2026届高三生物一轮复习课件第08讲 降低化学反应活化能的酶

该高中生物学高考复习课件聚焦“降低化学反应活化能的酶”专题，覆盖酶的作用本质特性、影响酶促反应速率的因素及相关探究实验三大核心考点，严格对接新课标“说明酶的作用及影响因素”“探究酶的特性”要求。通过考频统计分析，明确“酶的特性及其影响因素”在选择与非选择题中均为高频考点（考频19/13），归纳出实验分析、曲线解读等常考题型，构建系统复习框架。 课件亮点在于高考真题深度融入与探究实践能力培养，精选2024浙江选考、2023广东卷等真题，通过“变量控制”“曲线分析”等科学思维方法解析典型题型，如温度对酶活性影响实验中“先处理再混合”的设计原则。结合“锁钥学说”“诱导契合学说”强化生命观念，助力学生掌握实验结论推导与答题规范，为教师提供精准考点突破方案，提升复习效率。

淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用。材料用具，质量分数为3%的蔗糖溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。新配置的质量分数为2%的阿尔法淀粉酶溶液。非林试剂甲液、非林试剂乙液、试管架、试管试管家、大烧杯、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、量筒、小烧杯、滴管、温度计、铁架台。取两支洁净的试管分别编号，向一号试管内加入两毫升可溶性淀粉溶液，向二号试管内加入2毫升蔗糖溶液。再向两支试管内分别加入两毫升新鲜的淀粉酶溶液。轻轻震荡两支试管，使试管内的液体混合均匀。将试管下半部进到60度左右的热水中，保温五分钟。取出试管，将非林试剂甲液和乙液等量混合均匀后。分别取2毫升加入试管中。边加入边轻轻振荡试管。将两支试管放进盛有热水的大烧杯中用酒精灯加热煮沸一分钟，观察两支试管内的变化。观察到一号试管内出现砖红色沉淀，二号试管内无明显变化。实验结论，淀粉酶能够催化淀粉水解，而对蔗糖没有催化作用，因此淀粉酶只能催化特定的化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性。 探究PH对过氧化氢酶活性的影响。实验用品，新鲜的20%的肝脏研磨液，3%的过氧化氢溶液，0.01摩尔每升的盐酸，0.01摩尔每升的氢氧化钠溶液、蒸馏水。试管架试管对三支洁净的试管进行编号，分别为123，向各试管内分别加入2毫升过氧化氢溶液。再分别向123号试管中加入一毫升蒸馏水、一毫升盐酸、一毫升氢氧化钠溶液，并混合均匀。向三支试管中分别加入两滴新鲜的肝脏研磨液。并轻轻震荡。静置一分钟，观察各试管内气泡产生的量。观察到一号试管内产生了大量气泡，说明此PH条件下有大量的过氧化氢被催化分解。二号、三号试管内只产生了少量气泡，说明此PH条件下只有少量过氧化氢被分解。实验结论，溶液的DH可以影响酶的活性，在适宜的DH条件下，酶的活性高，PH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 第三单元细胞的能量供应和利用 第08讲 降低化学反应活化能的酶 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pH和温度等)的影响 2.探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的条件 本章命题综合性较强,常联系多个知识点并配合曲线图、柱状图、表格等,以生产生活中的应用为出发点,综合考查学生分析数据、解读图形、获取信息、分析问题并解决问题的能力以及根据实验结果得出结论的推理能力等。 考情分析 1.酶的作用、本质和特性 2.影响酶促反应速率的因素 3.酶的相关探究实验 2024 河北 T2 2022 湖南 T3 2022 重庆 T7 2024 广东 T15 2023 辽宁 T19 2023 广东 T1 2021 海南 T11 2020 北京 T4 2022 全国乙 T4 2022 广东 T13 2021 湖北 T21 考频统计 知识点 知识点 酶的本质和作用 酶的特性及其影响因素 考频 考频 14 19 题型 选择题 13 13 题型 非选择题 1 6 考查难度 易 √ 考查难度 中 √ √ 考查难度 难 √ 复习建议: (1)重视教材基础知识,提升迁移能力。 (2)掌握实验设计的基本思路,灵活应对酶的相关探究实验题,能够根据实验结果推测实验结论,从而提升自己的实验探究能力。 复习脉络 一 二 酶的作用、本质和特性 影响酶促反应速率的因素 三 酶的相关探究实验 考点一 酶的作用、本质和特性 一、细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。 考点一 酶的作用、本质和特性 场所:细胞质基质 控制中心:细胞核 比较过氧化氢在不同条件下的分解 二、酶在细胞代谢中的作用 目的要求: 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用。 材料用具: 新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液。量筒,试管,滴管,试管架,卫生香,火柴,酒精灯,试管夹,大烧杯,三脚架,陶土网,温度计。新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为3.5%的FeCl3溶液。 考点一 酶的作用、本质和特性 比较过氧化氢在不同条件下的分解 方法步骤: 1.取4支洁净的试管,分别编上序号1、2、3、4,向各试管内分别加入2mL过氧化氢溶液,按序号依次放置在试管架上。 