高考生物一輪復(fù)習(xí)講義：第五章細胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時酶的作用和本質(zhì)課前自主預(yù)習(xí)案一、教材P76問題探討1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼做了一個巧妙的實驗：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過一段時間后，他把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。討論：1．為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)？答案：為了解決鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學(xué)性消化這一問題。2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？答案：是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。3.怎樣才能證明你的推測？答案：收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。二、酶在細胞代謝中的作用1．細胞代謝(1)概念：細胞中(場所)各種化學(xué)反應(yīng)的總稱(實質(zhì))。(2)意義：細胞生命活動的基礎(chǔ)。細胞在代謝過程中會產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，如H2O2。幸好細胞中含有一種物質(zhì)，能將H2O2及時分解，變成O2和H2O，這種物質(zhì)就是H2O2酶。2．(實驗)比較過氧化氫在不同條件下的分解(1)實驗原理：2H2O2eq\o(→,\s\up7(加熱、Fe3＋、過氧化氫酶))2H2O＋O2↑H2O2在水浴加熱、FeCl3溶液和肝臟研磨液中H2O2酶的作用下加速分解為H2O和O2。(2)實驗過程和現(xiàn)象：[填表]試管步驟相同處理向4支試管中分別加入2mLH2O2溶液不同處理不處理放在90℃左右的水浴中加熱滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液現(xiàn)象氣泡基本無少較多很多帶火星衛(wèi)生香無復(fù)燃有復(fù)燃復(fù)燃性較強復(fù)燃性很強(3)實驗結(jié)論：酶具有催化作用，同無機催化劑相比，催化的效率更高。3．酶的作用原理(1)活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。(2)作用機制：同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。(3)結(jié)果：由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。三、酶的本質(zhì)1．關(guān)于酶本質(zhì)的探索歷程[思考·討論P79]科學(xué)家主要成就及觀點巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)過程，與生命活動無關(guān)巴斯德(法)只有酵母細胞參與才能進行發(fā)酵李比希(德)酵母細胞裂解釋放出某種物質(zhì)才會引起發(fā)酵畢希納(德)獲得不含酵母細胞的提取液，但未能分離鑒定出酶薩姆納(美)用丙酮提取出了刀豆種子中的脲酶，并證明了脲酶是蛋白質(zhì)切赫和奧特曼(美)發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能2.酶的本質(zhì)酶：是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA?！菊n堂檢測】1.判斷下列有關(guān)敘述的正誤(1)酶的作用是為化學(xué)反應(yīng)提供能量()(2)同無機催化劑相比，酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更顯著()(3)酶是活細胞產(chǎn)生的，只能在細胞內(nèi)起作用()(4)所有的酶都是在核糖體上合成的()(5)酶為化學(xué)反應(yīng)提供了活化能()(6)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)()(7)酶起催化作用后立即被降解()(8)無關(guān)變量是對實驗沒有影響的變量()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2．閱讀教材P79“思考·討論”后，把科學(xué)家和他們的發(fā)現(xiàn)連起來。課堂互動探究案【課程標(biāo)準】說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)【素養(yǎng)達成】1．通過有關(guān)實驗，分析酶的作用，并在此基礎(chǔ)上學(xué)會控制自變量、觀察和檢測因變量，并掌握設(shè)置對照實驗的基本方法。(科學(xué)探究)2．通過閱讀教材，了解酶的發(fā)現(xiàn)歷程，加深對酶本質(zhì)的理解。(社會責(zé)任)3．分析相關(guān)實驗，理解酶的高效性和專一性的含義。(科學(xué)探究)上海舉行的中國國際食品添加劑和配料展上，帝斯曼展出了一系列酶制劑產(chǎn)品，以幫助食品生產(chǎn)廠商節(jié)能減排。該公司推出的PanamoreSpring產(chǎn)品與其他乳化劑相比，能降低生產(chǎn)過程近80%的碳排放量；微生物磷脂酶CakeZyme產(chǎn)品能使食品廠商在生產(chǎn)蛋糕等食品中節(jié)省20%的雞蛋用量，延長保質(zhì)期；高性能酶制劑RapidaseFPSuper能有效避免新鮮水果在經(jīng)過機械或熱處理加工后產(chǎn)生的不良副作用，改善口感。酶在人們的生活中越來越重要，那么酶具有什么作用？酶的化學(xué)本質(zhì)又是什么呢？探究點一酶在細胞代謝中的作用【師問導(dǎo)學(xué)】細胞代謝離不開酶。請結(jié)合教材實驗探討酶在代謝中的作用。1．觀察下面兩個反應(yīng)，總結(jié)細胞代謝的概念。葉綠體：CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(酶))(CH2O)＋O2核糖體：氨基酸eq\o(→,\s\up7(脫水縮合),\s\do5(酶))多肽(蛋白質(zhì))(1)對細胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)，細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為________。