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固基礎(chǔ)自我診斷,破疑難深化探究,沖關(guān)練兩級集訓,第三單元 細胞的能量供應和利用 第1講 降低化學反應活化能的酶 [考綱定位] 1.酶在代謝中的作用(Ⅱ) 2.探究影響酶活性的因素(實驗),課后限時自測,提能力專項培優(yōu),一、酶在代謝中的作用 2．酶的作用機理 (1)活化能：分子從_______轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的____________所需要的能量。 (2)酶催化作用的原理是______________________。,常態(tài),活躍狀態(tài),降低化學反應的活化能,(3)同無機催化劑相比，酶催化效率更高的原因是___________________________。,酶降低活化能的作用更顯著,二、酶的本質(zhì)和特性 1．酶的基本單位、合成場所,氨基酸,核糖體,RNA,2.酶的特性(連線) 特性 原理 ①高效性 a．一種酶只能催化一種或一類化學反應 ②專一性 b．高溫、過酸、過堿使酶變性失活 ③作用條件溫和 c．酶降低活化能的作用更顯著 【提示】 ①—c ②—a ③—b,一、思考判斷 1．(2013新課標全國卷Ⅱ)酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速率。( ) 2．(2013安徽高考)同一個體各種體細胞酶的種類相同、數(shù)量不同、代謝不同。( ) 【提示】 同一個體各種體細胞酶的種類不同。,√,,3．(2011天津高考)酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。( ) 【提示】 酶的基本組成單位是氨基酸和核糖核苷酸。 4．(2011天津高考)酶通過為反應物供能和降低活化能來提高化學反應速率。( ) 【提示】 酶的作用是降低活化能，不能為反應物供能。,,,5．(2013新課標全國卷Ⅱ)低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)。( ) 【提示】 低溫抑制酶的活性，但不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。 6．(2013海南高考)高溫下酶失活是酶空間結(jié)構(gòu)破壞的結(jié)果。( ) 7．(2012海南高考)淀粉酶經(jīng)高溫烘干制成粉劑、或在淀粉酶溶液中加入強酸或蛋白酶，均不可能導致淀粉酶活性發(fā)生變化。( ),,√,,【提示】 高溫、過酸能破壞酶的結(jié)構(gòu)，蛋白酶能水解蛋白質(zhì)。,8．(2014山東高考)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( ) 【提示】 探究溫度對酶活性的影響時，應將酶與底物溶液分別在設(shè)定溫度梯度下保溫后再混合。,,二、圖示識讀 下圖表示酶降低反應活化能的圖解，據(jù)圖回答： (1)沒有酶催化的反應曲線是_____。 (2)有酶催化的反應曲線是_____ 。 (3)AC段的含義是 _____________________________________________。,②,①,在無催化劑催化條件下，反應所需要的活化能,(4)BC段的含義是________________。 (5)若將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則B點在縱軸上將______移動。,酶降低的活化能,向上,考點1 酶的本質(zhì)、作用及與激素的比較 1．酶的本質(zhì)及生理功能,核糖體,細胞核,降低化學反應的活化能,2.酶與激素的比較,內(nèi)分泌腺,調(diào)節(jié),與酶相關(guān)的常見誤區(qū)明示,角度1 考查對酶的作用、本質(zhì)的理解 1．(2013新課標全國卷Ⅱ)關(guān)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(jié)構(gòu) 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,【思路分析】,[解析] 無論細胞分化到什么程度，某些基本的物質(zhì)和代謝過程是細胞所共有的，如細胞呼吸、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中所共有的酶，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(jié)構(gòu)，溫度升高可恢復活性，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(guān)蛋白酶分解，故D項正確。 [答案] B,角度2 考查酶與其他生物活性物質(zhì)的相同和不同點 2．