届高考生物一轮复习精品导学案专题31 降低化学反应活化能的酶原卷版.docx
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届高考生物一轮复习精品导学案专题31降低化学反应活化能的酶原卷版
专题3.1降低化学反应活化能的酶（教学案）
1．酶在代谢中的作用（Ⅱ）。
2．探究影响酶活性的因素。
一、酶的本质和作用
1．酶的本质及作用
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
主要是细胞核
来源
一般来说，活细胞都能产生酶
生理功能
具有催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解
变量分析：
3．实验成功的3个关键点
（1）实验时必须用新鲜的（刚从活的动物体中取出的）肝脏作实验材料（肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低）。
（2）实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
（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。
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。
高频考点一酶的本质、作用和特性
例1、下列关于酶的叙述，正确的是（）
A.酶提供了反应过程所必需的活化能从而提高了化学反应速率
B.活细胞能通过转录、翻译产生酶，或通过转录产生酶
C.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用
D.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段
【变式探究】如图所示，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。
据图分析正确的是（）
A.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
B.酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示
C.升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示
D.减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变
高频考点二（实验）探究影响酶活性的因素
例2.下列有关探究温度、pH对酶活性影响的实验设计合理的是（）
试验编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
②
温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③
pH对酶活性的影响
新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A.实验①B.实验②C.实验③D.实验④
【变式探究】下列有关酶的实验设计思路，正确的是（）
A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
1.（2019上海卷.20）下列化学反应属于水解反应的是
①核酸→核苷酸②葡萄糖→丙酮酸③ATP→ADP
A.①②B.①③C.②③D.①②③
2.（2019海南卷.3）下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述，错误的是
A.植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质
B.植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同
C.光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上
D.呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上
4.（2019江苏卷.8）过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙黄色。
为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。
下列相关叙述正确的是
管号
1%焦性没食子酸/mL
2%
/mL
缓冲液/mL
过氧化物酶溶液/mL
白菜梗提取液/mL
煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
1
2
2
2
-
-
-
2
2
2
-
2
-
-
3
2
2
-
-
2
-
4
2
2
-
-
-
2
A.1号管为对照组，其余不都是实验组
B.2号管为对照组，其余都为实验组
C.若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色，可明白菜梗中无氧化物酶
5.（2019课标1卷.3）若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是
A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
（2019年海南卷.4）关于生物体产生的酶的叙述，错误的是（）
A．酶的化学本质是蛋白质或RNAB．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
（2019年海南卷.15）关于人体内激素和酶的叙述，错误的是（）
A．激素的化学本质都是蛋白质B．高效性是酶的重要特性之一
C．酶可以降低化学反应的活化能D．激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
（2019年福建卷.3）在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2+C5（即RuBP）→2C3。
为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。
下列分析错误的是（）
A．菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
（2019年江苏卷.7）下列关于酶的叙述,正确的是（）
A.发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C.用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快
D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
（2019年重庆卷.10）（14分）小麦的穗发芽影响其产量和品质。
某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。
为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。
（1）取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液（去淀粉），并在适宜条件下进行实验。
实验分组、步骤及结果如下：
步骤①中加入的C是＿＿＿＿，步骤②中加缓冲液的目的是＿＿＿＿＿＿。
显色结果表明：
淀粉酶活性较低的品种是＿＿＿＿；据此推测：
淀粉酶活性越低，穗发芽率越＿＿。
若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应＿＿＿＿。