2.将2号试管放在90 左右的水浴中加热,观察气泡冒出的情况,并与1号试管作比较。 3.向3号试管内滴入2滴FeCl3溶液,向4号 试管内滴入2滴肝脏研磨液,仔细观察,并 记录实验结果。 4.立即将点燃的卫生香分别放入3号和4号 试管内液面的上方,仔细观察,并记录实验 结果。 考点一 酶的作用、本质和特性 比较过氧化氢在不同条件下的分解 讨论: ①与1号试管相比,2号试管出现什么不同的现象?这一现象说明什么? 现象:与1号试管相比,2号试管产生的气泡多 结论一:过氧化氢在常温下不易分解,而加热能促进其少量分解。 ②在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗? 不能; 细胞代谢的催化方式应该是较温和而保证高效的 ③ 3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么? 结论二:Fe3+和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解。 考点一 酶的作用、本质和特性 比较过氧化氢在不同条件下的分解 讨论: ④ 3号试管与4号试管相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么? 已知:每滴FeCl3溶液中的Fe3+数,大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。 结论三:与Fe3+相比,过氧化氢酶的催化效率更高 ⑤ 为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要? 细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。 【思考】:一个严谨的实验该如何来设计?有哪些因素是我们必须要考虑的? 变量:实验过程中的变化因素 自变量:人为控制的对实验对象进行处理的因素 因变量:因自变量改变而变化的变量 考点一 酶的作用、本质和特性 实验过程中存在的其他一些会对实验结果造成影响的可变因素,如上述实验中的:反应物浓度、反应时间 无关变量: 自变量 因变量 无关变量 无关变量要相同且适宜 控制变量和设计对照实验 除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验。 对照组 实验组 空白对照组 考点一 酶的作用、本质和特性 为什么加热、FeCl3、H2O2酶能加快化学反应? 他们的原理一样吗? 加热能促进过氧化氢分解,是因为加热使过氧化氢分子得到了能量,从常态转变为容易分解的活跃状态。 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称为活化能。 考点一 酶的作用、本质和特性 活化能 酶 活化能 考点一 酶的作用、本质和特性 Fe3+和过氧化氢酶能促进过氧化氢分解,它们没有给过氧化氢分子提供能量,而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。 为什么加热、FeCl3、H2O2酶能加快化学反应? 他们的原理一样吗? 如果把化学反应比作驾车翻越一座高山,“加热”相当于给汽车加大油门,用催化剂则相当于帮司机找到穿山的隧道。 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。 正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。 考点一 酶的作用、本质和特性 酶到底是什么物质呢? 19世纪以前,人们还不知道酶为何物。19世纪以后,随着对酿酒中发酵过程的深入研究,科学家才逐渐揭开了酶的“面纱”。 我国早在4000多年前的夏禹时代,就掌握了酿酒技术。1716年 《康熙字典》收录了酶字,并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就 是现在所说的酵母。 考点一 酶的作用、本质和特性 19世纪,酿酒业在欧洲经济中占有重要地位。但是,酿出的葡萄酒经常莫名其妙地变酸。受这一问题困扰,科学界非常重视对发酵过程的研究。当时人们已经知道,酿酒就是让糖类通过发酵变成酒精和二氧化碳。糖类是怎么变成酒精的呢?许多化学家都相信这是一个纯化学过程,与生命活动无关。 1857年,法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察,提出酿酒中的 发酵是由酵母菌细胞的存在所致,没有活细胞的参与,糖类是不可 能变成酒精的。 考点一 酶的作用、本质和特性 德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是酵母 菌细胞中的某些物质,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。 考点一 酶的作用、本质和特性 结束这一争论的是德国化学家毕希纳。 他把酵母菌细胞放在石英砂中用力研磨, 加水搅拌,再进行加压过滤,得到不含 酵母菌细胞的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖, 一段时间后就冒出气泡,糖液居然变成了酒。这一 结果与糖液中含有活酵母菌细胞是一样的。他将酵 母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。 毕希纳虽然从细胞中获得了含有酶的提取液,但是提取液中还含有许多其他物质,无法直接对酶进行鉴定。有些科学家推测酶是蛋白质,并试图将酶从提取液中分离出来,得到纯酶,但由于技术上的困难都未成功。