专题5 酶(学生版)修改版

这是一份专题5 酶(学生版)修改版，共11页。
专题5酶
[考试标准]
知识内容
必考要求
加试要求
酶
(1)酶的发现过程
(2)酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用
(3)影响酶作用的因素
(4)活动：探究酶的专一性
(5)活动：探究pH对过氧化氢酶的影响
a
b
c
c

a
b
c
c
c

一、酶的发现
1、18世纪末：意大利科学家斯帕兰札尼发现胃液中有一种能消化肉的物质。
2、19世纪50年代：巴斯德认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果。李比希则认为，酒精发酵仅仅是一种化学反应，与酵母菌的活动无关，而是需要酵母菌中某种物质的参与。
3、1897年：德国毕希纳证明促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质——酶，而不是酵母菌细胞本身。
4、1926年：美国的萨母纳尔得到脲酶结晶后，证实酶的本质是 。
5、20世纪80年代：科学家又发现极少数特殊的酶是 。

二、酶是生物催化剂
项 目
知 识 要 点
酶的来源

化学本质


合成场所


生理功能

作用原理

酶的活性


催化过程
①
②
③
酶的特性
①
②
③
④
与无机催化剂共性
①
②
③

拓展知识：
①分子的常态：不活跃，不易发生化学反应；分子活跃态：容易发生化学反应。常态的分子如果获得能量可转变为活跃态。
②活化能： 。
③催化剂具有促使反应物发生化学变化，本身却不发生化学变化的特点，酶也有此特点。催化剂并没有给分子提供能量，而是降低了分子的活化能，酶降低分子活化能的本领比无机催化剂高，因而催化效率高。


三、与酶有关的曲线分析方法
主 题
曲 线
分 析
酶
的
高
效
性

与无机催化剂相比，酶的催化效率更高；酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。
酶
的
专
一
性
（特异性）

在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能够催化该反应；在A反应物中加入酶B，反应速率与未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应。
影
响
酶
活
性
的
因
素



①在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。
②在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用将减弱。
③过酸、过碱，高温都会使酶失活，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。
④反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。

补充：一般来说，动物体内的酶最适温度在35-40℃之间；植物体内的酶最适温度在40-50℃之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的最适温度可高达70℃。 动物体内的酶最适PH大多在6.5-8.0之间，但也有例外，如胃蛋白酶的最适PH为1.5（P66图）；植物体内的酶最适PH大多在4.5-6.5之间。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在温度适宜时酶的活性可以升高。因此，酶制剂适于在低温（0-4℃）下保存。

影
响
酶
促
反
应
速
率
的
因
素

在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，此时限制因素是底物浓度；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率不再增加，此时限制因素是酶的浓度。

在底物充足，而其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。整个过程中限制因素是酶的浓度。

[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(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)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(　　)
(4)产生酶的细胞一定能产生激素(　　)
(5)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？
(2)乙酶活性改变的机制是什么？


(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。
3．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。




4．观察下图回答相关问题：
(1)加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，
说明 。
(2) 加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，
(3) 说明 。

5．下列图示为影响酶促反应因素的四种曲线，据图思考：

(1)甲、丙的曲线变化分别表明了什么？




(2)过酸、过碱、高温、低温对酶促反应速率的影响一样吗？


(3)甲、乙、丙、丁四图所示的因素均对酶活性造成影响吗？


题组一　酶的本质与作用分析
1．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，它由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明(　　)
A．RNA具有生物催化作用 B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质是蛋白质 D．绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA
2.如图为木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对抗体的消化作用过程，根据图示不能得出的结论是(　　)
A．胃蛋白酶能使抗体失活
B．抗体的化学本质是蛋白质
C．木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化学本质是蛋白质
D．胃蛋白酶催化抗体分解断裂的肽键数目多于木瓜蛋白酶
3．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或RNA B．酶活性的变化与酶所处的环境改变有关
C．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


题组二　通过图、表及曲线分析酶的特性与影响因素
4．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(　　)
试管编号
1
2
3
4
5
加入物质
适量唾液
锈铁钉
生土豆块
熟土豆块
生土豆块和稀盐酸
实验结果
几乎无气泡
少量气泡
大量气泡
几乎无气泡
几乎无气泡

A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管 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
5．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．pH
C．淀粉溶液量 D．唾液量
6．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
7.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
8．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
四、探究酶的专一性——对比法
1、 设计思路：常见2种方案①底物相同但酶不同；②底物不同酶相同。然后观察反应能否进行得出结论。
2、 设计方案：
项 目
方 案 一
方 案 二
实验组
对照组
实验组
对照组
材 料



