第5章 第1节 第2课时 酶的特性-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步辅导与测试(人教版)

关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 1.(2)不明显少量较多大量不复燃不复燃复燃迅速 复燃(3)催化高于(4)①肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧 化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解②研磨充分有利 于肝脏细胞中的过氧化氢酶充分释放④防止滴入的FCl溶液 中含少量肝脏研磨液而影响实验结果的淮确性 ⑤提示1、4号试管对照，说明酶具有催化作用：1、3、4（或3、4）号 试管对照说明，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高（高效性）。 (5)对过氧化氢溶液的不同处理过氧化氢的分解速率过氧化氢 溶液的性质和浓度、用量，肝脏的新鲜程度，温度等(6)12一4 2.(1)提示E一使用无机催化剂，E,一不使用催化剂，E 使用酶作催化剂。 (2)提示E一E3。 典例「解析]本实验的因变量是气泡的产生速率，即过氧化氢的 分解速率：温度是自变量，酶的用量是无关变量；1号与3号、1号 与4号中只有一个实验变量不同，可分别构成对照实验：2号在高 温下出现气泡的原因是加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转 变为容易分解的活跃状态。 [答案]C 跟踪训练 1.B[过氧化氢的分解速率是该实验的因变量，A错误：加热为过 氧化氢提供能量，加催化剂是降低化学反应的活化能，故2号试 管中的过氧化氢分子所含能量最高，C错误；4支试管中H(),的 浓度和用量是无关变量，对照实验中的无关变量应保持适宜且相 同，D错误。 2.C「没有酶时所需能量多，有酶时所需能量少，二者在最高点能 量的差值，即活跃状态的差值就是酶降低的活化能。] 探究点二 情境探讨 (1)提示酶是话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。 (2)提示RNA、蛋白质。 跟踪训练 3B酶是由活细胞产生的，在细胞内和细胞外都可发挥催化作 用，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。酶的本质是蛋白质 或RNA,故都含有C、H、O、N四种元素，在核糖体或细胞核中合 成。反应前后，酶本身不变，但人体内的酶在不断更新。] 4.C[酶是由活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物。食物中 的酶进入消化道便被分解了，②错误：就酶的化学本质而言，主要是 蛋白质，少数是RNA,①错误，⑤正确：就酶作用的场所而言，有胞 内酶和胞外酶，活细胞一般都能产生酶，①错误，③正确：代谢是细 胞内全部有序的化学变化的总称，需要酶的催化，⑥⑦错误。] 自变量 比较过氧化氢在不 变Y因变量 酶的作 同条件下的分解 无关变量 和酶有催化作用机理降低化学反应的活化能 酶的本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 素养演练·提升技能 1.D[葡萄糖变成酒的过程中有气泡生成，发生了化学变化：催化 该化学变化进行的是酵母菌细胞内产生的酿酶；研磨有利于酵母 菌细胞内酿酶的释放：毕希纳所做的实验，并不能证明酶的化学 本质是蛋白质。] 2.A[根据题千信息“留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催 化活性”，可推知该酶的化学本质是RNA,即RNA具有生物催化 作用。] 3.C[酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA,都是生物大分子。蛋白 质和RNA都含有C、H、()、N四种元素，分别是由氨基酸、核糖核 苷酸组成的：蛋白质类的酶和双缩脲试剂作用呈现紫色反应；活 细胞产生蛋白质类酶的场所都是核糖体，但是RNA类酶主要是 在细胞核中产生的：酶是生物催化剂，催化反应前后酶的性质和 数量不变。] 4.C[酶在完成催化作用后不会立即失活，酶可以多次重复利用，A 错误：只要条件适宜，酶在生物体内、外都能发挥作用，B错误；大 多数酶是蛋白质，是在核糖体上合成的，C正确：酶的作用机理是 降低化学反应的活化能，酶不能为反应过程供能，D错误。] 