精选山东省2024高考生物第3单元细胞的能量供应和利用(1)酶和ATP导学案(含解析)新人教版必修1.doc

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【提示】蛋白酶本身也是蛋白质。 以下列图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反响的能量变化过程。 (1)无酶催化的反响曲线是__②__。 (2)有酶催化的反响曲线是__①__。 (3)ca段的含义是在无催化剂的条件下,反响所需要的活化能。 (4)ba段的含义是酶降低的活化能。 (5)假设将酶催化改为无机催化剂催化该反响,那么b点在纵轴上将向上移动。[理解—深化探究],生成物浓度随时间的变化曲线,请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。【提示】、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以下列图所示,请思考: (1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同? 【提示】观察曲线图可知,甲酶的活性始终保持不变,说明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解,那么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,那么乙酶为蛋白质。 (2)乙酶活性改变的机制是什么? 【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。,据图答复: (1)分别表述甲、丙两图表示的含义。 【提示】甲图说明在一定温度范围内,随着温度的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。丙图说明在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反响速率随着底物浓度增加而加快,但当底物到达一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反响速率不再增加。 (2)过酸、过碱、高温、低温对酶促反响速率的影响一样吗? 【提示】不一样,过酸、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,温度升高可恢复活性。 (3)甲、乙、丙、丁四图所示的因素均对酶活性造成影响吗? 【提示】温度和pH影响酶的活性,进一步影响酶促反响速率;底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反响速率的,并不影响酶的活性。4[运用—考向对练]考向1 考查对酶的本质、作用和特性的理解1.(2024·新课程仿真卷)以下关于酶的表达,正确的选项是( ) ,也可以作为另一个反响的底物 D [大局部酶是蛋白质,能和双缩脲试剂反响呈紫色,少数酶是RNA,不能和双缩脲试剂反响,A错误;酶应该保存在低温下,B错误;细胞代谢能够有条不紊地进行主要由酶的专一性决定,C错误;酶既可以作为催化剂,也可以作为另一反响的底物,D正确。]2.(2024·东城区期末)以下有关酶的表达,不正确的选项是( ) ,也能改变酶的结构 D [分化程度不同的细胞也有相同的酶,是细胞生命活动必需的酶,如细胞呼吸的酶,ATP合成酶等,A正确;酶的催化需要适宜的温度和pH值,酶促反响一般是在比较温和的条件下进行,B正确;高温和低温都能改变酶的活性,其中高温还能改变酶的空间结构,C正确;酶的催化作用机理是降低化学反响的活化能,D错误。]工程正确说法错误说法化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA酶的本质是蛋白质产生部位一般来说,但凡活细胞都能产生酶(不考虑哺乳动物的成熟红细胞)具有分泌功能的细胞才能产生酶合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成场所核糖体或细胞核核糖体生理功能生物催化剂,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来源于食物作用场所既可在细胞内,也可在细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用温度影响低温影响酶的活性,不破坏酶的结构,但高温易使酶失活低温会引起酶变性失活5作用前后催化反响前后的数量和性质没有变化发生催化作用后被分解 (2024·潍坊市期中联考)以下有关酶的表达,正确的选项是( ) ,酶可起到催化和调节作用 ,酶能降低化学反响的活化能 ,具有高效性 ,高温可使酶失活 D [在人体的生命活动中,酶起催化作用,不起调节作用,A项错误;与无机催化剂相比,酶降低活化能更显著,B项错误;一般来说,活细胞都能产生酶,具有高效性,C项错误;酶的作用条件比较温和,高温破坏酶分子的结构,使酶失活,D项正确。]考向2 结合坐标曲线考查酶的作用和特性3.