《2024届高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第1讲酶的本质特性及相关实验探究练习含解析新人教版必修1202306052105.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2024届高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第1讲酶的本质特性及相关实验探究练习含解析新人教版必修1202306052105.doc(31页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2024届高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第1讲酶的本质特性及相关实验探究练习含解析新人教版必修1202306052105第1讲酶的本质、特性及相关实验探究一、选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)1(2021沈阳模拟)下列关于酶的叙述正确的是(D)A激素都是通过影响靶细胞内酶的活性来调节细胞代谢的B酶具有催化作用,并且都能与双缩脲试剂反应呈紫色C酶的合成都包括转录和翻译两个过程DRNA聚合酶能催化转录过程,也能使DNA中的氢键断裂解析激素调节细胞代谢既可以通过影响靶细胞内酶的活性来调节,也可以通过影响靶细胞内某些控制酶合成的基因的表达来调节酶的数量,从而调节细胞代谢
2、,A错误;酶是蛋白质或RNA,其中RNA不能与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;酶是蛋白质或RNA,其中蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,而RNA的合成只包括转录过程,C错误;RNA聚合酶催化RNA的合成过程,也能在转录过程中起到解旋的作用,能使DNA中的氢键断裂,D正确。2(2020山东日照期中)下列有关酶的叙述,正确的是(B)A酶的数量因参与化学反应而减少B细胞中所有酶的合成都受基因控制C同一生物体内的各种酶的催化反应条件都相同D活细胞都能产生酶,酶在细胞内才起催化作用解析酶是生物催化剂,酶促反应前后酶的数量不变;细胞中的酶是蛋白质或RNA,它们的合成都受基因控制;同一生物体内的各种酶的催
3、化反应条件可能不同;活细胞都能产生酶,酶在细胞内和细胞外都能起催化作用。3(2021四川成都检测)如图曲线表示物质A生成物质P的化学反应在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。据图判断不正确的是(B)Abc段表示在有酶催化条件下,使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能Bad段表示在无催化剂催化的条件下,使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能C若物质A与物质P之间转化的反应为可逆反应,酶可同样地降低正、逆反应的活化能D若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动解析bc段表示在有酶催化条件下,使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能;ac段表示在无催化剂催化条件下,使物质A
4、生成物质P反应发生所需要的活化能;若物质A与物质P之间转化的反应为可逆反应,酶可同样地降低正、逆反应的活化能;由于酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著,所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动。4(2020山东省青岛市高三三模)细胞中几乎所有的代谢都需要酶的催化,下列关于酶的叙述,错误的是(B)A在动植物细胞的细胞质基质中都存在着大量的分解葡萄糖的酶B激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞的代谢活动C探究pH对酶活性的影响时,酶与底物混合前要调节pHD在真核细胞中,核外也有DNA聚合酶与RNA聚合酶分布解析细胞质基质中可以将葡萄糖分解成丙酮酸,所以存在大量的分解葡萄糖
