逍遥学能 2014-07-01 10:18
细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的。酶的相关知识贯穿于整个高中生物学习中，是高考考查的重要模块之一。对于酶的相关知识，有些不易理解到位或是容易出错。
1 观测指标不是因变量
随自变量的变化而变化的量称为因变量（反应变量）。因变量是由于自变量的改变而引起的变化，这种变化有时不是直接能观察到的，要有一定的观测数据。如不同pH值对过氧化氢酶的活性影响实验中，自变量是不同pH值，因变量是酶的活性，但是酶的活性不是直接能观察到的，要通过气泡放出量来衡量。这时的气泡放出量就是观察指标而不是因变量。又如，用缺氮的完全培养液培养大豆幼苗，大豆幼苗叶色发黄，停止生长，最后死亡，就是因变量。再如，在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，过氧化氢的分解速率是因变量，而气泡放出的速率以及火焰大小就是观测指标。
2 对酶的概念理解不到位
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。对这个概念的理解应从产生场所、化学本质、基本单位、合成场所、作用场所等来理解。常见错误说法见下表：
正确说法
错误说法
产生场所
活细胞
具有分泌功能的细胞才能产生
化学本质
有机物（或多数是蛋白质，少数为RNA）
蛋白质
基本单位
氨基酸或核糖核苷酸
氨基酸
合成场所
核糖体或细胞核
核糖体
作用场所
细胞内、细胞外、体外
只在细胞内起催化作用
温度影响
低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，高温使酶变性失活
低温引起酶变性失活
作用
酶只起催化作用
酶具有调节、催化等功能
3 对酶作用本质的理解
酶是一种生物催化剂，其作用机理是降低化学反应的活化能。要会判断在图示中相关的能量段所表示的含义。
【例1】右图曲线表示物质A生成物质P的化学反应，在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。下列相关叙述正确的是（ )
A．ab段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能
B．ad段表示在无催化剂催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能
C．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动
D．若只改变反应的温度或pH条件，则图中的曲线原有形状可发生改变
【分析】分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。所以，在没有催化剂时，反应物A要达到活化态需要能量为ac，在有酶催化时需要活化能为bc。那么，ab段代表的含义是在有酶催化的条件下，使物质A生成物质P反应发生酶所降低的活化能，也就是说酶降低的活化能是ab。bc段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能；因为酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著，所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动。若只改变反应的温度或pH条件则酶的活性会发生改变，故图中的曲线原有形状可发生改变。
4 酶的催化效率与酶促反应速率是不一样的
由酶催化的化学反应称为酶促反应，酶对化学反应的催化效率称为酶活性，即酶催化化学反应的能力。在酶的参与下催化的化学反应速率称为酶促反应速率。通常以测出的酶促反应的速率来衡量酶活性，但是酶促反应的速率并不等于酶活性。如过氧化氢酶活性为零时（不起催化作用），过氧化氢的分解速率并不为零。但是有些资料或题目会把这两个概念混为一谈。
4．1 影响酶活性的因素
影响酶活性的因素主要有温度、pH、酶抑制剂（能抑制酶活性的物质）和酶激活剂（能提高酶活性的物质）等。注意酶浓度不会影响酶活性，它是影响酶促反应速率的因素之一。
4．2 影响酶促反应速率的因素
影响酶促反应速率的因素有温度、pH、酶抑制剂、酶激活剂、酶浓度、底物浓度等。其中温度、pH、酶抑制剂和酶激活剂都是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。底物浓度和酶的浓度时通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应速率，并不影响酶的活性。
【例2】下列四种现象中，可以用右图表示的是（ ）
A．在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化
B．条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化
C．一个细胞周期中DNA含量随时间的变化
D．理想条件下种群数量随时间的变化
【解析】本题主要考查相关生理过程中的数量变化趋势，涉及到新陈代谢与细胞分裂的相关内容，考查学生的理解能力和获取信息的能力。如图曲线的走势为先增加后稳定，曲线有两个关键点：即起点（m，0）（m＞0）和饱和点。符合这一曲线的为A选项；在酶促反应体系中，若所用的酶制品中不含酶抑制剂，底物浓度又足够大，则反应速率与酶浓度成正比，不出现饱和状态，B错。一个细胞周期中DNA含量随时间的变化与图中曲线相差甚远，C错。理想条件下种群数量随时间的变化应为种群的“J”型增长曲线，D错。
【答案】A
5 把握坐标曲线图有方法
正确理解坐标曲线图要抓住三个要素：①识“标”②明“点”③析“线”。识“标”即是首先要确定横坐标和纵坐标的含义；明“点”即是要明确坐标曲线的起点、终点、最高点、最低点、拐点（转折点）、与横纵坐标的交点；析“线”就是要看图线的变化趋势。在解决坐标曲线图的问题时，只要把握上述三要素，运用所学的知识加以分析就可以有效的得到答案。
【例3】右面的两个图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）图一曲线不再上升的原因是 。
（2）图二曲线bc段产生的最可能原因是 _ 。
【分析】此类题目错误的原因都是没有注意横纵坐标的含义。分析类似曲线时首先要弄清横坐标及纵坐标表示的意义，然后分析影响该曲线的因素有哪些。一般情况下，曲线未达到饱和时，影响因素是横坐标的因素；达到饱和及稳定状态后限制因素是除横坐标因素以外的其他因素。
【答案】（1）过氧化氢已分解完（2）反应受过氧化氢酶的数量（浓度）的限制