第3章 第2节 第2课时 酶的催化功能受多种条件的影响 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞（浙科版）

第2课时　酶的催化功能受多种条件的影响 |学|习|目|标| 1.通过实验探究影响酶催化功能的因素(如pH对过氧化氢酶的影响)。 2.掌握pH、温度对酶活性影响典型曲线的分析。 [主干知识梳理] 一、pH对酶活性的影响 ①酶通常在一定的pH范围内才起作用,而且在某一pH下作用最强,该pH称为最适pH。 ②在一定pH范围内,随着pH的升高,酶的活性逐渐增强,酶促反应速率逐渐加快;在最适pH时,酶的活性最大,酶促反应速率最快;超过最适pH,随着pH的升高,酶的活性逐渐减弱,酶促反应速率逐渐减慢。 ③不同的酶最适的pH范围可能很窄,也可能较宽,这取决于不同酶的特性 二、温度对酶活性的影响 1.酶促反应都有一个最适温度,在此温度以上或以下酶活性均要下降。 2.温度对酶促反应的影响有两个方面 (1)温度升高,反应物分子具有的能量增加,反应速度加快,如图示中曲线a所示。 (2)温度影响酶的空间结构,温度升得越高,酶变性的速率越快,升到一定温度,酶将完全失活,如曲线b所示。 (3)(1)(2)所述的作用叠加在一起,使得酶催化的反应表现出最适温度,如曲线c所示 三、其他影响因素 除pH和温度外,有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性。 [预习效果自评] 1.判断下列有关叙述的正误 (1)酶具有专一性、高效性,且受温度和pH的影响 (√) (2)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 (×) 提示:低温会使酶的活性降低,但不会破坏酶的分子结构。 (3)人体在发热感冒时,常出现厌食恶心现象,这与人体内酶的活性有关,说明酶活性的发挥离不开适宜的温度等 (√) (4)酶活性最高时的温度适合酶的保存 (×) 提示:酶活性最高时酶分子不稳定,不利于保存,一般在温度较低时保存酶。 (5)温度较高时,反应物分子具有的能量增加会使反应速度加快 (√) 2.下列各项因素中,不能破坏酶的分子结构,从而使酶失去活性的是 (　 ) A.强酸　　　　　　　　 B.强碱 C.低温 D.高温 解析:选C　强酸、强碱和高温均能破坏酶的分子结构,从而使酶失去活性;低温能降低酶的活性,但不能破坏酶的分子结构。 3.下图是探究pH影响过氧化氢酶活性的实验装置,写出标号的名称 ①浸过肝脏匀浆的滤纸片;②2 mL 3%过氧化氢溶液+2 mL缓冲液;③倒置的量筒;④气体是氧气。  4.[教材P76“课外读”]阅读酶-底物复合物学说的相关内容,思考以下问题: (1)你认为S与酶的化学本质有什么关系? 提示:酶的化学本质是蛋白质(少数为RNA),而蛋白质有特定的空间结构,能够与底物(S)特异性地结合。 (2)请推测通过结合形成SE直接说明酶的什么催化特性? 提示:酶的专一性。 (3)酶的活性部位会发生改变,这与蛋白质结构有什么关系呢? 提示:蛋白质结构是可以发生变化的,当酶与底物结合后,可能引起了酶的活性部位发生变化。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1.酶通常在一定pH范围内起作用,而且在某一pH下作用最强;不同酶的适宜的pH范围不同。 2.酶促反应都有一个最适温度,在此温度以上或以下酶活性都会下降。 3.酶分子会随温度的升高而发生空间结构改变,导致热变性,升高到一定温度,酶将完全失去活性。低温会使酶的活性降低,但不会破坏酶的分子结构。 提能点　酶的催化功能受多种条件的影响 [任务驱动] 　　20世纪60年代以前,医用葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法生产的,生产过程需要在245 kPa的高压和140~150 ℃的高温下进行,并且需要耐酸的设备。60年代后改用酶解法生产。技术改革后,有人提出了不同技改方案。 方案一:如果用盐酸加酶可以结合两种生产方法的优势,生产效率会更高。 方案二:如果把酶和高温高压结合可以充分利用原来的设备,生产效率会更高。你同意上述材料中这些方案吗?请简要说明理由。 提示:方案一不可行,酶遇到强酸分子后其结构会遭到破坏而变性失活,无法提高生产效率。 方案二不可行,酶在高温高压下,其分子结构会遭到破坏而变性失活,无法提高生产效率。 [发展认知] 　　酶的催化功能受多种条件的影响 在有足够底物而又不受其他因素影响的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比 其他条件一定且适宜,在底物浓度较低时,反应速率随底物浓度的增加而加快;当底物浓度达到一定程度时,所有的酶都参与催化反应,反应速率达到最大,此时即使再增加底物浓度,反应速率也不会加快 每种酶的作用均有最适温度,此温度下,酶活性最强。低温会抑制酶活性,但酶分子的空间结构不发生变化,高温会破坏酶分子的空间结构 不同酶,其最适pH不同,如胃蛋白酶最适pH在1.5~1.8,而胰蛋白酶最适pH则接近8。过酸、过碱均会破坏酶分子的空间结构 　　[例1]　(2025·浙江1月选考)取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。 组别 1 2 3 4 5 温度/℃ 27 37 47 57 67 滤液变澄 清时间/min 16 9 4 6 50 min 未澄清 据表分析,下列叙述正确的是 (　 ) A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B.组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快 C.若实验温度为52 ℃,则滤液变澄清时间为4~6 min D.若实验后再将组5放置在57 ℃,则滤液变澄清时间为6 min [解析]　滤液变澄清的时间越短,蛋白酶活性越高,故滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关,A错误;分析表格数据可知,与其他组别相比,组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快,B正确;若实验温度为52 ℃,此时酶的活性可能高于、低于或者等于47 ℃,则滤液变澄清时间不确定,C错误;高温条件下,酶已失活,即使温度恢复,酶的活性也不能恢复,组5条件下,酶已经失活,若实验后再将组5放置在57 ℃,则滤液也不能变澄清,D错误。 [答案]　B 　　[例2]　(2025·宁波月考)温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中曲线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.随着温度升高,底物分子具有的能量逐渐升高 B.t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同 C.t1~t2条件下酶活性相对较高,但该条件不适合保存酶制剂 D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果 [解析]　由图可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量增加,A正确;处于曲线c中t1、t2位点酶促反应速率相等,但酶分子活性不一定相同,B错误;酶制剂是在低温下保存的,故t1~t2条件下不适合保存酶制剂,C正确;酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果,D正确。 [答案]　B 　　[方法规律]　“四看法”分析酶促反应曲线 [跟踪训练] 1.(2025·浙东北联盟联考)如图表示人体内胃蛋白酶和胰蛋白酶的酶促反应速率受pH的影响。下列叙述错误的是 (　 ) A.两种酶的空间结构存在一定的差异 B.两种酶都有各自最适的pH C.两种酶都能催化蛋白质的水解 D.两种酶在消化道的同一部位具有相同的活性 解析:选D　胃蛋白酶和胰蛋白酶是不同的酶,其最适pH不同,则两种酶的空间结构存在一定的差异,A正确;胃蛋白酶的最适pH约为2,胰蛋白酶的最适pH约为8,两者在消化道的不同部位发挥作用,当两者在同一部位时,具有不同的活性,B正确,D错误;胃蛋白酶和胰蛋白酶都能催化蛋白质的水解,C正确。 2.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 下列叙述正确的是 (　 ) 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.