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2019-2020年高三生物一輪復(fù)習(xí) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教學(xué)案 新人教版必修1 課標(biāo)要求 1、能力要求 1、通過研究科學(xué)家對酶本質(zhì)的探索歷史，認(rèn)同科學(xué)發(fā)展的普遍規(guī)律 2、進(jìn)行有關(guān)實驗和探究，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量變化以及設(shè)置對照組和重復(fù)實驗。(實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解，探究影響酶活性的條件) 3、正確解讀坐標(biāo)數(shù)據(jù)圖表，分析影響酶活性的各種因素 （溫度、pH、酶的濃度、反應(yīng)物濃度） 2、內(nèi)容要求 1、了解酶發(fā)現(xiàn)過程中的經(jīng)典實驗，理解酶的概念和本質(zhì) 2、分析比較酶與無機(jī)催化劑的不同，理解酶在細(xì)胞代謝中作用 3、理解酶在細(xì)胞代謝中的特性(高效性及需要適宜的條件) 4、影響酶活性的條件 知識網(wǎng)絡(luò)體系 酶的作用 酶的本質(zhì) 酶的特性： ①酶具有高效性 ②酶具有高度的專一性 ③酶的作用條件較溫和 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物其中， 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。 酶能顯著降低活化能，因此催化效率更高。 生物的催化劑——酶 酶 重難熱點歸納 1.酶的概念及其理解 內(nèi)涵：活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物 外延：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因此酶的合成受基因控制，可以在核糖體上合成；有些酶在細(xì)胞內(nèi)，有些酶在細(xì)胞外起作用。 2.酶與無機(jī)催化劑的異同？ 相同點：在催化某一反應(yīng)時，都能顯著降低反應(yīng)是的活化能，提高反應(yīng)速率，反應(yīng)前后本身性質(zhì)無變化。 不同點：酶具有無機(jī)催化劑所不具備的高效性、專一性，并且酶促反應(yīng)需要溫和的條件。 結(jié)論：酶是一種特殊的生物催化劑。 3. 酶的命名規(guī)律 酶的種類繁多，根據(jù)其催化反應(yīng)的方向大體可以分為合成酶（如：ATP合成酶、DNA連接酶、RNA聚合酶）和分解酶（如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、肽酶）兩大類，酶的命名一般是依據(jù)其催化的底物定的。 4．人體消化道各段的消化酶及相應(yīng)的最適pH值？ 口腔：唾液淀粉酶， pH：6.8 胃: 胃蛋白酶, pH:1.5—2.2 小腸:小腸液中的腸肽酶和胰液中的各種酶, pH:8—9 結(jié)論：人體消化道消化物質(zhì)的過程實際上也是一系列酶促反應(yīng)的過程。 5．為什么溫度，pH值等均能影響酶的活性？ 絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，過酸，過堿和高溫都能使蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)破壞(除肽鍵以外的其它化學(xué)鍵的斷裂)，從而引起蛋白質(zhì)分子變性，使酶永久失活，但低溫只是使酶活性下降，適宜的溫度下，酶活性可以恢復(fù)。 經(jīng)典例題剖析 1．將4片等重的牛肉分別置于下列等量的不同消化液中，消化速度最快的是（ ） A．20mL胃液 B．10mL胃液和10mL胰液 C．20mL胰液 D．10mL膽汁和10mL胰液 [解析] 這是一道對實驗結(jié)果進(jìn)行預(yù)測的實驗試題。等量的胰液和胃液相比較，兩者均有蛋白酶，但胰液中的蛋白酶數(shù)量比胃液多，消化能力也比胃液強(qiáng)。胰液是人體內(nèi)最重要的消化液，所以牛肉在20mL胰液中的消化速度比在20mL胃液中的消化速度快；純凈胃液中的的pH值約為2，純凈胰液中的pH值約為8左右，當(dāng)兩者等量混合后pH值將接近胰液的pH值，胃蛋白酶已經(jīng)失去酶化能力，胰蛋白酶的催化能力幾乎沒有影響。但胰液中蛋白酶的量比C選項少一半，故消化蛋白質(zhì)的速率比C選項慢；在D選項中，10mL膽汁與10mL胰液等量混合后，pH值不會有大的變化，由于膽汁中無蛋白酶，所以蛋白酶的總量比D選項的少，對牛肉片的消化速度也就不如D選項快。 [答案]C 2．[xx年廣東河南高考題] 同一個體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含酶的 （ ） A、種類有差異，數(shù)量相同 B、種類有差異，數(shù)量不同 C、種類無差異，數(shù)量相同 D、種類無差異，數(shù)量不同 [解析]專一性是酶的基本特性之一，每一種酶只能催化細(xì)胞內(nèi)一種生化反應(yīng)，一個有機(jī)體通過發(fā)育、分化，使體內(nèi)細(xì)胞分化為不同的類型，各執(zhí)行不同的功能。功能不同的細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)的種類和強(qiáng)度是不同的，因而催化這些反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量也不同。 [答案]B [變式訓(xùn)練1]關(guān)于酶生理功能的敘述，下列哪一項是正確的（ ） A、 生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)提供能量 B、能加快生物體內(nèi)的生化反應(yīng)速度 C、酶是一種高效、專一的無機(jī)催化劑 D、能促進(jìn)生物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸 [答案]B [變式訓(xùn)練2]在唾液淀粉酶水解淀粉的實驗中，將唾液稀釋10倍，與用唾液原液的實驗效果基本相同，這表明酶具有 （ ） A、專一性B、多樣性C、高效性D、穩(wěn)定性 [解析] 本題是根據(jù)實驗結(jié)果進(jìn)行分析的實驗試題。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的蛋白質(zhì)，催化性是酶的功能特征。一般來說，在人體37℃和一定的pH值條件下，酶都具有一定的催化能力，酶只要其結(jié)構(gòu)不被破壞，其活性具有相對的穩(wěn)定性。專一性和高效性是說明酶在穩(wěn)定的催化作用中的兩個催化特點。在實驗中“用純唾液和用稀釋10倍的唾液做實驗，其效果完全相同”。說明唾液淀粉酶的催化效率非常高，少量的酶即能達(dá)到催化的效果。純唾液中大量的唾液淀粉酶由于底物的限制，催化能力沒有得到發(fā)揮。 [答案]C 3．進(jìn)入冬眠的動物體，代謝極為緩慢，最根本的原因是 （ ） A、體內(nèi)酶活性降低B、氣溫低C、進(jìn)食少D、消耗能量少 [解析]冬眠的動物是為了渡過寒冷的冬天的一種適應(yīng)，直接原因是寒冷，但最根本的原因是酶活性的降低。 [答案]A 基礎(chǔ)試題訓(xùn)練 一、 選擇題 1. 下列條件中，不能使酶失活的是 （ ） A、高溫 B、低溫 C、強(qiáng)酸 D、強(qiáng)堿 2. 在不破壞高等植物細(xì)胞正常生命活動的情況下，下列哪種物質(zhì)最適于除去植物細(xì)胞的細(xì)胞壁 （ ） A、蛋白酶 B、淀粉酶 C、鹽酸 D、纖維素酶 3. 加酶洗衣粉不能用沸水溶解，這說明了酶的作用 （ ） A、適于低溫下催化 B、具有高效性C、具有專一性D、需適宜的溫度 4．同一個體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含酶的： （ ） A、種類有差異，數(shù)量相同 B、種類有差異，數(shù)量不同 C、種類無差異，數(shù)量相同 D、種類無差異，數(shù)量不同 5．下列有關(guān)酶、激素、維生素的敘述，哪一項是正確的： （ ） A、都是由活細(xì)胞產(chǎn)生的 B、都是蛋白質(zhì)類物質(zhì) C、都有催化作用和調(diào)節(jié)新陳代謝作用 D、都是高效能物質(zhì) 6．【xx.江蘇理綜】在適宜的條件下，用含有過氧化氫酶的鮮豬肝研磨液催化過氧化氫分解，比用FeCl3溶液催化過氧化氫分解的速度快得多，這說明與無機(jī)催化劑相比，酶具有的特性是 （ ） A、專一性 B、多樣性 C、高效性 D、適應(yīng)性 時間 生成物量 70℃ 60℃ 20℃ 50℃ 30℃ 40℃ 7、【xx.上海理綜】右圖為某酶在不同溫度下反應(yīng)曲線和時間的關(guān)系，從圖中不能獲得的信息是 （ ） A、酶反應(yīng)的最適溫度 B、酶因熱而失活 C、酶反應(yīng)生成物量與時間的關(guān)系 D、酶反應(yīng)速度和酶量的關(guān)系 8．