10 必修1 第2单元 第8讲 酶和ATP-【高考DNA解码】2026年高考生物一轮总复习教师用书word（不定项版）

色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第8讲 酶和ATP ⊙课标要求》1.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 到环境因素（如H和温度等）的影响。2.活动：探究酶催化的专一性、高效性 及影响晦活性的因素。3.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 考点1酶的作用、本质和特性 夯实必备知识 一、酶的作用和本质 1.酶的催化作用的实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解。 ()方法步骤 自然状态几乎不分解，起对照作用 过氧 90℃水浴有少量气泡，表明加热能促进过氧化 化氢 在不 氢分解，提高反应速率 同 产生较多小气泡，点燃的卫生香 件下 加FCl溶液 的分 复燃不明显 解 加肝脏研磨液 产生大量较大气泡，肝脏内含过氧 化氢酶，点燃的卫生香复燃明显 (2)实验过程的变量及对照分析 定义人为控制的对实验对象进行处理的 因素 ①自变量 举例 温度和催化剂（加热、加F:Cl溶液、 加肝脏研磨液) 定义 因自变量改变而变化的变量 ②因变量 举例 H,0,分解速率 观测气泡产生的多少：点燃的卫生香的 指标燃烧情况 定义除白变量外，实验过程中还存在 些对实验结果造成影响的可变因素 ③无关变量 举例反应物浓度和反应时间等 控制保持一致且适宜等 3)实验结论 1/33 ·独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 一1、2号试管对照：说明加热能促进过氧化氢的分解， 提高反应速率 一1、4号试管对照：酶具有催化作用.同无机催化剂一样 都可加快化学反应速率 一-3、4号试管对照：酶具有高效性同无机催化剂相比， 酶降低活化能的作用更显著，催化 效率更高 2.酶的催化作用机理 ()活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 (2)酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。 (③)意义：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，使细胞代谢能在温 和条件下快速有序地进行。 (④)酶作用原理曲线分析 ↑能量 话化态 初态 反应物A 终态 产物P 反应过程 ①无酶催化的反应曲线是乙，有酶催化的反应曲线是甲。 ②ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能；ba段的含义是酶 降低的活化能。 ③该反应中，若将酶催化改为无机催化剂催化，则b点在纵轴上将向上移动。 用加热的方法不能降低反应所需活化能，但会提供能量。 3.酶本质的探究历程（连线） 科学家 主要观点或成就 a.引起发酵的是酵母菌细胞中的某些 ①巴斯德 物质，但这些物质只有在酵母菌细 胞死亡并裂解后才能发挥作用 ②李比希 b.少数RNA也有生物催化功能 。从酵母细胞中提取出引起发酵的物 ③毕希纳 质一酿酶 d.从刀豆种子中提取出脲酶 ④萨姆纳 “.证明脲酶的化学本质和作用 ⑤切赫和 奥尔特曼 工糖类变酒精必须有酵母活细胞参与 提示：①f②-a③c ④d、e⑤-b 2/33 独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2XXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 4. 酶的作用和本质 本质下绝大多数是蛋白质，少数是RNA 合成原料氨基酸或核糖核苷酸 合成场所核糖体、细胞核等 南 作用场所细胞内外或生物体外 来源一般情况下，活细胞都能产生酶 功能○具有生物催化作用 二、酶的特性 1.酶具有高效性 (①)原因：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 (2)意义：使细胞代谢快速进行。 3)数学模型： 加酶加无机催化剂 h.平衡点 未加催化剂 时间 ①曲线丑与b对比说明酶具有高效性。 ②曲线a与c对比说明酶具有催化作用。 2.酶具有专一性 (1)定义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (2)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。 3)物理模型： g D◇ 说明：图中A表示酶，B表示被A催化的底物（或反应物，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。 3.酶的作用条件较温和 3/33 ◆独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 0最适温度温度 芭o最适pHp时 (1)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适温度和p条 件下，酶的活性最高。 2)高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。在0℃左 右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，温度适宜时，酶的活性会升高。 因此，酶制剂适宜在低温条件下保存。 [教材隐性知识] 1.(人教版必修1Ps2探究·实践已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH 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？ 提示：不能。