浙江专版2019版高考生物一轮复习第二单元细胞代谢第6讲酶课件.pdf
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1、第6讲 酶 第二单元 细胞的代谢 考试标准必考加试考试标准必考加试 1.酶的发现过程aa 4.活动:探究酶的 专一性 cc 2.酶的本质、特性及其 在细胞代谢中的作用 bb 5.活动:探究pH对 过氧化氢酶的影响 c 3.影响酶作用的因素cc 考点一 酶的本质、作用和特性 考点三 活动:探究pH对过氧化氢酶的影响(加试) 考点二 活动:探究酶的专一性 模拟演练 课时训练 内容索引 酶的本质、作用和特性 考点一 1.酶的发现酶的发现(连线连线) 知识梳理 2.酶是生物催化剂酶是生物催化剂 催化机理:酶与底物结合,形成 复合物,然后复合物会 发生形状变化,使底物变成产物,并从复合物上脱落,同时酶分
2、 子 。 酶底物 恢复原状 3.酶的专一性原理模型酶的专一性原理模型锁钥学说锁钥学说 (1)图中A表示 ,B表示 ,E、F表示B被分解后产生 的物质,C、D表示 的物质。 (2)酶和被催化的反应物分子都有特定的空间结构。 、过酸、过碱 均会使酶的空间结构被破坏,而 不破坏酶分子的空间结构,只是 抑制酶活性。 被A催化的底物酶 不能被A催化 高温 低温 4.酶的特性酶的特性 高效性专一性温和性 酶活性 思考讨论思考讨论 1.归纳酶的本质、作用 蛋白质 RNA 氨基酸或核糖核苷酸 细胞核 生物催化作用 2.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理 时间的关系如图所示,请思考: (1)甲、乙两种
3、酶的化学本质是否相同? 提示 提示 观察曲线图可知,甲酶的活性始终保持不变, 表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解,则甲酶的化学 本质不是蛋白质而是RNA,乙酶能被蛋白酶破坏,活性降低,则乙酶为 蛋白质。 (2)乙酶活性改变的机制是什么? 提示 提示 乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变,从而使其活性丧失。 提示 3.与酶有关的曲线模型分析 (1)酶高效性的曲线 由曲线可知:酶比无机催化剂的催化效率 ;酶只能缩短达到_ 所需的时间, (填 “改变”或 “不改变”)化学反应的平衡点。 因此,酶 (填“能”或“不能”)改变最终生成物的量。 化学更高 平衡不改变 不能 (2)酶专一性的曲线 在A反应物中
4、加入酶A,反应速率较未加酶时的变化是 ,说明 酶A能催化该反应。 在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明_ 。 明显加快 酶B不能催化 该反应 (3)酶活性影响因素的曲线 分析图A、B可知,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性 。 温度和pH偏高或偏低,酶活性都会 。 分析图C中的曲线,反应溶液中pH的变化 (填“会”或“不会”) 影响酶作用的最适温度。 最高 明显降低 不会 提示 4.归纳总结具有专一性的五类物质有哪些? 提示 提示 酶、载体、激素、tRNA、抗体等。 题型一 酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用题型一 酶的本质、特性及其在细胞代谢中的作用 1.(2017金华十校
5、模拟)植物种子内合成的某种物质,能够在常温下高效 分解淀粉。则该物质 A.在低温下易变性 B.能与本尼迪特试剂发生颜色反应 C.也能催化淀粉合成 D.一定含有羧基 解题探究 解析 解析 能够高效分解淀粉的是淀粉酶,该酶的本质是蛋白质,一定含羧基; 蛋白质在过酸(碱)和高温下容易变性,能与双缩脲试剂发生紫色反应。 答案解析 2.(2017浙江深化课程改革协作校期中)以下关于酶的叙述,正确的是 A.活的生物体内一定都能合成酶 B.酶经合成后一定分泌到细胞外起作用 C.所有的酶一定都在核糖体内合成 D.催化反应时酶的形状一定发生改变 答案解析 解析 解析 病毒也属于生物,但是病毒没有细胞结构,因此不
