第5章 第1节 第2课时 酶的特性-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 多选）

第1节 降低化学反应活化能的酶 第2课时　酶的特性 　 第5章　细胞的能量供应和应用 学习目标 1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。　 2.通过探究“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力。 知识点一　酶具有高效性和专一性 1 知识点二　酶的作用条件较温和 2 课时测评 5 学习小结 3 内容索引 随堂达标演练 4 酶具有高效性和专一性 知识点一 返回 新知导学 1．酶具有高效性 无机催化剂 酶降低活 化能的作用 2．酶具有专一性 (1)概念和意义 一种或一类 ②实验设计 序号 操作步骤 试管1 试管2 1 注入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液 2 mL － 2 注入质量分数为3%的蔗糖溶液 － 2 mL 3 注入质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL (2)实验验证——淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 ①实验原理：淀粉和蔗糖都是______糖。它们在酶的催化作用下都能水解成______，还原糖能与________反应，生成砖红色沉淀。 非还原 还原糖 斐林试剂 ③实验结论：淀粉酶只能催化____水解，而不能催化____水解，酶具有______。 序号 操作步骤 试管1 试管2 4 轻轻振荡，保温5 min 60 ℃ 60 ℃ 5 加斐林试剂，轻轻振荡 2 mL 2 mL 6 水浴加热 煮沸并保持1 min 煮沸并保持1 min  7 观察溶液颜色 _______________ _______  砖红色沉淀 蓝色 淀粉　 蔗糖 专一性 精通教材 (教材P85“拓展应用”)若图示表示蔗糖的水解过程，则图中A表示________，B表示______，C和D可表示葡萄糖和果糖。此模型可以解释酶具有______的特性。 蔗糖酶 蔗糖　 专一性 合作探究 任务一　分析验证酶具有专一性的实验 1．根据教材P81“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，回答有关 问题。 (1)试管1有砖红色沉淀生成，试管2不出现砖红色沉淀，说明____________ _______________，你能从该实验得到的结论是_______________________ ____________________________________。 (2)该实验的自变量是____________，因变量是_____________________。 (3)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？为什么？ 提示：不能，因为碘液只能检测淀粉的有无，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。 淀粉被水解而 蔗糖没有被水解 淀粉酶只能催化淀粉水解， 不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性 底物的种类　 底物是否被淀粉酶水解 任务二　分析酶具有高效性和专一性的曲线 2．下图分别表示酶高效性和专一性的曲线，请根据教材知识，分析回答下列问题。   (1)根据图1，酶和无机催化剂相比，有什么共同点和不同点？ 提示：酶和无机催化剂都只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 (2)根据图2分析，在反应物A中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，而加入酶B，反应速率和未加酶时相同，这说明什么？ 提示：酶A能催化反应物A进行的化学反应，酶B不能催化反应物A进行的化学反应，酶具有专一性。 应用1.下图为蔗糖酶作用机理示意图，下列叙述正确的是(多选) A．该示意图可说明蔗糖酶具有专一性 B．该示意图可说明蔗糖酶是蛋白质 C．蔗糖酶在催化蔗糖水解的过程中，形状没有发生改变 D．蔗糖酶不能催化麦芽糖水解是因为它们不能结合形成酶—反应物复合物 √ √ 题图中体现出蔗糖酶具有专一性，A正确；据题图无法判断蔗糖酶的化学本质，B错误；蔗糖酶在催化蔗糖水解的过程中，形状发生了改变，C错误；蔗糖酶需要与反应物结合形成酶—反应物复合物，才能起催化作用，D正确。 应用2. 为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是 √ 组别 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反应物 蛋白质 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖 A．①和③对比，用双缩脲试剂检测 B．②和④对比，用碘液检测 C．④和⑤对比，用斐林试剂检测 D．③和④对比，用斐林试剂检测 蛋白酶和淀粉酶的化学本质是蛋白质，①和③对比，加入双缩脲试剂都会变紫色，A不合理；②和④对比，自变量是酶的种类，可用碘液检测，B合理；麦芽糖和其水解产物葡萄糖都属于还原糖，故不能用斐林试剂检测麦芽糖是否发生了水解反应，C不合理；斐林试剂不能检测蛋白质是否水解，D不合理。 组别 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反应物 蛋白质 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖 易错提醒 若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。　 　 返回 酶的作用条件较温和 知识点二 返回 新知导学 1．