（2）小麦淀粉酶包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：
X处理的作用是使＿＿＿＿。
若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著＿＿＿＿白粒管（填“深于”或“浅于”），则表明α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
（2019·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
（2019·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
（2019·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
（2019·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
（2019·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
0
1
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
0
1
1
去胚
＋＋＋＋
3
0.2
1
0.8
去胚
＋＋
4
0.4
1
0.6
去胚
＋
5
0.4
1
0.6
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____________________。
1．如图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。
正确的图解是（）
2．下列关于影响酶反应速率（v）因素的研究中，条件控制和预期结果的关系合理的是（）
A．有足够的底物，温度、pH等条件适宜且恒定——v与酶浓度成正比
B．酶浓度恒定，温度、pH等条件适宜且恒定——v与底物浓度成反比
C．酶浓度和底物一定，在pH适宜的条件下——v与温度成反比
D．酶浓度和底物一定，在温度适宜的条件下——v与pH成正比
3．生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下五种酶的作用对象分别是（）
①肽酶②解旋酶③纤维素酶④ATP水解酶⑤DNA连接酶
A．碱基间氢键、肽键、植物细胞壁、磷酸基团、磷酸基团
B．肽键、碱基间氢键、植物细胞壁、高能磷酸键、磷酸二酯键
C．肽键、碱基间氢键、原生质层、NADPH、氢键
D．R基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP、磷酸基
4．科学家证实：
RNaseP酶由蛋白质和RNA组成，将这种酶中的蛋白质和RNA分开，在适宜条件下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，而蛋白质不具有。
这一结果表明（）
A．酶都是由蛋白质和RNA组成的
B．RNA具有催化作用
C．酶的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
D．绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
5．下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果（）
试管
①
②
③
纤维素悬液/mL
2
2
2
纤维素酶液/mL
1
1
1
反应温度/℃
30
40
50
斐林试剂/mL
2
2
2
砖红色深浅
＋＋
＋＋＋
＋
注：
“＋”的多少，代表颜色深浅。
根据以上实验设计及结果，以下说法不正确的是（）
A．该实验的自变量为温度
B．该实验检测的因变量是还原糖的生成量
C．纤维素被水解成了还原糖
D．该纤维素酶的最适温度为40℃
6．将1mL体积分数为5%的胃液稀释液倒入装有10mL蛋白质胶体的试管内，置于25℃的温水中水浴，研究其对蛋白质的消化情况。
下列各方法中能提高酶活性的是（）
A．把实验温度提高到37℃
B．在试管内再加入1mL体积分数为5%的胃液稀释液
C．将pH由2调为7
D．在试管内加入1mL唾液
7．如图曲线1为最适温度下反应物浓度对酶促反应速率的影响，如果将反应温度略微升高或向反应混合物中再加入少量同样的酶，变化后的曲线最可能分别是（）
A．42B．32C．24D．34
8．下表是某小组为“探究过氧化氢酶的活性是否受pH影响”而设计的实验操作步骤，据表回答下列问题。
操作步骤
操作方法
试管甲
试管乙
1
加体积分数为3%的过氧化氢溶液
2mL
2mL
2
加质量分数为5%的盐酸
1mL
/
3
加质量分数为5%的氢氧化钠溶液
/
1mL
4
加质量分数为20%的猪肝研磨液
2滴
2滴
5
观察
____
____
（1）本实验的因变量是__________________，可观测的指标是_____________。
（2）上述操作步骤中存在明显的缺陷，请写出改进方案：
_________________。
在完成改进方案后，预期实验结果及得出结论：
①________________________________________________________________
________________________________________________________________；
②_______________________________________________________________。
（3）为了将此多余的猪肝研磨液保留到下次使用，应对它进行________（填“高温”或“冷藏”）处理。
（4）如果用出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性，那么所需的时间越长，酶的活性越________。
9．某研究性学习小组利用荧光素－荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。
实验原理：
荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围时，ATP的含量与发光强度成正比。
实验步骤：
1．ATP的提取：
称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10min，冷却至室温，离心，取上清液。
2．ATP的测定：
吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。
请回答下面的问题。
（1）步骤一中的沸水浴处理，使酶的________被破坏而失活。
（2）步骤二注入的物质中，属于反应物的是________；分光光度计反应室内能量的转换形式是__________________。
（3）荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图。
①学习小组配制了1×10－8mol/LATP标准液、70mg/L荧光素溶液（过量）和___
溶液进行实验。
②结果表明：
图中________点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。
E、F、G点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为______________。
（4）ATP测定对食品卫生监控有重要意义。
食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量，测算出了细菌的数量，从而判断食品污染程度。
做出上述判断的理由是：
每个细菌细胞中ATP的含量_____。
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