5、的酶,A正确;激素可能是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢,也可能是依赖于影响酶基因表达来调节细胞代谢,B错误;探究pH对酶活性的影响时,底物与酶混合前要调节pH,C正确;在真核细胞中,细胞质中的叶绿体和线粒体也存在DNA分子,可以进行DNA的复制和转录,所以核外也有DNA聚合酶与RNA聚合酶分布,D正确。故选B。5(2020河北衡水中学五调)淀粉酶有多种类型,如淀粉酶可使淀粉内部随机水解,淀粉酶则使淀粉从末端开始以两个单糖为单位进行水解。下图为研究pH对这两种淀粉酶的相对活性影响的结果,下列分析错误的是(B)A淀粉酶与淀粉酶的空间结构不同,但作用机理相同B可用斐林试剂在水浴加热条件下检测二者
6、催化的产物来区分这两种酶C淀粉酶的最适pH更高,在pH为9后,两种酶的空间结构均遭到破坏D该实验中的淀粉溶液和淀粉酶需要在相同的pH条件下处理后再混合解析淀粉酶与淀粉酶是两种酶,二者的空间结构不同,但都能降低化学反应的活化能;淀粉酶可使淀粉内部随机水解,其产物含有葡萄糖,淀粉酶则使淀粉从末端开始以两个单糖为单位进行水解,其产物是麦芽糖,葡萄糖和麦芽糖均有还原性,与斐林试剂反应均有砖红色沉淀生成;在pH为9后,两种酶的空间结构均遭到破坏;该实验中的淀粉溶液和淀粉酶需要在相同的pH条件下处理后再混合,可以保证二者的pH相同。6(2021河北衡水金卷)现用a、b两支试管,先按如图所示操作,再向试管内
7、加入2 mL可溶性淀粉溶液,然后分别用斐林试剂检验。下列分析错误的是(C)A本实验的自变量是唾液淀粉酶的处理温度B用斐林试剂检验需要在水浴加热条件下进行C实验结果是b试管内出现砖红色沉淀D两支试管对照可以说明酶的活性受温度的影响解析a试管和b试管中唾液淀粉酶的处理温度不同,故唾液淀粉酶的处理温度为本实验的自变量;a试管中唾液淀粉酶能将淀粉水解为还原糖,而b试管中的酶不能将淀粉水解为还原糖,用斐林试剂检验还原糖是否存在时需要在水浴加热条件下进行;b试管中的酶因高温已失活,故b试管内不会出现砖红色沉淀;两支试管对照说明酶的活性受温度的影响。7(2020云南昆明一模)某生物实验小组欲探究温度对淀粉酶
8、活性的影响,已知淀粉酶催化淀粉水解是一个多步反应,会依次形成较大分子糊精、小分子糊精、麦芽糖,加入碘液后的溶液颜色分别是蓝紫色、橙红色、黄褐色(碘液颜色)。下列操作错误的是(D)A设置一系列温度梯度,确定淀粉酶活性较强的温度范围B将淀粉酶溶液、淀粉溶液分别保温处理后再进行混合C通过观察加入碘液后不同温度下溶液颜色的变化可确定酶活性的强弱D混合保温一段时间后,在保温装置中直接加碘液即可检测淀粉水解情况解析探究温度对酶活性的影响实验的前提是不知道酶的最适温度,因此需设置一系列温度梯度进行实验,最终得到酶活性较高的温度范围;实验过程中需将酶和淀粉溶液分别保温,达到一定温度后再混合;通过观察加入碘液后
9、不同温度下溶液颜色的变化可确定酶活性的强弱;为防止在保温装置中酶继续催化淀粉水解,混合保温相同时间后应加入强酸或强碱等物质终止反应,再加碘液检测淀粉水解情况。8(2020北京生物高考)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验,两组实验结果如图。第1组曲线是在pH7.0、20 条件下,向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比,第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了(B)A悬液中酶的浓度BH2O2溶液的浓度C反应体系的温度D反应体系的pH解析提高酶的浓度能够提高速率,不能提高氧气的量,A错误;提高H2O2溶液的浓度,就是提高底物浓度,产物的量
10、增加,B正确;适度的提高温度可以加快反应速率,不能提高产物的量,C错误;改变反应体系的pH,可以改变反应速率,不能提高产物的量,D错误。故选B。9(2020广东六校一模)下列有关酶的叙述,不正确的是(C)A吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶B脲酶可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物C溶菌酶能够溶解细菌中的各种成分,具有抗菌消炎的作用D基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状解析吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,最终导致肺功能受损,A正确;脲酶的化学本质是蛋白质,能够与双缩脲试剂反应产生紫色络合物,B正
