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江苏专版2019版高考生物一轮复习第一部分分子与细胞第三单元细胞的能量供应和利用学案.doc

1、1第三单元 细胞的能量供应和利用第一讲 降低化学反应活化能的酶感 性 认 知 理 性 归 纳 (一)酶的本质和作用1.判断下列有关酶本质和作用叙述的正误(1)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质()(2)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸()(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()(4)酶提供了反应过程所必需的活化能()(5)酶是由活细胞产生的,因此酶只能在细胞内发挥作用()(6)酶溶液中滴加双缩脲试剂一定呈紫色()2.下图曲线表示在无催化剂和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。据图回答(1)没有催化剂的反应曲线是。(2)有酶催化的反应曲线是。(3)AC段的含义是在无催化

2、剂的条件下,反应所需要的活化能。(4)BC段的含义是酶降低的活化能。1.巧记酶的概念2.澄清酶的“八个误区”项目 正确说法 错误说法产生场所活细胞(哺乳动物成熟的红细胞等除外)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物(大多为蛋白质,少数为 RNA)蛋白质作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温只抑制酶的活性,不会使酶变性失活低温和高温均使酶变性失活作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源 生物体内合成有的可来源于食物等合成 氨基酸、核糖 只有氨基2(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则 B点在纵轴上将向上移动,即反应需要的活化能要增大。原料 核苷酸

3、 酸合成场所核糖体、细胞核等只有核糖体(二) 酶的特性高效性、专一性和温和性3.回答下列与酶的特性有关的问题(1)连接酶的特性和原理:(2)判断有关叙述的正误:淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化()不同酶的最适温度可能相同()高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性()酶活性最高时的温度不适合酶的保存()人体在发热感冒时,常出现厌食恶心现象,这与人体内酶的活性有关,说明酶活性的发挥离不开适宜的温度等()胃蛋白酶的最适 pH在 7左右()3.图解酶的三大特性4.明辨酶在代谢中作用的四个易误点(1)酶并不改变反应的平衡点,不能提供能量,只降低反应的活化能,从而缩短反应达到平衡的时间。(

4、2)酶在反应后并不失活,反应前后酶的化学性质和数量均保持不变。(3)产生激素的细胞一定产生酶,但是产生酶的细胞不一定产生激素。(4)酶是化合物,亦可以作为底物被其他酶催化分解。 高 频 考 点 讲 练 悟 通 酶的本质和作用3命题点 1 考查酶的概念和本质1(2015海南高考)关于生物体产生的酶的叙述,错误的是( )A酶的化学本质是蛋白质或 RNAB脲酶能够将尿素分解成氨和 CO2C蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁解析:选 D 酶的化学本质是蛋白质或 RNA;脲酶能够将尿素分解成氨和 CO2;蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类;纤维素酶能够降解植物细胞壁,细菌细胞

5、壁的成分是肽聚糖,需用肽聚糖酶降解。2(2017盐城三模)下列有关酶的叙述,错误的是( )A一种酶只能催化一种或一类底物的化学反应B酶的催化作用需要在适宜的温度和 pH下发生C对于一个细胞来说,酶的种类和数量不会发生变化D酶催化化学反应的本质是降低反应的活化能解析:选 C 一种酶只能催化一种或一类底物的化学反应,体现了酶具有专一性,A 正确;酶的催化作用需要在适宜的温度和 pH下发生,在高温、pH 过高或过低等条件下酶会变性失活,B 正确;对于同一个细胞来说,若发生细胞分化,细胞中酶的种类和数量会发生变化,C 错误;酶的作用机理是通过降低化学反应的活化能来实现的,D 正确。拓展归纳酶与动物激素

6、的“一同三不同”相同:都具有微量、高效的特点,也具有一定特异性产生部位 几乎所有活细胞都产生酶;而只有内分泌细胞才产生激素化学本质酶绝大部分是蛋白质,少部分为 RNA;激素则为蛋白质类、脂质类、氨基酸衍生物类不同作用机制酶是催化剂,在化学反应前后,质量和性质不变;激素作为信号分子在发挥完作用后被灭活命题点 2 考查酶的作用及原理3如图为反应物 A生成产物 P的化学反应在无酶和有酶催化条件下的能量变化过程,假设酶所处的环境条件最适,对于图中曲线分析正确的是( )4Aad 段表示无酶催化时该反应的活化能Bbc 段表示酶为底物提供的活化能C若把酶改成无机催化剂,则图中 b点位置会下移D若将有酶催化的

