2019-2020年高考生物大一輪復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 第8講 降低化學反應活化能的酶講義.doc

2019-2020年高考生物大一輪復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 第8講 降低化學反應活化能的酶講義1.酶在代謝中的作用()2.實驗：探究影響酶活性的因素學生用書P51一、酶的作用與本質(zhì)1酶催化作用的原理：降低化學反應的活化能。2酶的概念加熱能提高化學反應速度，其作用機理與酶相同嗎？提示：不同。加熱能提高反應物分子的能量，不能降低反應的活化能。3酶本質(zhì)的探索連一連二、酶的特性1高效性：催化效率約是無機催化劑的1071013倍。2專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。3作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。酶的來源與特性活細胞內(nèi)來合成，降低化能是本領，高效專一需溫和，催化反應屬它行。1(必修1 P80圖52改編)如圖中曲線、分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程。下列相關敘述正確的是()Aab段表示在無催化劑的條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能B若將酶改為無機催化劑催化該反應，則a的高度將降低C若僅增加反應物A的量，則圖中曲線的原有形狀均發(fā)生改變D若曲線為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，a的高度將降低答案：A2(必修1 P86基礎題T3改編)下圖為酶催化反應的過程示意圖，以數(shù)字編號的圖形分別表示反應物、酶、生成物等反應要素，其中表示酶的圖形編號是()ABC D答案：A3思維診斷(1)判斷下列關于酶的作用和本質(zhì)的敘述酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。()(xx啟東中學期末T11D)酶都能被蛋白酶水解而失去活性。()酶在催化反應前后，其分子結構不變。()酶通過為反應物供能和降低活化能來提高化學反應速率。()(2)判斷下列有關酶的特性的敘述(xx青島市統(tǒng)考T20A)在測定唾液淀粉酶活性時，將溶液pH由3提升到6的過程中，該酶的活性將不斷上升。()(xx高考山東卷T4D)探究溫度對酶活性的影響時，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫。()酶活性的變化與酶所處環(huán)境的改變無關。()用含蛋白酶的洗衣粉去除油漬，效果比其他類型加酶洗衣粉好。()高溫和低溫均能破壞酶的結構使其失去活性。()酶活性最高時的溫度不適合酶的保存。()考點一探究酶的本質(zhì)及作用機理學生用書P521酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能內(nèi)容解釋產(chǎn)生部位一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶活細胞(哺乳動物成熟紅細胞除外)一定能產(chǎn)生，可在細胞內(nèi)、細胞外(或體外)發(fā)揮作用酶的本質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA合成原料：氨基酸或核糖核苷酸酶的功能催化反應前后酶量和化學性質(zhì)不變種類按存在部位分胞內(nèi)酶：合成后在細胞內(nèi)起作用，如有氧呼吸酶胞外酶：合成后分泌到細胞外起作用，如消化酶按功能分水解酶：在物質(zhì)水解時起催化作用合成酶：在物質(zhì)合成時起催化作用2.酶的作用機理酶和其他催化劑均能降低化學反應的活化能，分析如下：(1)圖中ac和bc段分別表示無催化劑和酶催化時反應進行所需要的活化能。(2)若將酶變?yōu)闊o機催化劑，則b在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能降低活化能，但會提供活化能。 某生物學家用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應。據(jù)所給信息結合所學知識分析回答以下問題：(1)核糖體由_構成，用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)后，剩余的物質(zhì)是_。(2)題中信息可推知核糖體中能催化該反應的物質(zhì)是_，而不是蛋白酶。(3)蛋白酶是由活細胞合成的具有催化作用的有機物，用_試劑進行檢測可以呈現(xiàn)紫色反應。(4)在一定溫度范圍內(nèi)，溫度降低，酶活性降低，而酶促反應的活化能_(會或不會)降低。答案(1)蛋白質(zhì)和RNARNA(2)RNA(3)雙縮脲(4)不會1酶的催化作用實驗探究對照組：反應物清水反應物不被分解；實驗組：反應物等量的相應酶溶液反應物被分解。2用“試劑檢測法”鑒定酶的本質(zhì)(1)實驗原理和方法(2)設計方案項目實驗組對照組材料待測酶溶液已知蛋白液(等量)試劑分別加入等量的雙縮脲試劑現(xiàn)象是否呈現(xiàn)紫色呈現(xiàn)紫色結論呈現(xiàn)紫色說明該酶為蛋白質(zhì)類，否則該酶不屬于蛋白質(zhì)類同理，也可利用吡羅紅能使RNA呈紅色來設計實驗驗證酶是RNA。