因此,酶究竟是什么物质,仍然是不解之谜。 1926年美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取纯脲酶, 在用丙酮作溶剂的提取液中出现了结晶,然后他又 用多种方法证明脲酶是蛋白质。后来,科学家又相 继证明胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶都是蛋白质。 考点一 酶的作用、本质和特性 【思考】酶一定是蛋白质吗? 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。 结合生物学史中的研究结论,给酶下一个比较完整地定义: 考点一 酶的作用、本质和特性 酶的来源: 酶的作用: 酶的本质: 活细胞 生物催化 绝大多数是蛋白质,少数为RNA 有机物 考点一 酶的作用、本质和特性 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数为RNA。 产生场所:活细胞。 合成原料:氨基酸或核糖核苷酸。 合成场所:核糖体或细胞核(真核生物)、拟核(原核生物)。 实验验证:蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色,RNA与吡罗红染液呈红色。 三、酶的本质 考点一 酶的作用、本质和特性 四、酶的特性: 酶的催化作用与无机催化剂有什么不同呢? 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。 酶的催化效率一般是无机催化剂的107~1013倍。 A B C A、B曲线比较,说明酶具有_ A、C曲线比较,说明酶具有_ 高效性 催化作用 酶的高效性必须与无机催化剂进行对照才能得出。 与空白对照只能得出酶具有催化作用。 酶作为催化剂,只改变化学反应的速率,不改变平衡点。 酶反应前后自身性质和数量不变。 酶具有高效性 考点一 酶的作用、本质和特性 四、酶的特性: 无机催化剂催化的化学反应范围比较广。例如,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。 酶能像无机催化剂一样,催化多种化学反应吗? 酶具有高效性 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 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。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。 考点一 酶的作用、本质和特性 四、酶的特性: 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 目的要求: 探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 材料用具: 质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液。质量分数为3%的可溶性淀粉溶液,质量 分数为3%的蔗糖溶液,斐林试剂,热水。试管,大烧杯,量筒,滴管,温度计, 试管夹,三脚架,陶土网,酒精灯,火柴。 考点一 酶的作用、本质和特性 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 方法步骤: 1.取两支洁净的试管,编上号,然后按照下表中序号1至序号3的要求操作。 2.轻轻振荡这两支试管,使试管内的液体混合均匀,然后将试管的下半部浸到60 左右的热水中,保温5min。 3.取出试管,各加入2mL 斐林试剂(边加入斐林试剂,边轻轻振荡这两支试管,以便使试管内的物质混合均匀)。 4.将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中,用酒精灯加热,煮沸1 min。 5.观察两支试管内 的溶液颜色变化。 序号 1 2 3 项目 注入可溶性淀粉溶液 注入蔗糖溶液 注入新鲜的淀粉酶溶液 试管1 2ml —— 2ml 试管2 —— 2ml 2ml 单击此处编辑母版标题样式 考点一 酶的作用、本质和特性 考点一 酶的作用、本质和特性 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 【思考】:能不能将实验中的斐林试剂换成碘液? 不能, 因为碘液只能鉴定淀粉存在与否,没有淀粉时碘液不会变蓝色,碘液遇到蔗糖时也不会变蓝色,因此不能用碘液检测淀粉是否只被淀粉酶水解。 过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解,不能催化其他化学反应。脲酶除了催化尿素分解,对其他化学反应也不起作用。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的专一性是分不开的。 酶具有专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 单击此处编辑母版标题样式 考点一 酶的作用、本质和特性 加入酶B和无酶条件下的反应速率相同,而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快,说明酶B对该反应无催化作用,进一步说明酶具有专一性。 锁钥学说:整个酶分子的天然构象具有刚性结构,酶表面具有特定的形状,酶与底物的关系就像锁和钥匙。 诱导契合学说:酶表面没有一种与底物互补的固定形状,只是由于底物的诱导才形成了互补形状,从而有利于底物与之结合。 