高考一轮复习必修1411降低化学反应活化能的酶

第4章　细胞的能量供应和利用本章包括4节：第1节《降低化学反应活化能的酶》、第2节《细胞的能量“通货”——ATP》、第3节《ATP的主要来源——细胞呼吸》、第4节《能量之源——光与光合作用》。酶的特性和ATP在每年各地的高考试题中出现的频率高，所占分值高。而细胞呼吸和光合作用是生物学的核心内容，尤其是光合作用和细胞呼吸的过程、影响因素及有关的实验探究、在生产实践中的应用等都是高考的重点和热点。试题常借助结构模式图、坐标曲线图、数据 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 格、装置图、实验设计等形式，以考查学生的理解能力、获取信息的能力、综合运用的能力和实验与探究的能力。题型涉及选择、简答、实验、图文转换，难度覆盖高、中、低，尤其是与生产和生活实际密切联系的知识。在复习中应注意如下几个方面：1．代谢与细胞的结构、生命活动的调节、遗传与变异、生物与环境等的关系。2．代谢各组成方面之间的相互关系。3．影响酶活性的一系列探究实验。4．光合作用、影响光合作用因子的探究及相关原理在农业生产中的应用分析。5．呼吸作用与光合作用的相互关系、影响呼吸作用的因子、呼吸作用的实质与意义、呼吸作用在生产生活中的应用与探究。6．相关曲线模型的分析。尤其注意知识的整合，构建合理的知识结构。同时应用比较法或图解法，寻找各种生命现象的本质规律，发掘知识本身或与其有关的生产与生活现象作素材进行探究，以提高实验能力与探究能力。本章知识与生产、生活联系较多，如加酶洗衣粉的使用、多酶片、溶菌酶、含酶牙膏、生物体发电及发光、农业上提高农作物产量、种子的储存等，要注意分析这些实际例子中生物原理的应用。第十一课时　降低化学反应活化能的酶考点一　酶的作用和本质【基础知识整合】1．细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多，统称为细胞代谢。是细胞生命活动的基础。化学反应2．酶的作用机理：(1)活化能：分子从转变为容易发生化学反应的所需要的能量称为活化能。(2)催化剂的作用：提高，促进化学反应的进行。(3)作用机理：。与无机催化剂相比，酶的作用更显著。3．酶本质的探索：最初科学家通过大量实验证明，酶的化学本质是；在20世纪80年代，又发现少数也具有催化作用。4．酶的本质：酶是产生的具有催化作用的，其中绝大多数是，少数是。5．酶的作用：通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，可以说明酶在细胞代谢中具有作用，同时证明，与无机催化剂相比，酶具有的特性。常态活跃状态化学反应速率降低活化能蛋白质RNA活细胞有机物蛋白质RNA催化高效性降低化学反应的活化能【知识拓展】1．酶的本质及生理功能化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物)来源一般来说，活细胞都能产生酶生理功能生物催化作用作用原理降低化学反应的活化能2．酶化学本质的实验验证(1)证明某种酶是蛋白质实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反应(2)证明某种酶是RNA实验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色对照组：已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色特别提醒酶的化学本质还可利用酶的专一性原理进行证明，其方法是将某一待测酶分别用蛋白酶和核糖核酸酶进行处理，然后观察该待测酶是否还具有催化作用。【典例精析】【例1】(2011新课标卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误的是()A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解B．甲酶不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化学本质为蛋白质D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变B【考查类型】本题主要考查酶的化学本质。【解析】首先需要了解大部分酶的本质是蛋白质，少量的酶是RNA，用蛋白酶处理后，乙酶活性降低，说明乙酶的成分是蛋白质，被蛋白酶处理后被分解，而甲酶不变，则说明甲酶可能成分是RNA或者是能够抗这种蛋白酶降解的蛋白质。【方法归纳】解答与本知识点有关的题目关键在于弄清相关概念。考点二　酶的特性【基础知识整合】1．：酶的催化效率大约是的107～1013倍。2．专一性：每一种酶只能催化化学反应。3．作用条件较温和：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，，都会使酶的遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性，但不会失活。高效性无机催化剂一种或一类过酸、过碱或温度过高空间结构很低【知识拓展】酶的专一性的验证实验分析：(1)实验原理②用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，即可验证酶的专一性。(2)实验程序序号项　目试　管121注入可溶性淀粉2mL无2注入蔗糖溶液无2mL3注入新鲜淀粉酶溶液2mL振荡2mL振荡450℃温水保温5min5min5加斐林试剂1mL振荡1mL振荡6将试管下部放入60℃热水中2min2min7观察实验结果有砖红色沉淀无砖红色沉淀结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解特别提醒(1)证明酶的专一性实验中，既可以用不同的底物作自变量，也可以用不同的酶作自变量(底物相同)。即：(2)实验所用淀粉酶的来源不同，则所需控制的温度也不同。若来源于植物，其最适温度为40℃～50℃；若来自人体，则最适温度为37℃左右。【典例精析】【例2】取1～5号五支试管，分别加入2mL0.5mol/L的过氧化氢溶液，进行如下实验：试管编号12345加入物质1mL唾液锈铁钉生土豆块熟土豆块生土豆块和稀盐酸实验结果几乎无气泡少量气泡大量气泡几乎无气泡少量气泡根据上述实验，判断下列说法正确的是()①能说明酶具有专一性的是1号和3号试管的实验　②能说明酶具有高效性的是3号和4号试管的实验　③2号实验说明氧化铁可将过氧化氢氧化成氧气　④3号与5号实验说明酶的催化效率受溶液酸碱度的影响A．