(2)從反應(yīng)式來看，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要________的參與。答案：(1)細胞代謝(2)酶2．結(jié)合教材P77，通過比較過氧化氫在不同條件下的分解來認識酶在細胞代謝中的作用。下圖是比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗過程，請據(jù)圖分析：(1)在對照實驗中，除了要觀察的變量(自變量)外，其他變量(無關(guān)變量)都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。分析上述實驗中的自變量、因變量、無關(guān)變量、對照組、實驗組分別是下列的哪些項？①加入H2O2的量②FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度③溫度和催化劑④實驗室的溫度⑤H2O2分解的速率⑥1號試管⑦2、3、4號試管(2)2、3、4號三支試管都有氣泡放出，但4號試管放出的氣泡最多，說明了什么？(3)與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？(4)在細胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？(5)3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？(6)3號與4號試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？(7)為什么說酶對于細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進行至關(guān)重要？(8)通過對這個實驗結(jié)果的分析，你認為酶在細胞代謝中具有什么作用？答案：(1)自變量因變量無關(guān)變量對照組實驗組③⑤①②④⑥⑦(2)加熱、無機催化劑和酶都能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率，但是酶的催化效率更高。(3)2號試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說明加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(4)不能。(5)說明FeCl3中的Fe3＋和新鮮肝臟中的H2O2酶都能加快H2O2分解的速率。(6)4號試管的反應(yīng)速率比3號試管快得多。說明H2O2酶比Fe3＋的催化效率高得多。(7)細胞內(nèi)每時每刻都在進行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對于細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進行至關(guān)重要。(8)酶在常溫常壓下，可以高效地完成對化學(xué)反應(yīng)的催化，即酶具有催化化學(xué)反應(yīng)的作用。3．下圖是無催化劑和酶的作用機理示意圖(1)沒有催化劑時的活化能是多少？有酶催化時的活化能又是多少？(用圖中字母表示)(2)酶能不能為化學(xué)反應(yīng)提供所需要的能量？酶加快反應(yīng)速率的機理是什么？(3)下表數(shù)據(jù)是在20℃測得的H2O2分解的活化能，數(shù)據(jù)說明，酶和無機催化劑相比有什么不同？條件活化能/kJ·mol－1沒有催化劑催化75用膠態(tài)鈀催化54用過氧化氫酶催化29答案：(1)分別是CA、CB。(2)酶不能為化學(xué)反應(yīng)提供所需要的能量。酶是通過降低反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速率的。(3)和無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，即催化效率更高。【智涂筆記】[易錯警示]酶和無機催化劑一樣，并不改變平衡點的位置，只是改變化學(xué)反應(yīng)的速率，使化學(xué)反應(yīng)更快地達到平衡點。無機催化劑和酶都能提高反應(yīng)速率，但是酶的催化效率更高；酶不能為化學(xué)反應(yīng)提供所需要的能量，而是通過降低反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速率。[特別提醒]實驗組與對照組接受自變量處理的實驗為實驗組；沒接受自變量處理的實驗為對照組?！編熣f核心】1．“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗分析(1)實驗原理①2H2O2eq\o(→,\s\up7(加熱))2H2O＋O2。②2H2O2eq\o(→,\s\up7(過氧化氫酶))2H2O＋O2。③2H2O2eq\o(→,\s\up7(FeCl3))2H2O＋O2。過氧化氫在自然條件下分解緩慢，用新鮮的肝臟研磨液、Fe3＋以及加熱的方法加速過氧化氫分解，通過觀察氣泡數(shù)目和比較對衛(wèi)生香的助燃程度可以了解過氧化氫酶的作用和意義。(2)實驗中的相關(guān)變量實驗過程中可以變化的因素稱為變量。本實驗相關(guān)變量分析如下表：自變量在實驗中人為改變的變量2號試管90℃水浴3號試管FeCl3溶液4號試管肝臟研磨液因變量隨自變量變化而變化的變量H2O2分解速率(指標(biāo)：氣泡產(chǎn)生數(shù)量及速率)無關(guān)變量除自變量外，實驗中對實驗結(jié)果造成影響的變量反應(yīng)物的性質(zhì)和濃度、肝臟的新鮮程度等(3)對照實驗①含義：除了一個因素(自變量)以外，其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。②原則：除了要觀察的變量外，其他變量(無關(guān)變量)都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。對照組1號試管只加入2mLH2O2溶液，以排除其他因素(如溫度)的變化對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響實驗組2號、3號、4號試管在加入2mLH2O2溶液的基礎(chǔ)上，分別放入90℃水浴中，加入2滴FeCl3溶液、2滴肝臟研磨液，與1號試管形成對照，以增強實驗說服力(4)對于該實驗來說，實驗設(shè)計應(yīng)遵循什么原則？