探究酶的专一性 设计思路 一种酶作用于不同底物; 不同酶作用于一种底物。 例如:淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 检测底物是否发生变化 例如:淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用 检测底物是否发生变化 考点一 酶的作用、本质和特性 酶具有高效性 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。 酶具有专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应。 酶起催化作用需要怎样的条件呢? 考点一 酶的作用、本质和特性 四、酶的特性: 细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性(enzyme activity)。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。若细胞生活的环境条件发生改变,酶活性会怎样变化呢? 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 影响酶活性的条件 酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。 酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。 反应速率可以用单位时间内、单位体积中底物(反应物)的减少量或产物(生成物)的增加量来表示。 考点一 酶的作用、本质和特性 在初中做消化酶实验时,需要控制温度等实验条件。 不同消化液的 pH 不一样。 唾液的 pH为 6.2 ~ 7.4,胃液的 pH 为 0.9 ~ 1.5,小肠液的pH为7.6。 温度和pH等实验条件会不会影响酶的活性? 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 影响酶活性的条件 探究一:温度对酶活性的影响 实验思路: 设置一系列温度梯度 在各自温度下分别处理酶和底物,再混合。 再在各自温度下保温,检测底物的分解情况。 考点一 酶的作用、本质和特性 实验选材: 要考虑到温度对材料本身的影响 不能选择过氧化氢和过氧化氢酶为实验材料 过氧化氢在加热的条件下分解加快,会影响实验结果。 建议使用淀粉酶探究温度对酶活性的影响 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 探究一:温度对酶活性的影响 考点一 酶的作用、本质和特性 影响酶活性的条件 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 【思考1】:为什么要先将底物和酶控制到预设温度,再混合反应? 酶具有高效性,酶和底物混合,没有到对应温度,就已发生反应,降低了实验的说服力。 “先处理再混合” 考点一 酶的作用、本质和特性 探究一:温度对酶活性的影响 【思考2】能否用斐林试剂检测淀粉是否水解? 斐林试剂与还原糖发生颜色反应需要加热, 会对本实验的自变量干扰 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 影响酶活性的条件 探究二:pH对酶活性的影响 实验思路: 设置一系列pH梯度 在调节好的pH下处理酶一段时间,再将底物与酶混合。 检测底物的分解情况。 考点一 酶的作用、本质和特性 实验取材: 不能选用淀粉酶探究pH值对酶活性影响 要考虑到pH对材料本身的影响 酸能催化淀粉水解 建议使用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 影响酶活性的条件 探究二:pH对酶活性的影响 考点一 酶的作用、本质和特性 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 03 酶的特性 影响酶活性的条件 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 影响酶活性的条件 探究二:pH对酶活性的影响 考点一 酶的作用、本质和特性 【思考1】:为什么要先调酶的pH,再加底物混合反应? 酶具有高效性,如果先将酶和底物混合,在控制pH前就已经发生了反应,会影响实验结果。 “先处理再混合” 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 总结探究温度、pH对酶活性影响的实验结果 在最适温度(B点)时、最适pH(P点)时酶的活性最高。 超过或低于该点,酶的活性均明显降低。 高温、低温、过酸、过碱对酶活性的影响相同吗? 考点一 酶的作用、本质和特性 高温(C点),会破坏酶的空间结构,使酶永久失活。低温(A点)时,酶的活性低,但酶的空间结构稳定,并未失活,在适宜的温度下酶的活性会升高。过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。 酶制剂适宜在低温下保存。 由此可看出酶的作用条件有什么特点? 温度过高、过低;pH过酸、过碱都会影响酶的活性 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 酶具有高效性 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。 