下圖縱軸為生成物量，橫軸為反應(yīng)時間，其中能正確表示酶濃度增加， 而其他條件不變時，生成物量變化的曲線圖是(圖中虛線表示酶濃度增加后的變化曲線) 9．血液凝固是一系列酶促反應(yīng)過程，采集到的血液在體外下列哪種溫度條件下凝固最快（ ） A.0℃ B.15℃ C.35℃ D.25℃ 10．縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中正確表示酶量增加1倍時，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的是 （ ） 11. 【創(chuàng)新預(yù)測】下列關(guān)于酶的正確敘述是： （ ） A．活細(xì)胞產(chǎn)生的，在細(xì)胞內(nèi)起作用 B．酶與激素的作用相同 C．酶的產(chǎn)生受遺傳物質(zhì)控制 D．在催化過程中不斷被消耗 12．【xx湖南師大附中模擬】下列關(guān)于酶的特性的說法，不正確的是： （ ） A． 酶的多樣性是由于構(gòu)成酶的蛋白質(zhì)具有多樣性 B． 任何生活細(xì)胞內(nèi)都有酶的存在 C． 酶缺乏癥是由于基因的改變而引起的 D． 一般地，酶的活性隨著溫度的升高而提高 13．【xx石家莊質(zhì)檢（二）】下列有關(guān)酶的敘述中，錯誤的是： （ ） A．絕大多數(shù)酶的水解產(chǎn)物是氨基酸，有時還有其他有機(jī)分子或金屬離子 B．冬眠動物體內(nèi)消化酶的活性水平下降 C．酶參與催化反應(yīng)后，其化學(xué)本質(zhì)不變，因此酶本身不需要更新 D.影響酶促反應(yīng)速度的因素有反應(yīng)物濃度、pH值、酶濃度等 14．關(guān)于酶特性的實驗如圖1—2—6所示，取標(biāo)號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四支試管各加入2mL稀淀粉糊：四支試管的顏色正確的是 （ ） （說明:胰液和唾液中均含有可以水解淀粉的酶） A．I、Ⅱ一不變藍(lán) Ⅲ、Ⅳ一藍(lán)色 B．I、Ⅲ一不變藍(lán) Ⅱ、Ⅳ一藍(lán)色 C．I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均不變藍(lán) D．I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均為藍(lán)色 15．下列關(guān)于過氧化氫酶的敘述正確的是 A．過氧化氫酶本質(zhì)上是蛋白質(zhì) B．過氧化氫酶可以在條件適宜的情況下被蛋白酶水解 C．Fe3＋和過氧化氫酶都能加速過氧化氫的分解反應(yīng) D．過氧化氫酶可以使過氧化氫分解產(chǎn)生更多的氣體。 16．下列圖1—2—7中，橫軸表示酶的反應(yīng)條件，縱軸表示酶的反應(yīng)速率。能正確反映溫度和pH與酶反應(yīng)速率關(guān)系的是 （ ） A．甲和乙 B．乙和丙 C．都是甲 D．都是丁 17．探索溫度對酶活性影響的實驗，需進(jìn)行如下步驟的的操作： ①取3支試管，編號并注入2mL淀粉溶液 ② 向各試管注入1mLα－淀粉酶溶液 ③向各試管滴1滴碘液 ④將3 支試管分別放在60℃熱水、沸水和冰塊中維持溫度5min 要觀察到正確的實驗現(xiàn)象，其合理的實驗順序應(yīng)為 （ ） A．①→②→③→④ B．①→③→②→④ C．①→②→④→③ D．①→④→②→③ 18.下列有關(guān)酶的敘述錯誤的是 ( ) A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸 B.少數(shù)的酶是RNA C.每種酶都具有高效性、專—性，但不具備多樣性 D.酶都具有消化功能 19.不能催化過氧化氧生成H2O和O2的是 ( ) A.FeCl3中的Fe3+ B.FeCl3中的Cl- C.肝臟中的過氧化氧酶 D.馬鈴苗中的過氧化氫酶 20.人體內(nèi)酶和激素的共同點是 ( ) A.都是活細(xì)胞產(chǎn)生的 B.都來源于腺體 C.都是細(xì)胞代謝產(chǎn)物 D.只存在活細(xì)胞中 21.關(guān)于酶的性質(zhì)，下列表述中錯誤的一項是 ( ) A.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變 B.一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力 C.