2018版高考生物大一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用第8讲降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”--ATP学案

1、第8回降低化学反应活化能的酶细胞的能量“货币”ATP1 .酶在代谢中的作用()2.实验：探讨影响酶活性的因素3.ATP在能量代谢中的作用()酶的本质作用特性1 .酶的作用和本质(1)酶催化作用原理：降低化学反应的活性能量。(2)酶的概念(3)酶的本质探索连续2 .酶的特性(1)高效率：催化效率约为无机催化剂的1071013倍。(2)特异性：各酶只能催化一种或一种化学反应。(3)作用条件温和：在最佳温度和pH条件下酶活性最高。1.(必修1 P80图5-2改编)图中的曲线I、ii分别表示物质a在无催化剂条件和有酶催化剂条件下生成物质p所需的能量变化过程。 以下相关描述不正确的是()A.ab段表示物

2、质a在没有催化剂的情况下生成物质p所需的活化能b .将酶变成无机催化剂催化这个反应的话，a的高度会变高如果c .曲线ii是最佳酶促条件下的曲线，改变酶促条件a的高度就会降低d .图中的b表示酶降低的活化能分析：选择c曲线ii如果是“最佳”的酶促条件下的曲线，改变酶促条件，酶会“不快”，其催化能力变弱，此时a的高度变高。2.(深入探讨)甲乙两种酶用同种蛋白酶处理，酶活性和处理时间的关系如图所示(1)甲、乙两种酶的化学本质相同吗？提示：不一样。 从图表可以看出，甲氧西林的活性没有改变，如果甲氧西林能够抵抗蛋白酶的分解，甲氧西林的化学本质就不是蛋白质而是RNA，乙氧西林被蛋白酶破坏，如果活性降低，乙

3、氧西林就是蛋白质。(2)乙基酶活性的变化机理是什么？提示：乙基酶分解过程中分子结构发生变化，失去活性。突破1酶的高效率与无机催化剂相比，酶的催化效率高。酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。2突破酶的特异性(1)物理模型图中的a表示酶，b表示被a催化的基质，e、f表示b分解生成的物质，c、d表示不被a催化的物质。酶和催化的反应物分子均具有特定的结构。(2)曲线模型添加酶b的反应速度与无酶条件下的反应速度相同，表明酶b对该反应没有催化作用。另一方面，添加酶a的反应速度随着反应物浓度的增大而显着加快，表明酶a能够催化该反应，即酶具有特异性。影响突破3酶反应速度的因素分析1 .

4、酶的产生部位、本质、功能内容解释发生部位一般来说，活细胞产生酶活细胞(哺乳动物的成熟红细胞除外)一定能产生，在细胞内、细胞外(或体外)发挥作用酶的本质大部分是蛋白质，少数是RNA合成原料：氨基酸或核糖核苷酸酶的功能催化剂反应前后酶量和化学性质不变种类按存在部位分类细胞内酶：合成后在有氧呼吸酶等细胞内起作用细胞外酶：合成后分泌到细胞外的消化酶等作用推功能分水解酶：在物质水解时发挥催化作用合成酶：在物质合成时发挥催化作用2 .酶活性相关问题分析(1)温度和pH通过影响酶活性来影响酶的反应促进速度。(2)底物浓度和酶浓度影响底物与酶的接触面积，从而影响酶反应促进速度，不影响酶的活性。【感知试验问题】

5、(2016高考全国卷甲，29 )为探讨温度对某些酶活性的影响，设三个实验组： a组(20 )、b组(40 )和c组(60 )，测定各组不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)。 回答以下问题(1)在3个温度条件下，该酶活性最高的是_组。(2)在时间t1之前，如果a组的温度上升10 ，则a组的酶反应的速度变成(3)在时间t2，使c群反应体系中的基质增加2倍量，如果其他条件不变化，则在t3，c群生成物的总量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _为中国语，中国语，中国语。(4)生物体内酶的化学本质是指生物体内酶的化学特性，其特性是指生物体内酶的