酶具有专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 酶的作用条件温和 温度过高、过低;pH过酸、过碱都会影响酶的活性 考点一 酶的作用、本质和特性 四、酶的特性: 1.(2024 连云港联考)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、处理及结果如表所示。下列叙述错误的是 组别 组别 甲中溶液 (0.2 mL) 甲中溶液 (0.2 mL) 肝脏提取液 FeCl3 蒸馏水 乙中溶液(2 mL) 乙中溶液(2 mL) H2O2溶液 H2O2溶液 H2O2溶液 不同时间测定的相对压强(kPa) 0 s 0 0 0 不同时间测定的相对压强(kPa) 50 s 9.0 0 0 不同时间测定的相对压强(kPa) 100 s 9.6 0.1 0 不同时间测定的相对压强(kPa) 150 s 9.8 0.3 0 不同时间测定的相对压强(kPa) 200 s 10.0 0.5 0.1 不同时间测定的相对压强(kPa) 250 s 10.0 0.9 0.1 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 组和 组反应已结束而 组仍在进行 D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性 组别 组别 甲中溶液 (0.2 mL) 甲中溶液 (0.2 mL) 肝脏提取液 FeCl3 蒸馏水 乙中溶液(2 mL) 乙中溶液(2 mL) H2O2溶液 H2O2溶液 H2O2溶液 不同时间测定的相对压强(kPa) 0 s 0 0 0 不同时间测定的相对压强(kPa) 50 s 9.0 0 0 不同时间测定的相对压强(kPa) 100 s 9.6 0.1 0 不同时间测定的相对压强(kPa) 150 s 9.8 0.3 0 不同时间测定的相对压强(kPa) 200 s 10.0 0.5 0.1 不同时间测定的相对压强(kPa) 250 s 10.0 0.9 0.1 √ 三组中的H2O2溶液均为2mL,则最终产生的相对压强应相同据表可知,250s时 组反应已结束,但 组和 组压强仍未达到 组的终止压强,故250s时 组和 组反应仍在进行,C错误。 2.(2025 河南适应性演练)大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中的复合体A均由RNA和蛋白质组成,具有催化活性。下列实验组合中,能推出“大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性,但单独蛋白质组分无催化活性”这一结论的是 ①大肠杆菌复合体A经核糖核酸酶处理后,丧失催化活性 ②大肠杆菌复合体A经蛋白水解酶处理后,仍有催化活性 ③从大肠杆菌复合体A中分离的蛋白质组分,没有催化活性 ④通过体外转录得到大肠杆菌复合体A中的RNA,具有催化活性 ⑤大肠杆菌复合体A的RNA与枯草芽孢杆菌复合体A的蛋白质组装成的复合体,具有催化活性 A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②④ √ 三组中的H2O2溶液均为2mL,则最终产生的相对压强应相同据表可知,250s时 组反应已结束,但 组和 组压强仍未达到 组的终止压强,故250s时 组和 组反应仍在进行,C错误。 ①实验说明单独的蛋白质组分无催化活性,也可以说明RNA是复合体A催化活性所必需的,因为如果RNA被降解,复合体就失去了催化活性,但这并不能直接证明单独的RNA有催化活性,因为可能是RNA和蛋白质共同作用的结果;②实验说明单独的RNA组分有催化活性;③实验证明单独的蛋白质组分没有催化活性;④实验证明单独的RNA组分具有催化活性;⑤实验表明,即使使用来自不同菌种的蛋白质和RNA,只要它们能够组装成复合体,就仍然具有催化活性,这进一步支持了复合物A中RNA是催化活性的主要来源,这个实验并不能直接证明单独的RNA有催化活性,因为可能存在RNA和蛋白质的某种相互作用,但在结合其他实验证据时,它可以作为一个支持性的证据。综上所述,支持“大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性”的是②实验和④实验,支持“单独蛋白质组分无催化活性”的是①实验和③实验,故能推出“大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性,但单独蛋白质组分无催化活性”这一结论的实验组合是①②、①④、②③、③④。故选C。 3.(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,结果见表。下列分析错误的是 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 注:+/-分别表示有/无添加,反应物为 型胶原蛋白。 √ 组别 ① ② ③ ④ ⑤ pH 9 9 9 7 5 CaCl2 + + - + + 温度( ) 90 70 70 70 40 降解率(%) 38 88 0 58 30 ②组酶的活性最高,此时pH为9,温度为70 ,但由于温度梯度、pH梯度较大,故不能说明该酶催化反应的最适温度为70 ,最适pH为9,C错误。 考点二 影响酶促反应速率的因素 一、酶活性、酶促反应速率及影响因素的分析 考点二 影响酶促反应速率的因素 酶活性 温度、pH、金属离子等 酶催化特定化学反应的能力 酶促反应速率 底物与酶的接触机会 底物浓度和酶浓度 酶对化学反应的催化效率 影响 影响 影响 影响 定义 定义 1.