因为没有了适宜的H,胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发 挥作用 2.(人教版必修1Ps5科学·技术·社会)溶菌酶能够溶解细菌的 ,具 有抗菌消炎的作用。在临床上与 混合使用，能增强该物质的疗效。 提示：细胞壁抗生素 ●[深化拓展] 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线 0 底物浓度 酶浓度 甲（在静量一定的情况下）乙（在底物足量的情况下） 4/33 独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 -B(酶量多) A(酶量少) 底物浓度 丙 ①)图甲：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增 加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。 (2)图乙：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正比。 (③)图丙：在其他条件适宜的情况下，酶量增加，酶促反应的底物饱和时对应的 曲线上的a点应向右上方移（对应b点位置。 (④)温度、pH是通过影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率 的：而底物浓度和酶浓度是通过影响底物分子与酶分子接触的概率，进而影响酶 促反应速率的。 >澄清概急 1.酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。 (X) 提示：酶的作用机理是降低化学反应的活化能。 2.酶在催化反应完成后立即被分解。 (×) 提示：酶是催化剂，其在催化反应完成后不会被分解。 3.酶在细胞内、内环境和体外都能发挥催化作用。 (√) 4.胃蛋白酶发挥作用时伴随着ADP的生成。 (X) 提示：胃蛋白酶可以分解蛋白质，蛋白质的水解不消耗ATP,不会伴随着ADP 的生成。 5.酶的活性受温度的影响，温度过高或过低都会使酶失活，温度不同，酶的活 性也不同。 (X) 提示：低温使酶的活性受到抑制，高温因酶的空间结构被破坏而失活：在最适温 度的两侧可能存在两个温度对应的酶的活性相同。 6.酶制剂适宜在最适温度和最适p条件下保存。 (X) 提示：酶制剂应在低温和最适pH条件下保存。 达成学科素养 1.如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据 图分析： 5/33 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A酶 B酶 时间 ()A、B两种酶的化学本质是否相同？理由是 (2)B酶活性改变的原因是 提示：()不相同。A酶的酶活性不受蛋白酶影响，其化学本质不是蛋白质而是 RNA:B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质 (2)B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 2.酶抑制剂有两类，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶 对底物的催化效应，如模型A所示；非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他 位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性， 如模型B所示。 抑制剂 底物 活性 活性部位底物Q 抑制剂力 酶 酶 模型A 模型B (①)结合图示信息判断：高温、过酸、过碱对酶活性的影响与 的作用相同，通过增加底物浓度的方法可以降低或解除 对酶的抑制作用。 (2)研究发现某氨基酸能降低酶G的活性。请设计实验探究该氨基酸降低酶G活 性的作用方式属于模型A还是模型B。 ①实验思路： ②预期实验结果及结论： 6/33 独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 提示：(1)非竞争性抑制剂（模型B)竞争性抑制剂（模型A) (2)①在酶G量一定且底物浓度合适的反应体系中加入某氨基酸，同时不断提 高底物浓度，测定酶促反应速率变化②若酶促反应速率在一定范围内随底物浓 度升高而加快，则说明该氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型A;若酶促反应 速率不发生变化，则说明该氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型B 评价迁移应用 )考向1酶的作用、本质和特性 1.(链接人教版必修1P8、P84正文)细胞代谢离不开酶的催化。下列关于酶的叙 述，错误的是() A.低温和高温抑制酶活性的原因不同，高温可能导致酶变性 B.一般情况下，酶在反应前后的化学性质和含量不变 C.酶在催化反应的过程中不改变化学反应的活化能 D.pH会影响酶的空间结构，进而影响酶的活性 C[低温和高温抑制酶活性的原因不同，低温抑制酶的活性，而高温使酶发生 空间结构的改变，可能导致酶变性，A正确：酶是生物催化剂，不参与化学反应， 只是起催化作用，在反应前后的化学性质和含量不变，B正确：酶作用的原理是 降低化学反应的活化能，C错误：过高或过低都会改变酶的空间结构，进而 降低酶的活性，D正确。】 2.(链接人教版必修1Pg-s0思考·讨论)核酶是具有催化功能的小分子RNA, 通过催化靶位点RNA链中化学键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子，从而 阻断靶基因的表达。下列说法错误的是() A.核酶含C、H、O、N、P五种大量元素，基本单位是核糖核苷酸 B.核酶的催化活性不受温度和酸碱度的影响 C.核酶通过特异性裂解靶RNA的磷酸二酯键起作用 D.