人教版高考生物必修1同步学案第5章 第1节 第2课时 酶的特性.docx

1、人教版高考生物必修1同步学案第5章 第1节 第2课时 酶的特性第2课时酶的特性一、酶的高效性和专一性1高效性2专一性二、酶的作用条件较温和1酶活性(1)含义：酶对化学反应的催化效率。(2)影响酶活性的主要因素：温度和pH。2探究影响酶活性的条件阅读教材P8384“探究”，将下列实验过程补充完整。(1)温度对酶活性的影响：试管步骤112233淀粉溶液2 mL/2 mL/2 mL/淀粉酶溶液/1 mL/1 mL/1 mL不同温度下处理5 min100_(或0_)60 0_(或100_)将同一温度下的两种物质混合后保温5_min滴加碘液1滴1滴1滴结果(现象)变蓝不变蓝变蓝结论酶的催化作用需在适宜的

2、温度下进行，温度过高或过低都会影响酶的活性(2)pH对酶活性的影响：实验过程：a取8支洁净的试管编号，分别加入等量新鲜的肝脏研磨液。b用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。c分别滴加等量的过氧化氢溶液并摇匀。d用点燃但无火焰的卫生香来检测氧气的生成情况。结论：酶的催化作用需要适宜的pH，过高或过低都会影响酶的活性。(3)温度和pH对酶活性的影响下列是温度和pH对酶活性的影响示意图，请写出其中某点或某段表示的含义。温度(t/ )酸碱度(pH)P点：最适温度；Q点：最适pH。偏离P点或Q点：酶的活性降低。共研探究酶与无机催化剂相比

3、，有很多共同点，也有不同点，结合下面内容探究酶的高效性和专一性。1酶的高效性(1)在比较肝脏研磨液(过氧化氢酶)和氯化铁对过氧化氢的催化效率实验中(如图)，试管甲产生的气泡比试管乙多，说明与无机催化剂相比，酶的催化作用具有高效性。(2)高效性的含义：酶的催化效率比无机催化剂高，大约是无机催化剂的1071013倍。(3)高效性的意义：有利于细胞内的生化反应快速高效地进行。2酶的专一性(1)淀粉和蔗糖不是还原糖，但淀粉和淀粉酶反应生成麦芽糖，蔗糖水解后产生葡萄糖和果糖，它们都是还原糖。下表为比较新鲜唾液(唾液淀粉酶)对淀粉和蔗糖的催化作用实验：试管编号12可溶性淀粉2 mL/蔗糖溶液/2 mL新鲜

4、的唾液1 mL1 mL37 保温5分钟新制的斐林试剂2 mL2 mL水浴加热实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解；2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。实验结论：淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，说明酶具有专一性。(2)肽酶能催化多种多肽水解为氨基酸，是否说明肽酶没有专一性？提示：不是。酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应，肽酶催化的是一类反应，也说明其具有专一性。综上所述，一种酶只能催化一种或一类化学反应，酶具有专一性。总结升华酶具有专一性的原因每种蛋白质都有特定的空间结构，酶催化反应时，酶蛋白分子首先与底物分子结

5、合。但酶分子能否与底物分子结合，取决于酶分子的活性部位与底物分子在空间构象上是否对应，如下图：对点演练1下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，ad 代表试管，代表实验步骤。对该实验方案的有关评价，错误的是()abcd淀粉溶液2 mL蔗糖溶液2 mL唾液淀粉酶溶液 2 mL唾液淀粉酶溶液 2 mL5065 温水中水浴加热 10 min将c倒入a，将d倒入b5065 温水中水浴加热 10 min加入现配的斐林试剂溶液 2 mL37 恒温水浴观察并记录颜色变化A.淀粉酶的用量属于自变量B和会影响酶的活性C和的温度设置错误D和的顺序有误解析：选A由题干信息可知，验证酶专一性的方式是用同一种酶催

