探析“酶”之考点

编辑: 逍遥路 关键词: 高中生物 来源: 高中学习网

从近几年新课标地区生物高考试题看,有关酶的考查点主要集中在以下几个方面:一是酶的概念分析;二是与酶的特性实验分析;三是影响酶活性及酶促反应速率的曲线分析。本文尝试从考点例析的角度,帮助同学们梳理考点,把握要点。

 

1.与酶概念相关的考点

 

【知识整合】⑴概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。关注酶的三个要素,即①来源:活细胞产生;②功能:催化作用;③本质:有机物。⑵分类:按在生物体内的分布:胞内酶和胞外酶;按酶的作用底物和产生器官:胃蛋白酶、胰蛋白酶和唾液淀粉酶等等;按催化的化学反应性质:水解酶、转录酶和逆转录酶等等。⑶原理:降低化学反应的活化能,以加快化学反应速率。⑷酶本质的探索历程:识酶(斯巴兰扎尼)、取酶(施旺)、证酶(萨姆纳)、展酶(切赫和奥特曼)等等。

 

●典例1 下列有关酶的叙述,正确的是(    )?

 

①是有分泌功能的细胞产生的;②有的从食物中获得,有的从体内转化而来;③凡是活细胞都能产生酶;④绝大多数酶是蛋白质;⑤有的酶是蛋白质,有的是固醇;⑥酶在代谢中有多种功能;⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用;⑧酶只是起催化作用;⑨酶只在细胞内发挥作用?

 

A.①②⑤        B.③⑦⑨        C.③④⑧        D.④⑤⑥

 

●简析 一般来说,凡是活细胞都能够产生酶,即使像哺乳动物成熟的红细胞虽不能产生酶,但其成熟之前仍是含有细胞核,及核糖体等众多细胞器的,可以产生酶为其成熟后使用。酶在合成后,有的在细胞内发挥作用,有的要分泌到细胞外起作用。酶在代谢中是一类具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数为RNA。在个体发育中起调控作用的是激素。故答案为C。

 

【适时延伸】酶与激素的比较:⑴来源上:酶是由活细胞产生的有机物;激素则是由动物专门的内分泌腺细胞或植物特定部位细胞产生。⑵本质上:酶是蛋白质类化合物,少数为RNA;激素种类很多,有固醇类,多肽或蛋白质类,氨基酸衍生物等。⑶功能上,酶在代谢中起催化作用;激素不直接参与代谢仅起调控作用。

 

2.与酶特性相关的考点

 

【知识整合】⑴酶的高效性:同无机催化剂相比,酶催化效率更高,大约是无机催化剂的107~1013倍;⑵酶的专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应,产生一定的反应产物,如麦芽糖酶只能催化麦芽糖分解为葡萄糖;⑶温和性:酶的催化作用受温度、PH值等调节的影响。如高温、强碱、强酸、重金属盐等都能使酶失去催化活性,故酶所催化的反应往往都是在比较温和的常温、常压和接近中性酸碱调节下进行的。

 

●典例2 下列有关酶特性的实验设计中,最科学、严谨的一项是(    )

?

选项

实验目的

实验设计

A

验证酶催化作用具有高效性

实验组:2mL3%H2O2溶液+1 mL过氧化氢酶,保温5min后观察

 

对照组:2 mL3%H2O2溶液+1 mL蒸馏水,保温5min后观察

B

验证酶催化作用具有专一性

实验组:2 mL3%可溶性淀粉溶液+1mL新鲜唾液,保温5min后碘液检验

 

对照组:2 mL3%的蔗糖溶液+1 mL新鲜唾液,保温5min后碘液检验

C

探究酶作用的适宜温度

5 mL3%的可溶性淀粉溶液+2 mL新鲜唾液+碘液,每隔5min将溶液温度升高10度,观察溶液颜色变化

D

验证pH对酶催化速率的影响

向三支试管分别加入1mL不同pH的缓冲液,再均依次加入1mL新鲜唾液、2 mL3%的可溶性淀粉溶液,适宜温度保温5 min后用斐林试剂检验

 

●简析 酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的特点,故A项对照组中的蒸馏水应换成FeCl3溶液。验证酶的专一性,实验需要鉴定淀粉和蔗糖是否被唾液分解,用碘液只能检测淀粉的存在,而无法检测蔗糖溶液是否被分解,故检测需使用斐林试剂。C选项前后温度的变化会使淀粉持续被分解,而无法确定哪个是最佳温度。应设计多组装置控制在不同温度下进行实验。D设计合理为选项。

 

【适时迁移】酶与无机催化剂的共性:⑴可降低分子的活化能 ,使化学反应更易进行;⑵改变化学反应速度,本身不被消耗;⑶只能催化热力学允许进行的反应;⑷加快化学反应速度,缩短达到平衡时间,但不改变平衡点。

 

3.与酶曲线相关的考点

 

【知识整合】⑴温度影响曲线:在较低温度时,随着温度的升高,酶的活性逐渐增强,达到最适温度时,酶的催化能力最高,但高于最适温度后酶的催化能力会迅速下降,最后完全失去催化能力。⑵PH影响曲线:在低于酶的最适pH时,随着pH的降低,酶的催化能力逐渐降低;高于最适pH时,随着pH的升高,酶的活性逐渐下降。⑶抑制剂影响曲线:酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性。

 

●典例3下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知     (     )

 

①有多种酶参与;②最适pH是7;③最适温度是40℃;④50℃时酶逐渐失活;⑤0℃时酶逐渐失活;

 

A.①③    B.②⑤    C.③④      D.④⑤

 

●简析 分析坐标曲线图可知,不同温度下酵母菌的产气量不同,40℃时气体产生量最多且平稳,说明此时酶的活性最高,50℃时开始产生的气体多,但随着时间的延长,气体的量越来越少,说明此温度下酶在逐渐失活。酶在0℃时气体的产量一直很低,原因是低温抑制了酶的活性。本实验测定的是温度对酶活性的影响,没有涉及pH对酶活性的影响。有图中数据不能得知有几种酶参与反应。正确答案为C。?

 

【适时点拨】由于绝大多数的酶化学本质为蛋白质,所以当过酸、过碱或温度过高时,会使酶的空间结构被破坏,导致酶变性失活且不可恢复。但在低温时,酶的活性很低,但空间结构稳定,故适当升温酶的活性可以升高。


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