(浙江選考)2021版新高考生物一輪復習 專題3 細胞的代謝 第6講 酶教學案 新人教版
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1、第6講 酶 知識內容 考試要求 知識內容 考試要求 1.酶的發(fā)現(xiàn)過程 a 4.活動:探究酶的專一性 c 2.酶的本質、特性及其在細胞代謝中的作用 b 5.活動:探究pH對過氧化氫酶的影響 c 3.影響酶作用的因素 c 酶的本質、特性及在細胞代謝中的作用 1.酶的發(fā)現(xiàn)過程[連一連] 2.酶是生物催化劑 (1)絕大多數(shù)酶是蛋白質,少數(shù)酶是RNA。 (2)酶的催化機理 ①酶之所以能在常溫下催化底物分子發(fā)生反應,是因為酶分子有一定的形狀,恰好能和底物分子結合。 ②酶與底物結合,形成酶—底物復合物,然后這個復合物發(fā)生一定的形狀變化,使底物變成產
2、物,并從復合物上脫落,同時酶又恢復原狀。 3.特性 (1)高效性:酶的催化活性極高。 (2)專一性:一種酶只能催化一種底物或少數(shù)幾種相似底物的反應。 (3)酶作用需適宜的條件:酶的作用受許多因素的影響,如pH、溫度等。 (1)酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個反應的底物(√) (2)酶分子在催化反應完成后立即被降解成氨基酸(×) (3)酶提供了反應過程所必需的活化能(×) (4)酶是由活細胞產生的,因此酶只能在細胞內發(fā)揮作用(×) (5)酶活性的發(fā)揮離不開其特定的結構(√) (6)蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類(√) (7)同一個體各種體細胞酶的種類相同、數(shù)量不同,代
3、謝不同(×) (必修1 P62圖3-9改編)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分子蔗糖經酶催化后產生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。酶在催化過程中會發(fā)生結構的改變但是反應完成后可以恢復,A正確;酶具有專一性,一種酶只能催化一種或一類化學反應,B正確;蔗糖經酶催化后產生1分子葡萄糖和1分子果糖,C錯誤;圖示過程體現(xiàn)了酶的專一性,能夠保證酶保持較高的催化活性,D正確。 考法1 酶的本質及作用 (1)有關酶的??家?/p>
4、錯易混點 項目 正確說法 錯誤說法 化學本質 絕大多數(shù)是蛋白質,少數(shù)是RNA 酶的本質是蛋白質 產生部位 一般來說,凡是活細胞都能產生酶(不考慮哺乳動物的成熟紅細胞) 具有分泌功能的細胞才能產生酶 合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 氨基酸 合成場所 核糖體或細胞核等 核糖體 生理功能 生物催化劑,只起催化作用 酶具有調節(jié)、催化等多種功能 來源 生物體內合成 有的來源于食物 作用場所 既可在細胞內,也可在細胞外、體外發(fā)揮作用 只在細胞內起催化作用 作用機理 催化已存在的化學反應,降低化學反應的活化能,改變化學反應的速率 產生新的化學反應,或提供化
5、學反應的活化能,或改變反應方向和平衡常數(shù) (2)高考??嫉?0種酶及其作用歸納 ①DNA聚合酶:將單個的脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成鏈。 ②DNA連接酶:將兩個DNA片段連接起來。 ③RNA聚合酶:將單個的核糖核苷酸連接成鏈,并能夠在轉錄時打開DNA堿基對間的氫鍵。 ④解旋酶:在DNA分子復制過程中打開DNA堿基對之間的氫鍵。 ⑤ATP水解酶:能打開遠離腺苷的高能磷酸鍵。 ⑥ATP合成酶:能連接遠離腺苷的高能磷酸鍵。 ⑦限制性核酸內切酶:識別特定的核苷酸序列,從固定的切點切開磷酸二酯鍵。 ⑧蛋白酶:將蛋白質的部分肽鍵切斷,得到不同的肽鏈和氨基酸。 ⑨纖維素酶、果膠酶:水解
6、纖維素、果膠,破壞植物細胞壁。 ⑩胰蛋白酶、動物細胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶——第一次為用其處理“剪碎的組織”以使分散成單個細胞,第二次為“用其處理貼于瓶壁生長的細胞”。 [題組沖關] 1.(2020·浙江湖麗衢聯(lián)考)下列關于酶的敘述,正確的是 ( ) A.酶在生物體外沒有催化活性 B.在細胞核外有參與DNA合成的酶 C.酶的活性可用該酶在1 min內使多少克底物水解表示 D.唾液淀粉酶催化反應的最適溫度和保存的最適溫度相同 解析:選B。酶在生物體外的適宜條件下也具有催化活性,A錯誤;在細胞核外的線粒體和葉綠體中有參與DNA合成的酶,B正確;酶的活性可用一定量的該酶在單
