2024-2025学年高中生物第四章第一节第2课时酶与酶促反应学案含解析苏教版必修1

PAGEPAGE12第2课时酶与酶促反应1.酶是由活细胞产生的、具有催化活性的一类有机物。2．绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。3．酶作用的实质是降低化学反应的活化能。4．酶具有高效性和专一性，且易受温度和pH等的影响。5．低温只是使酶的活性降低，其空间结构并没有被破坏，在相宜的温度下其活性可以复原。而高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而永久失去活性。1．酶的概念与特性(1)酶的概念：①来源：由活细胞产生。②功能：具有催化活性。③实质：是有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。(2)酶的特性：[连线]2．酶促反应(1)细胞代谢与酶促反应：①细胞代谢是指生物体内不停地进行着的很多困难的化学反应。②酶促反应：指由酶催化的化学反应。(2)影响酶促反应速率的因素：①pH：a．在最适pH下，酶活性最大，高于或低于此pH，酶活性均降低。b．pH对酶活性的影响是通过变更酶的活性中心等发挥作用的。②温度：a．在肯定温度范围内，酶促反应速率随着温度的上升而上升，超过某个数值后，酶促反应速率反而下降。b．温度过高会使酶变性。③酶浓度和反应物浓度对酶促反应速率也有影响。1．推断下列说法的正误(1)酶是活细胞产生的有机小分子物质(×)(2)酶的化学成分是蛋白质(×)(3)低温柔高温都会导致酶失活(×)(4)酶的特性只有高效性和专一性(×)(5)最适温度或pH时，酶的活性最大(√)2．下列关于酶的叙述，错误的是()A．酶的组成元素都为C、H、O、NB．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物C．酶催化效率高是因为其降低活化能的作用显著解析：选A绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，其中RNA的组成元素有C、H、O、N、P。3．人摄入的淀粉和纤维素都是由葡萄糖连接而成的大分子物质，在人体的消化道中，淀粉酶只能将淀粉分解成麦芽糖，但不能分解纤维素，这说明酶具有()A．高效性B．专一性C．稳定性解析：选B淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化纤维素的水解，这说明酶具有专一性。4．下列关于酶的叙述，全面而精确的是()A．酶是蛋白质B．酶与无机催化剂没有本质区分C．酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物解析：选C酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶相对无机催化剂而言，化学本质不同，且具有高效性、专一性、须要相宜的条件等。5．活细胞内酶合成的主要场所是()A．细胞核B．核糖体C．高尔基体解析：选B绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。蛋白质在核糖体上合成。6.能够促使淀粉酶水解的酶是()A．淀粉酶B．蛋白酶C．麦芽糖酶解析：选B淀粉酶的化学本质是蛋白质，催化蛋白质水解的酶是蛋白酶。7．下列对酶的有关叙述正确的是()A．最适温度都是37℃B．只在活细胞内发挥作用C．都能降低化学反应的活化能解析：选C不同酶的最适温度不同。酶在细胞内和细胞外都可以发挥作用。全部酶都能通过降低化学反应的活化能来提高反应速率。核心要点eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))验证酶特性的相关试验设计与分析1．酶具有催化性和高效性的试验验证(1)试验设计：(2)典型试验：2H2O2→2H2O＋O2↑。①加入H2O2酶(簇新肝脏研磨液或马铃薯片或酵母菌溶液等)。②加入FeCl3(无机催化剂)。③加入蒸馏水(空白比照)。①与③比照可证明酶具有催化性；①与②比照可证明酶具有高效性。(3)模型的建构与解读：项目内容条件酶和无机催化剂都能催化同一化学反应的进行自变量是否加入催化剂以及催化剂的种类因变量催化效率视察指标到达反应平衡所须要的时间长短结果催化效率：加入酶＞加入无机催化剂＞加水结论酶具有高效性[名师点拨]对酶催化作用的相识(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变更学反应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。2．酶具有专一性的试验设计与模型建构(1)试验设计①设计思路一：换反应物不换酶。试验组：反应物＋相应酶溶液→反应物被分解。比照组：另一反应物＋等量相同酶溶液→反应物不被分解。②设计思路二：换酶不换反应物。试验组：反应物＋相应酶溶液→反应物被分解。比照组：相同反应物＋等量另一种酶溶液→反应物不被分解。(2)锁钥假说①图中A表示酶，分解反应中B、合成反应中B和C表示被催化的反应物。②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。