高中生物高考二輪復習二輪復習 降低化學反應活化能的酶 講義 2023屆新高考生物總復習

第五章細胞的能量供應和利用第一節(jié)降低化學反應活化能的酶一、酶的作用1．在細胞代謝中具有__催化__作用。2．作用機理：降低化學反應所需的__活化能__。二、酶的本質(zhì)酶是__活細胞__產(chǎn)生的具有__催化__作用的__有機物__，其中絕大多數(shù)是__蛋白質(zhì)__，少數(shù)是__RNA__。三、酶的特性1．__高效性__：酶的催化效率大約是無機催化劑的107～1013倍。2．__專一性__：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。3．__作用條件較溫和__：溫度過高、過酸或過堿都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶的活性降低，但它只是抑制酶的活性，溫度升高至適宜溫度時可升高活性。四、其他影響酶催化速率的因素①底物濃度的影響②酶濃度的影響③產(chǎn)物濃度的影響eq\x(易錯提醒：)酶只是能降低化學反應的活化能，不能為化學反應提供能量。酶催化效率的高低可用單位時間內(nèi)底物的消耗(或產(chǎn)物的生成)量來表示。五、實驗中的變量1．自變量：__人為改變__的變量。2．因變量：__隨著自變量的變化而變化__的變量。3．無關(guān)變量：是指實驗中除__自變量__外，影響實驗結(jié)果與現(xiàn)象的因素或條件。例1關(guān)于酶的敘述，錯誤的是()A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C．酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速率D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個化學反應的底物【解析】低溫只能降低酶的活性，并沒有改變酶的空間結(jié)構(gòu)，當溫度回到最適溫度時，酶的催化效率仍然可以達到最大；而在高溫、強酸和強堿的情況下，則會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)而導致酶活性的降低甚至喪失，所以B錯誤?！敬鸢浮緽例2(2015·海南卷)關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，錯誤的是()A．酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNAB．脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2C．蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類D．纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁【解析】酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，A正確；脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2，B正確；蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類，C正確；纖維素酶能夠降解植物細胞壁，細菌細胞壁的成分是肽聚糖，需用肽聚糖酶降解，D錯誤?！敬鸢浮緿例3下列有關(guān)酶特性的實驗設計中，最科學、嚴謹?shù)囊豁検?)實驗實驗目的主要實驗步驟A驗證酶具有高效性實驗組：2mL3%H2O2溶液＋1mL過氧化氫酶，保溫5min后觀察；對照組：2mL3%H2O2溶液＋1mL蒸餾水，保溫5min后觀察B驗證酶具有專一性實驗組：2mL3%可溶性淀粉溶液＋1mL新鮮唾液，保溫5min后，用碘液檢驗；對照組：2mL3%蔗糖溶液＋1mL新鮮唾液，保溫5min后，用碘液檢驗C探究酶的最適溫度分別設置等量的、不同溫度下的過氧化氫和過氧化氫酶溶液，然后將相同溫度下的過氧化氫和過氧化氫酶溶液混合，觀察各組氣泡的生成情況D探究pH對酶活性的影響向三支試管中各依次加入2mL3%可溶性淀粉溶液、1mL不同pH的緩沖液，1mL新鮮唾液，在適宜溫度下保溫5min后，用斐林試劑檢驗【解析】A項是為了驗證酶的高效性，而酶的高效性是通過和無機催化劑的對比體現(xiàn)出來的，對照組應加入FeCl3溶液代替蒸餾水。B中變量的設計是正確的，但用碘液只能檢測淀粉的存在，對于蔗糖溶液是否反應無法檢測，應用斐林試劑檢測。C項中H2O2容易分解，且隨著環(huán)境溫度的升高分解速率加快。【答案】D1．關(guān)于酶的特性，下列敘述中錯誤的是(D)A．化學反應前后，酶的化學性質(zhì)和數(shù)量保持不變B．酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度的影響C．酶是活細胞產(chǎn)生的有催化能力的有機物D．一旦離開了活細胞，酶就失去了催化能力2．在測定胃蛋白酶活性時，將溶液的pH由10降到2的過程中，胃蛋白酶的活性將(B)A．不斷上升 B．沒有變化C．先升后降 D．先降后升3．下列操作中，不可能導致淀粉酶活性發(fā)生變化的是(C)A．淀粉酶溶液中加入強酸B．淀粉酶溶液中加入蛋白酶C．淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D．淀粉酶經(jīng)高溫烘干制成粉劑4．用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應。由此可推測核糖體中能催化該反應的物質(zhì)是(C)A．蛋白酶 B．RNA聚合酶C．RNA D．反轉(zhuǎn)錄酶5．關(guān)于溫度對酶活性影響的敘述，錯誤的是(B)A．不同酶的最適溫度可能相同B．隨著溫度降低，酶促反應的活化能下降C．酶活性最高時的溫度不適合該酶的保存D．高溫下酶失活是酶空間結(jié)構(gòu)破壞的結(jié)果6．甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如下圖所示。下列分析錯誤的是(B)A．甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B．甲酶不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)D．乙酶活性的改變是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變7．下圖中曲線反映的是某種酶的催化反應速率與反應物濃度的關(guān)系。在一定的溫度和pH條件下，A點以前和以后反應速率的限制因素分別是(B)A．酶量和反應物濃度B．反應物濃度和酶量C．反應物濃度和反應物濃度D．酶量和酶量8．下圖曲線表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是(B)A．當反應溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降B．當反應溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升C．酶活性在t2時比t1時高，故t2時更適合酶的保存D．酶活性在t1時比t2時低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴重9．如圖甲表示麥芽糖酶催化麥芽糖水解的模型，圖乙表示在最適溫度下，麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯誤的是(D)A．該模型能解釋酶的催化具有專一性，其中a代表麥芽糖酶B．限制f～g段上升的原因是酶的數(shù)量，故整個實驗中應設置“麥芽糖酶的量一定”C．如果溫度升高或降低5℃，f點都將下移D．可用斐林試劑鑒定麥芽糖酶是否完成對麥芽糖的催化分解10．細胞代謝受酶的調(diào)節(jié)和控制。下列敘述正確的是(B)A．激素都是通過影響靶細胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細胞代謝B．代謝的終產(chǎn)物可反饋調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，進而調(diào)節(jié)代謝速率C．同一個體各種體細胞中酶的種類相同、數(shù)量不同、代謝不同D．對于一個細胞來說，酶的種類和數(shù)量不會發(fā)生變化11．下列實驗所采取的措施，不涉及“降低化學反應活化能”原理的是(D)A．利用果膠酶提高水果的出汁率B．滴加肝臟研磨液促使過氧化氫的分解C．滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率D．利用水浴加熱提高胡蘿卜素的萃取效率12．(2016·全國卷Ⅰ)若除酶外所有試劑已預保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是(C)A．加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量B．加入底物→加入酶→計時→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量C．加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量D．加入底物→計時→加入酶→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量13．為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖。回答下列問題：(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是__B__組。(2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應的速率會__加快__。(3)如果在時