(2014山東省實驗中學高三模擬)正常人體內(nèi)的激素、酶和神經(jīng)遞質(zhì)均有特定的生物活性，這三類物質(zhì)都是( ) A．在細胞內(nèi)發(fā)揮作用 B．與特定分子結(jié)合后起作用 C．由活細胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì) D．在發(fā)揮作用后還能保持活性,[解析] 酶可以在細胞外發(fā)揮作用，激素和神經(jīng)遞質(zhì)都可以與細胞膜表面的受體相結(jié)合，從而起作用。激素中的性激素是固醇類物質(zhì)；大部分酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；部分神經(jīng)遞質(zhì)是單胺類物質(zhì)。激素和神經(jīng)遞質(zhì)與細胞膜上的受體識別并結(jié)合起作用，而酶的作用也具有專一性。激素和神經(jīng)遞質(zhì)起作用后會在相應酶的作用下被處理而失去活性，即激素和神經(jīng)遞質(zhì)起作用后會發(fā)生代謝性失活。 [答案] B,具有專一性的物質(zhì)歸納 (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(nèi)切酶能識別特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。 (2)載體：某些物質(zhì)通過細胞膜時需要載體協(xié)助，不同物質(zhì)所需載體不同，載體的專一性是細胞膜選擇透過性的基礎(chǔ)。,(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(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合的受體。 (4)tRNA：tRNA有61種，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)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(jié)合。,考點2 酶的特性及曲線分析 1．表示酶高效性的曲線 (1)與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能縮短達到化學平衡所需的______，不改變化學反應的平衡點。 (3)酶只能催化已存在的化學反應。,時間,2．表示酶專一性的圖像和曲線 (1)圖像 ①圖中A表示酶，B表示_______________，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)。 ②酶和被催化的反應物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。,被A催化的底物,(2)曲線 ①在底物A中加入酶A，反應速率較未加酶時明顯加快，說明________________________。 ②在底物A中加入酶B，反應速率和未加酶時相同，說明__________________________。,酶A能催化底物A的反應,酶B不能催化底物A的反應,3．酶促反應與反應時間的關(guān)系曲線,(1)甲、乙、丙三圖的時間t0、t1和t2是一致的。 (2)隨著反應的進行，反應物因被消耗而減少，生成物因生成而增多。 (3)t0～t1段，因______________，所以反應速率較高，反應物消耗較快，生成物生成速度快。t1～t2段，因______________，所以反應速率降低，反應物消耗較慢，生成物生成速度較慢。t2時，反應物被消耗干凈，生成物也不再增加，此時反應速率為0。,反應物較充足,反應物含量較少,4．影響酶促反應的因素 (1)溫度和pH ①在最適溫度(pH)時，酶的催化作用______，高于或低于最適溫度(pH)，酶的催化作用都將______。,最強,減弱,②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。 ③______、 ______、 ______都會使酶變性失活，而______只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復活性。 ④從丙圖可以看出：反應溶液pH的變化不影響___________________。,過酸,過堿,高溫,低溫,酶作用的最適溫度,(2)底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響 ①甲圖：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_______，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受___________________限制，酶促反應速率不再增加。,加快,酶數(shù)量和酶活性,②乙圖：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,1．