7、位時間內對底物的分解量表示,C錯誤;唾液淀粉酶催化反應的最適溫度與保存的最適溫度不同,酶保存的最適溫度一般比較低,D錯誤。 2.(2020·浙江臺州模擬)某同學為了驗證酶的相關特性及其作用底物情況進行了三組實驗:實驗一,某大分子物質甲與酶1混合,可得到中間產物乙;實驗二,某大分子物質甲與酶1和酶2混合,可得到小分子物質丙;實驗三,某大分子物質甲與酶2混合,不能得到中間產物乙及小分子物質丙。下列相關推理錯誤的是( ) A.酶2的作用底物很可能是中間產物乙 B.小分子丙可能是大分子物質甲的基本組成單位 C.由實驗一和實驗三可得出酶1具有專一性 D.由實驗一、實驗二和實驗三不能得出酶具
8、有高效性和溫和性 解析:選C。由實驗一和實驗二對比可知,加了酶2,中間產物乙被分解了,得到了產物丙,說明酶2的作用底物很可能是中間產物乙,A正確;如果大分子物質A是蛋白質,中間產物B為多肽,則小分子物質a為氨基酸,氨基酸是蛋白質的基本單位,B正確;由實驗一、實驗二和實驗三可得出酶2均具有專一性,但是不能得到酶1是否具有專一性,C錯誤;由于缺乏和無機催化劑的對比,并且題干沒有設計溫度和pH的控制,因此由實驗一、實驗二和實驗三不能得出酶具有高效性和溫和性,D正確。 考法2 酶的專一性與高效性分析 (1)酶的專一性原理模型——鎖鑰學說 ①寫出圖中所示的化學反應BE+F。 ②圖中C、D
9、表示不能被該酶催化的物質。 ③結論:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 (2)酶專一性的曲線 ①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。 ②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對此反應有催化作用。 (3)酶高效性的曲線 ①與無機催化劑相比,酶的催化效率更高。 ②酶和無機催化劑一樣,只能縮短達到化學平衡所需要的時間,不能改變化學反應的平衡點。 具有專一性的五類物質 (1)酶:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。如限制性核酸內切酶能識別特定的核苷酸序列,并在特定的切割位點上切割DNA分子。 (2)載體:某些物質通
10、過細胞膜時需要載體協(xié)助,不同物質所需載體不同,載體的專一性是細胞膜選擇透性的基礎。 (3)激素:激素特異性地作用于靶細胞、靶器官,其原因在于它的靶細胞膜或胞內存在與該激素特異性結合的受體。 (4)tRNA:tRNA有61種,每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。 (5)抗體:一種抗體只能與相應的抗原發(fā)生特異性結合?!? [題組沖關] 3.右圖表示“酶的催化效率”實驗的過程,下列敘述錯誤的是( ) A.如圖所示操作后,還需要將試管口塞上橡膠塞 B.若在1號試管中加入塊狀的肝臟,則反應速率減慢 C.與1號相比,2號試管的氣泡產生較慢 D.開展實驗時的溫度控制相同即可 解析:選
11、D。實驗通過比較O2的產生速率來判斷催化效率,題圖所示操作后,還需要將試管口塞上橡膠塞,A正確;若在1號試管中加入塊狀的肝臟,則反應速率減慢,B正確;與1號相比,2號試管的氣泡產生較慢,C正確;開展實驗時的溫度控制應相同且適宜,D錯誤。 4.下圖是酶催化二肽合成的過程示意圖,下列有關分析錯誤的是( ) A.酶在與底物結合時結構要發(fā)生改變,但不失活 B.酶分子的形狀只適合與一種分子結合, 所以一種酶只能催化一種底物, 這就是酶的專一性 C.探究酶的專一性時,若底物是蔗糖,檢測試劑不能選用碘—碘化鉀溶液 D.酶與雙縮脲試劑不一定發(fā)生紫色反應 解析:選B。酶在與底物結合時結構要發(fā)生
12、改變,但不失活,A正確;酶分子的形狀只適合與一種分子或一類分子結合, 所以一種酶只能催化一種或一類底物,B錯誤;探究酶的專一性時,若底物是蔗糖,檢測試劑不能選用碘—碘化鉀溶液,無法檢測蔗糖是否分解,C正確;酶的化學本質是蛋白質或RNA,因此與雙縮脲試劑不一定發(fā)生紫色反應,D正確。 影響酶活性的因素及其曲線模型分析 (1)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(×) (2)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(×) (3)酶活性的變化與酶所處環(huán)境的改變無關(×) (4)用含蛋白酶的洗衣粉去除油漬,效果
