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第 11 课时 降低化学反应活化能的酶
课标 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和
要求 温度等)的影响。
1.酶的作用、本质和特性 2022·湖南·T3 2022·重庆·T7
考情
2.影响酶促反应速率的因素 2023·广东·T1 2021·海南·T11 2020·北京·T4
分析
3.酶的相关探究实验 2022·全国乙·T4 2022·广东·T13 2021·湖北·T21
考点一 酶的作用和本质
1．酶的催化作用的实验验证：比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)过程及结果
(2)分析结果与得出结论(3)实验过程的变量及对照分析
2．酶的催化作用机理
(1)活化能：分子从常态转变为________________________的活跃状态所需要的能量称为活
化能。
(2)酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。
(3)意义：使细胞代谢能在________条件下快速有序地进行。3．酶本质的探究历程(连线)
4．酶的本质和作用
(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行( )
(2)酶能催化HO 分解，是因为酶使HO 得到了能量( )
2 2 2 2
(3)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸( )
(4)酶在细胞内、内环境和体外都能发挥催化作用( )
(5)胃蛋白酶发挥作用时伴随着ADP的生成( )
(6)酶是在核糖体上合成的生物大分子( )
考向一 酶的作用和本质
1．如图是比较过氧化氢在不同条件下的分解实验。下列有关分析不合理的是( )A．本实验的因变量是过氧化氢的分解速率
B．本实验的无关变量有过氧化氢的浓度、催化剂的用量等
C．①号与③号、①号与④号可分别构成对照实验
D．分析②号、④号试管的实验结果可知，加热和酶都能降低反应的活化能
2．已知乙醛在乙醛脱氢酶的作用下分解为乙酸，而碳酸氢钠在酸性条件下能产生 CO 。某
2
研究小组为了探究乙醛脱氢酶的化学本质进行了相关实验，实验处理如表所示。下列相关叙
述错误的是( )
项目 第1组 第2组 第3组
乙醛脱氢酶 1 mL 1 mL 1 mL
加入试剂种类 蛋白酶1 mL RNA水解酶1 mL ？
乙醛 1 mL 1 mL 1 mL
保温 适宜温度保温5 min
碳酸氢钠溶液 2 mL 2 mL 2 mL
A.第3组为对照组，“？”可为加入蒸馏水1 mL
B．若乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质，则第2、3组能产生气泡
C．若第1组能产生气泡，则证明乙醛脱氢酶的化学本质为RNA
D．本实验可进行的前提之一是酶可以在细胞外发挥作用
考点二 酶的特性
1．酶具有高效性
(1)原因：与______________相比，酶降低活化能的作用____________，催化效率更高。
(2)意义：使细胞代谢快速进行。
(3)曲线分析
酶对应曲线______，无机催化剂对应曲线______，未加催化剂对应曲线______。(填字母)2．酶具有专一性
(1)定义：每一种酶只能催化____________化学反应。
(2)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。
(3)两种学说及相关曲线分析
①两种学说
a．锁钥学说：整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状，酶与底物的
关系就像锁和钥匙。
b．诱导契合学说：酶表面没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成
了互补形状，从而有利于底物的结合。
②相关曲线及分析
加入酶B的反应速率与空白对照条件下的反应速率相同，而加入酶 A的反应速率随反应物
浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进而说明酶具有专一性。
3．酶的作用条件较温和
(1)酶所催化的化学反应一般是在比较______的条件下进行的。在最适温度和pH条件下，酶
的活性________。
(2)______________等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。________条件下酶的活
性很低，但酶的空间结构稳定，温度适宜时，酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温条
件下保存。(1)比较HO 在加入新鲜肝脏研磨液和加入蒸馏水时的分解速率，可验证酶具有高效性(
2 2
)
(2)用豆浆、淀粉酶、蛋白酶探究酶的专一性，可选用双缩脲试剂进行检验( )
(3)酶的活性受温度的影响，温度过高或过低都会使酶失活，温度不同，酶的活性也不同(
)
(4)酶通常是在低温、低pH条件下进行保存( )
1．探究酶的专一性
方案一：酶相同、底物不同
①底物1＋酶溶液
②等量底物2＋等量相同酶溶液
一 取两支试管，编号1、2
二 1号试管中加入2 mL淀粉溶液 2号试管中加入2 mL蔗糖溶液
实验
加入淀粉酶溶液2滴，振荡，试管下半部浸到60 ℃左右的热水中，
步骤 三
保温5 min
四 加入斐林试剂→振荡→沸水浴煮沸1 min
实验现象 砖红色沉淀 无变化
结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
方案二：底物相同、酶不同
①底物＋酶溶液1
②等量相同底物＋等量酶溶液2
思考：(1)方案一中使用斐林试剂可检测酶促反应是否发生，原因是_________________
___________________________________________________________________________。
(2)________(填“能”或“不能”)选用碘液进行检测，因为________________________
___________________________________________________________________________。
2．探究温度和pH对酶活性的影响
(1)探究温度对酶活性的影响
六支试管分三组
一 1 1′ 2 2′ 3 3′
分别进行编号
实
二 可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
验
三 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
步
分别在不同条件
骤 四 0 ℃保温 60 ℃保温 100 ℃保温
下放置5 min
五 混合 在各自的温度下反应约5 min六 加碘液 分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象
现象 变蓝 不变蓝 变蓝
结论 温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶的活性
思考：①实验时，步骤四、五能否颠倒？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