1關于酶的敘述，錯誤的是()A同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中B低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結構C酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速度D酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物解析：選B。無論細胞分化到什么程度，某些基本的物質(zhì)和能量代謝是所有細胞共有的，如DNA的轉(zhuǎn)錄、翻譯等，這些反應中涉及的酶就是分化程度不同的細胞(哺乳動物成熟的紅細胞除外)中所共有的酶，如RNA聚合酶等，故A項正確。酶的催化作用需要一個適宜的溫度，如果低于這個溫度，會使分子運動減弱，反應速度降低，表現(xiàn)為酶活性降低，但并沒有改變酶的空間結構，是一種可逆的過程，故B項錯誤。酶在生化反應中起著催化劑的作用，其作用機理是降低化學反應的活化能，提高了反應速度，故C項正確。絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，酶在一些化學反應中可作為催化劑，而在另一些化學反應中，則可能作為底物被相關蛋白酶分解，故D項正確。2(xx高考海南卷，15,2分)關于人體內(nèi)激素和酶的敘述，錯誤的是()A激素的化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B酶可以降低化學反應的活化能C高效性是酶的重要特性之一D激素與靶細胞結合可影響細胞的代謝解析：選A。本題考查激素和酶的相關知識。激素的化學本質(zhì)并非都是蛋白質(zhì)，如性激素為固醇類，A錯誤；酶催化作用的實質(zhì)是降低化學反應的活化能，B正確；酶具有高效性、專一性等重要特性，C正確；激素具有調(diào)節(jié)作用，激素與靶細胞結合后，可以調(diào)節(jié)靶細胞的代謝，D正確。酶與動物激素的比較項目酶動物激素來源及作用場所活細胞產(chǎn)生；細胞內(nèi)或細胞外專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細胞產(chǎn)生；細胞外發(fā)揮作用化學本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等生理功能催化作用調(diào)節(jié)作用共性在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少 考點二以曲線圖為載體，考查酶的特性及相應曲線模式圖的分析學生用書P531高效性(1)與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，不能改變化學反應的平衡點。2專一性(1)物理模型圖中A表示酶，B表示被A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)。酶和被催化的反應物分子都有特定的結構。(2)曲線模型加入酶B的反應速率和無酶條件下的反應速率相同，說明酶B對此反應無催化作用。而加入酶A的反應速率隨反應物濃度的增大明顯加快，說明酶A可催化該反應，即酶具有專一性。3酶的作用需要適宜的溫度和pH在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。4底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響(1)圖甲：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量限制，酶促反應速率不再增加。(2)圖乙：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度成正比。 用某種酶進行有關實驗的結果如圖所示。請回答以下問題：(1)由圖1可知加入某種酶后，蔗糖不分解，而麥芽糖被分解。該實驗結果說明酶具有_。(2)由圖2可知該酶最適pH為_，則說明該酶_(一定，不一定)不是胃蛋白酶。(3)圖3說明該酶的最適溫度_(確定、不確定)。20 、30 和40 三種溫度條件中，_溫度條件下該反應速率最快。(4)由圖4實驗結果可知_是該酶的激活劑。該實驗的自變量為_。答案(1)專一性(2)7一定(3)不確定30 (4)Cl不同種類的離子和底物濃度1與酶活性相關的問題分析(1)溫度和pH是通過影響酶活性而影響酶促反應速率的。(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速率的，并不影響酶的活性。(3)分析與酶有關的曲線時首先要弄清橫坐標、縱坐標表示的意義，其次再分析影響該曲線的因素有幾個，一般情況下，曲線未達到飽和時，影響因素是橫坐標的因素，達到飽和穩(wěn)定狀態(tài)后，限制因素是除橫坐標因素之外的其他因素。2多種因素對酶促反應的影響(1)分析圖甲可知：反應溶液中溫度變化不影響酶的最適pH。(2)分析圖乙可知：反應溶液中酸堿度的變化不影響酶的最適溫度。以模式圖、曲線圖形式考查酶的特性1(xx湖南株洲月考)在3根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()曲線B表示二氧化錳的催化作用，A與B的對照反映了無機催化劑的專一性特點曲線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曲線C與B的對照可以說明酶的高效性曲線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合物ABC D解析：選D。