第5章 微课二 与酶促反应速率有关的曲线分析-【优学精讲】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞同步课件(人教版 多选版)
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教辅
内容正文:
微课二 与酶促反应速率有关的曲线分析
重点突破
1.底物浓度影响酶促反应速率曲线的分析
(1)底物浓度较低时,酶促反应速率与底物浓度成正比,即随底物浓度的增大而加快。
(2)所有的酶都与底物结合后,再增大底物浓度,酶促反应速率不再加快(此时限制酶促反应速率的因素是酶的数量)。
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2.酶浓度影响酶促反应速率曲线的分析
在有足够底物且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。
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3.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。
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[温馨提示] (1)适当增大酶的浓度会提高反应速率,但生成物的量不会增加;若适当增大反应物的浓度,则提高反应速率的同时生成物的量也增加。
(2)不同因素影响酶促反应速率的机理不同
①温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
②底物浓度和酶浓度通过影响酶与底物的接触来影响酶促反应速率,并不影响酶的活性。
③抑制剂、激活剂也影响酶的活性。
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B
突破训练
1.(教材P77“探究·实践”改编)取三支试管分别标号为1、2、3,分别加入5 mL过氧化氢溶液,然后依次加入3滴蒸馏水、3滴氯化铁溶液、3滴新鲜肝脏研磨液,观察气泡产生情况并计时。下列相关叙述错误的是( )
A.1、2、3号试管分别对应丙、乙、甲
B.甲与丙对比,说明酶具有高效性
C.无机催化剂催化的化学反应范围比较广
D.三组实验最终产生相同体积的氧气
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解析:肝脏研磨液中有过氧化氢酶,其比氯化铁溶液的催化效率更高,加入蒸馏水达到平衡点的时间更长,则1、2、3号试管分别对应丙、乙、甲,A正确;
甲与丙对比说明酶具有催化作用,甲与乙对比说明酶具有高效性,B错误;
无机催化剂比酶的催化范围广,比如酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解,C正确;
三组实验中氧气的产生量取决于反应物的量,催化剂只缩短到达平衡点的时间,D正确。
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D
2.研究人员测定了不同pH对木瓜蛋白酶活性的影响,绘制曲线如下图所示。分子模拟结果显示:一定范围内随着pH增大,木瓜蛋白酶的氢键数量逐渐增加,pH=7时氢键数量最多,酶内部结构更致密,pH=4条件下酶内部结构疏松。下列叙述错误的是( )
A.pH通过影响木瓜蛋白酶的空间结构进而影响酶的活性
B.pH=2或pH=10时,木瓜蛋白酶可能完全失活
C.pH=7比pH=4时木瓜蛋白酶降低反应活化能的效果更显著
D.氢键数量变化导致酶的空间结构和肽键数量发生改变
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解析:由题干信息可知,pH通过影响木瓜蛋白酶的空间结构进而影响酶的活性,A正确;
酶活性的维持需要适宜pH,据题图可知,在最适pH两侧,pH无论升高还是降低,都会导致酶活性降低,故pH=2或pH=10时,木瓜蛋白酶可能完全失活,B正确;
酶的作用机理是降低化学反应的活化能,由题图可知,pH=7比pH=4时酶活性高,故pH=7比pH=4时木瓜蛋白酶降低反应活化能的效果更显著,C正确;
根据题干信息“一定范围内随着pH增大,木瓜蛋白酶的氢键数量逐渐增加,pH=7时氢键数量最多,酶内部结构更致密,pH=4条件下酶内部结构疏松”推测氢键数量变化导致酶的空间结构改变,但肽键数量不发生改变,D错误。
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B
3.某研究小组研究两种来源不同的淀粉酶的催化活性与温度的关系时,根据实验结果绘制了下图曲线。下列分析错误的是( )
A.由图可知,酶2对温度的适应范围广于酶1
B.生产中若两种酶同时使用,则T3为最适温度
C.将两种酶加工为酶制剂保存时,选择的温度应低于T1
D.在T2~T3区间,酶1降低化学反应活化能的效率逐渐降低
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解析:由题图可知,酶2具有酶活性的温度范围较酶1宽,说明酶2对温度的适应范围广于酶1,A正确。
温度为T3时,酶1和酶2催化反应所得底物剩余量相等,但此时酶1已有部分失活,所以生产中若两种酶同时使用,则应选择T2为最适温度,此时酶1达到了最适温度,催化效率最高,而酶2的活性也相对较高,B错误。