6、化不同物质的反应，因此淀粉酶的用量在不同实验组应完全相同，不属于自变量，A错误；酶的催化活性受温度影响，B正确；由于唾液淀粉酶的最适温度是 37 左右，而斐林试剂与还原糖发生反应的最适温度是5065 ，因此和的温度设置错误，C正确；加入现配的斐林试剂溶液2 mL 后，需要在 5065 温水中水浴加热 10 min，D正确。共研探究由于多数酶是容易变性的蛋白质，所以酶的作用需要温和的条件。结合教材提供的材料用具设计相关的实验过程，请分析：1实验一：温度变化对工业淀粉酶(适宜温度60 )催化作用的影响步骤试管编号123加入3%可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL提供环境温度60 的水沸水冰块保温

7、5 min5 min5 min注入2%新鲜淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL继续保温5 min5 min5 min滴入碘液1滴1滴1滴实验现象无明显颜色变化蓝色蓝色(1)1号试管无明显变化说明淀粉发生水解，2、3号试管呈蓝色说明淀粉没有发生水解。(2)该实验说明：该工业淀粉酶在60_时活性最高，温度偏高或者偏低都会影响酶的活性，使酶活性降低，因此酶的作用需要适宜的温度。(3)不能在反应后加入新制的斐林试剂来判断试管中的淀粉是否水解，因为该实验的自变量为温度，斐林试剂的反应需要水浴加热。2实验二：pH变化对过氧化氢酶催化作用的影响步骤试管编号12320%肝脏研磨液1 mL1 mL1 mL蒸馏水1

8、 mL5%氢氧化钠溶液1 mL5%盐酸溶液1 mL3%过氧化氢溶液2 mL2 mL2 mL振荡试管结果有大量气泡产生无明显气泡无明显气泡(1)1号试管中有大量的气泡产生，说明过氧化氢酶的活性很高，2、3号试管无明显气泡，说明过氧化氢酶的活性很低。(2)该实验说明：酶的作用需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会使酶活性降低。(3)该实验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接加入3%过氧化氢溶液，然后再调节pH?提示：不能。因为在调节pH之前，试管中已经发生了剧烈反应，从而影响实验结果。3影响酶活性的因素(1)阅读教材P85内容，总结影响酶活性的因素有哪些？提示：温度、pH、抑制剂或激活剂等。(2)温度或p

9、H对酶活性的影响数学模型影响酶活性的因素及判断标准影响因素：温度理由：低温抑制酶的活性，不破坏酶分子结构，高温破坏酶分子结构，导致永久性失活影响因素：pH理由：过酸或过碱都会导致酶分子结构被破坏，使酶活性永久性丧失模型解读AB段：当温度低于最适温度时，酶活性随温度的升高而升高BC段：当温度高于最适温度时，酶活性随温度的升高而降低，甚至失活AB段：当pH低于最适pH时，酶活性随pH的降低而降低，甚至失活BC段：当pH高于最适pH时，酶活性随pH的升高而降低，甚至失活总结升华1酶的高效性曲线曲线解读酶与无机催化剂都具有催化能力，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，即酶具有高效性酶只会缩短达到化学平

10、衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点2.浓度对酶促反应速率的影响曲线曲线解读在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶浓度与酶促反应速率呈正相关(1)加入酶A时，一定范围内，反应速率随底物浓度的增加而增加；当底物浓度超过一定范围后，反应速率不再改变(2)酶A促进酶促反应进行，而酶B不能，说明酶具有专一性3影响酶促反应速率的因素及其作用实质(1)温度、pH、抑制剂或激活剂通过影响酶的活性对酶促反应速率起到影响作用。(2)温度过高、过酸、过碱都会使酶分子结构遭到破坏，酶活性永久性失活，不可再恢复。(3)低温仅抑制酶的活性，在适宜温度范围内，升高温度酶的活性可以恢复。温度、pH、酶浓度、底物浓度、抑制剂或