(3)专一性模型的建构与解读①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化反应物A反应。②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化反应物A反应。3．温度、pH对酶活性的影响模型建构(1)试验设计试验的自变量(即单一变量)为温度或pH，因变量是反应物分解的速率或存在量。在探究酶活性的最适温度时，须要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间；在探究酶活性的最适pH时，需先将酶置于肯定的pH条件下，然后再加入反应物。(2)模型建构①在肯定温度(或pH)范围内，随温度(或pH)的上升，酶的催化作用增加，超过这一范围酶催化作用渐渐减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度上升可复原酶活性。③反应溶液酸碱度的变更不影响酶作用的最适温度。④在肯定范围内，不同的温度(或pH)的酶促反应的速率可能相同。4．反应物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响(1)图甲表示在其他条件相宜、酶数量肯定的条件下，酶促反应速率随反应物浓度增加而加快，但当反应物达到肯定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再加快。(2)图乙表示在反应物足够，其他条件相宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。[名师点拨]探讨温度和pH影响酶活性试验的两个留意点(1)当探讨温度对酶活性的影响时，温度是自变量，pH等能够影响酶活性的其他因素属于无关变量，在试验时肯定要遵循无关变量保持相同且相宜。(2)探究温度对酶活性的影响时，不能选择过氧化氢的酶促反应，用于鉴定的试剂也不能用斐林试剂，因为过氧化氢受热易分解，用斐林试剂鉴定时须要加热，加热会变更溶液的温度，两者均会对试验结果产生干扰。[题组冲关]1．下面图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙是将肯定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变更的状况。下列叙述错误的是()A．图甲中T0表示淀粉酶催化反应的最适温度B．图甲中Ta和Tb对酶活性的影响有区分C．图乙中温度超过Tb时，酶的活性达到最大D．图乙中A点可能对应图甲中的温度为T0解析：选C在图甲中T0时酶的活性最高，应是最适温度；图甲中Ta是因为温度低抑制了酶的活性，但空间结构没有变更，而Tb处是温度过高，导致酶因为空间结构的变更而丢失了活性；乙图中Tb到Tc的麦芽糖积累量没有发生变更，说明温度高使酶已经失活，假如是酶活性达到最大，积累量还应当接着上升；图乙中A点对应的温度应是最适温度，即图甲中的T0。2．现有三支试管甲、乙、丙，先向各试管内均加入2mL可溶性淀粉溶液，再按图中所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列叙述错误的是()A．甲和乙试管比照，说明酶具有专一性B．甲和丙试管比照，说明酶的活性受温度的影响C．试验结果是乙、丙试管内出现砖红色沉淀D．甲和乙试验中，酶的不同种类为自变量解析：选C甲试管和乙试管比照，自变量是酶的种类，说明酶具有专一性；试管甲和丙比较，自变量是温度，说明酶的活性受温度的影响；试验结果是甲试管出现砖红色沉淀。一、选择题1．下列关于生物体内酶的叙述，正确的是()A．少数是RNA，大多数是蛋白质B．能使底物发生化学变更，本身也发生化学反应C．有的从食物中获得，有的在体内合成D．只能在细胞内发挥作用解析：选A大多数酶的本质是蛋白质，少数是RNA；与无机催化剂一样，酶在反应前后本身性质不变；酶都是活细胞产生的，食物中的酶会在消化道内被消化形成氨基酸或核苷酸；酶既可以在细胞内发挥作用，也可以在细胞外发挥作用。2．唾液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，这说明酶具有()A．专一性 B．高效性C．多样性 D．稳定性解析：选A唾液淀粉酶只能催化淀粉的水解，这说明白一种酶只作用于一种化合物的化学反应，这是由酶结构的特异性确定的，体现了酶的专一性。3.右图反映某种酶的活性与温度的关系，由图可知()A．该酶的最适温度是bB．当温度高于d时，该酶依旧具有活性C．随着温度的上升，该酶的活性始终上升D．该酶在c温度下的活性比a温度下的活性低解析：选A由图可知，温度为b时，酶的活性最高，故该酶的最适温度是b；温度为d时，酶已经失活；在肯定范围内，随着温度的上升，酶活性上升，超过肯定温度，酶活性随温度的上升而下降，直至将为0；该酶在c温度下的活性比在a温度下的活性高。4．如图为酶作用的模式图。据图所示，下列叙述错误的是()A．该模型中b为催化该反应的酶B．该模型能体现酶活性易受温度的影响C．该模型中c为该反应的底物D．该模型能体现酶具有专一性解析：选B该酶作用的模式图中未涉及温度，所以该模型不能体现酶易受温度的影响。5．酶具有极强的催化功能，其缘由是()A．