第3单元 第1课时 降低化学反应活化能的酶-(讲义)【红对勾讲与练】2025年高考生物大一轮复习全新方案

第三单元 细胞的能量供应和利用 第1课时 降低化学反应活化能的酶 A?A 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受环境因素(如pH和温度等)的影响。 考点一 酶的本质、作用   - 1.细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着 ,称为细胞代谢。其主要场所是 。 2.酶的本质和功能 酶 本质 绝大多数是 ,少数是 合成原料 功能 作用 来源 一般来说,活细胞都能产生酶 合成场所 、 等 (1)酶本质的探索历程(连线) 科学家 主要观点或成就 ①巴斯德 a.糖类变成酒精必须有酵母 菌细胞死亡并裂解后释放其 中物质 ②李比希 b.少数 RNA也具有生物催 化功能 ③毕希纳 c.从酵母菌细胞中提取发酵 物质酿酶 ④萨姆纳 d.从刀豆种子中提取脲酶(第 一个),证明脲酶的化学本质为 蛋白质,作用为催化尿素分解 ⑤切赫和奥 尔特曼 e.糖类变成酒精必须有酵母 菌活细胞参与 (2)酶的作用机理: 。 图中①表示: 。 图中②表示: 。 图中③表示: 。 图中④表示: 。 图中⑤表示: 。 #5 源于必修1 P80“思考·讨论”:20世纪80年 代,美 国 科 学 家 切 赫 和 奥 尔 特 曼 发 现 少 数 RNA也具有生物催化功能。你知道RNA酶 有哪些吗? 归 纳 总 结 高 中 教 材 常 见 的 酶 及 作用。 .U 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 . A (1)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接 而成的。(2021·全国卷Ⅱ) ( ) (2)胰蛋白酶和胰岛素发挥作用后都立即被灭 活。(2020·海南卷) ( ) (3)细胞中生物大分子的合成需要酶来催化。 (2020·江苏卷) ( ) (4)产生激素的细胞一定产生酶,但是产生酶的 细胞不一定产生激素。 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 050 第三单元 细胞的能量供应和利用 (5)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反 应的底物。 ( ) (6)无关变量是对因变量没有影响的变量。 ( )  2 1.对比分析酶与动物激素的“一同三不同” 相同 都具有微量、高效的特点,也具有一定特异性 不同 产生 部位 几乎所有活细胞都产生酶,而只有内 分泌细胞才能产生激素 化学 本质 酶绝大多数是蛋白质,少数为RNA; 激素的化学本质为多肽和蛋白质、类 固醇、氨基酸衍生物等 作用 机制 酶是催化剂,在化学反应前后,质量 和性质不变;激素作为信号分子,在 发挥完作用后被灭活 2.鉴定酶本质的实验原理和方法 (1)试剂鉴定法:利用双缩脲试剂与蛋白质作 用产生紫色反应的原理设计实验方案。 (2)酶解鉴定法   -5 考向 结合酶的本质、作用考查科学思维 1.反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量 称为活化能。如图为蔗糖水解反应能量变化 的示意图,已知H+能催化蔗糖水解。下列相 关分析错误的是 ( ) A.E1 和E2 表示活化能,X表示果糖和葡萄糖 B.H+降低的化学反应活化能的值等于E2-E1 C.蔗糖酶使E2-E1 的值增大,反应结束后X 增多 D.升高温度可通过改变酶的结构影响酶促反 应速率 2.(2023·四川成都模拟)20世纪80年代,美国 科学家切赫和奥尔特曼发现一类单链RNA 分子,可催化特定RNA的水解,并将它命名 为“核酶”。下列关于“核酶”的叙述,正确的是 ( ) A.核酶能催化两个核糖核苷酸之间氢键断裂 B.核酶为催化的化学反应提供大量的活化能 C.核酶的基本组成单位中含有非必需氨基酸 D.核酶可水解特定的 RNA 体现了酶的专 一性 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点二 酶的特性   - 1.酶具有高效性 (1)实验设计与现象分析 F 加热不能降低化学反应的活化能,但是可 以为反应提供能量。 (2)实验变量分析 2.酶具有专一性:每一种酶只能催化 化学反应。 