21 第2课时酶的特性 必备知识·自主梳理 一、1.与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用2.一种或一类 3.温和空间结构失活升高低温(1)最适过高或过低 (2)①最适温度②最适pH 二、1.（1)非还原斐林(2)淀粉淀粉有砖红色沉淀专一性 2.(1)①特定化学反应的能力②速率(2)温度沸水蒸馏 水碘液氧气 判断正误 (1)×(2)、/(3)×(4)/(5)、 教材深挖 (1)高效性、专一性、作用条件较温和在常温下分子结构比较稳 定胰酶会在胃部的酸性环境中变性失活，且会被胃蛋白酶催化 水解(2)糖衣胃液不能水解破坏肠溶衣 关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 (1)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)提示不能，因为珙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 (3)提示自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。 (4)提示本实验设计思路：探究同一种酶是否能催化不同底物 水解。 另一种设计思路：探究不同种类的酶能否催化同一种底物的 水解。 典例[解析]由题千信息可知，该实验的目的是验证酶的专一 性，因此唾液淀粉酶的用量在不同实验组应完全相同，属于无关 变量，A错误；②和④的温度超过了唾液淀粉酶的最适温度，会影 响酶的活性，B正确；②和④的温度应设置为37℃恒温水浴，⑥应 设置为50一65℃温水中水浴加热2min,C、D正确。 Γ答案] A 跟踪训练 1.B「酶相对于无机催化剂来说具有高效性。把唾液稀释后催化 淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂，说明酶具有高效性。] 2.B[酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，B 错误。] 探究点二 情境探讨 1.(1)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)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)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，会对实验结果造成影响。 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。因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会 发生水解反应。 典例[解析]过氧化氢受热易分解，不宜用过氧化氢酶探究温度 对酶活性的影响；淀粉遇碘液会发生颜色变化，而淀粉酶能将淀 粉分解，使颜色变浅甚至消失，故可以用新制的淀粉酶溶液、可溶 性淀粉溶液、碘液来探究温度对酶活性的影响；蔗糖酶不能催化 淀粉水解：斐林试剂呈碱性，能与酸性物质发生反应，不适合用于 探究H对酶活性的影响，另外酸能催化淀粉的水解，也不适合用 淀粉溶液和淀粉酶探究H对酶活性的影响 答案] B 跟踪训练 3.C[应使无关变量相同且适应，A、B正确；该实验中不直接将 H(),溶液加到含酶的滤纸片上，而是将滤纸片粘在反应小室 侧的内壁上，缓冲液和过氧化氢溶液依次加到反应小室下侧，C错 误；该实验的检测指标是单位时间内收集的气体体积，D正确。] 4,AL结合题意可知，该酶提取环境温度为93℃，pH为4.0，则欲 探究该酶的最适温度，应该在提取环境温度的附近设置温度梯 度，且无关变量H应保持相同且适宜，故最合理的方案应为在 70~一120℃范固内设置温度梯度，分别于DH为4.0时检测酶A 的活性，绘制温度对酶活性影响的曲线，A符合题意。 素养演练·提升技能 1,A[据图分析可知，乳糖酶的活性部位与乳糖结合，将乳糖分解 成葡萄糖和半乳糖，体现了酶的特异性（专一性），A正确；乳糖酶 催化分解反应，B错误：乳糖酶具有高效性，但据图无法判断，C错 误：乳糖酶活性容易受温度影响，但据图无法判断，D错误。] 