A為唾液的催化作用，B為二氧化錳的催化作用，A與B的對照不能反映無機催化劑的專一性特點，錯誤；A為唾液的催化作用，C為豬肝中過氧化氫酶的催化作用，唾液中的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，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，與無機催化劑相比，酶具有高效性，正確；A為唾液中的唾液淀粉酶的催化作用，由于唾液淀粉酶與該底物不能形成酶底復合物，底物的量沒有減少，正確。2.(xx江西吉安期中)為了研究溫度對酶活性的影響，某同學在試管中加入了某反應底物和相對應的酶，環(huán)境及其試管中物質(zhì)的溫度都保持在10 ，利用右圖所示裝置對試管進行緩慢加熱，使溫度緩慢上升。根據(jù)此實驗該同學畫出了下面四個曲線圖，其中錯誤的是()解析：選C。在實驗過程中隨著溫度的升高，酶的活性先升高再下降，最后活性喪失，反應速率與酶活性的變化基本相同。生成物的積累量會逐漸增加，當酶失活時達到最大值；反應底物的剩余量則會逐漸減少，當酶失活時達到最小值。酶特性的實驗驗證3(xx北京海淀區(qū)第二次練習)為了證明酶的作用具有專一性，某同學設計了如下5組實驗，分別選擇一定的試劑進行檢測，合理的實驗方案是()組別酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反應物蛋白質(zhì)淀粉蛋白質(zhì)淀粉麥芽糖A.和對比，用雙縮脲試劑檢測B和對比，用碘液檢測C和對比，用斐林試劑檢測D和對比，用斐林試劑檢測解析：選B。由于蛋白酶本身是蛋白質(zhì)，遇雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色，不能斷定蛋白質(zhì)是否被分解，A錯誤；淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，用碘液檢測，顏色反應不同，B正確；淀粉是非還原糖，在淀粉酶的作用下分解生成還原糖，麥芽糖是還原糖，用斐林試劑不能判斷麥芽糖是否分解，C錯誤；斐林試劑不能判斷蛋白質(zhì)是否分解，D錯誤。4(xx山東泰安市期末)為驗證酶的高效性，進行如圖所示的實驗，以下描述正確的是()A加氯化鐵的試管必須加熱處理B兩試管加入催化劑的分子數(shù)相同C兩試管加入過氧化氫量不同D反應完成后，兩試管中產(chǎn)物數(shù)量相同解析：選D。實驗中應遵循單一變量原則，若對加氯化鐵的試管進行加熱處理，則實驗存在兩個自變量。兩試管中，應加入等質(zhì)量的催化劑，故加入無機催化劑氯化鐵的分子數(shù)遠多于加入生物催化劑過氧化氫酶的分子數(shù)。兩試管中的過氧化氫量屬于無關變量，應保持相同。兩試管中的過氧化氫量相同，反應完成后，兩試管中產(chǎn)物數(shù)量相同。1酶的專一性實驗方案設計(1)方案一：用同一種酶催化兩種不同的底物(2)方案二：用兩種不同的酶催化同一種底物 以上兩種實驗方案都用斐林試劑鑒定。2酶的高效性實驗方案設計(1)實驗設計思路(2)實驗中的單一變量：催化劑種類。 考點三探究影響酶活性的因素學生用書P541溫度對酶活性的影響(1)原理解讀溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。(2)實驗設計思路(3)實驗設計程序淀粉淀粉酶 各自在所控制的溫度下處理一段時間淀粉與相應溫度的淀粉酶混合在各自所控制的溫度下保溫一段時間滴加碘液，觀察顏色變化(4)注意事項本實驗不宜選用過氧化氫酶催化過氧化氫分解，因為過氧化氫酶催化的底物過氧化氫在加熱的條件下分解也會加快。在溫度對酶活性的影響實驗中，只能運用碘液檢測底物，不能利用斐林試劑檢驗產(chǎn)物的生成，因為利用斐林試劑檢測時需水浴加熱到5065 ，導致低溫下的實驗組由于溫度變化，影響實驗結果。2pH對酶活性的影響(1)原理解讀H2O2H2OO2。pH影響酶的活性，從而影響O2的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2生成量的多少。(2)實驗設計O2的產(chǎn)生速率3注意事項(1)在探究酶活性的最適溫度時，需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時間。(2)在探究酶活性的最適pH時，需先將酶置于不同環(huán)境條件下，然后再加入反應物，如可溶性淀粉液，切記不能在加入酶后，先加入反應物，再加入鹽酸或氫氧化鈉。 下面的表格分別是某興趣小組探究溫度對酶活性影響的實驗步驟和探究過氧化氫酶作用的最適pH的實驗結果。據(jù)此回答下列問題：探究溫度對酶活性影響的實驗(實驗一)實驗步驟分組甲組乙組丙組淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL可溶性淀粉溶液5 mL5 mL5 mL控制溫度0 60 90 將新鮮淀粉酶溶液與可溶性淀粉溶液混合后分別恒溫測定單位時間內(nèi)淀粉的_注：淀粉酶的最適溫度是60 。探究過氧化氫酶作用的最適pH的實驗(實驗二)組別A組B組C組D組E組pH56789H2O2溶液完全分解所需時間(秒)30018090192284(1)pH在實驗一中屬于_變量，而在實驗二中屬于_變量。(2)實驗一中的對照組為_組。(3)實驗一的步驟為錯誤操作，正確的操作應該是_。第步最好選用_(試劑)測定單位時間內(nèi)_。(4)如將實驗一的新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液，你認為是否科學？_，為什么？_。(5)分析實驗二的結果，可得到的結論是：_；在該預實驗的基礎上要進一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為_之間設置梯度。