實驗設(shè)計原則：單一變量原則、對照性原則、等量適宜原則、可觀測性原則等。只有對照實驗中才需要設(shè)置變量，純粹的觀察實驗(如高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)流動)則無需設(shè)置變量。(5)實驗結(jié)論依據(jù)酶同無機催化劑一樣具有加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用酶同無機催化劑相比，催化效率更高結(jié)論酶具有催化性酶具有高效性(6)實驗成功的關(guān)鍵①肝臟必須是新鮮的，只有新鮮的肝臟細胞中才含有較多的H2O2酶。②肝臟必須進行研磨，研磨能使肝臟細胞破裂，將酶釋放出來。③檢測試管內(nèi)產(chǎn)生的氣體。將點燃的衛(wèi)生香(無火焰)插入試管時，不要碰觸到氣泡或插入液面以下，以免衛(wèi)生香潮濕而熄滅。④H2O2有腐蝕性，使用時要小心，不要觸及皮膚。(7)H2O2分解速率快慢的檢測方法①氣泡目測法：可以通過反應(yīng)時產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速率來判定H2O2分解速率的大小。②火星復(fù)燃法：可以通過帶火星的火柴復(fù)燃劇烈程度來判定H2O2分解速率的大小。2．意義：由于酶的催化作用，使細胞代謝能在溫和條件下快速進行?！緳z測反饋】1．(合格必考)下圖表示“比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗”。相關(guān)分析合理的是()A．本實驗的因變量是不同的催化劑B．本實驗的無關(guān)變量有溫度和酶的用量等C．1號與3號、1號與4號可分別構(gòu)成對照實驗D．分析1號、2號試管的實驗結(jié)果可知加熱能降低反應(yīng)的活化能解析：本實驗的因變量是氣泡的產(chǎn)生速率，即過氧化氫的分解速率。溫度是自變量，酶的用量是無關(guān)變量。1號與3號、1號與4號中只有一個實驗變量不同，可分別構(gòu)成對照實驗。2號在高溫下出現(xiàn)氣泡的原因是加熱使過氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)。答案：C2．(合格必考)在“比較過氧化氫在不同條件下分解”的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是()A．保護過氧化氫酶B．有利于過氧化氫酶與反應(yīng)物的接觸C．提高過氧化氫酶的活性D．有利于對實驗結(jié)果的觀察解析：將新鮮肝臟制成研磨液的目的是使肝臟中的過氧化氫酶與過氧化氫充分接觸，提高反應(yīng)速率。答案：B3．(合格必考)下列各圖中，①表示有酶催化的反應(yīng)曲線，②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線，E表示酶降低的活化能。其中正確的圖解是()解析：活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。酶可以降低活化能，使反應(yīng)更容易進行。答案：C4．(等級選考)下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()A．酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用，起催化作用的本質(zhì)是提高反應(yīng)的活化能B．所有酶都含有C、H、O、N四種化學(xué)元素C．人體內(nèi)的酶進行催化過程中，酶本身不變，所以酶不會發(fā)生自我更新D．酶都在核糖體上合成解析：酶是由活細胞產(chǎn)生的，在細胞內(nèi)和細胞外都可發(fā)揮催化作用，酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，故都含有C、H、O、N四種元素，在核糖體或細胞核中合成。反應(yīng)前后，酶本身不變，但在人體內(nèi)的酶仍會不斷更新。答案：B探究點二酶的本質(zhì)【師問導(dǎo)學(xué)】結(jié)合教材P79～80關(guān)于酶本質(zhì)的探索回答下列問題：1.巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？答案：巴斯德認為發(fā)酵與活細胞有關(guān)是合理的，但是認為發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認為引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)是合理的，但是認為這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。2．科學(xué)發(fā)展過程中出現(xiàn)爭論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭論的原因是什么，這一爭論對后人進一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？答案：巴斯德是微生物學(xué)家，特別強調(diào)生物體或細胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。他們的爭論促使后人把對酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭論的焦點上，使科學(xué)研究更加有的放矢。3．從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論？答案：畢希納的實驗說明，酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。4．薩姆納歷時9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎。你認為他成功的主要因素是什么？答案：薩姆納歷時9年用正確的科學(xué)方法，堅持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來。成功屬于不畏艱苦的人。5．科學(xué)家從一種叫四膜蟲的生物中獲得某種酶的結(jié)晶，你能設(shè)計實驗鑒定該酶是蛋白質(zhì)還是RNA嗎？請簡要說明實驗思路和結(jié)論。答案：將該酶分成兩份，分別加入雙縮脲試劑(甲)和吡羅紅染液(乙)，若加入雙縮脲試劑后呈現(xiàn)紫色，則該酶是蛋白質(zhì)；若加入吡羅紅染液后呈紅色，則該酶是RNA?！