11、确;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,因此溶菌酶能够溶解大多数细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用,但酶具有专一性,不可能溶解各种成分,C错误;基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状,D正确。10(2021福建龙岩高三质检)某研究小组利用3%鸡肝匀浆、3%H2O2溶液、pH缓冲液等,在适宜温度下探究pH对过氧化氢酶活性的影响,实验结果如下表。该实验能得出的结论是(D)pH3.05.07.09.011.0酶活性(产生的气泡个数/30 s)48252010A.过氧化氢酶具有高效性B鸡肝匀浆中过氧化氢酶最适pH一定为7.0CpH为7.0时提高温度,酶活性会提高D过氧化氢酶对酸性环境的
12、耐受性低解析此实验不涉及无机催化剂催化过氧化氢,无法说明过氧化氢酶具有高效性;表中设置的pH梯度不是足够小,因此过氧化氢酶的最适pH不一定是7;题目给定的是适宜温度,因此当温度提高时,酶的活性会降低。11.(2021湖南长郡中学高考模拟)如图分别表示pH与酶活性的关系,下列叙述正确的是(C)A曲线B上m点继续降低pH,酶活性降低但空间结构不变B曲线A、B可分别对应胰蛋白酶、胃蛋白酶C由酶催化生化反应和由ATP为生命活动供能都是生物界的共性D酶能降低化学反应活化能,因此具有高效性解析曲线B上m点继续降低pH,酶活性下降,且酶的空间结构改变,会失活,A错误;曲线A、B可分别对应胃蛋白酶、胰蛋白酶,
13、B错误;由酶催化生化反应和由ATP为生命活动供能都是生物界的共性,体现了不同生物间存在或远或近的亲缘关系,C正确;酶和无机催化剂均能降低化学反应活化能,其具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应的活化能,D错误。故选C。12(2020山东省威海市高三一模)下图中,曲线甲表示最适温度条件下某酶促反应速率与反应物浓度之间的关系,曲线乙、丙表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。下列叙述正确的是(D)A在A点适当增加酶浓度,反应速率将增大B在B点适当增加反应物的量,反应速率将增大C图中C点代表该酶促反应的最适pH,D点代表该酶促反应的最适温度D影响酶促反应速率的相关因素包括底物浓度、酶浓度、温度和p
14、H等解析在A点时底物浓度较小,此时的主要限制因素是底物浓度,增加酶浓度,反应速率不一定增大,A错误;反应物的量不再是B点的限制因素,在B点增加反应物的量,反应速率不会增大,B错误;图中C点代表该酶促反应的最适温度,D点代表该酶促反应的最适pH,C错误;影响酶促反应速率的相关因素包括底物浓度、酶浓度、温度和pH等,D正确。故选D。13.(2021吉林省集安市第一中学高三期末)如图表示温度和酶的关系,此曲线不能说明的是(D)A在B之前酶的活性与温度成正相关;之后成反相关B当温度达到B时酶的活性最高CA点时,酶的活性很低,但随着温度的升高,酶的活性可以上升DC点时,酶的活性也很低,当温度降低时,酶的
15、活性可以恢复上升解析由图可知B点前随着温度的升高酶活性增加,超过B点后随着温度的升高,酶活性降低,A正确。温度为B时活性最高,B正确。A点时,酶活性很低,但此时酶的活性只是被抑制,随着温度的升高,酶的活性可以上升,C正确。C点时,酶的活性很低,但此时酶的空间结构已被破坏,当温度降低时,酶的活性是无法恢复的,D错误。二、非选择题14(2021黑龙江哈尔滨三中高考模拟)现有两种淀粉酶A与B,某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性。设计实验如下:实验原理:温度等条件可以影响酶的活性;淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖;用分光光度计测量溶液的吸光度时,物质含量越多,其吸光度越大,因此可测
16、出物质的相对含量。实验材料:一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。实验过程:如表所示。组别12345678设置水浴缸温度()2030405020304050取8支试管各加入淀粉溶液(mL),分别保温5分钟1010101010101010另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液,分别保温5分钟酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶B将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀,保温5分钟实验结果:图甲是40 时测定酶A催化淀粉水解成麦芽糖的量随时间变化的曲线,图乙是第步保温5分钟后,用分光光度计对各组淀粉剩余含量进行检测的结果。(1)该实验的自变量是酶的种类、温度,因变量有各
