【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.doc

【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、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H2O2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pHD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)H2O2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(过氧化氢酶)与无机催化剂(Fe3)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)H2O2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。5