①②　　　B．②③C．①④　　　D．②④C【考查类型】本题通过实验的形式考查酶的特性，具有较强的综合性和较大的难度。【解析】1号加入的唾液含有唾液淀粉酶，没有过氧化氢酶，由于酶具有专一性，因而几乎无气泡产生；2号锈铁钉是无机催化剂，反应速度慢；3号生土豆块中有过氧化氢酶，反应速度快，可产生大量的气泡；4号因高温使酶变性失活；5号因过酸使酶变性失活。由此可见，3号是对照组，1、2、4、5均为实验组。1、3号对照说明酶的专一性，2、3号对照说明酶的高效性，3、4号对照说明酶受温度的影响，3、5号对照说明酶受pH的影响。【方法归纳】在草稿纸上画出5支试管，标明加入的物质，然后进行比较，这样可以很直观地得出结论。课时练习十二一、选择题(每小题只有一个正确选项)1．下列最能说明酶具有高效性的实验是()A．将FeCl3溶液和肝脏研磨液分别加入盛有等量的H2O2的甲、乙两支试管中，乙试管中释放氧气的速度远远大于甲试管B．将10%的淀粉酶和稀释10倍的淀粉酶分别加入盛有等量的1%淀粉溶液的甲、乙两支试管，淀粉分解的速度基本相等C．将等量的人的唾液淀粉酶和萌发的小麦种子中的淀粉酶加入盛有等量的1%的淀粉溶液的甲、乙两支试管中，发现甲试管中分解淀粉的速度比乙试管中的快D．将淀粉酶液等量加入盛有等量1%淀粉溶液的甲、乙两支试管中，甲、乙分别保温在10℃和30℃条件下，结果乙试管中淀粉分解的速度快于甲A【解析】用生物催化剂酶和无机催化剂FeCl3溶液比较最能说明酶的高效性。B选项是说明酶浓度对酶催化效率的影响，C选项是说明酶的种类对酶催化效率的影响，D选项是说明温度对酶催化效率的影响。2．下列有关酶的叙述正确的结论有()①产生酶的细胞都有分泌功能　②部分从食物中获得，部分在体内转化　③酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸④酶是生物催化剂　⑤生长激素与呼吸酶可来自于同一个细胞　⑥能降低化学反应的活化能A．3个　　　B．4个C．5个　　　D．6个B3．下图表示一个酶促反应，它所能反映酶的一个特性和A、B、C最可能的物质依次是()A．高效性　蛋白酶　　蛋白质　多肽B．专一性　淀粉酶　　淀　粉　麦芽糖C．专一性　麦芽糖酶　麦芽糖　葡萄糖D．高效性　脂肪酶　　脂　肪　甘油和脂肪酸B4．下列需要核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜等的作用才能形成的酶是()A．呼吸作用有关的酶B．光合作用有关的酶C．唾液淀粉酶D．过氧化氢酶C5．下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B6．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．酶是活细胞产生的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】只有在高温下酶的结构被破坏失去活性不可恢复，而在低温下酶只是活性降低；根据酶的概念，酶可以是蛋白质，也可以是RNA。细胞质基质中可完成有氧呼吸和无氧呼吸共有的第一阶段，即有分解葡萄糖为丙酮酸的酶；细胞质中的线粒体和叶绿体中有DNA，DNA复制和转录的时候需要DNA解旋酶。C7．(2011天津)下列有关酶的叙述正确的是()A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞D．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸【解析】酶是活细胞产生的具有催化能力的一类有机物，大多数为蛋白质，少数为RNA，所以酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。酶的催化作用是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率的。在动物细胞培养中，将动物组织块制成细胞悬浮液所使用的方法是利用胰蛋白酶的酶解法。DNA连接酶是将DNA片段连接在一起，作用部位是DNA主链上的磷酸二酯键。C二、非选择题8．过氧化氢酶能催化过氧化氢分解为水和氧气，其催化活性可用如下方法测定：用打孔器将滤纸制成小圆片，浸泡在含酶的过氧化氢缓冲液中。实验开始时，小圆片沉降在溶液底部，但后来会浮出液面，记录小圆片上浮时间，用时间的倒数来表示过氧化氢酶的催化活性。为研究底物浓度对酶催化活性的影响，在不同浓度的过氧化氢溶液中重复进行实验。结果如图所示：请分析并回答：(1)滤纸小圆片进行到一定时间后开始上浮的原因是(2)实验中过氧化氢溶液用缓冲液的目的是。(3)据图中曲线描述底物浓度与过氧化氢酶催化活性间的关系：。H2O2分解产生O2，O2形成的气泡推动小圆片上浮。维持pH稳定，保持酶的活性随底物浓度的增大酶活性变大，到一定浓度后，酶的活性不再继续增大(4)当底物浓度超过140mol·L－1时，反应速率不再加快的原因是。(5)若要研究温度对过氧化氢酶催化活性的影响，则实验的变量由调整为，根据原则，各组实验的其他条件应保持一致。酶的数量有限底物浓度温度单一变量9．桃果实成熟后，如果软化快，耐贮运性就会差。下图表示常温下A、B两个品种桃果实成熟后硬度等变化的实验结果。据图回答：(1)该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低，其硬度降低与细胞壁中的降解有关，该物质的降解与的活性变化有关；也与细胞壁中的降解有关，该物质的降解与的活性变化有关。(2)A、B品种中耐贮运的品种是。(3)依据该实验结果推测，桃果实采摘后减缓变软的保存 办法 鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载企业年金办法下载企业年金办法下载 应该是，因为。(4)采摘后若要促使果实提前成熟，可选用的方法有和。(5)一般来说，果实成熟过程中还伴随着绿色变浅，其原因是。纤维素纤维素酶果胶质果胶酶A适当降低温度低温可降低有关酶的活性，延缓果实软化用乙烯进行处理适当提高贮存温度叶绿素分解导致含量降低