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生物专题3细胞的代谢第6讲酶01考点102考点205预测高效提升03考点304随堂达标反馈知识内容考试要求知识内容考试要求1．酶的发现过程a4.活动：探究酶的专一性c2．酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用b5.活动：探究pH对过氧化氢酶的影响c3．影响酶作用的因素c酶的本质、特性及在细胞代谢中的作用1．酶的发现过程[连一连]2．酶是生物催化剂(1)绝大多数酶是________，少数酶是________。(2)酶的催化机理①酶之所以能在常温下催化底物分子发生反应，是因为酶分子有________________，恰好能和底物分子结合。②酶与底物结合，形成________________，然后这个复合物发生一定的______________，使底物变成产物，并从复合物上脱落，同时酶又恢复________。蛋白质RNA一定的形状酶—底物复合物形状变化原状3．特性(1)高效性：酶的催化活性________。(2)专一性：一种酶只能催化________________________________的反应。(3)酶作用需适宜的条件：酶的作用受许多因素的影响，如________、_______等。极高一种底物或少数几种相似底物pH温度[基础诊断](1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物()(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()(3)酶提供了反应过程所必需的活化能()(4)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用()(5)酶活性的发挥离不开其特定的结构()(6)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类()(7)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同()√×××√√×[教材热考拾遗](必修1P62图3－9改编)如图为酶与底物结合示意图，下列有关叙述不正确的是()A．酶的形状在催化过程中会发生改变B．底物与酶特定部位的结合具有专一性C．此图可表示1分子蔗糖经酶催化后产生2分子葡萄糖的过程D．图示过程能够保证酶保持较高的催化活性解析：选C。酶在催化过程中会发生结构的改变但是反应完成后可以恢复，A正确；酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，B正确；蔗糖经酶催化后产生1分子葡萄糖和1分子果糖，C错误；图示过程体现了酶的专一性，能够保证酶保持较高的催化活性，D正确。考法1酶的本质及作用(1)有关酶的常考易错易混点项目正确说法错误说法化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA酶的本质是蛋白质产生部位一般来说，凡是活细胞都能产生酶(不考虑哺乳动物的成熟红细胞)具有分泌功能的细胞才能产生酶合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成场所核糖体或细胞核等核糖体项目正确说法错误说法生理功能生物催化剂，只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源生物体内合成有的来源于食物作用场所既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用作用机理催化已存在的化学反应，降低化学反应的活化能，改变化学反应的速率产生新的化学反应，或提供化学反应的活化能，或改变反应方向和平衡常数(2)高考常考的10种酶及其作用归纳①DNA聚合酶：将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链。②DNA连接酶：将两个DNA片段连接起来。③RNA聚合酶：将单个的核糖核苷酸连接成链，并能够在转录时打开DNA碱基对间的氢键。④解旋酶：在DNA分子复制过程中打开DNA碱基对之间的氢键。⑤ATP水解酶：能打开远离腺苷的高能磷酸键。⑥ATP合成酶：能连接远离腺苷的高能磷酸键。⑦限制性核酸内切酶：识别特定的核苷酸序列，从固定的切点切开磷酸二酯键。⑧蛋白酶：将蛋白质的部分肽键切断，得到不同的肽链和氨基酸。⑨纤维素酶、果胶酶：水解纤维素、果胶，破坏植物细胞壁。⑩胰蛋白酶、动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶——第一次为用其处理“剪碎的组织”以使分散成单个细胞，第二次为“用其处理贴于瓶壁生长的细胞”。[题组冲关]1．(2020·浙江湖丽衢联考)下列关于酶的叙述，正确的是()A．酶在生物体外没有催化活性B．在细胞核外有参与DNA合成的酶C．酶的活性可用该酶在1min内使多少克底物水解表示D．唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存的最适温度相同解析：选B。酶在生物体外的适宜条件下也具有催化活性，A错误；在细胞核外的线粒体和叶绿体中有参与DNA合成的酶，B正确；酶的活性可用一定量的该酶在单位时间内对底物的分解量表示，C错误；唾液淀粉酶催化反应的最适温度与保存的最适温度不同，酶保存的最适温度一般比较低，D错误。2．(2020·浙江台州模拟)某同学为了验证酶的相关特性及其作用底物情况进行了三组实验：实验一，某大分子物质甲与酶1混合，可得到中间产物乙；实验二，某大分子物质甲与酶1和酶2混合，可得到小分子物质丙；实验三，某大分子物质甲与酶2混合，不能得到中间产物乙及小分子物质丙。下列相关推理错误的是()A．酶2的作用底物很可能是中间产物乙B．小分子丙可能是大分子物质甲的基本组成单位C．由实验一和实验三可得出酶1具有专一性D．由实验一、实验二和实验三不能得出酶具有高效性和温和性解析：选C。由实验一和实验二对比可知，加了酶2，中间产物乙被分解了，得到了产物丙，说明酶2的作用底物很可能是中间产物乙，A正确；如果大分子物质A是蛋白质，中间产物B为多肽，则小分子物质a为氨基酸，氨基酸是蛋白质的基本单位，B正确；由实验一、实验二和实验三可得出酶2均具有专一性，但是不能得到酶1是否具有专一性，C错误；由于缺乏和无机催化剂的对比，并且题干没有设计温度和pH的控制，因此由实验一、实验二和实验三不能得出酶具有高效性和温和性，D正确。考法2酶的专一性与高效性分析(1)酶的专一性原理模型——锁钥学说①写出图中所示的化学反应B――→AE＋F。②图中C、D表示不能被该酶催化的物质。