6、能合成酶, A错误; 有的酶要分泌到细胞外起作用,如消化酶,有的酶留在细胞内催化 反应,如呼吸酶、解旋酶、DNA聚合酶等,B错误; 酶大多数是蛋白质,少数是RNA,蛋白质是在核糖体上合成的,而 RNA不是在核糖体中合成的,C错误; 催化反应时酶的形状一定发生改变,D正确。 归纳整合归纳整合酶的产生部位、本质、功能和特性酶的产生部位、本质、功能和特性 错误说法解释 产生场所具有分泌功能的细胞 活细胞(哺乳动物成熟红细胞等极 少数特殊细胞除外) 化学本质蛋白质 有机物(大多数为蛋白质,少数为 RNA) 作用场所只在细胞内起催化作用可在细胞内、 细胞外、 体外发挥作用 温度影响低温和高温均使酶变性失
7、活 低温只抑制酶的活性,不会使酶变 性失活 作用酶具有催化、调节等多种功能酶只具有催化功能 来源有的可来自食物等酶只能在活细胞内合成 题型二 影响酶作用的因素题型二 影响酶作用的因素 3.(2017通州模拟)为了比较甲、乙两种酶对温度和pH的耐受程度(即保持 活性的范围)的差异,科研人员作了相关的研究,结果如图。下列说法正 确的是 A.甲酶对温度的耐受程度比乙酶大 B.在pH为67的环境下,几乎测不到甲酶活性 C.在任何pH的环境中,甲酶活性都比乙酶高 D.测定pH对酶活性影响时温度应设为20 答案解析 解析 解析 根据题意和图示分析可知:甲酶在20 以下和35 以上时, 活性都比乙酶低,所以
8、甲酶对温度的耐受程度比乙酶小,A错误; 根据题意和图示分析可知:在pH为6时,甲酶活性几乎丧失,所以在 pH为67的环境下,几乎测不到甲酶活性,B正确; 根据题意和图示分析可知:在pH小于5的环境中,甲酶活性比乙酶高, 但在pH为57的环境下,乙酶活性高,C错误; 测定pH对酶活性影响时温度应设为最适温度,根据题意和图示分析可 知:最适温度约为30 ,D错误。 答案解析 4.(2017温州模拟)某同学在研究P物质对淀粉酶 活性的影响时,实验结果如图所示,分析正确 的是 A.在一定范围内,底物浓度影响酶促反应速率 B.曲线在实验中起对照作用 C.P物质对淀粉酶活性有促进作用 D.若反应温度不断升
9、高,则Q点持续上移 解析 解析 在曲线上升段,随底物浓度增加,酶促反应速率上升,A正确; 为实验组,为对照组,B错误; 曲线低于曲线,可见P物质对淀粉酶的活性有抑制作用,C错误; 若此时为酶的最适温度,则反应温度升高,酶的活性可能下降,Q点 可能下移,D错误。 题型三 酶的特性的相关实验题型三 酶的特性的相关实验 5.取经过编号的5支试管分别加入2 mL的过氧化氢溶液,进行如下实验, 根据实验内容,下列说法正确的是 试管编号12345 加入物质适量唾液锈铁钉生土豆块熟土豆块 生土豆块 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 几乎无气泡 答案解析 A.1号和3号对照不能说明酶具有专
10、一性 B.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响 C.说明酶具有高效性的是3号和4号试管 D.实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系 解析 解析 唾液中只有唾液淀粉酶,不含过氧化氢酶,所以几乎无气泡, 而生土豆块中含过氧化氢酶,所以产生大量气泡,因此1号和3号对照 能说明酶有专一性,A错误; 5号试管加入的是生土豆块稀盐酸,与3号对照,几乎无气泡,所以 3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响,B正确; 说明酶具有高效性的是3号和2号试管,生物催化剂与无机催化剂相比 具有高效性,C错误; 3号和4号试管对照可说明酶的活性与温度之间的关系,D错误。 6.如图表示改变某一因素前后,淀粉溶液在
11、唾液淀粉酶的作用下分解产生 还原糖的结果,请据此分析,改变下列哪种因素才能获得改变后的结果 A.温度 B.pH C.淀粉溶液量 D.唾液量 答案解析 解析 解析 由图中信息可知,反应进行到12 min后,还原糖的生成量不再 增加,两组反应都不再进行,改变某一条件后生成物总量降低,反应 物淀粉溶液量减少能导致此结果。而改变温度、pH和唾液量均会改变 反应完成所需要的时间。 活动:探究酶的专一性 考点二 实验解读 1.实验原理实验原理 淀粉(非还原糖) (还原糖); 蔗糖(非还原糖) 葡萄糖(还原糖)果糖(还原糖); 还原糖本尼迪特试剂 沉淀。 麦芽糖 红黄色 2.实验步骤实验步骤 试管12345
