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1、2022年高考生物總復習 第7講 降低化學反應活化能的酶學案 新人教版必修1 【預習目標】 1. 簡述酶在細胞代謝中的作用、本質和特性。 2. 通過對有關實驗的驗證與探究，學會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設置對照組和重復實驗。 3. 掌握探究影響酶活性的因素。 【基礎知識回顧】 一、酶在細胞代謝中的作用 1．細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著許多 的統稱，是 的基礎。 概念：實驗過程中 的因素 2.變量 自變量： 的變量 類型 因變量：隨著

2、 的變化而變化的變量 無關變量：除 外，實驗中還會對實驗結果造成影響的可變因素 3．酶的作用機理 （1）活化能：分子從 轉變成容易發(fā)生化學反應的 狀態(tài)所需要的能量。 （2）酶催化作用的原理是__________________________________________________。 （3）同無機催化劑相比，酶催化效率更高的原因在于 。 二、酶的本質 1.酶本質的探索過程 科學家 主要貢獻 法國微生物學家巴斯德 只有

3、 參與才能進行發(fā)酵 德國化學家李比希 酵母細胞死亡裂解后釋放出 ，引起發(fā)酵 德國化學家畢希納 獲得不含酵母細胞的提取液，將酵母細胞中引起發(fā)酵的物質稱為 ，但并未 。 美國科學家薩姆納 用丙酮提取出了刀豆種子中的 ，并證明了 美國科學家切赫和奧特曼 發(fā)現少數 也具有催化作用 2.酶的本質：是________產生，具有催化作用的__________，其中絕大多數的酶是______，少數是 。 思考：酶的組成成分中可能含有哪一種糖？該糖主要存在于

4、細胞核中還是細胞質中？ 三、酶的特性 1．_________：酶的催化效率大約是無機催化劑的_____________倍。 2．_________：每一種酶只能催化_________或__________化學反應。 3． ：酶所催化的化學反應一般在比較_______的條件下進行。在_______、 _和________條件下，都會使酶的 遭到破壞，使酶永久失活；而在低溫下，酶的活性 ，但不會失活，在適宜溫度下____ ___可以恢復。 【自我檢測】 1、甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活

5、性與處理時間的關系如下圖所示。下列分析錯誤的是( ) A.甲酶能夠抗該種蛋白酶降解 B.甲酶是不可能具有催化功能的RNA C.乙酶的化學本質為蛋白質 D.乙酶活性的改變是因為其分子結構的改變 2、下列有關酶的敘述正確的是（ ） A. 酶的基本組成單位是氨基酸或脫氧核糖核苷酸 B. 酶通過為反應物供能和降低活化能來提高化學反應速率 C. 在動物細胞培養(yǎng)中，胰蛋白酶可將組織分散成單個細胞 D. DNA連接酶可連接DNA雙鏈的氫鍵，使雙鏈延伸 3、某同學從溫度為55～65℃的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細菌，并從該細菌中提取了脂肪酶?；卮饐栴}： （1）測定脂肪酶活性

6、時，應選擇________________作為該酶作用的物質，反應液中應加入________________溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。 （2）要鑒定該酶的化學本質，可將該酶液與雙縮脲試劑混合，若反應液呈紫色，則該酶的化學本質為________________。 （3）根據該細菌的生活環(huán)境，簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實驗思路。 學案7 降低化學反應活化能的酶 課內探究案 【學習目標】 1、 能夠準確說出酶的本質。 2、 能夠準確解讀相關酶曲線。 3、 通過“影響酶活性的條件”實驗，掌握對照實驗單一變量、等量原則。 【合作學習 精講點撥】 探究點一：酶的本質