酶促反應速率不同于酶活性 (1)溫度、pH都能影響酶的空間結(jié)構(gòu)，改變酶的活性，進而影響酶促反應速率。 ②底物濃度與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。 2．唾液淀粉酶隨食物進入胃內(nèi)，不能繼續(xù)將淀粉分解為麥芽糖。原因是唾液淀粉酶的最適pH在7左右，而胃液的pH在2左右，在胃中唾液淀粉酶失活并以蛋白質(zhì)的形式被胃蛋白酶水解。,3．胃蛋白酶進入小腸腔內(nèi)，也不能繼續(xù)發(fā)揮作用。因為小腸液的pH為7.6，進入腸腔中的胃蛋白酶會被胰蛋白酶催化分解。,角度1 考查對與酶有關(guān)曲線的理解 3．(2015上海吳淞區(qū)模擬)下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(jié)果。相關(guān)敘述錯誤的是( )2,A．圖一可以得出酶具有高效性 B．圖一bc段產(chǎn)生的原因可能是底物數(shù)量(濃度)有限 C．圖二bc段產(chǎn)生的原因可能是過氧化氫酶數(shù)量(濃度)有限 D．圖三可以得出pH越小或越大酶活性越高 【思路點撥】 解答本題注意以下幾點： ①看清三條曲線的橫縱坐標表示的意思。 ②弄清曲線變化的原因。,[解析] 圖一表示過氧化氫酶比Fe3＋催化H2O2分解的效率高，圖一bc段產(chǎn)生的原因是H2O2全部分解，隨時間增加，O2產(chǎn)生量不再增加。圖二bc段O2產(chǎn)生速率不再增加，是因為反應液中酶的數(shù)量有限。圖三中縱坐標表示的是溶液中的H2O2量，H2O2量越多，表示酶的活性越低。 [答案] D,4．(2014安徽望江中學月考)下圖是在最適溫度下，麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關(guān)系。有關(guān)敘述正確的是( ) A．如果溫度上升5 ℃， b點向下方移動 B．a(chǎn)點時，麥芽糖酶全 部參與催化 C．可用斐林試劑鑒定麥芽糖的分解情況 D．因受酶活性的限制，bc段催化速率不再增加,[解析] 最適溫度時酶的活性最高，升高或降低溫度，酶活性都會降低；b點時麥芽糖酶全部參與催化；麥芽糖及其水解產(chǎn)物葡萄糖都具有還原性，因此不能用斐林試劑進行鑒定；受酶的數(shù)量的限制，bc段催化速率不再增加。 [答案] A,角度2 考查對與酶有關(guān)曲線的分析 5．(2014濰坊一中月考)下圖甲是H2O2酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH＝B時H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時間的變化，若該酶促反應過程中改變某一初始條件，以下改變正確的是( ),A．pH＝A時，E點下降，D點左移 B．pH＝C時，E點為0 C．溫度降低時，E點不移動，D點右移 D．H2O2量增加時，E點不移動，D點左移 [解析] O2的最大釋放量只與H2O2的量有關(guān)，與酶的活性無關(guān)，與pH＝B時相比，pH＝A時酶的活性下降，E點不變，D點右移；H2O2不穩(wěn)定，在過氧化氫酶失活時，H2O2仍能分解；,溫度降低時酶的活性降低，E點不變，但H2O2完全分解所用的時間延長，D點右移；增加H2O2量，E點上移，D點右移。 [答案] C,“四步法”分析酶促反應曲線 (1)識標：“識標明變量”。明確酶促反應曲線坐標圖中橫坐標(自變量)和縱坐標(因變量)的含義。 (2)析線：“析線理關(guān)系”。分析酶促反應曲線走勢，明確因變量怎樣隨自變量的變化而變化?！吧仙薄跋陆怠薄跋壬蠼怠薄跋壬蠓€(wěn)”“水平”等。 (3)明點(特殊點)：“抓點求突破”。明確酶促反應曲線中起點、終點、頂點、拐點、交叉點、特殊條件下的交點等表示的生物學含義。,(4)判斷：“先分后合巧辨析”。對多條酶促反應曲線圖，根據(jù)曲線上不同標示物識別曲線所代表的意義(有的曲線直接標出)，首先對每一條曲線單獨分析，進行比較，判斷曲線間有無聯(lián)系或找出相互關(guān)系，然后綜合分析。,實驗6 探究影響酶活性的因素 1．溫度對酶活性的影響 (1)實驗原因 ①反應原理,②鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉水解，滴加碘液，根據(jù)_____________及___________來判斷酶的活性。,是否出現(xiàn)藍色,藍色的深淺,(2)實驗設(shè)計思路,(3)實驗設(shè)計程序,(1)實驗室使用的α－淀粉酶最適溫度為60 ℃。 (2)本實驗不宜選用H2O2酶，因為H2O2本身在不同的溫度下的分解速度不同。 (3)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50～65 ℃，導致低溫下的實驗組由于溫度變化，影響實驗結(jié)果。