17、组淀粉剩余含量(麦芽糖的生成量),淀粉酶催化淀粉水解的实质是降低反应活化能。(2)若适当降低温度,在相同时间内测得图甲中P点将向下(填“上”或“下”)移动。(3)1、6两组不能(填“能”或“不能”)做对照,原因是实验设计要遵循单一变量_原则。解析(1)自变量是在实验过程中可以变化的量,根据题意可以看出本实验的目的是探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性。因此实验有两个自变量,即酶的种类和温度;无关变量有pH、反应时间、溶液的量、淀粉的浓度、酶的浓度等。实验的因变量是受到自变量影响而发生改变的因素,根据题意结合图甲和图乙可知,因变量为各组淀粉剩余含量或麦芽糖的生成量。酶作用的机理是降低反应所需的活
18、化能。(2)根据图乙可知,酶A在50 条件时活性较高。曲线中的P点表示的是生成物的最大值,此时淀粉已被完全分解,此时曲线表示的是在40 时的反应,而降低温度,酶的活性降低,酶促反应的速率下降,则在相同时间内测得图甲中P点将向下移动。(3)表中1、6两组温度不同、酶种类也不同,不遵循实验设计中的单一变量原则,故二者不能构成对照关系。15(2020山东省泰安市高三上学期期末)植物内的过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究甘蓝梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。请回答:试管编号1%焦性没食子酸/mL2%H2O2/mL缓冲液/mL甘蓝梗提取液/mL煮沸冷却后的甘蓝梗提取液/mL
19、122222223222(1)1、2号试管中,1号试管是对照组,该实验的自变量是甘蓝梗提取液的有无。(2)若2号试管显橙红色,并不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶,你的改进措施是再增加一组实验,把缓冲液换成2mL过氧化物酶,其他条件与1号试管相同。(3)若3号试管不显橙红色,推测其原因是高温使甘蓝梗提取液中的过氧化物酶变性失活。(4)已知白菜梗内也含过氧化物酶,如何通过实验检测过氧化物酶的化学本质,并比较甘蓝梗和白菜梗内过氧化物酶的含量多少(假设两种植物提取液中只含过氧化物酶)。请简述设计思路:将等量的白菜梗和甘蓝梗提取液分别放入两个试管中,再分别加等量且适量的双缩脲试剂进行实验;若产生紫色反应,
20、说明过氧化物酶的化学本质是蛋白质;显色反应强(紫色深)的一组,过氧化物酶含量高。(5)经测定,相同条件下,两种植物提取液中过氧化物酶的活性不同,从其分子结构分析,原因可能是两种植物过氧化物酶的氨基酸序列不同(或空间结构不同,其他答案正确也可)。解析(1)该实验的目的是探究甘蓝梗中是否存在过氧化物酶,所以1、2号试管中,1号试管是对照组,该实验的自变量是甘蓝梗提取液的有无。(2)若2号试管显橙红色,并不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶,需要再增加一组实验,把缓冲液换成2 mL过氧化物酶,其他条件与1号试管相同。(3)若3号试管加入的是煮沸冷却后的甘蓝梗提取溶液,而高温使甘蓝梗提取液中的过氧化物酶变性
21、失活,所以试管中不显橙红色。(4)酶的化学本质是蛋白质或RNA,可通过实验检测过氧化物酶的化学本质,并能比较甘蓝梗和白菜梗内过氧化物酶的含量多少。实验设计思路为:将等量的白菜梗和甘蓝梗提取液分别放入两个试管中,再分别加等量且适量的双缩脲试剂进行实验。若产生紫色反应,说明过氧化物酶的化学本质是蛋白质;显色反应强的一组,过氧化物酶含量高。(5)已知白菜梗内也含过氧化物酶,经测定,相同条件下,两种植物提取液中过氧化物酶的活性不同,酶的化学本质是蛋白质,所以从其分子结构分析,原因可能是两种植物过氧化物酶的氨基酸序列不同或空间结构不同。第1讲酶的本质、特性及相关实验探究考情研读备考定位考点展示核心素养1
22、说明酶在代谢中的作用。2探究影响酶活性的因素。1生命观念通过分析酶的作用、本质及特性,形成结构与功能观。2科学思维通过构建酶作用、特性的模型,学会利用模型解释和解决实际问题的能力。3科学探究通过与酶有关的实验设计与分析,培养对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力,及对实验方案的评价能力。4社会责任通过分析酶在生产、生活中的应用实例,关注科学、技术和社会发展。考点一酶的本质、作用和特性自主回顾素养储备基础梳理1酶本质的探索历程2酶的本质和作用内容解释产生部位_活细胞_内产生除哺乳动物成熟红细胞外,其他细胞都能产生酶作用场所可在细胞内、细胞外、生物体外发挥作用可在生物体外发挥作用,但不能来自体