7、 【例題1】下面關于酶的敘述中，正確的是( ) A．酶的形成都要核糖體、內質網和高爾基體的參與 B．將洋蔥、酵母菌的細胞壁去除，需要使用纖維素酶和果膠酶 C．限制性內切酶和解旋酶作用的部位相同 D．合成mRNA、tRNA的酶都是轉錄酶 【整理歸納】酶的本質及實驗驗證 （1）酶的本質及生理功能 化學本質 絕大多數是蛋白質 少數是RNA 合成原料 合成場所 來源 一般來說，活細胞都能產生酶 生理功能

8、 作用原理 （2）激素與酶的比較 酶 激素 來源 專門的內分泌腺或特定部位細胞產生 化學本質 固醇類、多肽、蛋白質、氨基酸、脂質等 生理功能 共性 在生物體內均屬高效能物質，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少 【變式訓練1】下列關于酶的敘述正確的是 （ ） A．酶是由有分泌功能的細胞產生的并且能調節(jié)生物體的生命活動 B．活細胞都可產

9、生酶，酶可在細胞外起作用 C．酶都是在核糖體上合成的 D.所有的酶與雙縮脲試劑發(fā)生作用都可產生紫色反應 【變式訓練2】當某種RNA存在時，生物體內的某種化學反應能正常進行，當這種RNA被有關的酶水解后，此種化學反應的速率便慢了下來。由此可以說明 （ ） A．RNA是核酸的一種 B.RNA也可起生物催化劑的作用 C．RNA主要存在于細胞質中 D.RNA是該種生物的遺傳物質 探究點二：酶催化作用的特點 【例題2】如圖表示在不同處理條件（a、b、c）下，某酶促反應生成物的量和反應時間的關系，則處理條件不可能是（ ） A．溫度

10、不同 B．酶制劑的量不同 C．反應底物的量不同 D．pH不同 【例題3】如圖表示過氧化氫被分解的曲線，可說明酶具有 （ ） ①專一性 ②高效性 ③催化特性 ④在溫和條件下進行 A.①④ B.②③ C.①② D.③④ [歸納點撥] 影響酶促反應的因素 （1） 溫度和pH （2） 底物濃度和酶濃度 特別提醒：① 是通過影響酶活性而影響酶促反應速率的。 ② 是通過影響底物與酶

11、的接觸而影響酶促反應的速率，并不影響酶的活性。 【變式訓練3】下圖中，橫軸表示酶的催化反應條件，縱軸表示酶的催化反應速率，能正確反映溫度、 pH 和底物濃度與酶催化反應速率關系的曲線分別是（ ） A. 甲、乙、丙 B. 甲、甲、乙 C. 甲、丙、乙 D. 甲、甲、丙 探究點三：“影響酶活性的條件”的探究分析 【例題4】下面是某同學設計的“探究溫度是否影響酶活性”的實驗。 （一）實驗原理： A．___ __ _

12、； B． _。 （二）材料用具：可溶性淀粉溶液、新鮮唾液稀釋液、碘液等。 （三）實驗步驟 ①取3支試管分別編號為1號、2號、3號，各注入2 mL可溶性淀粉溶液； ②將1號、2號、3號試管分別同時放入37 ℃、沸水、冰塊中保溫5 min； ③ ； ④

13、 。 請回答下面問題： （1）在上面的空白處寫出該實驗的實驗原理并補全實驗步驟。 （2）本實驗的因變量是_________ _____，無關變量是______ _ （至少寫出二點）。 （3）步驟②與步驟③能否調換順序？請說明理由______ ______

14、 _ 。 （4）該同學所設計的實驗中， 號試管起對照實驗的作用；該實驗一般不用斐林試劑檢測，因為斐林試劑的檢測需要 ，這將干擾實驗的 變量，對實驗結果造成影響。 【易錯提醒】 （1）溫度對酶活性的影響實驗：①本實驗不宜選用斐林試劑，因為斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴格控制不同的溫度。②本實驗不宜選用過氧化氫酶催化H2O2分解，因為過氧化氫酶催化的底物過氧化氫在加熱的條件下分