图2 BC段,随着反应物浓度增大,反应速率加快,酶活性增强 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 解析:选C　酶在反应前后性质和数量不发生改变,图1曲线a中,A点后生成物的量不再随时间的推移而增加,是因为反应物已耗尽,限制因素应为反应物浓度或反应物的量,A错误;图2曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的酶促反应速率,因此理论上BC段的酶活性最强且不变,反应速率加快的原因是反应物浓度增大增加了酶与反应物的接触概率,B错误;图2中,当反应物浓度一定时,酶量减少,就会减小反应物与酶的接触概率,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增大或者减小时,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。 3.(2025·台州八校期初考)如表所示,为某同学探究不同温度下淀粉酶和蔗糖酶对蔗糖水解作用的实验设计如下表所示。下列叙述正确的是 (　 ) 试管编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 2 mL 3% 蔗糖溶液 + + + + + + 1 mL 2%淀 粉酶溶液 - - - + + + 1 mL 2%蔗 糖酶溶液 + + + - - - 反应温度/℃ 20 50 80 20 50 80 本尼迪特 试剂 + + + + + + 注:“+”表示有,“-”表示无。 A.若②试管中红黄色沉淀相较①③更明显,说明50 ℃就是该蔗糖酶活性的最适温度 B.④⑤⑥试管中未出现红黄色沉淀,是由于淀粉酶催化蔗糖水解产生了非还原糖 C.本实验中本尼迪特试剂不能作为检测试剂,因为使用时需要水浴加热,会影响实验结果的准确性 D.该实验可说明蔗糖酶对蔗糖的水解、淀粉酶对淀粉的水解具有专一性 解析:选C　②试管中红黄色沉淀相较①③更明显不能说明50 ℃是最适温度,需要减小温度梯度再做实验才能确定,A错误;④⑤⑥试管中未出现红黄色沉淀,原因是蔗糖酶不能催化淀粉水解,B错误;用本尼迪特试剂鉴定可溶性还原糖需要水浴加热,可能会因为温度的变化而影响实验结果的准确性,C正确;该实验可说明淀粉酶能催化淀粉的水解,而蔗糖酶不能催化淀粉的水解,D错误。 4.使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。 实验材料和用具:蒸馏水,酶A溶液,甲物质溶液,乙物质溶液,透析袋(人工合成半透膜),试管,烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出实验预期结果。 (1)实验设计思路: 取　　支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加等量　　　　　　　,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。  (2)实验预期结果与结论: 若出现结果①:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。 若出现结果②:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。 若出现结果③:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。 若出现结果④:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。 解析:(1)分析题意可知,实验目的是探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,则实验的自变量为甲、乙物质的有无,因变量为酶A的活性,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:取2支试管各加入等量的酶A溶液,再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液(单一变量和无关变量一致原则);一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。(2)据题意可知,物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制作用,但作用机理未知,通过分析透析前后酶活性的变化情况可得出相应结论。实验预期结果的完善参见答案。 