13、比其他類型的加酶洗衣粉好(×) (5)高溫和低溫均能破壞酶的空間結構使其失去活性(×) (6)酶活性最高時的溫度不適合酶的保存 (√) (7)纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁(×) (必修1 P66~68圖3-10、圖3-12改編)用某種酶進行有關實驗的結果如下圖所示,據(jù)圖分析下列問題: (1)圖1中結果顯示______℃比較適宜,該酶的最適催化溫度__________(填“能”或“不能”)確定。 (2)圖2顯示該酶的最適pH為__________,偏酸偏堿的情況下酶的活性均會__________。 (3)圖3實驗結果顯示________是該酶的激活劑,而___
14、_____是該酶的抑制劑。 (4)圖4實驗結果顯示酶具有______性,由圖2和圖4________(填“能”或“不能”)說明該酶一定不是胃蛋白酶。 答案:(1)30 不能 (2)7 降低 (3)Cl- Cu2+ (4)專一 能 “四看法”分析酶促反應曲線 [題組沖關] 1.右圖表示不同pH及溫度對某反應產物生成量的影響,下列相關敘述正確的是 ( ) A.該酶的最適溫度是35 ℃ B.隨著溫度的升高,酶的活性逐漸升高 C.隨著pH的升高,酶的活性先降低后增大 D.酶的最適pH是一定的,不隨著溫度的升高而升高 解析:選D。題圖表示產物生成量隨pH及溫度的變化情況,
15、產物生成量越多,表示反應越快,但題圖沒有設計溫度高于35 ℃和低于35 ℃更多的實驗組,所以不能得出該酶的最適溫度是35 ℃,A錯誤。溫度低于35 ℃,酶活性增強,而高于37 ℃,酶活性減弱,B錯誤。pH在0~8時,隨著pH的升高,酶的活性逐漸升高;pH大于8后,隨著pH的升高,酶的活性逐漸降低。在一定范圍內,隨著pH的升高,酶的活性先升高后降低,C錯誤。由圖可知溫度不影響酶的最適pH,所以隨著溫度的升高,酶的最適pH(pH=8)保持不變,D正確。 2.(2020·浙江麗水聯(lián)考)圖示為根據(jù)實驗結果繪制的酶促反應曲線,除橫坐標變量外,其他條件均適宜,下列相關分析錯誤的是( ) A.出現(xiàn)
16、甲曲線的條件是酶量一定,出現(xiàn)乙曲線的條件是底物充足 B.該實驗可反映出酶具有催化功能,但不能反映出酶具有高效性 C.向該反應溶液中滴加雙縮脲試劑一定會出現(xiàn)紫色反應 D.實驗中所涉及的酶和底物都有特定的空間結構,是酶具有專一性的基礎 解析:選C。在其他條件適宜的情況下,圖甲中底物濃度不斷增大的情況下,酶促反應速率并未一直增大,說明酶的數(shù)量一定,而圖乙中酶促反應速率與酶濃度呈正比,說明底物是足量的,A正確;酶只有與無機催化劑比較時,才能說明酶具有高效性,B正確;酶的化學本質是蛋白質或RNA,酶遇雙縮脲試劑不一定會出現(xiàn)紫色反應,C錯誤;酶和底物都有特定空間結構,是酶具有專一性的基礎,D正確。
17、 與酶相關的實驗活動設計 活動1 探究酶的專一性 (1)實驗原理 淀粉(非還原糖)麥芽糖(還原糖); 蔗糖(非還原糖)葡萄糖(還原糖)+果糖(還原糖); 還原糖+本尼迪特試劑紅黃色沉淀。 (2)實驗步驟 試管 1 2 3 4 5 6 1%淀 粉溶液 3 mL - 3 mL - 3 mL - 2%蔗 糖溶液 - 3 mL - 3 mL - 3 mL 新鮮 唾液 - - 1__mL 1__mL - - 蔗糖酶 溶液 - - - - 1__mL 1__mL 溫度 處理 37 ℃恒溫水浴保溫15
18、 min 本尼迪 特試劑 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 水浴 加熱 沸水浴2~3 min 實驗 結果 不出現(xiàn)紅黃色沉淀 不出現(xiàn)紅黃色沉淀 出現(xiàn)紅 黃色 沉淀 不出現(xiàn)紅黃色沉淀 不出現(xiàn)紅黃色沉淀 出現(xiàn)紅 黃色 沉淀 結果分析: ①試管1、3、5相互對照,說明:淀粉酶能將淀粉催化水解,而蔗糖酶不能;試管2、4、6相互對照,說明:蔗糖酶能將蔗糖催化水解,而淀粉酶不能。 從而說明:一種底物的反應只能被一種酶來催化。 ②試管1、3、4相互對照,說明:淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解;試管2、5、6相互對照,說明
19、:蔗糖酶只能催化蔗糖水解,而不能催化淀粉水解。從而說明:一種酶只能催化一種底物的反應。 實驗結論:酶具有專一性。 活動2 探究pH對過氧化氫酶的影響 (1)實驗目的 通過實驗了解pH對酶活性的影響。 (2)實驗原理 ①反應式:2H2O22H2O+O2。 ②pH影響酶的活性,從而影響氧氣的生成量,可用倒置量筒中的氣體量來測量。 (3)方法步驟 ①將托盤中水加滿。 ②將大小相同的8片濾紙片放入培養(yǎng)皿的鮮肝勻漿中(目的是讓濾紙片上粘有鮮肝勻漿中含有的過氧化氫酶)。 ③將濾紙放入反應小室中,使其貼于小室內壁上。 ④如圖所示,將反應小室稍立起,使貼有濾紙片的一側在上面,小心加入