12、6 1%淀粉溶液3 mL3 mL3 mL 2%蔗糖溶液3 mL3 mL3 mL 新鲜唾液_ 蔗糖酶溶液_ 温度处理 恒温水浴保温15 min 本尼迪特试剂2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL 1 mL 1 mL 1 mL1 mL 37 水浴加热沸水浴23 min 实验结果 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 不出现红 黄色沉淀 不出现红 黄色沉淀 不出现红 黄色沉淀 不出现红 黄色沉淀 出现红黄 色沉淀 出现红黄 色沉淀 结果分析: (1)试管1、3、5相互对照,说明:_ ; 试管2、4、6相互对照,说明: 。 从而说明:一种底物的反应只能被 来催化。 (2)试管1、3
13、、4相互对照,说明:_ ; 试管2、5、6相互对照,说明:_ ,从而说明:一种酶只能催化 的反应。 实验结论:酶具有 。 淀粉酶能将淀粉催化水解,而蔗糖酶 不能 蔗糖酶能将蔗糖催化水解,而淀粉酶不能 一种酶 淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化 蔗糖水解 蔗糖酶只能催化蔗糖水解,而不能催化淀 粉水解一种底物 专一性 思考讨论思考讨论 1.上面的实验步骤中,1、2号试管在本实验中的作用是什么? 提示 提示 与其他试管形成对照作用。 2.为什么要在37 恒温水浴中保温? 提示 提示 37 是唾液淀粉酶的最适温度,保证淀粉被分解为麦芽糖。 3.如果5号试管内呈现轻度阳性反应,你认为该怎样解释?你能设计
14、一个 实验来检验自己的假设吗? 提示 提示 少量淀粉分解成麦芽糖。可再用一支同样的试管只加入3 mL淀粉 溶液,其他处理条件相同,用本尼迪特试剂检测,若出现红黄色沉淀说 明解释正确。 提示 题型一 实验基础题型一 实验基础 1.(2016浙江4月选考)为研究酶的特性,进行了下列实验,基本过程和结 果如表所示。 解题探究 步骤基本过程试管A试管B 加入淀粉溶液3 mL 加入蔗糖溶液3 mL 加入新鲜唾液1 mL1 mL 37 保温15 min,加本尼迪特试剂2 mL2 mL 沸水浴23 min,观察红黄色沉淀无红黄色沉淀 据此实验分析,下列叙述错误的是 A.实验的自变量是底物 B.检测指标是颜色
15、的变化 C.酶的作用具有高效性 D.37 是该酶作用的适宜温度 答案解析 解析 解析 对试管A、B唯一的不同操作即加入的底物不同,故自变量是 底物,A项正确; 实验根据溶液是否产生红黄色沉淀作为检测指标,来判断唾液是否将 底物水解产生还原糖,B项正确; 酶的作用具有高效性,但据本实验无法得出这一结论,C项错误; 唾液中的酶发挥作用的适宜温度是37 ,实验设置在此温度下进行, 有利于发挥酶的活性,使反应更加顺利地进行,D项正确。 2.现有3支试管甲、乙、丙,先向各试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液,再 按图中所示步骤操作,然后分别用本尼迪特试剂检验。下列说法中不正 确的是 A.实验结果是乙、丙试管
16、内出现红黄色沉淀 B.甲和丙试管对照,说明酶的活性受温度的影响 C.实验结果是甲试管内出现红黄色沉淀 D.甲和乙试管对照,说明酶具有专一性 答案解析 解析 解析 实验结果是甲试管内出现了红黄色沉淀,乙、丙试管内不出现 红黄色沉淀,A错误、C正确; 甲和丙试管对照,自变量是温度,说明酶的活性受温度的影响,B正确; 甲和乙试管对照,乙试管中的胃蛋白酶不能水解淀粉,说明酶具有专 一性,D正确。 题型二 实验应用题型二 实验应用 3.(2017浙江11月选考)为验证酶的特性,进行了实验。基本过程如下表 所示。 试管号123456 本尼迪特试剂222222 1%淀粉溶液3 3 3 2%蔗糖溶液 3 3