15、解也會加快。 （2）pH對酶活性的影響實驗：①本實驗中也可將過氧化氫酶和H202分別調至同一pH，再混合，以保證反應一開始便達到預設pH。②本實驗不宜選用淀粉酶催化淀粉分解，因為淀粉酶催化的底物淀粉在酸性條件下也會發(fā)生水解反應。 【變式訓練4】豬籠草是一種食蟲植物，為了驗證豬籠草分泌液中有蛋白酶，某學生設計了兩組實驗，如圖所示。在35 ℃水浴中保溫一段時間后，甲、乙試管中加入適量的雙縮脲試劑，丙、丁試管中不加任何試劑，下列實驗能達到目的的是（ ） A.只有實驗①能 B.只有實驗②能 C.實驗①、實驗②都能 D.實驗①、實驗②都不能 【當堂

16、檢測】 1、下面關于酶的論述正確的是（ ） ①對底物有嚴格的選擇性??????? ②酶在體內不能更新 ③溫度越高酶的活性越大??????? ④酶制劑通常在低溫下保存 ⑤酶能降低化學反應的活化能??? ⑥酶只能在細胞內發(fā)揮催化作用 ⑦酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物 ? A．①④⑤⑦??? B．②④⑤⑦??? C．②③④⑥??? D．①②⑥⑦ 2、取甲、乙、丙、丁四支潔凈的試管，按照下表中順序依次加入有關物質并作相關處理，請回答下列問題： （1）用甲、乙兩試管做驗證酶具有催化作用的實驗，則乙試管中還應加入 ，甲

17、試管內的實驗現象是 ，乙試管內的實驗現象是 。 （2）用丙、丁兩試管做驗證酶具有專一性的實驗，則丁試管內應先后加入 （填序號）。預計丙試管內的實驗現象是 ，丁試管內的實驗現象是 。 ①碘液1滴 ②斐林試劑2 mL ③1％HCl 2 mL ④l％NaOH 2 mL ⑤漿糊3 mL ⑥蔗糖溶液3 mL ⑦唾液淀粉酶溶液2 mL ⑧清水2 mL （3） 為了驗證溫度對酶活性的影響，某同學設計了如下實驗步驟，這些實驗步驟

18、的正確順序是： （4） （填序號）。 ①取三支大小相同的潔凈試管，分別編號為A、B、C。 ②分別向三支試管中加入漿糊3 mL。 ③取出試管，分別滴入碘液1滴，觀察試管內物質顏色的變化。 ④將A、B、C三支試管分別置于0 ℃、37 ℃ 、100 ℃下約5 min。 ⑤分別向三支試管中加入新鮮的唾液淀粉酶溶液2 mL。 學案7 降低化學反應活化能的酶 課后拓展案 1、下列需要核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜等的作用才能形成的酶是( ) A．與呼吸作用有關的酶 B．與光合作用有關的酶 C．唾液淀粉

19、酶 D．過氧化氫酶 2、在“探究影響酶活性的因素”實驗中正確的操作是（ ） A．若探究pH對酶活性的影響，可選擇過氧化氫溶液為底物 B．若探究溫度對酶活性的影響，可選擇過氧化氫溶液為底物 C．若探究溫度對淀粉酶活性的影響，可將淀粉與淀粉酶兩溶液混合后再調控溫度 D．若探究溫度對淀粉酶活性的影響，可選擇斐林試劑對實驗結果進行檢測 3、嫩肉粉是以蛋白酶為主要成分的食品添加劑，就酶的作用特點而言，下列使用方法中最佳的是（ ） A．先用沸水溶解后與肉片混勻，炒熟 B．室溫下與肉片混勻，放置一段時間，炒熟 C．炒肉的過程中

