1、必修 1 第 1 节 降低化学反应活化能的酶知识点一 酶的化学本质【例 1】 下列有关酶的正确叙述是( )是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获得，有的在体内转化而来 凡是活细胞，一般都能产生酶 酶都是蛋白质 有的酶不是蛋白质 酶在代谢中有多种功能 在新陈代谢和生长发育中起调控作用 酶只是起催化作用A B C D解析：酶是活细胞产生的具催化能力的有机物，酶的化学本质主要是蛋白质，也有极少数的酶，其化学本质为 RNA，酶在代谢中惟一的作用是降低反应分子的活化能，从而使反应更容易进行，在反应前后，酶的性质与量均不发生变化。酶既可在细胞内发挥作用如 DNA 聚合酶，也可被分泌到细胞外发挥作用如消化
2、酶，故只有所述正确，其余各项均不正确。答案：C。 酶的作用特性及相关实验验证【例 2】 将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如图所示)，以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。(1)若土豆片为 4 片时，每隔 5 分钟收集一次数据，根据数据绘制出如下曲线图。20 分钟后，气体量不再增加的原因是_。(2)若土豆片为 8 片时，和上述实验所得的曲线(实线)相比，实验结果的曲线最可能是下列_图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是_，其结果可用_图中的虚线表示。(3)为保证上述实验的科学
3、性，需要控制的其他外界因素有_。解析：(1)当气体量不再增加时，说明试管中的反应已经停止，土豆片存在说明酶还存在，反应停止的原因是过氧化氢量有限。(2)增加土豆片会导致酶的浓度增大，使反应速度加快，在较短时间内达到反应平衡，所以用 c 图表示。要得到更多的反应产物，采取的措施是增加反应物过氧化氢的浓度，反应曲线用 a 表示。(3)为保证实验的科学性，应严格控制该实验中温度、光照等无关变量，排除无关变量的干扰。答案：(1)过氧化氢量有限(2)c 增加过氧化氢浓度 a(3)温度(或光照或气压等)知识点二 酶的化学本质【考例 1】 关于酶的叙述中，正确的是( )A人体中酶的活性受温度、pH 的影响，
4、其在人体的内外都能起作用B酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等阶段C酶是活细胞产生的，它的化学本质是蛋白质D酶是由腺体合成的物质解析：在细胞内发挥作用的酶不需要经过内质网和高尔基体的加工等阶段，如呼吸氧化酶。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，不仅仅是蛋白质，还有 RNA。酶是由核糖体合成的物质，或者是由 DNA 转录产生的 RNA，不是由腺体合成的。答案：A。知识点三 酶的作用特性【考例 2】 已知 2H2O2=2H2OO2，可以通过观察反应过程中 O2 的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断 H2O2 分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验
5、证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的 H2O2 溶液，蒸馏水，3.5% FeCl3 溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。(1)实验步骤：_；_；_。(2)实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中 O2 的释放速度从快到慢依次是_。由此可得出的结论_。(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为 80 ，重做上述实验，O2 释放的速度最快的_，原因是_。解析：本题以教材实验为载体，考查实验设计能力和实验分析能力。该实验期望达到两个目的：一是验证酶具有催化作用，可通过设置有酶和无酶的两组实验进行研究；二是验证
6、酶具有高效性，结合实验材料，可通过酶与化学催化剂的比较来实现。因此，本实验需要设置 3 组：H2O2 溶液蒸馏水、H2O2 溶液过氧化氢酶溶液、H2O2 溶液FeCl3 溶液。由于该实验属于验证性实验，实验结果是确定的，即加酶的一组中 O2 释放速度最快。高温使酶变性失活，故经 80 处理后，加有 FeCl3 溶液的试管中 O2 释放速度最快。答案：(1)取 3 支试管，各加入等量且适量的 H2O2 溶液，放入 37 恒温水浴锅中保温适当时间 分别向上述 3 支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3 溶液和过氧化氢酶溶液 观察各试管中释放气泡的快慢(2)加酶溶液的试管、加 FeCl3 溶液的
