2021年高考生物复习：第8讲 酶在代谢中的作用

2021年高考生物复习：第8讲酶在代谢中的作用

【考纲要求】 1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。2.实验：探究影响酶活性的因素。

【学科素养】 1.科学思维—归纳与演绎：根据实验总结酶的化学本质与特性。

2.生命观念—物质与能量观：ATP是一种能源物质，能够为生物体的生命活动直接提供能量。

3.科学探究—实验设计与实验结果分析：探究温度、酸碱度对酶促反应速率的影响。

知识点1酶的本质与作用原理

基础回顾

1.判断正误

(1)酶的基本组成单位是氨基酸。(×)

(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解。(×)

(3)酶提供了反应过程所必需的活化能。(×)

(4)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用。(×)

2．如图曲线表示在无催化剂和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。据图回答

(1)没有催化剂的反应曲线是②。有酶催化的反应曲线是①。

(2)AC段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。

(3)BC段的含义是酶降低的活化能。

(4)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动，即反应需要的活化能要增大。

3．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，请回答：

(1)甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？

(2)欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？[提示](1)甲酶为RNA，乙酶为蛋白质。

(2)RNA水解酶。

方法规律

1.归纳理解酶概念的四个角度

2．归纳有关酶的“七个易错点”

3．理解酶的作用机理

酶作用的实质是降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，如图：

图中各字母a、b、c分别代表无催化剂、使用无机催化剂和使用酶催化，E1、E2、E3分别代表三种情况所需的活化能，ΔE代表酶降低的活化能。

知识点2酶的特性——高效性、专一性和温和性

基础回顾

回答下列与酶的特性有关的问题

(1)酶的特性和原理(连线)

(2)判断正误

①淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化。(×)

②不同酶的最适温度可能相同。(√)

③高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。(×)

④酶活性最高时的温度不适合酶的保存。(√)

⑤人体在发热感冒时，常出现厌食恶心现象，这与人体内酶的活性有关。(√)

方法规律

1.构建酶的三大特性的概念模型

2．总结酶在代谢中作用的四个易误点

(1)酶不改变反应的平衡点，也不提供能量，只是降低反应的活化能，从而缩短反应达到平衡的时间。

(2)反应前后酶的化学性质和数量均保持不变。

(3)低温抑制酶的活性，高温使酶变性失活。

(4)酶是有机物，亦可以作为底物被其他酶催化分解。

归纳总结

[网络构建]

[要点强化]

1．酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶为蛋白质，少数为RNA。酶与无机催化剂相比具有高

效性，原因是酶降低活化能的作用更显著，酶还有专一性(多样性)和需要温和条件的特点，这与酶的化学本质及空间结构有关。酶在细胞内、外均能发挥作用。

2．酶活性即酶催化能力的大小，酶活性除与本身的结构有关外，还与环境条件有关，如温度、pH等。高温，pH过酸或过碱都能使酶失活；但低温不会使酶失活，原因是低温不破坏酶的空间结构。

3．酶促反应速率是指单位时间内酶促化学反应产物的积累量或底物的消耗量。酶活性能影响酶促反应速率，但酶促反应速率的变化并不意味着酶活性的变化。因为除酶活性外，酶浓度、底物(产物)浓度等均能影响酶促反应速率。

考点1酶的本质和作用

[典例精析]

(2018·北京丰台期末)下列关于人体过氧化氢酶的叙述正确的是()

A．其基本组成单位是核糖核苷酸

B．为过氧化氢的分解提供活化能①

C．在生物体内没有催化活性

D．可在体外的低温环境中保存②

[破题关键]①—酶作用的本质。

②—酶的化学本质及结构特点。

[解析]酶是活细胞产生的、具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，故A错误；酶的作用机理是降低反应所需要的活化能，而不能提供能量，故B错误；过氧化氢酶在体内外都具有催化活性，故C错误；保存酶的条件是低温，故D正确。

[答案] D

(2018·北京西城期末)下图为酶促反应曲线，K m表示反应速率为1/2

V max时的底物浓度①。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是()

A．K m值越大，酶与底物亲和力越高

B．加入竞争性抑制剂，K m值增大

C．加入非竞争性抑制剂，V max降低

D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构

[破题关键]①—正确理解K m值是解题的关键，根据题干中的信息，K m值是指酶促反应速率为最大速率的一半时的底物浓度，因此K m值可反映出酶与底物之间的亲和力，亲和力越大，则K m就越小。从这个角度去分析竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的加入对K m的影响，问题就可以顺利解决。

[解析]K m值表示反应速率为1/2 V max时的底物浓度，K m值越大，说明底物越难与酶结合，酶与底物亲和力越低，A错误；竞争性抑制剂的作用机理为与底物竞争性结合酶的活性部位，加入竞争性抑制剂底物与酶结合受限，K m值增大，B正确；非竞争性抑制剂作用机理为与酶的非活性部位结合，使酶活性部位功能丧失，加入非竞争性抑制剂，有活性的酶数量降低，V max降低，C正确；非竞争性抑制剂通过破坏酶的空间结构抑制酶促反应，D正确。

考什么(1)酶的化学本质及与激素的比较

(2)酶的作用及原理

主要以选择题的形式考查

学什么(1)熟记酶的概念和化学本质

(2)理解酶的作用原理