20、加入　　　　　　 D．肉炒熟后起鍋前加入 4、研究發(fā)現，癌細胞中許多酶的活性與正常細胞相比明顯偏高，但這些活性偏高的酶一般不包括 （ ） A．與DNA復制有關的酶 B．與RNA合成有關的酶 C．與多肽鏈延伸有關的酶 D．與糖蛋白合成有關的酶 5、隨著生物技術的發(fā)展，酶在社會生產、生活中的應用越來越廣泛。下列說法錯誤的是（ ） A．利用酶生產某些化工產品，能顯著降低能耗、減少污染、節(jié)約成本 B．參與蛋白酶合成分泌的膜性細胞器有核糖體、內質網、高爾基體和線粒體 C．用于治療消化不良癥的腸溶多酶片含有多種消化酶，但嚼服后會失去療效

21、 D．要較長時間保持酶活性，各種酶制劑都應保存在低溫的條件下 6、如圖曲線1為最適溫度下反應物濃度對酶促反應速率的影響,如果將反應溫度略微升高或向反應混合物中再加入少量同樣的酶,變化后的曲線最可能分別是( ) A.4　2 B.3　2 C.2　4 D.3　4 7、某興趣小組準備開展“不同種類的加酶洗衣粉對同一污物的洗滌效果”的探究活動。對下列說法，你認為不正確的是（ ） A．該實驗的原理是酶的高效性 B．自變量是不同種類的加酶洗衣粉 C．水質、水量、適宜pH等屬于無關變量 D．因變量是加酶洗衣粉的洗滌效果 8、如圖所示在

22、不同條件下的酶促反應速率變化曲線，下列據圖敘述錯誤的是 （ ） A．影響AB段反應速率的主要因素是底物濃度 B．影響B(tài)C段反應速率的主要限制因子可能是酶量 C．溫度導致了曲線Ⅰ和Ⅱ的反應速度不同 D．曲線Ⅰ顯示，該酶促反應的最適溫度為37℃ 9、下列對各曲線所表達的生物學含義的描述，正確的是（ ） ①甲圖可表示人的成熟的紅細胞ATP的生成速率與氧氣濃度的關系 ②乙圖可表示夏季稻田生態(tài)系統中一天內CO2的濃度變化 ③丙圖可表示酵母菌呼吸時O2濃度和CO2產生量的關系，a點ATP產生量最大 ④丁圖可表示小鼠的離體細胞內酶活性與溫度的關系 A.①④

23、 B.②③? ?C.③④? ? D.①② 10、為探究高溫對酶活性的影響，某同學設計并進行了如下實驗。方法步驟： ①取兩個大小相同的潔凈試管編號為1、2； ②在l號試管中加入2 mL 3％新鮮過氧化氫溶液，2號試管中加入1 mL 20％新鮮肝臟研磨液。分別置于100 ℃恒溫水浴5分鐘； ③將2號試管中的肝臟研磨液加入到l號試管中，振蕩搖勻，再置于100 ℃恒溫水浴5分鐘，結果未觀察到氣泡產生。 請據此回答下列問題： （1）實驗目的：_____________________________________。 （2）結果分析：該同學在實驗中

24、觀察不到氣泡產生的原因可能是 _____________________________________________。 （3）交流討論：同學們推測實驗中觀察不到氣泡產生有三個原因。為了驗證推斷，在原實驗基礎上設計了如下實驗方案進行驗證。 方案①：將上述試管溫度緩慢降至37 ℃左右，若此過程中無氣泡產生，再向試管中加入2 mL 3％新鮮過氧化氫溶液，觀察，仍無氣泡產生，則說明_______________________。 方案②：將上述試管溫度緩慢降至37 ℃左右，若此過程中無氣泡產生，再向試管中加入1 mL新鮮的20％新鮮肝臟研磨液，觀察，仍無氣泡產生，則說明__________

25、__________ 。 方案③：若方案①和方案②現象同時成立，則說明_______________________ 。 （4）在研究溫度對酶活性的影響實驗過程中，需控制 等無關變量。 答案7 降低化學反應活化能的酶 課前探究案 【基礎知識回顧】 一、酶在細胞代謝中的作用 1．化學反應 細胞生命活動 2.可以變化 人為改變 自變量 自變量 3． （1）常態(tài) 活躍 （2）降低反應的活化能 （3）酶降低反應活化能的作用更顯著 二、酶的本質 1.活細胞 某些物質 釀酶 從提取液中分離出來得到

