5.第1节 第2课时 酶的特性-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版）

第2课时　酶的特性 1.通过构建温度、pH和底物浓度对酶促反应速率影响的模型，强化模型与建模能力。 2.通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”和“影响酶活性的条件”，发展科学探究能力。 知识点一　酶的高效性和专一性 1.酶具有高效性 （1）酶的高效性是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　更显著，催化效率更高。 （2）酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，说明酶具有　　　　　　　　　。 （教材P81“相关信息”）目前已发现的酶有　　　　　多种，它们分别催化不同的化学反应。 2.酶具有专一性 （1）酶的专一性是指每一种酶只能催化　　　　　化学反应。而无机催化剂催化的化学反应范围比较广，如酸能催化蛋白质、　　　　和　　　　水解。 （2）实例：脲酶只能催化　　　　分解。 （3）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。 ②实验设计 序号 操作步骤 1号试管 2号试管 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 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 约2 min 7 观察溶液颜色 ③实验结论：淀粉酶只能催化　　　　水解，而不能催化　　　　水解， 酶具有　　　　。 　（1）细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性有关。（　　） （2）每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（　　） （3）蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，这一现象体现了酶的专一性。（　　） （4）二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性。（　　） （5）由于酶在化学反应前后性质和数量没改变，所以酶具有高效性。（　　） 探究一｜分析酶的专一性实验 1.根据教材“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，回答有关问题： （1）该实验的自变量和因变量分别是什么？ （2）上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？ （3）1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？你能从该实验得到什么结论？ 探究二｜分析酶专一性模型和高效性与专一性的曲线 2.（教材P85“拓展应用T1”）建构理论模型（如图）解释酶的专一性及其原理。 （1）图中A表示　　　　　，　　　　表示被A催化的底物，　　　　　表示B被分解后产生的物质，　　　　　表示不能被A催化的物质。 （2）酶和被催化的反应物分子都有　　　　。 3.如图分别表示酶高效性和专一性的曲线，请分析： （1）根据图1，酶和无机催化剂相比，有什么共同点和不同点？ （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？ 1.验证酶的高效性 （1）设计思路：验证酶高效性的方法是对比法，即通过对不同类型的催化剂（主要是与无机催化剂作比较）催化底物的反应速率进行比较，得出结论。 （2）设计方案 项目 实验组 对照组 材料 等量的同一种底物 试剂 与底物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂 现象 反应速率很快或反应用时短 反应速率缓慢或反应用时长 结论 酶具有高效性 2.验证酶的专一性 （1）设计思路：验证酶专一性的方法也是对比法，常见的有两种方案：底物相同但酶不同或底物不同但酶相同。最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 （2）设计方案 项目 方案一 方案二 实验组 对照组 实验组 对照组 材料 底物相同（等量） 与酶相对 应的底物 另外一种 底物 试剂 与底物相 对应的酶 另外一种酶 同一种酶（等量） 现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 1.某课外兴趣小组用图示实验装置验证酶的高效性，两装置中的过氧化氢溶液的浓度与体积相同。下列有关叙述错误的是（　　） A.两个装置所处的环境温度要相同，过氧化氢溶液要等量且不宜过多 B.需同时挤捏两支滴管的胶头，让肝脏研磨液和FeCl3溶液同时注入试管中 C.肝脏研磨液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以提供该反应的活化能 D.左边移液管内红色液体上升的速度比右边快，但最终液面与右边等高 2.（教材P85“拓展应用T1”变式）如图为蔗糖酶作用机理示意图，甲表示蔗糖，乙表示麦芽糖。下列叙述正确的是（　　） A.该图可说明蔗糖酶是蛋白质 B.图示过程能说明酶具有专一性和高效性 C.与甲结合的酶形状发生改变形成酶—底物复合物 D.丙是果糖，丁是葡萄糖 知识点二　酶的作用条件较温和 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。 