③结论：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(2)酶专一性的曲线①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。②加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。(3)酶高效性的曲线①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。具有专一性的五类物质(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切割位点上切割DNA分子。(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透性的基础。(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。(4)tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。(5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。[题组冲关]3.右图表示“酶的催化效率”实验的过程，下列叙述错误的是()A．如图所示操作后，还需要将试管口塞上橡胶塞B．若在1号试管中加入块状的肝脏，则反应速率减慢C．与1号相比，2号试管的气泡产生较慢D．开展实验时的温度控制相同即可解析：选D。实验通过比较O2的产生速率来判断催化效率，题图所示操作后，还需要将试管口塞上橡胶塞，A正确；若在1号试管中加入块状的肝脏，则反应速率减慢，B正确；与1号相比，2号试管的气泡产生较慢，C正确；开展实验时的温度控制应相同且适宜，D错误。4．下图是酶催化二肽合成的过程示意图，下列有关分析错误的是()A．酶在与底物结合时结构要发生改变，但不失活B．酶分子的形状只适合与一种分子结合，所以一种酶只能催化一种底物，这就是酶的专一性C．探究酶的专一性时，若底物是蔗糖，检测试剂不能选用碘—碘化钾溶液D．酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应解析：选B。酶在与底物结合时结构要发生改变，但不失活，A正确；酶分子的形状只适合与一种分子或一类分子结合，所以一种酶只能催化一种或一类底物，B错误；探究酶的专一性时，若底物是蔗糖，检测试剂不能选用碘—碘化钾溶液，无法检测蔗糖是否分解，C正确；酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此与双缩脲试剂不一定发生紫色反应，D正确。影响酶活性的因素及其曲线模型分析正比最适温度空间结构[基础诊断](1)在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3提升到6的过程中，该酶的活性将不断上升()(2)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温()(3)酶活性的变化与酶所处环境的改变无关()(4)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型的加酶洗衣粉好()(5)高温和低温均能破坏酶的空间结构使其失去活性()(6)酶活性最高时的温度不适合酶的保存()(7)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁()×××××√×[教材热考拾遗](必修1P66～68图3－10、图3－12改编)用某种酶进行有关实验的结果如下图所示，据图分析下列问题：(1)图1中结果显示______℃比较适宜，该酶的最适催化温度__________(填“能”或“不能”)确定。(2)图2显示该酶的最适pH为__________，偏酸偏碱的情况下酶的活性均会__________。(3)图3实验结果显示________是该酶的激活剂，而________是该酶的抑制剂。(4)图4实验结果显示酶具有______性，由图2和图4________(填“能”或“不能”)说明该酶一定不是胃蛋白酶。答案：(1)30不能(2)7降低(3)Cl－Cu2＋(4)专一能“四看法”分析酶促反应曲线[题组冲关]1.右图表示不同pH及温度对某反应产物生成量的影响，下列相关叙述正确的是()A．该酶的最适温度是35℃B．随着温度的升高，酶的活性逐渐升高C．随着pH的升高，酶的活性先降低后增大D．酶的最适pH是一定的，不随着温度的升高而升高解析：选D。题图表示产物生成量随pH及温度的变化情况，产物生成量越多，表示反应越快，但题图没有设计温度高于35℃和低于35℃更多的实验组，所以不能得出该酶的最适温度是35℃，A错误。温度低于35℃，酶活性增强，而高于37℃，酶活性减弱，B错误。pH在0～8时，随着pH的升高，酶的活性逐渐升高；pH大于8后，随着pH的升高，酶的活性逐渐降低。在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性先升高后降低，C错误。由图可知温度不影响酶的最适pH，所以随着温度的升高，酶的最适pH(pH＝8)保持不变，D正确。2．(2020·浙江丽水联考)图示为根据实验结果绘制的酶促反应曲线，除横坐标变量外，其他条件均适宜，下列相关分析错误的是()A．出现甲曲线的条件是酶量一定，出现乙曲线的条件是底物充足B．该实验可反映出酶具有催化功能，但不能反映出酶具有高效性C．向该反应溶液中滴加双缩脲试剂一定会出现紫色反应D．实验中所涉及的酶和底物都有特定的空间结构，是酶具有专一性的基础解析：选C。在其他条件适宜的情况下，图甲中底物浓度不断增大的情况下，酶促反应速率并未一直增大，说明酶的数量一定，而图乙中酶促反应速率与酶浓度呈正比，说明底物是足量的，A正确；酶只有与无机催化剂比较时，才能说明酶具有高效性，B正确；酶的化学本质是蛋白质或RNA，酶遇双缩脲试剂不一定会出现紫色反应，C错误；酶和底物都有特定空间结构，是酶具有专一性的基础，D正确。与酶相关的实验活动设计活动1探究酶的专一性(1)实验原理淀粉(非还原糖)――→水解__________(还原糖)；蔗糖(非还原糖)――→水解葡萄糖(还原糖)＋果糖(还原糖)；还原糖＋本尼迪特试剂――→沸水浴加热__________沉淀。麦芽糖红黄色(2)实验步骤试管1234561%淀粉溶液3mL－3mL－3mL－2%蔗糖溶液－3mL－3mL－3mL新鲜唾液－－________________－－蔗糖酶溶液－－－－________________1mL1mL1mL1mL试管123456温度处理________℃恒温水浴保温15min本尼迪特试剂2mL2mL2mL2mL2mL2mL水浴加热沸水浴2～3min实验结果________________________________出现红黄色沉淀____________________________