(6)該組同學還做了反應速率與底物濃度關系的實驗。如圖坐標中已根據(jù)實驗二結果畫出D組中底物濃度與反應速率的曲線，請你在該坐標圖中畫出C組中底物濃度與反應速率的曲線。解析(1)實驗一探究的是溫度對酶活性的影響，因此自變量是溫度，因變量是酶活性，pH屬于無關變量；而實驗二是探究過氧化氫酶作用的最適pH，自變量是pH。(2)探究溫度對酶活性影響的實驗中，已知60 是淀粉酶作用的最適溫度。因此乙組的實驗結果是另外兩組的參照，故為對照組。(3)探究溫度對酶活性影響的實驗中，應該先使酶和底物分別達到預設溫度，然后再將底物和酶混合進行反應，否則會影響實驗結果的準確性。因此，實驗一的步驟為錯誤操作。淀粉遇碘液變藍，因此實驗一的第步最好選用碘液測定單位時間內(nèi)淀粉的剩余量，單位時間內(nèi)淀粉的剩余量越多，說明酶活性越低。不用斐林試劑測定單位時間內(nèi)生成物的量，因為斐林試劑需加熱才能與還原糖發(fā)生顯色反應，而加熱會影響自變量溫度，進而影響實驗結果。(4)溫度會直接影響H2O2的分解，因此實驗一的新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液。(5)由實驗二的結果可知：在pH為57的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為79的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低。在該預實驗的基礎上要進一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為68之間設置梯度。(6)C組中酶活性比D組中酶活性高，據(jù)此可畫出C組中底物濃度與反應速率的曲線。答案(1)無關自(2)乙(3)使新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分別達到預設溫度后再混合(其他合理答案也可)碘液淀粉的剩余量(4)不科學因為溫度會直接影響H2O2的分解(5)該過氧化氫酶的最適pH約為7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH為57的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為79的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低)68(6)環(huán)境因素對酶活性影響的實驗設計策略(1)設計思路：采取對比的手段，將待探究的環(huán)境因素施加到實驗組上，將其與對照組比較，觀察酶促反應速率的變化，就可確定該環(huán)境因素對酶活性的影響。(2)設計方案項目實驗組對照組材料等量的同一種底物和等量的同種酶試劑待測的自變量蒸餾水或其他無關變量現(xiàn)象反應速率快或慢正常的反應速率結論反應速率快對酶活性有促進作用；反應速率慢對酶活性有抑制作用；反應速率沒有變化無影響(3)設置實驗步驟時，應注意根據(jù)試題要求，確定單一變量，依據(jù)實驗變量進行合理分組。根據(jù)實驗材料，結合實驗原理，確定實驗現(xiàn)象的觀測手段。除單一變量外，確保其他實驗條件相同且適宜。合理確定操作程序，確保程序合理、表達準確。以探究設計與評價的形式，考查影響酶活性的因素1下表為某同學探究影響酶活性因素的一組實驗，該實驗不能說明的是()甲乙丙1質(zhì)量分數(shù)為2%的蔗糖溶液2 mL質(zhì)量分數(shù)為2%的蔗糖溶液2 mL質(zhì)量分數(shù)為2%的蔗糖溶液2 mL2蒸餾水1 mL酵母提取液1 mL稀釋唾液1 mL337 恒溫水浴，保溫10 min4斐林試劑1 mL55065 溫水中加熱2 min結果藍色磚紅色藍色A.酵母提取液含有蔗糖酶B酶具有專一性C蔗糖不是還原糖 D高溫使酶失活解析：選D。蔗糖在有關酶的作用下分解生成還原糖，還原糖與斐林試劑在水浴加熱的情況下，能生成磚紅色沉淀。根據(jù)乙組的實驗結果可知，酵母提取液含有蔗糖酶，A正確；乙組酵母提取液含有蔗糖酶，丙組稀釋的唾液中含有淀粉酶，乙組和丙組的實驗結果不同，能說明酶具有專一性，B正確；根據(jù)甲組的實驗結果可知蔗糖不是還原糖，C正確；實驗在37 恒溫水浴中保溫10 min，蔗糖已充分反應，5065 是斐林試劑鑒定還原糖的條件，因此不能得出高溫使酶失活的結論，D錯誤。2(課標卷經(jīng)典真題)某同學為了探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設計了如下實驗步驟：在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質(zhì)量分數(shù)為1%的淀粉溶液1 mL，搖勻。各試管中分別加入適宜濃度的唾液稀釋液1 mL，搖勻。將5支試管放入70 恒溫水浴中，保溫時間相同且合適。取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。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梯度以及實驗重復次數(shù))，以便實驗能得到正確的預期結果。(1)_。(2)_。解析：本題探究的是pH對酶活性的影響，因此pH是自變量，酶活性是因變量，溫度是無關變量，但溫度必須適宜，人唾液淀粉酶的最適溫度為37 左右，70 時會導致酶失活。斐林試劑由甲液NaOH和乙液CuSO4等量混合而成，且使用時必須加熱，如不加熱，則任何一組都不會發(fā)生顏色反應。答案：(1)中70 應改為37 。