2.B「[由于实验过程中荧光素足量，在a点随着荧光素酶浓度的增 加，荧光强度不变，因此a点的限制因素不可能为荧光素或荧光素 酶的浓度，A正确；Mg+处理可增加荧光强度，能降低荧光素酶 催化荧光素氧化时活化能，B错误：Mg2+处理荧光素酶后，在较低 荧光素酶浓度下就能达到较大的发光强度，故用Mg+处理荧光 素酶可以减少其用量，C正确：高温和Hg+处理荧光素酶时，随 着荧光酶浓度的增加，发光强度基本不变或变化不大，说明高温 或Hg2+可能使荧光素酶变性失活，D正确。] 3.A[验证酶的专一性时，可以设计不同的酶和一种底物或一种酶 和不同的底物进行实验，故自变量是酶的种类或底物的种类，A 正确：酶的高效性是与无机催化剂对比来看的，故自变量是催化 剂的种类，B错误：探究温度对酶活性影响时，温度是自变量，H 是无关变量，C错误：探究酶催化作用的最适pH时，应设置一系 列具一定DH梯度的实验组进行实验，D错误。 4.B[胃蛋白酶的最适pH是1.5，当处在pH为10的溶液中，由于 碱性过大而失去活性。因此，将溶液H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。门] 微专题（一）有关酶的实验探究与曲线分析 例1「解析]甲试管与乙试管对照，其单一变量是酶的种类，说明 酶具有专一性，A正确：甲试管与丙试管对照，单一变量是温度， 说明酶的活性受温度的影响，B正确；甲试管是适宜的温度条件 下，唾液淀粉酶将淀粉水解成还原糖，用斐林试剂鉴定还原糖时 水浴加热后看到砖红色沉淀，乙试管的胃蛋白酶不能水解淀粉， 试管中不会产生还原糖，丙试管保持100℃，唾液淀粉酶失活，试 管中的淀粉不会被水解，乙、丙两支试管中不会出现砖红色沉淀， C正确：双缩脲试剂用于检测蛋白质，酶在酶促反应中作为催化剂 不会被消耗，故三支试管中都会出现紫色，D错误。 L答案]D 例2[解析]在实验中，自变量是由实验者操纵、掌握的变量。因 变量是随自变量的变化而产生变化的变量，本实验中自变量为温 度，温度的改变会引起酶活性的改变，A错误；由表可知，在土豆 片A中会分解产生大量的气泡，所以可以推测新鲜土豆组织中含 有过氧化氢酶，B正确；由表可知，在土豆片A中会分解产生大量 的气泡，在土豆片B中，由于高温使酶失活，几乎不会被分解产生 气泡，在土豆片C中，由于低温使酶活性降低，分解产生少量的气 泡，通过对比实验结果，可以推测出高温和低温都能影响过氧化 氢酶的活性，C正确：由表可知，本实验中实验组温度梯度设置的 太大，实验组太少，所以无法确定过氧化氢酶的最适温度，D正确。 [「答案]A 例3[解析]在不同H条件下，酶的最适温度不变，据图可知酶 的最适温度为M,但是该实验的组别太少，无法得出最适H为8 的结论，A错误。 [答案]A 例4「解析]实脸结采表明在三组设定的温度中40℃时该酶活 性最高，但不能说明该酶的最适温度是40℃，A错误：实验过程 中pH是无关变量，必须保持相同且适宜，如果pH变化会对实验 产生影响，B错误；20℃条件下，时温度提高10℃，产物浓度不 再增加，因为此时反应物已经消耗完，C错误：60℃条件下，酶已 经失活，，时增加底物的量不会改变产物浓度，D正确。 [答案]D 即时训练 1.A「影响AB段反应速率的因素除底物浓度外还有温度等因素， A错误：CD段表示在该pH条件下，随着底物浓度的增加，反应 速率不再增加，此时H是影响酶促反应速率的主要因素，B正 确；实验中涉及的自变量有底物浓度、H,C正确；由图可知，该酶 促反应的最适pH介于5和9之间，D正确。] 2.D[非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改 变酶的结构使酶的活性受到抑制，但低温只是抑制酶的活性，在 低温下酶的空间结构没有改变，A正确：竞争性抑制剂和底物能 够争夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类 似结构，B正确；底物浓度相对值小于10时，曲线A中的酶促反 应速率随着底物浓度增加而增加，表明此时底物浓度是限制曲线 A酶促反应速率的主要因素，C正确；加入竞争性抑制剂后酶对底 物的结合机会降低，但升高底物浓度后催化反应速率又升高，可 知曲线B是加入了竞争性抑制剂的结果；加入非竞争性抑制剂后 酶的催化反应速率降低，增大底物浓度反应速率上升不明显，说 明曲线C是加入了非竞争性抑制剂的结果，D错误。] 3.A[当温度为b时，酶的活性最高，故该酶的最适温度是b,A正 确：超过最适温度后，随着温度的升高，酶的活性下降，B错误：温 度为d时，该酶已经失去活性，C错误；a,点时酶的结构没有被破 坏，D错误。 4.解析(1)酶活性是指酶催化特定化学反应的能力，据图示可知。 横坐标为不同的pH,纵坐标为1h后淀粉剩余量，故该实验的自 变量是pH的不同，因变量是1h后淀粉剩余量。 