2025年高考生物总复习考点梳理之降低化学反应活化能的酶

第9课时降低化学反应活化能的酶

课标说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如pH和

要求温度等）的影响。

1.酶的作用、本质和特性2024・河北-T22022•湖南-T32022•重庆・T7

考情2024・广东-T152023•辽宁・T192023•广东-T1

2.影响酶促反应速率的因素

分析2021•海南-T112020・北京・T4

3.酶的相关探究实验2022•全国乙・T42022・广东-T132021•湖北-T21

考点一酶的作用、本质及特性

■整合必备知识

i.酶在细胞代谢中的作用：比较过氧化氢在不同条件下的分解

（1）过程、结果及结论

号试管

1=几乎不分解，起作用

自然状态

盛

有2号试管有气泡，表明加热能

90七水浴加热分解，提高反应速率

I2过n

mL氧

化3号试管产生较多小气泡，带火星的卫

氢

溶加2滴FeCl,溶液生香燃烧

液t

的44号试管产生大量较大气泡，带火星

支

试加2滴肝脏研磨液”的卫生香燃烧猛烈

管

结论与无机催化剂相比，酶

一的作用更显著，催化效率更高

（2）实验过程的变量分析

底物(HQ?)的分解速率，可用单位

时间内_________________________________

_________________________表示

加入以。2的量；实验室的温度；FeCl;i

溶液和肝脏研磨液的新鲜程度等

2.酶的催化作用机理

(1)活化能：分子从常态转变为的活跃状态所需要的能量称为活化能。

(2)酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。

无催化能量南正加

剂时化「

学反应b(a-b)

所需的c

活化能

(a-c)

0反应过程

［提醒］加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。

3.酶本质的探究历程(连线)

科学家主要观点或成就

a.糖类变酒精必须酵母菌细胞死

①巴斯德

亡并释放其中的物质

②李比希b.少数RNA也具有生物催化功能

c.将酵母菌细胞中引起发酵的物

质称为酿酶

③毕希纳

d.从刀豆种子中提取脉酶，证明

喔酶的化学本质为蛋白质，作

④萨姆纳用为催化尿素分解

e.糖类变酒精必须有酵母菌活细

⑤切赫和奥尔特曼胞参与

［教材隐性知识］源于必修1P79”关于酶本质的探索”：巴斯德认为酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所

致，没有活细胞就不能产生酒精；李比希却认为引起发酵的只是酵母菌细胞中的某些物质，不一定需要活

的细胞。请你利用酵母菌细胞、研磨和过滤装置、葡萄糖溶液等材料设计一个实验来结束这一争论。

4.酶的本质和作用

本质绝大多数是,少数是

合成原料氨基酸或除哺乳动物成熟红

细胞等部分细胞外,

合成场所或细胞核等其他活细胞都能

作用场所细胞内外及生物体外均可产生酶\

一般情况下，都能产生酶,

具有生物催必宿甫--、唯一功能

5.酶的特性

(1)酶具有局效性

①原因：与相比，酶降低活化能的作用，催化效率更高。

②意义：使细胞代谢快速进行。

③曲线分析(如图)

酶对应曲线,无机催化剂对应曲线—，未加催化剂对应曲线(填字母)。

(2)酶具有专一性

①定义：每一种酶只能催化化学反应。

②意义：使细胞代谢有条不紊地进行。

③两种学说

a.锁钥学说：整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状，酶与底物的关系就像锁和钥

匙。

酶-底物复合物

锁钥学说模式图

b.诱导契合学说：酶表面没有一种与底物互补的固定形状，只是由于底物的诱导才形成了互补形状，从而

有利于底物与之结合。

诱导契合学说模式图

(3)酶的作用条件较温和

E|酶促反应速率£|酶促反应速率

°最适温度温度。最适pHpH

①酶所催化的化学反应一般是在比较_____的条件下进行的。在最适温度和pH条件下，酶的活性_________o

②等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。条件下酶的活性很

低，但酶的空间结构稳定，温度适宜时，酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。

Z判断正误

⑴红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性

(2023・广东，1C)()

(2)探究温度对酶活性的影响时，先将酶与底物混合，然后在不同温度下水浴处理(2024・江苏，3C)()

(3)胰蛋白酶和胰岛素发挥作用后都立即被灭活(2020•海南，8C)()

提升关键能力

一、探究酶的专一性

方案：酶相同、底物不同

I.底物1+酶溶液

II.等量底物2+等量相同酶溶液

实—*取两支试管，编号1、2

验二1号试管中加入2mL淀粉溶液2号试管中加入2mL蔗糖溶液

步三加入淀粉酶溶液2滴，振荡，试管下半部浸到60℃左右的热水中，保温5min

骤四加入斐林试剂一振荡一沸水浴煮沸1min

实验现象砖红色沉淀无变化

结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解

思考：1.使用斐林试剂可检测酶促反应是否发生，原因是淀粉和蔗糖都不是

___________________________________________________________________________,但淀粉和蔗糖的水解

产物都是o

2.(填“能”或“不能”)选用碘液进行检测，因为。

二、探究温度和pH对酶活性的影响

1.探究温度对酶活性的影响

—,6支试管分三组

11'22，33'

分别进行编号

实二可溶性淀粉溶液2mL一2mL一2mL一

验三淀粉酶溶液一1mL一1mL一1mL

步分别在不同条件

四0℃保温60℃保温100℃保温

骤下放置5min

五混合在各自的温度下反应约5min

六加碘液分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象

现象变蓝不变蓝变蓝

结论温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶的活性

思考：(1)实验时，步骤四、五能否颠倒？

(2)为何不选斐林试剂鉴定?