7、反应温度下降 10 ,则 ab段会缩短解析:选 D 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能,所以,在没有催化剂时 ac段表示该反应的活化能;在有酶催化时 bc段表示该反应的活化能,酶降低了化学反应的活化能;酶具有高效性,与无机催化剂相比,其降低化学反应的活化能更显著,所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则 b点将向上移动;题中实验是在酶的最适温度条件下进行的,若将有酶催化的反应温度下降 10 ,酶活性降低,bc 段会增大,ab 段会缩短。酶的三大特性关键点拨1高效性原理 曲线模型酶与无机催化剂相比,降低活化能的作用更显著与无机催化剂相比,酶的催化效率更高酶只能缩短

8、达到化学平衡所需的时间,不能改变化学反应的平衡点2专一性(1)原理模型锁钥学说:5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催化的物质酶和被催化的反应物分子都有特定的结构(2)曲线模型:加入酶 B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶 B对此反应无催化作用而加入酶 A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明酶具有专一性3温和性酶的作用需要适宜的温度和 pH原理 绝大多数酶是蛋白质,高温、过酸或过碱都会导致蛋白质变性失活曲线模型在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。过

9、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,温度升高后可恢复活性题点突破命题点 1 借助模型,考查酶的特性1如图表示某种酶催化某二糖的水解过程。据图分析下列说法正确的是( )A该过程可以表示麦芽糖的水解B反应前后酶的化学性质没有发生改变C该酶也可以催化其他二糖的水解D该反应过程中的酶只能利用一次解析:选 B 由图可知,该二糖由两种不同的单糖构成,可能是蔗糖或乳糖。反应前后酶的化学性质没有发生改变,该酶可以重复利用。酶具有专一性,该酶不能催化其他二糖的水解。2(2018黄桥月考)如图为某一酶促反应过程示意图,下列反应中能用该图表示的是6( )A乙醇发酵 B麦芽糖的

10、水解CATP 的水解 D在光下将水分解成 H 和 O2解析:选 C 由图可知:R 在反应前后结构和数量没有变化,应该是酶,同时反应物中有水,所以是一种水解反应;生成物是两种不同的化合物,所以 C符合题意;1 分子麦芽糖水解后可得 2分子的葡萄糖,B 不符合题意。命题点 2 结合实例,考查酶的专一性3酶作为一种生命活动的催化剂,在生物的新陈代谢、物质合成、能量转化以及降解等各种反应中都起着重要作用,以下 4种酶的作用对象或物质分别是( )蛋白酶 RNA 聚合酶 肽酶 解旋酶A脂肪酶、磷酸二酯键、肽键、氢键B淀粉酶、氢键、肽键、氢键C蛋白质、磷酸二酯键、氢键、氢键D蛋白质、磷酸二酯键、肽键、磷酸基

11、团解析:选 A 蛋白酶能催化蛋白质分解。RNA 聚合酶用于 DNA转录生成 RNA的过程中,形成磷酸二酯键。肽酶催化多肽中肽键的断裂。解旋酶用于 DNA分子复制过程中氢键的断裂。拓展归纳高考常考的酶及其作用归纳DNA聚合酶 将单个的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链DNA连接酶 将两个 DNA片断连接起来RNA聚合酶 将单个的核糖核苷酸连接成链,并能够在转录时打开 DNA碱基对间的氢键解旋酶 在 DNA分子复制过程中打开 DNA碱基对之间的氢键ATP水解酶 能打开远离腺苷的高能磷酸键蛋白酶 将蛋白质的部分肽键切断,得到不同的肽链和氨基酸纤维素酶、果胶酶水解纤维素、果胶,破坏植物细胞壁巧用三种方法