试 剂



其他条件
其他条件相同，如温度（37℃）、pH、反应时间
现 象




结 论
酶具有专一性
酶具有专一性
3、实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖(麦芽糖、葡萄糖、果糖)。还原糖能够与本尼迪特试剂发生反应，生成 。
4、方法步骤
试管
1
2
3
4
5
6
1%淀粉溶液
3mL
-
3mL
-
3mL
-
2%蔗糖溶液
-
3mL
-
3mL
-
3mL
新鲜唾液
（稀释200倍）
-
-
1mL
1mL
-
-
蔗糖酶溶液
-
-
-
-
1mL
1mL
温度处理
37℃恒温水浴中保温15min
本尼迪特试剂
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
水浴加热
摇匀，沸水浴2-3min
实验结果
不产生
红黄色沉淀
不产生
红黄色沉淀
产生
红黄色沉淀
不产生
红黄色沉淀
不产生
红黄色沉淀
产生
红黄色沉淀

五、探究pH对过氧化氢酶的影响
过氧化氢酶
（1） 实验原理
①2H2O2 2H2O+O2
②pH影响酶的活性，从而影响O2的生产量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生产量的多少。也可用 倒置量筒中的气体量 来测量。
（2）实验设计思路
检测
H2O2溶液+pH1酶液
O2的生产速率
H2O2溶液+pH2酶液
┇ ┇
H2O2溶液+pHn酶液

[深度思考]
(1)在探究酶的专一性实验中试管1、3、5相互对照，说明了什么？试管2、4、6相互对照说明了什么？综合在一起说明了什么？

(2) 在探究pH对酶活性影响实验中，在不同pH下，气体释放速度和量不一样，在pH为7时释放的气体最多，说明了什么？

题组一　设计实验方案验证酶具有专一性
1．请选择下列所给的实验材料和用具，设计简单实验方案来验证酶具有专一性。实验材料与用具：适宜浓度唾液淀粉酶溶液，适宜浓度蔗糖酶溶液，质量分数为2%的蔗糖溶液，质量分数为1%的淀粉溶液，本尼迪特试剂，试管，37℃恒温水浴锅，沸水浴锅等。
(1)若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。
溶液
试管
蔗糖溶液
淀粉溶液
唾液淀粉酶溶液
蔗糖酶溶液
本尼迪特试剂
甲





乙





…






(2)实验步骤：
①分组编号：______________________________________________________________________________；
②对照处理：_______________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________；
③观察现象并记录：________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
(3)你所设计的实验自变量是______________________，观测指标是________________________________
__________________________________________________________________________________________。
(4)在上述实验中，如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃，而在其他条件不变的情况下重新做上述实验，出现红黄色的试管中的颜色会比37℃时的浅，其原因是：
__________________________________________________________________________________________。
题组二　探究温度、pH对酶活性的影响
2．某同学从温度为55～65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。请回答下列问题：
(1)测定脂肪酶活性时，应选择____________作为该酶作用的物质，反应液中应加入____________溶液以维持其酸碱度稳定。
(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为__________________________________________________________________________________________。
(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
3． 下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验结果。据此回答下列问题：
探究温度对酶活性影响的实验(实验一)
实
验
步
骤
分组
甲组
乙组
丙组
①淀粉酶溶液
1mL
1mL
1mL
②可溶性淀粉溶液
5mL
5mL
5mL
③控制温度
0℃
60℃
90℃
④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的
探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验(实验二)
组别
A组
B组
C组
D组
E组
pH
5
6
7
8
9
H2O2完全分解 所需时间(秒)
300
180
90
192
284

(1)在实验一中，pH属于________变量。
(2)实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是
__________________________________________________________________________________________。
(3)实验一的第⑤步最好选用________________(试剂)测定单位时间内淀粉的________________________。
(4)如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？____________________，为什么？____________________________________________________________。
(5)分析实验二的结果，可得到的结论是________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________；
在该项实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为____________________之间设置梯度进行研究。
题组三　实验设计中变量的把握
4．某学生为了验证唾液的功能，做了一组实验：取甲、乙两试管，分别加入2mL淀粉糊，甲试管内又加入了2mL唾液，两试管同时在37℃的温水中保温10min后取出，各加入0.5mL碘—碘化钾溶液，发现只有乙试管内呈蓝色反应。该实验步骤中有一个错误，应是(　　)
A．乙试管应置于低温或室温中 B．乙试管应加胃液
C．乙试管应加与唾液等量的蒸馏水 D．应再加一个试管，内加2mL淀粉糊、2mL唾液，并放到冰水中
5．如图中的新鲜土豆片与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，则量筒中产生气体的速率会加快
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