由题图可知,当温度低于T1时,两种酶的底物剩余量都接近100%,说明酶的活性都很低,此时酶的空间结构稳定,适合保存,所以将两种酶加工为酶制剂保存时,选择的温度应低于T1,C正确。
由题图可知,在T2~T3区间,随着温度升高,酶1催化时的底物剩余量逐渐增加,说明酶1的活性逐渐降低,其降低化学反应活化能的效率逐渐降低,D正确。
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C
4.下图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应时反应物的量和反应时间的关系,以下关于此图的解读,正确的是( )
A.若a、b、c表示温度,则一定是a>b>c
B.若a、b、c表示pH,则c>b>a
C.若a、b、c表示酶的浓度,则a>b>c
D.若a、b、c表示温度,则不可能是c>b>a
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解析:由题图可知,a条件下反应速度最快,b次之,c最慢,若a、b、c表示温度,无法推测三者的大小关系,只能说明在这三个温度中,a比b和c更适合酶发挥催化作用;同理若a、b、c表示pH,也无法推测三者的大小关系,只能说明a比b和c更适合酶发挥催化作用,A、B、D错误。
若a、b、c表示酶的浓度,则a>b>c,C正确。
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5.( 多选 )下图中abc与abd为不同类型的酶促反应实验曲线,下列有关曲线的判断错误的是( )
A.若曲线abc为温度影响酶活性的曲线,
则c点时酶空间结构遭到破坏,所含有的肽键数比b点时少
B.若曲线abc为pH影响酶活性的曲线,
则b点时酶的最适温度和a点时酶的最适温度不同
C.若x表示底物浓度,y表示反应速率,则曲线abd中,bd段不再增大可能是受底物浓度的限制
D.若曲线abd为某一化学反应产物的产量随时间的变化,则bd段不再增加可能是底物已消耗完
ABC
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解析:高温能破坏酶的空间结构,但不会破坏肽键,A错误;
pH不影响酶的最适温度,若曲线abc为pH影响酶活性的曲线,则b点时酶的最适温度和a点时酶的最适温度相同,B错误;
若x表示底物浓度,y表示反应速率,曲线abd中,bd段不再增大可能受酶浓度的限制,C错误;
若曲线abd为某一化学反应产物的产量随时间的变化,则bd段产物的产量不再增加,可能是底物已消耗完,D正确。
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6.科研小组通过实验探究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,对实验的结果进行分析并绘制成曲线图,请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是________________________________________,该实验的无关变量有________________________________________(答出两点即可)等。
抑制剂的有无、抑制剂种类、底物浓度
温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量
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解析:由题图可知,该实验的自变量是抑制剂的有无、抑制剂种类、底物浓度,该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等。
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(2)抑制剂Ⅰ与抑制剂Ⅱ中,对酶活性的抑制作用更强的是________________。
解析:由题图可知,底物超过一定的浓度后,曲线③对应的反应速率小于曲线②,可知对酶活性的抑制作用更强的是抑制剂Ⅱ。
抑制剂Ⅱ
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(3)据图分析,随着底物浓度的升高,__________(填“抑制剂Ⅰ”或“抑制剂Ⅱ”)的抑制作用可被缓解。从活化能的角度分析,抑制剂能降低酶促反应速率的原因是___________________________________________________
________________________________________________。
抑制剂Ⅰ
在抑制剂的作用下,酶活性降低,其降低化学反应活化能的能力下降
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解析:由题图可知,随着底物浓度的升高,曲线②对应的酶促反应速率逐渐接近曲线①(无抑制剂),最后相同,即抑制剂Ⅰ的抑制作用可随底物浓度的升高而得到缓解。抑制剂能降低酶活性,酶能降低化学反应的活化能,则抑制剂能降低酶促反应速率的原因是在抑制剂的作用下,酶活性降低,其降低化学反应活化能的能力下降。
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