26、純酶 脲酶 脲酶是蛋白質 RNA 2.活細胞 有機物 蛋白質 RNA 思考：提示：酶主要是蛋白質，還有少數酶是RNA，故酶可能含有的糖是核糖；該糖的作用主要是構成RNA，故主要分布在細胞質中。 三、酶的特性 1．高效性 107～1013 2．專一性 一種 一類 3．酶的作用條件溫和 溫和 高溫 強酸 強堿 空間結構 下降 酶的活性 【自我檢測】 1、B 解析：酶的化學本質為蛋白質或RNA,從圖中可看到用同一種蛋白酶處理后,甲酶的活性不變說明其沒有被水解,所以可能為具有催化功能的RNA。 2、C 解析：絕大多數酶是

27、蛋白質，少數是RNA，因此酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸。酶不能為反應物供能，只是降低化學反應的活化能。DNA連接酶連接的是相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。 3、答案（1）脂肪 緩沖 （2）蛋白質 （3）在一定溫度范圍內（包括55～65℃）設置溫度梯度，分別測量酶活性，若所測數據內出現峰值 ，則峰值所對應的溫度即為該酶催化作用的最適溫度。否則，擴大溫度范圍，繼續(xù)實驗，直到出現峰值。 解析：（1）測定脂肪酶活性應選擇脂肪作為該酶作用的物質，反應液中應加入緩沖溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。（2）能與雙縮脲試劑反應呈紫色，則說明該酶的化學本質為蛋白質。（3）明確要求寫出的是 “實驗思路”而

28、不是實驗步驟。 課內探究案 探究點一：酶的本質 【例題1】D 解析：細胞內成分為蛋白質的酶，其合成不需要高爾基體的參與，成分為RNA的酶,其合成在細胞核內通過轉錄完成；植物細胞和真菌細胞的細胞壁的成分不同；限制性內切酶作用于脫氧核苷酸鏈上的兩個磷酸二酯鍵之間，解旋酶作用于兩條脫氧核苷酸鏈堿基對之間的氫鍵；RNA的合成都是通過轉錄而來，都需要轉錄酶的參與。 【整理歸納】酶的本質及實驗驗證 （1）酶的本質及生理功能 化學本質 絕大多數是蛋白質 少數是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成場所 核糖體 細胞核 來源 一般來說，活細胞都能產生酶 生理功

29、能 催化作用 作用原理 降低反應的活化能 （2）激素與酶的比較 酶 激素 來源 活細胞 專門的內分泌腺或特定部位細胞產生 化學本質 蛋白質或RNA 固醇類、多肽、蛋白質、氨基酸、脂質等 生理功能 催化 調節(jié) 共性 在生物體內均屬高效能物質，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少 【 變式訓練1】B 【 變式訓練2】B 探究點二：酶催化作用的特點 【例題2】C 【例題3】B [歸納點撥] 特別提醒：①溫度 和pH ②底物濃度和酶濃度 【 變式訓練3】 D解析：理解溫度、pH、反應物濃度等因

30、素對酶促反應速率的影響；并借助數學模型加以記憶。 探究點三：“影響酶活性的條件”的探究分析 【例題4】（1）實驗原理： A:淀粉酶可使淀粉水解成麥芽糖, 淀粉遇碘變藍色,麥芽糖遇碘不顯色 B:溫度影響酶的活性從而影響淀粉的水解量，滴加碘液根據是否有藍色出現及藍色深淺來判斷酶的活性。 實驗步驟： ③向三支試管中分別加入等量的唾液，搖勻后放置在各自的溫度下保溫5 min ④向三支試管中分別加入1滴碘液，觀察溶液顏色的變化。 （2）酶的活性 淀粉溶液的濃度和體積、酶溶液的濃度和體積、pH、反應時間、實驗操作順序等 （3）不能。 因為調換順序后，2號與3 號試管中