,(4)設(shè)計實驗程序時，不能將底物和淀粉酶液先混合再控制溫度，否則在溫度未達到所預設(shè)溫度時酶已發(fā)生作用。,2．pH對酶活性的影響 (1)實驗原理 ②鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2產(chǎn)生量的多少。,(2)實驗流程,2,過氧化氫酶,2,2,(1)實驗程序中2、3步一定不能顛倒，否則實驗失敗。 (2)本實驗中也可將過氧化氫酶和H2O2分別調(diào)至同一pH，再混合，以保證反應一開始便達到預設(shè)的pH。 (3)本實驗不宜選用淀粉酶催化淀粉水解，因為淀粉酶催化的底物淀粉在酸性條件下也會發(fā)生水解反應。,1．探索溫度對酶活性影響最合理的實驗步驟是( ) ①取3支試管，編號，各注入2 mL淀粉液；另取3支試管，編號，各自注入1 mL新鮮的淀粉酶溶液 ②將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉液試管中，維持各自的溫度5 min ③向各試管中滴一滴碘液 ④將6支試管分成三組，每組各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分別放在60 ℃的熱水、沸水和冰水中 ⑤觀察實驗現(xiàn)象 A．①②④③⑤ B．①③②④⑤ C．①③④②⑤ D．①④②③⑤,[解析] 實驗設(shè)計要排除無關(guān)變量，酶和底物保持在相同溫度下發(fā)生催化反應，才能嚴格控制溫度。 [答案] D,2．(2013江蘇高考改編)下列有關(guān)探究溫度、pH對酶活性影響的實驗設(shè)計合理的是( ),A.實驗① B．實驗② C．實驗③ D．實驗④ [解析] 過氧化氫受熱會加快分解，不宜用于探究溫度對酶活性的影響；溶液的pH會影響淀粉的水解，并且碘液可與堿反應，斐林試劑可與酸反應，不宜用淀粉酶探究pH對酶活性的影響；因此一般用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響，用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響。 [答案] B,3．某同學從溫度為55～65 ℃的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細菌，并從該細菌中提取了脂肪酶。回答問題： (1)測定脂肪酶活性時，應選擇________作為該酶作用的物質(zhì)，反應液中應加入________溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。 (2)要鑒定該酶的化學本質(zhì)，可將該酶液與雙縮脲試劑混合，若反應液呈紫色，則該酶的化學本質(zhì)為________。 (3)根據(jù)該細菌的生活環(huán)境，簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實驗思路。,[解析] (1)脂肪酶的活性以其單位時間內(nèi)分解脂肪量為指標，因酶需要適宜的pH，故應加入緩沖溶液。(2)該酶與雙縮脲試劑呈紫色反應，說明該酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。(3)要測定該酶催化作用的最適溫度，一般采用預實驗，需在一定溫度范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度，對比不同溫度下測得的酶活性，若不能測出峰值，則需擴大溫度范圍，繼續(xù)實驗。,[答案] (1)脂肪 緩沖 (2)蛋白質(zhì) (3)在一定溫度范圍(包括55～65 ℃)內(nèi)設(shè)置溫度梯度，分別測定酶活性。若所測得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值，則峰值所對應的溫度即為該酶催化作用的最適溫度。否則，擴大溫度范圍，繼續(xù)實驗，直到出現(xiàn)峰值。(其他合理答案也可以),破解有關(guān)酶實驗題的三種方法 一、試劑檢測法——鑒定酶的本質(zhì) 1．設(shè)計思路 從酶的化學本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。在高中教材中常見的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，所以對酶本質(zhì)的鑒定常常是變相地考查蛋白質(zhì)的鑒定方法。因此，使用雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應的鑒定方案即可。,2．設(shè)計方案,二、對比法——驗證酶的高效性和專一性 1．驗證酶的高效性 (1)設(shè)計思路：驗證酶高效性的方法是“對比法”，即通過對不同類型催化劑(主要是與無機催化劑作比較)催化底物反應速率進行比較，得出結(jié)論。 (2)設(shè)計方案：,2.