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的—類特殊有機(jī)物，其中大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA D.酶的催化效率很高，但受溫度、酸堿度影響 22.人在發(fā)高燒時曾常常不思飲食，其根本原因是 ( ) A.消化道內(nèi)食物尚未消化 B.發(fā)燒使胃腸蠕動減弱 C.體內(nèi)的食物殘渣排出受阻 D.高燒使酶的活性減弱 23. (多選)表所列內(nèi)容的實驗中，試管內(nèi)容物變成藍(lán)色的是 ( ) 試管號 試管內(nèi)容物 條件 檢驗 1 2mL漿糊+2ml清水 37℃10min 3滴碘液 2 2mL漿糊+2ml稀釋10倍唾液 37℃10min 3滴碘液 3 2mL漿糊+2ml純唾液 95℃10min 3滴碘液 4 2mL漿糊+2ml純唾液+2滴濃HCl 37℃10min 3滴碘液 A.1 B．2 C．3 D．4 24. (多選) 下列哪些物質(zhì)是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成 ( ) A、血紅蛋白 B、呼吸氧化酶 C、胃蛋白酶 D、性激素 25、(多選) 下列哪些細(xì)胞結(jié)構(gòu)與酶的合成有關(guān) ( ) A、線粒體 B、核糖體 C、高爾基體 D、內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 二、非選擇題 1．Fe3+可作為過氧化氫分解的無機(jī)催化劑，新鮮的肝臟研磨液中含有過氧化氫酶。某同學(xué)做了兩種催化劑的比較實驗，實驗記錄如下： （1）請判斷該實驗記錄是否正確？______________，說明理由：_________________。 (2)把點燃但無火焰的衛(wèi)生香放入試管，衛(wèi)生香劇烈燃燒的原因是試管中產(chǎn)生了。 A.氫氣 B.酒精 C.甲烷 D.氧氣 (3)如果肝臟放置過久，則現(xiàn)象有什么不同 ， 原因是 。 2. 【xx.江蘇]為了研究酶的有關(guān)特性，取兩支潔凈的試管并編號為A、B，各注入2mL體積分?jǐn)?shù)3％的H2O2溶液；再向A管滴人2滴3.5％FeCI3溶掖，向B管滿人2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％的肝臟研磨液；堵住管口，輕輕振藹；用點燃但無火焰的衛(wèi)生香檢驗；觀察并記錄結(jié)果。 (1)本實驗的主要目的是探索 (2)如果兩支試管的現(xiàn)象均不明顯，從實驗材料分析，原因可能是 。 (3)過氧化物酶也能催化H2O2的分解，產(chǎn)生的[O]能使溶于水的無色焦性沒食子酸氧化生成橙紅色沉淀。為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過氧化物酶，設(shè)計了如下實驗。 參照上圖所給信息，回答下列問題。 ①3號試管內(nèi)加入的物質(zhì)是 。 ②設(shè)計2號試管作為對照的具體目的是 。 ③如果2號試管未產(chǎn)生顏色反應(yīng)，則出現(xiàn)橙紅色沉淀的是第 號試管。 3. 胰蛋白酶作用于一定量的某種物質(zhì)（底物），濕度保持37℃，pH保持在最適值，生成物量與反應(yīng)時間關(guān)系如下圖，請回答下列問題： （1）該酶作用的底物是_____________________。 （2）在140分鐘后，曲線變成水平，這是因為____________________。 （3）若增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生成物量變化的示意曲線。 （4）若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH值由2逐漸升高到10，則酶催化反應(yīng)的速度將____________________，原因是_______________________。 （5）下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度關(guān)系的是 變式應(yīng)用訓(xùn)練 1.為驗證pH對唾液淀粉酶活性的影響，實驗如下： 操作步驟： ①在1～5號試管中分別加入0.5%淀粉1mL ②再向試管中加入相應(yīng)的緩沖液3mL，使試管中的pH依次穩(wěn)定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00 ③分別向1～5試管中加入0.5%唾液1mL，然后進(jìn)行37℃恒溫水浴 ④反應(yīng)過程中，每隔1min從3號試管中取出一滴反應(yīng)液，滴在比色板上，加1滴碘液顯色，待呈橙黃色時，立即取出5支試管，加碘液顯色并比色記錄結(jié)果。 