7、试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用和高效性(3)加 FeCl3 溶液的试管 在此温度下，FeCl3 催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性知识点四 与酶相关的实验与探究【考例 3】 某小组在探究“影响酶活性的条件”的实验时，提出“过氧化氢酶的活性是否受 pH 影响”的问题，并设计实验的操作步骤如下：向甲、乙两试管内各加入 2 mL 新配制的体积分数为 3%的过氧化氢溶液；向甲试管内加入 1 mL 质量分数为 5%的盐酸，向乙试管内加入 1 mL 质量分数为 5%的氢氧化钠溶液；向甲、乙两试管内各加入 2 滴新鲜的质量分数为 20%的猪肝研磨液；观察试管中发生的变化。请依据该小组设计
8、的实验操作步骤，回答下列问题：(1)本实验中，可观测的指标是_。(2)作为对照实验，上述操作步骤中存在明显的缺陷，请写出改进方案_，在完成改进方案后，预期的实验结果是_。(3)将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理，经高温处理后，实验效果不明显，而冷藏处理不影响实验效果，原因是_。解析：本题考查实验能力。观察过氧化氢酶的活性，可以用产生的气泡数量作为观测的指标。为增强实验的说服力，在设计实验时要有对照，对照实验要遵循单因子变量原则。过氧化氢酶是蛋白质，低温抑制活性，但温度合适后其活性还可以恢复，高温可以使其失去活性。答案：(1)试管中产生的气泡数量(2)增加丙试管，在第步中加入 1 mL
9、蒸馏水，其他步骤相同 甲、乙两试管中产生的气泡数量较少，丙试管中产生大量的气泡(3)过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，在高温处理时，变性失活，而冷藏时，只是活性受到抑制，在适宜条件下，其活性能恢复随堂练习B 组 能力提升1(2009 年重庆理综卷)下列有关酶的叙述，正确的是( )A高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性B酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质C细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶D细胞质中没有作用于 DNA 的解旋酶解析：本题主要考查酶的相关知识。高温破坏酶的结构使其失活，低温只是使酶活性受抑制，并不破坏其结构，当温度回升时酶活性还可以恢复，A 错误；酶是活细胞产生的并具有催化作用的有机
10、物，绝大多数酶属于蛋白质，少数 RNA 也具有催化作用，B 错误；细胞呼吸的第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中进行的，细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶，C 正确；细胞质中也有 DNA 分布，如在线粒体和叶绿体内，细胞质中的 DNA也会复制，也需要解旋酶的催化，D 错误。答案：C2(2009 年广东卷)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质( )A在 4 条件下易变性 B只含有 C、HC也能催化淀粉合成 D含有羧基解析：本题考查酶的本质、作用与特性。由题意知该物质是淀粉酶，酶在低温下不会变性，A 错误；淀粉酶的本质是蛋白质，含 C、H、O、N 等元素，B 错误、D 正
11、确；酶具有专一性，催化淀粉分解的酶不能催化淀粉合成，C 错误。答案：D3(2009 年宁夏、辽宁理综)如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )A当反应温度由 t2 调到最适温度时，酶活性下降B当反应温度由 t1 调到最适温度时，酶活性上升C酶活性在 t2 时比 t1 高，故 t2 时更适合酶的保存D酶活性在 t1 时比 t2 低，表明 t1 时酶的空间结构破坏更严重解析：本题考查了温度对酶活性的影响，考查对不同温度对酶活性影响的分析能力，同时还考查识图能力。从图中可看出，当反应温度由 t1 调到最适温度时，酶活性逐渐上升，所以 B 正确。当反应温度由 t2 调到最适温度时，酶活性不会