2 (2)实验结果与预期不符，需进行重复实验，观察结采。由于盐酸 能催化淀粉水解，因此推测，该实验中淀粉可能是在淀粉酶和盐 酸的作用下分解的。据图示可知，pH为3和pH为9条件下淀粉 剩余量相等，但pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的 酶活性，原因是H为3的条件下，有盐酸催化淀粉水解千扰实验 结果。(3)比较pH为1和pH为7的实验结果可知，pH为7的 条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量，故说明 与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。 答案(1)酶催化特定化学反应的能力pH1h后淀粉剩余量 (2)重复淀粉酶盐酸小于pH为3的条件下，有盐酸備 化淀粉水解干扰实验结果(3)1h后，pH为7的条件下淀粉的 剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量 第2节细胞的能量“货币”ATP 必备知识·自主梳理 一、1.腺苷三磷酸末端磷酸基团高能磷酸化合物2.末端磷酸 基团①Pi②ATP ③ADP④能量光能呼吸作用呼 吸作用 二、1.吸能 2.(1)酶(2)载体蛋白(3)空间结构3.水解 合成 判断正误 (1）X（2)× (3)×(4)×(5)、/ 教材深挖 (1)腺苷三磷酸A一P~PP腺苷磷酸基团特殊的化学 键两个特殊的化学键(2)C、H、O、N、P腺嘌呤、核糖和磷酸 关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 1.(1)提示 腺嘌呤、核糖、磷酸基团。 (2)提示①②。 (3)提示腺嘌呤核糖核苷酸 (4)提示腺嘌吟、核糖、璘酸 2.提示由于两个相邻的璘酸基团都带负电荷而相互排斥等原因， 使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其 他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶 的作用下水解时，脱离下来的末端璘酸基团挟能量与其他分子结 合，从而使后者发生变化。 3.(1)提示含量很低。 (2)提示通过ATP和ADP之间迅速地转化。 跟踪训练 1.A[ATP的分子结构式可以简写成A—P一P一P,其中A代表 腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P代表磷酸基团，正确的连接方式为 A项。] 2.B「过程①是ATP的水解反应，A错误：对于绿色植物来说，过 程②的能量来源于光能或呼吸作用所释放的能量。对于动物 人、真菌和大多数细菌来说，过程②所需的能量均来自细胞呼吸， 故过程②的能量来源可以不同，B正确；酶具有专一性，过程①和 ②需要的不是同一种酶，C错误：细胞内的吸能反应绝大多数是由 ATP直接提供能量，少数是由GTP、CTP、UTP直接供能，D 错误。 探究点二 情境探讨 (1)提示 ATP水解释放的璘酸基团使蛋白质等分子璘酸化，这 些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以 参与各种化学反应 (2)提示参与主动运输转运Ca+的载体蛋白有两种作用，一是 运输作用，结合C2+进行跨膜运输；二是催化作用，能催化ATP 水解。 跟踪训练 3.D[ATP由1个腺嘌呤、一个核糖和3个磷酸基团组成，A错误； 细胞中的吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，B错误；机体 剧烈运动时ATP合成速率依然等于分解速率，只不过两者的速 度都加快，C错误：ATP是细胞中的直接能源物质，是生物界具有 统一性的表现，即细胞内以ATP作为能量“货币”是生物界的共 性，D正确。] 4.C「放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP 的水解相联系，可见，ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带， A正确：所有细胞均可通过细胞呼吸将糖氧化分解，在此过程中， 储存在糖中的能量被释放出来，即所有细胞最重要的放能反应是 糖的氧化，B正确；并不是所有的植物细胞都能进行光合作用，因 此光合作用不是所有植物细胞中最重要的吸能反应，C错误；肌肉 收缩过程中需消耗能量，属于吸能反应，肌肉做功时失去能量恢 复原状，属于放能反应，D正确。]