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用: 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 051 hh ①实验步骤及结果: 序号 操作步骤 1号试管 2号试管 1 注入质量分数为3% 的可溶性淀粉溶液 2 mL — 2 注入质量分数为3% 的蔗糖溶液 — 2 mL 3 注入质量分数为2% 的 新 配 制 的 淀 粉 酶 溶液 2 mL 2 mL 4 轻轻振荡,保温5 min 60 ℃ 60 ℃ 5 加斐林试剂,轻轻振荡 2 mL 2 mL 6 水浴加热 放入50~65 ℃ 温水中约2 min 7 观察溶液颜色 砖红色 沉淀 蓝色 ②实验结论: 。 3.酶的作用条件较温和 #5 1.源于必修1 P84“相关信息”:已知胃蛋白酶的 最适pH为1.5,小肠液的pH约为7.6,胃蛋 白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗? 为 什么? .U 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 2.源于必修1 P85“科学·技术·社会”:溶菌酶 在临床上与抗生素混合使用,能增强抗生素 的疗效。原因是什么? .U 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 3.源于必修1 P82正文内容:同种酶有时会催化 不同的反应,是不是就说明酶不具有专一性? .U 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 . A (1)淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随 pH升高而不断升高。(2022·浙江卷) ( ) (2)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适 温度低。(2021·湖北卷) ( ) (3)酶具有专一性、高效性,且受温度和pH的影 响。 ( ) (4)影响酶促反应速率的因素均影响酶活性。 ( ) (5)酶活性最高时的温度适合酶的保存。 ( ) (6)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活 性。 ( )  2 1.酶的高效性 a.与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。 b.酶只能缩短达到化学平衡的时间,不改变 化学反应的平衡点。 2.酶的专一性:每一种酶只能催化一种或一类 化学反应。 物理模型———“锁和钥匙学说” 图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F 表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能 被A催化的物质。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 052 第三单元 细胞的能量供应和利用 ①在底物中加入酶 A,反应速率较未加酶时 明显加快,说明酶A能催化底物的反应。 ②在底物中加入酶B,反应速率和未加酶时相 同,说明酶B不能催化底物的反应。 3.酶促反应速率的影响因素分析 (1)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的 影响 (2)酶促反应产物浓度与反应时间的关系 曲线 (3)温度和pH对酶促反应速率的影响 ①在最适温度(pH)条件下,酶的活性最高,温 度(pH)偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。 ②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低 温只是抑制了酶的活性,酶的分子结构未被 破坏,温度升高可恢复活性。   -5 考向 围绕酶的特性考查科学思维 1.(2023·安徽马鞍山二模)某生物兴趣小组用 物质A、酶X和酶Y等相关物质做了如下实 验。据表分析,下列叙述正确的是 ( ) 组别 1 2 3 4 试剂 物质A 溶液 物质A溶 液、酶X 物质B溶 液、酶Y 物质A溶 液、酶Y 反应后 物质 物质A 物质B 物质C 物质A A.组别1与组别2对照,说明酶具有高效性 B.组别2与组别3对照,说明酶有催化作用 C.组别2与组别4对照,说明酶具有专一性 D.若物质A为多聚体,则B一定是A的单体 2.某实验小组对教材“探究酶的专一性”这一实 验进行改进,实验结果如表。已知实验用的 是市售的α-淀粉酶和蔗糖酶,α-淀粉酶的最适 温度为50~60 ℃,蔗糖酶的最适温度为45~ 50 ℃。下列相关分析错误的是 ( ) 试管 1 2 3 4 5 6 7 8 1%的淀 粉溶液 3 mL 3 mL 3 mL 1%的蔗 糖溶液 3 mL 3 mL 3 mL 1%的 α-淀粉 酶溶液 3 mL 1 mL1 mL 1%的蔗 糖酶 溶液 3 mL 1 mL1 mL 斐林 试剂 3 mL3 mL3 mL3 mL2 mL2 mL2 mL2 mL 实验 结果 - - - - + - - + 注 “+”代表有砖红色沉淀产生,“-”代表无砖红 色沉淀产生。 A.实验前需检验α-淀粉酶和蔗糖酶是否有 活性 B.滴加α-淀粉酶溶液后用同一滴管滴加蔗糖 酶溶液 C.对比5号和6号试管,说明酶具有专一性 D.本实验的酶促反应温度应设置为50 ℃ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 053 hh 考点三 实验:影响酶活性的条件   - 1.探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理 温度影响酶的活性,从而影响 ,滴加 碘液,根据 来判断酶 的活性。 (2)实验步骤、现象及结论 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。 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 水浴相同时间 在沸水中 水浴相同时间 五 取出试管,分别滴加2滴碘液,摇匀,观察现象 实验 现象 呈 呈 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件,温度过高和过低都将影响 酶的活性 2.探究pH对酶活性的影响 (1)实验原理: 。pH影响酶的活性,从而影响 氧气的生成速率,也可用 的情况来检验O2 的生成速率。 (2)步骤 实验 步骤 实验操 作内容 试管1 试管2 试管3 一 注入等量过氧 化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 续表 实验 步骤 实验操 作内容 试管1 试管2 试管3 二 注入不同 pH的溶液 1 mL 蒸馏水 1 mL 盐酸 1 mL NaOH 溶液 三 注入等量的 过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 四 观察现象 有大量 气泡产生 基本无 气泡产生 基本无 气泡产生 (3)结论:酶的催化作用需要 , 都会影响酶的活性。 . A (1)酶稀释后催化效率不变。(2022·浙江卷 改编) ( ) (2)pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀 粉,原因是酸能促进淀粉水解。 ( ) (3)探究酶的最适pH,需要在酶的最适温度条 件下进行。 ( ) (4)不同温度条件下,酶的最适pH不断改变。 ( ) (5)细胞中的各类化学反应有序进行与酶在细 胞中的分布有关。 ( )  2 1.实验材料选择方面的注意事项 (1)探 究 温 度 对 酶 活 性 的 影 响 时,不 宜 用 H2O2 作反应物,因为 H2O2 易分解,加热条 件下其分解会加快,氧气的产生速率加快,并 不能准确反映酶活性的变化。 (2)探究pH对酶活性的影响时,不宜采用淀 粉酶催化淀粉的反应,因为用作鉴定试剂的 碘液会和NaOH发生化学反应,使碘与淀粉 生成蓝色络合物的机会大大减少,而且在酸 性条件下淀粉也会被水解,从而影响实验的 观察效果。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 054 第三单元 细胞的能量供应和利用 2.实验步骤和结果检测的注意事项 (1)探究温度对酶活性的影响实验中: ①一定要让反应物和酶在各自所需的温度下 保温一段时间,再进行混合。 ②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度 时,检测试剂不可用斐林试剂代替碘液。因 为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特 定的颜色反应,而该实验中需严格控制温度。 (2)探究pH对酶活性的影响实验中: ①必须先调pH,然后再将反应物与酶混合, 否则反应物会在未调节好pH的情况下就在 酶的作用下发生反应,影响实验的准确性。 另外,本实验中也可将过氧化氢酶溶液和过 氧化氢溶液分别调至同一pH再混合,以保证 反应开始便达到预设pH。 ②不能用斐林试剂作指示剂,因为盐酸会和 斐林试剂发生反应,使斐林试剂失去作用。   -5 考向1 围绕酶促反应速率考查科学思维 1.(2023·北京海淀区一模)下图表示最适温度 下反应物浓度对酶催化反应速率的影响。下 列叙述正确的是 ( ) A.最适温度下,酶提高化学反应活化能的效 果最好 B.a点时温度升高10 ℃,曲线上升幅度会 增大 C.b点时向体系中加入少量同种酶,反应速 率加快 D.c点时,限制酶促反应速率的因素是反应物 浓度 2.(2023·浙江宁波二模)科学家采用定量分析 的方法,分别在不同温度和pH条件下测定同 一种酶的活性,结果如下图。下列叙述错误 的是 ( ) A.曲线图表示一个酶分子活性随温度、pH的 变化情况 B.A处的酶活性较低,可能是因为酶与底物 的结合概率小 C.B、C处酶活性的表现相同,都存在酶失活 的情况 D.本实验数据需要在较短时间内完成测量, 以排除时间对实验的影响 考向2 围绕影响酶活性的条件考查科学探究 3.(2023·湖南岳阳模拟)使酶活性下降或丧失 的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有 两种类型:可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的 活性能恢复)和不可逆抑制剂(与酶不可逆结 合,酶的活性不能恢复)。为探究甲、乙两种 小分子抑制剂对酶的抑制作用类型,实验小 组设计了如下实验方案,各组实验中其他条 件均相同且适宜。下列对该实验的评价,不 合理的是 ( ) 第一组:甲溶液+酶溶液→放置一段时间→ 测酶活性→透析处理一段时间→测酶活性; 第二组:乙溶液+酶溶液→放置一段时间→ 测酶活性→透析处理一段时间→测酶活性。 A.该上述两组实验有四种可能的预期实验结 果与结论 B.实验中酶活性可用一定条件下酶促反应的 速率表示 C.实验成功的前提是物质甲和乙能够自由通 过透析袋 D.第一组和第二组实验通过相互对照可得出 实验结论 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 055 hh   1.(2023·天津卷)癌细胞来源的某种酶较正常 细胞来源的同种酶活性较低,原因不可能是 ( ) A.该酶基因突变 B.该酶基因启动子甲基化 C.该酶中一个氨基酸发生变化 D.该酶在翻译过程中肽链加工方式变化 2.(2023·浙江卷)某同学研究某因素对酶活性 的影响,实验处理及结果如下:己糖激酶溶液 置于45 ℃水浴12 min,酶活性丧失50%;己 糖激酶溶液中加入过量底物后置于45 ℃水 浴12 min,酶活性仅丧失3%。该同学研究的 因素是 ( ) A.温度 B.底物 C.反应时间 D.酶量 3.(2023·浙江卷)为探究酶的催化效率,某同 学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处 理及结果如下表所示。 组 别 甲中溶液 (0.2 mL) 乙中溶液 (2 mL) 不同时间测定的相对压强(kPa) 0 s50 s100 s150 s200 s250 s Ⅰ 肝脏提 取液 H2O2 溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.010.0 Ⅱ FeCl3 H2O2 溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 Ⅲ 蒸馏水 H2O2 溶液 0 0 0 0 0.1 0.1 下列叙述错误的是 ( ) A.H2O2 分解生成O2 导致压强改变 B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍 在进行 D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性 4.(2022·广东卷)某同学对蛋白酶TSS的最适 催化条件开展初步研究,结果见表。下列分 析错误的是 ( ) 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 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 5.(2023·全国卷Ⅰ)某种观赏植物的花色有红 色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色 素种类决定的,红色色素是由白色底物经两 步连续的酶促反应形成的,第1步由酶1催 化,第2步由酶2催化,其中酶1的合成由A 基因控制,酶2的合成由B基因控制。现有 甲、乙两个不同的白花纯合子,某研究小组分 别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了 甲、乙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进 行不同的实验。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 056 第三单元 细胞的能量供应和利用 实验一:探究白花性状是由A或B基因单独 突变还是共同突变引起的 ①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发 现均无颜色变化。 ②在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混 合液变成红色。 ③将两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再 混合,混合液颜色无变化。 实验二:确定甲和乙植株的基因型 将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞 研磨液混合,发现混合液变成了红色。 回答下列问题。 (1)酶在细胞代谢中发挥重要作用,与无机催 化剂相比,酶所具有的特性是 (答出3点即可);煮沸会使细胞研 磨液中的酶失去催化作用,其原因是高温破 坏了酶的 。 (2)实验一②中,两种细胞研磨液混合后变成 了红色,推测可能的原因是 。 (3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型 是 ,乙的基因型是 ;若只将 乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研 磨液混合,则混合液呈现的颜色是 。 学习至此,请完成课时作业8 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 C 一 与实验设计有关的实验技能 一、实验设计遵循的原则 1.科学性原则 (1)选材科学性:如鉴定还原糖的实验中不 能以西瓜汁为实验材料,因为西瓜汁的红色会 干扰颜色反应。 (2)实验方法科学性:如使用双缩脲试剂时 应先加入A液,再加入B液。 2.单一变量原则和等量原则 二者是完全统一的,只不过强调的侧重点 不同,前者强调的是自变量的单一性即实验组 和对照组相比只能有一个变量,而后者强调的 是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的 无关变量,必须严格控制在适宜且等量条件下, 以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。 3.平行重复原则 为减小实验误差应进行多次实验,如探究 培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验中, 每次计数都要重复至少3次。 二、实验设计中的对照 空 白 对 照 概 念 即对照组不做任何变量处理 举 例 探究胰岛素的生理作用实验中,对小鼠 进行饥饿处理后,注射胰岛素的为实验 组,注射等量生理盐水的为对照组 自 身 对 照 概 念 即对照组和实验组在同一实验对象上 进行,不再设置新的对照组 举 例 观察植物细胞质壁分离和复原的实验 中,质壁分离状态与自然状态形成对照 条 件 对 照 概 念 即给对照组施加变量处理,但这种处理 不是实验假设所定的 举 例 探究甲状腺激素的生理作用实验中,实 验组为饲喂甲状腺激素,空白对照组为 饲喂等量生理盐水,可以再增加一组对 照组,饲喂甲状腺激素抑制剂,即条件 对照,这样可以增加实验的说服力 相 互 对 照 概 念 即不单独设置对照组,而是几个实验组 之间相互进行对照 举 例 探究温度、pH 对酶活性影响的实验 中,各组既是实验组,又是其他组的对 照组 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 057 参 考 答 案 能存在与膜泡特异性结合的受体,C正 确;高尔 基 体 在 膜 泡 运 输 中 起 着 重 要 的交通枢纽作用,D错误。 典例2:B 由题干信息可知,NH+4 的吸 收是根 细 胞 膜 两 侧 的 电 位 差 驱 动 的, 所以 NH+4 通过 AMTs进入细胞消耗 的能量不是来自 ATP,A错误。由题 图可 以 看 到,NO-3 进 入 根 细 胞 膜 是 H+的浓度梯度驱动的,进行的逆浓度 梯度运输,所以 NO-3 通过SLAH3转 运到细胞 外 是 顺 浓 度 梯 度 运 输,属 于 被动运输,B正确。铵毒发生后,H+ 在 细胞外更多,增加细胞外的NO-3 ,可以 促使 H+向细胞内转运,减少细胞外的 H+,从而 减 轻 铵 毒,C错 误。据 图 可 知,载体蛋白NRT1.1转运NO-3 属于 主动运输,主 动 运 输 的 速 率 与 其 浓 度 无必然关系;运输 H+ 属于协助扩散, 协助扩散与离子浓度在一定范围内呈 正相关,超过一定范围后不成比例,D 错误。 对点训练3:B 钙泵对Ca2+ 的运输需要 ATP,需要载体蛋白,并且为逆浓度梯 度运输,属 于 主 动 运 输,A正 确;由 图 可知,钠钙交换体对Ca2+ 的运输为逆 浓度梯度,故为主动运输,B错误;钠钙 交换体对 Na+ 的 运 输 是 顺 浓 度 梯 度, 属于协助扩散,C正确;钠钾泵 对 K+ 的运输需要能量,需要载体蛋白,并且 为逆浓度梯度转运,属于主动运输,D 正确。 对点训练4:D 寒冷信号能直接刺激皮 肤冷觉感 受 器,经 下 丘 脑 体 温 调 节 中 枢,然后由下丘脑、垂体分泌相应的激 素,促进 甲 状 腺 分 泌 更 多 的 甲 状 腺 激 素,A错误;硝酸根离子(NO-3 )可以与 I-竞争NIS,因此NO-3 能够影响I-进 入甲 状 腺 滤 泡 上 皮 细 胞,但 不 影 响 Na+运输,B错 误;钠—钾 泵 运 输 钠 离 子需要ATP提供能量,故通过主动运 输将细 胞 内 的 钠 离 子 逆 浓 度 梯 度 运 出,C错误;哇巴因是钠—钾泵抑制剂, 会抑制 Na+ 运出 甲 状 腺 滤 泡 细 胞,导 致细胞内外 Na+ 浓 度 差 变 小,钠 碘 同 向转运体运输I-时需要借助Na+的浓 度梯度产 生 的 电 化 学 势 能,因 此 哇 巴 因可抑制 甲 状 腺 滤 泡 细 胞 吸 收 碘,从 而影响甲状腺激素的合成,D正确。 第三单元 细胞的 能量供应和利用 第1课时　降低化学 反应活化能的酶 考点一　酶的本质、作用 􀪋􀪋 必备知识梳理 􀪋􀪋 1.许多化学反应 细胞质基质 2.蛋白质 RNA 氨基酸或核糖核苷酸 核糖体 细胞核 催化 (1)①—e ②—a ③—c ④—d ⑤—b (2)降低化学反应的活化能 无催化 剂时化学反应所需的活化能 无机催 化剂催化时化学反应所需的活化能 无机催化剂降低的活化能 酶催化时 化学反应所需的活化能 酶降低的活 化能 深耕教材 (1)核酶是RNA催化剂,核糖体的RNA 就是一种核酶,是催化肽键形成的酶。 (2)归纳总结———高中教材常见的酶 及作用: 酶的名称 酶的作用 淀粉酶 催化淀粉水解为麦芽糖 麦芽糖酶 催化麦芽糖水解为葡萄糖 蛋白酶 催化蛋白质水解为多肽 脂肪酶 催化脂肪水解为脂肪酸和 甘油 DNA酶 催化DNA水解为脱氧核苷酸 DNA 聚合酶 催化 DNA 复制产生子代 DNA RNA 聚合酶 催化DNA转录产生RNA 纤维素酶 分解纤维素 果胶酶 分解果胶 逆转录酶 催化RNA形成DNA单链 DNA 连接酶 将两个 DNA 片段的黏性 末端或平末端连接起来 限制酶 识别DNA中特定的核苷酸 序列并使磷酸二酯键断裂 酪氨酸酶 催化酪氨酸合成黑色素 解旋酶 催 化 DNA 复 制 过 程 中 DNA碱基间氢键的断裂 秒判正误 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)× 􀪋􀪋 命题规律探究 􀪋􀪋 1.C 根据分析E1 和E2 分别表示在没 有催化剂和加入 H+ 后蔗糖分子从常 态转变为 活 跃 态 需 要 的 能 量,称 为 活 化能,X是蔗糖水解的产物,即果糖和 葡萄糖,A正确;从图中看出E1 和E2 分别表示在没有催化剂和加入 H+ 后 蔗糖分子从常态转变为活跃态需要的 能量,所以 H+降低的化学反应活化能 的值等于E2-E1,B正确;蔗糖酶具有 高效性,使降低的活化能(E2-E1)的 值更大,但由于底物的量有限,所以 X (产物)的量不变,C错误;酶促反应存 在最适温度,所以升高温度可通过改变 酶的结构而影响酶促反应速率,D正确。 