提高了化学反应的活化能B．使反应物断开化学键所需的能量降低C．降低了反应物分子的活化能D．增加了与反应物之间的接触面积解析：选C酶起催化作用的原理是因为酶能降低化学反应的活化能，由于与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此酶具有极强的催化作用。6．以下对酶的表述正确的是()A．酶的基本组成单位是多肽链B．酶可以在死细胞中合成C．酶的活性随温度上升而不断上升D．一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应解析：选D酶的本质是蛋白质或RNA，故其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；酶只能在活细胞中合成；低于最适温度时，酶的活性随温度上升而不断上升，高于最适温度时，随温度上升而降低；酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。7．假如酶的数量肯定，下列最准确反映反应速率与底物浓度关系的是()解析：选B当酶的数量肯定时，在肯定的范围内，反应速率随底物浓度的增加而加快，当底物浓度增加到肯定的程度，反应速率不再增加，与B选项中的曲线图相符合。8．某探讨性学习小组设计如图所示试验，第一步：向3支试管内分别加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；其次步：向3支试管内分别加入等量的蒸馏水、质量分数为5%的氢氧化钠溶液、质量分数为5%的盐酸溶液，并振荡试管；第三步：向3支试管内各滴入2滴簇新鸡肝研磨液。下列相关叙述，正确的是()A．pH可以影响过氧化氢酶的活性B．温度不会影响过氧化氢酶的活性C．2号和3号试管内产生气泡较多D．此试验的自变量是过氧化氢溶液解析：选A酶的活性受pH的影响；温度也会影响酶的活性；2号pH过高，3号试管pH过低，都会降低酶的活性，产生气泡速率较低；此试验的自变量是pH。9．据表分析，下列叙述正确的是()组别①②③3%淀粉溶液2mL2mL2mL2%α­淀粉酶溶液1mL1mL1mL反应温度0℃60℃100℃碘液2滴2滴2滴A.α­淀粉酶溶液的用量是无关变量B．本试验探究的是淀粉酶是否具有专一性C．淀粉溶液和酶溶液可干脆混合后再在相应温度下保温D．①③组试验结果均出现蓝色，其缘由都是酶永久失活解析：选A本试验的自变量是温度，其他条件如α­淀粉酶溶液的用量是无关变量；本试验探究的是温度对酶活性的影响；探究温度对酶活性的影响时，应先将淀粉酶溶液和淀粉溶液分别限制到相同温度后再混合；0℃时，淀粉酶活性很低，淀粉几乎未分解，所以0℃的试管中溶液颜色变蓝。100℃时，淀粉酶变性失活，淀粉酶不能催化淀粉水解，所以100℃的试管中溶液颜色变蓝。10．如图表示酶的催化反应过程，有关叙述错误的是()A．适当增大①的浓度会提高酶促反应的速率B．假如探究底物浓度对酶促反应速率的影响，②的数量就是试验的自变量C．③或④的生成速率可以表示酶促反应的速率D．④的浓度增加肯定会抑制反应速率解析：选D④表示生成物，在非可逆反应中，生成物的浓度对反应速率无影响；而在可逆反应中，生成物的浓度会抑制反应速率。二、非选择题11．完成下列有关酶试验的问题：(1)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”试验中，FeCl3溶液和肝脏研磨液都属于本试验的______变量，而__________________________则是本试验的因变量。此外，试管的干净程度、是否精确滴加FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液等都是本试验的______________变量。(2)在37℃、pH＝6.8时，用过氧化氢酶催化过氧化氢分解比用FeCl3作催化剂所释放的氧气量多，由此可以得出结论是_________________________________。(3)某同学想运用淀粉溶液和唾液淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，那么本试验的原理有：①淀粉遇碘后，形成________________的复合物。②淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖，麦芽糖遇碘______________(填“显”或“不显”)蓝色。③温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液后，依据________________________来推断酶的活性。解析：(1)依据题意分析，自变量是FeCl3溶液和肝脏研磨液，因变量是过氧化氢分解速率。而试管的干净程度、是否精确滴加FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液等都是本试验的无关变量。(2)因为酶具有高效性，所以用过氧化氢酶催化过氧化氢分解比用FeCl3作催化剂所释放的氧气量多。(3)①淀粉遇碘变蓝是因为形成了蓝色的复合物；②麦芽糖遇碘不变蓝；③温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液后，若不变蓝，说明淀粉已经水解，酶的活性高；若变蓝或蓝色变浅，说明淀粉没有水解，则酶失活或活性低。