核酶可用于治疗由DNA病毒引起的肝炎 B[核酶是RNA分子，故核酶含C、H、O、N、P五种大量元素，基本单位是 7/33 独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 核糖核苷酸，A正确：酶具有专一性、高效性和作用条件温和的特性，酶的活性 易受温度和酸碱度的影响，B错误；核酶能够在特定位点切断RNA,使得RNA 的磷酸二酯键断开，从而失去活性，C正确：由分析可知：核酶特异性地剪切底 物RNA分子，可阻断基因的表达，故核酶可用于治疗由DNA病毒引起的肝炎， D正确。1 D考向2影响酶活性的因素 3.(链接人教版必修1P4正文)脲酶是一种能使尿素分解成NH3和CO2的蛋白 酶。如图表示pⅡ对两种脲酶的酶活性（相对值的影响。下列叙述错误的是(） 1001 植物刀豆脲酶 海洋细菌脲酶 80 60 到 0 7.07.27.47.67.88.08.28.48.68.89.0 A.酶活性可用单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量来表示 B.该实验中有两个自变量，一个因变量 C.该实验中，在植物刀豆脲酶和海洋细菌脲酶各自的最适H条件下，两种酶 的相对酶活性均最高 D.若将pH从13下降到8，推测海洋细菌脲酶的活性先下降后升高 D「酶活性可用单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量来表示，A正确。该 实验中的自变量为H和脲酶种类，因变量为酶活性，B正确。该实验中，在最 适pH条件下，两种酶的相对酶活性均最高，C正确。pH为13时，海洋细菌脲 酶的空间结构可能已遭到破坏，酶已变性失活，若将pH从13下降到8，其酶 活性不变（失活），D错误。] 4.(2024·广东四校联考)科研人员从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q, 为了探究该酶的最适温度，进行了相关实验，实验结果如图甲所示；图乙为酶Q 在60℃下催化一定量的底物时，生成物的量随时间变化的曲线。下列分析不正 确的是() 8/33 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 02030405060温度1℃0 时间T 甲 A.由图甲可知，该种微生物适合在较高的温度环境中生存 B.增加图甲各温度的实验组数，可使得到的最适温度范围更精准 C.图乙实验中若升高温度，酶Q的活性不一定升高 D.图乙中，在2时增加底物的量，酶Q的活性不变 B[由图甲可知，温度较高时，底物的剩余量减少，故酶活性较高，说明该种 微生物适合在较高的温度环境中生存，A正确：图甲各温度的实验组数，随温度 升高，酶的活性一直在增强，没有出现下降的趋势，故不能得到酶活性的最适温 度范围，需要再增加温度范围，减小温度梯度，才可使得到的最适温度范围更精 准，B错误；由于不能确定该酶的最适温度，故图乙实验中若升高温度，酶Q 的活性不一定升高，C正确：酶活性受温度和H的影响，与底物的量无关，故 图乙中，在2时增加底物的量，酶Q的活性不变，D正确。】 考点2（探究·实践）探究酶的专一性和影响酶活性的条件 落实实验基础 一、酶促反应和酶活性 1.酶促反应：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 2.酶活性 ()定义：酶催化特定化学反应的能力。 (2)表示方法：可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。 二、探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 1.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。 (②)在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还 原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 2.实验步骤 试管编号 2 9/33 独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教铺专家 注入可溶性淀粉溶液 2 mL 注入蔗糖溶液 一 2 mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 60℃水浴保温5mim 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 沸水浴煮沸1min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 3.实验结论及分析 )实验结果：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：淀粉酶只能催化淀粉水 解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。 (2)该实验的自变量是底物的种类；因变量是底物是否被淀粉酶水解。本实验设 计思路是探究同一种酶是否能催化不同底物水解。 三、探究温度对酶活性的影响 1.实验原理 ()反应原理 淀粉淀粉黄，麦芽糖 碘液 碘液 蓝色 不出现蓝色 (2)鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，根据是香出 现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 2.实验步骤与现象 试管编号 试管1 试管1' 试管2 试管2 试管3 试管3 1mL淀 2mL淀 1mL淀 2mL淀 1mL淀 2mL淀 实 粉酶溶液 粉溶液 粉酶溶液 粉溶液 粉酶溶液 粉溶液 验 放入0℃冰水中约5 放入60℃热水中约5 放入100℃热水中约 步 min min 5min 骤 将试管1与1'内的液 将试管2与2'内的液 将试管3与3'内的液 10/33 独家授权侵权必究·