酶活性 (1)概念：酶______________________称为酶活性。 (2)表示方法：可用在一定条件下__________________________表示。 催化特定化学反应的能力 酶所催化某一化学反应的速率 2．温度和pH对酶活性的影响 (1)酶活性受温度影响示意图(如图)   在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的________。温度偏高或偏低，酶促反应速率都会____。 最适温度 下降 (2)酶活性受pH影响示意图(如图)   在一定条件下，酶活性最大时的pH称为该酶的_______。pH偏高或偏低，酶促反应速率都会____。 最适pH 下降 (3)过酸、过碱或温度过高酶失活的原因是________________________；酶制剂适宜在低温下保存的原因是在0 ℃左右时，酶的活性很低，但酶的________稳定，在适宜的温度下________会升高。 (4)(教材P84“相关信息”)动物体内酶的最适pH大多在6.5～8.0，但胃蛋白酶的最适pH为___。 酶的空间结构遭到破坏 空间结构　 酶的活性 1.5 3．细胞代谢有序进行的原因 (1)原因：细胞中的各类化学反应之所以能有序进行，还与______________ _____有关。 (2)实例：植物叶肉细胞中，与光合作用有关的酶分布在叶绿体内，与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内，光合作用与呼吸作用在细胞内不同的区室同时进行，互不干扰。 酶在细胞中的 分布 精通教材 1．(教材P84“相关信息”)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是_________________________________________________________________________________。 2．(教材P85“概念检测”)新采摘的新鲜糯玉米立即放入85 ℃水中热烫处理2分钟，可较好保持甜味的原因是_________________________________ __________。 唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为1.5左右，唾液淀粉酶进入胃后 因pH过低而失活 加热破坏了将可溶性糖转化为淀粉的 酶的活性 合作探究 任务一　探究温度对酶活性的影响 1．如下表为探究温度对酶活性的影响实验操作步骤，分析回答有关问题。 试管步骤 1 1′ 2 2′ 3 3′ 3%的可溶性淀粉溶液 2 mL — 2 mL — 2 mL — 2%的淀粉酶溶液 — 1 mL — 1 mL — 1 mL 同温度下处理5 min 100 ℃(或0 ℃) 60 ℃ 0 ℃(或100 ℃) 将同一温度下的两种物质混合后保温5 min 滴加碘液 1滴 1滴 1滴 结果(现象) 变蓝 不变蓝 变蓝 结论 酶的催化作用需在适宜的温度下进行，温度过高或过低都会影响酶的活性 (1)淀粉和淀粉酶为什么要预热到同一温度再混合？ 提示：保证反应一开始就达到预设温度，不会因为混合而改变温度。 (2)能否用过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响？ 提示：不能。探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度，而过氧化氢在高温时会分解，影响对实验结果的分析。 (3)在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中能否用斐林试剂来检测？ 提示：不能。因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同温度。 任务二　探究pH对酶活性的影响 2．如下表为探究pH对酶活性的影响实验操作步骤，分析回答有关问题。 步骤 试管编号 1 2 3 20%的肝脏研磨液 1 mL 1 mL 1 mL 蒸馏水 1 mL — — 0.01 mol/L的氢氧化钠溶液 — 1 mL — 0.01 mol/L的盐酸溶液 — — 1 mL 3%的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 振荡试管 结果 有大量气泡产生 无明显气泡 无明显气泡 (1)该实验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接加入3%的过氧化氢溶液，然后再调节pH? 提示：不能。因为酶的作用具有高效性，在调节pH之前，试管中已经发生了剧烈反应，会影响实验结果。 (2)本实验能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料？为什么？ 提示：不能。因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。 (3)若要确定过氧化氢酶的最适pH，请简要说明操作思路。 提示：分别设置一系列等pH梯度的组别进行重复实验，在最适温度及其他条件相同且适宜条件下观察气泡产生情况。单位时间内气泡产生数量最多的一组对应的pH即为最适pH。 归纳总结 用曲线模型表示影响酶促反应的因素 归纳总结 1．反应物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系(图1、2) (1)图1：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随反应物浓度增加而加快，但当反应物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 (2)图2：在反应物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。 归纳总结 2．