专题2 考点2 酶是生物催化剂-【步步高】2024年高考生物大二轮专题复习与增分策略（新高考，浙江专用）

考点二　酶是生物催化剂 1．走出有关酶的6个误区 (1)误认为“酶的本质是蛋白质”，实际上绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，进而引申为合成的原料是氨基酸或核糖核苷酸，合成的场所是核糖体或细胞核。 (2)误认为“具有分泌功能的细胞才能产生酶”，实际上，凡是活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶。 (3)误认为“酶具有调节、催化等多种功能”，实际上酶是生物催化剂，只起催化作用。 (4)误认为“酶只在细胞内起催化作用”，实际上酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用。 (5)误认为“低温引起酶变性失活”，实际上低温影响酶的活性，但不破坏酶的结构，且低温处理后再回到最适温度条件下，仍具有高效催化活性。 (6)误认为“过氧化氢酶和加热促使过氧化氢分解的机理相同”，实际上过氧化氢酶是降低了过氧化氢分解反应的活化能，而加热是使过氧化氢分子获得能量，从常态转变为容易分解的活跃态。 2．理清酶的特性及影响因素的3类曲线 (1)酶的作用原理曲线 ①由图可知，酶的作用原理是降低化学反应的活化能。 ②若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。 (2)酶的特性曲线 ①图1中加入酶的曲线和加入无机催化剂的曲线比较表明：酶具有高效性。 ②图2中两曲线比较表明：酶具有专一性。 (3)各因素对酶促反应速率的影响曲线 ①分析图3和图4：温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。 ②分析图5：OP段的限制因素是底物浓度，P点以后的限制因素则是酶浓度。底物浓度主要是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的。 ③分析图6中的曲线，反应溶液中pH的变化不会影响酶作用的最适温度。 3．酶活性实验探究中的“三宜”“四不宜” (1)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用本尼迪特试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。 (2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用本尼迪特试剂，因为用本尼迪特试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 (3)在探究pH对酶活性的影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。 (4)在探究酶的适宜温度的实验中，“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温、常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。 4．四个角度区别酶与激素 1．(2022·浙江1月选考，17)用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于(　　) A．两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同 B．两者催化果胶水解得到的单糖不同 C．两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同 D．酶催化需要最适温度，盐酸水解果胶不需要最适温度 答案　A 解析　用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱，说明两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同，A正确；盐酸属于无机催化剂，与果胶酶相比，两者催化果胶主链水解断裂的化学键、催化果胶水解得到的单糖是相同的，B、C错误；酶和盐酸催化化学反应，若反应的过程中达到最适温度，均可以让反应更加充分，但可能酶的效果比盐酸更好，D错误。 2．(2022·浙江6月选考，10)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是(　　) A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性 C．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 D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率 答案　B 解析　低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误；淀粉酶的化学本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。 