12、破解酶实验难题关键点拨1鉴定酶的本质试剂检测法72验证酶的高效性和专一性对比法(1)验证酶的高效性:设计方案项目 实验组 对照组材料 等量的同一种底物试剂 与底物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂现象 反应速率很快;或反应用时短 反应速率缓慢;或反应用时长结论 酶具有高效性操作示例(2)验证酶的专一性:设计方案方案一 方案二项目 实验组 对照组 实验组 对照组材料底物相同(等量)与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶 同一种酶(等量)现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应结论 酶具有专一性操作示例Error! Error! 斐 林 试 剂 水 浴 加 热3探究酶的最

13、适温度或 pH值梯度法设计方案组别编号 1 2 n8实验材料 等量的同种底物温度(pH) T1(a1) T2(a2) Tn(an)衡量指标 相同时间内,各组酶促反应中生成物量的多少,或底物剩余的多少实验结论生成物量最多的一组,或底物剩余最少的一组所处温度(或 pH)为最适温度(或 pH)操作示例(1)探究酶的最适温度:(2)探究酶的最适 pH:Error! O2的产生速率 检 测 题点突破命题点 1 考查实验材料和试剂的选取1(2013江苏高考,多选)为了探究温度、pH 对酶活性的影响,下列实验设计不合理的是( )实验编号探究课题 选用材料与试剂 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研

14、磨液 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 pH对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 pH对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂A.实验 B实验C实验 D实验解析:选 ACD 过氧化氢受热易分解,不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,实验不合理;蔗糖酶不能催化淀粉水解,故实验不合理;斐林试剂呈碱性,能与酸性物质发生反应,不适合用于探究 pH对酶活性的影响,故实验不合理。9拓展归纳酶活性实验探究中的“三宜” “四不宜”(1)若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性时,检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂, “不宜”选用碘液

15、,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液,“不宜”选用斐林试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。(3)在探究酶的适宜温度的实验中, “不宜”选择过氧化氢(H 2O2)和过氧化氢酶作实验材料,因为过氧化氢(H 2O2)在常温常压时就能分解,加热的条件下分解会加快,从而影响实验结果。(4)在探究 pH对酶活性影响时, “宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰),且将酶溶液的 pH调至实验要求的 pH后再让反应物与底物接触, “不宜”在未达到预设 pH前,让反应物与酶接触。命题点 2 考查实验操作过程及评价2

16、(2018六合段考)下表是其他条件均为最适宜的情况下探究乳糖酶催化乳糖水解的相关实验结果。以下分析正确的是( )实验一(乳糖浓度为 10%) 实验二 (酶浓度为 2%)酶浓度 相对反应速率 乳糖浓度 相对反应速率0 0 0 01% 25 5% 252% 50 10% 504% 100 20% 655% 200 30% 65A实验一若继续增加酶浓度,相对反应速率不再增大B实验二若继续增加乳糖浓度,相对反应速率会增大C实验二若将反应温度提高 5 ,相对反应速率将增大D实验一的自变量是酶浓度,实验二的自变量是乳糖浓度解析:选 D 实验一,增加酶浓度,相对反应速率增大,若继续增加酶浓度,相对反应速率可

17、能增大,A 错误;实验二,酶的浓度一定,乳糖浓度达到 30%后反应速率不再增加,B错误;反应是在最适温度下进行的,若将反应温度提高,相对反应速率下降,C 错误;实验一的自变量是酶浓度,实验二的自变量是乳糖浓度,D 正确。3(2018句容月考)猪笼草以瓶状带盖的叶捕捉昆虫,并分泌某种物质消化虫体。为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶,研究者设计了如表实验,下列对实验结果预测正确的是( )10试管编号实验步骤1 2 mL 水蛋白液22 mL 新鲜分泌物蛋白液加适量双缩脲试剂3 2 mL 水蛋白块42 mL 新鲜分泌物蛋白块35 水浴中保温一段时间加等量蒸馏水A试管 1和 2中溶液呈紫色B试管 3和 4中蛋白块消失C只有试管 2中溶液呈紫色D只有试管 4中蛋白块被分解解析:选 A 新鲜分泌物中含有蛋白酶,试管 2中的蛋白液和试管 4中的蛋白块被分解;酶在反应前后性质和数量不变,其化学本质为蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色。方法规律解答实验方案评价试题的一般思路

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