试管
①
②
③
纤维素悬液(mL)
2
2
2
纤维素酶液(mL)
1
1
1
反应温度(℃)
30
40
50
本尼迪特试剂(mL)
2
2
2
红黄色深浅
＋＋
＋＋＋
＋
6．下表是探究温度对纤维素酶活性影响的实验设计及结果：
根据以上实验设计及结果，以下说法不正确的是(　　)
A.该实验的自变量为温度
B.该实验检测的因变量是还原糖的生成量
C.纤维素被水解成了还原糖
D.该纤维素酶的最适温度为40℃
【基础训练】
1.下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A.酶一定能与双缩脲试剂产生紫色反应
B.人体内的酶既可以来自食物，也能来自于体内物质的转化
C.酶是在生物代谢中能起调节作用的一类有机物
D.所有的酶都含C、H、O、N四种元素
2.人体蛋白质被水解的过程如图所示，下列相关叙述正确的是（ ）
A.蛋白质的水解只发生在细胞外，如消化道内
B.该过程中酶分子可发生可逆性形变
C.该过程为放能反应，释放的能量可用于合成ATP
D.酶活性的改变是因为其分子结构被破坏
3.如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应物的量和反应时间的关系，以下关于此图的解读，正确的是（ ）
A.a、b、c表示温度，则一定是a>b>c
B.a、b、c表示pH值，则c>b>a
C.a、b、c表示酶的浓度，则a>b>c
D.a、b、c表示温度，则不可能是c>b>a
4.下图是在不同条件下的酶促反应速率变化曲线，下列叙述错误的是（ ）
A.影响AB段反应速率的主要因素是底物浓度
B.影响BC段反应速率的主要限制因子可能是酶量
C.温度导致了曲线I和Ⅱ的反应速率不同
D.曲线Ⅰ显示，该酶促反应的最适温度为37℃


5.图为底物浓度、pH、温度与酶促反应速率之间关系的曲线图，下列相关叙述正确的是（ ）

A.在A点提高温度或在B点适当增加酶的浓度，反应速率都将增大
B.在探究温度对胰蛋白酶活性影响的实验中，不宜选用本尼迪特试剂作为检测试剂
C.短期保存酶，适宜的条件对应于C、D两点
D.研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应，得到的曲线与上图相同
6.设计证明生物酶具有催化性、特异性、高效性的实验，选用的对照条件分别是（ ）
A.化学催化剂，同一物质，自然条件 B.自然条件，不同物质，化学催化剂
C.自然条件，同一物质，化学催化剂 D.化学催化剂，不同物质，自然条件
【能力提升】
1.图中甲表示某酶促反应过程，图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线。下列叙述
错误的是（ ）

A.物质a可能是麦芽糖但不可能是蔗糖
B.在该实验条件下物质a在2min内可被完全分解
C.若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率，则曲线①酶浓度大于曲线②和③
D.若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率，则曲线①温度低于曲线②和③
2.下列有关酶的实验设计思路正确的是（ ）
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B.利用过氧化氢和淀粉酶探究温度对酶活性的影响
C.利用过氧化氢、鲜肝匀浆和二氧化锰研究酶的高效性
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响



【历年真题】
1.温度对甲、乙两种酶活性的影响如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.甲酶保持活性的温度范围大于乙酶 B甲酶的活性始终高于乙酶
C.乙酶在55℃后完全失去活性 D.乙酶的最适温度高于甲酶
2.为研究酶的特性，进行了实验，基本过程及结果如下表所示。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入淀粉溶液
3mL
.......
2
加入蔗糖溶液
.......
3mL
3
加入新鲜唾液
1mL
1mL
4
37℃保温15min，加本尼迪特试剂
2mL
2mL
5
沸水浴2-3min观察
红黄色沉淀
无红黄色沉淀心
A.实验的自变量是底物 B.检测指标是颜色的变化
C.酶的作用具有高效性 D.37℃是该酶作用的最适温度
3.某同学进行有关酶的实验：
组1: 1%淀粉溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→红黄色沉淀
组2: 2%蔗糖溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→无红黄色沉淀
组3: 2%蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+本尼迪特试剂→ 下列叙述错误的是（ ）
A.自变量是底物和酶 B.组3的结果是红黄色沉淀
C.指示剂可用碘-碘化钾溶液替代 D.实验结果证明酶具有专一性
4.（2018春•武平县校级月考）图①表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系，图②表示外界环境温度与某一哺乳动物体内酶活性的关系。下列叙述不正确的是（　　）
A.①图中乙酶活性的改变可能是因为其分子结构的改变
B.①图中甲酶可能是RNA水解酶
C.②图表示的酶可以是人体细胞内的呼吸酶
D.②图表示酶的活性不随环境温度的变化而变化，说明酶已经失活
E.②图并不能反映温度对酶促反应速率的影响