51酶导学案及练习题Word格式.docx
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（3）滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，（因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断）。
4．酶本质的探索（连一连）
5．酶的特性
（1）高效性：
催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。
（2）专一性：
每一种酶只能催化某一种或一类化学反应。
（3）作用条件较温和：
在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。
高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；
低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
深度思考
甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示，请思考：
（1）甲、乙两种酶的化学本质是否相同？
（2）乙酶活性改变的机制是什么？
提示
（1）观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏活性降低，则乙酶为蛋白质。
（2）乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。
二、酶作用相关图像及曲线解读
1．酶高效性曲线解读
（1）如图表示未加催化剂时，生成物浓度随时间的变化曲线，请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。
（2）由曲线可知：
酶比无机催化剂的催化效率更高；
酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。
因此，酶不能（“能”或“不能”）改变最终生成物的量。
（3）酶只能催化已存在的化学反应。
2．表示酶专一性的图像和曲线解读
（1）图像
①图中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被酶催化的物质。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
（2）曲线
①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化底物A的反应。
②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化底物A的反应。
3．影响酶活性的曲线解读
（1）分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。
温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
（2）分析图A、B中曲线的起点和终点可知：
过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。
前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构。
（1）分析上图C中的曲线，反应溶液中pH的变化是否会影响酶作用的最适温度呢？
（2）若将上图A图中的横坐标改为底物浓度或酶浓度，曲线又该如何绘制？
请在下面的坐标系中绘出。
提示
（1）不会
（2）
考点一 酶的本质及作用
[典例引领]
【典例1】（2014·
福建理综，1）用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。
由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是（ ）
A．蛋白酶B．RNA聚合酶
C．RNAD．逆转录酶
解析 大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，核糖体是由蛋白质和rRNA组成的，用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后，核糖体中只剩下RNA成分，因此，由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”可说明催化该反应的物质是RNA，故C正确，A、B、D错误。
答案 C
【典例2】（2011·
海南单科，14）关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．酶提供了反应过程所必需的活化能
B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
解析 酶催化作用的机理是降低了反应的活化能；
酶所处环境中温度和pH的改变会影响酶的活性；
酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失；
酶分子完成催化作用后其数量和化学性质均不发生改变。
故C正确。
对于酶、激素、神经递质而言，哪些在发挥作用后应立即降解或转移？
提示 激素和神经递质发挥作用后应立即降解（神经递质也可被转移至突触前膜内重新利用），酶在反应前后数量及性质不变。
1．明确酶的正确理解与错误说法
错误说法
正确理解
产生场所
具有分泌功能的细胞才能产生
活细胞（不考虑哺乳动物成熟红细胞等）
蛋白质
有机物（大多数为蛋白质，少数为RNA）
作用场所
只在细胞内起催化作用
可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
温度影响
低温和高温均使酶变性失活
低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活，高温使酶变性失活
作用
酶具有调节、催化等多种功能
酶只具有催化作用
有的可来源于食物等
酶只在生物体内合成
2．酶的作用机理
酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：
（1）图中ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。
（2）若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。
用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
3．比较酶与激素
产生
作用机制
激素
内分泌细胞
蛋白质、多肽、固醇、单胺等
作为信号分子作用于相应的靶细胞，并在发挥作用后被灭活
酶
所有的活细胞
绝大多数为蛋白质，少数为RNA
作为催化剂降低反应的活化能，在化学反应的前后，其质量与化学性质均不发生改变
共性
①均具有微量、高效性②均具一定的特异性
[跟进题组]
1．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．酶提供了反应过程中所必需的活化能，从而提高化学反应速率
D．线粒体中有催化葡萄糖分解的酶
解析 酶的化学本质为蛋白质或RNA，其基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸；
酶对酶促反应的作用机制是降低反应的活化能，而不是提供活化能；
酶的功能是由酶的结构决定的，其结构改变可导致其活性部分或全部丧失；
线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶。
2．下列关于酶和激素的叙述，正确的是（ ）
A．同一种酶不可能存在于分化程度不同的活细胞中，一种激素只有一种靶细胞
B．酶和激素发挥作用时均需要与特定的物质相结合
C．酶可以为合成激素的反应物提供活化能，从而加快激素的合成速率
D．在最适温度和pH值条件下，最适合酶的保存
解析 不同的细胞可以合成相同的酶，例如呼吸酶，一种激素可以作用于多种不同的靶细胞，例如甲状腺激素，A错；
酶和激素发挥作用时均需要与特定物质结合，B正确；
酶只能降低活化能，不能提供活化能，C错；
酶的保存应降低其活性，在低温条件下，D错。
答案 B
考点二 酶的作用特性及相关曲线分析
【典例1】如图是某种酶催化某二糖的水解过程示意图。
据图分析下列说法正确的是（ ）
A．该过程可以表示麦芽糖的水解
B．反应前后酶的化学性质没有发生改变
C．该酶也可以催化其他二糖的水解
D．该反应过程中的酶只能利用一次
解析 由图可知，该二糖由两种不同的单糖构成，可能是蔗糖或乳糖。
反应前后酶的化学性质没有发生改变，可以重复利用。
酶具有专一性，该酶一般不能催化其他二糖的水解。
【典例2】下列描述酶的特性和作用机理的曲线，正确的是（ ）
解析 纵坐标为反应速率，而非酶活性，所以A项曲线左侧与X轴不应有交点，A错误；
反应速率与酶浓度应成正比（底物足量），B错误；
当底物为零时，反应速率也应为零，C错误；
酶能降低化学反应的活化能，D正确。
答案 D
“四看法”分析酶促反应曲线
[跟进题组]
1．如图1为温度对酶促反应速率的影响示意图，图2的实线表示在温度为a的条件下生成物量与时间的关系。
则图2中可表示当温度提高一倍时生成物量与时间的关系的曲线是（ ）
A．曲线1B．曲线2
C．曲线3D．曲线4
解析 从图1可以看出，当温度由a变为2a时，酶促反应速率提高，所以能在更短的时间内达到反应的平衡点。
