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第7讲 酶和ATP
01
02
探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素
酶的本质、作用及特性
ATP的结构与功能
03
一、酶
酶
探索历程
本质
蛋白质（多）
RNA（少）
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
细胞核
来源
活细胞
哺乳动物成熟的红细胞
植物成熟的筛管细胞
功能
催化作用
作为化学反应的底物
作用机理
降低化学反应的活化能
特性
高效性
专一性
作用条件温和
高效性
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
原理
用卫生香检测氧气生成
自变量
因变量
无关变量
变量
空白对照组（自然状态）
底物（H2O2）分解速率
温度
加热（90℃水浴加热）
无机催化剂（FeCl3）
酶（肝脏研磨液）
产物（O2）产生的速率
底物浓度
反应物的新鲜程度
结论
酶VS无机催化剂
相同点
不同点
①都能降低化学反应的活化能；②可加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点；③化学反应前后酶的数量和性质不变。　　　
酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高
专一性
实验：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
设计思路
变量
自变量
因变量
底物的种类
底物是否被淀粉酶水解
探究同一种酶是否能催化不同底物水解
实验试剂
斐林试剂
检测淀粉是否被分解成葡萄糖
每种酶只能催化一种或一类化学反应
图解
作用条件温和
在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。　　　
探究温度对酶活性的影响
①探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。
②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。
③探究温度对酶活性的影响时，不宜用H2O2作反应物，因为H2O2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化。　　　
酶促反应速率的影响曲线分析
【考点速览 诊断】
(1)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。(2021·湖北卷，2D)( )
提示　一般来说，动物体内酶的最适温度比植物低。
(2)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。
(2021·全国甲卷，1A)( )
提示　大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；只有部分激素是蛋白质类。
(3)胰蛋白酶和胰岛素发挥作用后都立即被灭活。(2020·海南卷)( )
提示　酶可以重复多次利用，不会立即被降解。
×
×
×
(4)细胞中生物大分子的合成需要酶来催化。(2020·江苏卷，T2D)( )
(5)饥饿时，胰高血糖素水平升高，促进糖原分解，说明激素具有酶的催化活性。(2018·全国卷Ⅱ，T3B)( )
提示　激素具有调节作用。
(6)由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。(2017·全国卷Ⅱ，T3B)( )
提示　酶在生物体内、体外均可发挥催化作用。
(7)从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法。(2017·全国卷Ⅱ，3C)( )
√
×
×
√
1.唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是_________________________________________________________________________________________________________________。
唾液的pH为6.2～7.4而胃液的pH为0.9～1.5，唾液淀粉酶没有了适宜的pH条件，酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用
【情境推理·探究】
2.高温、过酸、过碱等条件下，酶失活后即使给予适宜的条件，活性仍不能够恢复正常，原因是_________________________________________________
_________________；人发烧时不想吃东西，原因是____________________________________________________。
高温、过酸、过碱等条件都会导致酶空间结构被破坏，
使酶永久失活
体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢
3.利用加酶洗衣粉洗涤衣服时：
①丝绸和毛皮类衣物不能用加酶洗衣粉来洗涤，因为_________________________________________________________________；
②加酶洗衣粉使用的水温一般在50 ℃以下，切记不能用沸水，否则_______________。
加酶洗衣粉中含有蛋白酶，可能会损坏丝绸和毛皮类衣物的蛋白质　
酶会失去活性
D
1.(2023·山西太原调研)在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是(　　)
A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D.淀粉酶和盐酸通过升高化学反应的活化能催化淀粉水解
考向
结合酶的本质及作用，考查科学思维
A
2.(2023·广东深圳调研)嚼馒头时会感觉有甜味，那是因为唾液淀粉酶将淀粉分解成了麦芽糖。下列有关酶的说法，错误的是(　　)
A.升高温度和加酶都能加快H2O2分解的速率，二者作用机理相同
B.高温、强酸、强碱都会导致唾液淀粉酶的空间结构改变而使其失活
C.唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂，又可作为蛋白酶催化的反应底物
D.唾液淀粉酶能够与双缩脲试剂反应显紫色
3.(2022·全国乙卷，4)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验(表中“＋”表示有，“－”表示无)。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
RNA组分 ＋ ＋ － ＋ －
蛋白质组分 ＋ － ＋ － ＋
低浓度Mg2＋ ＋ ＋ ＋ － －
高浓度Mg2＋ － － － ＋ ＋
产物 ＋ － － ＋ －
根据实验结果可以得出的结论是(　　)
A.酶P必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高
C.在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性
C
C
4.(2023·重庆市抽测)某同学探究温度、pH、底物浓度与酶促反应速率的关系，绘制出如下曲线图。有关叙述正确的是(　　)
A.图1中AB段与BC段酶促反应速率的限
制因素相同
B.图2中D点与F点酶的空间结构都被部分
破坏且不能恢复
C.图3中把G点时对应的相关因素调至最适，酶促反应速率不能同步升高
D.图1、图2、图3中相关因素分别是底物浓度、pH、温度
考向
结合酶促反应速率的影响因素，考查科学思维
B
1.(2022·浙江6月选考，10)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是(　　)
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率
考向
探究酶的特性及影响因素
D
2.(2023·广东湛江模拟)已知淀粉在酸性条件下能被水解，如图表示pH对淀粉酶活性的影响结果。下列有关叙述正确的是(　　)
A.分析实验结果可知，该淀粉
酶的最适pH为7
B.若在强酸条件下淀粉的剩余
量较少，则淀粉酶具有活性
C.当pH＝3时，淀粉酶的活性比pH＝9时的活性高
D.分离在pH＝13时的淀粉酶，其能与双缩脲试剂产生紫色反应
3.(2023·华师附中调研)已知淀粉在酸性条件下自身会发生水解，唾液淀粉酶的最适pH为6.6。欲探究在pH＝5的条件下唾液淀粉酶的催化效率，某同学设置了如下四组实验：
①在pH＝5的溶液中加入一定量的可溶性淀粉和唾液淀粉酶溶液，一定时间后检测淀粉剩余量
②在pH＝6.6的溶液中加入一定量的可溶性淀粉和唾液淀粉酶溶液，一定时间后检测淀粉剩余量
③在pH＝5的溶液中加入一定量的可溶性淀粉，一定时间后检测淀粉剩余量
B
④在pH＝6.6的溶液中加入一定量的可溶性淀粉，一定时间后检测淀粉剩余量
可用来进行对照得出实验结论的两组是(　　)
A.①和② B.①和③
C.②和④ D.①和④
重温经典
2.(2022·广东卷，13)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是(　　)
C
注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/%
① 9 ＋ 90 38
② 9 ＋ 70 88
③ 9 － 70 0
④ 7 ＋ 70 58
⑤ 5 ＋ 40 30
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①②组的相关变量分析，
自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
2.(2023·西安高新一中调研)下列有关酶的叙述，正确的是(　　)
A.酶的催化效率比无机催化剂更高是因为酶能降低反应的活化能
B.酶都是在核糖体上合成的，但不一定需要内质网和高尔基体的加工
C.在最适温度和最适pH的条件下，酶对细胞代谢的调节作用最强
D.酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应
D
3.(2023·江西金太阳联考)下列关于酶的叙述正确的是(　　)
①酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色
②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率
③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解，因此酶不具有专一性　④细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定　⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的　酶既可作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
A.③⑤⑥ B.②③⑥ C.③⑥ D.⑥
D
3.(2021·湖南卷，5)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
B
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
重温经典
4.(2020·北京卷，4)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH＝7.0、20 ℃条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了(　　)
B
A.悬液中酶的浓度 B.H2O2溶液的浓度
C.反应体系的温度 D.反应体系的pH
1.(2023·四川成都七中诊断)20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现某核酶是具有催化功能的RNA分子，可降解特异的RNA序列。下列关于核酶的叙述正确的是(　　)
A.DNA分子和核酶的元素组成相同
B.与无机催化剂不同的是核酶能够降低所催化反应的活化能
C.温度和底物浓度对核酶催化反应速率的影响原理相同
D.核酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应
A
限时强化练
4.(2023·河南九师联盟)相较于无机催化剂，酶具有很多特性。下列关于酶的特性的实验设计方案，合理的是(　　)
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液，验证酶的专一性
B.利用过氧化氢、过氧化氢酶和蒸馏水，验证酶的高效性
C.利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂，探究温度对酶活性的影响
D.利用过氧化氢、过氧化氢酶，探究pH对酶活性的影响
D
限时强化练
5.(2023·华师一附中调研)研究发现：酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员
以蛋清为实验材料进行了如下
实验。下列相关说法错误的是
(　　)
D
A.酶和加热都能加快反应速率，但相关的原理不同
B.蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
C.处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性
D.将盐酸与蛋白酶溶液和蛋白块混合，可以准确地测定pH对蛋白酶活性的影响
6.(2023·沈阳市质检)某研究小组在最适条件下进行酶促反应实验，得到自变量(x)和因变量(y)的关系如图中曲线甲所示。下列关于对实验条件改变后曲线变化的推测，正确的是(　　)
B
选项 自变量(x) 因变量(y) 条件变化 曲线变化
A 底物浓度 反应速率 A点适当升温 如曲线乙所示
B 酶的量 反应速率 A点增加底物浓度 如曲线乙所示
C 时间 产物的量 适当降温 如曲线丙所示
D 时间 产物的量 增加酶的量 如曲线丁所示

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