11、激活剂与酶促反应速率的关系如下所示对点演练2影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶浓度等。如图表示在最适温度下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系，下列说法正确的是()A若在B点增加酶的浓度，反应速率会减慢B若在A点提高反应温度，反应速率会加快C若在C点增加反应物浓度，反应速率将加快D若在A点增加反应物浓度，反应速率将加快解析：选D增加酶的浓度，反应速率会加快；由于已经处于最适温度下，若提高温度，酶活性降低，反应速率下降；C点限制因素已经不是反应物浓度，增加反应物浓度反应速率也不增加。1我国科学家成功研制检测SARS病毒的酶联免疫试剂，专用于“非典”的快速诊断。此试剂具有准确、

12、灵敏、快速、方便和经济等优点，一个测试板可同时测96个样品，1小时左右获得检测结果，它所用的是()A酶的高效性和专一性原理B酶的专一性原理C酶的识别原理D酶的高效性解析：选A题中体现的是酶的高效性和专一性。2下面是酶活性受pH影响的示意图，其中正确的是()解析：选A酶活性受pH的影响，在最适pH时，酶活性最高，pH过低或过高，酶分子结构受到破坏，酶活性丧失，不可恢复；在最适pH范围内，酶活性随pH增大而增加，超过了最适pH，酶活性随pH增大而降低。3如图表示酶的催化反应过程，下列有关叙述错误的是()A此图可反映酶的专一性B图中D可表示酶C图中B可表示被催化的底物D图中E、F可表示B分解后的产物

13、解析：选B图示表明一种酶只能水解一种物质，说明酶具有专一性，A正确；图中A在化学反应前后不发生改变，代表酶，B错误；A将B分解为E和F，故图中B可表示被催化的底物，E和F代表产物，C、D正确。4下列A、B、C三图表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系，请据图回答下列问题。(1)图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是_。(2)图B中，b点对应的温度称_。(3)图C中，c点到d点的曲线急剧下降，其原因是_。(4)将装有酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入12 和75 的水浴锅中，20 min后取出，转入37 的水浴锅中保温，两试管内的反应情况分别是：甲：_，乙_。

14、解析：(1)反应物浓度通过增加与酶的接触面积，加快酶促反应速率，图A中曲线表明在反应物浓度较低时，酶有剩余，随反应物浓度增加，反应速率加快，当所有酶分子全部参与催化反应后，再增加反应物浓度，酶促反应速率不再增加。(2)温度通过影响酶的活性影响酶促反应速率，图B中曲线的b点酶活性最强，此点对应的温度是酶的最适温度。(3)图C中曲线的c点酶活性最强，此点对应的pH是该酶的最适pH，超过最适pH，酶活性随pH增大而减弱，因为过酸或过碱都会使酶分子结构受到破坏，导致酶永久失活，不可再恢复。(4)高温时酶分子结构被破坏，酶活性永久性丧失，不可再恢复，低温时，只是抑制了酶的活性，当温度升至最适温度时，其活

15、性恢复。所以甲试管中反应速度加快，乙试管中反应不能进行。答案：(1)受反应液中酶浓度的限制(2)酶反应的最适温度(3)pH升高，酶活性下降(4)速度加快不反应【基础题组】1下列关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是()A不同酶的最适温度可能相同B随着温度降低，酶促反应的活化能下降C酶活性最高时的温度不适合该酶的保存D高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果解析：选B不同酶的最适温度可能相同，也可能不同。在一定的温度范围内随着温度的降低，酶的活性下降，而酶促反应的活化能是不会降低的。酶应保存在低温环境下。高温、强酸、强碱都能破坏酶的空间结构。2下列关于酶的叙述，错误的是()A同一种酶可存在于分化程度不同

16、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率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：选B有些酶是生命活动所必需的，如与呼吸作用有关的酶在分化程度不同的细胞中都存在，A正确；导致酶空间结构发生破坏变形的因素有：过酸、过碱、高温等，低温只能降低酶的活性，不会破坏其空间结构，B错误；酶的作用实质为降低化学反应所需的活化能从而提高反应速率，C正确；酶是蛋白质或者RNA，本身是催化剂，也可作为底物被蛋白酶或RNA酶降解，D正确。3如图表示酶活性与温度的关系，下列叙述正确的是()A当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B当反应温度