因為人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37 左右(2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應將各試管放在5065 水浴中一段時間。因為在高溫條件下斐林試劑與還原糖發(fā)生顏色反應。以拓展實驗的形式考查影響酶活性的因素3(xx安徽模擬)下表是探究溫度對纖維素酶活性影響的實驗設計及結果：試管纖維素懸液(mL)222纖維素酶液(mL)111反應溫度()304050斐林試劑(mL)222磚紅色深淺注：“”的多少代表顏色深淺。根據(jù)以上實驗設計及結果，以下說法不正確的是()A該實驗的自變量為溫度B該實驗檢測的因變量是還原糖的生成量C纖維素被水解成了還原糖D該纖維素酶的最適溫度為40 解析：選D。由表格數(shù)據(jù)可以看出，溫度設置只有3個不同溫度，無法判斷該纖維素酶的最適溫度。4(xx皖北十二校聯(lián)考)低溫迫使植物細胞產(chǎn)生大量對細胞有害的過氧化產(chǎn)物，如脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物(MDA)。超氧化物歧化酶(SOD)能夠消除過氧化產(chǎn)物，從而增強植物的抗冷性。研究人員進行了“水楊酸對水稻幼苗抗冷性的影響”的實驗研究，實驗步驟及結果如表所示。請回答下列問題：組別處理培養(yǎng)溫度SOD活性U/(gmin)125 的蒸餾水澆灌25 7.329.435 的0.5 mmol/L水楊酸澆灌5 10.345 的1.0 mmol/L水楊酸澆灌5 11.655 的1.5 mmol/L水楊酸澆灌5 13.665 的2.0 mmol/L水楊酸澆灌5 8.575 的2.5 mmol/L水楊酸澆灌5 7.985 的3.0 mmol/L水楊酸澆灌5 6.5(1)表中是_，是_。實驗設計時每組取50株水稻幼苗，而不是1株，目的是_。(2)本實驗需要控制的無關變量有_(至少寫兩點)。(3)組別1和2對照可得結論是_。組別28可得到的結論是_。在5 條件下，2.0 mmol/L的水楊酸對水稻幼苗抗冷性的影響是_(填“增強”或“減弱”)。(4)請根據(jù)5 條件下的實驗結果完成水楊酸濃度與SOD活性關系的坐標折線圖。解析：(1)2組與38組之間應形成對照，根據(jù)單因子變量原則，表中應為5 的蒸餾水澆灌、是5 。實驗對象多可避免偶然性，使實驗結果更準確。(2)除自變量以外，對實驗結果有影響的變量均為無關變量，比如蒸餾水和水楊酸的澆灌量、培養(yǎng)時間、幼苗發(fā)育情況等。(3)組別1與2之間的變量為溫度，且低溫時SOD活性較大，說明環(huán)境溫度降低時，水稻幼苗自身可增強抗冷性。分析28組SOD活性可知，在一定范圍內(nèi)隨著水楊酸溶液濃度的增加，水稻的抗冷性增強，當水楊酸濃度增加到一定濃度時，水稻的抗冷性開始減弱。與2組比較可知，在5 條件下，2.0 mmol/L的水楊酸對水稻幼苗抗冷性的影響是減弱。答案：(1)5 的蒸餾水澆灌5 避免偶然性，減少誤差，使實驗結果更準確(2)蒸餾水和水楊酸的澆灌量、光照強度、培養(yǎng)時間、幼苗的發(fā)育情況等(3)環(huán)境溫度降低時，水稻幼苗自身可增強抗冷性在一定范圍內(nèi)隨水楊酸溶液濃度的增加，水稻幼苗的抗冷性增強；當水楊酸溶液濃度增加到一定程度時，水稻幼苗的抗冷性開始減弱(或水楊酸對水稻幼苗的抗冷性的影響具有兩重性、濃度為1.5 mmol/L左右的水楊酸溶液增強水稻幼苗抗冷性的效果最好)減弱(4)如圖學生用書P57核心體系構建填充蛋白質(zhì)RNA專一性高效性作用條件較溫和降低活化能規(guī)范答題必備1酶的本質(zhì)：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。2酶的作用及作用機理(1)作用：催化作用。(2)作用機理：降低化學反應的活化能。3酶的3個特性(1)高效性。(2)專一性。(3)作用條件較溫和。學生用書P571(xx高考海南卷)關于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，錯誤的是()A酶的化學本質(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胞壁和細菌細胞壁解析：選D。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，A正確；脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2，B正確；蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類，C正確；細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，纖維素酶不能降解細菌細胞壁，D錯誤。2(xx高考福建卷)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應。由此可推測核糖體中能催化該反應的物質(zhì)是()A蛋白酶BRNA聚合酶CRNA D逆轉(zhuǎn)錄酶解析：選C。A項，蛋白酶在蛋白質(zhì)水解成多肽的過程中起催化作用。B項，RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄的過程中起催化作用。C項，自然界中的酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。核糖體是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，用蛋白酶將其蛋白質(zhì)除去后，處理后的核糖體仍可催化氨基酸發(fā)生脫水縮合反應，說明起催化作用的成分是RNA。