2．某生物小组用某种酶进行了三组实验，有关实验的结果如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．本实验研究的酶有麦芽糖酶和蔗糖酶
B．三组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性
C．通过实验可以证明该种酶活性最大时的条件接近30℃、pH＝7
D．pH＝5或温度为20℃条件下酶活性下降的原因相同
解析 图3中，麦芽糖的含量减少，蔗糖保持不变，说明该实验研究的酶是麦芽糖酶。
酶具有高效性是酶与无机催化剂相比，图示中并没有进行此实验。
图1中温度为30℃时，达到反应平衡点所用的时间最短，说明此温度最接近最适温度：
图2中pH＝7时，底物剩余量最少，说明底物被分解的最多，因此，该种酶活性最大时的条件接近30℃、pH＝7。
题组一 全国课标卷高考集锦
1．（2013·
新课标全国高考Ⅱ，6）关于酶的叙述，错误的是（ ）
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
解析 低温抑制酶的活性，在一定范围内，当温度回升后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，低温没有破坏酶的空间结构。
2．（2013·
课标全国理综Ⅱ，29）已知大麦在萌发过程中可以产生α淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α淀粉酶。
为验证这一结论，某同学做了如下实验。
试管号
GA溶液
缓冲液
水
半粒种子10个
实验步骤
实验结果
步骤1
步骤2
1
带胚
25℃保温24h后去除种子，在各试管中分别加入1mL淀粉液
25℃保温10min后各试管中分别加入1mL碘液，混匀后观察溶液颜色深浅
＋＋
2
去胚
＋＋＋＋
3
0.2
0.8
4
0.4
0.6
＋
5
不加种子
注：
实验结果中“＋”越多表示颜色越深，表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题。
（1）α淀粉酶催化______________水解可生成二糖，该二糖是__________________。
（2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________，这两支试管中淀粉量不同的原因是________。
（3）综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是__________________________________。
（4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明____________________。
解析
（1）酶具有专一性，α－淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖。
（2）淀粉与碘反应变成蓝色，颜色越浅，说明淀粉越少，1号和2号试管中淀粉量不同是因为1号试管中的种子带胚，能产生GA，使大麦种子产生α－淀粉酶。
（3）2号试管不加GA，去胚，淀粉不水解，3号试管加入GA，去胚，淀粉水解，5号试管加GA，无种子，淀粉不水解，三者比较说明GA溶液处理大麦种子能产生α－淀粉酶，促使淀粉水解。
（4）2号、3号和4号试管的实验结果比较，颜色逐渐变浅，说明GA浓度越高，大麦种子产生的α－淀粉酶越多。
答案
（1）淀粉 麦芽糖
（2）少 带胚的种子保温后能够产生α－淀粉酶，使淀粉水解 （3）诱导种子生成α－淀粉酶 （4）GA溶液浓度高对α－淀粉酶的诱导效果好
题组二 其他各省市高考选萃
3．（2014·
重庆理综，5）下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。
下列相关叙述，正确的是（ ）
A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化
B．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快
C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量
D．正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关
解析 本题考查酶促反应的特点和细胞代谢。
酶具有专一性，乙醇转化为乙醛、乙醛转化为乙酸是由不同的氧化酶催化的，A项错误；
人体内催化乙醇分解的酶不是无限多的，所以该酶促反应的速率不会随底物（乙醇）浓度的增高而一直加快，B项错误；
乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量，C项正确；
正常生理情况下，人体体温相对稳定，人体内分解乙醇的酶促反应速率相对稳定，不会与环境温度呈正相关，D项错误。
4．（2013·
安徽理综，2）细胞代谢受酶的调节和控制。
下列叙述正确的是（ ）
A．激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢
B．代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率
C．同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同
D．对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化
解析 激素通过作用于靶细胞内外的受体，从而使细胞的基因表达以及生理状态发生变化，起到调控的作用，A项错误。
同一个体不同的体细胞中，酶的种类、数量可能不同，进而导致代谢不同，如胰岛B细胞中含有催化胰岛素合成的酶，而胰岛A细胞中含有催化胰高血糖素合成的酶，C项错误。
对于一个细胞来说，不同时期细胞内酶的种类和数量也会发生变化，如哺乳动物未成熟的红细胞有线粒体，含有与有氧呼吸有关的酶；
成熟后线粒体消失，与有氧呼吸有关的酶也随之消失，D项错误。
5．（2012·
福建理综，26）大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。
研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。
图1
（1）查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。
由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是________。
（2）资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18℃之间。
学习小组假设：
大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18℃间。
他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。
①探究实验中以干酪素为底物。
干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分
别控制在________。
③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。
单位时间内________可以表示蛋白酶催化效率的高低。
④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？
________。
理由是：
_______________________________。
图2
（3）研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低________的比例，以减少对海洋的污染。
解析
（1）分析图可知，在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶活性最高，故其催化效率最高。
（2）酶具有专一性，蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。
由图1可知胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。
实验中为了控制温度常用水浴保持恒温。
酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。
图2显示随着温度的提高，酶的活性逐渐升高，酶活性峰值并未出现，故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18℃间”的假设不成立。
（3）大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少，活性低，故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。
答案
（1）幽门盲囊蛋白酶
（2）①蛋白质 双缩脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量（或产物生成量） ④不能 据图可知随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现
（3）淀粉、脂肪
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