探析“酶”之考點

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學習網(wǎng)

從近幾年新課標地區(qū)生物高考試題看,有關(guān)酶的考查點主要集中在以下幾個方面:一是酶的概念分析;二是與酶的特性實驗分析;三是影響酶活性及酶促反應速率的曲線分析。本文嘗試從考點例析的角度,幫助同學們梳理考點,把握要點。

 

1.與酶概念相關(guān)的考點

 

【知識整合】⑴概念:酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物。關(guān)注酶的三個要素,即①來源:活細胞產(chǎn)生;②功能:催化作用;③本質(zhì):有機物。⑵分類:按在生物體內(nèi)的分布:胞內(nèi)酶和胞外酶;按酶的作用底物和產(chǎn)生器官:胃蛋白酶、胰蛋白酶和唾液淀粉酶等等;按催化的化學反應性質(zhì):水解酶、轉(zhuǎn)錄酶和逆轉(zhuǎn)錄酶等等。⑶原理:降低化學反應的活化能,以加快化學反應速率。⑷酶本質(zhì)的探索歷程:識酶(斯巴蘭扎尼)、取酶(施旺)、證酶(薩姆納)、展酶(切赫和奧特曼)等等。

 

●典例1 下列有關(guān)酶的敘述,正確的是(    )?

 

①是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的;②有的從食物中獲得,有的從體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來;③凡是活細胞都能產(chǎn)生酶;④絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì);⑤有的酶是蛋白質(zhì),有的是固醇;⑥酶在代謝中有多種功能;⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用;⑧酶只是起催化作用;⑨酶只在細胞內(nèi)發(fā)揮作用?

 

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

 

●簡析 一般來說,凡是活細胞都能夠產(chǎn)生酶,即使像哺乳動物成熟的紅細胞雖不能產(chǎn)生酶,但其成熟之前仍是含有細胞核,及核糖體等眾多細胞器的,可以產(chǎn)生酶為其成熟后使用。酶在合成后,有的在細胞內(nèi)發(fā)揮作用,有的要分泌到細胞外起作用。酶在代謝中是一類具有催化作用的有機物,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA。在個體發(fā)育中起調(diào)控作用的是激素。故答案為C。

 

【適時延伸】酶與激素的比較:⑴來源上:酶是由活細胞產(chǎn)生的有機物;激素則是由動物專門的內(nèi)分泌腺細胞或植物特定部位細胞產(chǎn)生。⑵本質(zhì)上:酶是蛋白質(zhì)類化合物,少數(shù)為RNA;激素種類很多,有固醇類,多肽或蛋白質(zhì)類,氨基酸衍生物等。⑶功能上,酶在代謝中起催化作用;激素不直接參與代謝僅起調(diào)控作用。

 

2.與酶特性相關(guān)的考點

 

【知識整合】⑴酶的高效性:同無機催化劑相比,酶催化效率更高,大約是無機催化劑的107~1013倍;⑵酶的專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應,產(chǎn)生一定的反應產(chǎn)物,如麥芽糖酶只能催化麥芽糖分解為葡萄糖;⑶溫和性:酶的催化作用受溫度、PH值等調(diào)節(jié)的影響。如高溫、強堿、強酸、重金屬鹽等都能使酶失去催化活性,故酶所催化的反應往往都是在比較溫和的常溫、常壓和接近中性酸堿調(diào)節(jié)下進行的。

 

●典例2 下列有關(guān)酶特性的實驗設計中,最科學、嚴謹?shù)囊豁検牵?nbsp;   )

?

選項

實驗目的

實驗設計

A

驗證酶催化作用具有高效性

實驗組:2mL3%H2O2溶液+1 mL過氧化氫酶,保溫5min后觀察

 

對照組:2 mL3%H2O2溶液+1 mL蒸餾水,保溫5min后觀察

B

驗證酶催化作用具有專一性

實驗組:2 mL3%可溶性淀粉溶液+1mL新鮮唾液,保溫5min后碘液檢驗

 

對照組:2 mL3%的蔗糖溶液+1 mL新鮮唾液,保溫5min后碘液檢驗

C

探究酶作用的適宜溫度

5 mL3%的可溶性淀粉溶液+2 mL新鮮唾液+碘液,每隔5min將溶液溫度升高10度,觀察溶液顏色變化

D

驗證pH對酶催化速率的影響

向三支試管分別加入1mL不同pH的緩沖液,再均依次加入1mL新鮮唾液、2 mL3%的可溶性淀粉溶液,適宜溫度保溫5 min后用斐林試劑檢驗

 

●簡析 酶的高效性是通過和無機催化劑的對比體現(xiàn)出來的特點,故A項對照組中的蒸餾水應換成FeCl3溶液。驗證酶的專一性,實驗需要鑒定淀粉和蔗糖是否被唾液分解,用碘液只能檢測淀粉的存在,而無法檢測蔗糖溶液是否被分解,故檢測需使用斐林試劑。C選項前后溫度的變化會使淀粉持續(xù)被分解,而無法確定哪個是最佳溫度。應設計多組裝置控制在不同溫度下進行實驗。D設計合理為選項。

 

【適時遷移】酶與無機催化劑的共性:⑴可降低分子的活化能 ,使化學反應更易進行;⑵改變化學反應速度,本身不被消耗;⑶只能催化熱力學允許進行的反應;⑷加快化學反應速度,縮短達到平衡時間,但不改變平衡點。

 

3.與酶曲線相關(guān)的考點

 

【知識整合】⑴溫度影響曲線:在較低溫度時,隨著溫度的升高,酶的活性逐漸增強,達到最適溫度時,酶的催化能力最高,但高于最適溫度后酶的催化能力會迅速下降,最后完全失去催化能力。⑵PH影響曲線:在低于酶的最適pH時,隨著pH的降低,酶的催化能力逐漸降低;高于最適pH時,隨著pH的升高,酶的活性逐漸下降。⑶抑制劑影響曲線:酶的抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子。競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點,非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結(jié)合,從而抑制酶的活性。

 

●典例3下圖表示不同溫度下酵母菌發(fā)酵時氣體產(chǎn)生量與反應時間的關(guān)系。由圖可知     (     )

 

①有多種酶參與;②最適pH是7;③最適溫度是40℃;④50℃時酶逐漸失活;⑤0℃時酶逐漸失活;

 

A.①③    B.②⑤    C.③④      D.④⑤

 

●簡析 分析坐標曲線圖可知,不同溫度下酵母菌的產(chǎn)氣量不同,40℃時氣體產(chǎn)生量最多且平穩(wěn),說明此時酶的活性最高,50℃時開始產(chǎn)生的氣體多,但隨著時間的延長,氣體的量越來越少,說明此溫度下酶在逐漸失活。酶在0℃時氣體的產(chǎn)量一直很低,原因是低溫抑制了酶的活性。本實驗測定的是溫度對酶活性的影響,沒有涉及pH對酶活性的影響。有圖中數(shù)據(jù)不能得知有幾種酶參與反應。正確答案為C。?

 

【適時點撥】由于絕大多數(shù)的酶化學本質(zhì)為蛋白質(zhì),所以當過酸、過堿或溫度過高時,會使酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,導致酶變性失活且不可恢復。但在低溫時,酶的活性很低,但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,故適當升溫酶的活性可以升高。


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