2.D 核酶能催化两个核糖核苷酸之间 的磷酸二酯键断裂,A错误;核酶能降 低化学反应的活化能,B错误;核酶是 单链RNA分子,其基本组成单位是核 糖核苷酸,C错误;核酶可水解特定的 RNA,体现了酶的专一性,D正确。 考点二　酶的特性 􀪋􀪋 必备知识梳理 􀪋􀪋 1.(1)对照 少量气泡 促进过氧化氢 H2O2 酶 复燃明显 降低活化能更 显著 更高 (2)无机催化剂(FeCl3) 过氧化氢酶 产生的气泡数目的多少 2.一种或一类 ②淀粉酶只能催化淀粉 水解,不 能 催 化 蔗 糖 水 解,酶 具 有 专 一性 深耕教材 1.不能。没有适宜的pH,胃蛋白酶活性 大大下降甚至失活,不再发挥作用。 2.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有 抗菌消炎的作用。 3.不是,酶的专一性指的是每一种酶只 能催化一种或一类化学反应,不同的 化学反应可能是同类的化学反应,故 仍说明酶具有专一性。 秒判正误 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× 􀪋􀪋 命题规律探究 􀪋􀪋 1.C 组别1没有加酶,无产物生成,组 别2加酶,有产物B的生成,组别1与 组别2对照,说明酶有催化作用,A错 误;组别2和组别3分别加入不同的底 物和不同的酶,产生了不同的产物,两 者对照,由于没有不加酶的对照组,不 能说明酶具有催化作用,B错误;组别 2和组别4加入了相同的底物,但是加 入的酶不同,结果是组别2中有产物生 成,即物质A能被酶X催化,而不能被 酶Y催化,因此组别2与组别4对照, 说明酶具有专一性,C正确;若物质 A 为多聚体,则B不一定是A的单体,如 A为淀粉,酶X为淀粉酶,则物质B为 麦芽糖(二 糖),而 淀 粉 的 单 体 为 葡 萄 糖,D错误。 2.B 实验前需检验α-淀粉酶和蔗糖酶 是否混有 还 原 糖,同 时 也 需 要 检 验α- 淀粉酶和蔗糖酶是否有活性,A正确; 滴加α-淀粉酶溶液后不可用同一滴管 滴加蔗糖 酶 溶 液,否 则 会 影 响 实 验 结 果,B错误;5号 和6号 试 管 是 同 酶 异 底物的实 验 设 计,实 验 结 果 说 明 淀 粉 酶能催化 淀 粉 的 水 解,不 能 催 化 蔗 糖 的水解,因而可说明酶 具 有 专 一 性,C 正确;本实验中温度作为无关变量,应 该保持相 同 且 适 宜,结 合 淀 粉 酶 和 蔗 糖酶的最 适 温 度 范 围,本 实 验 的 酶 促 反应温度可设置为50 ℃,D正确。 考点三　实验：影响酶活性的条件 􀪋􀪋 必备知识梳理 􀪋􀪋 1.(1)淀粉的水解 是否出现蓝色及蓝 色的深浅 (2)蓝色 无蓝色出现 蓝色 2.(1)2H2O2 过氧化氢酶 →2H2O+O2↑ 带火星的卫生香燃烧 (3)适宜的pH pH偏低或偏高 秒判正误 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ 􀪋􀪋 命题规律探究 􀪋􀪋 1.C 最适温度下,酶的活性最高,此时 酶降低化学反应所需要的活化能的效 果最好,A错误;结合题干可知题图表 示最适温度下反应物浓度对酶催化反 应速率的 影 响,此 时 酶 的 温 度 已 达 最 适温度,若在此基础上温度升高10 ℃, 曲线上升幅度会降低,B错误;限制bc 段酶促反应速率的主要因素是酶的浓 度,故b点时向体系中加入 少 量 同 种 酶,反应速 率 会 加 快,C正 确;c点 时, 限制酶 促 反 应 速 率 的 因 素 是 酶 的 浓 度,D错误。 2.A 对于一个酶分子而言,温度过高、 过酸、过碱都会使它空间结构被破坏, 不可逆地失活。题中的曲线图是研究 某种酶(涉及很多个酶分子)所得的结 果,各温度、各pH 梯度下用的酶都是 等量的同种酶分子的“群体”,在图中, A、C处的状态下,有些酶失活,有些酶 仍然具有 活 性,使 得 多 个 酶 分 子 所 在 的“群体”的活性有所降低,A错误;A 处温度过 低,酶 作 为 一 种 大 分 子 的 热 运动变慢,酶与底物的结合概率变小, 使酶促反应体系表现出酶活性降低,B 正确;B和C处酶活性的表现相同,因 为B处pH 偏低,C处pH 偏高,所以 当中有些 酶 分 子 失 活,导 致 酶 活 性 都 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -535-