D項，逆轉(zhuǎn)錄酶在逆轉(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)過程中起催化作用。3(xx安徽六校聯(lián)考)如圖為酶與底物結合示意圖，下列有關敘述不正確的是()A酶的形狀在催化過程中會發(fā)生改變B底物與酶特定部位的結合具有專一性C此圖可表示1分子蔗糖經(jīng)酶催化后產(chǎn)生2分子葡萄糖的過程D圖示過程能夠保證酶保持較高的催化活性解析：選C。1分子蔗糖經(jīng)酶催化后產(chǎn)生1分子葡萄糖和1分子果糖，C錯誤。4啤酒生產(chǎn)時，麥芽中多酚氧化酶(PPO)的作用會降低啤酒質(zhì)量，因此，制備麥芽的過程中需降低其活性。如圖為不同pH和溫度對PPO活性影響的曲線。下列敘述錯誤的是()APPO能催化多酚類物質(zhì)的生化反應B相同溫度時，相同時間內(nèi)pH為7.8的環(huán)境下酶促反應產(chǎn)物比pH為8.4時的少C在制備麥芽的過程中應將反應條件控制在溫度80 、pH 8.4D高于90 ，若PPO發(fā)生熱變性，一定溫度范圍內(nèi)溫度越高變性越快解析：選C。本題考查與酶特性有關的曲線分析。PPO為多酚氧化酶，根據(jù)酶的專一性，可推知PPO能催化多酚類物質(zhì)的生化反應。根據(jù)圖示，在相同溫度下，pH為8.4的條件下PPO活性最高，故pH為7.8的環(huán)境下，相同時間內(nèi)酶促反應產(chǎn)物比pH為8.4時的少。由于麥芽中PPO的催化作用會降低啤酒質(zhì)量，故制備麥芽的過程中PPO活性越低越好。若PPO發(fā)生熱變性，則在高于90 時，一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高PPO變性越來越快。5(xx江西臨川一中月考)下列有關酶的實驗設計思路，正確的是()A利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性B利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響C利用過氧化氫、鮮肝勻漿和二氧化錳溶液研究酶的高效性D利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗證pH對酶活性的影響解析：選C。A項中驗證酶的專一性實驗只能選擇斐林試劑作為鑒定試劑，而不能用碘液，A錯誤；過氧化氫隨溫度的升高分解速度加快，故不能利用過氧化氫來探究溫度對酶活性的影響，B錯誤；鮮肝勻漿含有過氧化氫酶，過氧化氫在不同的催化劑作用下分解的速率不同，C正確；胃蛋白酶的最適pH為1.5，因此所設置的pH應有一個低于最適pH、一個高于最適pH和一個最適pH的，D錯誤。6(xx高考重慶卷)小麥的穗發(fā)芽影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當?shù)匕琢Ｐ←湣樘骄康矸勖富钚耘c穗發(fā)芽率的關系，進行了如下實驗。(1)取穗發(fā)芽時間相同、質(zhì)量相等的紅、白粒小麥種子，分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在適宜條件下進行實驗。實驗分組、步驟及結果如下：分組步驟紅粒管白粒管對照管加樣0.5 mL提取液0.5 mL提取液C加緩沖液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137 保溫適當時間，終止酶促反應，冷卻至常溫，加適量碘液顯色顯色結果注：“”數(shù)目越多表示藍色越深。步驟中加入的C是_，步驟中加緩沖液的目的是_。顯色結果表明：淀粉酶活性較低的品種是_；據(jù)此推測：淀粉酶活性越低，穗發(fā)芽率越_。若步驟中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結果不變，則保溫時間應_。(2)小麥淀粉酶包括淀粉酶和淀粉酶，為進一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，設計了如下實驗方案：X處理的作用是使_。若中兩管顯色結果無明顯差異，且中的顯色結果為紅粒管顏色顯著_白粒管(填“深于”或“淺于”)，則表明淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。解析：(1)本實驗的自變量是小麥種子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性。步驟對照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸餾水作為空白對照。步驟中加緩沖液的目的是控制pH，以保證酶的活性。顯色結果表明，淀粉酶活性越高，則藍色越淺；反之，則藍色越深，即紅粒小麥的淀粉酶活性較低，其穗發(fā)芽率也較低。若步驟中淀粉溶液(反應底物)濃度適當減小，要使顯色結果不變，保溫時間應縮短，以縮短反應時間。(2)本實驗要探究兩種淀粉酶活性對穗發(fā)芽率的影響，則自變量為淀粉酶的種類，因變量仍為顯色結果。相對于實驗中使淀粉酶失活(保留淀粉酶活性)(作為對照)，實驗也應使淀粉酶失活(保留淀粉酶活性)。若實驗(淀粉酶失活)中兩管顯色結果無明顯差異，且實驗(淀粉酶失活)中顯色結果為紅粒管顏色顯著深于白粒管，則可以說明淀粉酶活性對顯色結果造成了影響，即淀粉酶活性是引起兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。