温度和pH与酶促反应速率的关系(图3) (1)图3：温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的；反应物浓度和酶浓度是通过影响反应物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。 (2)图3：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度；反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH。 应用1. (2023·广东深圳高一期末)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)，在相同条件下，测定各组在不同反应时间内的产物总量，结果如图所示。下列说法错误的是   A．3组实验中，酶活性最高的是B组 B．该酶在50 ℃条件下的催化速率小于60 ℃条件下的催化速率 C．若t1时向B组增加2倍量的底物(其他条件不变)，则t2时B组产物总量增大 D．若t2时向C组增加2倍量的底物(其他条件不变)，则t3时C组产物总量不变 √ 分析曲线图可知，在B组(40 ℃)，反应到达化学平衡需要的时间最短，故三个温度条件下，该酶活性最高的是B组，A正确；该酶的最适温度接近B组的40 ℃，且在60 ℃下失活，所以在50 ℃的酶活性高于60 ℃(或者等于，因为50 ℃下该酶可能也失活)，故酶在50 ℃条件下的催化速率大于或等于60 ℃条件下的催化速率，B错误；t1时B组的酶并未失活，加入两倍的底物量，反应速率加快，故最终产物量也增加，C正确；t2时C组的酶已经失活，加入两倍的底物量，反应也不再进行，故产物量不变，D正确。 应用2. 为了探究某种淀粉酶的最适温度，某同学进行了如图所示的实验操作。请回答下列问题：   实验步骤： 步骤①：取10支试管，分为5组。向每组的2支试管中分别加入1 mL某种淀粉酶溶液和2 mL 5%淀粉溶液。 步骤②：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。 步骤③：将装有混合溶液的5支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃的水浴中。反应过程中每隔1 min从各支试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，然后再加1滴碘液显色。 实验原理：淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成还原糖；淀粉酶的活性受温度的影响；用碘液可检测淀粉，因为淀粉遇碘液变蓝，可根据蓝色的深浅来推断淀粉酶的活性。 (1)该实验的设计存在一个明显的错误，即进行步骤②前应______________ ________________________________________________________________ _________________________________。 该实验的设计存在一个明显的错误，即步骤②前应先将5组10支装有淀粉和淀粉酶的试管分别在15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃的水浴中保温一段时间，以确保淀粉和淀粉酶混合前已经达到预设温度。 先将加入等量 淀粉酶溶液和加入等量淀粉溶液的5组试管分别放在15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃的水浴中保温一段时间 (2)在该实验中，要保证各组溶液的pH____________，该实验________(填“能”或“不能”)选用斐林试剂检测实验结果，理由是_______________ _________________________________________________。 为保证实验结果的准确可靠，在本实验中，各组溶液的pH属于无关变量，应保证相同且适宜，该实验不能选用斐林试剂检测实验结果，因为利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会在实验过程中改变温度，最终影响实验结果。 相同且适宜 不能 测时需要水浴加热，会改变温度，影响最终实验结果 利用斐林试剂检 (3)纠正实验步骤后，继续进行操作。一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如下表所示(“＋”表示蓝色程度，“＋”越多，表示蓝色越深)。 组别 1 2 3 4 5 处理温度/℃ 15 25 35 45 55 结果 ＋＋ ＋ 棕黄色 ＋ ＋＋ 分析上述实验结果，可以得出该淀粉酶的最适温度范围在____________。某同学在进行本实验的过程中，发现反应时间过长。为缩短反应时间，请你提出合理的改进措施：_______________________________。 25～45 ℃ 增加淀粉酶的量或降低底物的浓度 分析上述实验结果，35 ℃组的蓝色程度最低，说明相同反应时间下淀粉剩余量最少，淀粉酶的活性相对最高，所以，可以得出该淀粉酶的最适温度在35 ℃左右，即25～45 ℃之间。为了加快反应，在不改变自变量的情况下，可适当增加酶量或适当降低底物的浓度，都会使反应时间缩短。 组别 1 2 3 4 5 处理温度/℃ 15 25 35 45 55 结果 ＋＋ ＋ 棕黄色 ＋ ＋＋ 返回 学　习　小　结 返回 思维导图 要语必背 1.酶的特性是高效性、专一性和作用条件较温和。 2.酶具有高效性的原因：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。 3.过酸、过碱或温度过高都会使酶因空间结构被破坏而失活。 4.在一定的低温下，酶的活性被抑制，但空间结构稳定，在适宜温度下其活性可恢复。 返回 随　堂 达 标　演　练 返回 1．纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH 7 g/L～ 9 g/L，在70～80 ℃条件下作用12 h，褪浆率仅为50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5 min，褪浆率达100%，这一事实说明 A．