第五章细胞的能量供应和利用 3.下列有关酶的叙述，错误的是 ( ):4.下列有关生物体内酶的叙述，正确的是( A.所有酶都含有C、H、O、N四种元素，是由单； A.酶在完成催化作用后立即失活 体组成的生物大分子 B.酶只能在活细胞内才能发挥作用 B.有些酶和相应的化学试剂作用呈现紫色反应 C.大多数酶是在核糖体上合成的 C.活细胞产生酶的场所都是细胞质中的核糖体 D.酶为反应过程供能从而降低反应活化能 D.催化反应前后酶的性质和数量不变 温馨提示 请做课时分层检测（十四） 第2课时 酶的特性 【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。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、酶的特性 (2)温度和pH共同作用对酶活性的影响 1.酶具有高效性 反应物剩余量/相对量 反应物剩余量/相对量 (概念 酶的高效性是指 pH=1 430℃ 更显著 33℃ FpH=13或 37℃ 0.5 pH=7 35℃ (特点酶的催化效率是无机催化剂的10？~103倍 温度 8 PH 2.酶具有专一性 ①反应溶液中pH的变化不影响酶作用的 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 概念 范围比较广，如酸能催化蛋白质、脂肪和 淀粉水解 ②反应溶液中温度的变化不影响酶作用的 (意义)使细胞代谢有条不紊地进行 二、酶特性的相关实验探究 3.酶的作用条件较温和 1.酶专一性的验证实验 酶所催化的化学反应一般是在比较 的条件下进行的 (1)实验思路 条 过酸、过碱或温度过高，都会使酶的 淀粉和蔗糖都是 糖，它们在酶的催化 遭到破坏，使酶永久 作用下都能水解成还原糖，可以用 在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间 结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会 试剂检测。 因此，酶制剂适宜在下保存 (2)实验内容 (1)曲线分析 1 淀粉十酶 蔗糖十酶 条件 步骤 酶活性 2 等量斐林试剂，水浴加热相同时间 温度 pH 现象 无颜色变化 最高 最适 结论 酶具有 失活 过高 2.影响酶活性的条件 (1)实验思路 对应 ①酶的活性：酶催化 称 曲线 区 为酶活性」 To 温度 避0 PH ②表示方法：可用在一定条件下酶所催化某一 化学反应的 表示。 67 生物学必修1分子与细胞 (2)实验内容 教材深挖 用淀粉酶探究温度：用过氧化氢酶探究 对酶活性的影响 pH对酶活性的影响 结合下列有关材料，完成有关问题： 多酶片是一种复方制剂，它主要是由胰酶、胃蛋 实验 y 淀粉溶液、 肝脏研磨液、过 白酶复合而成的一种药物，其说明书的部分内 材料 淀粉酶溶液 氧化氢溶液 容如下： 自变量 pH [性状]本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片， 内层为胰酶，外层为胃蛋白酶。 自变量的 分别用60℃的水 分别用 设置方法 、冰水处理 HCl溶液、NaOH [适应症]用于消化不良、食欲缺乏。 溶液处理 [用法用量]口服。一次2~3片，一日3次。 因变量 酶活性 酶活性 [注意]本品在酸性条件下易破坏，服用时切 因变量的 、 后溶液颜 勿嚼碎。 产生的速率 观察指标 色的变化 (1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物， 具有 等特 控制无 ,pH相同且适宜等 温度相同且适宜等 关变量 性。由于胰酶和胃蛋白酶 ,故可以加工成多酶片保存，方便患者使 判断正误 用。服用多酶片时不能嚼碎的原因是 (1)二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具 有专一性。 ( (2)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶。 ( (2)多酶片被肠溶衣与糖衣双层包被，外层包被 (3)低温、高温、强酸、强碱条件下酶的活性都很 应为 (填“肠溶衣”或“糖衣”)。糖衣以 低，且酶的空间结构都发生了不可逆的改变。 糖浆为主要包衣材料，有一定的防潮、隔绝空 ( 气、掩盖药物不良气味等作用；肠溶衣为一层特 (4)pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀 殊包裹物质，能很好保护胰酶不会在胃部被破 粉，原因是酸能促进淀粉水解。 