答案:(1)2　 甲物质溶液、乙物质溶液 (2)透析后,两组的酶活性均比透析前酶的活性高　透析前后,两组的酶活性均不变　加甲物质溶液组,透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组,透析前后酶活性不变　加甲物质溶液组,透析前后酶活性不变,加乙物质溶液组,透析后酶活性比透析前高 探究活动——探究pH对过氧化氢酶的影响 [实验知能] 一、厘清实验基础 　 1.实验目的、原理及材料用具 实验目的 说明pH对酶活性的影响 实验原理 过氧化氢酶催化过氧化氢分解成水和氧气。酶的活性会随着pH的变化而发生改变,在最适pH范围内反应速率最快 材料用具 新鲜肝脏匀浆(过氧化氢酶溶液),3%过氧化氢溶液缓冲液,(pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0),滤纸片,水槽,25 mL量筒,反应小室,培养皿等 2.方法步骤 3.注意事项 (1)滤纸片放入反应小室之前,要先贴靠在培养皿壁上,让多余的匀浆流尽。 (2)将滤纸片放入反应小室时,一定不能触碰到反应小室的瓶口。 (3)加入过氧化氢溶液的过程中,不能接触到滤纸片,并保证反应小室贴有滤纸片的一侧朝上。 (4)放置量筒时一定先排空里面的气泡,并且放好后要使筒口一直处于水中。 (5)每次实验后,先用水充分冲洗反应小室,然后用相应的缓冲液再冲洗一遍。 (6)所有的实验都要保证实验用品不混淆,不应该有上一次反应后的剩余溶液。 二、探究关键问题 1.将滤纸片放入反应小室时,为什么要特别注意不能触碰到瓶口? 提示:滤纸片含有过氧化氢酶,污染瓶口后导致实验结果不准确。 2.将量筒放入水槽后,发现里面有气泡该怎么办? 提示:将量筒轻轻倾斜,小心排出气泡。 3.更换缓冲液要确保相应的pH准确,应该怎么操作? 提示:更换缓冲液前,先用水充分冲洗反应小室,然后用相应缓冲液再冲洗一遍。 4.实验过程中哪些因素可能导致实验误差。 提示:可能导致实验误差的因素包括:肝脏的新鲜程度、各种溶液的用量、滤纸片所含肝脏匀浆的量、滤纸片是否触碰到反应小室的瓶口或过早接触到过氧化氢溶液、放置量筒时是否排空气泡 、读量筒水平面刻度度数的方法是否正确、更换缓冲液后是否充分冲洗反应小室等。 三、点拨实验要点 　 实验误差分析 1.实验误差的含义及特点 实验误差是实验测量值(包括直接和间接测量值)与真实值(客观存在的准确值)之差。实验误差的特点包括:非零性(实验误差永远不等于零)、随机性(实验误差具有随机性)和未知性(实验误差是未知的,因为真实值是未知的)。 2.减小实验误差的方法 (1)选定合适的实验仪器。 (2)严格按照实验步骤、方法操作。 (3)熟练掌握各种测量器具的使用方法,准确读数。 (4)改进实验、测量的方法。 (5)多进行几次实验。 3.实例分析——探究pH对过氧化氢酶的影响 (1)选择正确的实验材料进行实验防止误差:要用新鲜的肝脏匀浆进行实验,如果不新鲜,则过氧化氢酶会被微生物分解导致实验误差。容积过大的量筒也会导致计数不准确等。 (2)严格控制无关变量防止误差:比如本实验pH是自变量,实验操作时温度、各种试剂的用量等要一致。 (3)严守操作规范防止实验误差:比如往反应小室放置滤纸片时不能碰瓶口,更换缓冲液要正确清洗反应小室等。 (4)实验计数要注意重复取平均值。 [素养评价] 1.某研究小组进行“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验时,准备了pH为5.0、6.0、7.0、8.0的四种缓冲液,下列说法正确的是 (　 ) A.因变量的检测指标是过氧化氢的量 B.本实验需设置空白对照组 C.过氧化氢酶在动物肝脏细胞和红细胞中浓度均较高 D.四组实验结果必定均不相同 解析:选C　因变量的检测指标是气泡的释放量,A错误;本实验可以通过实验组之间的相互对照来得出结论,不必再设置空白对照组,B错误;由pH对酶活性的影响曲线可知,在不同的pH下酶活性可能相同,故四组实验结果可能出现两两相同的现象,D错误。 2.(2025·杭州高一期中)某学生兴趣小组进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验,实验结果如下表所示。下列叙述错误的是 (　 ) 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.先将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液混合,然后调节pH B.每一个实验组中酶的含量要相等 C.