酶具有多样性　　 B．酶具有高效性 C．酶具有专一性　　 D．酶具有溶解性 由题意可知，少量细菌淀粉酶比NaOH褪浆所用时间短、褪浆率高，说明酶具有高效性。 √ 2．唾液中的淀粉酶会随食物一起进入胃，胃内能催化唾液淀粉酶水解的酶是 A．淀粉酶　 B．蛋白酶　 C．麦芽糖酶　 D．脂肪酶 唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，故胃内能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶。 √ 3．如图表示酶促反应速率与温度、pH的关系，下列叙述正确的是  A．不同的酶最适温度、最适pH相同 B．最适温度、最适pH时，反应的活化能最高 C．最适温度比低温更适合酶的保存 D．温度过高、过酸、过碱会使酶永久失活 不同的酶最适温度、最适pH可能不同，A错误；最适温度、最适pH时，反应的活化能最低，B错误；低温比最适温度更适合酶的保存，C错误；温度过高、过酸、过碱会使酶永久失活，D正确。 √ 4．为验证pH对过氧化氢酶活性的影响，某学生设计了如表所示实验。下列相关叙述错误的是 √ 实验步骤 具体操作 试管1 试管2 1 加入体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 加入新鲜肝脏研磨液 1 mL 1 mL 3 加入物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸溶液 － 1 mL 加入物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液 1 mL － 4 置于37 ℃水浴中 5 min 5 min A．缺少加入蒸馏水的对照组 B．将试管都置于37 ℃水浴中可排除温度对酶活性的影响 C．表中未列出实验现象 D．操作步骤设计合理 该实验只进行了酸性和碱性两种条件下的操作，缺少加入蒸馏水的对照组，A正确；本实验中pH为自变量，温度为无关变量，将试管都置于37 ℃水浴中可排除温度对酶活性的影响，B正确；表中未列出实验现象，C正确；验证pH对过氧化氢酶活性的影响，应该先调节底物和酶的pH，再将两者混合，故该实验操作步骤设计不合理，D错误。 实验步骤 具体操作 试管1 试管2 1 加入体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 加入新鲜肝脏研磨液 1 mL 1 mL 3 加入物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸溶液 － 1 mL 加入物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液 1 mL － 4 置于37 ℃水浴中 5 min 5 min 5．(2023·河北邢台月考)1959年，科学家D.E.Koshland提出了诱导契合学说。该学说认为酶蛋白的构象在底物的诱导下发生相应的变化，从而使酶和底物结合，并引起底物发生反应。图1到图3表示酶F催化底物分解的过程，图4表示底物类似物甲与酶F结合却不被分解。下列说法错误的是   A．图示过程可用于解释酶的专一性 B．高温会影响酶F的空间结构，进而影响图示过程的发生 C．若向存在酶F和底物的反应体系中加入物质甲，会引起底物反应速率减慢 D．物质甲不被分解的原因是酶F未能发生构象改变 √ 据图可知，酶可以分解底物，但却不能分解底物类似物甲，说明酶具有专一性，A正确；酶的化学本质多数是蛋白质，少数是RNA，高温会破坏酶的空间结构使酶失活，进而影响图示过程的发生，B正确；因酶的数量有限，而底物类似物甲也会与酶结合，故若向存在酶F和底物的反应体系中加入物质甲，则能与底物结合的酶数量减少，进而导致底物反应速率减慢，C正确；物质甲不能被分解的原因是酶具有专一性，D错误。 6．下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小，某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测，各组加入的初始PPO的量相同，结果如图2所示。下列说法正确的是(多选) A．由图1模型推测，不能通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B．非竞争性抑制剂降低酶活性与高温抑制酶活性均与酶的空间结构发生改变有关 C．图2实验的自变量是温度和两种不同类型的PPO，而PPO用量、pH等属于无关变量 D．由图2可知，在相同温度条件下酶B的活性高于酶A √ √ √ 由图1模型推测，竞争性抑制剂不改变酶结构，是和底物竞争酶的结合部位，可以通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，A错误。据图1分析，非竞争性抑制剂降低酶活性是改变酶结构，使酶不能与底物结合；高温抑制酶活性也改变了酶的空间结构，B正确。据图2分析，横坐标是温度，有酶A、酶B催化，纵坐标是酚剩余量，且各组加入的初始PPO的量相同，所以图2实验的自变量是温度和两种不同类型的PPO，而PPO用量、pH等属于无关变量，C正确。由图2可知，在相同温度条件下，酶B组的酚剩余量比酶A组的都低，则相同温度条件下酶B的活性高于酶A，D正确。 返回 课　时　测 评 返回 知识点一　酶具有高效性和专一性 1．下列关于酶的专一性的叙述，错误的是 A．过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解，不能催化其他化学反应 B．每一种酶只能催化一种化学反应的进行 C．催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶 D．二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合形成的二肽的水解 √ 酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应，B错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 2．(2023·山东济南高一期末)细胞内进行的各种各样的代谢过程都与酶的特性有关。现有关于酶特性的实例：①人体在奔跑时，依赖肌细胞快速提供大量的能量；②细胞内各种代谢过程能够有条不紊地进行，互不干扰。下列判断最合理的是 A．①②都主要体现酶的高效性 B．①②都主要体现酶的专一性 C．①主要体现酶的高效性，②主要体现酶的专一性 D．①主要体现酶的专一性，②主要体现酶的高效性 √ 人体在奔跑时，依赖肌细胞快速提供大量的能量，快速提供能量的过程依赖酶的高效性来完成，即体现的是酶的高效性；细胞内各种代谢过程能够有条不紊地进行，互不干扰，说明不同的酶只能催化相应的反应过程，不至于导致代谢紊乱，即体现的是酶的专一性，C合理。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 3．有3支试管甲、乙、丙，先向各试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按下图中所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列说法中错误的是   A．实验结果是乙、丙试管内出现砖红色沉淀 B．甲试管和丙试管对照，说明酶的活性受温度的影响 C．实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀 D．甲试管和乙试管对照，说明酶具有专一性 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 实验结果是甲试管内出现了砖红色沉淀，乙、丙试管内没有出现砖红色沉淀，A错误，C正确；甲试管和丙试管可形成对照实验，自变量是温度，说明酶的活性受温度的影响，B正确；甲试管和乙试管可形成对照实验，乙试管中的胃蛋白酶不能催化淀粉的水解，故说明酶具有专一性，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 4．为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示： √ 步骤 基本过程 试管A 试管B 1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL 2 加入马铃薯匀浆 少许 － 3 加入二氧化锰 － 少许 4 检测 － － 据此分析，下列叙述错误的是 A．该实验的自变量是催化剂的种类 B．可用产生气泡的速率作为检测指标 C．该实验能说明酶的作用具有高效性 D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 题述实验中的自变量为催化剂的种类，A正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以将产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B正确；该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来证明酶的高效性，C正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用于过氧化氢酶的性质的探究实验，故能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验，D错误。 步骤 基本过程 试管A 试管B 1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL 2 加入马铃薯匀浆 少许 － 3 加入二氧化锰 － 少许 4 检测 － － 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 知识点二　酶的作用条件较温和 5．(2023·江苏徐州高一期末)下列实例中，不能说明“酶的作用条件较温和”的是 A．人发高烧时，浑身无力，食欲下降 B．唾液淀粉酶进入胃后失活，不再催化淀粉的水解 C．平原地区的人进入西藏后产生“高原反应” D．用沸水泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳 平原地区的人进入西藏后产生“高原反应”是由于氧气浓度低导致，不能说明“酶的作用条件较温和”，C符合题意。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 6．在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将 A．不断上升　　 B．没有变化 C．先升后降　　 D．先降后升 √ 胃蛋白酶的最适pH是1.5，处在pH为10的溶液中，会由于碱性过大而失去活性。因此，将溶液pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶不再具有活性，所以活性不发生变化，B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 7．如图表示温度对淀粉酶活性影响的曲线，下列分析正确的是   A．T1时，酶活性低的原因是低温破坏了酶的空间结构 B．T2时，淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能最多 C．温度由T1升高到T2的过程中，淀粉酶的活性逐渐提高 D．T3时是保存淀粉酶的最适温度 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 T1时，低温不会破坏酶的空间结构，高温、过酸或过碱都会破坏酶的空间结构，使酶变性失活，A错误；酶之所以能够加快化学反应速率，是由于酶能够降低化学反应的活化能，并不能提供活化能，B错误；温度由T1升高到T2的过程中，曲线上升，淀粉酶的活性逐渐提高，C正确；低温条件下适宜保存淀粉酶，T3时，会破坏酶的空间结构，使酶变性失活，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 8．