17、由t1调到最适温度时，酶活性上升C酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存D酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重解析：选B随着温度的升高，酶活性逐渐上升，当达到一定温度后，温度继续升高，酶活性反而下降，其中酶活性最高时所对应的温度称为最适温度。反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升。保存酶时应该选择低温保存。t1时酶活性受到抑制，但酶的空间结构没有被破坏。4将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH至1.5，保存于37 的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是()A唾液淀粉酶、淀粉、胃淀粉酶、水B唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、

18、水C淀粉、胃蛋白酶、多肽、水D唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水解析：选C不同的酶具有不同的最适pH，唾液淀粉酶的最适pH为7左右，胃蛋白酶的最适pH在1.5左右，酶在过酸或过碱条件下，都会永久性失活，不可恢复；根据题意可知，将混合液调至pH1.5时，唾液淀粉酶完全丧失活性，其本质又是蛋白质，因此在胃蛋白酶作用下，被分解成多肽，所以在溶液中最终会有淀粉、胃蛋白酶、多肽和水存在。5如图所示为过氧化氢被分解的速度曲线，其体现了酶的()化学本质高效性催化特性作用条件较温和ABC D解析：选D过氧化氢酶的本质为蛋白质，但从图中不能看出；酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快，体现了高效性；酶是高效

19、的催化剂，这一点从酶能催化反应进行可以得出；酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的，但从图中无法得出这一信息。6人体胃蛋白酶的最适pH为1.5，某同学将胃蛋白酶溶液的pH从10.0调至1.5，此时胃蛋白酶的活性将()A不断上升 B没有活性C先升后降 D先降后升解析：选B每种酶都有一个最适pH，若所处的环境过酸或过碱会使酶分子结构遭到破坏，从而失活。胃蛋白酶的最适pH为1.5，当其处于pH为10.0的溶液中时，已失去活性。7图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是()A若有大量气体产生，则可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B若增加新鲜土豆片的数量，则量筒中产生气体的速度加

20、快C一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量解析：选C土豆片中的过氧化氢酶能重复利用，只要有H2O2，反应就能进行，气体量不再增加的原因是H2O2已分解完。8纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH 79 g/L，在7080 条件下作用12 h，褪浆率仅为50%60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶在适宜温度下，只需5 min，褪浆率达100%。这说明()A酶具有多样性 B酶具有高效性C酶具有专一性 D酶具有溶解性解析：选B加酶法与化学法相比，加酶法催化效率较高，且少量的酶就具有较强的催化效率，说明酶具有高效性。【能力题组】9如图为酶催

21、化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号是()A BC D 解析：选A从图中可以看出参与催化反应，并能在反应前后保持结构和性质不变，应为酶。10将胃蛋白酶溶液的pH由1.5调高至12的过程中，其催化活性表现为图中的(纵坐标代表催化活性，横坐标代表pH)()解析：选B胃蛋白酶的最适宜pH范围是1.52.2，在pH由1.5调至12的过程中，酶分子结构逐渐被破坏，酶活性逐渐丧失，最终会完全丧失活性。11(2016大连二十一中高一期末)如图分别表示温度、pH与酶活性的关系，下列叙述不正确的是()A曲线A上的b点对应的温度表示该酶的最适温度B人体内胃

22、蛋白酶的活性与曲线B相似C曲线B、C说明不同的酶有不同的最适pHD酶活性随温度的升高而增强解析：选D曲线A是酶的活性与温度的关系曲线，b点对应的温度是酶的最适温度，A正确；人体内胃蛋白酶的最适pH为1.5，呈酸性，与B曲线相似，B正确；曲线B、C反映了不同的酶有不同的最适pH，C正确；在一定范围内，酶的活性随温度的升高而增强，超过最适温度，酶的活性随温度的升高而下降，温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，D错误。12如图为某酶促反应过程，它所反映的酶某一特性以及字母a、b、c最有可能代表的物质依次是()A高效性、蛋白酶、蛋白质、多肽B专一性、麦芽糖酶、麦芽糖、葡萄糖C专一性、淀粉酶