20、pH為5.0的緩沖液2 mL,然后再加入2 mL 3%的H2O2溶液,切勿使上述混合液接觸到貼在內壁上的濾紙片,以防酶與底物反應。 ⑤將25 mL量筒橫放于盤中使之灌滿水,(若有氣泡需趕出),將量筒倒立,使筒口一直處于水中。 ⑥小心將反應小室平放于盤中水里,保持濾紙片一側在上方,將量筒移至反應小室口上伸出的玻璃管上方并扶好。 ⑦將反應小室小心旋轉180°,使H2O2溶液接觸濾紙片。開始計時,分別在0.5 min和1 min時,讀取量筒中水面的刻度并作好標記,且記錄。 ⑧收集pH 6.0、pH 7.0、pH 8.0條件下,反應小室中產生的氣體量。反復沖洗反應小室后,重復上述步驟,測量
21、在pH 6.0、pH 7.0、pH 8.0條件下過氧化氫在酶的催化下所釋放的氣體量。 考法1 酶的專一性的實驗探究方法——對比法 (1)設計思路:常見的方案有兩種,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,最后通過觀察酶促反應能否進行得出結論。 (2)設計方案 方案一 方案二 (3)結果分析:根據(jù)底物性質選用相應試劑檢測,若實驗組底物被分解,對照組底物不被分解,則證明酶具專一性。 (4)實驗成功關鍵點 若選擇淀粉、蔗糖、淀粉酶做酶的專一性實驗,最好選用本尼迪特試劑檢測反應物是否被分解,一般不選用碘—碘化鉀溶液,因其無法檢測蔗糖是否被分解。 [題組沖關] 1.(2017·浙
22、江11月選考)為驗證酶的特性,進行了實驗,基本過程如下表所示(單位:mL): 試管號 1 2 3 4 5 6 本尼迪特試劑 2 2 2 2 2 2 1%淀粉溶液 3 3 3 2%蔗糖溶液 3 3 3 稀釋的人新鮮唾液 1 1 蔗糖酶溶液 1 1 據(jù)表分析,下列敘述正確的是( ) A.試管1和試管2的作用是檢測淀粉和蔗糖中是否含有還原糖 B.試管3~6需在沸水浴中保溫2~3 min以利于酶的催化作用 C.試管3和6的實驗結果說明酶的作用具有專一性 D.若試管5中出現(xiàn)陽性反應
23、說明蔗糖酶也能分解淀粉 解析:選A。試管1和試管2屬于對照組,是為了排除淀粉或蔗糖溶液中有還原糖的存在,A正確;實驗3~6在沸水浴中處理是為了鑒定是否有還原糖存在,B錯誤;沒有對照組無法說明酶具有專一性,C錯誤;試管5中出現(xiàn)陽性反應不能說明蔗糖酶也能分解淀粉,只能說明淀粉溶液或蔗糖酶溶液中存在還原糖,D錯誤。 2.關于探究酶特性實驗的敘述中,正確的是( ) A.若探究pH對淀粉酶活性的影響,可選擇可溶性淀粉溶液為底物 B.若探究過氧化氫酶的高效性,可選擇無機催化劑作為對照 C.若探究溫度對淀粉酶活性的影響,可以選擇本尼迪特試劑對實驗結果進行檢測 D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶
24、的專一性,可用碘—碘化鉀溶液對實驗結果進行檢測 解析:選B。若探究pH對酶活性的影響,不宜選用淀粉溶液作為底物,因為淀粉在酸性條件下也會發(fā)生水解反應,A錯誤;酶的高效性是相對于無機催化劑而言的,所以探究過氧化氫酶的高效性時,可選無機催化劑作對照,B正確;本尼迪特試劑鑒定還原糖時需要水浴加熱,所以探究溫度對淀粉酶活性的影響時,不宜選擇本尼迪特試劑對實驗結果進行檢測,C錯誤;用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性時,不宜用碘—碘化鉀溶液對實驗結果進行檢測,因為用碘—碘化鉀溶液檢測蔗糖時,實驗前后現(xiàn)象相同,不能說明蔗糖是否被水解,D錯誤。 考法2 探究pH對過氧化氫酶的影響的實驗分析 (1)
25、實驗裝置分析 ①本實驗的自變量為pH,為觀察到pH的改變對酶活性的影響,應該設置具有一定梯度的多組不同的pH條件。 ②本實驗的檢測指標為氣體產生量的多少,以此反映酶活性的高低。故將量筒灌滿水倒置于托盤中,以排出量筒內的空氣,保證收集到的氣體只有過氧化氫分解產生的氧氣。 ③實驗開始前反應小室狀態(tài)如圖A所示,不能讓濾紙片在小室下方。 ④提高溫度能加速過氧化氫分解,故圖B托盤中加入清水,使小室處于恒溫,即保持在室溫。 ⑤實驗中要測量氧氣體積,故不能用試管代替量筒收集氣體。 (2)探究酶的最適pH——梯度法 ①設計方案 組別編號 1 2 … n 實驗材料 等量的同種底物
26、 pH pH1 pH2 … pHn 衡量指標 相同時間內,各組酶促反應中生成物量的多少,或底物剩余量的多少 實驗結論 生成物量最多的一組,或底物剩余量最少的一組所處pH為最適pH ②操作示例 探究酶的最適pH O2的產生速率 [題組沖關] 3.某同學進行“探究pH對過氧化氫酶的影響”的實驗,實驗結果如下表。據(jù)表分析正確的是( ) 緩沖液 pH 5.0 pH 6.0 pH 7.0 pH 8.0 收集的氣體 體積(mL) 0.5 min a1 b1 c1 d1 1 min a2 b2 c2 d2 A.該實驗不需設置空白對照組 B