(2023·浙江杭州高一期中)某兴趣小组进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验，结果如下表所示。下列叙述正确的是 √ pH 5.0 6.0 7.0 8.0 收集到气体 体积/mL 0.5 min 6.5 7.6 8.3 8.0 1 min 9.5 11.3 12.3 11.6 A．过氧化氢酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度高 B．过氧化氢与过氧化氢酶溶液混合后再添加pH缓冲液 C．实验过程中各组过氧化氢酶的含量和活性要保持相同 D．由表中数据可说明过氧化氢酶的最适pH在7.0～8.0之间 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 过氧化氢酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度高，A正确；实验步骤设计中应该先将过氧化氢酶溶液调节pH，再与过氧化氢溶液混合，B错误；酶的含量属于无关变量，应该相同且适宜，但酶的活性属于因变量，各组酶活性不同，C错误；表中数据可说明与pH为6.0相比，pH为8.0时收集到气体体积稍微多一点，但都没有pH为7.0时收集得多，因而可推测，过氧化氢酶的最适pH在6.0～8.0之间，D错误。 pH 5.0 6.0 7.0 8.0 收集到气体 体积/mL 0.5 min 6.5 7.6 8.3 8.0 1 min 9.5 11.3 12.3 11.6 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 9．美国德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家在《自然》杂志上指出，他们研制出了一种新的酶变体FAST-PETase(天然酶的新突变)，它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料(主要针对聚对苯二甲酸乙二酯PET)，有望大大推动塑料的回收利用，真正拉开塑料循环经济的大幕。这项研究关于酶变体FAST-PETase作用叙述错误的是 A．体现了高效性　 B．体现了专一性 C．具有催化作用　 D．不需要适宜的温度和pH √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 酶变体能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料，体现了酶的高效性，A正确；酶变体的底物主要针对聚对苯二甲酸乙二酯PET，体现了酶具有专一性，B正确；酶具有能够降低化学反应活化能的催化作用，C正确；该新的酶变体FAST-PETase是天然酶的新突变，需要适宜的温度和pH，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 10．(2023·河南濮阳高一期中)下列有关酶的实验设计思路，正确的有几项 ①利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性 ②利用过氧化氢和新鲜肝脏研磨液探究温度对酶活性的影响 ③将酶和底物在室温下混合，再作不同保温处理，可探究温度对酶活性的影响 ④利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 ⑤利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响 ⑥探究蛋白酶的专一性，不用双缩脲试剂进行检测 A．1项 B．2项　 C．3项 D．4项 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性时，不能用碘液鉴定，因为碘液不能鉴定蔗糖是否被分解，①错误；过氧化氢自身的分解受温度的影响，因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，②错误；探究温度对酶活性的影响时，先将酶和底物在特定温度下保温，再混合，③错误；胃蛋白酶的适宜pH为1.5左右，因此用胃蛋白酶验证pH对酶活性的影响时，pH不能取3、7、11的缓冲液，④错误；不同pH可影响过氧化氢酶活性，可利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，⑤正确；蛋白酶的化学本质也是蛋白质，探究蛋白酶的专一性，不用双缩脲试剂进行检测，⑥正确。综上，正确的选项是⑤⑥，共2项，B正确，A、C、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 11．(2023·河南新乡高一期末)某同学对某蛋白酶的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是 √ 组别 pH CaCl2 温度/℃ 反应物降解率/% ① 6 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 A．该酶的催化活性依赖于CaCl2 B．该酶在pH为9时的酶活性高于pH为7时的 C．该酶催化反应的最适温度一定是70 ℃ D．本实验不能证明该酶具有专一性 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 由②③对比可知，没有CaCl2反应物降解率为0，故该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；由②④对比可知，②组反应物降解率更高，因此，该酶在pH为9时的酶活性高于pH为7时的酶活性，B正确；在本实验中，70 ℃条件下酶的催化效率较高，说明该酶的最适温度可能在70 ℃左右，但要确定最适温度，还要缩小温度梯度，做进一步实验，C错误；如果要确定该酶是否具有专一性，实验的自变量应该是不同底物，所以还需补充实验才能确定，D正确。 