驗證酶的專一性 (1)設(shè)計思路：驗證酶專一性的方法也是“對比法”，常見的有兩種方案：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(jié)論。 (2)設(shè)計方案：,三、梯度法——探究酶的最適溫度和最適pH 1．設(shè)計思路 常用“梯度法”來探究酶的最適溫度(或pH)，設(shè)計實驗時需設(shè)置一系列不同溫度(或pH)的實驗組進行相互對照，最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論：酶促反應時間最短的一組所處的溫度(或pH)即最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小，測定的最適溫度(或pH)就越精確。特別注意：在設(shè)計實驗過程中，根據(jù)“單一變量原則”，除自變量(如溫度或pH等)成等差數(shù)列相互對照外，其他所有無關(guān)變量都必須相同(包括材料的大小、質(zhì)量、生長狀況等)。,2．設(shè)計方案,下列有關(guān)酶特性的實驗設(shè)計最科學、嚴謹?shù)氖? ),【思路分析】 實驗設(shè)計應遵循單一變量原則，同時還要設(shè)置對照實驗。實驗設(shè)計的一般思路：分析課題→把握原理→確認變量→設(shè)置對照→進行實驗；關(guān)鍵點：實驗變量如何操作、無關(guān)變量如何控制、反應變量如何檢測。 [解析] A錯誤，酶具有高效性是指酶與無機催化劑相比，用酶與蒸餾水的作用進行對照，只能證明酶具有催化作用，不能證明酶具有高效性；C錯誤，應取多支試管，分別設(shè)置不同的溫度進行比較；D錯誤，蔗糖不與碘液反應，不應該用碘液檢測，應用斐林試劑檢驗是否有還原糖生成。 [答案] B,1．(2014石景山區(qū)期末)下列有關(guān)酶的實驗設(shè)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H2O2酶探究溫度對酶活性的影響 C．利用過氧化氫、鮮肝勻漿和FeCl3研究酶的高效性 D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗證pH對酶活性的影響,[解析] 碘液不能檢測蔗糖，A項錯誤；溫度會影響H2O2的分解，不宜用H2O2和H2O2酶探究溫度對酶活性的影響，B項錯誤；胃蛋白酶的適宜pH為1.8，pH設(shè)置不合理，D項錯誤。 [答案] C,2．(2014山師附中模擬)某同學為驗證pH值對酶活性的影響，設(shè)計了如下表中的方法步驟。下列不合理的評價有：,A.缺少正常pH的對照組 B．實驗結(jié)果預期不正確 C．檢驗實驗結(jié)果的試劑選擇不恰當 D．實驗操作步驟的安排不合理 [解析] 實驗只設(shè)置了加HCl和加NaOH的實驗組，還應設(shè)置加蒸餾水的正常pH的對照組；在加酸和加堿的情況下，酶失去活性，淀粉不被分解遇碘液變藍；實驗結(jié)果可以用碘液檢驗；實驗步驟的安排應在第2、3步加鹽酸和NaOH。 [答案] C,3．(2015常州模擬)從豬唾液、胰液和新鮮肝臟細胞中分別提取到酶E1、E2、E3，將它們與三種物質(zhì)混合后情況如下表一，且S3與E3混合后產(chǎn)生較多氣泡，產(chǎn)生的氣體能使帶火星的衛(wèi)生香復燃。表二為有關(guān)的顏色反應實驗。據(jù)表回答(表中“＋”表示有反應，“－”表示無反應)： 表一,表二,(1)依據(jù)表中的信息，可以說明酶具有的特性是________，E2是________ 酶。 (2)在酶E1、E2、E3中，不能用于探究溫度對酶活性影響的是________，理由是________________________ ________________________________________。 (3)表二試管4、5、6中液體均能與雙縮脲試劑反應的原因是_____________________________。,[解析] (1)首先從表二試管1、2中的現(xiàn)象可以看出，S1、S2的化學本質(zhì)分別是淀粉、蛋白質(zhì)，再結(jié)合表一中的實驗現(xiàn)象，可知酶E1是淀粉酶、酶E2是蛋白酶(或胰蛋白酶)，又因為S3與酶E3混合后產(chǎn)生較多氣泡，且產(chǎn)生的氣體能使帶火星的衛(wèi)生香復燃，所以酶E3是過氧化氫酶。(2)由于溫度會影響過氧化氫的分解，無法分清過氧化氫分解速率的變化是由溫度變化引起的，還是由酶的作用引起的，所以酶E3不能用于探究溫度對酶活性的影響。(3)由于酶E1、E2、E3均為蛋白質(zhì)，且酶在反應前后質(zhì)和量不變，所以表二試管4、5、6中的液體均能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應。