2024届高考生物一轮复习学案第三单元细胞的能量供应和利用第1课时生物催化剂__酶苏教版

这是一份2024届高考生物一轮复习学案第三单元细胞的能量供应和利用第1课时生物催化剂__酶苏教版，共11页。学案主要包含了易错辨析，填空默写等内容，欢迎下载使用。

考点一 酶的本质、作用及特性
1．科学家对酶本质的探索历程
时间或科学家 主要观点或成就
①巴斯德 a．引起发酵的是酵母菌所含的酶
②毕希纳 b．证明脲酶是蛋白质
③萨姆纳 c．发现少数RNA也具有生物催化功能
④1936年 d．证实酒精发酵是由酵母菌引起的
⑤20世纪80年代 e．酶是蛋白质的观念被确立
2．酶的作用及本质
(1)酶的本质
(2)酶的作用原理：______________________，使参与反应的分子变为活化分子。
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是________段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是________段。
③表示酶降低的活化能是________段。
3．酶的特性
(1)高效性
①含义解读：________________________________________。
②作用实质：酶和无机催化剂一样，只能缩短到达化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的量。
(2)专一性
①含义解读：每一种酶只能催化________________生化反应。每种酶的活性中心和底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系，活性中心与底物分子结合就启动了化学反应。
②曲线解读：酶A可催化底物水解，酶B则与“无酶”相同，说明酶催化具有专一性。
③模型解读
(3)作用条件较温和
曲线解读：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；________________________等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；________条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。
4．酶促反应速率的影响曲线分析
(1)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
(2)温度和pH对酶促反应速率的影响
据图可知，不同pH条件下，酶最适温度__________；不同温度条件下，酶最适pH________，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
(3)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
①底物浓度对酶促反应速率的影响
②酶浓度对酶促反应速率的影响
特别提醒 (1)酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。
(2)温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触，进而影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。
(3)同一个体不同细胞中，酶的种类和数量不完全相同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。
(1)源于必修1 P74“跨学科视角”：与酶相比，无机催化剂催化反应范围广，一种催化剂可以催化多种反应，例如_______________________________________________。
(2)源于必修1 P77正文和“旁栏信息”：酶的适宜pH一般在____________。动物体内的酶最适温度一般为__________________，植物体内酶的最适温度一般为45～50 ℃，微生物体内酶的最适温度差别较大。
考向一 酶的本质、作用与特性的综合分析
1．下列关于酶的叙述正确的是( )
①酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色
②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率
③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解，因此酶不具有专一性
④细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定
⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的
⑥酶既可作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
A．③⑤⑥B．②③⑥
C．③⑥D．⑥
2．(2023·江苏涟水县高三期中)“投弹手甲虫”遇到危险时，会瞬间从尾部喷出温度近100 ℃的气体攻击和吓唬靠近它的捕食者，如图所示。该行为主要体现了酶( )
A．具有专一性 B．具有可调节性
C．具有高效性 D．易受外界环境影响
考向二 酶促反应速率的影响因素
3．如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述错误的是( )
A．影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pH
B．甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率的因素不相同
C．乙曲线中，d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
D．丙曲线中，g点时对应因素升高，酶的活性不能到达h点
4．(多选)下图为最适温度下酶促反应曲线，Km表示反应速率为1/2Vmax时的底物浓度。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。下列分析正确的是( )
A．适当升高温度，Vmax和Km均会增大
B．加入非竞争性抑制剂，Vmax降低
C．加入竞争性抑制剂，Km值降低
D．Km值越大，酶与底物亲和力越低
考点二 探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素
1．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
(1)实验步骤
(2)实验结果和结论：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：_________________________________。
(3)上述实验中________(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为________________________________________________________________________。
(4)该实验的自变量是________________；因变量是底物是否被淀粉酶水解。本实验设计思路是________________________________________________。
2．探究温度对酶活性的影响
(1)实验原理
①反应原理
②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响________________，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)实验步骤和结果
取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。
3.探究pH对酶活性的影响
(1)实验原理
①反应原理(用反应式表示)
2H2O2eq \(―――――→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O＋O2。
②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响O2的生成速率，可用_________________来检验O2的生成速率。