答案：(1)0.5 mL蒸餾水控制pH紅粒小麥低縮短(2)淀粉酶失活深于基礎題1下列關于酶的說法，正確的是()A都是由氨基酸組成的B最適溫度都是37 C只在活細胞內(nèi)發(fā)揮作用D都能降低化學反應的活化能解析：選D。多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，因此構成酶的基本單位是氨基酸或核糖核苷酸，A錯誤；不是所有酶的最適溫度都是37 ，一般來說，人體內(nèi)酶的最適溫度是37 ，植物體內(nèi)的酶最適溫度在4050 之間，B錯誤；酶可以在細胞內(nèi)、外發(fā)揮作用，C錯誤；酶的催化機理是降低化學反應的活化能，D正確。2某研究小組在研究不同金屬離子對某水解酶活性的影響時，得到下圖結果。下列分析不正確的是()AMn2降低了反應過程所必需的活化能BCo2或Mg2可能導致酶結構的改變使其活性降低C不同離子對酶的活性有提高或降低作用D該水解酶的用量是實驗的無關變量解析：選A。從圖中可以看出，Mn2只是提高了某水解酶活性，但并不能降低反應過程所必需的活化能；Co2或Mg2可能導致酶結構的改變使某水解酶活性降低；從圖中可以看出，有的離子可以提高酶的活性，有的離子可以降低酶的活性；不同金屬離子是實驗的自變量，該水解酶的活性是實驗的因變量，該水解酶的用量是實驗的無關變量。3如下圖中的新鮮土豆片與H2O2接觸后，產(chǎn)生的現(xiàn)象及推測錯誤的是()A若有大量氣體產(chǎn)生，可推測新鮮土豆片中含有過氧化氫酶B若增加新鮮土豆片的數(shù)量，量筒中產(chǎn)生氣體的速度加快C一段時間后氣體量不再增加是因為土豆片的數(shù)量有限D(zhuǎn)為保證實驗的嚴謹性，需要控制溫度等無關變量解析：選C。氣體量不再增加可能是H2O2被完全分解了。4如圖是人體內(nèi)某種酶的活性曲線，這種酶可能催化下列哪一項化學反應()A葡萄糖合成糖原B氨基酸合成蛋白質(zhì)C蛋白質(zhì)分解成多肽D葡萄糖分解成二氧化碳和水答案：C5酶作為一種生命活動的催化劑，在生物的新陳代謝、物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)化以及降解等各種反應中都起著重要作用，以下4種酶的作用對象或物質(zhì)分別是()蛋白酶RNA聚合酶肽酶解旋酶A脂肪酶、磷酸二酯鍵、肽鍵、氫鍵B淀粉酶、氫鍵、肽鍵、氫鍵C蛋白質(zhì)、磷酸二酯鍵、氫鍵、氫鍵D蛋白質(zhì)、磷酸二酯鍵、肽鍵、磷酸基團解析：選A。蛋白酶能催化蛋白質(zhì)分解。RNA聚合酶用于DNA轉(zhuǎn)錄生成RNA的過程中，形成磷酸二酯鍵。肽酶催化多肽中肽鍵的斷裂。解旋酶用于DNA分子復制過程中氫鍵的斷裂。6如圖表示某種酶催化某二糖的水解過程。據(jù)圖分析下列說法正確的是()A該過程可以表示麥芽糖的水解B反應前后酶的化學性質(zhì)沒有發(fā)生改變C該酶也可以催化其他二糖的水解D該反應過程中的酶只能利用一次解析：選B。由圖可知，該二糖由兩種不同的單糖構成，可能是蔗糖或乳糖。反應前后酶的化學性質(zhì)沒有發(fā)生改變，該酶可以重復利用。酶具有專一性，該酶不能催化其他二糖的水解。7下表是某同學為驗證酶的專一性而設計的實驗方案，ad代表試管，代表實驗步驟。對該實驗方案的有關評價，錯誤的是()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 溫水中水浴加熱10 min將c倒入a，將d倒入b5065 溫水中水浴加熱10 min加入現(xiàn)配的斐林試劑溶液2 mL37 恒溫水浴觀察并記錄顏色變化A.淀粉酶的用量屬于自變量B和會影響酶的活性C和的溫度設置錯誤D和的順序有誤解析：選A。從表格中的操作方法可以看出，唾液淀粉酶的作用底物才是自變量。該實驗的溫度控制錯誤。四組試管應溫度相等，酶加到底物后要保持恒溫，無需加熱，即步驟錯誤。其實驗步驟應為。8.(xx吉林大學附中一模)右圖表示在最適溫度和pH條件下，某種酶的催化反應速率與反應物濃度之間的關系。結合影響酶催化反應速率的因素分析，下列有關說法正確的是()A若在A點提高反應溫度，反應速率會加快B若在B點增加酶的濃度，反應速率不會加快C若在C點增加反應物濃度，反應速率將加快D反應物濃度是限制曲線AB段反應速率的主要因素解析：選D。由于該圖是在最適溫度下繪制的，因此改變溫度會使酶活性降低，反應速率變慢，A錯誤；B點后反應速率不隨反應物濃度的增加而加快，說明反應物濃度不是限制因素，可能受酶濃度的限制，因此當在B點及以后提高酶的濃度，反應速率加快，提高反應物濃度，反應速率不會變化，B、C錯誤；從曲線圖可知，A點后B點前，隨著反應物濃度的增加，反應速率加快，說明此時的主要限制因素是反應物濃度，D正確。9(xx廣西桂林中學質(zhì)檢)某生物興趣小組要設計實驗驗證酶的專一性。請根據(jù)題意回答問題：備選實驗材料和用具：蛋白質(zhì)塊，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸餾水，雙縮脲試劑，試管若干，恒溫水浴鍋，時鐘等。(1)該實驗的自變量是_。(2)實驗步驟：取兩支潔凈的相同試管，編號為甲、乙。取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲試管中，再取牛胰淀粉酶溶液加到乙試管中。將兩支試管置于恒溫水浴鍋中，保溫(37 )5分鐘。分別加入等體積等質(zhì)量的蛋白質(zhì)塊，其他條件相同且適宜。一段時間后，分別加入等量的雙縮脲試劑進行檢測，記錄實驗結果。上述實驗步驟中，有兩處明顯錯誤，請找出這兩處錯誤并更正。_。_。(3)如果想驗證過氧化氫酶具有高效性的特點，應該用過氧化氫酶和_對_進行催化效率比較。解析：(1)探究酶的專一性，需要設計對照實驗，其實驗變量是酶的有無及種類或者是底物種類。