答案：(1)自过氧化氢分解速率无关(2)酶具有高效性(3)①蓝色②不显③溶液是否变蓝色及蓝色的深浅一、选择题1．科学家证明：RNaseP酶由蛋白质和RNA组成，将这种酶中的蛋白质和RNA分开，在相宜条件下，RNA仍旧具有与这种酶相同的催化活性，而蛋白质不具有。这一结果表明()A．酶都是由蛋白质和RNA组成的B．RNA具有催化作用C．酶的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸D．绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA解析：选B将该酶中的蛋白质除去后，剩下来的RNA仍旧具有与这种酶相同的催化活性，说明剩余的RNA也具有生物催化作用。2．下列有关酶的叙述不正确的是()A．酶通过供应反应所需的能量来提高反应速率B．酶活性最高时的温度并不适合该酶的长期保存C．酶在肯定pH范围内才起作用且受pH变更的影响D．一种酶只能催化一种或一类底物的化学反应解析：选A酶通过降低化学反应的活化能提高化学反应速率；酶活性最高时的温度应当是其作用温度，酶的保存要保持其低活性，一般在低温下保存；pH过高过低，都可使酶失活，故酶在肯定pH范围内才起作用且受pH变更的影响；一种酶只能催化一种或一类底物的化学反应。3．下列对酶的叙述，正确的是()A．全部的酶都是蛋白质B．酶具有催化作用C．酶都具有消化作用D．酶与无机催化剂的催化效率相同解析：选B酶是蛋白质或RNA；酶是具有催化作用的有机物；酶具有催化作用，而不是消化作用；酶是有机催化剂，与无机催化剂相比，酶的催化作用具有高效性。4．下列关于酶的叙述，正确的是()A．同一种酶可以存在于不同的活细胞中B．酶的合成不须要消耗能量C．酶是由内分泌腺细胞合成的，具有高效性和专一性D．低温下酶的活性较低是因为酶的空间结构被破坏解析：选A很多酶可以存在于不同的活细胞中。5.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶，酶活性与处理时间的关系如右图。下列叙述错误的是()A．甲酶已失活B．甲酶能够抗这种蛋白酶的降解C．乙酶的化学本质是蛋白质D．乙酶活性的变更是因为其分子结构的变更解析：选A甲酶用蛋白酶处理后，酶的活性不变，说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解；乙酶用蛋白酶处理后，随时间推移酶的活性降低，说明乙酶的本质是蛋白质；蛋白酶使乙酶分子结构变更，从而降低了乙酶的活性。6．下图1是麦芽糖酶活性受温度影响的曲线，图2是在麦芽糖含量肯定、最适温度和pH时，麦芽糖分解产生的葡萄糖量随时间的变更曲线。下列叙述正确的是()A．温度为a和d时，麦芽糖酶失活B．温度为c时，e点不变，f点右移C．温度为d时，e点为0D．若温度由d下降到c时，e点不变，f点左移解析：选B温度为a时，麦芽糖酶活性降低，不会失活；温度为c时，酶活性比最适温度时低，反应速率降低，但生成物的总量不变，故e点不变，f点右移；酶的作用是降低反应的活化能，使反应速率加快，并不变更原来的反应，温度为d时，酶失活，但反应依旧能进行，故e点不为0；若温度由d下降到c时，酶的活性不能复原，f点右移。7．如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质m在无催化条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变更过程。下列相关叙述正确的是()A．ad段表示在无催化剂条件下，物质m生成产物P须要的活化能B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动C．若仅增加物质m的量，则图中曲线的原有形态均发生变更D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，变更酶促条件后，则b在纵轴上将向上移动解析：选D假如曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，降低化学反应活化能的效果最显著，变更酶促条件后，酶降低化学反应活化能的效果减弱，达到活化状态须要的能量增加，b在纵轴上将向上移动。二、非选择题8.[试验探究]某同学为验证pH对淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，制定了下列试验方案。请回答：试验方案：a．取5支试管标上A、B、C、D、E。b．在A、B、C、D、E5支试管中各加入1mL2%的簇新淀粉酶溶液。c．然后再各加入10mL的3%可溶性淀粉溶液。d．在A试管中加入2mL2%盐酸，B试管中加入2mL5%盐酸，C试管中加入2mL蒸馏水，D试管中加入2mL2%氢氧化钠，E试管中加入2mL5%氢氧化钠，摇匀。e．试验进行5min后测定试管中可溶性淀粉含量。(1)请指出上述试验方案中存在的两处错误，并加以改正。①________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②_________