【生物】2019届一轮复习人教版专题15ø教案 16页

考点15 酶 高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆‎ ‎1．酶的概念剖析 ‎（1）本质与作用 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 主要是细胞核(真核细胞)‎ 来源 一般来说，活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶 作用场所 细胞内、外或生物体外均可 生理功能 生物催化作用 ‎（2）作用机理 ‎①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作用机理：降低化学反应的活化能。‎ ‎2．酶的特性 ‎（1）高效性：催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。‎ ‎（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。‎ ‎（3）作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。学.科.网 ‎3．探究影响酶活性的因素实验 ‎（1）实验原理 ①探究温度对酶活性的影响 ‎ a．反应原理：淀粉麦芽糖 ‎　　 　 碘↓液　　 　碘↓液 ‎　　　　 蓝色　　无蓝色出现 b．鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。‎ ②探究pH对酶活性的影响 a．反应原理(用反应式表示)：2H2O2 2H2O＋O2。‎ b．鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量 ‎，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。‎ ‎（2）实验步骤 ①温度对酶活性的影响 实验操作内容 试管1‎ 试管2‎ 试管3‎ 底物控制 ‎2 mL 3%的可溶性淀粉溶液 温度控制 ‎60 ℃热水 沸水 冰块 酶控制 ‎1 mL相同温度的2%新鲜淀粉酶溶液 试剂控制 等量的碘液 观察指标 检测是否出现蓝色及蓝色的深浅 ②pH对酶活性的影响 实验操作内容 试管1‎ 试管2‎ 试管3‎ 底物控制 ‎2 mL 3%的过氧化氢溶液 pH控制 ‎1 mL蒸馏水 ‎1 mL 5%的HCl ‎1 mL 5%的NaOH 酶控制 ‎2滴过氧化氢酶溶液 观察指标 气泡的产生量 考向一 酶的本质与作用 ‎1．下列关于酶的叙述，正确的是 A．酶提供了反应过程所必需的活化能从而提高了化学反应速率 B．活细胞能通过转录、翻译产生酶，或通过转录产生酶 C．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用 D．酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段 ‎【参考答案】B 规律总结 对酶在细胞代谢中作用的理解 ‎（1）酶只能催化热力学上允许进行的反应。‎ ‎（2）酶通过降低活化能加快化学反应速率。‎ ‎（3）在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。‎ ‎（4）酶既可在细胞内，也可在细胞外发挥催化作用。‎ ‎（5）由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。‎ ‎2．抗体酶又称催化抗体，是一种具有催化功能的抗体分子。在其可变区赋予酶的特性，是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物。下列有关该酶的叙述正确的是 A．该酶可以为其所催化的化学反应提供活化能 B．该酶彻底水解后的产物是氨基酸 C．探究该酶最适温度时，需将酶与底物先混合，然后置于一系列温度梯度条件下 D．高温和低温均会使抗体酶失去活性 ‎【答案】B ‎ ‎ 考向二 酶的特性与影响因素 ‎3．如图所示，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是 A．酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素 B．酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示 C．升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示 D．