坏。胰酶不会在胃部被破坏的原因是 (5)探究酶的最适pH,需要在酶的最适温度条 件下进行。 关键能力·合作探究 讲练设计探究重，点 探究点一 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 情境探讨 水浴加热2min 淀粉和蔗糖都是非还原糖，但淀粉水解后会生 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 成麦芽糖，蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖，麦 (1)1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出 芽糖、葡萄糖和果糖都是还原糖。下表为比较 现砖红色沉淀，说明什么？你能从该实验得到 淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验，请分析： 什么结论？ 试管编号 1 2 可溶性淀粉溶液 2 mL 蔗糖溶液 2 mL (2)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作 新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 为鉴定试剂？ 60℃水浴保温5min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 68 第五章细胞的能量供应和利用 (3)该实验的自变量和因变量分别是什么？ ② 50~65℃温水中水浴加热10min ③ 将c倒入a,将d倒入b ④ 50~65℃温水中水浴加热10min ⑤ 加入现配的斐林试剂溶液2mL (4)本实验的设计思路是什么？你还有其他设 ⑥ 37℃恒温水浴 计思路吗？ ⑦ 观察并记录颜色变化 A.唾液淀粉酶的用量属于自变量 B.②和④会影响酶的活性 C.②④和⑥的温度设置错误 D.⑥的设置应为50~65℃水浴2min 听课记录 核心归纳 1.酶的高效性及实验验证 (1)实验组：底物十酶→底物分解速率（或产物： 形成速率)。 (2)对照组：底物十无机催化剂→底物分解速率 (或产物形成速率)。 (3)酶具有高效性的曲线（如图） 加入酶加入无机催化剂 微点拨 若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶 平 来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的 点 不加催化剂 试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘 时间 液无法检测蔗糖是否被分解。 2.酶的专一性及实验设计 (1)思路：同一种酶催化不同的化学反应。 跟踪训练 (2)实验设计 1.下列实验或现象能说明酶的高效性的是() 1 淀粉十淀粉酶 蔗糖十淀粉酶 步骤 ①唾液中有唾液淀粉酶，把唾液稀释10倍后， 2 等量斐林试剂，水浴加热相同时间 催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂 现象 出现砖红色沉淀 无颜色变化 ②取两支洁净的试管，分别加入等量的淀粉溶 结论 酶具有专一性 液，然后向其中一支试管中加入适量的淀粉酶 (3)酶专一性的曲线 溶液，另一支试管中加入等量的蒸馏水，一段时 必 间后，检测淀粉的分解情况③在两支盛有适 10 加酶A 量过氧化氢溶液的试管中，分别加入等量过氧 些 加酶B或未加酶 化氢酶和FeCL溶液，观察气泡的释放速率 01234 A.①②③ B.①③ 底物A浓度 D.②③ [典例们 下表是某同学为验证酶的专一性而设计 C.③ 的实验方案，a~d代表试管，①~⑦代表实验 :2.下列关于酶的专一性的叙述，不正确的是() 步骤。对该实验方案的有关评价，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 实验步骤 a b c d C.催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶 淀粉溶 蔗糖溶唾液淀粉酶唾液淀粉酶 ① D.二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二 液2mL 液2mL溶液2mL 溶液2mL 肽的水解 69 生物学 必修1分子与细胞 探究点二 探究温度和pH对酶活性的影响 情境探讨 0.01mol/L的 1 mL 氢氧化钠溶液 1.