23、外,只能由细胞合成酶的本质大多数酶是_蛋白质_,少数是_RNA_合成原料是_氨基酸或核糖核苷酸_酶的功能生物催化剂酶只起_催化_功能,且反应前后酶的数量和化学性质不变作用机理降低化学反应的_活化能_酶不能提供能量酶的特性高效性专一性_作用条件较温和_相对于无机催化剂而言,酶的催化效率非常高一种酶只能催化一种或一类化学反应高温、强酸、强碱都会使酶发生变性失活3比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验流程(2)变量分析4酶的特性(1)_高效性_催化效率大约是无机催化剂的1071013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_最适宜的温度和pH_条件下,
24、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。思维辨析易错整合,判断正误。(1)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质 ()(2)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 ()(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 ()(4)酶提供了反应过程所必需的活化能 ()(5)随着温度降低,酶促反应的活化能下降 ()(6)酶是由活细胞产生的,因此酶只能在细胞内发挥作用 ()(7)酶活性的发挥离不开其特定的结构 ()延伸探究1设计简单的实验验证从大豆种子中提取的脲酶是蛋白质,请说明实验思路。提示向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试
25、剂,若都出现紫色反应,则说明脲酶是蛋白质。2酶制剂适于在低温(04 )下保存的原因是?提示在0 左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高,因此酶制剂适于在低温(04 )下保存。3溶菌酶为什么具有抗菌消炎作用?细菌性溶菌酶能否用于真菌感染?提示溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,起到抗菌消炎的作用。由于真菌和细菌细胞壁的成分不同和酶具有专一性等原因,细菌性溶菌酶不能用于真菌感染。4甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示,请思考回答下列问题。(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同?说出理由。(2)乙酶活性改变的机理是什么?其活性能否恢复?提示(1)不相
26、同。观察曲线图可知,甲酶的活性始终保持不变,表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解,则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA,乙酶能被蛋白酶破坏,活性降低,则乙酶为蛋白质。(2)乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变,从而使其活性丧失,这种活性的改变不可逆转,故无法恢复。5温度和pH对酶促反应速率的影响与底物浓度和酶浓度对酶促反应速率影响的本质有什么不同?提示温度和pH影响酶促反应速率的原因是影响了酶的活性;底物浓度和酶浓度影响酶促反应速率的原因是影响了酶分子和底物分子的结合,酶的活性并没有改变。剖析难点考点突破重难精讲1典型酶的种类和作用酶的名称酶的作用淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖麦芽糖酶催化麦芽糖水解为
