生物一轮复习酶的研究与应用

A.①④
高考第一轮复习
第3单元
细胞的能量供应和利用
酶
关注考点
把握考情
1.酶在代谢中的作用Ⅱ
1.酶的化学本质、催化特性 的实验探究
2.探究影响酶活性的因 素Ⅱ
2.影响酶活性的曲线、图表 分析及相关实验设计与分析
酶的本质、作用机理及实验验证
酶是活细胞产生的一类具有催化功能的有机物，
大多数为蛋白质,少数为RNA
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酶的特性和验证实验分析
1、酶的特性 (1) 高效性 ：同无机催化剂相比，酶降低反应活 化能的作用更显著，因而催化效率更高。
(2) 专一性：每一种酶只能催化 一种或一类 化学 反应。
较多
发亮
3
2ml
滴加20%肝脏 研磨液2滴
很多
复燃
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酶的高效性的验证实验分析
通过以上实验总结生物实验设计遵循的一般原则
对照原则
单一变量原则 (无关变量相同且适宜)
实验结论 1号试管与2号试管对照，说明 FeCl3能催化H2O2分解 1号试管与3号试管对照，说明 过氧化氢酶能催化过H2O2的分解 2号试管与3号试管对照，说明 过氧化氢酶的催化效率2速1多、号3试试点管燃香管的检卫测生
滴加3%氯化铁2滴、
滴加20%肝脏研磨液2滴
因变2 量：2ml 滴加32%滴氯H化2O铁2分解速度(气泡多少)
卫生香的复燃程度

1 步骤
2
淀粉+淀粉酶
蔗糖+淀粉酶
斐林试剂,水浴加热相同时间
现象
结论
答案:等量 出现砖红色沉淀 无颜色变化 酶具有专一性
3.探究温度对酶活性的影响 (1)该实验的自变量是什么?pH在该实验中属于什么变量? 应如何控制pH? 提示:该实验的自变量是温度。pH在该实验中属于无关变 量。需要将pH控制在最适条件下。
酶专一性的理论模型(如下图)
(1)图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F表示B被分解 后产生的物质,C、D表示不能被A催化的物质。
(2)酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
典型例题 现有甲、乙、丙三支试管,先向三支试管内加入2 mL可溶 性淀粉溶液,再按下图所示步骤操作,然后分别用斐林试剂检 验。下列分析错误的是( )
知识点一 与酶的特性有关的实验
问题引领 1.怎样设计验证酶具有高效性的实验? 提示:实验组为底物+生物催化剂(酶) →测定底物分解的速率 (或产物生成的速率) 对照组为底物+无机催化剂→测定底物分解的速率(或产物生 成的速率)
2.探究酶具有专一性 (1)该实验有哪两种方案? 提示: ①
②
(2)实例:验证淀粉酶具有专一性。
(2)分析图甲曲线不同区段限制酶促反应速率的因素。 提示:AB段限制因素是底物浓度;B点以后限制因素是酶浓 度(酶数量)。
(3)在底物充足、其他条件适宜的情况下,乙图中酶促反应 速率随酶浓度如何变化?
提示:反应速率随酶浓度的增加而增大。
归纳提升 用曲线模型表示影响酶 促反应的因素
1.底物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系(图1、图2) (1)图1:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率 随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量 和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。 (2)图2:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率 与酶浓度成正比。

2①葡萄糖异构酶 ②酶颗粒 2.1物理 2①—c 3.活化 酶颗粒 化学 ② —b
③—a 海藻酸钠溶液 固定化酵母细胞
CaCl2溶液
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四、1探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响 0.6 2对照、单一变量 3②④ 4用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等 写出两项合理答案即可 酶失活
2.探究影响果胶酶活性因素实验的分析 (1)实验原则：单一变量原则、对照性原则。严格控制 变量，尽量减少无关变量的影响。 (2)实验原理：果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影 响，在最适温度或pH时，活性最高，果肉的出汁率、果汁 的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。
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(4)酶是生物体内具有催化能力的有机物，绝大多数是 蛋白质，其催化效率受反应物浓度、温度、pH的影响。① 图A中，当反应物在低浓度范围内增加时，反应速度迅速 上升；当反应物达到一定浓度时，随反应物浓度增加，反 应速度不再增加。这是因为酶虽然有高效性，但催化能力 也有一定限度，当所有酶都发挥了最高效能后，反应物浓 度再增加，反应速度也不增加，这时受酶浓度影响。②从a 点到b点曲线上升，这是因为温度升高，酶活性升高。曲线 bc下降，因为温度超过最适温度，酶变性失活。
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加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列 问题： (1)由下图推知，该实验的目的是______________。 50℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是 ________%。

图 5-4 酶活性受pH值影响示意图
人体环境中几种常见酶的最适pH值: 唾液淀粉酶: pH=7; 胃蛋白酶: pH=1.5; 胰蛋白酶: pH=8
高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗？
不同，过酸、过碱或温度过高，会使 酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活； 低温使酶活性明显下降，但在适宜温度 下其活性可以恢复。
实验探究：
比较过氧化氢在不同 条件下的分解
酶在细胞代谢中的作用
[药品名称]过氧化氢溶液 [性状]本品为无色澄清液体， 无臭或有类似臭味的臭气 [用法和用量]清洁伤口 3% [贮藏]遮光、密闭（10℃~30℃） 保存 [有效期]18个月
……
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下 的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义
（D）
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力
5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题： （1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的
奶渍和血渍？ （2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？ （3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些
酶的作用机理
酶的作用机理
得出结论：
同无机催化剂相比， 酶降活化能的作用更为显 著，因而催化效率更高。
二、酶的本质
资料分析：关于酶本质的探索
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
发酵与活细胞有关，发 酵是整个细胞而不是细 胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的某些 物质，但这些物质只有在酵 母细胞死亡并裂解后才能发 挥作用