27、.該實驗的無關變量包括溫度、酶的活性 C.若d1最小,說明pH 8.0抑制過氧化氫分解 D.1 min時收集的氣體體積均不相同 解析:選A。任何實驗都需要對照,因為本實驗的自變量是不同的pH,所以本實驗選擇的對照只能是相互對照,A正確;因為本實驗的自變量是不同的pH,所以該實驗的無關變量包括溫度等,但酶的活性是本實驗的因變量,B錯誤;若d1最小,不能說明pH 8.0抑制過氧化氫分解,最可能是抑制了酶的活性,C錯誤;1 min內可能各個組的底物都被消耗完,所以收集的氣體體積可能均相同,D錯誤。 4.(2020·浙江十校聯(lián)盟聯(lián)考)某研究小組為探究影響過氧化氫分解的因素做了兩個實驗,結果如圖
28、。據(jù)圖分析錯誤的是( ) A.實驗1、2的自變量分別為H2O2的濃度、pH B.實驗1中ab段值不變說明過氧化氫已消耗完 C.實驗2中c、e兩點對應的pH條件下,酶的空間結構可能改變 D.若實驗1中過氧化氫酶加倍,曲線斜率和高度均變大 解析:選B。據(jù)圖分析,實驗1的自變量為H2O2的濃度,實驗2的自變量為pH ,A正確;實驗1中ab段值不變,說明產生氧氣的速率不變,則過氧化氫仍然在分解,B錯誤;圖中實驗2中c、e兩點對應的pH條件下,溶液中過氧化氫的含量都是最多的,則酶的空間結構可能改變,C正確;酶濃度增大,反應速率變大,故若實驗1中過氧化氫酶加倍,則曲線的斜率和高度均變大,D
29、正確。 1.(2020·浙江1月選考)下列關于淀粉酶的敘述,錯誤的是( ) A.植物、動物和微生物能產生淀粉酶 B.固相淀粉酶比水溶液中的淀粉酶穩(wěn)定性更高 C.枯草桿菌α-淀粉酶的最適溫度比唾液淀粉酶的高 D.淀粉被淀粉酶水解形成的糊精遇碘—碘化鉀溶液不顯色 答案:D 2.(2018·浙江11月選考)酶是生物催化劑,其作用受pH等因素的影響。下列敘述錯誤的是( ) A.酶分子有一定的形狀,其形狀與底物的結合無關 B.絕大多數(shù)酶是蛋白質,其作用的強弱可用酶活性表示 C.麥芽糖酶能催化麥芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解 D.將胃蛋白酶加入pH10的溶液中,其空間結構會改
30、變 解析:選A。酶分子有一定的形狀,酶與底物結合后,酶的形狀會發(fā)生改變,使酶和底物緊密配合,故A錯誤;絕大多數(shù)酶是蛋白質,少數(shù)酶是RNA,其作用的強弱可用酶活性表示,故B正確;酶有專一性,麥芽糖酶能催化麥芽糖的水解,不能催化其他物質的水解,故C正確;胃蛋白酶正常發(fā)揮作用時所處的環(huán)境為酸性環(huán)境,加入pH10的溶液中,胃蛋白酶變性,空間結構發(fā)生改變,故D正確。 3.(2019·浙江4月選考)為研究酶的特性,進行了實驗,基本過程如下表所示: 步驟 基本過程 試管A 試管B 1 加入2%過氧化氫溶液 3 mL 3 mL 2 加入馬鈴薯勻漿 少許 - 3 加入二氧化錳
31、- 少許 4 檢測 據(jù)此分析,下列敘述錯誤的是( ) A.實驗的可變因素是催化劑的種類 B.可用產生氣泡的速率做檢測指標 C.該實驗能說明酶的作用具有高效性 D.不能用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進行實驗 解析:選D。據(jù)表可知,本實驗的自變量是催化劑的種類,A正確;本實驗的檢測指標可以是衛(wèi)生香的燃燒程度也可以是產生氣泡的速率,B正確;該實驗能證明酶具有高效性,C正確;雞肝勻漿中也有過氧化氫酶,所以可以用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進行實驗,D錯誤。 4.(2020·浙江省七彩陽光月考)下列有關酶的敘述,正確的是( ) A.將各種酶水解得到的有機小分子都是氨基酸 B.酶與
32、底物結合后會發(fā)生一定的形狀變化,且這種變化是可逆的 C.溫度過高、過低,pH不適宜都可能導致酶因結構破壞而喪失其催化功能 D.與細胞內RNA聚合酶的合成與加工直接有關的膜結構有內質網(wǎng)、高爾基體和細胞膜 解析:選B。少數(shù)的酶本質不是蛋白質,是RNA,其水解得到的是核糖核苷酸,A錯誤;酶與底物結合后會發(fā)生一定的形狀變化,且這種變化是可逆的,B正確;溫度過低,不會導致酶因結構破壞而喪失其催化功能,C錯誤;細胞內RNA聚合酶不是分泌蛋白質,其合成與加工不需要內質網(wǎng)、高爾基體和細胞膜,D錯誤。 5.下列 A、B、C 三圖表示酶濃度一定時,反應速率和反應物濃度、溫度、 pH 的關系。請據(jù)圖回答下列