②为何不选斐林试剂鉴定？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
③实验材料能否选过氧化氢和过氧化氢酶？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
④在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，可以选用____________(填“蛋白质溶液”或
“ 蛋 白 块 ” ) 作 为 反 应 底 物 ， 酶 活 性 的 观 测 指 标 是
______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)探究pH对酶活性的影响
一 1号试管 2号试管 3号试管
二 各加入肝脏研磨液2滴
实验 三 加蒸馏水1 mL 等量的5%HCl 等量的5%NaOH
步骤 四 各加入3%的过氧化氢2 mL
五 反应约5 min，记录气泡产生情况
实验现象 较多气泡 几乎无气泡 几乎无气泡
结论 过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH下酶的催化效率最高
思考：为什么实验材料选过氧化氢和肝脏研磨液，而不选淀粉和淀粉酶？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
考向二 酶的特性
3．细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示，下列有关叙述不正确的是( )A．酶1与产物b结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定
B．酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列
C．酶1有两种底物且能与产物b结合，因此酶1不具有专一性
D．酶1与产物b的相互作用可以防止细胞产生过多的产物a
4．(2021·海南，11)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，
下列有关叙述错误的是( )
A．该酶可耐受一定的高温
B．在t 时，该酶催化反应速率随温度升高而增大
1
C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
考点三 影响酶促反应的因素分析
酶活性、酶促反应速率及其影响因素分析：
注意：酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。
1．温度和pH据图可知，不同 pH 条件下，酶的最适温度________；不同温度条件下，酶的最适
pH____________，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
2．酶浓度
(1)在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈____________。
(2)ab段限制因素是____________；bc段限制因素是________________。
3．底物浓度(酶浓度一定)
(1)ab段：在一定底物浓度范围内，随底物浓度的增加，反应速率________(酶没有完全与底
物结合)。
(2)bc 段：当底物浓度增大到某一值(M)时，反应速率达到______________，不再
__________(酶完全与底物结合)。
(3)ab段限制因素是______________；bc段限制因素是____________。
(4)思考：若该反应体系酶的量增多，曲线该如何改变(在图中表示出来)?
请思考在不同条件下曲线①如何变化，并在图中绘制出相应的曲线。
(1)在①的基础上，增加酶浓度，请绘制曲线②。
(2)在①的基础上，增加反应物浓度，请绘制曲线③。考向三 影响酶促反应的因素分析
5．(2022·重庆，7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。
某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性，结果见下表。下列叙述
最合理的是( )
pH
相对活性 3 5 7 9 11
酶
M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
A.在37 ℃时，两种酶的最适pH均为3
B．在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性不变
C．从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性
D．在37 ℃、pH为3～11时，M更适于制作肉类嫩化剂
6．(2022·全国乙，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
1．(必修1 P )活化能：___________________________________________________
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________________________________________________________________________
所需要的能量。2．(必修1 P )与无机催化剂相比，酶______________的作用更显著，催化效率更高。
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3．(必修1 P )酶是________________产生的具有____________作用的有机物，其中绝大多
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数酶是____________。
4．(必修1 P )酶的专一性是指______________________________________。细胞代谢能够
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有条不紊地进行，与酶的____________是分不开的。
5．(必修1 P )酶所催化的化学反应一般是在____________________的条件下进行的。
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6．(必修1 P )______________，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温下酶的
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空间结构________，因此，酶制剂适宜在________下保存。
7．生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化，酶作用的机理是_________________。
8．有同学认为在以淀粉为材料，探究温度对酶活性影响的实验中，不宜选用斐林试剂鉴定
麦芽糖，原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9．不能以HO 为材料来探究温度对过氧化氢酶活性的影响，原因是____________
2 2
________________________________________________________________________。
