1、【教材解读】2015 高中生物 第 5 章 第 1 节 降低化学反应活化能 的酶典例精析 新人教版必修 1 酶的本质及作用机理 【例 1】 下列关于酶的叙述中，错误的是( ) A所有酶都含有 C、H、O、N 四种元素 B酶不一定只在细胞内起催化作用 C植物细胞的最外层结构可以被蛋白酶分解掉 D人体内的酶也在不断地更新 解析：大多数酶是蛋白质(元素组成均有 C、H、O、N)，少数酶是 RNA(元素组成为 C、H、O、N、P)。酶是活细胞产生的，在细胞内外都可发挥作用。酶是生物活性物质，会不断 地变性失活，必须不断地更新。植物细胞的最外层是细胞壁，其组成成分为纤维素和果胶，只 能用纤维素酶和果胶酶
2、将其分解掉，蛋白酶对其不起作用。 答案：C 点拨：不要误认为酶只在细胞内起作用，只要条件适宜，在细胞内外，甚至生物体外都能 起催化作用。 变式拓展 1 下列化合物中是组成生物体酶的单体的是( ) A氨基酸 B核苷酸 C氨基酸或核苷酸 D脱氧核苷酸 酶的特性 【例 2】 某同学在测定唾液淀粉酶活性时，先将淀粉酶溶液的 pH 由 3 调节到 6，再依次 加入淀粉溶液和碘液。请推测实验现象( ) A无色 B蓝色 C白色 D棕色 解析：唾液淀粉酶的最适 pH 为 6.8，题中虽然唾液淀粉酶的酸碱环境在不断地改变，并且 是从 3 上升到 6，但是它一开始是放在 pH 为 3 的环境中，此时酶的分子结构发
3、生了改变，失去 了活性，尽管后来升到了 6 也不能恢复其活性，所以淀粉酶未催化淀粉水解，淀粉遇碘显蓝色。 答案：B 点拨：酶的作用需要适宜的 pH。在一定范围内，酶的活性随 pH 的增加而增强。本题容易 误选 D，误认为 pH 由 3 调到 6 时，唾液淀粉酶活性增强，将淀粉水解，从而使溶液显现碘液的 颜色棕色，而忽略了在 pH 等于 3 时，酶的分子结构已发生改变，完全失去活性。 变式拓展 2 下列能正确说明酶特性的是( ) A酶都是蛋白质 B酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用 C酶的活性随温度的升高而不断提高 D每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应 酶的本质和特性的实验分析、
4、完善与设计 【例 3】 某同学在验证“酶的专一性”时，设计并进行了如下实验。 实验原理：淀粉遇碘变蓝，麦芽糖遇碘不变蓝。唾液中含有唾液淀粉酶，不含有蔗糖 酶，所以只能催化淀粉水解为麦芽糖，而不能催化蔗糖水解。 实验步骤：取 A、B、C 三支洁净试管，按下表中顺序进行操作。 通过该实验，这位同学得出的结论是：唾液淀粉酶只能分解淀粉，不能分解蔗糖，证 明了“酶具有专一性”。 请根据以上内容回答下述问题。 (1)该同学实验设计所用的实验原理( ) A不正确 B无法验证淀粉是否被分解 C非常好 D无法验证蔗糖是否被分解 (2)该实验中采用两组对照，它们分别是_、_，分别比较的是 _、_ _。 (3)你
5、认为应该对该实验的哪一步骤进行改进后才完善？将_，并给予 _条件。这时试管 C 的结果为_，说明_，原因是 _。 解析：此实验的目的是验证“酶的专一性”，在分析评价实验时，应遵循单一变量原则和 对照性原则。本题所加试剂不对，蔗糖与碘液不发生颜色反应，不能说明淀粉酶不能催化蔗糖 水解，应加入鉴定产物的试剂，如斐林试剂。 答案：(1)D (2)试管 A 与试管 B 试管 B 与试管 C 清水和唾液对淀粉水解的催化效果的 差别 唾液对淀粉和蔗糖水解的催化效果的差别 (3)试管 C 中滴加碘液的步骤换成加入斐林试 剂 5560 水浴加热 无颜色变化 唾液淀粉酶不能催化蔗糖水解 唾液淀粉酶具有专一性 点
6、拨：对于评价完善类实验，其评价的主要依据是实验中有无对照，各组间变量是否唯一， 只有各组的无关变量相同且适宜(如生物材料、实验试剂、处理方法等)，每次研究和分析的只 有一个变量，结果才具有唯一性，也才具有可信度。 变式拓展 3 为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号 A、B，各注入 2 mL 体积分 数为 3%的 H2O2溶液；再向 A 管滴入 2 滴质量分数为 3.5%的 FeCl3溶液，向 B 管滴入 2 滴质量分 数为 20%的肝脏研磨液，堵住管口，轻轻振荡；用点燃但无火焰的卫生香检查。观察并记录结 果。 (1)本实验的主要目的是探索 _。 (2)如果两支试管的现象均不明显，从实验