酶浓度对酶促反应速率的影响 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 在底物充足,其他条件适宜且固定的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。 考点二 影响酶促反应速率的因素 ab段限制因素是酶浓度;bc段限制因素是底物浓度(或酶活性)。 2.底物浓度对酶促反应速率的影响 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 酶量一定的条件下,在一定范围内随着底物浓度增加,反应速率增加,但达到一定浓度后受到酶数量的限制,酶促反应速率不再增加。 考点二 影响酶促反应速率的因素 若该反应体系酶的量增多,曲线该如何改变(在图中表示出来)? 影响酶促反应的曲线 请思考在不同条件下曲线①如何变化,并在图中绘制出相应的曲线 考点二 影响酶促反应速率的因素 拓展提升 Q1:在①的基础上,增加酶浓度,请绘制曲线②。 ② 影响酶促反应的曲线 请思考在不同条件下曲线①如何变化,并在图中绘制出相应的曲线 考点二 影响酶促反应速率的因素 拓展提升 Q2:在①的基础上,增加反应物浓度,请绘制曲线③。 ③ 4.(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 √ 提高酶的浓度、适度提高温度、改变反应体系的pH均可以改变反应速率,但不能提高产物的量;而提高H2O2溶液的浓度就是提高底物浓度,产物的量增加,B符合题意。 5.(2024 亳州蒙城第一中学期中)针对某酶促反应, 某同学在酶量和反应时间都相同的情况下进行了甲、 乙、丙三组实验,并得到相应的三条曲线。如图所 示,甲是反应速率随反应物浓度变化的曲线,乙是 存在一定量的物质W1时反应速率随反应物浓度变化 的曲线,丙是存在一定量的物质W2时反应速率随反应物浓度变化的曲线。下列关于该实验的叙述,正确的是 A.若仅提高甲组酶量重新实验,其最大反应速率 保持不变 B.若在甲组中加入W1重新实验,其最大反应速率 会降低 C.可推测在与酶的结合过程中,W1和反应物有竞争关系 D.加大反应物的浓度,不会减弱W2对反应速率的影响 √ 提高甲组酶量重新实验,最大反应速率会增大 加入W1后反应速率下降,随反应物浓度上升反应速率 也不能恢复,W1很可能是非竞争性抑制剂,会结 合酶的非活性中心导致其空间构象发生改变,使酶 的活性下降,若在甲组中加入W1重新实验,其最大 反应速率会降低,B正确,C错误; 由丙组曲线的趋势来看,W2最初抑制了酶促反应速率,但随着反应物浓度升高,这种抑制被解除,可推测W2为竞争性抑制剂,与底物竞争酶的活性中心,阻碍了反应物与酶结合,加大反应物浓度会减弱W2对反应速率的影响,D错误。 重温高考 真题演练 链接真题 1.(2024 浙江1月选考)红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸,进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液,测定PAL的活性,测定过程如下表。 下列叙述错误的是( ) A.低温提取以避免PAL失活 B.30 水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C.④加H2O补齐反应体系体积 D.⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 B 2.(2023 广东卷)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是( ) A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性 C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性 D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 C 解析: A、红茶制作时揉捻能破坏细胞结构,使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触,A正确 B、发酵过程的实质就是酶促反应过程,酶的活性受温度影响,发酵时保持适宜温度有利于维持多酚氧化酶的活性,B正确 C、酶的作用条件较温和,发酵时有机酸含量增加会改变pH,进而影响多酚氧化酶的活性,C错误 D、高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活,以防止过度氧化影响茶品质,D正确 3.(2024 河北,2)下列关于酶的叙述,正确的是 A.作为生物催化剂,酶作用的反应物都是有机物 B.胃蛋白酶应在酸性、37 条件下保存 C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶,分布于其线粒体内膜上 D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 √ 解析: 一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,但其作用的反应物不一定是有机物,如过氧化氢酶作用的反应物为无机物,A错误; 酶应在低温和最适pH条件下保存,因此,胃蛋白酶应在酸性、低温条件下保存,B错误; 醋酸杆菌是细菌,属于原核生物,不具有线粒体,C错误; 成年牛、羊等食草类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物,所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶,D正确。 