(2024·云南一中月考)如图表示某条件下酶促反响速率的曲线,相关分析错误的选项是( ) ,那么A点时酶永久失活 ,那么A点时酶的空间结构稳定 ,同种酶催化的酶促反响最大速率可能不同 ,那么B点一定相同 D [假设X为pH,那么A点对应的pH过低酶促反响的速率为零,说明A点对应的pH过低使酶永久失活,A正确;假设X为温度,那么A点对应的温度过低酶促反响的速率为零,说明A点对应的温度过低抑制了酶的活性,但此时酶的空间结构稳定,B正确;影响酶促反响速率的因素有pH、温度、底物浓度、酶浓度等,在B点条件下,同种酶催化的酶促反响最大速率可能因其他因素的限制而使酶促反响最大速率不同,C正确;不同种酶的酶活性最高、酶促反响速率最大时,所需的最适宜温度或pH条件(即B点)可能不同,D错误。]4.(2024·郑州检测)以下列图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反响物浓度与酶促反响速率的关系。据图分析正确的选项是( )【导学号:67110028】6 ,重复该实验,A、B点位置都不变 ,适当升高温度,曲线将出现c所示变化 ,酶促反响速率可用曲线a表示 D [曲线b表示在最适温度、最适pH条件下测定的酶促反响速率与反响物浓度的关系,假设温度、pH发生变化,酶促反响速率降低,A、B项错误;酶量增加一倍,酶促反响速率上升,C项错误;AB段反响物浓度低,限制了酶促反响速率,D项正确。]:“识标明变量〞。明确酶促反响曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。:“析线理关系〞。分析酶促反响曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升〞“下降〞“先升后降〞“先升后稳〞“水平〞等。(特殊点):“抓点求突破〞。明确酶促反响曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。:“先分后合巧辨析〞。对多条酶促反响曲线图,根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出),首先对每一条曲线单独分析,进行比较,判断曲线间有无联系或找出相互关系,然后综合分析。 (2024·合肥市二模)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置甲、乙、丙三个实验组,各组温度条件不同,其他条件相同且适宜,测定各组在不同反响时间内的产物浓度,结果如图。以下分析正确的选项是( ) ,甲组曲线不再上升,是由于受到酶数量的限制 ,将使丙组酶的活性提高,曲线上升 ,那么酶的最适温度不可能大于乙组温度 ,那么酶的最适温度不可能大于甲组温度7 C [在t时刻后,甲组曲线不再上升,是由于底物被彻底分解,A项错误;丙组温度过高,酶失活,降低温度,酶的活性不能提高,B项错误;假设甲组温度小于乙组温度,说明乙组已超过适宜温度,酶的最适宜温度不可能大于乙组温度,C项正确;假设甲组温度大于乙组温度,酶的最适温度可能大于甲组温度,也可能小于甲组温度,D项错误。]考点二|探究影响酶活性的因素(实验)(对应学生用书第41页)[原理流程] (1)实验原理 ①反响原理 淀粉麦芽糖 蓝色不出现蓝色 ②鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响淀粉水解,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。 (2)实验设计程序 淀粉淀粉酶 ↓↓ 各自在所控制的温度下处理一段时间 ↓ 淀粉与相应温度的淀粉酶混合 ↓ 在各自所控制的温度下保温一段时间 ↓ 滴加碘液, (1)实验原理 ①反响原理:2H2O22H2O+O2(反响式) ②鉴定原理:pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成量,可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。 (2)实验流程序号实验操作内容试管1试管2试管381注入等量的过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL5%的HCl1mL5%的NaOH3注入等量的3%的过氧化氢溶液2mL2mL2mL4观察实验现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生5将点燃的卫生香插入试管内液面的上方燃烧剧烈燃烧较弱燃烧较弱[实验关键],不但相同,还要适宜因变量可观测性原那么探究温度对酶活性的影响实验中,根据淀粉遇碘变蓝的颜色反响将不可观测地反响直观地显现出来,,应先分别控制酶和底物的温度或pH,再将酶与底物混合,而不能颠倒,否那么酶会在调节温度或pH的过程中,先将底物分解,导致实验失败。,假设用唾液淀粉酶进行实验,那么应将60℃水浴改为37℃水浴。,因此在探究温度对酶活性的影响实验中,不能选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解。,因为使用斐林试剂时要水浴加热,会改变实验的自变量。[对点练****1.(2024·青州质检)为了探究温度、pH对酶活性的影响,以下实验设计合理的是( )9实验编号探究课题选用材料与试剂①温度对酶活性的影响过氧化氢溶液新鲜的肝脏研磨液②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③pH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液可溶性淀粉溶液碘液④pH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 ① ② ③ ④ B [过氧化氢在高温下易分解,因此不能用过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响,A错误;可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液来探究温度对酶活性的影响,B正确;根据酶的专一性,蔗糖酶不能使淀粉水解,C错误;淀粉在酸性条件下易分解,因此不能用淀粉作为底物探究pH对酶活性的影响,D错误。]2.(2024·齐鲁名校三模)如图中实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响, 先将酶和乳汁分别参加2个试管,然后将两个试管放入同一水浴环境中持续15min,再将酶和乳汁倒入同一试管中混合,保温并记录凝乳所需要的时间。通过屡次实验,记录在不同温度下凝乳所需要的时间,结果如表:装置ABCDEF水浴温度(℃)102030405060凝乳时间(min) (1)解释以下两种处理对实验结果的影响。 ①将装置A中的混合物加温至40℃,乳汁凝固时间如何变化?________,原因是_________________________________________________________。 ②将装置F中的混合物冷却至40℃,乳汁凝固时间________,原因是_______________________________________________________________。 (2)假设将酶和乳汁先混合再进行F组实验,实验结果会不准确,原因是_______________________________________________________________。 (3)根据表格简要写出探究该酶催化作用的最适温度的实验思路。________10 _______________________________________________________________。 [解析] (1)①低温不破坏酶的空间结构,在一定范围内升高温度酶的活性可以发挥出来,由表格可知,该酶的最适温度在40℃左右,因此如果将A组的水温逐渐提高至40℃,酶活性提高,乳汁凝固时间明显缩短。②高温破坏酶的空间结构使酶永久失活,温度即使降低,酶的活性也不能恢复,装置F组中的酶已经失活,将F组混合物冷却至40℃,乳汁凝固时间不变(不能凝固)。 (2)酶具有高效性,假设将酶和乳汁先混合再进行F组实验,会因为发生凝固反响而使实验结果不准确。 (3)分析表格数据可知,该酶催化作用的最适温度在30℃~50℃之间,假设探究该酶催化作用的最适温度,在30℃~50℃范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验,凝乳时间最短对应的温度接近最适温度。 [答案] (1)①明显缩短 40℃时凝乳酶活性较高,乳汁凝固时间较短 ②乳汁没有凝固 60℃时凝乳酶已失活,将温度降至40℃时不会恢复活性 (2)酶具有高效性,酶与乳汁一旦混合就可能发生凝乳反响 (3)在30℃~50℃范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验,凝乳时间最短对应的温度接近最适温度3.(2024·云南检测)某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响,得到以下列图所示的实验结果。请答复相关问题: (1)酶活性是指__________________,该实验的自变量是______________,以______________作为检测因变量的指标。 (2)上图所示的实验结果与预期不符,于是活动小组又进行________(填“对照〞“比照〞或“重复〞)实验,得到与上图无显著差异的结果。查阅资料后发现,盐酸能催化淀粉水解。因此推测,该实验中淀粉可能是在________和________的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性________(填“小于〞“等于〞或“大于〞)pH为9条件下的酶活性,原因是____________________。 (3)在常温、常压下,与盐酸相比,淀粉酶降低反响活化能的作用更显著,判断依据是______________________________________________________。 [解析] (1)酶活性是指酶对化学反响的催化效率,据图示可知,横坐标为不同的pH,纵坐标为淀粉剩余量,故该实验的自变量是pH的不同,因变量是1h后淀粉剩余量。