(2)實驗步驟中加入到乙試管中的牛胰淀粉酶溶液沒有注明用量，不符合單一變量原則，兩支試管中都有蛋白質(zhì)類酶，遇雙縮脲試劑呈紫色，因而兩支試管都有紫色，不能用雙縮脲試劑檢測。(3)驗證過氧化氫酶具有高效性的特點，應該用過氧化氫酶和Fe3對H2O2進行催化效率比較。答案：(1)酶的有無及種類(或酶的有無及底物種類)(2)不符合單一變量原則(或不符合等量原則)，應取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙試管中不能用雙縮脲試劑檢測，應直接觀察蛋白質(zhì)塊體積的大小(3)Fe3H2O2提升題10美國加州大學教授盧云峰做出一個納米級小籠子，可把分解酒精的酶(化學本質(zhì)不是RNA)裝入其中，有了這身“防護服”，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。下列推測合理的是()A該成果中分解酒精的酶位于細胞質(zhì)基質(zhì)中B該酶進入人體后能分解體內(nèi)無氧呼吸的產(chǎn)物C納米級小籠子可通過主動運輸?shù)姆绞奖晃者M入血液D“防護服”的主要功能是阻礙消化道內(nèi)蛋白酶的作用解析：選D。該成果中分解酒精的酶位于納米級小籠子中，隨著食物進入消化道分解酒精，A錯誤；該酶進入人體后能分解人體喝入的酒精，但是人體內(nèi)無氧呼吸的產(chǎn)物乳酸不能被其分解，B錯誤；納米級小籠子不進入血液，直接進入消化道分解喝入的酒精，C錯誤；納米級小籠子可以防止消化道內(nèi)蛋白酶將分解酒精的酶水解，D正確。11(xx徐州模擬)細胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關系如下圖所示，下列有關敘述正確的是()A酶1與產(chǎn)物B結合后失活，說明酶的功能由其氨基酸序列決定B酶1的變構位點和活性位點的結構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結合，因此酶1不具有專一性D酶1與產(chǎn)物B的相互作用不能防止細胞產(chǎn)生過多的產(chǎn)物A解析：選B。酶的功能由其空間結構決定，其變構位點與活性位點均取決于酶的空間結構；酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結合，不能說明酶沒有專一性；從圖中可知，酶1的活性與產(chǎn)物B的濃度有關，當產(chǎn)物B濃度高時，酶1無活性，因此酶1與產(chǎn)物B的相互作用能防止細胞內(nèi)產(chǎn)生過多的產(chǎn)物A。12(xx銀川一中月考)酶促反應在細胞中往往不是獨立發(fā)生的，酶促反應的序列性使得不同的酶促反應彼此按一定順序相互聯(lián)系，如圖為嘧啶核苷酸的合成過程圖，請分析下列有關酶的論述，不正確的是()A若控制圖中某種酶的基因發(fā)生基因突變，則一定無法合成嘧啶核苷酸B若嘧啶核苷酸的數(shù)量過多，則“？”代表抑制酶1的活性C天冬氨酸和嘧啶核苷酸均可以與酶1結合，但效果不同D酶15可以在細胞內(nèi)發(fā)揮作用，也可以在細胞外發(fā)揮作用解析：選A。當控制題圖中某種酶的基因發(fā)生了基因突變時，該基因控制的性狀不一定改變，故突變后的基因可能仍能夠合成相應的酶；為了防止嘧啶核苷酸數(shù)量過多，“？”代表的是抑制酶1的活性；酶1與天冬氨酸結合催化天冬氨酸合成中間體A，嘧啶核苷酸與酶1結合抑制酶1的活性；只要提供適宜的條件，就能使酶發(fā)揮作用，因此酶促反應的場所可以是細胞內(nèi)，也可以是細胞外。13研究化合物P對淀粉酶活性的影響時，得到如圖所示的實驗結果。下列有關敘述不正確的是()A底物濃度可影響酶促反應速率B若反應溫度不斷升高，則A點持續(xù)上移CP對該酶的活性有抑制作用D曲線所代表的反應比曲線所代表的反應先達到反應平衡解析：選B。由圖可知，底物濃度在一定范圍內(nèi)，酶促反應速率隨底物濃度的增加而加快；酶促反應都有適宜的溫度，超過這一溫度時，酶的活性會降低，酶促反應速率下降，A點不會持續(xù)上移；與僅有酶的曲線相比，加入化合物P后酶促反應速率降低，說明P對該酶的活性有抑制作用；從坐標圖可以看出，曲線條件下比曲線條件下反應速率高，故達到反應平衡所需的時間要短。14(xx貴陽監(jiān)測)實驗室中提供了新取的唾液(含唾液淀粉酶)、新鮮的肝臟研磨液、可溶性淀粉溶液、H2O2溶液、碘液及實驗所需的全部儀器、工具等(溶液濃度符合要求)。某研究性學習小組設計以下實驗方案探究溫度對酶活性的影響。據(jù)此回答下列問題：步驟組別甲乙丙A試管B試管C試管D試管E試管F試管1.加入底物5 mL5 mL5 mL2.加入酶液5滴5滴5滴3.在一定溫度的溫水中水浴5分鐘9 9 ？65 65 4.將_？_，繼續(xù)在相應溫度下水浴保溫5分鐘5分鐘5分鐘5.檢測？注：“”表示該步不處理。(1)步驟1應選擇_(填“H2O2溶液”或“淀粉溶液”)作為反應底物。(2)步驟2加入的是含_酶的溶液；步驟3乙組C、D兩試管的水浴溫度應控制在_。(3)請完善步驟4的操作：_。(4)步驟5應選用_(填“碘液”或“帶火星的木條”)進行檢測。解析：(1)本實驗自變量是溫度，而溫度會影響過氧化氫的分解，所以，步驟1中的底物應選擇淀粉溶液。(2)步驟2應加入的是含唾液淀粉酶的溶液。甲組的溫度為9 ，溫度較低，丙組的溫度為65 ，溫度較高，所以乙組溫度應設置為唾液淀粉酶的最適溫度，即在3540 范圍內(nèi)。(3)在每組的兩支試管中分別加入底物和酶溶液保溫一段時間后，應將每組兩支試管中的溶液混合，然后在對應溫度下保溫。(4)因所用底物為淀粉，而淀粉遇碘會變藍，所以，檢測時應加入碘液。答案：(1)淀粉溶液(2)(唾液)淀粉3540(3)每組的兩支試管的溶液混合(4)碘液