31、的淀粉會先被水解 （4）1號試管 水浴加熱 自 解析：考查酶活性的影響因素探究實驗，屬于考綱中的實驗設計層次。探究溫度對酶活性的影響因素，有一個非常重要的關鍵就是要注意實驗的順序，必須將底物或者酶在不同的溫度條件下等溫處理，然后再將底物與酶均勻混合。本實驗中因為溫度是自變量，所以pH、所加底物、酶的量及鑒定的試劑的量則為無關變量，為避免對實驗結果的干擾，必須保證無關變量相同且適宜。 【 變式訓練4】B 【當堂檢測】 1、A 2、（1）清水2 mL 溶液不變藍 溶液變藍（2）⑥⑦② 產生磚紅色沉淀 無磚紅色沉淀 （3）①②④⑤④③（①②

32、④⑤③） 解析：根據表格信息，可知甲、乙、丙、丁四組實驗的處理不同，甲乙加的鑒定試劑是碘液，甲中加入了唾液淀粉酶，乙沒有加酶，作為對照，乙中要加等量的清水。丙溶液用的是斐林試劑鑒定，需要水浴加熱，要驗證酶的專一性，則所加底物或者所加酶不同，根據題意，都加唾液淀粉酶，鑒定試劑加斐林試劑，底物用蔗糖。探究溫度對酶活性的影響應注意實驗的步驟，必須將底物與酶分別在不同的溫度下處理后，再等溫混合。充分反應后再加相應的試劑進行鑒定。 課后拓展案 1、C 解析：本題涉及的酶的成分都是蛋白質。呼吸氧化酶分布在線粒體內或細胞質基質；與光合作用有關的酶分布在葉綠體的類囊體薄膜上或葉綠體基質中，過氧化氫酶分布

33、在細胞內。只有唾液淀粉酶，是分泌到細胞外發(fā)揮作用。與其合成有關的細胞結構有核糖體(合成肽鏈)、內質網(進行加工)、高爾基體(分成分泌小泡)、借助細胞膜的流動性，胞吐到細胞外。 2、A 3、B 4、D 5、B 解析：核糖體是無膜的細胞器。 6、A 解析:最適溫度下酶的活性最高,溫度略微偏離最適溫度,酶的活性就會下降,致使達到的最大反應速率,要比最適溫度下的最大反應速率小,曲線4符合;向反應液中增加少量同樣的酶,最大反應速率提高,曲線2符合。 7、A 8、D 9、A 解析：人的成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器,不能進行有氧呼吸,但可以進行無氧呼吸,故甲圖是正確的。乙圖中橫坐標的時間不

34、符合實際情況。丙圖中，在a點時產生ATP的量并不是最大，丁圖中小鼠的離體的細胞不在保持恒溫的環(huán)境，容易受外界環(huán)境的影響。 10、（1）探究高溫對酶活性的影響（探究高溫能否使過氧化氫酶失活） （2）高溫使過氧化氫酶變性失活 [或高溫使過氧化氫（在與酶混合前）全部分解或高溫既能使過氧化氫酶變性失活，又能使過氧化氫（在與酶混合前）全部分解丁 （3）方案①： 高溫使過氧化氫酶變性失活 方案②：高溫使過氧化氫（在與酶混合前）全部分解 方案③：高溫既能使過氧化氫酶變性失活，又能使過氧化氫（在與酶混合前）全部分解 （4）pH （如答其他答案時必須要包含pH） 解析：本題綜合考查實驗誤差分析。通過比較方案①當溫度下降，加入了新鮮過氧化氫溶液，仍無氣泡產生，說明酶變性失活；方案②下降到最適溫度，加入20％新鮮肝臟研磨液，仍無氣泡產生，說明底物過氧化氫全部被分解。