探究温度对酶活性的影响 0.01mol/L的 步骤 1号 1'号 2号 2'号 3号 3'号 1 mL 盐酸溶液 3%的可溶性 2 mL 2 mL 2 mL 3%的过氧化氢 淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 溶液 2%的淀粉 1 mL 1 mL 1 mL 振荡试管 酶溶液 有大量气 无明显 无明显 不同温度下 结果 0℃ 60℃ 100℃ 泡产生 气泡 气泡 处理5min (1)该实验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接 将同一温度下的两种物质混合后保温5min 加入3%的过氧化氢溶液，然后再调节pH? 滴加碘液 1滴 1滴 1滴 结果（现象） 变蓝 不变蓝 变蓝 酶的催化作用需在适宜的温度下进行， 结论 温度过高或过低都会影响酶的活性 (2)本实验能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材 (1)同一温度下的淀粉和淀粉酶为什么要预热 料？为什么？ 到同一温度再混合？ (2)能否用过氧化氢溶液来探究温度对酶活性： 核心归纳 的影响？ 探究影响酶活性实验的“四步曲” (1)分组编号：将实验器具分组编号并装入相应 的等量试剂。 (3)在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中 (2)控制变量：控制影响酶活性的条件（如温 能否用斐林试剂来检测？ 度)，即首先将底物、酶液分别处理到预设的 条件。 (3)进行反应：让酶液与底物混合，在预设的条 件（如温度、pH等）下反应，无关变量保持相同。 (4)结果检测：检测实验的因变量，观察并记录 2.探究pH对酶活性的影响 实验结果。 [典例]为了探究温度、pH对酶活性的影响，下 试管编号 步骤 列实验设计最合理的是 ( 1号 2号 3号 选项 探究课题 选用材料与试剂 20%的肝脏研 1 mL 1 mL 1 mL 磨液 过氧化氢溶液、新鲜的肝 A 温度对酶活性的影响 脏研磨液 蒸馏水 1 mL 新制的淀粉酶溶液、可溶 温度对酶活性的影响 性淀粉溶液、碘液 70 第五章细胞的能量供应和利用 新制的蔗糖酶溶液、可溶 A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中 C pH对酶活性的影响 性淀粉溶液、碘液 B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小 和数量应一致 新制的淀粉酶溶液、可溶 D pH对酶活性的影响 性淀粉溶液、斐林试剂 C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅 速加入pH缓冲液 听课记录 D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧 化氢酶作用的适宜pH范围 4.为寻找耐高温的酶A用于科学研究，某科学家 从热泉（温度高达93℃，pH为4.0）附近分离 得到一株耐高温细菌，并提取出酶A。为探究 微点拨 酶A的最适温度，下列实验方案最合理的是 探究温度和pH对酶活性影响实验 的几个注意点 A.在70~120℃范围内设置温度梯度，分别于 (1)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度， pH为4.0时检测酶A的活性，绘制温度对 检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”： 酶活性影响的曲线 选用斐林试剂，因为用斐林试剂检测时需水浴 B.在0~120℃范围内设置温度梯度，分别于 加热，而该实验中需严格控制温度。 pH为4.0时检测酶A的活性，绘制温度对 (2)在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的 酶活性影响的曲线 最适温度（排除温度干扰），且将酶溶液的pH C.在70~120℃范围内设置温度梯度，分别于 调至实验要求的pH后再让反应物与底物接： pH为0~14时检测酶A的活性，绘制pH 触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶 对酶活性影响的曲线 接触。 D.