局峭抗P記】驗證性實驗的設(shè)計思路驗證性實驗通常是指實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復(fù)性實驗。驗證性實驗是建立在已知結(jié)論基礎(chǔ)上的，實驗原理、實驗結(jié)果是已知的，因此實驗步驟的設(shè)計也應(yīng)合乎實驗結(jié)果產(chǎn)生的必然。實驗設(shè)計思路及方法：(1)如果需要提取、配制、處理實驗材料，則把提取、配制等操作作為第一步。(2)分組標(biāo)號。研究對象、器皿等要分組標(biāo)號，設(shè)立實驗組和對照組；注意控制無關(guān)變量，在措辭中往往有“相同”“一致”等字眼。如果有測量應(yīng)測量記錄初始值。(3)實驗處理。分別對實驗組和對照組施加單一變量；實驗處理要遵循“單一變量和對照原則”。(4)培養(yǎng)(或飼養(yǎng))、觀察、記錄等。依然在措辭中體現(xiàn)對無關(guān)變量的控制，經(jīng)常有“相同條件下”等字眼描述，觀察記錄實驗現(xiàn)象或記錄測定的實驗數(shù)據(jù)。【師說核心】1．酶的本質(zhì)及生理功能概念酶是活細胞產(chǎn)生的具催化作用的有機物來源一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶(哺乳動物成熟的紅細胞不能產(chǎn)生酶，但含有酶)生理功能生物催化功能(反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量不變)作用機理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率酶催化作用實驗驗證實驗組：底物＋相應(yīng)酶→底物被分解對照組：底物＋等量清水→底物不被分解作用場所在細胞內(nèi)(呼吸酶、光合酶等)、細胞外(消化酶等)、體外都能發(fā)揮催化作用化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)極少數(shù)是RNA合成原料氨基酸(約20種)核糖核苷酸(4種)合成場所核糖體細胞核(主要)、線粒體、葉綠體注：酶只有催化作用，沒有調(diào)節(jié)功能；酶可作為催化劑，也可以作為反應(yīng)底物。2．酶化學(xué)本質(zhì)的實驗驗證(1)證明某種酶是蛋白質(zhì)實驗組：待測酶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。對照組：已知蛋白液＋雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。(2)證明某種酶是RNA實驗組：待測酶液＋吡羅紅染液→是否出現(xiàn)紅色。對照組：已知RNA液＋吡羅紅染液→出現(xiàn)紅色。【檢測反饋】1．(合格必考)下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()A．酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用B．酶都有消化作用C．調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)不是酶D．所有酶與雙縮脲試劑作用均可發(fā)生紫色反應(yīng)解析：酶雖然是由活細胞產(chǎn)生的，但它的催化作用不一定非在生物體內(nèi)，只要條件適宜，體內(nèi)體外都可起催化作用。酶的催化作用表現(xiàn)在多方面，有的酶促進物質(zhì)合成，有的酶促進物質(zhì)分解，只有消化酶才能促進消化。調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)有激素、維生素、無機鹽等，酶是對代謝過程的化學(xué)反應(yīng)起催化作用。少數(shù)酶是RNA，不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。答案：C2．(合格必考)活細胞內(nèi)合成酶的原料是()A．脂肪酸B．核苷酸C．氨基酸D．氨基酸或核糖核苷酸解析：絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，其基本單位是氨基酸；少數(shù)的酶是RNA，其基本單位是核糖核苷酸。答案：D3．(合格必考)如圖為酶催化反應(yīng)的過程示意圖，以數(shù)字編號的圖形分別表示反應(yīng)物、酶、生成物等反應(yīng)要素，其中表示酶的圖形編號是()A．①B．②C．③D．④解析：從圖中可以看出圖形①參與催化反應(yīng)，并在反應(yīng)前后能保持結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不變，故圖形①應(yīng)為酶。答案：A4．(等級選考)當(dāng)某種RNA存在時，生物體內(nèi)的某種化學(xué)反應(yīng)能正常進行；當(dāng)這種RNA被有關(guān)的酶水解后，此種化學(xué)反應(yīng)立即減慢。由此可以說明()A．RNA是核酸的一種B．RNA有時也可稱為遺傳物質(zhì)C．RNA主要存在于細胞質(zhì)中D．RNA也可作為生物催化劑解析：RNA被有關(guān)的酶水解后，化學(xué)反應(yīng)立即減慢，說明該酶催化此反應(yīng)的進行，即RNA也具有催化作用，故D項正確。A、B、C三項從內(nèi)容上講均是正確的說法，但無法從題干信息中得出這些結(jié)論，故三項均錯誤。答案：D【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】【主干落實】1．細胞代謝是細胞中化學(xué)反應(yīng)的總稱。2．酶是生物催化劑，其催化原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。3．酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少部分是RNA。4．酶的特性是高效性、專一性和作用條件的溫和性。5．酶具有高效性的原因是：與無機催化劑相比，酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著。課后分層檢測案14酶的作用和本質(zhì)【合格考全員做】(學(xué)業(yè)水平一、二)1．在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中加入肝臟研磨液與加入氯化鐵的試管反應(yīng)程度類似，都不劇烈，可能的原因是()A．過氧化氫溶液配置時間過長B．肝臟不新鮮C．試管不干凈D．A、B都有可能解析：由于實驗中加入肝臟研磨液和加入氯化鐵的試管反應(yīng)都不劇烈，其原因有兩個方面：一是使用的過氧化氫溶液配置時間過長，自身已發(fā)生分解；二是使用的肝臟不新鮮，其中的過氧化氫酶已被微生物破壞。答案：D2．下列試管中各注入10mL2%的過氧化氫溶液，實驗中產(chǎn)生氣泡最多的是()解析：A中含有豐富的過氧化氫酶，催化效率高；C中加熱后酶失去了活性；D組為無機催化劑，比過氧化氫酶效率低。答案：A3．關(guān)于生物學(xué)實驗中的變量，下列說法不正確的是()A．任何生物學(xué)實驗中都需要設(shè)置變量B．對照實驗中應(yīng)遵循單一變量原則C．對照實驗中一定存在自變量D．無關(guān)變量并不是與實驗結(jié)果沒有關(guān)系解析：只有對照實驗中才需設(shè)置變量，純粹的觀察實驗(如用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體)則無需設(shè)置變量。答案：A4．在如圖所示的實驗中，屬于自變量的是()A．催化劑的種類B．過氧化氫分解的速率C．產(chǎn)生氣泡量D．試管中的過氧化氫溶液的量解析：由圖示可知，圖中的實驗處理是分別向過氧化氫溶液中加入氯化鐵和過氧化氫酶溶液，F(xiàn)e3＋和過氧化氫酶都能催化過氧化氫分解，因此該實驗的自變量是催化劑的不同。答案：A5．絕大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明()A．酶是由活細胞產(chǎn)生的B．酶是生物催化劑C．絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)D．酶的基本組成單位是多肽解析：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)水解后最終可得到氨基酸?？捎脠D表示：答案：C6．下表是有關(guān)H2O2的系列實驗，回答有關(guān)問題。序號反應(yīng)物加入物質(zhì)條件現(xiàn)象X1H2O2無室溫幾乎無氣泡X12H2O2氯化鐵室溫X23H2O2土豆浸出液室溫X34H2O2新鮮唾液室溫X4(1)序號3的實驗現(xiàn)象是_________________________________________________________。(2)序號3的土豆浸出液中含有的對此實驗起作用的物質(zhì)是________，土豆浸出液能否重復(fù)使用？________(選填“能”或“不能”)。(3)若表中X的內(nèi)容是收集100mL氣體所需的時間，你預(yù)測X1、X2、X3、X4的大小關(guān)系是________________________。解析：(1)序號3中加入土豆浸出液，含有過氧化氫酶，產(chǎn)生大量氣泡。(2)酶可以重復(fù)使用。(3)由于酶具專一性，4中是唾液淀粉酶，對H2O2分解不起催化作用，故X1≈X4>X2>X3。答案：(1)產(chǎn)生大量氣泡(2)過氧化氫酶能(3)X1≈X4>X2>X37．美國科學(xué)家T.R.Cech和S.Altman發(fā)現(xiàn)將大腸桿菌中具有催化作用的物質(zhì)中的蛋白質(zhì)除去后，留下的RNA仍有催化作用，故稱為核酶，因此而獲得了諾貝爾化學(xué)獎，某實驗小組為驗證該酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，設(shè)計了如下實驗，請完善實驗過程。(1)材料用具：核酶、核糖核酸酶、吡羅紅染液、小試管、滴管等。(2)實驗步驟：①取2支試管編號1、2，分別向其中加入1mL的核酶。②向1號試管加入1mL的________，向________號試管加入1mL的核糖核酸酶。控制在適宜的溫度下反應(yīng)一段時間。③再向2支試管中分別加入1mL的________。④觀察實驗現(xiàn)象：1號試管出現(xiàn)_______________________，2號試管不變色。(3)實驗結(jié)論：______________________________________________。解析：本實驗所依據(jù)的原理是RNA會被核糖核酸酶水解，吡羅紅染液會使RNA呈現(xiàn)紅色，而不與RNA水解產(chǎn)物反應(yīng)。第②步依據(jù)對照原則應(yīng)向1號試管中加入1mL的清水。第③步，向2支試管中均加入的是吡羅紅染液，結(jié)果1號試管出現(xiàn)紅色，2號試管不變色。因此，可得出核酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA。答案：(2)②清水2③吡羅紅染液④紅色(3)核酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA【等級考選學(xué)做】8．圖為四支裝有等量等濃度H2O2溶液的試管在不同條件下，相同時間內(nèi)釋放氧氣量的柱狀圖。下列相關(guān)敘述，錯誤的是()A．①組與②組中H2O2分解反應(yīng)的活化能相同，③組與④組中該反應(yīng)的活化能相同B．與①組相比較，②組的水浴加熱為H2O2的分解提供能量C．綜合分析①組、③組和④組，說明過氧化氫酶具有高效性D．如要驗證過氧化氫酶的專一性，則實驗的自變量應(yīng)為底物的種類解析：加熱能為過氧化氫的分解提供能量，但不會改變該反應(yīng)活化能的大小，而催化劑能降低反應(yīng)的活化能，其中酶降低活化能的效果更為顯著，A錯誤，B、C正確；要驗證某種特定酶的專一性，設(shè)計思路是同一種酶＋不同底物，那么相應(yīng)實驗的自變量為底物的種類，D正確。答案：A9．下列有關(guān)酶的敘述正確的是()①是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③凡是活細胞，一般都能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)⑤有的酶不是蛋白質(zhì)⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生長發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用A．①②⑤B．①⑤⑧C．③⑤⑧D．①③⑤解析：酶是由活細胞產(chǎn)生的，具有生物催化作用的有機物。就酶的化學(xué)本質(zhì)而言，主要是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，④錯誤，⑤正確；就酶作用的場所而言，有胞內(nèi)酶和胞外酶，活細胞一般都能產(chǎn)生胞內(nèi)酶，①錯誤，③正確；代謝是細胞內(nèi)全部有序化學(xué)變化的總稱，在這一過程中，需要酶的催化，⑥⑦錯誤，⑧正確；酶是由活細胞產(chǎn)生的，不能來源于食物，②錯誤。答案：C10．下圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)的速度(或生成物)變化，有關(guān)敘述錯誤的是()A．圖①虛線表示酶量增加一倍時，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系B．圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時，生成物量與時間的關(guān)系C．圖③不能表示在反應(yīng)開始后的一段時間內(nèi)，反應(yīng)速度與時間的關(guān)系D．若圖②中的實線表示Fe3＋的催化效率，則虛線表示過氧化氫酶的催化效率解析：在底物充足的條件下，酶量增加，反應(yīng)速度加快，單位時間內(nèi)生成物的量也增多，A項和B項正確；如果底物的量一定，隨著反應(yīng)的進行底物會越來越少，反應(yīng)速度也會越來越慢，表現(xiàn)出圖③中所示的曲線，C項錯誤；因為Fe3＋的催化效率低于過氧化氫酶的催化效率，D項正確。答案：C11．如圖曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和酶催化劑條件下生成物質(zhì)P所需的能量變化過程。下列相關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)d段表示在無催化劑條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能B．若將酶催化改為無機催化劑催化，則b在縱軸上將向下移動C．若僅增加反應(yīng)物A的量，則圖中曲線的原有形狀均發(fā)生改變D．若曲線Ⅱ為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，則b在縱軸上將向上移動解析：物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能用ac表示。酶降低活化能比無機催化劑更明顯，若將酶催化改為無機催化劑催化，則b在縱軸上將向上移動。若僅增加反應(yīng)物A的量，圖中曲線的原有形狀不會發(fā)生改變。若曲線Ⅱ為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，酶所降低的活化能減少，b在縱軸上將向上移動。答案：D12．為了探究酶在細胞代謝中的作用，某小組同學(xué)以3%過氧化氫溶液為反應(yīng)底物進行實驗，實驗結(jié)果如下表所示。下列關(guān)于實驗的相關(guān)敘述錯誤的是()方法觀察結(jié)果1常溫下自然分解氧氣氣泡少而小2常溫下加入Fe3＋氧氣氣泡稍多而小3常溫下加入新鮮肝臟研磨液氧氣氣泡極多而大4加入煮沸后冷卻的新鮮肝臟研磨液氧氣氣泡少而小A.1、2、3組實驗?zāi)苷f明酶和Fe3＋都能催化過氧化氫分解B．3、4組實驗?zāi)苷f明高溫使酶喪失活性C．本實驗的因變量是釋放氧氣氣泡的多少和大小D．本實驗的目的只是證明酶具有催化作用解析：1組實驗氧氣氣泡少而小，2組實驗氧氣氣泡稍多而小，因此1組與2組對照說明Fe3＋能催化過氧化氫分解；1組氧氣氣泡少而小，3組實驗氧氣氣泡極多而大，因此1組和3組對照說明酶能催化過氧化氫分解，因此1、2、3組實驗?zāi)苷f明酶和Fe3＋都能催化過氧化氫分解，A正確；3組實驗是在常溫下加入新鮮肝臟研磨液，實驗現(xiàn)象是氧氣氣泡極多而大，4組實驗是加入煮沸后冷卻的新鮮肝臟研磨液，實驗現(xiàn)象是氧氣氣泡少而小，二者對照說明高溫使酶喪失活性，B正確；因變量是隨著自變量的變化而變化的，本實驗的實驗結(jié)果即因變量是釋放氧氣氣泡的多少和大小，C正確；本實驗的目的是證明酶具有催化作用，酶具有高效性，酶的作用條件溫和，D錯誤。答案：D13．某研究小組為探究影響H2O2分解的因素，做了三個實驗。相應(yīng)的實驗結(jié)果如下圖所示(實驗1、實驗2均在適宜條件下進行，實驗3其他條件適宜)。請分析回答下列問題：(1)實驗1、2、3中的自變量分別為___________________、_______________、________________。(2)實驗2結(jié)果反映，在b、c所對應(yīng)的H2O2濃度范圍內(nèi)，H2O2溶液濃度會________(填“升高”“降低”或“不影響”)過氧化氫酶的活性，bc段O2產(chǎn)生速率不再增大的原因最可能是______________________________________。(3)實驗1若溫度升高10℃，加過氧化氫酶的催化反應(yīng)曲線斜率將________(填“增大”或“減小”)，加Fe3＋的催化反應(yīng)曲線斜率將________(填“增大”或“減小”)。(4)實驗3的結(jié)果顯示，H2O2酶的最適pH為________，實驗結(jié)果表明，當(dāng)pH小于d或大于f時，H2O2酶的活性將永久喪失，其原因是______________________________________________________。解析：(1)由曲線圖分析可知，實驗1、2、3中的自變量分別為催化劑的種類、H2O2濃度、pH；(2)由實驗2曲線圖可知，在bc段，O2的產(chǎn)生速率不隨H2O2濃度的變化而變化，可能是酶的數(shù)量有限；(3)已知實驗1是在適宜條件下進行的，若溫度升高，酶的活性將會降低，加Fe3＋的催化反應(yīng)速率會變大；(4)由實驗3曲線可知，過氧化氫酶的最適pH為e，但pH值過大或過小時，會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，據(jù)此解答。答案：(1)催化劑的種類H2O2濃度pH(2)不影響酶的數(shù)量有限(3)減小增大(4)e酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞【素養(yǎng)養(yǎng)成練】14．學(xué)校生物實驗室有一批存量淀粉酶制劑，因保留時間較長，估計已失去活性。某班生物興趣小組承擔(dān)了鑒定任務(wù)，請你幫助完成實驗設(shè)計，并解答有關(guān)問題。(一)實驗?zāi)康模禾骄窟@批存量淀粉酶的活性。(二)實驗原理：淀粉是非還原糖，在淀粉酶作用下能水解成還原糖。還原糖能與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的沉淀。