与pH=6.0相比,pH=8.0时过氧化氢酶的活性较高 D.新鲜的动物肝脏中含有较多的过氧化氢酶 解析:选A　该实验是将含过氧化氢酶的滤纸片贴在反应小室一侧的内壁上,使贴有滤纸片的一侧在上面,在下侧依次加入缓冲液和过氧化氢溶液,将反应小室旋转180°,使过氧化氢溶液接触滤纸片,A错误;酶的含量属于无关变量,应该相同而且适宜,B正确;表中数据可说明与pH=6.0相比,pH=8.0时收集到的气体体积稍微多一点,则过氧化氢酶的活性较高,C正确;新鲜的动物肝脏中含有较多的过氧化氢酶,D正确。 3.(2025·温州新力量联盟检测)如图为关于“探究pH对过氧化氢酶的影响”活动的装置图,下列表述与实验实际不相符的是 (　 ) A.反应结束时收集的气体体积是本实验的检测指标 B.本实验所用的过氧化氢酶不可用于探究酶活性受温度的影响 C.不同的pH条件下,一定时间内收集到的产物的量可能相同 D.每组实验结束后用清水反复冲洗装置,再用相应缓冲液冲洗后进行下一组实验 解析:选A　酶能改变化学反应的速率,但不能改变化学反应的平衡点,因此实验的检测指标是单位时间的气泡数量,A错误;当温度较高时过氧化氢会分解,探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度,因此不能用过氧化氢酶探究酶活性受温度的影响,B正确;在最适pH两侧,不同的pH可能有相同的实验结果,C正确;每组实验结束后用清水反复冲洗装置,再用相应缓冲液冲洗后才能进行下一组实验,D正确。 本节备选教学资源包 (一站整理,据情选用) [课时跟踪检测] (标的题目配有精品课件,为老师重点讲评题目) 一、选择题 1.加酶洗衣粉在温水中比在冷水中洗涤效果更佳,这主要是由于 (　 ) A.酶具有专一性　　　 B.酶的活性受pH影响 C.酶具有高效性 D.酶的活性受温度影响 解析:选D　加酶洗衣粉在温水中比在冷水中洗涤效果更佳,主要是因为温度对酶活性的影响。 2.(2025·宁波期末)某同学在慢火熬制绿豆汤的过程中发现汤色偏红,经查阅资料得知:绿豆中含有的多酚物质在碱性酚酶的催化作用下,与空气中氧气反应生成了褐色物质。为制得绿色的绿豆汤,下列改进措施可能无效的是 (　 ) A.熬绿豆汤时应该盖上锅盖 B.在熬制绿豆的水中滴入几滴柠檬汁或食醋 C.将绿豆冷冻片刻后加水慢火熬制 D.先煮沸水,然后迅速放入绿豆熬制 解析:选C　A项的处理隔绝空气,B项酸性条件改变酶反应的碱性环境,D项迅速煮沸酶失活,均可减少褐色物质;C项绿豆冷冻后慢火熬制不能使酚酶活性迅速丧失,仍会产生褐色物质。 3.在探究温度对酶活性影响的实验中,温度和pH分别属于 (　 ) A.自变量和因变量 B.因变量和无关变量 C.自变量和无关变量 D.因变量和自变量 解析:选C　该实验的目的是探究温度对酶活性的影响,因此自变量是温度,因变量是酶的活性,pH、底物浓度、酶浓度等都属于无关变量。 　　(2024·7月浙江学考)阅读下列材料,回答第4~5题。 　　溶栓酶可用于治疗血管栓塞引起的中风,其作用机理是催化血栓中的纤维蛋白水解,消除血栓,以恢复血管畅通。 4.下列关于溶栓酶的叙述,正确的是 (　 ) A.溶栓酶能水解血栓中的胆固醇 B.溶栓酶的化学本质是蛋白质 C.必须在细胞内才能发挥作用 D.口服和注射均能达到治疗效果 解析:选B　溶栓酶催化血栓中的纤维蛋白水解,不能水解胆固醇,A错误;溶栓酶的化学本质是蛋白质,B正确;溶栓酶可以在血浆中(细胞外)发挥作用,C错误;该酶口服会被消化酶水解而失活,D错误。 5.学习小组为研究溶栓酶的作用及其影响因素,设计了以下实验思路,其中错误的是 (　 ) A.通过设置系列pH梯度以探究酶的最适pH B.通过设置系列温度梯度以探究酶的最适温度 C.通过设置系列底物浓度梯度以探究酶的专一性 D.通过设置溶栓酶和非酶溶栓药物的对照实验以比较溶栓效果 解析:选C　可通过设置不同底物或不同酶的对照实验来探究酶的专一性,C错误。 6.为探究影响胶原蛋白酶活性的因素,某生物兴趣小组用相同大小的正方体凝固蛋白块设计了以下实验方案,如表所示。下列叙述错误的是 (　 ) 组别 试剂 反应条件 1 蛋白块+4 mL蒸馏水 37 ℃水浴、pH=7 2 蛋白块+4 mL胶原蛋白酶 37 ℃水浴、pH=7 3 蛋白块+4 mL胶原蛋白酶 37 ℃水浴、pH=5 4 蛋白块+4 mL胶原蛋白酶 37 ℃水浴、pH=3 A.本实验的自变量是有无酶和pH B.第1、2组对照说明酶具有高效性 C.第2、3、4组对照说明酶的活性受pH影响 D.