减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变 ‎【参考答案】B ‎ ‎解题技巧 ‎“四步法”分析酶促反应曲线 ‎（1）识标：“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。‎ ‎（2）析线：“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势，明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。‎ ‎（3）明点(特殊点)：“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。‎ ‎（4）判断：“先分后合巧辨析”。对于多条酶促反应曲线图，根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出)，首先对每一条曲线单独分析，进行比较，判断曲线间有无联系或找出相互关系，然后综合分析。‎ ‎4．某实验小组利用过氧化氢做了如下实验，则相关说法正确的是 试管编号及组别 a b c d e 加入试剂 ‎2 mL体积分数为3%的H2O2溶液 ‎2 mL体积分数为3%的H2O2溶液 ‎2 mL体积分数为3%的H2O2溶液 ‎2 mL体积分数为3%的H2O2溶液 ‎2 mL H2O 试剂、剂 量以及处 理措施 ‎90 ℃水浴加热 ‎2滴FeCl3溶液 ‎2滴肝脏研磨液 ‎2滴煮熟的肝脏研磨液 ‎2滴肝脏研磨液 温度 ‎—‎ 常温 常温 常温 常温 气泡多少 多 较多 最多 无 无 A．a组和c组对照，说明酶具有催化作用 B．b组和c组对照，说明酶具有高效性和专一性 C．c组和d组对照，说明高温会破坏酶的结构使酶失活 D．c组和e组对照，可排除肝脏研磨液中其他物质的影响 ‎【答案】D ‎ ‎ 考向三 探究温度、pH对酶活性的影响 ‎5．下列有关探究温度、pH对酶活性影响的实验设计合理的是 试验编号 探究课题 选用材料与试剂 ‎①‎ 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 ‎②‎ 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 ‎③‎ pH对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 ‎④‎ pH对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂 A．实验① B．实验② ‎ C．实验③ D．实验④‎ ‎【参考答案】B ‎ ‎解题必备 用梯度法确定酶的最适温度和pH 设计思路：常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论——酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)即为最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小，测得的最适温度(或pH)就越精确。‎ ‎6．如图是某课外活动小组探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图（实验中用盐酸创设酸性条件，盐酸能催化淀粉水解）。下列有关叙述正确的是 A．实验的自变量是1h后淀粉剩余量，因变量是pH B．pH为1时有淀粉水解，则过酸条件下酶没有失活 C．pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性 D．与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用要弱 ‎【答案】C ‎【解析】据图分析，横坐标为不同的pH，纵坐标为淀粉剩余量，所以实验的自变量是pH，因变量是1h后淀粉剩余量，A错误；根据题干信息已知盐酸能催化淀粉水解，所以pH为1时有淀粉水解，应该是盐酸的作用，并不能说明酶没有失活，B错误；据图示可知pH为3和pH为9条件下淀粉剩余量相等，但pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性，原因是pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果，C正确；比较pH为1和pH为7的实验结果可知，pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量，故说明与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，D错误。‎ 考向四 与酶有关的实验设计 ‎7．下列有关酶的实验设计思路，正确的是 A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性 C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性 D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 ‎【参考答案】C 解题必备 酶实验探究的两种方法 ‎（1）试剂检测探究酶的本质 ‎①设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质。所以，对酶本质的验证常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。因此，使用双缩脲试剂进行鉴定即可。‎ ‎②设计方案 项目 实验组 对照组 材料 待测酶溶液 已知蛋白液(等量)‎ 试剂 分别加入等量的双缩脲试剂 现象 是否呈现紫色学科.网 呈现紫色 结论 呈现紫色说明该酶的化学本质为蛋白质；否则该酶的化学本质不是蛋白质 ‎（2）对比法探究酶的高效性 ‎①设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。‎ ‎②设计方案 项目 实验组 对照组 材料 等量的同一种底物 试剂 与底物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂 现象 反应速度很快，或反应用时短 反应速度缓慢，或反应用时长 结论 酶具有高效性 ‎（3）对比法探究酶的专一性 ‎①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。‎ ‎②设计方案 项目 方案一 方案二 实验组 对照组 实验组 对照组 材料 同种底物(等量)‎ 与酶相对应的底物 另外一种底物 试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶(等量)‎ 现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 酶具有专一性 ‎8．麦芽糖酶能够催化麦芽糖水解。下表是在最适温度下研究麦芽糖酶和麦芽糖浓度对水解反应速率影响的系列实验结果。‎ 实验组 实验一 实验二 编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 麦芽糖酶浓度 ‎0%‎ ‎1%‎ ‎2%‎ ‎4%‎ ‎5%‎ ‎2%‎ ‎2%‎ ‎2%‎ ‎2%‎ ‎2%‎ 麦芽糖浓度 ‎10%‎ ‎10%‎ ‎10%‎ ‎10%‎ ‎10%‎ ‎0%‎ ‎5%‎ ‎10%‎ ‎20%‎ ‎30%‎ 相对反应速率 ‎0‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎200‎ ‎0‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎65‎ ‎65‎ 下列有关该实验说法正确的是 A．实验一中，酶浓度低于5%时限制反应速率的因素是麦芽糖浓度 B．实验二中，麦芽糖浓度高于20%后限制反应速率的因素是酶浓度 C．如果系列实验条件温度升高5 ℃，相对反应速率不会降低 D．两组实验的自变量不同，无关变量和因变量不同 ‎【答案】B 应速率；实验二的自变量是麦芽糖浓度，无关变量是麦芽糖酶浓度，因变量是相对反应速率，两组实验的自变量不同，无关变量有差异，因变量相同，D错误。‎ ‎1．下列有关生物体内酶的叙述，正确的是 A．酶在完成催化作用后立即失活 B．低温是通过破坏酶的空间结构而使其活性下降的 C．利用淀粉和淀粉酶验证温度对酶活性的影响实验中，检验时用碘液比斐林试剂更合理 D．酶为反应过程供能从而降低反应活化能 ‎2．如图表示酶与底物的关系， 表示不同物质，据图判断下列说法错误的是 A．图中代表酶的是物质乙 B．该图表示的是合成反应 C．若物质甲是二肽化合物，则还需要水的参与才能产生物质丙和丁 D．图示反应速率会受到温度、pH等外界环境的影响 ‎3．下列有关胃蛋白酶的说法中，错误的是 A．胃蛋白酶不催化胃蛋白酶分解，是其专一性的表现 B．胃蛋白酶在小肠中会被分解成多肽和氨基酸 C．将胃液稀释100倍后，胃蛋白酶的活性基本不变 D．双缩脲试剂与变性后的胃蛋白酶产生紫色反应 ‎4．下列与酶相关实验的叙述，正确的是 A．探究性实验和验证性实验的实验结果都是未知的 B．低温能够降低酶活性的原因是低温破坏了酶的空间结构 C．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性时，可以用碘液进行鉴定 D．探究温度对酶活性的影响时，为确保实验结果的准确性，应将酶与底物溶液分别在相应的实验温度下保温后再混合 ‎5．取3支试管分别加入等量唾液淀粉酶溶液，标注为A、B、C三组，并分别调整到0 ℃、37 ℃、100 ℃，然后在每支试管中加入温度分别为0 ℃、37 ℃、100 ℃的等量淀粉 ‎，保持各组温度10分钟后，继续进行检测实验。下列关于该实验的说法，合理的是 A．若向三只试管中各加入等量的碘液，试管内液体颜色都可能出现蓝色 B．若向三只试管中各加入等量的斐林试剂，水浴加热一段时间，试管都不出现砖红色沉淀 C．该实验的对照组是A组，实验组是B、C组 D．只要在0 ℃和100 ℃之间每隔10 ℃设置一个实验组，就可确定该反应的最适温度 ‎6．将少许的二氧化锰和新鲜土豆匀浆分别加入到等量过氧化氢溶液中，检测两者产生的气体量。下列有关该实验结果的预测图(实线为加入二氧化锰产生的气体量，虚线为加入土豆匀浆产生的气体量)，正确的是 A． B．‎ C． D．‎ ‎7．如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述正确的是 A．一分子的麦芽糖将分解成一分子葡萄糖和一分子果糖 B．如果温度升高5 ℃，则f点向左上方移动 C．保持麦芽糖酶的量一定是本实验的无关变量之一 D．f~g段不再上升的原因很可能是麦芽糖已消耗完 ‎8．将萝卜磨碎制得的提取液，取少量分别加入pH为3、5、7、9的盛有等量过氧化氢溶液的几个试管中，保持30 ℃温度，结果每个试管都产生气体。提取液的加入量加倍，重复上述实验，反应相同时间后测得各试管中过氧化氢的含量，如图所示。下列判断正确的是 A．这两次实验结果的差异主要是由酶的活性大小不同造成的 B．曲线b是第一次实验的结果 C．提取液的量没有明显影响过氧化氢酶的最适pH D．在生物体内，过氧化氢酶只能催化某些反应，不能作为另一些反应的底物 ‎9．某校生物兴趣小组的同学进行了如下表所示的实验。下列相关评价正确的是 ‎ 步骤 步骤 组别 甲 乙 丙 ‎1‎ 质量分数为2%的蔗糖溶液2 mL 质量分数为2%的蔗糖溶液2 mL 质量分数为2%的蔗糖溶液2 mL ‎2‎ 蒸馏水1 mL 酵母提取液1 mL 稀释睡液1 mL ‎3‎ ‎37 ℃恒温水浴，保温10 min ‎4‎ 斐林试剂1 mL 斐林试剂1 mL 斐林试剂1 mL ‎5‎ ‎50~65 ℃温水中加热2 min 实验结果 蓝色 砖红色 蓝色 A．甲、丙组对照说明唾液中不含酶，没有催化作用 B．甲、乙组对照不足以说明酵母提取液中含有蔗糖酶 C．根据丙组的实验结果可以说明酶的催化作用具有专一性 D．根据三组实验结果可以说明酶在高温和过酸条件下失活 ‎10．下列列出的材料供任意选用，实验用具充足。请回答有关问题。‎ 供选：2%淀粉酶溶液、20%肝脏研磨液、3%Fecl3溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、5%HCl、5%NaOH、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂。‎ ‎（1）利用所供材料，__________(填“能”或“否”）通过实验验证“酶具有高效性”。‎ ‎（2）要证明pH对酶活性的影响，为避免酸碱对反应物本身水解的影响，选用的反应物最好是 ____________。学&科.网 ‎（3）研究淀粉酶的专一性，选用的反应物最好是____________，最好用“加入_________(试剂）观察________(颜色变化）”的方法来获得实验结果。‎ ‎（4）要证明温度对酶活性的影响，选用的反应物最好是__________，获得实验结果的方法是：______。‎ ‎11．（2107·新课标II卷）下列关于生物体中酶的叙述，正确的是 A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶 B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法 D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃‎ ‎12．（2017·天津卷）将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。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 ‎1．【答案】C ‎【解析】酶可以多次重复利用，A错误；低温使酶的活性降低，但不会破坏酶的空间结构，B错误；该实验的自变量为温度，而斐林试剂需要水浴加热，因此检验时用碘液比斐林试剂更合理，C正确；酶降低反应活化能，但不能为反应过程供能，D错误。‎ ‎2．