(2)实验步骤和结果
1．实验材料选择时的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，能否选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，能否选用淀粉和淀粉酶作为实验材料？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，宜选用__________(填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反应底物，同时探究酶活性的观测指标是________________________________。
2．实验步骤和结果检测的注意事项
(1)在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应在何时进行混合？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的____________(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
(3)若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂的原因是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
考向 探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素
5．(多选)(2023·江苏盐城高三模拟)某课外兴趣小组用图示实验装置验证酶的高效性。下列有关叙述正确的是( )
A．两个装置中的过氧化氢溶液要等量且不宜过多
B．需同时挤捏两支滴管的胶头，让酵母菌液和FeCl3溶液同时注入试管中
C．酵母菌液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以提高该反应的活化能
D．左边移液管内红色液体上升的速度比右边慢，最终液面比右边低
6．丝瓜果肉中邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物质，褐色物质在410 nm可见光下有较高的吸光值(OD值)，且褐色物质越多，OD值越高。经测定PPO的最适pH为5.5。科学家利用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响，实验结果如图。下列说法正确的是( )
A．实验过程中应将酶和底物混合后在相应温度下保温
B．应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液和邻苯二酚溶液
C．丝瓜果肉PPO粗提液的制备和保存应在35 ℃条件下进行
D．可在35～40 ℃间设置温度梯度实验以更精确测定PPO的最适温度
1．(2022·广东·13)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是( )
注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
A．该酶的催化活性依赖于CaCl2
B．结合①②组的相关变量分析，自变量为温度
C．该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9
D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
2．(2020·北京，4)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pH＝7.0、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( )
A．悬液中酶的浓度 B．H2O2溶液的浓度
C．反应体系的温度 D．反应体系的pH
3．(2022·湖南，3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
4．(2021·湖北，2)很久以前，勤劳的中国人就发明了制饴(麦芽糖)技术，这种技术在民间沿用至今。麦芽糖制作的大致过程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A．麦芽含有淀粉酶，不含麦芽糖
B．麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成
C．55～60 ℃保温可抑制该过程中细菌的生长
D．麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低
5．(2017·江苏，17)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是( )
A．碱性纤维素酶对污布类型2 的去污力最强
B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C．碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同
D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
一、易错辨析
1．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( )
2．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸( )
3．酶提供了反应过程中所必需的活化能( )
4．酶活性的发挥离不开其特定的结构( )
5．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁( )
6．酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解( )
二、填空默写
1．(必修1 P73)活化能：_________________________________________________。
2．与无机催化剂相比，酶________________________________________________。
3．酶是________产生的具有________作用的有机物，其中绝大多数酶是________。
4．(必修1 P74)酶的专一性是指________________________________________________。
5．(必修1 P75)酶所催化的化学反应一般是在________________下进行的。
6．________________________，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温下酶的空间结构________，因此，酶制剂适宜在________下保存。试管编号
1
2
注入可溶性淀粉溶液
2 mL
－
注入蔗糖溶液
－
2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶液
2 mL
2 mL
37 ℃水浴保温5 min
新配制的斐林试剂
2 mL
2 mL
水浴加热1 min
实验现象
有砖红色沉淀
没有砖红色沉淀
试管
编号
1
1′
2
2′
3
3′
实验步骤
一
2 mL淀粉酶溶液
2 mL可溶性淀粉溶液
2 mL淀粉酶溶液
2 mL可溶性淀粉溶液
2 mL淀
粉酶溶液
2 mL可溶性淀粉溶液
二
在冰水中水浴5 min
在60 ℃温水中水浴5 min
在沸水中水浴5 min
三
1与1′试管内液体混合，摇匀
2与2′试管内液体混合，摇匀
3与3′试管内液体混合，摇匀
四
在冰水中水浴数分钟
在60 ℃温水中水浴数分钟
在沸水中水浴数分钟
五
取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象
实验
现象
呈蓝色
无蓝色出现
呈蓝色
结论
酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性
组别
pH
CaCl2
温度(℃)
降解率(%)
①
9
＋
90
38
②
9
＋
70
88
③
9
－
70
0
④
7
＋
70
58
⑤
5
＋
40
30