17、3 稀释的人新鲜唾液 11 蔗糖酶溶液 11 单位:mL 据此分析,下列叙述正确的是 A.试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖 B.试管36需在沸水浴中保温23 min以利于酶的催化作用 C.试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性 D.若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉 答案解析 解析 解析 试管1和2作为对照组,是为了检测淀粉和蔗糖中是否含有能与 本尼迪特试剂反应的还原糖,A正确; 在沸水浴中保温23 min是为了使本尼迪特试剂与还原糖进行反应, 且在沸水中酶已失活,B错误; 试管3和4对比(或试管5和6)对比,说明酶具有专一性,C错误; 试管5中出现阳性反应还需与
18、对照组1进行对照,若1也出现阳性反应, 可能是实验误差导致的,D错误。 4.下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案,ad表示4支试管, 表示实验步骤。对该实验方案的有关评价,错误的是 步骤abcd 淀粉溶液2 mL 蔗糖溶液2 mL 唾液淀粉酶溶液2 mL 唾液淀粉酶溶液2 mL 37 温水中水浴加热10 min 将c倒入a,将d倒入b 37 温水中水浴加热10 min 加入本尼迪特试剂溶液2 mL 37 恒温水浴2 min 观察并记录颜色变化 A.加入的唾液淀粉酶的量属于无关变量 B.应将本尼迪特试剂改为碘碘化钾溶液 C.的温度设置有一处错误 D.第步操作可以省略 解析 解析 两支试管
19、里都加入等量的唾液淀粉酶,唾液淀粉酶的量属于无关变量; 不能将本尼迪特试剂改为碘碘化钾溶液,若换成碘碘化钾溶液,蔗糖 无论是否水解,都检测不出,不能说明酶的专一性;处应改为在热水浴 中煮2 min;本实验不是探究温度对酶活性的影响,因此开始时37 温水 中水浴加热10 min可省略。 答案解析 活动:探究pH对过氧化氢酶的 影响(加试) 考点三 1.实验目的实验目的 通过实验了解 对 的影响。 2.实验原理实验原理 (1)反应式:2H2O2 。 (2)pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成量,可用_ 来测量。 实验解读 pH酶活性 2H2OO2 倒置量筒中的气体量 3.方法步骤方法步骤 (1)将
20、托盘中水加满。 (2)将大小 的8片滤纸片放入培养皿的鲜肝匀浆中(目的是让滤纸片上 粘有鲜肝匀浆中含有的 )。 (3)将滤纸放入反应小室中,使其贴于小室内壁上。 (4)如图所示,将反应小室稍立起,使贴有滤纸片的一 侧在 面,小心加入pH为 的缓冲液2 mL,然后再 加入2 mL 3%的H2O2溶液,切勿使上述混合液接触到 贴在内壁上的滤纸片,以防 。 相同 过氧化氢酶 上 5.0 酶与底物反应 (5)将25 mL量筒横放于盘中使之灌满水,(若有气泡需赶出),将筒倒立, 使筒口一直处于水中。 (6)小心将反应小室平放于盘中水里,保持滤纸片一侧在上方,将量筒移 至反应小室口上伸出的玻璃管上方并扶好
21、。 (7)将反应小室小心旋转180,使 。开始计时,分别在0.5 min 和1 min时,读取 并作好标记,且记录。 (8)收集pH 6.0、pH 7.0、pH 8.0条件下,反应小室中产生的气体量。反复 冲洗反应小室后,重复上述步骤,测量在pH 6.0、pH 7.0、pH 8.0条件下 过氧化氢在酶的催化下所释放的气体量。 H2O2溶液接触滤纸片 量筒中水面的刻度 思考讨论思考讨论 1.本实验为什么需要使用新鲜肝脏?把新鲜肝脏做成匀浆的目的是什么? 提示 提示 新鲜肝脏细胞中过氧化氢酶活性较高;把新鲜肝脏做成匀浆的目的 是把肝细胞中的过氧化氢酶释放出来。 2.为什么必须使用新配制的过氧化氢溶
22、液? 提示 提示 过氧化氢放置时间过久,会分解成氧气和水,造成实验现象不明显。 3.什么情况下开始计时? 提示 提示 先将缓冲液与H2O2溶液混合,再将反应小室旋转180,使H2O2溶 液接触滤纸片,此时开始计时。 提示 4.整个实验过程中,除pH之外,其余的变量有哪些,为什么相同? 提示 提示 过氧化氢的新鲜程度、肝脏的新鲜程度、温度的高低、收集气体前量 筒排气状况等为无关变量。实验设计应遵循单一变量原则,这样可以排除无 关变量对实验结果造成的影响。 5.在探究温度或pH对酶活性影响的实验中,控制条件的步骤和酶量控制的步 骤为什么一定不能颠倒顺序? 提示 提示 若控制条件的步骤和酶量控制的步
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