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第1讲降低化学反应活化能的酶-2-1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。2.实验:探究影响酶活性的条件。-3-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结酶的本质、作用和特性1.酶的本质及生理功能巧记酶的“二、一、一、一”-4-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.酶的作用原理下图曲线分别表示在无催化剂的条件下和有酶的条件下某化学反应的能量变化过程。(1)无催化剂的反应曲线是②。(2)有酶催化的反应曲线是①。(3)CA段的含义是在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能。(4)BA段的含义是酶降低的活化能。(5)若将酶改为无机催化剂,则B点在纵轴上将向上移动。-5-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.酶的特性(连线)-6-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)酶的作用是为化学反应提供能量。(×)(2)与无机催化剂相比,酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更显著。(√)(3)酶在细胞内产生,一定要在细胞内发挥作用。(×)(4)酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率。(√)(5)同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同,代谢不同。(×)(6)同一种酶可能存在于分化程度不同的活细胞中。(√)(7)酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸。(×)(8)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(×)-7-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(9)高温、低温都使酶的活性降低,二者的作用实质不同。(√)(10)酶活性最高时的温度不适合酶的保存。(√)-8-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.右图表示用同一种蛋白酶处理A、B两种酶后,酶活性与处理时间的关系,请回答下列问题。(1)A、B两种酶的化学本质不相同(填“相同”或“不相同”),判断依据是A酶能抵抗该种蛋白酶的降解,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酶活性改变的原因是B酶的分子结构发生改变,从而使其活性丧失,其活性不能(填“能”或“不能”)恢复。(3)欲让A、B两种酶的变化趋势互换,应加入RNA水解酶。-9-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下图是与酶相关的实验,实验的目的是探究酶的化学本质,结论①②分别是该酶的化学本质是蛋白质、该酶的化学本质是RNA。-10-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向1酶的本质及作用1.(2019山东日照高三3月模拟)下列有关酶的叙述,正确的是()A.在不同温度条件下,酶促反应速率一定不同B.在高温环境中酶失活的主要原因是肽键断裂C.ATP水解酶的合成和发挥作用都伴随ADP的生成D.Fe3+和过氧化氢酶催化过氧化氢分解的作用原理不同答案解析解析关闭酶的活性受温度的影响,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,所以可能存在不同温度条件下,酶促反应速率相同的情况,A项错误;酶分子在高温环境中失活的主要原因是空间结构改变,在高温环境中肽键并没有断裂,B项错误;ATP水解酶的合成过程中消耗的能量来自ATP的水解,ATP发挥作用也是ATP的水解,ATP水解后产生ADP和磷酸,C项正确;Fe3+和过氧化氢酶催化过氧化氢分解的作用原理相同,均是通过降低化学反应的活化能实现其催化作用,D项错误。答案解析关闭C-11-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.为使反应物A生成产物P,采取了有酶催化(最适温度和pH)和有无机催化剂催化的两种催化方法,其能量变化过程用图甲中的两条曲线表示;图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析不合理的是()甲乙-12-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结A.b可反映无机催化剂催化效率比有酶催化时效率低的原因B.适当升高温度,有酶催化时的曲线Ⅱ对应的a将减小C.图乙中②可代表蔗糖,那么③④可代表果糖和葡萄糖D.图乙所示过程可以说明酶具有专一性答案解析解析关闭图甲中曲线Ⅰ表示有无机催化剂催化的反应中能量变化的过程,曲线Ⅱ表示有酶催化的反应中能量变化的过程,所以b表示酶降低反应的活化能比无机催化剂多,所以可反映无机催化剂催化效率比有酶催化时效率低的原因,A项正确;a表示酶催化的反应中所需的活化能,适当升高温度,酶的活性降低,即降低酶促反应的活化能的能力减弱,故有酶催化时的曲线Ⅱ中对应的a将增大,B项错误;图乙是酶的专一性模型,若②可代表蔗糖,在蔗糖酶水解的作用下,可得到果糖和葡萄糖,C、D两项正确。答案解析关闭B-13-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向2酶的作用特性及影响因素3.(2017天津卷)将A、B两种物质混合,t1时加入酶C,右图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是()A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.t2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,t2值增大答案解析解析关闭根据曲线图可知B是产物,A是反应物,酶C可催化A生成B的反应,即酶C可降低A生成B这一反应的活化能,A项正确;t2后反应速率降低直至反应停止的原因是反应物减少直至消耗完,酶的活性不变,B项正确,C项错误;题干信息提示是在最适温度下,故降低反应温度,反应减慢,到达反应完成的时间会延长,D项正确。答案解析关闭C-14-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.(2019陕西咸阳高三模拟检测一)下列关于探究酶特性的实验,叙述正确的是()A.若探究pH对过氧化氢酶活性的影响,实验操作顺序不会影响实验结果B.若探究温度对淀粉酶活性的影响,可选择斐林试剂对实验结果进行检测C.