【答案】B ‎【解析】乙在化学反应前后没有改变，乙表示酶，A正确；根据试题分析：该酶促反应为物质甲被分解为物质丙和物质丁，该图表示的是分解反应，B错误；二肽化合物被水解为氨基酸，要打开肽键，需要添加水，C正确；温度、pH等外界环境条件影响酶的活性，故酶促反应受温度、pH等外界环境的影响，D正确。‎ ‎3．【答案】C 破坏，故双缩脲试剂与变性后的胃蛋白酶产生紫色反应，D项正确。‎ ‎4．【答案】D ‎【解析】探究性实验的实验结果是未知的，验证性实验的实验结果是已知的，A错误；低温能够降低酶活性，但是低温条件下，酶的空间结构稳定，高温会破坏酶的空间结构，B错误；探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性时，不能用碘液进行鉴定，因为蔗糖不管能否被淀粉酶分解，都不能用碘液检测出来，C错误；酶具有高效性，故探究温度对酶活性的影响时，应将酶与底物溶液在不同温度下分别保温后，再将相同温度条件下的酶和底物混合，保证反应是在特定温度下进行的，D正确。‎ ‎5．【答案】A ‎【解析】若向三支试管中加入碘液，A试管由于酶活性降低、C试管由于酶活性丧失，有淀粉存在会出现蓝色，B试管也有可能因淀粉没有完全分解而出现蓝色，A正确；加入斐林试剂水浴加热后，由于改变了温度，A管酶活性升高，有还原糖产生，试管出现砖红色沉淀，B管本来就有还原糖存在，试管出现砖红色沉淀，但C管酶空间结构已经破坏，不能恢复，故C管不会出现砖红色沉淀，B错误；实验的对照组应该是在适宜温度条件下的实验装置，所以对照组是B组，实验组是A、C组，C错误；每隔10℃设置一个实验组，只能确定该反应的最适温度范围，而不能确定最适温度，D错误。‎ ‎6．【答案】C ‎【解析】土豆匀浆里有酶，属于生物催化剂，而二氧化锰是化学（无机）催化剂，酶具有高效性，在开始相同的时间内，酶产生的气体量多，又加入到等量过氧化氢溶液中，故最终产生的气体量一样多，故选C。‎ ‎7．【答案】C ‎【解析】一分子的麦芽糖将分解成两分子葡萄糖，A项错误；酶的活性受温度的影响，该曲线是酶的最适温度下的曲线，温度升高5 ℃，酶的活性会下降，f点将下移，B项错误；据乙图可知，实验研究的是麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系，自变量是麦芽糖的量，而麦芽糖酶的量、温度等是无关变量，C项正确； f~g段不再上升的原因可能是麦芽糖酶已消耗完，D项错误。‎ ‎8．【答案】C 反应，也能作为底物被蛋白酶分解，D项错误。‎ ‎9．【答案】B ‎【解析】甲、丙组对照说明唾液中不含有消化蔗糖的酶，而不是不含有酶，A错误；甲乙组对照不足说明酵母提取液中含有蔗糖酶，可以设置一组添加蔗糖酶的对照实验，B正确；只根据丙组的实验不能得出酶的催化作用具有专一性，需要设置对照实验，C错误；实验中没有涉及高温和过酸的条件，得不出结论，D错误。‎ ‎10．【答案】（1）能 ‎ ‎（2）过氧化氢溶液 ‎ ‎（3）淀粉溶液和蔗糖溶液 斐林试剂 是否出现砖红色 ‎ ‎（4）淀粉溶液 加入碘液观察蓝色褪去的程度 ‎【解析】根据提供信息分析，提供的反应物有：3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、3%的过氧化氢溶液；提供的催化剂有：2%淀粉酶溶液、20%肝脏研磨液、3%Fecl3‎ 溶液；提供的可以影响反应条件的物质有：5%HCl、5%NaOH、热水、蒸馏水、冰块；检验的试剂有：碘液、斐林试剂。（1）可以利用3%的过氧化氢溶液作为反应物，利用20%肝脏研磨液、3%Fecl3溶液分别作为生物催化剂和无机催化剂，验证酶具有高效性。（2）酸碱度会影响淀粉和蔗糖自身的水解，所以要证明pH对酶活性的影响，选用的反应物最好是过氧化氢溶液。（3）淀粉酶具有专一性，只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，所以研究淀粉酶的专一性，选用的反应物最好是淀粉溶液和蔗糖溶液；淀粉水解的产物是还原糖，可以用斐林试剂进行检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。（4）温度会影响过氧化氢的自身分解，而蔗糖的分解产物鉴定麻烦，所以要证明温度对酶活性的影响，选用的反应物最好是淀粉溶液，可以通过加入碘液观察蓝色褪去的程度检验实验的进行程度。‎ ‎11．【答案】C ‎ 12．【答案】C ‎【解析】T1时加入酶C，A物质减少，B物质增加，可推测酶C催化A物质生成B物质，酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率，A正确；由曲线可知，T1~T2间，酶促反应速率加快，超过T2后，酶促反应速率减慢，B正确；T2后B增加缓慢是底物A含量过少所致，C错误；曲线是在最适温度下绘制的，若降低反应温度，则反应速率减慢，T2值增大，D正确。‎