,[答案] (1)專一性(特異性) 蛋白(或胰蛋白) (2)酶E3 溫度會影響過氧化氫的分解，無法分清過氧化氫分解速率的變化是由溫度變化引起的，還是由酶的作用引起的(或溫度也會影響過氧化氫的分解，對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾) (3)酶E1、E2、E3均為蛋白質(zhì),關(guān)于酶特性的實驗題的解題方法 (1)認真審題，準確找出變量，圍繞變量設(shè)置對照。如： ①探究酶作用的專一性時，應圍繞底物或酶制劑設(shè)置變量。②探究酶作用的高效性時，應圍繞無機催化劑和酶制劑這一單一變量設(shè)置對照。③探究溫度(pH)對酶活性的影響時，應設(shè)置不同溫度(pH)處理進行對照，并確保變量控制的有效性，即應在底物與酶混合之前，先進行同溫處理(或先用pH緩沖液調(diào)節(jié)酶和底物的pH)，后混合酶和底物。,(2)設(shè)置實驗步驟時，應注意：①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；②根據(jù)實驗材料，結(jié)合實驗原理，確定實驗現(xiàn)象的觀測手段；③除單一變量外，確保其他實驗條件相同且適宜；④合理確定操作程序，確保程序合理、表達準確。,[A 基礎(chǔ)訓練] 1．(2014江蘇海門測試)下列有關(guān)生物體內(nèi)酶的說法，不正確的是( ) A．改變酶的空間結(jié)構(gòu)會引起酶活性的改變或喪失 B．酶為化學反應的順利進行提供活化能 C．酶的活性與溫度和pH都有關(guān)系 D．酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸,[解析] 酶的作用是降低化學反應的活化能。 [答案] B,2．(2014臨沂一模)下圖為酶催化作用的模型。下列敘述正確的是( ) A．該模型能很好地解釋酶的專一性 B．該模型反映了酶可降低反應的活化能 C．該模型中生理過程表示脫水縮合 D．人成熟的紅細胞內(nèi)不能合成酶，也無上述模型表示的生理過程,[解析] 本題綜合考查酶的特性及學生的圖文轉(zhuǎn)換能力。酶的空間結(jié)構(gòu)與反應物相匹配，體現(xiàn)了酶具有專一性。紅細胞內(nèi)也要發(fā)生酶促反應。 [答案] A,3．(2014包頭模擬)下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述中正確的是( ) A．當反應溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降 B．當反應溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升 C．酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存 D．酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴重,[解析] 由曲線圖可知，當反應溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性升高，當反應溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性升高。低溫更適合酶的保存，因此與t2時相比，t1時更適合酶的保存。低溫不會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，只能降低酶的活性。 [答案] B,4．(2014吉林大學附中檢測)下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(guān)系。結(jié)合影響酶催化反應速率的因素分析，下列有關(guān)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] 因為圖表示的是最適溫度和pH條件下，酶的催化反應速率與反應物濃度之間的關(guān)系，因此，在A點提高反應溫度，反應速率會減慢。BC段限制反應速率的因素是酶濃度，在B點增加酶濃度反應速率會加快。C點增加反應物濃度，反應速率會加快。限制曲線AB段反應速率的因素是反應物濃度。 [答案] D,[B 真題體驗] 1．(2014福建高考)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 B．RNA聚合酶 C．RNA D．逆轉(zhuǎn)錄酶 [解析] 核糖體是細胞內(nèi)一種核糖核蛋白顆粒，主要由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其功能是按照mRNA的指令將氨基酸合成蛋白質(zhì)多肽鏈。當用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)后，余下的物質(zhì)主要是RNA，,且到目前為止，人們發(fā)現(xiàn)在生物體內(nèi)具有催化作用的大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。 [答案] C,2．(2014重慶高考)下圖為乙醇在人體內(nèi)主要的代謝過程。下列相關(guān)敘述，正確的是( ) A．乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸發(fā)生的氧化反應，均由同一種氧化酶催化 B．體內(nèi)乙醇濃度越高，與乙醇分解相關(guān)的酶促反應速率越快 C．乙醇經(jīng)代謝產(chǎn)生的[H]可與氧結(jié)合生成水，同時釋放能量 D．正常生理情況下，人體分解乙醇的速率與環(huán)境溫度呈正相關(guān),[解析] 酶具有專一性，在乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸的代謝過程中至少經(jīng)歷兩個步驟，需要不同的酶催化，A錯誤。當?shù)孜餄舛容^低時，酶促反應速率會隨著底物濃度增加而加快，當達到一定值后，由于酶量有限，反應速率不再隨著底物濃度增加而加快，B錯誤。乙醇氧化分解過程中，產(chǎn)生的[H]可與氧結(jié)合生成水，同時釋放能量，C正確。人是恒溫動物，環(huán)境溫度不影響體內(nèi)溫度，不會影響分解乙醇的速率，D錯誤。 [答案] C,3．(2012福建高考)大菱鲆是我國重要的海水經(jīng)濟魚類。研究性學習小組嘗試對大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性進行研究。 (1)查詢資料得知，18 ℃時，在不同pH條件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如圖1。由圖可知，在各自最適pH下，三種蛋白酶催化效率最高的是______________。,(2)資料表明大菱鲆人工養(yǎng)殖溫度常年在15～18 ℃之間。學習小組假設(shè)：大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15～18 ℃之間。他們設(shè)置15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的實驗溫度，探究三種酶的最適溫度。 ①探究實驗中以干酪素為底物。干酪素的化學本質(zhì)是________，可用________試劑鑒定。,②胃蛋白酶實驗組和幽門盲囊蛋白酶實驗組的pH應分別控制在________。 ③為了控制實驗溫度，裝有酶和底物的試管應置于________________________________________________________________________ 中以保持恒溫。單位時間內(nèi)________可以表示蛋白酶催化效率的高低。 ④實驗結(jié)果如圖2，據(jù)此能否確認該假設(shè)成立？___。 理由是：_____________________________________。,(3)研究還發(fā)現(xiàn)大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工養(yǎng)殖投放的飼料成分中要注意降低________的比例，以減少對海洋的污染。,[解析] (1)從圖1可知，三種蛋白酶在各自最適pH下，幽門盲囊蛋白酶對應的酶活性最大，所以其催化效率最高。 (2)①酶具有專一性，蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解，干酪素的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)，可用雙縮脲試劑鑒定。 ②驗證大菱鲆蛋白酶的最適溫度，要遵循單一變量、對照等原則，并控制其他無關(guān)變量相同且適宜。由題意可知，此實驗溫度為自變量，pH等為無關(guān)變量，為了得到準確的結(jié)果，pH應為相對應蛋白酶的最適值，由圖1可知，胃蛋白酶最適pH為2，幽門盲囊蛋白酶最適pH為8。,③為了控制實驗溫度，底物和酶都應放在恒溫箱中保溫一段時間。酶的催化效率可以用單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來表示。④由圖2可以看出，當溫度在15 ℃～18 ℃范圍內(nèi)時，隨著溫度的升高，蛋白酶的活性一直在增強，但沒有出現(xiàn)下降的拐點，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15 ℃～18 ℃之間這一結(jié)論。 (3)大菱鲆消化道內(nèi)淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，影響對淀粉和脂肪的消化，所以在人工投放飼料時要注意降低淀粉和脂肪的比例，以減少對海洋的污染。,[答案] (1)幽門盲囊蛋白酶 (2)①蛋白質(zhì) 雙縮脲 ②2和8 ③恒溫箱 底物消耗量(或產(chǎn)物生成量) ④不能 據(jù)圖可知隨著溫度提高，酶活性逐步升高，酶活性峰值未出現(xiàn) (3)淀粉、脂肪,