组别 pH CaCl2 温度/℃ 反应物降解率/% ① 6 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 12．图1曲线a表示在最适温度、最适pH条件下生成物的量与时间的关系，图2曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，酶促反应速率与反应物浓度的关系。据图分析不正确的是(多选) A．图1曲线a中，A点后，限制生成物的量增加的因素是酶量不足 B．分别在图2中取B、C点的反应速率值，可用图1中的曲线c和d表示 C．对于图2中曲线b来说，若酶量减少，其走势可用曲线f表示 D．减小pH，重复该实验，图2曲线b可能变为曲线f；增大pH，可能变为曲线e √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 根据题干信息分析，图1中横坐标是时间，则该实验中的自变量是时间，因变量为生成物的量，酶量、温度、pH等因素均为无关变量。酶在反应前后性质和数量不发生改变，则随着反应的进行，反应物越来越少，生成物越来越多，由于反应物快消耗完，所以酶促反应速率越来越小，对应图1，可判断曲线a中A点后生成物的量不再随时间的推移而增加，是因反应物已耗尽，限制因素应为反应物浓度或反应物的量，A错误； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 在图2中，自变量为反应物浓度，因变量为反应速率，即反应速率随着反应物的浓度变化而变化，故不是一个固定值，则不能对应图1中曲线c和d，B错误；图2曲线中，当反应物浓度一定时，减少酶量，就会减少反应物与酶的接触，故反应速率降低，可用曲线f表示，C正确；图2曲线b表示在最适pH下，反应物浓度与酶促反应速率的关系，因此当pH无论是增大或者减小，酶的活性都会降低，曲线b都可能变为曲线f，不可能变为曲线e，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 13．(2023·安徽师范大学附属中学期末)某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果，该结果与预期不符，查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。据图分析下列说法不正确的是(多选) A．实验中应先将淀粉溶液和淀粉酶溶液混合后再调pH到设定数值 B．若将试管内反应混合物的pH从13逐渐降低到7，淀粉剩余量会减少 C．pH为3条件下的淀粉酶活性小于pH为9条件下的淀粉酶活性 D．若升高温度，最终检测的1 h后淀粉剩余量一定会减少 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 应先将各组试管中相应的淀粉溶液和淀粉酶溶液的pH分别调到设定数值再混合，A错误；淀粉酶在pH＝13时已经失活，所以pH从13逐渐降低到7，淀粉剩余量不变，B错误；pH为3和pH为9条件下的淀粉剩余量相等，而pH为3条件下是淀粉酶和酸共同催化的效果，pH为9条件下只有淀粉酶催化，所以pH为9条件下的淀粉酶催化作用更强，C正确；探究pH时，温度一般为最适温度，升高温度酶活性会降低，淀粉剩余量一般会增加，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 14．(15分)(2023·广东深圳高一期末)耐高温淀粉酶在食品加工领域有很广泛的应用。为探究某耐高温的淀粉酶的性质，某研究小组做了如表所示实验，测得的酶活性如图1所示： 组别 处理　　 1 2 3 4 5 6 7 8 可溶性淀粉溶液(3%) 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 耐高温淀粉酶溶液(2%) 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 温度 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ 60 ℃ 70 ℃ 80 ℃ 90 ℃ 100 ℃ 各组在相应温度下保温5 min 测定酶的活性 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 回答下列问题： (1)根据表格和图1的实验数据，______(填“能”或“不能”)确定该酶的最适温度为80 ℃，原因是__________________________________________ _____________________________________________________________。 3号试管和8号试管中酶活性都较低，但两者的原理不同，8号试管酶活性低是因为______________________________________。 不能 温度梯度较大，不能确定70～90 ℃之间是否有比80 ℃反应速率更快的温度(温度范围过大，应设置更小的温度梯度)　 高温破坏了酶的空间结构，使其活性降低 组别 处理　　 1 2 3 4 5 6 7 8 可溶性淀粉溶液(3%) 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 耐高温淀粉酶溶液(2%) 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 温度 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ 60 ℃ 70 ℃ 80 ℃ 90 ℃ 100 ℃ 各组在相应温度下保温5 min 测定酶的活性 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 由于实验中温度梯度较大，因此不能确定70～90 ℃之间是否有比80 ℃反应速率更快的温度，故不能确定该酶的最适温度为80 ℃。