(3)实验材料能否选过氧化氢和过氧化氢酶?

(4)在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，可以选用(填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反

应底物，酶活性的观测指标是o

2.探究pH对酶活性的影响

―-1号试管2号试管3号试管

二各加入肝脏研磨液2滴

实验

三加蒸储水1mL等量的5%HC1等量的5%NaOH

步骤

四各加入3%的过氧化氢2mL

五反应约5min,记录气泡产生情况

实验现象较多气泡几乎无气泡几乎无气泡

结论过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH下酶的催化效率最高

思考：为什么实验材料选过氧化氢和肝脏研磨液，而不选淀粉和淀粉酶?

■评价迁移应用

考向一酶的作用和本质

1.(2025・十堰检测)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如表所

示。下列叙述错误的是()

Y型试管

甲中溶液乙中溶液不同时间测定的相对压强(kPa)

组别

(0.2mL)(2mL)0s50s100s150s200s250s

I肝脏提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0

IIFeChH2O2溶液000.10.30.50.9

III蒸储水H2O2溶液00000.10.1

分解生成导致压强改变

A.H2O2o2

B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时

C.250s时I组和III组反应已结束而H组仍在进行

D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性

2.己知乙醛在乙醛脱氢酶的作用下变为乙酸，而碳酸氢钠在酸性条件下能产生CCh。某研究小组为了探究

乙醛脱氢酶的化学本质进行了相关实验，实验处理如表所示。下列相关叙述错误的是（）

项目第1组第2组第3组

乙醛脱氢酶1mL1mL1mL

加入试剂种类蛋白酶1mLRNA水解酶1mL?

乙醛1mL1mL1mL

保温适宜温度保温5min

碳酸氢钠溶液2mL2mL2mL

A.第3组为对照组，“？”可为加入蒸储水1mL

B.若乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质，则第2、3组能产生气泡

C.若第1组能产生气泡，则证明乙醛脱氢酶的化学本质为RNA

D.本实验可进行的前提之一是酶可以在细胞外发挥作用

考向二酶的特性及探究实验

3.（2022・广东，13）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见表。下列分析错误的是（）

组别温度（℃）降解率（％）

PHCaCl2

①9+9038

②9+7088

③9一700

④7+7058

⑤5+4030

注：+/一分别表示有/无添加，反应物为I型胶原蛋白。

A.该酶的催化活性依赖于CaCl2

B.结合①②组的相关变量分析，自变量为温度

C.该酶催化反应的最适温度为70℃,最适pH为9

D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物

4.（2025•山东新高考联合体联考）二硝基水杨酸（DNS）与还原糖反应后的产物在高温条件下显棕红色，且在

一定范围内，颜色深浅与还原糖的浓度成正比。某兴趣小组利用该原理探究“温度对a-淀粉酶活性的影

响”，保温相同时间后，先加入NaOH终止酶促反应，再进行颜色测定，结果如图（0D代表颜色深浅的相

对值）。下列说法错误的是（）

020375065759010（）

温度/七

A.保温是为了维持淀粉和a-淀粉酶反应时的相应温度

B.可用HC1代替NaOH来终止酶促反应

C.需在相同高温条件下对反应后的产物进行颜色测定

D.a-淀粉酶在0。。和100°C条件下的空间结构不同

考点二影响酶促反应的因素分析

注意：酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。

爵<

眼«

旨

色

以

出

alZ_____________!____»

O酶浓度oN酶浓度

底物充足底物有限

（1）在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。

（2）ab段限制因素是；be段限制因素是（或酶活性）。

2.底物浓度（酶浓度一定）

榔

H

回

回

度

物浓

M底

O

)。

结合

底物

全与

有完

酶没

率(

应速

，反

增加

度的

物浓

随底

内，

范围

浓度

底物

一定

：在

b段

(l)a

底物

全与

酶完

再(

,不

到

达

率

速

应

反

)时，

一值(M

大到某

浓度增

当底物

段：

(2)bc

)。

结合

因素是

段限制

；be

是

素

因

制

限

b段

(3)a

)?

出来

表示

图中

变(在

何改

该如

曲线

多，

量增

酶的

体系

反应

若该

考：

(4)思

能力

关键

Z提升

的曲线

促反应

影响酶

线。

的曲

相应

制出

中绘

在图

，并