27、葡萄糖蛋白酶催化蛋白质水解为多肽脂肪酶催化脂肪水解为脂肪酸和甘油DNA酶催化DNA水解为脱氧核苷酸DNA聚合酶催化DNA复制产生子代DNARNA聚合酶催化DNA转录产生RNA纤维素酶分解纤维素果胶酶分解果胶逆转录酶催化RNA形成DNA单链DNA连接酶将两个DNA片段的黏性末端或平末端连接起来限制酶识别DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯键断裂酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素解旋酶催化DNA复制过程中DNA碱基间氢键的断裂2酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能,分析如下:(1)图中ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。(2)若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上向上
28、移动。用加热的方法不能降低活化能,但会提供活化能。3结合图示理解酶的特性(1)高效性 曲线分析酶对应曲线A,无机催化剂对应曲线B,未加催化剂对应曲线C。(填字母)结论与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。(2)专一性图形分析a图中所示的化学反应BEF。b图中C、D表示不能被该酶催化的物质。结论每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件温和曲线分析如图为温度、pH对酶活性的影响。.甲、乙两图横坐标分别表示温度、pH,b点表示最适温度,e点表示最适pH。.甲图中,温度由a变为b时,酶活性升高;由c变为b时,酶活性不变,原因是高温时酶的空间结构被破坏,且不可恢复。.乙图中,pH由d变为e或由f
29、变为e时,酶活性均不变,原因是过酸、过碱都会导致酶空间结构被破坏,且不可恢复。结论在适宜的温度、pH条件下,酶的活性最高。精准命题突破点酶的作用和本质典例剖析例1(2021广州五校联考)核酶(ribozyme)是具有催化功能的RNA分子,在特异性地结合并切断特定的mRNA后,核酶可从杂交链上解脱下来,重新结合和切割其他的mRNA分子,下列关于核酶的叙述,正确的是 (D)A向核酶中滴加双缩脲试剂,水浴加热可发生紫色反应B与不加核酶组相比,加核酶组mRNA降解较快,由此可反映核酶的高效性C核酸具有热稳定性,故核酶的活性不受温度的影响D核酶与催化底物特异性结合时,有氢键形成,也有磷酸二酯键的断裂解析
30、根据题意可知,核酶是具有催化功能的RNA分子,因此不会和双缩脲试剂发生紫色反应;与不加核酶组相比,加核酶组mRNA降解较快,由此可反映核酶的催化性;核酸具有热稳定性,但是在高温条件下其结构也会发生改变,因此核酶的活性也会受温度的影响;核酶与催化底物特异性结合时,核酶和mRNA之间有氢键形成,而切割mRNA分子也会有磷酸二酯键的断裂。对应训练1(2021福建龙岩质检)下列有关酶的作用及本质的说法,不正确的是(A)A胃蛋白酶离开胃腺上皮细胞就不能起作用B从刀豆种子中提取的脲酶能被蛋白酶降解C酿酒中的发酵是由于酵母细胞中的多种酶引起D酶催化效率高的原因是降低活化能的作用更显著解析胃蛋白酶由胃腺上皮细
31、胞分泌,在胃中对蛋白质进行分解,在细胞外可以起作用,A项错误;脲酶本质上是一种蛋白质,可以被蛋白酶降解,B项正确;酵母细胞的无氧呼吸称为发酵,发酵产物有酒精的产生,无氧呼吸过程有多种酶的参与,C项正确;酶具有催化作用,与无机催化剂相比,降低化学反应的活化能更显著故催化效率更高,D项正确。突破点酶的特性典例剖析例2(2020陕西高三月考)下列有关叙述不正确的是(C)A在pH 48条件下,木瓜蛋白酶的活力基本不受pH的影响B大多数酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应C同一生物体各种酶催化反应的条件一定相同DpH过低或过高都会导致蛋白酶变性失活解析据图可知,在pH 48范围内,木瓜蛋白酶的相对活力基本不变
32、,说明其活力基本不受pH的影响,A正确;大多数酶的化学本质是蛋白质,能与双缩脲试剂发生紫色反应,B正确;同一生物体各种酶催化反应的条件不一定相同,如胃蛋白酶和胰蛋白酶,C错误;pH过低或过高都会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白酶变性失活,D正确。故选C。对应训练2(2021云南师大附中高三月考)实验小组在所给材料中,选择适当的材料完成与酶相关的实验。请回答下列问题:备选材料:人唾液淀粉酶溶液、FeCl3溶液、蔗糖溶液、肝脏研磨液、H2O2溶液、冰块、斐林试剂、碘液、可溶性淀粉溶液。(1)用唾液淀粉酶溶液、蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液作为实验材料验证酶的专一性时,该实验应选择_斐林试剂_(试剂)检验实
33、验结果。酶的专一性是指_每一种酶只能催化一种或一类化学反应_。(2)反应条件未知的情况下,肝脏研磨液催化H2O2溶液分解的速率_不一定_(填“一定”或“不一定”)大于FeCl3溶液催化H2O2溶液分解的速率。若实验中发现FeCl3溶液组有一定量的气泡生成,而肝脏研磨液组几乎没有气泡生成,最可能的原因是_肝脏研磨液不新鲜,酶已经失去作用_。(3)探究温度对酶活性的影响时,不选择H2O2溶液作为反应物的原因是_温度会影响H2O2的分解_。某同学用可溶性淀粉溶液和唾液淀粉酶溶液作为实验材料来完成该实验,请完善表格、处的内容。 分组 步骤甲组乙组丙组a.向试管中加入唾液淀粉酶溶液1 mL 1 mL1
34、mLb._向试管中加入可溶性淀粉溶液_1 mL1 mL1 mLc.在相应温度下保温(5 min)0 ._37_100 d._将每组两支试管中的溶液充分混匀,并置于每组步骤c中的温度下保温5_min_e.向每组反应液中加入碘液2滴2滴2滴f.观察记录实验现象甲组实验现象为 _变蓝_,出现该现象的原因是_低温抑制酶的活性,从而导致淀粉未分解或分解较少,淀粉遇碘变蓝_。解析(1)酶的专一性指的是每一种酶只能催化一种或一类化学反应。在用唾液淀粉酶溶液、蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液作为实验材料验证酶的专一性时,由于淀粉、蔗糖属于非还原糖,两者水解的产物都是还原糖,而蔗糖是否水解都不能用碘液进行检测,因此应该
35、选择斐林试剂检验实验结果。(2)肝脏研磨液含有过氧化氢酶,该酶的活性受温度、pH影响,因此在反应条件未知的情况下,肝脏研磨液催化H2O2溶液分解的速率不一定大于FeCl3溶液催化H2O2溶液分解的速率。与无机催化剂相比,酶具有高效性,若FeCl3溶液组有一定量的气泡生成,而肝脏研磨液组几乎没有气泡生成,最可能的原因是肝脏研磨液不新鲜,酶已经失去作用。(3)由于温度会影响H2O2的分解,所以在探究温度对酶活性的影响时,一般不选择H2O2溶液作为反应物。根据实验目的、实验设计的基本原则和步骤分析,I处应该向试管中加入可溶性淀粉溶液作为反应底物;II处应该控制一个最适宜温度,即 37 ;III处应该
36、将每组两支试管中的溶液充分混匀,并置于每组步骤c中的温度下保温5 min。甲组实验的温度较低,抑制了酶的活性,导致淀粉未分解或分解较少,因此甲组淀粉遇碘变蓝。考点二影响酶活性的因素与相关实验探究自主回顾素养储备基础梳理1实验原理(1)探究温度对酶活性的影响反应原理蓝色_麦芽糖_无蓝色出现鉴定原理温度影响酶的活性,从而影响_淀粉的水解_,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。(2)探究pH对酶活性的影响反应原理2H2O22H2OO2。鉴定原理pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成速率,可用_带火星的卫生香燃烧_的情况来检验O2的生成速率。2实验步骤和结果(1)探究温度对酶活性的影响
37、试管编号试管1试管1试管2试管2试管3试管3实验步骤一1 mL淀粉酶溶液2 mL淀粉溶液1 mL淀粉酶溶液2 mL淀粉溶液1 mL淀粉酶溶液2 mL淀粉溶液二放入0 冰水中约5 min放入60 热水中约5 min放入100 热水中约5 min三将1与1试管内的液体混合后继续在0 冰水内放置10 min将2与2试管内的液体混合后继续在60 热水内放置10 min 将3与3试管内的液体混合后继续在100 热水内放置10 min四取出试管各加入两滴碘液,振荡实验现象_蓝色_无明显现象_蓝色_实验结论淀粉酶在60 时催化淀粉水解,在100 和0 时都不能发挥催化作用。酶的催化作用需要适宜的温度,温度过
38、高或过低都会影响酶的活性(2)探究pH对酶活性的影响试管编号试管1试管2试管3实验步骤一2滴过氧化氢酶溶液实验步骤二1 mL蒸馏水1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸溶液1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液三2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液实验现象_有大量_气泡产生_无气泡产生_无气泡产生_实验结论pH会影响酶的活性,酶的活性有适宜的pH范围思维辨析易错整合,判断正误。(1)随着温度降低,酶促反应的活化能下降()(2)不同酶的最适温度可能相同()(3)酶活性最高时的温度不适合酶的保存()(4)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构()(5)过酸、过碱或
39、温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,甚至使酶永久失活()(6)一般情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关()(7)若探究温度对淀粉酶活性的影响,可选择过氧化氢溶液作为底物()(8)温度过高、低温都能使酶活性降低,二者的作用原理不同()延伸探究下图为温度和pH对某种酶影响的曲线。(1)从图甲和乙可看出的结论有哪些?(2)读图乙可知图甲中M点的温度可能介于3337 之间,请在图甲中绘出pH8的变化曲线。提示(1)在最适宜的pH/温度条件下,酶的活性最高;pH/温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低;同一种酶,在不同pH/温度条件下,最适温度/pH相同(反应pH/温度变化不影响酶作用的最适温度/pH)。
40、(2)剖析难点考点突破重难精讲1影响酶促反应的因素(1)温度和pH在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。 过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,温度升高可恢复活性。 从丙图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。乙图:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。2梯度法探究酶的最适
41、温度或pH设计方案组别编号12n实验材料等量的同种底物温度(pH)T1(a1)T2(a2)Tn(an)衡量指标相同时间内,各组酶促反应中生成物量的多少,或底物剩余量的多少实验结论生成物量最多的一组,或底物剩余量最少的一组所处温度(或pH)为最适温度(或pH)(1)探究酶的最适温度操作示例(2)探究酶的最适pH操作示例O2的产生速率3酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜”精准命题突破点影响酶促反应的因素及相关曲线典例剖析例3(2021永定区校级模拟)如图曲线反映了温度或pH对A、B、C三种酶活性的影响。下列相关叙述正确的是(C)A酶B和酶C的最适温度相似,但最适pH一定不同B图甲中a点和c点,酶A
42、的活性相同,空间结构也相同C图乙中d点,酶B和酶C的空间结构都有一定程度的破坏D酶A、酶B和酶C都可能存在于人体的内环境中解析从图中只能得出酶A的最适温度,不能得出酶B和酶C的最适温度,故不能比较酶B与酶C最适温度的大小,A错误;低温时酶的活性降低,但空间结构不变,高温时酶的空间结构被破坏,图甲中a点和c点酶的空间结构不相同,B错误;强酸和强碱时酶的空间结构都会发生改变,对于酶B来说,d点对应的pH相当于过碱环境,对于酶C来说,d点对应的pH相当于过酸环境,故图乙中d点,酶B和酶C的空间结构都有一定程度的破坏,C正确;人体内环境的pH范围为7.357.45,而酶B和酶C的最适pH偏离这个范围较
43、大,故不会存在人体内环境中,D错误。技巧点拨“三看法”分析酶促反应曲线对应训练3(2020临川二模)如图表示不同pH对某种酶活性的影响。下列分析正确的是(D)A据图分析,储存该酶的最适pH为4B据图分析,t时刻各组酶促反应速率达到最大值Ca条件下,增加底物浓度,反应速率增大但酶活性变大Db条件下,提高反应体系温度,反应速率不变解析据图分析,pH为4条件下,酶活性最低,因此储存该酶的最适pH不为4,应该为该酶的最适pH;据图分析,t时刻,各组产物浓度均达到最大,此时底物已经被消耗完,反应速率为0;a条件下,限制酶促反应速率的因素可能有底物浓度、酶浓度、温度、pH等,此时增加底物浓度,反应速率增大
44、,但酶活性不变;b条件下,底物已经被分解完,此时提高反应体系温度,反应速率依旧为0。4(2020广东深圳模拟)由青霉菌中提取的淀粉酶在不同温度条件下分别催化淀粉反应1 h和2 h,其产物麦芽糖的相对含量如图所示。相关分析正确的是(D)A第1 h内,酶的最适温度在4550 B从第1 h到第2 h,45 条件下淀粉酶活性提高C从第1 h到第2 h,50 条件下酶的催化作用明显D若只反应1 h,45 左右时麦芽糖产量相对较高解析由图分析可知,第1 h内,酶的最适温度在4050 ;从第1 h到第2 h,40 条件下产物相对含量增加最多,淀粉酶活性提高;从第1 h到第2 h,50 条件下产物相对含量没有增加,酶的催化作用不明显。突破点探究酶最适温度或pH的相关实验典例剖析例4(2020齐齐哈尔三模)如图是某种淀粉