結(jié)果如下： “＋”表示藍(lán)色程度 ++ + 橙黃色 + ++ 結(jié)果 8.00 7.40 6.80 6.20 5.00 PH 5 4 3 2 1 編號 請回答： (1)實驗過程中選擇37℃恒溫的原因是 ? (2)3號試管加碘液呈橙黃色說明 (3)如果反應(yīng)速度太快，應(yīng)對唾液做怎樣的調(diào)整 ? (4)該實驗得出的結(jié)論是 。 2.在淀粉塊上的5個圓點位置，分別用不同的方法處理如圖12-1所示：將該實驗裝置放入37℃恒溫箱中，保溫處理24小時后，用碘液沖浸淀粉一瓊脂小塊，其結(jié)果記錄于表12-2。 圖12-1 表12-2 實驗結(jié)果記錄 淀粉圓點 實驗處理方法 磺液處理后的顏色反應(yīng) A 新鮮唾液與鹽酸混合 藍(lán)黑色 B 經(jīng)過煮沸的新鮮唾液 藍(lán)黑色 C 只有新鮮唾液 紅棕色 D 接種面包霉 紅棕色 E 只有2%蔗糖酶液 ？ 請你仔細(xì)分析后回答下列問題： (1)你對圓點A和B的顏色變化的解釋是___________。 (2)圓點D的顏色變化與圓點C一致，你的解釋是_____________。 (3)你認(rèn)為圓點E應(yīng)呈現(xiàn)_______色，其理由是蔗糖酶__________。 (4)上述實驗裝置要放入37℃恒溫箱中進(jìn)行保溫處理，你提出兩個理由加以解釋：①______________；②_______________。 2. 有人做了下在的實驗以研究pH對酶活性的影響：準(zhǔn)備5支盛有等量胃蛋白酶 溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1cm3的正方體凝固蛋白質(zhì)，試管均置于 25℃室溫條件下，各試管蛋白塊消失的時間記錄于下表： 酶溶液的pH 1 2 3 4 5 蛋白塊消失的時間（min） 13 9 11 45 60 （1）請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右上方的坐標(biāo)圖中畫出pH與酶 活性的關(guān)系曲線。 （2）提供2種使實驗?zāi)茉诟虝r間內(nèi)完成的方法： 。 （3）如果要確認(rèn)上述實驗中蛋白塊的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，還應(yīng)補(bǔ) 充怎樣的對照實驗？ 。 （4）除了本實驗外，請另外設(shè)計一種簡便易行的方案來測定pH對酶活性的影響： 第四單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用答案 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一、選擇題 1．B 2．D 3．D 4．B 5．D 6．C 7．D 8．C 9．C 10．B 11．C 12．D 13．C ..14.B 15.D 16.C 17.D 18.D 19.B 20.D 21.B 22.D 23.ACD 24.ABC 25.ABCD 二、非選擇題 1．（1）不正確過氧化氫酶具有高效性，實驗一和實驗二中的實驗結(jié)果應(yīng)調(diào)換一下(2)D(3)氣泡產(chǎn)生少而慢，酶的活性因肝臟的腐敗而降低 2．（1）酶的高效性（過氧化氫酶和Fe2+催化效率的高低）(2)H2O，溶液放置時間過長而分解(3)2m1焦性沒食子酸溶液，2淌H2O2溶液，2mL馬鈴薯塊莖提取液 ②排除馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質(zhì)對實驗結(jié)果的影響③3 3．（1）蛋白質(zhì) （2）底物量一定，底物已被消耗盡 （3）見右圖 （4）不變 在pH＝2時酶已經(jīng)失活 （5）C 變式訓(xùn)練 1、(1)37℃是人體正常的體溫，也是人體內(nèi)酶的最適溫度；恒溫可以 排除溫度對實驗結(jié)果的干擾 (2)淀粉已被完全水解 (3)提高唾液的稀釋倍數(shù) (4)唾液淀粉酶的最適pH為6.8，高于或低于此pH時，酶的活性逐漸降低 2. 1 2 3 4 5 酶 活性 （1）見右圖 （2）適當(dāng)提高溫度以增加酶的催化活性；提高酶的濃度； 將蛋白塊切得更小些，以增加蛋白酶和蛋白質(zhì)的接觸面積 (3)在一定時間內(nèi)測定不同pH條件下蛋白塊的消化程度 (4)另取若干不含酶，但pH各不相同的試管，每支試管中 均加一塊1 cm3的正方體凝固的蛋白塊。即給原來的每 支試管都設(shè)計相應(yīng)的對照實驗（試管）