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　　　　。 【微思考】　人发烧时不想吃东西，原因是什么？ （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　　　　。 （3）过酸、过碱或温度过高时，酶失活的原因是　　　　　　　　　　　　；酶制剂适宜在　　　　　下保存的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）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　　　。 （教材P84“相关信息”）一般来说，动物体内的酶最适温度在　　　　　　；植物体内的酶最适温度在　　　　　；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达　　　　　。动物体内的酶最适pH大多在　　　　　　　，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为　　　　　　；植物体内的酶最适pH大多为　　　　　　　。 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，除酶具有专一性外，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　　　　　　内，与呼吸作用有关的酶分布在　　　　　　　　　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。 　（1）酶促反应速率既可以用反应物的消耗速率表示，也可以用产物的生成速率表示。（　　） （2）在测定胰蛋白酶活性时，将溶液的pH由2升到10的过程中，胰蛋白酶的活性将逐渐增强。（　　） （3）低温、高温、强酸、强碱条件下酶的活性都很低，且酶的空间结构都发生了不可逆的改变。（　　） （4）探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行。（　　） （5）pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉，原因是酸能促进淀粉水解。（　　） 探究一｜探究温度对酶活性的影响 1.下列3组实验是探究温度对酶活性的影响，请分别从中寻找错误。 实验一 序号 项目 试管 1 2 1 可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 2 α-淀粉酶溶液 3 mL 3 mL 3 温度 0 ℃ 90 ℃ 4 相同温度下两溶液混合 混合液 混合液 5 斐林试剂 2 mL 2 mL 6 实验现象 错误：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 实验二 序号 项目 试管 1 2 3 1 可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL 2 α-淀粉酶溶液 3 mL 3 mL 3 mL 3 温度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃ 4 碘液 2滴 2滴 2滴 5 实验现象 错误：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 实验三 序号 项目 试管 1 2 3 1 过氧化氢溶液 5 mL 5 mL 5 mL 2 温度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃ 3 过氧化氢酶溶液 3 mL 3 mL 3 mL 4 实验现象 错误：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.如下表为探究pH对酶活性影响的实验操作步骤，分析回答有关问题： 　　　试管编号 步骤　　　 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 — 　　　试管编号 步骤　　　 1 2 3 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？ （2）本实验能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料？为什么？ 探究二｜探究pH对酶活性的影响 3.（教材P85“拓展应用T2”）如图甲、乙分别是底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响，请据图回答下列问题： （1）图甲，在其他条件适宜、酶浓度一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度的改变怎样变化？ （2）分析图甲曲线不同区段限制酶促反应速率的因素。 （3）在底物充足、其他条件适宜的情况下，图乙中酶促反应速率随酶浓度如何变化？ 1.用“梯度法”探究温度、pH对酶活性影响实验的设计思路 设计实验时需设置一系列不同温度（或pH）的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的温度（或pH）最接近最适温度（或pH）。相邻组间的差值（即梯度）越小，测定的最适温度（或pH）就越精确。 2.温度和pH共同作用对酶活性的影响 （1）反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。 （2）反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。 3.（教材P82～83“探究·实践”）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 验证酶的 催化作用 具有高效性 实验组：2 mL 3％的H2O2溶液＋1 mL过氧化氢酶，保温5 min后观察 对照组：2 mL 3％的H2O2溶液＋1 mL蒸馏水，保温5 min后观察 B 验证酶的 催化作用 具有专一性 实验组：2 mL 3％的可溶性淀粉溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后碘液检验 对照组：2 mL 3％的蔗糖溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后碘液检验 C 探究酶作用 的适宜温度 5 mL 3％的可溶性淀粉溶液＋2 mL新鲜唾液＋碘液，每隔5 min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1 mL不同pH的缓冲液，再依次加入1 mL过氧化氢酶、2 mL 3％的过氧化氢酶溶液，观察各试管中气泡产生情况 4.（教材P85“拓展应用T2”变式）如图曲线b表示在最适温度和pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是（　　） A.增大pH，重复该实验，A、B点位置都不变 B.酶量增加后，图示反应速率可用曲线a表示 C.反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素 D.B点后，升高温度，酶活性增加，曲线将呈现曲线c所示变化 1.过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他化学反应，这说明（　　） A.酶具有高效性 B.酶具有专一性 C.酶具有稳定性 D.酶的作用条件较温和 2.（教材P84“图5－2”）如图表示酶活性受温度影响的曲线，错误的是（　　） A.b点表示酶的最大活性 B.图中a和c点酶的结构相同 C.d点表示该酶的最适温度 D.同一种酶在不同的温度下可以有相同的催化 3.图甲、图乙分别为影响酶促反应的相关因素和底物浓度与反应速率关系的曲线图，已知酶的竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，非竞争性抑制剂可以改变酶的空间结构，其中，图乙中的曲线a为无抑制剂时的反应速率。下列相关叙述错误的是（　　） A.在图甲中，影响曲线2的因素是温度，影响曲线3的因素是pH B.图甲的曲线1中，B点时增加底物浓度不会对反应速率产生影响 C.图甲的曲线1中，在A点之前加入酶的竞争性抑制剂，会使曲线1变为图乙中的曲线b D.可以利用图甲曲线2中的C点和曲线3中的F点对应的条件，对酶进行保存 4.（2025·山东省青岛市第二中学高一12月月考）图1和图2是某兴趣小组通过实验探究H2O2分解的条件而绘制的曲线图，图3表示该实验小组研究温度影响麦芽糖酶活性的实验。请回答下列问题： （1）酶起催化作用的原理是　　　　　　　　　　。图1和图2所代表的实验中，实验的自变量依次为　　　　　　　　　　　。 （2）由图1可以得出的实验结论是过氧化氢酶具有的特性是　　　　　。图2酶促反应中限制ab段和bc段O2产生速率的主要因素分别是　　　　　　　　　　　。 （3）该兴趣小组还根据图3做了关于温度影响麦芽糖酶活性的实验，探究经过t4温度处理的酶，当温度降低到t3时，其活性是否可以恢复到较高水平。关于变量的设置：取3支试管，分别编号为A、B、C，各加入适宜浓度的该酶溶液1 mL；A和B作为对照组应分别在温度为　　　　　的水浴装置中保温适宜时间，C作为实验组的处理为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：完成课后作业　第5章　第1节　第2课时 2 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　酶的特性 知识点一 重难探究 1.（1）提示：自变量是底物的种类；因变量是底物是否被淀粉酶水解。 （2）提示：不能。因为碘液只能检测淀粉的有无，而蔗糖无论是否被水解都不会使碘液变色。 （3）提示：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解；2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：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。 2.（1）酶　B　E、F　C、D　（2）特定的结构 3.（1）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）提示：酶A能催化反应物A反应，酶B不能催化反应物A反应，这说明酶的作用具有专一性。 即学即练 1.C　过氧化氢的量属于无关变量，无关变量要保持相同且适宜，故两个装置中的过氧化氢溶液要等量且不宜过多，A正确；需同时挤捏两支滴管的胶头，让肝脏研磨液和FeCl3同时注入试管中的过氧化氢溶液中，保证催化剂同时起作用，B正确；新鲜肝脏中的过氧化氢酶、FeCl3都可以降低该化学反应的活化能，C错误；由于过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3，所以左边移液管内红色液体上升的速度比右边快，又因为过氧化氢的量相等，所以最终产生的氧气一样多，因此最终两侧移液管中的液面等高，D正确。 