在0~120℃范围内设置温度梯度，分别于 (3)在探究酶的适宜温度的实验中，“宜”选用： pH为0~14时检测酶A的活性，绘制pH 淀粉和淀粉酶，“不宜”选择过氧化氢(H2O2) 对酶活性影响的曲线 和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢 (H2O2)在常温时就能分解，加热的条件下分 课堂小结 解会加快，从而影响实验结果 高效性：与无机催化剂相比，酶的催化效 实验验证 率更高 跟踪训练 酶的特性 专一性： 一种酶只能催化一种或一类化学 反应 3.为研究影响酶作用的因素，进行了“探究pH对 作用条件较温和：在最适宜的温度和pH 过氧化氢酶的影响”的实验。下列叙述错误 曲线分析 下，酶的活性最高。温度和H偏高或者 的是 ( 偏低，酶的活性都会明显降低 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.乳糖不耐受是一种由于乳糖酶分泌少，不能完； C.乳糖酶具有高效性 全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感： D.乳糖酶活性容易受温度影响 染性腹泻。下图是乳糖酶分解乳糖的示意图，：2.荧光素酶可以催化荧光 a Mg2 它表明 ( 素氧化成氧化荧光素，在 常温 活性部位 乳糖 葡萄糖半乳糖 荧光素氧化的过程中会 g 发出荧光。在荧光素足 高温 乳糖酶 量的条件下，研究人员在 荧光素酶浓度 A.乳糖酶具有特异性 不同条件下处理荧光素酶后，测定酶浓度与发 B.乳糖酶催化合成反应 光强度的关系如图所示。下列错误的是( 71 生物学必修1分子与细胞 A.a点的限制因素不可能为荧光素或荧光素酶： C.探究温度对酶活性影响时，pH是自变量，温 的浓度 度是无关变量 B.Mg2+处理可使荧光素酶催化荧光素氧化时 的活化能升高 D.探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、 C.用Mg2+处理荧光素酶可以减少其用量 过碱和中性三组实验 D.高温和Hg+处理可能使荧光素酶的空间结 :4.在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降 构改变 3.下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是 : 到2的过程中，胃蛋白酶的活性将 A.不断上升 B.没有变化 A.验证酶的专一性时，自变量是酶的种类或底 C.先升后降 D.先降后升 物的种类 B.验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度 温馨提示 请做课时分层检测（十五） 微专题（一） 有关酶的实验探究与曲线分析 一、关于酶的实验探究 A.甲、乙试管对照，说明酶具有专一性 1.“对照实验法”验证酶的特性 B.甲、丙试管对照，说明酶活性受温度影响 (1)验证酶的高效性 C.3支试管中，只有甲试管中出现砖红色沉淀 项目 实验组 对照组 D.若实验结束后向丙试管中加入双缩脲试剂， 材料 等量的同一种底物 溶液不会变紫色 试剂 与底物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂 2.梯度法探究酶的最适温度或最适pH 反应速率很快，或底物 反应速率缓慢，或底 (1)实验设计思路 现象 完全反应用时短 物完全反应用时长 设置一系列不同温度 相同时间内底物的 结论 酶具有高效性 (或pH)的实验组进检分解量（或剩余量） (2)验证酶专一性 行相互对照 或产物的生成量 方案 方案二 说明：①其他条件相同且适宜；②相邻组间差值 项目 组1组2 组1 组2 越小，测得的最适温度（或pH)就越精确。 同种底物（等量） <(材料)> 与酶相对 另外一 (2)实验设计程序 应的底物 种底物 与底物相另外 底物 酶 对应的酶种酶 《(试剂> 同一种酶（等量） 各自在所控制的温度下处理一段时间 发生 不发生 《(现象)》 发生 不发生 反应 反应 反应 反应 底物与相应温度的酶混合 酶具有专一性<（结论》 酶具有专一性 在各自所控制的温度下保温一段时间 【例1】现有甲、乙、丙三支试管，先向各试管内 加入2mL可溶性淀粉溶液（试管内溶液温度如： 检测 图)，再按图中所示步骤操作，然后分别用斐林： 试剂检验。下列分析错误的是 ( ) 酶液 酶液 酶液 唾液淀粉酶 胃蛋白酶 唾液淀粉酶 pH pH2 PH 各自与等量底物混合 加酶后保持 加酶后保持 加酶后保持 反应一段时间 37℃10min 37℃10min 100℃10min 甲 检测 72