33、問題: (1)圖 A 中,反應物達到某一濃度時,反應速率不再上升,其原因是______________。 (2)圖 B 中,a 點對應的溫度稱__________________。 (3)圖 C 中,a 點到 b 點的曲線急劇下降,其原因是_______________________。 解析:(1)在其他條件適宜,酶量一定條件下,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)量和酶活性限制,酶促反應速率不再增加。(2)圖 B 中,a 點時酶的活性最高,故a 點對應的溫度是酶反應的最適溫度。(3)圖 C 中,從最適溫度a點升高到b點,酶分子結構被破壞,而使酶反應
34、速率曲線急劇下降。 答案:(1)受反應液中酶濃度的限制 (2)酶反應的最適溫度 (3)pH升高,酶活性下降 1.(2020·浙江名??记把簩?淀粉酶能催化淀粉水解,但不能催化蛋白質水解。該事實說明( ) A.酶具有專一性 B.酶的化學本質是RNA C.酶具有高效性 D.酶的作用受溫度影響 解析:選A。一種酶只能催化一種或一類相似的底物發(fā)生反應,這是酶的特性之一——專一性。 2.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( ) A.① B.② C.③ D.④ 解析:
35、選A。從圖中可以看出圖形①參與酶催化的反應,并在反應后能保持結構和性質不變,故圖形①應為酶。 3.酶的發(fā)現(xiàn)經過了許多科學家的研究,以下科學家及其成果不對應的是( ) A.斯帕蘭扎尼發(fā)現(xiàn)胃液中有一種能消化肉的物質 B.畢希納提出促使酒精發(fā)酵的是酵母菌中的某種物質,而不是細胞本身 C.李比希認為酒精發(fā)酵是酵母菌代謝活動的結果 D.薩母納爾提取脲酶結晶 解析:選C。斯帕蘭扎尼證實胃液中有一種能消化肉的物質,A正確;畢希納提出促使酒精發(fā)酵的是酵母菌中的某種物質,而不是酵母菌細胞本身,B正確;李比希認為,糖類變成酒精僅僅是一種化學反應,與酵母菌細胞的活動無關,最多只是需要酵母菌細胞中某些物
36、質的參與,C錯誤;美國的薩姆納爾提取出脲酶結晶,并證明其化學本質為蛋白質,D正確。 4.(2020·浙江十校聯(lián)盟模擬)下列關于酶的敘述,正確的是 ( ) A.一種酶只能催化一種底物的反應,這體現(xiàn)了酶的專一性 B.蔗糖酶的活性大小可用該酶在1 min內使多少克蔗糖水解表示 C.酶促反應都有一個最適溫度 D.酶催化的反應需要在水溶液中進行,所以酶均分布在細胞溶膠中 解析:選C。酶的專一性是催化一種或一類底物,A錯誤;蔗糖酶的活性大小可以用1 g蔗糖酶在1 min內使多少蔗糖水解表示,B錯誤;每種酶的最適溫度不同,但都有一個最適溫度,C正確;酶不僅分布在細胞溶膠中,也可以分布在消化道等
37、部位,D錯誤。 5.(2020·浙江寧波十校高三期末)核酶能特異性結合并切斷特定的mRNA,且可重新結合和切割其他的mRNA分子。下列關于核酶的敘述正確的是( ) A.向核酶滴加雙縮脲試劑,水浴加熱可發(fā)生紫色反應 B.核酸具有一定的熱穩(wěn)定性,故核酶的活性通常不受溫度的影響 C.核酶與特異性底物結合時,有磷酸二酯鍵的斷裂 D.與不加核酶組相比,加核酶組mRNA降解較快,由此可反映核酶具有高效性 解析:選C。核酶是具有催化功能的RNA分子,滴加雙縮脲試劑可發(fā)生紫色反應的是蛋白質,A項錯誤;與蛋白質相比,核酸雖然具有熱穩(wěn)定性,但溫度過高或過低也能影響其性質或結構,B項錯誤;核酶與特異性
38、底物(mRNA)結合時,能切斷特定的mRNA,說明在該過程中有磷酸二酯鍵的斷裂,C項正確;與不加核酶組相比,加核酶組mRNA降解較快,表明核酶具有催化作用,D項錯誤。 6.如圖表示在某pH范圍內酶A和酶B所催化的反應速率的變化情況,下列有關說法正確的是( ) A.酶B比酶A活躍 B.酶A存在于唾液中 C.酶B的最適pH為1.8 D.pH為5時,兩種酶催化的反應速率相等 解析:選D。在不同的pH環(huán)境下兩種酶的活性不同,A錯誤;唾液呈堿性,酶A不可能在堿性環(huán)境中發(fā)揮作用,B錯誤;酶B的最適pH是6,C錯誤;pH是5時,酶A、酶B兩種酶催化的反應速率相等,D正確。 7.酶是生物
39、催化劑,下列敘述錯誤的是( ) A.酶活性的大小易受溫度、pH等因素的影響 B.酶促反應進行時,酶分子和底物分子的結構均會發(fā)生改變 C.使酶活性最大時的溫度下,酶促反應的速率也剛達到最大 D.大多數(shù)酶能被蛋白酶降解成多肽或氨基酸 解析:選C。酶活性的大小易受溫度、pH等因素的影響,A正確;酶促反應進行時,酶分子和底物分子的結構均會發(fā)生改變,B正確;酶促反應的速率受溫度、pH、底物濃度等的影響,使酶活性最大時的溫度下,如果底物濃度不足,酶促反應的速率不一定達到最大,C錯誤;大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質,故能被蛋白酶降解成多肽或氨基酸,D正確。 8.(2020·浙江臺州調研)下表為探究