可用单位时间蛋白块体积的变化来反映酶活性的大小 解析:选B　本实验的自变量是有无酶和pH,1和2的自变量是有无酶,A正确;高效性是和无机催化剂比较,1和2比较只能说明酶具有催化作用,B错误;第2、3、4组的自变量是pH,对照说明酶的活性受 pH影响,C正确;可用单位时间蛋白块体积的变化来反映酶活性的大小,剩余蛋白块越小酶活性越大,D正确。 7.中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻(揉可使茶叶成条,捻可破坏细胞结构)、发酵、高温干燥等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是 (　 ) A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性 C.发酵时多酚氧化酶提供大量活化能加快了茶多酚氧化 D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 解析:选C　揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚充分接触,利于多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素,A正确;酶的活性受温度条件影响,因此发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性,B正确;发酵时多酚氧化酶降低活化能加快了茶多酚氧化,C错误;高温处理目的是使多酚氧化酶失活,防止过度氧化影响茶品质,D正确。 8.某实验小组设计下图装置进行酶活性的探究。下列叙述正确的是 (　 ) A.可用点燃的卫生香对量筒收集到的气体进行检验 B.肝脏研磨液中的过氧化氢酶为H2O2分解提供能量 C.另外设置一组相同实验,将肝脏研磨液换成清水,通过对比可说明酶降低活化能的作用更显著 D.另外设置一组相同实验,将肝脏研磨液换成清水,通过对比可探究酶具有高效性 解析:选A　实验的目的是探究酶活性,根据题图可知,因变量可用产生氧气的速率来表示,故可用点燃的卫生香对量筒收集到的气体进行检验,A正确;酶作用的实质是降低化学反应所需的活化能,并不能为化学反应提供物质或能量,故肝脏研磨液中的过氧化氢酶不能为H2O2分解提供能量,B错误;与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,具有高效性,C、D错误。 9.图甲、乙、丙分别表示酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。图丁表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列有关表述错误的是 (　 ) A.图甲中,反应速率不再上升可能受到酶浓度的限制 B.图乙中,a点到b点的变化是由于酶的空间结构逐渐被破坏 C.如果适当降低温度,则图丁中的M值将保持不变 D.图丙可表示胃蛋白酶催化反应的反应速率变化曲线 解析:选D　图甲表明,反应物浓度超过某一浓度时,反应速率不再随反应物浓度增大而增大,此时的限制因素是酶的浓度,A正确;超过最适温度后,高温会使酶的空间结构发生不可逆的变化,故图乙中,a点到b点的变化是由于酶的空间结构逐渐被破坏使酶的活性降低,B正确;图丁是在最适温度下测得的曲线,温度降低后酶的活性降低,底物完全反应所需要的时间延长,但最终生成氨基酸的总量不变,即M值不变,C正确;胃蛋白酶的最适pH为1.5,与图丙中最适pH为8左右不符,D错误。 二、非选择题 10.解读下面与酶有关的曲线,回答下列问题: (1)酶的作用机理可以用甲图中　　　　段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将　　　　(填“上移”或“下移”)。  (2)乙图中160 min时,生成物的量不再增加的原因是　　　　　　　　　　　。  (3)联系所学内容,分析丙图曲线: ①对于曲线abc,若x轴表示pH,则曲线上b点的生物学意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②对于曲线abd,若x轴表示反应物浓度,则y轴可表示　　　　　　　。制约曲线持续增加的原因是　　　　　　　。  (4)若该酶是胃蛋白酶,酶浓度和其他条件不变,反应液pH由10逐渐降低到2,则酶催化反应的速率将　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)酶促反应的原理是降低化学反应的活化能,甲图中可以用ab段来表示,酶的催化效率比无机催化剂高,将酶换成无机催化剂以后,b应该向上移动。 (2)乙图中160 min时,生成物的量不再增加的原因是底物已经消耗完。 (3)①对于丙图中曲线abc,若x轴表示pH,则y轴可以表示酶的催化效率,曲线abc表示的是酶促反应与pH之间的关系;b点表示该酶的最适pH条件下的酶促反应速率最高。②对于曲线abd,若x轴表示反应物浓度,则y轴可表示酶促反应的速率,制约曲线bd增加的原因可能是酶浓度。 (4)胃蛋白酶的最适pH是2左右,pH为10时已经失活,再改变pH,反应速率不变。 答案:(1)ab　上移　(2)底物已被完全消耗掉　(3)①在最适pH酶的催化效率最高(或在该酶的最适pH下的酶促反应速率)　②酶促反应速率　受酶浓度的限制　(4)不变　胃蛋白酶在pH为10时已经失活 11.(2025·杭州北斗联盟检测)马铃薯块茎内富含过氧化氢酶,能催化过氧化氢水解。已知2H2O22H2O+O2,可以通过观察反应过程中的O2生成速率来判断过氧化氢酶的活性。某兴趣小组欲利用如图1装置探究pH对过氧化氢酶的影响,收集的气体体积记录如图2。请利用所给的材料用具,完善实验步骤,分析实验结果。 材料用具:2%的过氧化氢溶液、缓冲液(pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0)、马铃薯、滤纸片、注射器、橡胶盖若干、研钵、培养皿等。(要求与说明:实验中所加溶液的具体量不做要求) Ⅰ.完善实验步骤: (1)制备马铃薯匀浆。将马铃薯洗净切成小块,放入研钵充分研磨后用纱布过滤,得到酶提取液备用。 (2)取　　　　　　的滤纸片若干放在盛有马铃薯匀浆的培养皿中浸泡1 min,然后用镊子夹起滤纸片,贴靠在培养皿壁上,流尽多余的匀浆。  (3)取4支注射器编号后,分别加入等量的马铃薯匀浆浸泡过的滤纸片。 (4)每支注射器先分别吸入等量的　　　　　　　;然后再吸入　　　　　　　　,用橡胶盖密封。每隔一段时间,记录相关实验数据。  Ⅱ.记录实验结果: 设计一张实验结果记录表,以记录0.5 min和1 min时的实验结果。 Ⅲ.分析与讨论: (5)本实验的自变量是　　　　　　　　。  (6)图2中20 min后,收集的气体体积不再发生明显变化,其可能的原因是　　　　　　　　。某同学将其中一支注射器中收集到的数据绘制成图中的曲线1,他想改变某一条件,让实验结果变成曲线2,则需改变的条件是　　　。  A.增加滤纸片数量 B.将温度提高到80 ℃ C.增加过氧化氢溶液的浓度 D.将注射器换成更大容积的 (7)若实验中只有一个注射器,每次实验后,先用水充分冲洗反应小室,然后用　　　　　　　再冲洗一遍,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:Ⅰ.(2)实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则,因此要取相同大小的滤纸片。 (4)实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则,且酶具有高效性,因此要先后吸入等量的缓冲液和等量的H2O2溶液。Ⅱ.实验结果记录表参见答案。 Ⅲ.(5)实验探究pH对过氧化氢酶活性的影响,实验的自变量为时间和酸碱度,因变量是过氧化氢酶的活性。 (6)图2中20 min后,收集的气体体积不再发生明显变化,其可能的原因是底物H2O2完全分解。曲线2产生的气体量明显增多,增加反应物的浓度可以提高产物的量,因此C正确。 (7)若实验中只有一个注射器,每次实验后,先用水充分冲洗反应小室,所有实验都要保证实验用品不混淆,不应该有上一次反应后的残留物,为保证缓冲液pH的准确度,避免实验误差,可先用水充分冲洗反应小室,然后用相应缓冲液再冲洗一遍。 答案:Ⅰ.(2)相同大小　(4)不同pH的缓冲液　等量的H2O2溶液 Ⅱ.pH对过氧化氢酶活性影响的实验结果记录表 pH 5.0 6.0 7.0 8.0 时间/min 0.5 1 0.5 1 0.5 1 0.5 1 收集的气体 体积/mL 或 缓冲液 pH5.0 pH6.0 pH7.0 pH8.0 收集的气体 体积/mL 0.5 min 1 min Ⅲ.(5)反应时间和酸碱度(pH)　(6)H2O2完全分解　C　(7)相应缓冲液　保证缓冲液pH的准确度,避免实验误差 学科网（北京）股份有限公司 $$