6、化学特性(1)根据图表信息，40 条件下生成物浓度达到最大值所需的时间比20 条件下短，并且40 条件下生成物浓度的最大值比60 条件下大，因此在3个温度条件下，该酶活性最高的是b组。 (2)由标题信息可知，2040范围内的酶活性都比20 时的酶活性大，因此到t1为止，a组温度上升10 时，a组酶催化反应的速度加快。 (3)图示的信息显示，由于t2在60 的条件下酶失活，因此此时基质增加，反应生成物的总量增加。 (4)大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，在酶的特性上，高效率、特异性、作用条件温和。回答。(2)加速(60 下，在t2时酶失活，即使增加基质，反应生成物总量也不会增

7、加(4)蛋白质或RNA的高效率和特异性(也可以是其他合理的答案)高分点拨号类问题通法多种因素对酶反应的影响(1)图甲分析表明，反应溶液中的温度变化不影响酶的最佳pH值。(2)分析图b表明，反应溶液中酸碱度的变化不影响酶的最佳温度。【跟进问题组】命题1酶的本质和作用1.(高考真题重组)关于以下酶的记述，正确的是()酶的化学本质是蛋白质或RNA随着温度的下降，促进酶反应的活化能下降酶活性最高时的温度不适合该酶的保存酶分子在催化反应结束后立即分解为氨基酸即使在淀粉酶溶液中加入蛋白酶，淀粉酶活性也不变化不同酶的最佳温度可能相同A.B.C. D.回答： b2.(2017河北石家庄二中高三联考)蛋白质合成

8、过程中，肽酰转移酶催化核糖体上一个氨基酸的氨基与其他氨基酸的羧基形成肽键。 这种酶对核糖核酸酶敏感，但是对蛋白酶不敏感。 肽门酰基转移酶如下所述，错误的是()a .肽门酰基转移酶在核糖体上合成b .肽门酰基转移酶在核糖体中工作c .肽门酰基转移酶催化氨基酸脱水缩合d .肽门酰基转移酶可以降低反应的活化能分析：从选择a的题意可以看出，肽转移酶对核糖核酸酶敏感，但由于对蛋白酶不敏感，其化学本质不是蛋白质，而是在核糖体上合成的是蛋白质，其本质是RNA、a错误。 为了催化氨基酸间形成肽键，在核糖体上工作，b是正确的。 氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键，c是正确的。 酶可以降低反应所需的活化能，d是正确的

9、。命题2酶的特性3.(2017莱州检测)对温度对a、b、c三种酶活性的影响进行了实验研究，结果如图所示。 以下说法正确的是()A.c酶的最佳温度为36 左右b .温度为任一固定值时，酶的使用量影响实验结果c .因为这个实验有两个参数，只有一个变量d .当溶液的pH升高时，曲线b的顶点向上移动解析：选择c图中的c酶随着温度上升活性增加，在c酶活性上出现最高点，如果a误差温度过高，酶变性失活后的酶的使用量就不会影响实验结果，成为b误差的这个实验的自变量是温度和酶的种类，由于变量是酶的活性，所以c是正确的这个问题4.(2017河北唐山模拟)酶抑制剂可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者的作用特点如

10、图甲所示，图乙显示相应的反应速度。 以下记述不正确的是()a .曲线a表示不存在酶抑制剂时的作用效果b .曲线a、b的反应速度增加受酶浓度的限制c .曲线c表示酶的活性因竞争抑制剂而降低d .非竞争抑制剂与该酶结合可改变其空间结构分析：选择c由图b可知，曲线a表示不存在酶抑制剂时的作用效果，a表示正确的曲线a、b的反应速度不会随着基质浓度的增加而增加，受到酶浓度的限制，b表示正确的曲线c表示非竞争抑制剂导致酶的活性降低，c表示错误酶与类似特性物质的比较调查5.(2017云南玉溪一中月考)在生命活动中，酶、激素、神经递质、抗体、tRNA等都有一定的特异性，以下描述正确()A.RNA聚合酶催化转录

11、过程，破坏DNA中的氢键b .性激素的合成需要mRNA和核糖体的参与c .淋巴因子、溶菌酶均为免疫活性物质，均在第二道防线作用d .神经递质通过载体进入突触后的神经元时发生了“化学信号电信号”的转换解析：选择RNA聚合酶可以催化转录过程，破坏DNA中的氢键，a是正确的。 性激素的化学本质是固醇，由内质网合成，b错的淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，溶菌酶在第一、二道防线作用，淋巴因子在第三道防线作用，c错的神经递质与突触后膜的特异受体结合“三法”实验探究酶的本质和特性1 .用“试剂检验法”鉴定酶本质的原理和方法2 .用“对比实验法”验证酶的高效率、特异性(1)验证酶的效率设定修订构想检验酶效率