2.C　据图无法判断酶的化学本质，A错误；图中显示蔗糖在蔗糖酶作用下发生水解，而麦芽糖在蔗糖酶作用下无法水解，体现酶的专一性，未体现高效性，B错误；酶与底物结合时，结构会有所改变，形成酶—底物复合物，C正确；据图分析可知，丙是葡萄糖，丁是果糖，D错误。 知识点二 重难探究 1.实验一：提示：缺少60 ℃的对照组，且不应选用斐林试剂作为检测试剂 实验二：提示：未对底物和酶进行保温处理就混合在一起 实验三：提示：不应选用过氧化氢溶液作为反应底物，因为高温条件下，会直接使底物分解加快，而不是通过影响酶的活性来影响底物的分解 2.（1）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）提示：不能。因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。 3.（1）提示：在一定范围内，随着底物浓度的增大，酶促反应速率逐渐增大，当底物浓度达到一定值时，反应速率不再增大。 （2）提示：AB段限制因素是底物浓度；B点以后限制因素是酶浓度（酶数量）。 （3）提示：反应速率随酶浓度的增加而增大。 即学即练 3.D　酶的高效性是和无机催化剂相比，因此实验的对照组的蒸馏水应换成FeCl3溶液才合理，A错误；验证酶的专一性，实验需要鉴定淀粉和蔗糖是否被唾液淀粉酶分解，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，B错误；探究酶作用的适宜温度，应取多支试管分别置于多个一定温度梯度水浴锅中5 min后，相应温度混合后再保温5 min，最后观察比较颜色变化，C错误；验证pH对酶的催化速率的影响的实验中，pH为自变量，因此实验需要首先设置不同的pH环境，再加入过氧化氢酶，使酶在没发挥作用之前先经受不同pH的影响，再催化底物反应，D正确。 4.C　增大pH，酶活性会下降，重复该实验，甲和乙浓度下的反应速率下降，A、B点均会下降，A错误；酶量增加后，酶促反应速率会加快，图示反应速率可用曲线c表示，B错误；AB段随着底物浓度的增大，反应速率加快，说明反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素，C正确；B点后，升高温度，酶活性下降，不会呈现曲线c所示变化，D错误。 【随堂热练】 1.B　酶具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，不能催化其他类型的反应。 2.B　b点的酶促反应速率最快，说明此时该酶的活性最大，A正确；a点代表低温，c点代表高温，高温会破坏酶的结构，低温只是抑制酶活性，不会改变酶的空间结构，B错误；酶活性最高时所对应的温度为酶的最适温度，d点时酶促反应速率最大，酶活性最高，C正确；同一种酶在不同的温度下可能具有相同的催化效率，如a点和c点对应的温度下酶的催化效率相同，D正确。 3.D　高温、过酸、过碱都会使酶因空间结构发生改变而永久失活，据此可推知：在图甲中，影响曲线2的因素是温度，影响曲线3的因素是pH，A正确；图甲的曲线1可以表示底物浓度对酶促反应的影响，在B点时限制反应速率的因素是酶的浓度等，所以在B点时增加底物浓度不会对反应速率产生影响，B正确；依题意可知，非竞争性抑制剂能改变酶的空间结构，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性；竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，从而降低酶对底物的催化效应，因此图乙中的曲线b表示竞争性抑制剂存在时的作用效果，曲线c表示非竞争性抑制剂对反应速率影响的作用效果。图甲的曲线1中，在A点之前限制反应速率的因素是底物浓度，加入酶的竞争性抑制剂后，会导致与酶分子结合的底物分子的数量减少，酶促反应速率下降，会使曲线1变为图乙中的曲线b，C正确；图甲曲线2中的C点对应的是低温条件，曲线3中的F点对应的pH呈现强酸性、I点对应的pH为最适pH，酶应在最适pH、低温条件下保存，D错误。 4.（1）降低化学反应的活化能　催化剂种类和反应时间、H2O2浓度　（2）高效性　H2O2浓度、过氧化氢酶量（浓度）　（3）t3、t4　先在温度为t4的水浴装置中保温适宜时间，后在温度为t3的水浴装置中保温适宜时间 解析：（1）酶起催化作用的原理是能降低化学反应的活化能。这两个实验是探究过氧化氢在不同条件下的分解情况，由图1可知，两条曲线的形成是加入的催化剂的种类不同，图2是酶促反应速率随底物浓度的变化而变化的曲线，所以图1、图2所代表的实验中，实验自变量依次为催化剂的种类和反应时间、H2O2浓度。（2）依据图1可知，加入过氧化氢酶比加入FeCl3提前达到反应的平衡点，这说明过氧化氢酶具有高效性。图2中ab段，随着过氧化氢浓度的增大，O2产生速率也不断增大，说明过氧化氢浓度是限制ab段O2产生速率的主要因素；bc段，O2产生速率不再随过氧化氢浓度的增大而增大，过氧化氢的浓度不再是限制因素，此时的主要限制因素为过氧化氢酶数量（浓度）。（3）实验目的是探究经过t4温度处理的酶，当温度降低到t3时，其活性是否可以恢复到较高水平，根据实验目的，实验需分为三组，一组温度设定在t3，一组温度设定在t4，一组温度应从t4降到t3。因此A和B作为对照组应分别在温度为t3、t4的水浴装置中保温适宜时间，C作为实验组的处理为先在温度为t4的水浴装置中保温适宜时间，后在温度为t3的水浴装置中保温适宜时间。 2 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $