應(yīng)速率與空白對照條件下的反應(yīng)速率相同，而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增大明顯加快，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用，進(jìn)而說明酶具有專一性。3．酶的作用條件較溫和(1)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較______的條件下進(jìn)行的。在最適溫度和pH條件下，酶的活性________。(2)______________等條件會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失活。________條件下酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，溫度適宜時，酶的活性會升高。因此，酶制劑適宜在低溫條件下保存。(1)比較H2O2在加入新鮮肝臟研磨液和加入蒸餾水時的分解速率，可驗證酶具有高效性()(2)用豆?jié){、淀粉酶、蛋白酶探究酶的專一性，可選用雙縮脲試劑進(jìn)行檢驗()(3)酶的活性受溫度的影響，溫度過高或過低都會使酶失活，溫度不同，酶的活性也不同()(4)酶通常是在低溫、低pH條件下進(jìn)行保存()1．探究酶的專一性方案一：酶相同、底物不同①底物1＋酶溶液②等量底物2＋等量相同酶溶液實驗步驟一取兩支試管，編號1、2二1號試管中加入2mL淀粉溶液2號試管中加入2mL蔗糖溶液三加入淀粉酶溶液2滴，振蕩，試管下半部浸到60℃左右的熱水中，保溫5min四加入斐林試劑→振蕩→沸水浴煮沸1min實驗現(xiàn)象磚紅色沉淀無變化結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解方案二：底物相同、酶不同①底物＋酶溶液1②等量相同底物＋等量酶溶液2思考：(1)方案一中使用斐林試劑可檢測酶促反應(yīng)是否發(fā)生，原因是____________________________________________________________________________________________。(2)________(填“能”或“不能”)選用碘液進(jìn)行檢測，因為___________________________________________________________________________________________________。2．探究溫度和pH對酶活性的影響(1)探究溫度對酶活性的影響實驗步驟一六支試管分三組分別進(jìn)行編號11′22′33′二可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL三淀粉酶溶液1mL1mL1mL四分別在不同條件下放置5min0℃保溫60℃保溫100℃保溫五混合在各自的溫度下反應(yīng)約5min六加碘液分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現(xiàn)象現(xiàn)象變藍(lán)不變藍(lán)變藍(lán)結(jié)論溫度對酶的活性有影響，溫度偏低或偏高都會降低酶的活性思考：①實驗時，步驟四、五能否顛倒？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________②為何不選斐林試劑鑒定？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________③實驗材料能否選過氧化氫和過氧化氫酶？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________④在探究溫度對蛋白酶活性的影響實驗中，可以選用____________(填“蛋白質(zhì)溶液”或“蛋白塊”)作為反應(yīng)底物，酶活性的觀測指標(biāo)是______________________________________________________________________________________________________________。(2)探究pH對酶活性的影響實驗步驟一1號試管2號試管3號試管二各加入肝臟研磨液2滴三加蒸餾水1mL等量的5%HCl等量的5%NaOH四各加入3%的過氧化氫2mL五反應(yīng)約5min，記錄氣泡產(chǎn)生情況實驗現(xiàn)象較多氣泡幾乎無氣泡幾乎無氣泡結(jié)論過酸、過堿會影響酶的活性，適宜pH下酶的催化效率最高思考：為什么實驗材料選過氧化氫和肝臟研磨液，而不選淀粉和淀粉酶？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向二酶的特性3．細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．酶1與產(chǎn)物b結(jié)合后失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定B．酶1的變構(gòu)位點和活性位點的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列C．酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物b結(jié)合，因此酶1不具有專一性D．酶1與產(chǎn)物b的相互作用可以防止細(xì)胞產(chǎn)生過多的產(chǎn)物a4．(2021·海南，11)某種酶的催化反應(yīng)速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．該酶可耐受一定的高溫B．在t1時，該酶催化反應(yīng)速率隨溫度升高而增大C．不同溫度下，該酶達(dá)到最大催化反應(yīng)速率時所需時間不同D．相同溫度下，在不同反應(yīng)時間該酶的催化反應(yīng)速率不同考點三影響酶促反應(yīng)的因素分析酶活性、酶促反應(yīng)速率及其影響因素分析：注意：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。1．溫度和pH據(jù)圖可知，不同pH條件下，酶的最適溫度________；不同溫度條件下，酶的最適pH____________，即反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。2．酶濃度(1)在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度呈____________。(2)ab段限制因素是____________；bc段限制因素是________________。3．底物濃度(酶濃度一定)(1)ab段：在一定底物濃度范圍內(nèi)，隨底物濃度的增加，反應(yīng)速率________(酶沒有完全與底物結(jié)合)。(2)bc段：當(dāng)?shù)孜餄舛仍龃蟮侥骋恢?M)時，反應(yīng)速率達(dá)到______________，不再__________(酶完全與底物結(jié)合)。(3)ab段限制因素是______________；bc段限制因素是____________。(4)思考：若該反應(yīng)體系酶的量增多，曲線該如何改變(在圖中表示出來)?請思考在不同條件下曲線①如何變化，并在圖中繪制出相應(yīng)的曲線。(1)在①的基礎(chǔ)上，增加酶濃度，請繪制曲線②。(2)在①的基礎(chǔ)上，增加反應(yīng)物濃度，請繪制曲線③?？枷蛉绊懨复俜磻?yīng)的因素分析5．(2022·重慶，7)植物蛋白酶M和L能使肉類蛋白質(zhì)部分水解，可用于制作肉類嫩化劑。某實驗小組測定并計算了兩種酶在37℃、不同pH下的相對活性，結(jié)果見下表。下列敘述最合理的是()pH相對活性酶357911M0.71.01.01.00.6L0.51.00.50.20.1A.在37℃時，兩種酶的最適pH均為3B．在37℃長時間放置后，兩種酶的活性不變C．從37℃上升至95℃，兩種酶在pH為5時仍有較高活性D．在37℃、pH為3～11時，M更適于制作肉類嫩化劑6．(2022·全國乙，4)某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成，可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件，某同學(xué)進(jìn)行了下列5組實驗(表中“＋”表示有，“－”表示無)。實驗組①②③④⑤底物＋＋＋＋＋RNA組分＋＋－＋－蛋白質(zhì)組分＋－＋－＋低濃度Mg2＋＋＋＋－－高濃度Mg2＋－－－＋＋產(chǎn)物＋－－＋－根據(jù)實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是()A．酶P必須在高濃度Mg2＋條件下才具有催化活性B．蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2＋濃度升高而升高C．在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性D．在高濃度Mg2＋條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性1．(必修1P78)活化能：___________________________________________________________________________________________________________________________所需要的能量。2．(必修1P78)與無機催化劑相比，酶______________的作用更顯著，催化效率更高。3．(必修1P81)酶是________________產(chǎn)生的具有____________作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是____________。4．(必修1P82)酶的專一性是指______________________________________。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的____________是分不開的。5．(必修1P84)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在____________________的條件下進(jìn)行的。6．(必修1P84)______________，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。低溫下酶的空間結(jié)構(gòu)________，因此，酶制劑適宜在________下保存。7．生物體內(nèi)各項生理活動的進(jìn)行都需要酶的催化，酶作用的機理是_________________。8．有同學(xué)認(rèn)為在以淀粉為材料