7、材料分析，原因可能是 _。 (3)过氧化氢酶能催化 H2O2分解，产生的O能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红 色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶，设计了如图 5110 所示实验。 3 号试管内加入的物质是 _ _。 设计 2 号试管作为对照的具体目的是 _ _。 如果 2 号试管未产生颜色反应，则出现橙红色沉淀的是_号试管。 坐标曲线图分析 【例 4】 如图 5111 是某研究小组围绕探究 H2O2分解条件而获得的实验结果。试回答下 列有关问题。 (1)图甲、乙、丙所代表的实验中，实验自变量依次为_、_、_。 (2)根据图甲可以得出的实验结论是 _。 (3)图乙曲线 BC 段产
8、生的最可能原因是_。 (4)根据你的理解，图丙曲线纵坐标 y 最可能代表_。 错解 (1)自变量的判断，图甲易误认为时间，本图 解中催化剂不同；(2)第(3)小题限制性因素易 判断失误。对催化速率影响因素理解不到位； (3)对酶所具有的特性及反应速率的影响因素 未能理解；(4)不能正确分析曲线的变化，从 中找出自变量和因变量。 正解 (1)催化剂种类 H 2O2浓度 温度 (2)酶的催 化作用具有高效性 (3)反应受过氧化氢酶数 量(浓度)的限制 (4)溶液中 H2O2的剩余量 坐标图中只有一条曲线，横坐标为自变量，有 多条曲线，则产生不同曲线的条件为自变量； 图丙中横坐标为温度，而曲线表示的
9、含义与酶 活性的曲线刚好相反，所以 y 可表示反应物的 剩余量。 悟区：掌握曲线分析的正确步骤：(1)一看横、纵坐标。一般情况下，横坐标为自变量，纵坐标 为因变量，分析两坐标间的关系。(2)二看曲线中的起点、关键点。例如，分析图乙中 B 点所表 示的含义，并得出横、纵坐标的关系。(3)三看坐标系中有几条曲线。当有多条曲线时，应从两 方面进行分析：当横坐标相同时，对应的纵坐标之间的关系；当纵坐标相同时，对应的横坐 标之间的关系，如大小等。 变式拓展 4 如图 5112 分别表示温度、pH 与酶活性的关系，下列有关叙述不正确的是( ) A曲线 a 上的 B 点对应的温度表示该酶的最适温度 B人体内
10、胃蛋白酶的活性与曲线 b 相似 C曲线 b、 c 说明不同的酶有不同的最适 pH D酶活性随温度的升高而增强 【变式拓展】 1C 解析：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA，所以酶的单体是氨基酸或核苷酸。 2D 解析：酶与无机催化剂相比，具有的特性是高效性、专一性和易受外界条件的影响。 D 项是对专一性的描述。 3(1)酶的高效性(或过氧化氢酶和 Fe3 催化效率的高低) (2)H 2O2溶液放置时间过长而 分解 (3)2 mL 焦性没食子酸溶液，2 滴 H2O2溶液，2 mL 马铃薯块茎提取液 排除马铃薯 块茎提取液中的其他物质对实验的影响 3 解析：本实验为探究性实验，目的是探究生物催化剂
11、(过氧化氢酶)与无机催化剂(Fe 3 )催 化效率的高低。若实验现象不明显，原因有二：(1)加入的肝脏研磨液不新鲜，一部分被细菌分 解了；(2)H 2O2溶液不是刚刚配制的，因放置时间太长而被分解。由题干知两试管中的现象都不 明显，则可确定是第二个原因。要鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶，题目给出了四组实验， 很显然，1、2、4 号为对照组，3 号为实验组，遵循单一变量的原则，所以 3 号试管内加入的物 质应为 2 mL 焦性没食子酸溶液、2 滴 H2O2溶液和 2 mL 马铃薯块茎提取液。1 号试管对照的目 的是排除水对 H2O2的影响，2 号试管是为了排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的 影响，4 号试管是为了检验失活的过氧化氢酶是否会与 H2O2产生颜色反应，因此，对照组将都 不会出现橙红色沉淀，即只有 3 号试管能产生颜色反应。 4D 解析：酶的催化作用受温度、pH 的影响，每一种酶都有最适宜的温度和 pH，温度过 高，pH 过大、过小都会使酶变性失活，催化能力消失。温度过低只是暂时抑制酶的活性，但不 会使其变性。一般地说，不同种类或不同来源的酶所要求的最适 pH、温度是有差异的，如胃蛋 白酶的最适 pH 为 2.0 左右，胰蛋白酶则需 8.3 左右。据以上分析判断，D 项错误。