思维延伸——判断正误 (1)酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关(2018·浙江11月选考，7)(　×　) (2)将胃蛋白酶加入到pH 10.0的溶液中，其空间结构会改变(2018·浙江11月选考，7)(　√　) (3)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的(2021·全国甲，1改编)(　×　) (4)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中(经典高考题)(　√　) (5)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(经典高考题)(　√　) (6)由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性(2017·全国Ⅱ,3)(　×　) (7)在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶(2017·全国Ⅱ,3)(　×　) 题组一　考查酶的特性及曲线分析 1．(2023·浙江湖州高三模拟)脲酶能催化尿素分解为NH3和CO2。如图表示pH对两种脲酶的相对酶活性(酶活性与酶最大活性的百分比)的影响。下列叙述正确的是(　　) A．两种脲酶的最适温度相同 B．两种脲酶的空间结构部分相同 C．两种脲酶只能在碱性环境中发挥作用 D．pH为7.8时，两种脲酶催化生成NH3量相同 答案　B 解析　结合图示信息可知，该实验的自变量是酸碱度和脲酶的种类，因变量是相对酶活性的变化，但根据实验数据不能分析出两种脲酶的最适温度相同，A错误；脲酶能催化尿素的分解，即均能以尿素作为底物，据此可推测，两种脲酶的空间结构部分相同，B正确；pH为7.8时两种脲酶的相对酶活性相同，但不能说明此时两种酶活性相同，因而催化生成的NH3量不一定相同，D错误。 2．(2023·杭州临安中学高三一模)如图1表示H2O2酶活性受pH影响的曲S线，图2是在最适温度下pH＝b时H2O2分解产生的O2量的变化曲线。若反应过程中改变某一初始条件，下列叙述正确的是(　　) A．pH＝c时，e点下移，d点不动 B．pH＝a时，e点下移，d点左移 C．温度降低时，e点不变，d点右移 D．H2O2量增加时，e点上移，d点不变 答案　C 解析　pH＝c时，酶变性失活，但H2O2在常温下也能缓慢分解，所以e点不变，d点右移，A错误；pH＝a时，酶活性下降，酶促反应速率减慢，反应时间延长，d点右移，e点为O2生成量，底物量不变，e点不变，B错误；图2表示在最适温度下，H2O2分解产生的O2量随时间的变化，温度降低时，酶活性下降，酶促反应速率减慢，但底物量不变，所以e点不变，d点右移，C正确；底物(H2O2量)增加时，化学反应的平衡点升高，到达化学反应平衡点所需要的时间延长，即e点上移，d点右移，D错误。 题组二　考查酶的相关实验分析 3．(2023·嘉兴高三二模)某学习小组进行关于酶的相关实验。实验分组如表，所有试管在37 ℃环境下静置30分钟后，加还原糖检测试剂水浴加热，观察实验结果。 试剂 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 1 %淀粉溶液 4 mL 4 mL 4 mL 蒸馏水 1 mL 4 mL 4 mL 5 mL 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL － 唾液 － 1 mL － － 1 mL － 下列叙述错误的是(　　) A．若3号试管出现弱阳性反应，则可能是淀粉溶液受污染 B．若4号试管出现阳性反应，则1号试管的阳性结果不能采信 C．若3～6号试管皆不出现阳性反应，则1、2号试管结果能证明酶具有专一性 D．若3～6号试管皆不出现阳性反应，则1、2号试管中阳性反应程度可能不同 答案　C 解析　3号试管加入的是1 %淀粉溶液和蒸馏水，理论上不会发生淀粉的水解，若3号试管出现弱阳性反应，则可能是淀粉溶液受污染了，A正确；4号试管加入的是蒸馏水和淀粉酶溶液，1号试管中加入的是1 %淀粉溶液和淀粉酶溶液，理论上4号试管没有底物淀粉，无法出现显色反应，若4号试管出现阳性反应，则1号试管的阳性结果不能采信，B正确；1号试管加入的是1 %淀粉溶液和淀粉酶溶液，2号试管加入的是1 %淀粉溶液和唾液，唾液中也含有淀粉酶，即1、2号试管的底物和酶均相同，无法证明酶的专一性，C错误；若3～6号试管皆不出现阳性反应，即排除了无关变量对本实验的影响，由于1和2号试管中加入的物质有效成分均为淀粉酶，但是含量无法比较，故催化效果也不一定相同，即1、2号试管中阳性反应程度可能不同，D正确。 4．(2023·台州高三二模)某兴趣小组探究不同温度条件下两种淀粉酶的活性，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．本实验的自变量是温度 B．酶A的最适温度低于酶B C．测量相对值可以是淀粉的剩余量 D．本实验所用的检测试剂是本尼迪特试剂 答案　C 解析　由图示可知，本实验的自变量是温度和酶的种类，A错误；最适温度之前，随着温度的升高，酶活性增强，底物(淀粉)的剩余量减少，超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降低，底物(淀粉)的剩余量增多，与图示相符，故测量相对值可以是淀粉的剩余量；据图可知，40 ℃时加入酶B的淀粉剩余量最少，故酶B的最适温度是40 ℃左右，酶A从图示中无法判断其最适温度，B错误，C正确；淀粉酶催化淀粉的反应产物是还原糖，用本尼迪特试剂检测需要热水浴加热，会改变实验的温度，故本实验所用的检测试剂不能是本尼迪特试剂，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$