23、、淀粉、麦芽糖D高效性、脂肪酶、脂肪、甘油和脂肪酸解析：选C从图示过程可知：a是酶，b是该酶的底物，d不是该酶的底物，c表示b被分解后形成的相同小分子物质，该小分子物质含有两个基本单位。该过程反映了酶的专一性。a最可能是淀粉酶，b是淀粉，淀粉被分解成麦芽糖，麦芽糖由两分子葡萄糖组成。13下面三个图中的曲线是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。试回答下列有关问题：(1)图1、2、3所代表的实验中，实验自变量依次为_、_、_。(2)根据图1可以得出的实验结论是_。(3)图2曲线bc段产生的最可能原因是_。(4)根据你的理解，图3曲线纵坐标最可能代表_。解析：(1)图1的两条曲线中一

24、组加入过氧化氢酶，另一组加入Fe3，所以自变量为催化剂的种类，图2、3中只有一条曲线，则横坐标即为自变量。(2)图1中两条曲线对比，加过氧化氢酶的反应速率快，而并未改变平衡点，说明酶具有高效性。(3)图2中bc段反应速率不再变化，而H2O2是过量的，因此酶数量(浓度)是限制因素。(4)图3中横坐标为温度，而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反，所以应表示反应物剩余量的多少。答案：(1)催化剂种类H2O2浓度温度(2)酶的催化作用具有高效性(3)反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制(4)溶液中H2O2的剩余量14某小组在“探究影响酶活性的条件”的实验中，提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题

25、，并设计实验的操作步骤如下：取甲、乙两个试管，各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；向甲试管内加入1 mL质量分数为5%的盐酸，向乙试管内加入1 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液；向甲、乙试管内加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液；观察试管中发生的变化。请依据该小组设计的实验操作步骤，回答下列问题：(1)过氧化氢分解速率是本实验的因变量，可观测的指标是_。(2)作为对照实验，上述操作步骤中存在明显的缺陷，请写出修改方案：_。在完成改进方案后，预期的实验结果是_。(3)将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理，经高温处理后，实验效果不明显，而冷藏处理不影响实验效果，原因是_

26、。(4)在与其他小组进行交流时，有同学建议进行定量实验，以不同pH下出现同一结果所需的时间来表示酶的活性。该建议中，所需的时间越长，酶的活性越_。解析：依据本实验的研究目的，可判断本实验的自变量是pH，故至少需要设置酸性、中性和碱性三组实验；实验的因变量是酶的活性，检测指标是单位时间内产生气泡的数量。由于过氧化氢酶的最适pH是中性，故在酸性或碱性条件下，单位时间内气泡产生量较少。过氧化氢酶属于蛋白质，其活性受温度影响，低温影响酶的活性，但并不破坏酶的空间结构；高温使酶变性失活，这种活性的改变是不可逆的。若以不同pH下出现同一结果所需的时间来表示酶的活性，则所需时间越长，说明酶活性越低；所需时间越短，说明酶活性越高。答案：(1)单位时间内试管中产生的气泡数量(2)增加丙试管，在第步中加1 mL蒸馏水，其他步骤与实验组相同单位时间内，甲、乙试管中产生的气泡数量较少，丙试管中产生气泡的数量较多(3)过氧化氢酶的本质是蛋白质，高温可使蛋白质变性，而冷藏条件下蛋白质不会变性(4)低(或弱)15以下是某同学关于酶特性的实验操作步骤，请根据要求回答：步骤操作方法试管甲乙1注入可溶性淀粉溶液2 mL/2注入蔗糖溶液/2 mL3注入斐林试剂2 mL2 mL4注入新鲜的某种酶溶液2 mL2 mL5酒精灯隔水加热2 min6观察现象AB(1)甲、乙两支试管内各物质的量要求相同的目的是_