40、酶的催化特性所進行的實驗基本過程及結果。據(jù)此分析,下列敘述錯誤的是( ) 試管 編號 1 2 3 4 5 6 H2O2 溶液 4 mL 4 mL 4 mL 4 mL 4 mL 4 mL 其他 物質 (等量) 蒸餾水 新鮮 唾液 二氧 化錳 豬肝研 磨液 煮沸 的豬 肝研 磨液 5 ℃的 豬肝 研磨液 實驗 現(xiàn)象 幾乎無 氣泡 幾乎無 氣泡 少量 氣泡 大量 氣泡 幾乎無 氣泡 幾乎無 氣泡 A.比較1、2、4試管,可以得出酶具有專一性 B.比較1、3、4試管,可以得出酶具有高效性 C.將5
41、、6試管轉入37 ℃水浴鍋中,氣泡產生速度相同 D.反應結束后3、4試管中產生的氣體量相等 解析:選C。新鮮唾液中含有唾液淀粉酶,豬肝研磨液中含有過氧化氫酶,比較1、2、4試管,可以得出酶具有專一性;二氧化錳是一種無機催化劑,比較1、3、4試管,可以得出酶具有高效性;煮沸的豬肝研磨液中酶變性失活,轉入37 ℃水浴鍋中,酶活性不能恢復,5 ℃的豬肝研磨液中酶活性較低,轉入 37 ℃水浴鍋中,酶活性會升高,故將5、6試管轉入37 ℃水浴鍋中,氣泡產生速度不相同;催化劑只能加快反應,不能增加生成物的量。 9.研究發(fā)現(xiàn)生物膜上的某些蛋白質具有酶的功能。下列有關敘述正確的是( ) A.好氧菌的
42、細胞膜上含有需氧呼吸酶,有利于其直接氧化分解葡萄糖 B.內質網(wǎng)膜上含有與脂質合成有關的酶,有利于其參與細胞膜的形成 C.葉綠體內膜上含有與光合作用有關的酶,有利于其吸收、傳遞和轉化光能 D.高爾基體膜上含有與蛋白質加工有關的酶,有利于氨基酸脫水縮合形成多肽 解析:選B。需氧呼吸酶可催化丙酮酸和水反應形成二氧化碳、還原氫并和氧結合形成水,不能直接催化葡萄糖的氧化分解,A錯誤;構成細胞膜的主要成分是蛋白質和脂質(脂質中以磷脂為主),脂質的合成場所是內質網(wǎng),B正確;光合色素分布在葉綠體類囊體膜上,有利于其吸收、傳遞和轉化光能,C錯誤;高爾基體膜上含有與蛋白質加工有關的酶,但氨基酸脫水縮合形成
43、多肽的場所是核糖體,D錯誤。 10.(2020·浙江紹興模擬)許多物質對酶的活性會產生影響,其中能提高酶活性的物質為激活劑,能降低酶活性的物質為抑制劑。某研究小組研究了甲、乙、丙三種物質對淀粉酶活性的影響,結果如圖所示。則下列相關說法錯誤的是( ) A.該實驗的自變量和因變量分別為物質的種類、酶的活性 B.物質甲為酶的激活劑,物質乙和丙為酶的抑制劑 C.甲、乙、丙可能是通過改變酶的空間結構而影響酶的活性 D.圖中的實驗結果可能是在不同的溫度和pH條件下測定的 解析:選D。根據(jù)實驗結果分析可知,本實驗的目的是探究不同物質對酶活性的影響,其自變量為物質種類、因變量為酶活性,A正確
44、;與對照組結果相比,物質甲導致酶活性增強,所以物質甲為激活劑,而物質乙和丙導致酶活性減弱,所以物質乙和丙為抑制劑,B正確;不管是激活劑還是抑制劑,只有改變了酶的空間結構才可能改變酶活性的大小,C正確;為了遵循實驗設計的單一變量原則,該實驗應該是在相同且適宜的溫度和pH條件下測定的酶活性,D錯誤。 11.將A、B兩種物質混合,T1時加入酶C。如圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯誤的是( ) A.酶C降低了A生成B這一反應的活化能 B.該體系中酶促反應速率先快后慢 C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導致的 D.適當降低反應溫度,T2值增大 解析:選C。加入酶C后A濃度降低
45、,B濃度升高,說明在酶C的催化下A能生成B,酶催化作用的實質是降低化學反應的活化能,A項正確;隨著反應的進行,底物A濃度由大變小,酶促反應速率先快后慢,B項正確,C項錯誤;圖示反應在最適溫度下進行,降低反應溫度,反應速率將減慢,反應時間將延長,T2值增大,D項正確。 12.如圖是某研究小組利用過氧化氫酶探究H2O2分解條件而獲得的實驗結果。相關敘述錯誤的是( ) A.圖1可以得出酶具有高效性 B.圖1 bc段產生的原因可能是底物數(shù)量(濃度)有限 C.圖2 bc段產生的原因可能是過氧化氫酶數(shù)量(濃度)有限 D.圖3可以得出pH越小或越大酶活性越高 解析:選D。圖1中,加過氧化氫
46、酶與加Fe3+相比加過氧化氫酶的一組反應速率快,說明酶的催化作用具有高效性,故A正確;圖1中bc段,隨著時間的推移,產物的量不再增加,原因可能是底物數(shù)量(濃度)有限,故B正確;圖2中bc段,隨著過氧化氫濃度的升高,化學反應速率不再加快,原因可能是過氧化氫酶數(shù)量有限,故C正確;圖3中,在一定范圍內,隨著pH的升高,酶活性逐漸增強,而超過最適pH后,隨著pH的升高,酶活性逐漸降低,故D錯誤。 13.(2020·浙江杭州一模)下圖表示某種酶的作用模型。請回答下列問題: (1)圖中A表示酶,其催化作用的機理是________________;圖示模型可解釋酶的特性是________。 (2)