3号试管中酶的活性受到低温抑制，但其结构未被破坏；8号试管中高温破坏了酶的空间结构，故3号和8号试管中酶活性均较低的原因不同。 组别 处理　　 1 2 3 4 5 6 7 8 可溶性淀粉溶液(3%) 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 耐高温淀粉酶溶液(2%) 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 温度 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ 60 ℃ 70 ℃ 80 ℃ 90 ℃ 100 ℃ 各组在相应温度下保温5 min 测定酶的活性 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)酶的作用机理是______________________；酶活性属于该实验中的____变量，其可以通过检测_______________________来体现。 酶的作用机理是降低化学反应的活化能。该实验温度是自变量，酶活性是实验的因变量，酶活性的大小可通过检测单位时间内淀粉的剩余量来表示。 降低化学反应的活化能 因 单位时间内的淀粉剩余量 组别 处理　　 1 2 3 4 5 6 7 8 可溶性淀粉溶液(3%) 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 耐高温淀粉酶溶液(2%) 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 温度 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ 60 ℃ 70 ℃ 80 ℃ 90 ℃ 100 ℃ 各组在相应温度下保温5 min 测定酶的活性 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)图2所示为6号试管中产物浓度随时间的变化曲线，请在图2中画出4号试管中产物浓度随时间的变化曲线(画出大致趋势即可)。 据图1可知，6号试管内酶的活性大于4号试管内酶的活性，因此4号试管内产物浓度达到最大需要的时间比6号试管长，4号试管中产物浓度随时间的变化曲线见答案。 答案： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 15．(15分)(2023·黑龙江大庆高一期中)为研究酶的特性，科研人员做了如下研究。图甲是一个含有淀粉的琼脂块，1～4代表分别用不同方法处理的4个位置。图乙为某些酶抑制剂(抑制酶催化作用的物质)的作用机理。请回答下列问题： (1)将图甲所示方法处理后的含有淀粉的琼脂块放入37 ℃恒温箱中保温处理24 h后，用等量碘液滴在4个三角形位置，观察到的现象是三角形________(填数字)呈蓝色，由此说明酶具有________、_______________的特点。 1、2、3 专一性　 作用条件较温和 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 图甲的处理中，强酸和高温都会使淀粉酶变性失活，蔗糖酶不能催化淀粉水解，将图甲所示方法处理后的含有淀粉的琼脂块，放入37 ℃恒温箱中保温处理24 h后，用等量碘液滴在4个三角形位置，观察到的现象是三角形1、2、3呈蓝色，由此说明酶具有专一性、作用条件较温和的特点。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)依据作用机理：①若抑制剂分子在外形 上与作用底物相似，能与底物竞争结合酶 的活性位点，这种抑制剂称为酶的竞争性 抑制剂；②若抑制剂不是与酶活性位点结 合，而是与活性位点以外的位点结合，则属于非竞争性抑制剂。据图乙判断抑制剂A属于________________，抑制剂B属于_________________。(填“竞争性抑制剂”或“非竞争性抑制剂”) 图乙中，底物与抑制剂A竞争同一活性部位，属于竞争性抑制剂；抑制剂B与酶结合后，会改变酶的空间构象，从而使底物无法与酶结合，因此属于非竞争性抑制剂。 竞争性抑制剂 非竞争性抑制剂 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)已知某物质X为淀粉酶抑制剂，欲探究其是竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂，请依据抑制剂的作用机理的实验思路、写出预期实验结果。 实验思路：取A、B两组试管加入等量且足量的淀粉和淀粉酶溶液；在B组加入X试剂，A组不加X试剂；检测两组试管中淀粉的分解速率。 预期实验结果及相应结论： 若_____________________________， 则物质X为竞争性抑制剂； 若_____________________________， 则物质X为非竞争性抑制剂。 B组反应速率与A组大致相同　 B组反应速率小于A组 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 本实验的目的是探究物质X是竞争性抑制 剂还是非竞争性抑制剂，自变量为是否加 入物质X，因变量是反应速率的改变，如 果是竞争性抑制剂，只要底物的量充足， 则反应可以进行，如果是非竞争性抑制剂， 则反应速率下降；实验思路：取A、B两组试管加入等量且足量的淀粉和淀粉酶溶液；在B组加入X试剂，A组不加X试剂；检测两组试管中淀粉的分解速率。预期实验结果为：由于加入的淀粉是足量的，若物质X为竞争性抑制剂，当淀粉的量足够大时，竞争性抑制剂对酶促反应速率的影响可以忽略不计，因此B组反应速率与A组大致相同；如果X是非竞争性抑制剂，则A组反应可以进行，但B组由于酶的空间结构被破坏， 所以A组反应速率大于B组。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 ！ 第 5 章 细 胞 的 能 量 供 应 和 应 用 $$