若用过氧化氢和过氧化氢酶来探究酶的高效性,可选择无机催化剂作为对照D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,可用碘液对实验结果进行检测答案解析解析关闭若探究pH对过氧化氢酶活性的影响,自变量是pH,因变量是酶活性,若让过氧化氢底物与过氧化氢酶先混合再调节pH,会干扰实验结果的真实性,A项错误;斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热,会改变反应的温度,因此探究温度对淀粉酶活性的影响时,应选择碘液检测实验结果,B项错误;酶的高效性是和无机催化剂相对而言的,因此探究过氧化氢酶的高效性时,可选择无机催化剂作为对照,C项正确;由于蔗糖发生水解前后都不与碘液反应,因此用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性时,不能用碘液检测实验结果,D项错误。答案解析关闭C-15-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结有关酶的特性和影响酶促反应的因素的几点注意事项(1)高温、强酸、强碱、低温都会影响酶的活性,但影响原理不同。高温、强酸和强碱是通过破坏酶的空间结构,使酶发生不可逆的变性失活;而低温只是降低酶的活性,并未破坏酶的空间结构,所以当温度逐渐恢复到最适温度时,酶的活性逐渐恢复到最大。(2)温度、pH、激活剂和抑制剂都是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。(3)底物浓度和酶的量是通过影响底物与酶的接触面积来影响酶促反应速率的,并不影响酶的活性。(4)pH的变化不影响酶的最适温度,温度的变化也不影响酶的最适pH。-16-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结与酶有关的曲线分析1.酶的高效性曲线(1)图中曲线分别表示酶促反应、无机催化剂催化的反应和无催化剂时的反应趋势,则曲线a、b、c中代表酶促反应的是a。(2)与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。(3)酶只能缩短化学反应的时间,不改变化学反应的结果。-17-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.酶的专一性曲线(1)在反应物A的溶液中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A能催化该反应。(2)在反应物A的溶液中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不能催化该反应。-18-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.影响酶促反应速率的因素分析甲乙丙丁-19-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结戊己(1)酶浓度(图甲):在有足够底物且不受其他因素影响的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。(2)底物浓度(图乙):其他条件一定且适宜,在底物浓度较低时,反应速率随底物浓度的增加而加快;当底物浓度达到一定程度时,所有的酶都参与催化反应,反应速率达到最大时,即使再增加底物浓度,反应速率也不会加快。-20-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)温度(图丙):每种酶的作用均有最适温度,此温度下,酶活性最强。低温会抑制酶活性,酶分子的空间结构不发生(填“发生”或“不发生”)变化,高温会(填“会”或“不会”)破坏酶分子的空间结构。(4)pH(图丁):不同酶的最适pH不同,如胃蛋白酶的最适pH为1.5~1.8,而胰蛋白酶的最适pH接近8。过酸、过碱均会(填“会”或“不会”)破坏酶分子的空间结构。(5)多因素影响(图戊、图己):不同pH条件下,酶的最适温度不变;不同温度下,酶的最适pH也不变,即反应溶液pH(温度)的变化不影响(填“影响”或“不影响”)酶作用的最适温度(pH)。-21-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)高温易使酶失活,因此,使用加酶洗衣粉时,冷水洗涤去污效果应该比温水好。(×)(2)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构。(×)(3)高温下酶失活是酶的空间结构被破坏的结果。(√)(4)淀粉酶溶液中加入强酸不可能导致淀粉酶活性发生变化。(×)(5)酶活性的变化与酶所处环境的改变无关。(×)-22-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.酶活性指的是什么?在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性的大小?提示:酶对化学反应的催化效率称为酶活性。通常用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示酶活性的大小。2.根据下图所示曲线能否得出酶的最适温度?提示:不能,只能得出酶的最适温度高于30℃。3.在唾液淀粉酶溶液的pH从1上升到8的过程中,酶活性怎样变化?为什么?提示:不变。因为在pH为1时酶已经失活。-23-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向1有关酶的高效性与专一性的曲线1.下图为用同一种酶进行的不同实验的结果,下列有关叙述正确的是()A.本实验研究的酶是淀粉酶B.图1曲线是研究该酶具有高效性的结果C.实验结果表明,该酶的最适温度是30℃,最适pH是7D.pH=2与温度为20℃条件下酶活性减弱的原因不同答案解析解析关闭图3显示该酶能催化麦芽糖水解,对蔗糖没有催化作用,说明本实验研究的酶为麦芽糖酶,A项错误;图1曲线是研究温度对该酶活性的影响的结果,B项错误;图1显示,在图示的3个温度条件下,30℃时酶的活性最高,说明该酶的最适温度为30℃左右,但30℃不一定为该酶的最适温度,图2显示该酶的最适pH为7,C项错误;pH为2时,过酸使酶因空间结构遭到破坏而变性失活,温度为20℃条件下酶活性减弱的原因是低温抑制了酶的活性,但酶的空间结构没有遭到破坏,D项正确。答案解析关闭D-24-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向2有关影响酶活性的因素的曲线2.(2019湖南长沙长郡中学高三一模)某生物兴趣小组为了研究pH对某种酶活性的影响,设计了a、b、c3组实验,各组pH条件均不同,其他条件相同且适宜。测定各组在不同反应时间内的产物量,结果如右图所示。下列相关分析错误的是()A.a组的pH可能高于b组的pHB.a组pH条件下,该酶降低化学反应的活化能可能最多C.c组pH条件比较适宜保存酶D.实验要求“其他条件相同且适宜”的目的是减小实验误差答案解析解析关闭酶的活性在最适pH条件下最高,pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低,在过酸或过碱的条件下,酶会变性失活。据此依题意并分析图示可知,a组酶的活性高于b组酶的活性,因此a组的pH可能高于b组的pH,A项正确;与b、c组相比,a组酶的活性最高,说明a组pH条件下,该酶降低化学反应的活化能可能最多,B项正确;c组产物的最大生成量明显低于a、b组,说明在c组pH条件下,酶已经变性失活,不适宜保存酶,C项错误;实验中的“其他条件”为无关变量,实验要求“其他条件相同且适宜”的目的是减小实验误差,D项正确。答案解析关闭C-25-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.为了研究温度对某种酶活性的影响,设置3个实验组:A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如下页左上图。回答下列问题。-26-核心梳