高考生物一轮复习第三单元细胞的能量代谢第8讲生物催化剂_酶学案(含解析)北师大版

第8讲 生物催化剂-酶考点一 酶的本质、特点与作用1．酶的化学本质 (1)酶本质的探索(连线)(2)酶的本质：酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 或DNA 。

2．酶的作用机制下面是德国化学家费舍尔提出的著名的锁钥学说的示意图。

3．对比法多角度理解酶4.(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。

(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。

(3)催化作用易受外界环境影响酶作为生物催化剂，其催化活性受到很多因素影响，如温度、pH 、酶的抑制剂或激活剂等。

5．酶的催化作用的实验验证⎩⎪⎨⎪⎧对照组：反应物＋清水→反应物不被分解实验组：反应物＋等量的相应酶溶液→反应物被分解[诊断与思考]1．判断下列说法的正误(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸( × ) (2)所有酶的合成都包括转录和翻译两个过程( × )(3)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率( × ) (4)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸( × ) (5)产生酶的细胞一定能产生激素( × )(6)高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质不同( √ )2．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下图所示，请思考：(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？提示 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 或DNA ，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。

(2)乙酶活性改变的机制是什么？提示 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。

题组一酶的本质、作用与特点分析1．关于生物体产生的酶的叙述，错误的是( )A．酶的化学本质是蛋白质、RNA或DNAB．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁答案 D解析酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数RNA或DNA也具有生物催化功能，A正确；脲酶溶于水后能够催化尿素分解成氨和二氧化碳，B正确；蛋白酶可以催化蛋白质水解，淀粉酶可以催化淀粉水解，它们都属于水解酶，C正确；植物细胞细胞壁主要由纤维素和果胶组成，细菌细胞壁由肽聚糖等物质组成，而酶具有专一性，纤维素酶只能催化水解纤维素，所以D错误。

2．下列关于酶的叙述，正确的是( )A．酶提供了反应过程所必需的活化能从而提高了化学反应速率B．活细胞能通过转录、翻译产生酶，或通过转录产生酶C．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用D．酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段答案 B解析酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，A项错误；酶的化学本质是蛋白质(经转录、翻译合成)或RNA(经转录合成)或DNA，B项正确；酶在细胞内或细胞外均可起作用，C项错误；在细胞内发挥作用的酶一般不需要内质网和高尔基体的加工，少数酶是RNA或DNA，其合成不需要核糖体、内质网和高尔基体参与，D项错误。

题组二通过图、表及曲线分析酶的特点与影响因素3．取经过编号的5支试管，分别加入2mL0.5mol/L的过氧化氢溶液进行如下实验。

根据实验内容，判断下列说法正确的是( )B．1号和3号对照不能说明酶有专一性C．各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系D．3号和5号对照可以说明酶的活性受pH影响答案 D解析酶具有高效性是通过与无机催化剂相比较(即2号与3号实验)得出的；1号和3号实验是两种酶催化一种底物，能说明酶具有专一性；3号和4号实验对比能说明高温会降低酶的活性；3号和5号实验的自变量是pH，说明pH会影响酶的活性。

4．下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果，请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果( )A．温度B．pHC．淀粉溶液量D．唾液量答案 C解析由图中信息可知，反应进行到12min后，还原糖的生成量不再增加，两组反应都不再进行，改变某一条件后生成物总量降低，反应物淀粉溶液量减少会导致此结果。

而改变温度、pH和唾液量均会改变反应完成所需要的时间。

5．图甲中A、B、C分别表示正常酶的作用、竞争性抑制剂对酶的作用和非竞争性抑制剂对酶的作用，图乙表示相应的反应速率。

下列有关叙述错误的是( )A．曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果B．非竞争性抑制剂通过改变酶的空间结构，从而影响酶的活性C．曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的活性降低D．通过增加底物浓度能够削弱非竞争性抑制剂的作用答案 D解析从图甲可以看出，A所示是正常情况下酶与底物的结合状态，符合曲线a；B所示是因为竞争性抑制剂与该酶催化的底物结构相似，所以当竞争性抑制剂存在时，会影响酶与底物的结合，使反应速率有所降低，符合曲线b；而C所示是非竞争性抑制剂的作用，它与酶结合后，改变了酶的空间结构，使酶不能与底物结合，影响反应速率，符合曲线c。