47、研究發(fā)現(xiàn),酶抑制劑(Ⅰ)與酶結合后會抑制酶的催化作用。其中,一類抑制劑Ⅰa的結構與底物相似,可和底物競爭與酶結合,從而阻礙底物與酶結合;另一類抑制劑Ⅰb可和底物同時結合在酶的不同部位,形成酶—底物—抑制劑復合物,該復合物不能發(fā)生反應。 ①在上圖所示酶的作用模型基礎上,構建一個表示存在抑制劑Ⅰa時酶作用受抑制的模型。 ②若無抑制劑時,酶A催化底物B的反應速率隨底物濃度變化的曲線如下圖。在圖中畫出存在抑制Ⅰb時的反應速率變化曲線。 解析:(1)酶催化作用的機理是降低化學反應所需要的活化能。圖中的酶A和B結合的部位是特定的,所以體現(xiàn)的是酶的專一性。(2)①由題意可知抑制劑Ⅰa的結構與底物相
48、似,可阻礙底物與酶結合,它與酶結合后底物無法與酶結合。②Ⅰb可和底物同時結合在酶的不同部位,形成酶—底物—抑制劑復合物,該復合物不能發(fā)生反應,所以這種抑制作用不可以通過加大酶量來恢復,其最大的反應速率肯定低于原來的反應速率。 答案:(1)降低化學反應的活化能 專一性 (2)① ② 14.根據(jù)下列與酶有關的曲線,回答問題: (1)圖1表示酶促反應過程中有關物質(底物、酶、產物)含量的變化曲線,則①②③分別代表什么物質? (2)圖2曲線a是在最適溫度與pH條件下測得的酶促反應速率與底物濃度的關系曲線,底物濃度為S2 時,反應速率不再增加的限制因素是__________
49、。 (3)圖3表示在最適溫度、最適pH等條件下,底物濃度對酶所催化的化學反應速率的影響。曲線的AB段表明,隨著底物濃度的增加,反應速率______________。如果溫度升高10 ℃重復實驗,則圖中A點的位置將________。如果從B點開始,往反應混合物中加入少量同樣的酶,曲線中B點會______________。 (4)圖4中曲線④表示在某實驗條件下物質a在2分鐘時間內完全分解,若曲線①②③表示不同溫度下酶促反應速率,則________(填“能”或“不能”)判斷曲線①②③的溫度大小關系,若曲線①②③表示不同酶濃度下酶促反應速率,則曲線①②③的酶濃度大小關系依次為___________
50、_____。 (5)圖5是某同學研究溫度和pH對酶促反應的影響,得到的曲線。當溫度為35 ℃時,若pH為1的實驗組將pH由1上升至8,則該酶活性______________。當pH為8時,影響酶活性的主要因素是________________________。在30~37 ℃范圍內,反應溫度的變化________(填“影響”或“不影響”)酶作用的最適pH。 解析:(1)酶促反應過程中,底物逐漸減少,最終消失,即曲線①表示底物;酶促反應過程中,產物逐漸增多,即曲線②表示產物;酶促反應過程中,酶的質和量不發(fā)生改變,即曲線③表示酶。(2)分析圖2中a曲線可知,底物濃度大于S2 時,底物濃度增加,
51、酶促反應速率不再增加,此階段限制酶促反應速率的因素不再是底物濃度,而是酶的數(shù)量,即S2 時底物已經達到飽和,此時限制酶促反應速率的因素是酶的數(shù)量。(3)由題圖知,影響AB段反應速率的因素是反應物濃度,隨著反應物濃度的增加,反應速率加快。 該圖表示在最適溫度下,反應物濃度對酶所催化的化學反應速度的影響,A點溫度升高10 ℃,就會超過酶的最適溫度,反應速率下降,圖中A點的位置將下移。B點可能是酶的量限制了反應速率的提高,如果在B點時加入少量的酶,會使反應速率加快。(4)若曲線①②③表示不同溫度下酶促反應速率,其余反應條件相同,據(jù)圖可知,曲線①②③反應速率依次下降,由于不知該酶的最適溫度,故無法判斷
52、3條曲線所處溫度的高低。曲線①②③中的酶促反應速率①>②>③,其他反應條件相同且適宜,酶促反應速率與酶濃度成正相關,若曲線①②③表示不同酶濃度下酶促反應速率,其余反應條件相同,則酶濃度①>②>③,即曲線①酶濃度高于曲線②和③。(5)根據(jù)試題分析,該酶的最適pH為8,若pH為1,酶即失活,將pH由1上升至8,則該酶活性也不能恢復。當pH為8時,影響酶活性的主要因素是底物濃度、酶的濃度和溫度。由圖可知,在30~37 ℃范圍內,反應物的剩余量最小時pH都是8,反應溫度的變化不影響酶作用的最適pH。 答案:(1)①底物、②產物、③酶。 (2)酶濃度 (3)逐漸加快 下移 上升 (4)不能 ①>②>③ (5)保持不變 底物濃度、酶的濃度和溫度 不影響 22
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