12、的方法是比较法，实验变量是不同种类的催化剂，变量是基质的反应速度。设订案项目实验小组对照群材料同量的底物试剂与基质对应的“酶溶液”(生物材料研磨液等)等量的“无机催化剂”现象反应速度快或用于反应的时间短反应速度慢或反应需要时间结论酶有效率(2)酶特异性的实验验证方法比较法设订构想：常见的方案有两个。 即基质相同，酶不同，但酶相同。 最后，可以通过观察酶是否促进反应得出结论。设订案项目方案1情景2实验小组对照群实验小组对照群材料同种基质(等量)对酶相应的基质再来一个栽培基质试剂基质相对应的酶另一种酶同样的酶(等量)现象产生反应没有反应产生反应没有反应结论酶有特异性3 .使用“梯度法”探索影响酶活

13、性的因素(温度或pH )(1)设定修订构想：设定修订实验，需要设置一系列不同温度(或pH )的实验组相互对照，最后根据实验现象得出结论。 酶促进反应所需时间最短的一组对应温度(或pH )最接近最佳温度(或pH )。 相邻组之间的差(即梯度值)越小，所测量的最佳温度(或pH )越精确。(2)设置订正案群组编号12是n型实验材料同量的同种基质和酶温度(或pH值)t1(或a1)t2(或a2)是tn (或an )度量指标在同一时间内，各组酶促进反应的生成物量的多少、或基质馀量的多少实验的结论对应于生成物量最多的组或基质馀量最少的组的温度(或pH )最接近最佳温度(或pH )1.(必修1 P78、P83

14、实验改编)以下关于酶的实验记述是错误的()a .探讨pH对酶活性的影响时，一般不使用淀粉作为基质b .在探讨淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，碘液不能检测实验结果以H2O2为基质验证酶的高效率时，可以通过测定气泡和氧释放的多少来达到目的在探讨淀粉酶的最佳温度的实验中，基质和酶液在设定的温度下分别处理后混合分析：选择c以H2O2为基质验证酶的高效率时，可以通过测定每单位时间的气泡或氧释放的多少来测定目的，即反应速度。2.(深入探讨)在探索温度、pH对酶活性的影响的实验中，自变量和因素变量分别是什么提示：在温度对酶活性影响的实验中，自变量是温度，变量是淀粉水解的程度。 在研究pH对酶活性影响的实验中，自

15、变量为pH，变量为过氧化氢的分解速度。1温度突破对酶活性影响的实验程序和结论实验操作试管号变量分析123加入淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升无关变量控制温度60 水浴热水浴冰水浴引数加入淀粉溶液2毫升2毫升2毫升无关变量过了一会儿滴加碘液一滴一滴一滴实验现象一成不变变蓝变蓝因变量实验的结论高温、低温都影响酶的活性2 pH突破对酶活性影响的实验程序和结论实验操作试管号变量分析123加以过氧化氢酶溶液两滴两滴两滴无关变量控制pH1毫升蒸馏水1毫升5%HCl1毫升百分之五引数3%的H2O2溶液2毫升2毫升2毫升无关变量实验现象气泡量多很少很少因变量卫生香燃烧猛烈地不燃烧不燃烧实验的结论过酸、过碱都会影响

16、酶的活性酶活性实验研究中的“三宜”“四不合适”(1)底物选择淀粉和蔗糖，验证酶的特异性时，检测底物是否分解的试剂应选择铁蛋白试剂而不选择碘液。 因为碘液不能检查蔗糖是否分解了。(2)在选择淀粉和淀粉酶寻找酶的最佳温度时，检查基质分解的试剂应该选择碘液，而不应该选择菲林试剂。 用菲林试剂鉴定需要水浴加热，这个实验需要严格控制温度。(3)在探讨酶的最佳温度的实验中，过氧化氢酶(H2O2)和过氧化氢酶不宜作为实验材料。 过氧化氢酶(H2O2)在常温常压下可以分解，加热条件下分解加快，影响实验结果。(4)在探讨pH值对酶活性的影响时，必须保证酶的最佳温度(排除温度干扰)，将酶液的pH值调节到实验要求的pH值，然后使反应物接触基质，在达到预设的pH值