12、下降，因此A 错误。当温度超过最适温度后，随温度的升高酶逐渐变性失活，而在温度低于最适温度时，随温度的降低酶的活性减弱，但酶的分子结构并没有被破坏，故酶适合在低温下保存，A、D 两项均错误。答案：B4(2010 年上海卷)如图表示细胞中某条生化反应链，图中 E1E5 代表不同的酶，AE 代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是( )A若 E1 催化的反应被抑制，则 A 的消耗速度加快B若 E5 催化的反应被抑制，则 B 积累到较高水平C若 E3 的催化速度比 E4 快，则 D 的产量比 E 多D若 E1 的催化速度比 E5 快，则 B 的产量比 A 多答案：C5下表为一项实验设计方案的操作
13、步骤和实验结果。对结果的解释，合理的是( )A.唾液淀粉酶在 37 时活性最高 B温度对酶活性影响不明显C碘液对淀粉的显色反应不明显 D保温前酶已催化淀粉水解解析：探究温度对酶活性影响的实验，要注意操作的步骤顺序，之所以出现题中的结果是因为题干步骤 2 与 3 顺序发生了错误，这样在保温前唾液淀粉酶已经将淀粉水解了，再保温已失去了意义。答案：D6某同学在验证“酶的专一性”时，设计并进行了如下实验：(一)实验原理：(1)淀粉遇碘变蓝，麦芽糖遇碘不变蓝。(2)唾液中含有唾液淀粉酶，不含有蔗糖酶，所以只能分解淀粉为麦芽糖，而不能分解蔗糖。步骤 操作 1 号试管 2 号试管 3 号试管1 加 2%淀粉
14、液 2 mL 2 mL 2 mL2 加稀释唾液 2 mL 2 mL 2 mL3 保温 5 min 37 100 0 4 滴碘液 2 滴 2 滴 2 滴5 记录结果 淡黄色 淡黄色 淡黄色(二)实验步骤：取 A、B、C 三支洁净试管，按表中顺序进行操作：(三)通过该实验，这位同学得出的结论是：唾液淀粉酶只能分解淀粉，不能分解蔗糖，证明了“酶具有专一性” 。请据此回答下述问题：(1)该同学的实验设计所用的实验原理( )操作步骤加入 2 mol淀粉糊加入 2 mol蔗糖溶液加入清水 加入 2 mol稀释唾液30 水浴中 滴入数滴碘液观察结果试管 A 2 mol 30 分钟 变蓝试管 B 30 分钟
15、不变蓝试管 C 30 分钟 不变蓝A不正确 B无法检测淀粉是否被水解C非常好 D无法检测蔗糖是否被水解(2)该实验中采用了两组对照，它们分别是_、_，分别比较的是_、_。(3)你认为应对该实验哪一步骤进行改进后才完善，将_，并给予_条件。这时试管 C 的结果为_，说明_。解析：淀粉遇碘变蓝，麦芽糖和蔗糖遇碘都不变蓝，所以碘液只能用于检测淀粉是否被水解，无法检测蔗糖是否被水解；A 与 B 对照，A 属于空白对照，通过对照可得出唾液中的淀粉酶可催化淀粉水解的结论，B 与 C 对照的目的是为了得出酶的专一性的结论。淀粉水解的产物是麦芽糖(还原糖)，蔗糖是非还原糖，若能水解，产物是葡萄糖(还原糖)，因
16、此可把用于检测实验结果的碘液改成斐林试剂，就能达到实验目的。答案：(1)D(2)A 与 B B 与 C 唾液中含有淀粉酶，能催化淀粉水解 淀粉酶能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解(3)滴加碘液改为加斐林试剂 沸水浴 浅蓝色 淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖，而不能将蔗糖水解为还原糖7(2010 年海南卷)为探究 NaCl 和 CuSO4 对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：试管编号实验步骤 1 2 3 41% NaCl 溶液(mL) 11% CuSO4 溶液(mL)1 11% Na2SO4 溶液(mL)1 1蒸馏水(mL)1 1pH 为 6.8 缓冲液(mL) 1
17、1 1 11%淀粉溶液(mL) 1 1 1 1唾液淀粉酶溶液(mL) 1 1 1 1各试管放入 37 恒温水浴保温适宜时间取出试管，加入 1%碘溶液 0.1 mL观察结果 无色 深蓝色 浅蓝色(1)实验中加入缓冲液的作用是_。(2)分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是_，其中对酶活性有抑制作用的离子是_，对酶活性有促进作用的离子是_。(3)该实验中设置 4 号试管的目的是_；设置 3 号试管的目的是_。(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，14 号试管中的颜色依次是_、_、_、_。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是_。答案：(1)维持反应液中 pH 的稳定(其他合理答案也可)(2)Cl和 Cu2 Cu2 Cl(3)对照 确定 Na和 SO 对唾液淀粉酶催化活性是否有影响(其他合理答案也可)(4)深砖红色 无砖红色(或蓝色) 浅砖红色 浅砖红色 斐林试剂中有 Cu2，其可抑制唾液淀粉酶的活性