通過比較該存量淀粉酶和唾液淀粉酶的催化效率，可以鑒定出這批存量淀粉酶的活性。(三)實驗材料和用具：①存量淀粉酶制劑，②大小燒杯若干，③試管若干，④淀粉糊，⑤斐林試劑(甲液：0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液)，⑥碘液，⑦量筒，⑧酒精燈等。(四)實驗步驟：(1)取唾液：將口漱凈，含一塊脫脂棉，片刻后取出，將唾液擠入小燒杯中。(2)取兩個燒杯，分別編號為A、B，分別加入適量的__________________。再往A燒杯加入適量唾液，B燒杯中加入________________________。(3)適當(dāng)時間后，取兩支試管分別編號為A1、A2，各加入A燒杯中的溶液2mL。另取兩支試管分別編號為B1、B2，各加入B燒杯中的溶液2mL。(4)_______________________________________________________。(5)______________________________________________________。(五)若試管A1中溶液為褐色，試管A2中出現(xiàn)磚紅色沉淀，試管B1、B2中可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果及相應(yīng)的實驗結(jié)論(用表格形式表達)：B1B2結(jié)論第一種可能第二種可能第三種可能解析：在淀粉酶的作用下，非還原糖(淀粉)分解成還原糖，淀粉可以用碘液檢測，還原糖可以用斐林試劑檢測。檢測到還原糖存在，說明反應(yīng)發(fā)生了，即酶有活性；檢測到淀粉存在，說明反應(yīng)未發(fā)生或反應(yīng)不完全，分別對應(yīng)于酶完全失活或保留部分活性。答案：(四)(2)淀粉糊等量的存量淀粉酶制劑(4)向試管A1、B1中加入等量碘液，向試管A2、B2中加入等量新制的斐林試劑(5)將試管A2、B2水浴加熱，觀察各試管中顏色變化(五)B1B2結(jié)論第一種可能藍色無磚紅色沉淀該存量淀粉酶制劑完全失活第二種可能藍色有磚紅色沉淀該存量淀粉酶制劑保留部分活性第三種可能褐色有磚紅色沉淀該存量淀粉酶制劑活性正常第2課時酶的特性課前自主預(yù)習(xí)一、酶的高效性和專一性1．高效性(1)含義：酶的催化效率大約是無機催化劑的107～1013倍。(2)意義：使細胞代謝快速進行。2．專一性(1)含義：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(2)意義：使細胞代謝有條不紊地進行。二、酶的作用條件較溫和1．酶活性(1)含義：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率。(2)影響酶活性的主要因素：溫度和pH。酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進行的。在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低；過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活不再恢復(fù)活性。低溫可使酶的活性明顯下降，但在適宜的條件下活性可以恢復(fù)，因此酶適于低溫下保存。2．探究影響酶活性的條件閱讀教材P82～83[探究·實踐]，將下列實驗過程補充完整。(1)探究影響酶活性的因素：試管步驟11′22′33′淀粉溶液2mL/2mL/2mL/淀粉酶溶液/1mL/1mL/1mL不同溫度下處理5min100_℃(或0_℃)60℃0_℃(或100_℃)將同一溫度下的兩種物質(zhì)混合后保溫5_min滴加碘液1滴1滴1滴結(jié)果(現(xiàn)象)變藍不變藍變藍結(jié)論酶的催化作用需在適宜的溫度下進行，溫度過高或過低都會影響酶的活性(2)pH對酶活性的影響：①取8支潔凈的試管編號，分別加入等量新鮮的肝臟研磨液。②用鹽酸或NaOH溶液調(diào)整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。③分別滴加等量的過氧化氫溶液并搖勻。④用點燃但無火焰的衛(wèi)生香來檢測氧氣的生成情況。3．溫度和pH對酶活性的影響下列是溫度和pH對酶活性的影響示意圖，請寫出其中某點或某段表示的含義。溫度(t/℃)酸堿度(pH)(1)P點：最適溫度；Q點：最適pH。(2)偏離P點或Q點：酶的活性降低。1.連線酶的特性及原因2．溫度和pH對酶活性的影響[填表]條件酶活性溫度pH最高最適最適降低偏高或偏低偏高或偏低失活過高過高或過低曲線課堂互動探究案【課程標(biāo)準】說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響探究酶催化的專一性、高效性及影響酶活性的因素【素養(yǎng)達成】1．分析相關(guān)實驗，理解酶的高效性和專一性的含義。(科學(xué)探究)2．通過探究實驗，學(xué)會歸納溫度和pH變化對酶活性的影響，并能分析有關(guān)曲線。(科學(xué)思維科學(xué)探究)探究點一酶的高效性和專一性【師問導(dǎo)學(xué)】1．酶的高效性和專一性實驗驗證(1)怎樣設(shè)計實驗驗證酶具有專一性？(寫出實驗思路)(2)怎樣設(shè)計實驗驗證酶具有高效性？(寫出實驗思路)答案：(1)思路1：換底物不換酶(自變量：底物種類；因變量：底物是否被分解)實驗組：底物＋相應(yīng)酶液eq\o(→,\s\up7(檢測))底物分解速率/產(chǎn)物生成速率對照組：另一底物＋相同酶液eq\o(→,\s\up7(檢測))底物分解速率/產(chǎn)物生成速率思路2：換酶不換底物(自變量：酶的種類；因變量：底物是否被分解)實驗組：底物＋相應(yīng)酶液eq\o(→,\s\up7(檢測))底物消耗量(剩余量)/產(chǎn)物生成量對照組：相同底物＋另一酶液eq\o(→,\s\up7(檢測))底物消耗量(剩余量)/產(chǎn)物生成量(2)①H2O2＋新鮮肝臟研磨液→觀察產(chǎn)生氣泡的多少、大小；②H2O2＋Fe3＋→觀察產(chǎn)生氣泡的多少、大小。2．淀粉和蔗糖不是還原糖，但淀粉水解后會生成麥芽糖，蔗糖水解后會產(chǎn)生葡萄糖和果糖，它們都是還原糖。下表為比較新鮮唾液(唾液淀粉酶)對淀粉和蔗糖的催化作用實驗，請分析：試管編號12可溶性淀粉溶液2mL蔗糖溶液2mL新鮮的唾液1mL1mL37℃保溫5分鐘新配制的斐林試劑2mL2mL水浴加熱實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀(1)1號試管有磚紅色沉淀生成，2號試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明什么？