4.(2022 重庆,7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解,可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37 、不同pH下的相对活性,结果见表。下列叙述最合理的是 A.在37 时,两种酶的最适pH均为3 B.在37 长时间放置后,两种酶的活性不变 C.从37 上升至95 ,两种酶在pH为5时仍有较高活性 D.在37 、pH为3~11时,M更适于制作肉类嫩化剂 pH 相对活性 相对活性 pH 酶M 酶L 3 0.7 0.5 5 1.0 1.0 7 1.0 0.5 9 1.0 0.2 11 0.6 0.1 √ 解析: 根据表格数据可知,在37 时,M的适宜pH为5~9,而L的适宜pH为5左右,A不符合题意; 酶适宜在低温条件下保存,在37 长时间放置后,两种酶的活性会发生改变,B不符合题意; 酶发挥作用需要适宜的温度,高温会导致酶变性失活,因此从37 上升至95 ,两种酶在pH为5时都已经失活,C不符合题意。 5.(2022 全国乙,4)某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件,某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。根据实验结果可以得出的结论是 A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有 催化活性 B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度 升高而升高 C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有 催化活性 D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具 有催化活性 实验组 底物 RNA组分 蛋白质组分 低浓度Mg2+ 高浓度Mg2+ 产物 ① + + + + - + ② + + - + - - ③ + - + + - - ④ + + - - + + ⑤ + - + - + - √ 解析: 由①组可知,酶P在低浓度Mg2+条件下也有产物的生成,说明并非一定要在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性,A不符合题意; 由第③组和第⑤组对比可知,只有蛋白质组分存在时,在低浓度Mg2+和高浓度Mg2+的条件下,均无产物的生成,说明在两种条件下蛋白质组分都没有催化活性,B不符合题意; 由第④组和第⑤组对比可知,在高浓度Mg2+条件下,第④组有产物的生成,第⑤组没有产物的生成,说明RNA组分具有催化活性,蛋白质组分没有催化活性,C符合题意,D不符合题意。 6.(2024 广东,15)现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是 注:-表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。 肽链 肽链 Ce5-Ay3-Bi-CB Ce5 Ay3-Bi-CB Ay3 Bi CB 纤维素类底物 W1 + + - - - - 纤维素类底物 W2 +++ ++ - - - - 褐藻酸类底物 S1 ++ - ++ +++ - - 褐藻酸类底物 S2 +++ - +++ ++ - - A.Ay3与Ce5催化功能不同,但可能存在相互影响 B.Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关 C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关 D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关 √ 肽链 肽链 Ce5-Ay3-Bi-CB Ce5 Ay3-Bi-CB Ay3 Bi CB 纤维素类底物 W1 + + - - - - 纤维素类底物 W2 +++ ++ - - - - 褐藻酸类底物 S1 ++ - ++ +++ - - 褐藻酸类底物 S2 +++ - +++ ++ - - 解析: 据表格分析可知,Ce5组与Ay3组比较,Ce5与Ay3分别催化纤维素类底物和褐藻酸类底物,说明两者的催化功能不同,当Ay3与Ce5同时存在时,即Ce5-Ay3-Bi-CB组与Ce5组比较,Ce5催化纤维素类底物W2的活性增强,说明两者之间可能存在相互影响,A正确; Bi组不能催化纤维素类底物和褐藻酸类底物,说明其无催化活性,Ay3组与Ay3-Bi-CB组比较,不论是否与Bi结合,Ay3均可催化底物S1与S2,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B错误; Ce5-Ay3-Bi-CB组与Ay3-Bi-CB组比较,无论Ce5是否存在,该酶催化褐藻酸类底物的活性均不变,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C正确; 若要研究CB是否与纤维素类底物的催化活性有关,自变量为有无CB,所以应增加检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性,与Ce5-Ay3-Bi-CB组比较,才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关,D正确。