逍遥学能 2014-05-05 11:58
从近几年新课标地区生物高考试题看，有关酶的考查点主要集中在以下几个方面：一是酶的概念分析；二是与酶的特性实验分析；三是影响酶活性及酶促反应速率的曲线分析。本文尝试从考点例析的角度，帮助同学们梳理考点，把握要点。
1．与酶概念相关的考点
【知识整合】⑴概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。关注酶的三个要素，即①来源：活细胞产生；②功能：催化作用；③本质：有机物。⑵分类：按在生物体内的分布：胞内酶和胞外酶；按酶的作用底物和产生器官：胃蛋白酶、胰蛋白酶和唾液淀粉酶等等；按催化的化学反应性质：水解酶、转录酶和逆转录酶等等。⑶原理：降低化学反应的活化能，以加快化学反应速率。⑷酶本质的探索历程：识酶（斯巴兰扎尼）、取酶（施旺）、证酶（萨姆纳）、展酶（切赫和奥特曼）等等。
●典例1 下列有关酶的叙述，正确的是（ ）?
①是有分泌功能的细胞产生的；②有的从食物中获得，有的从体内转化而来；③凡是活细胞都能产生酶；④绝大多数酶是蛋白质；⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇；⑥酶在代谢中有多种功能；⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用；⑧酶只是起催化作用；⑨酶只在细胞内发挥作用?
A．①②⑤ B．③⑦⑨ C．③④⑧ D．④⑤⑥
●简析 一般来说，凡是活细胞都能够产生酶，即使像哺乳动物成熟的红细胞虽不能产生酶，但其成熟之前仍是含有细胞核，及核糖体等众多细胞器的，可以产生酶为其成熟后使用。酶在合成后，有的在细胞内发挥作用，有的要分泌到细胞外起作用。酶在代谢中是一类具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA。在个体发育中起调控作用的是激素。故答案为C。
【适时延伸】酶与激素的比较：⑴来源上：酶是由活细胞产生的有机物；激素则是由动物专门的内分泌腺细胞或植物特定部位细胞产生。⑵本质上：酶是蛋白质类化合物，少数为RNA；激素种类很多，有固醇类，多肽或蛋白质类，氨基酸衍生物等。⑶功能上，酶在代谢中起催化作用；激素不直接参与代谢仅起调控作用。
2．与酶特性相关的考点
【知识整合】⑴酶的高效性：同无机催化剂相比，酶催化效率更高，大约是无机催化剂的107～1013倍；⑵酶的专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，产生一定的反应产物，如麦芽糖酶只能催化麦芽糖分解为葡萄糖；⑶温和性：酶的催化作用受温度、PH值等调节的影响。如高温、强碱、强酸、重金属盐等都能使酶失去催化活性，故酶所催化的反应往往都是在比较温和的常温、常压和接近中性酸碱调节下进行的。
●典例2 下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是（ ）
?
选项
实验目的
实验设计
A
验证酶催化作用具有高效性
实验组：2mL3%H2O2溶液+1 mL过氧化氢酶，保温5min后观察
对照组：2 mL3%H2O2溶液+1 mL蒸馏水，保温5min后观察
B
验证酶催化作用具有专一性
实验组：2 mL3%可溶性淀粉溶液+1mL新鲜唾液，保温5min后碘液检验
对照组：2 mL3%的蔗糖溶液+1 mL新鲜唾液，保温5min后碘液检验
C
探究酶作用的适宜温度
5 mL3%的可溶性淀粉溶液+2 mL新鲜唾液+碘液，每隔5min将溶液温度升高10度，观察溶液颜色变化
D
验证pH对酶催化速率的影响
向三支试管分别加入1mL不同pH的缓冲液，再均依次加入1mL新鲜唾液、2 mL3%的可溶性淀粉溶液，适宜温度保温5 min后用斐林试剂检验
●简析 酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的特点，故A项对照组中的蒸馏水应换成FeCl3溶液。验证酶的专一性，实验需要鉴定淀粉和蔗糖是否被唾液分解，用碘液只能检测淀粉的存在，而无法检测蔗糖溶液是否被分解，故检测需使用斐林试剂。C选项前后温度的变化会使淀粉持续被分解，而无法确定哪个是最佳温度。应设计多组装置控制在不同温度下进行实验。D设计合理为选项。
【适时迁移】酶与无机催化剂的共性：⑴可降低分子的活化能 ，使化学反应更易进行；⑵改变化学反应速度，本身不被消耗；⑶只能催化热力学允许进行的反应；⑷加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点。
3．与酶曲线相关的考点
【知识整合】⑴温度影响曲线：在较低温度时，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强，达到最适温度时，酶的催化能力最高，但高于最适温度后酶的催化能力会迅速下降，最后完全失去催化能力。⑵PH影响曲线：在低于酶的最适pH时，随着pH的降低，酶的催化能力逐渐降低；高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活性逐渐下降。⑶抑制剂影响曲线：酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性。
●典例3下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知 （ ）
①有多种酶参与；②最适pH是7；③最适温度是40℃；④50℃时酶逐渐失活；⑤0℃时酶逐渐失活；
A．①③ B．②⑤ C．③④ D．④⑤
●简析 分析坐标曲线图可知，不同温度下酵母菌的产气量不同，40℃时气体产生量最多且平稳，说明此时酶的活性最高，50℃时开始产生的气体多，但随着时间的延长，气体的量越来越少，说明此温度下酶在逐渐失活。酶在0℃时气体的产量一直很低，原因是低温抑制了酶的活性。本实验测定的是温度对酶活性的影响，没有涉及pH对酶活性的影响。有图中数据不能得知有几种酶参与反应。正确答案为C。?
【适时点拨】由于绝大多数的酶化学本质为蛋白质，所以当过酸、过碱或温度过高时，会使酶的空间结构被破坏，导致酶变性失活且不可恢复。但在低温时，酶的活性很低，但空间结构稳定，故适当升温酶的活性可以升高。