通过上述分析可知，增加底物浓度并不能削弱非竞争性抑制剂的作用，D项错误。

1．酶的本质、作用及特点2．验证酶的专一性和高效性的实验设计方案(1)验证酶的专一性方案设计①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。

②设计方案(2)验证酶的高效性方案设计①设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。

②设计方案考点二聚焦与酶有关的曲线分析1．酶的高效性曲线(1)如图表示未加催化剂时，生成物浓度随时间的变化曲线，请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。

答案(2)由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率更高；酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。

因此，酶不能(“能”或“不能”)改变最终生成物的量。

2．酶的专一性曲线(1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是明显加快，说明酶A能催化该反应。

(2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应。

3．影响酶活性的曲线(1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。

温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。

(2)分析图A、B中曲线的起点和终点的特点，思考下面的问题：过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使酶的活性降低。

前者都会使酶的空间结构遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构和空间结构。

(3)分析图C中的曲线，反应溶液中pH的变化是否会影响酶作用的最适温度呢？不会(“会”或“不会”)。

(4)若将A图中的横坐标改为底物浓度或酶浓度，曲线又该如何画呢？请在下面的坐标系中绘出。

答案[诊断与思考]1．判断下列说法的正误(1)低温可引起酶变性失活( ×)(2)酶的催化作用受活化剂或抑制剂的影响( √)(3)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高( √)2．影响酶的活性和酶促反应速率的因素一样吗？提示不一样。

温度和pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的，而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。

题组一影响酶促反应速率的曲线分析1.如图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是( )A．在a点时，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大B．在b点时，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大C．在c点时，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大D．该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征答案 B解析题图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响，但是影响酶促反应速率的因素不仅包括温度和pH，还有酶浓度等。

在反应底物充足的条件下，增大酶浓度，可以提高反应速率，所以A、C项正确，B项错误。

题图显示，该酶的最适pH为2左右，因此这种酶可能是胃蛋白酶，而不会是唾液淀粉酶，D项正确。

2．如图所示，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。

据图分析正确的是( )A．酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素B．酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示C．升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示D．减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变答案 B解析AB段随着反应物浓度升高，反应速率加快，限制因素是反应物浓度，A项错误；酶量减少，在反应物浓度一定的条件下，反应速率下降，可用曲线a表示，B项正确；图中曲线b是在最适温度、最适pH下的曲线图，因此，升高温度，减小pH，酶活性下降，反应速率下降，应为曲线a，C、D项错误。

3．下图是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。

相关叙述错误的是( )A．图一可以得出酶具有高效性B．图一bc段产生的原因可能是底物数量(浓度)有限C．图二bc段产生的原因可能是过氧化氢酶数量(浓度)有限D．图三可以得出pH越小或越大酶活性越高答案 D解析图一表示过氧化氢酶比Fe3＋催化H2O2分解的效率高；图一bc段产生的原因是H2O2全部分解，随时间延长，O2产生量不再增加；图二bc段O2产生速率不再增加，是因为反应液中酶的数量有限；图三中纵坐标表示的是溶液中的H2O2量，在最适pH条件下，酶的活性最高，pH偏高或偏低，酶的活性都会降低。

题组二与酶有关的实验设计4．下列有关酶的实验设计思路，正确的是( )A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响答案 C解析因为过氧化氢不稳定，在高温下会自行分解成水和氧气，从而不能正确表现酶活性；利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性，只能用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性，不能用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解；胃蛋白酶的最适pH为1.5，验证pH对酶活性的影响应设置在最适pH 左右。

5．如图所示的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是( )A．若有气体大量产生，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，量筒中产生气体的速率加快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答案 C解析新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解产生氧气(气泡)。

增加土豆片的数量即增加酶的含量，可使反应速率加快。

一段时间后，因底物过氧化氢全部被消耗分解掉，产生的氧气(气体)量不再增加。