(2)上述實驗說明了什么？(3)上述實驗中能否使用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑？(4)肽酶能催化多種多肽水解為氨基酸，是否說明肽酶沒有專一性？答案：(1)1號試管中淀粉被水解，2號試管中蔗糖沒有被水解。(2)淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的催化作用具有專一性。(3)不能。因為碘液只能檢測淀粉是否被水解，蔗糖分子是否被水解都不會使碘液變色。(4)不是。酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，肽酶催化的是一類反應(yīng)，也說明其具有專一性?！局峭抗P記】[知識拓展]酶具有專一性的理論假說酶具有專一性的主要理論假說有“鎖鑰學(xué)說”和“誘導(dǎo)契合學(xué)說”，都強調(diào)酶空間結(jié)構(gòu)和底物空間結(jié)構(gòu)的相互吻合，因此酶的空間結(jié)構(gòu)一旦改變或喪失，酶的專一性也就沒有了，下圖是鎖鑰學(xué)說示意圖?！編熣f核心】1．酶的高效性(1)表示曲線：(2)實驗驗證：①實驗組：底物＋生物催化劑(酶)→底物分解速率(或產(chǎn)物形成的速率)。②對照組：底物＋無機催化劑→底物分解速率(或產(chǎn)物形成的速率)。2．專一性(1)物理模型：①圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。②酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。(2)曲線模型：①加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用。②而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快，說明酶A可催化該反應(yīng)，即酶具有專一性。(3)實驗驗證：①實驗組：淀粉＋淀粉酶→麥芽糖。②對照組：蔗糖＋淀粉酶→不分解，仍為蔗糖。③現(xiàn)象：兩組中都加入斐林試劑，并水浴加熱，只有實驗組中出現(xiàn)磚紅色沉淀?！緳z測反饋】1．(合格必考)研究表明：一分子過氧化氫酶能在1分鐘內(nèi)使5×105個過氧化氫分子分解成氧和水，相當(dāng)于Fe3＋催化速率的109倍，但是對糖的水解卻不起作用，這個事實說明酶分別具有()A．多樣性，穩(wěn)定性B．高效性，多樣性C．高效性，專一性D．高效性，穩(wěn)定性解析：答案：C2．(合格必考)紡織工業(yè)上的褪漿工序常用兩種方法：化學(xué)法，需用NaOH7克/升～9克/升，在70℃～80℃條件下作用12小時，褪漿率僅為50%～60%；加酶法，用少量細菌淀粉酶，在適宜溫度時只需5分鐘，褪漿率達100%，這一事實說明()A．酶具有多樣性B．酶具有高效性C．酶具有專一性D．酶具有溶解性解析：由題意可知，少量淀粉酶比NaOH褪漿所用時間短得多，褪漿率高得多，說明酶具有高效性。答案：B3．(合格必考)如圖是“過氧化氫在不同條件下的分解實驗”。該實驗結(jié)果說明酶的催化作用具有()A．專一性B．高效性C．多樣性D．易失活解析：題圖中兩支試管的自變量是催化劑的種類，此實驗可以說明肝臟研磨液中的過氧化氫酶相對于FeCl3來說具有高效性。答案：B4．(等級選考)如圖表示一個酶促反應(yīng)，它所能反映酶的一個特性和A、B、C最可能的物質(zhì)依次是()A．高效性蛋白酶蛋白質(zhì)多肽B．專一性麥芽糖酶麥芽糖葡萄糖C．專一性淀粉酶淀粉麥芽糖D．高效性脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸解析：由圖示可知，圖中A在反應(yīng)前后不變化，則可推斷是酶分子，B是反應(yīng)物，C是產(chǎn)物；反應(yīng)物與酶分子上的特有結(jié)構(gòu)相吻合，說明酶具有專一性。圖示中產(chǎn)物是有兩個小分子組成的物質(zhì)，而B是由多個小分子單位組成的大分子，由此可推斷B可能是淀粉，C是麥芽糖，A則是淀粉酶。答案：C5．(等級選考)在一塊含有淀粉的瓊脂塊的四個固定位置，分別用不同方法處理，如圖所示，將上述實驗裝置放入37℃恒溫箱中，保溫處理24小時后，用碘液沖浸該瓊脂塊。關(guān)于該實驗的描述正確的是()A．該實驗中只有1組和2組變藍色，原因都是酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞B．3組變藍色，4組不變藍，說明酶具有專一性C．2組煮沸的唾液若冷卻后使用，也會導(dǎo)致實驗結(jié)果不變藍色D．1組和4組的自變量是酸處理和高溫處理解析：該實驗中1組、2組、3組實驗均變藍色，1組與2組變藍的原因是酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，不能分解淀粉，3組變藍的原因是酶具有專一性，蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能使淀粉水解，淀粉滴碘液后變藍，A錯誤；第3組與第4組底物都是淀粉，第3組用的是蔗糖酶，第4組用的是淀粉酶，通過實驗結(jié)果可說明酶具有專一性，B正確；第2組唾液被煮沸后，其中的唾液淀粉酶已失活，再冷卻后酶的活性不會恢復(fù)，淀粉仍不會被分解，滴加碘液后會變藍，C錯誤；1組和4組的自變量是唾液是否經(jīng)過酸處理，D錯誤。答案：B探究點二酶的作用條件較溫和【師問導(dǎo)學(xué)】酶的活性受到溫度和pH的影響，我們可以設(shè)計實驗來探究影響酶活性這兩個條件，總的設(shè)計思路是：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(底物＋t1或pH1＋酶液,底物＋t2或pH2＋酶液,………,底物＋tn或pHn＋酶液))eq\o(→,\s\up7(檢測))eq\a\vs4\al\co1(底物分解,速率或產(chǎn),物的形成,速率)請結(jié)合下列兩個實驗進行分析：1．探究溫度對酶活性影響的實驗(以工業(yè)淀粉酶的催化作用為例)步驟試管編號123加入3%可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL提供環(huán)境溫度60℃的水沸水冰塊保溫5min5min5min注入2%的新鮮淀粉酶溶液1mL1mL1mL繼續(xù)保溫5min5min5min滴入碘液1滴1滴1滴實驗現(xiàn)象淡黃色藍色藍色(1)結(jié)合實驗結(jié)果你有什么結(jié)論？(2)能否在反應(yīng)后加入新配制的斐林試劑觀察是否有磚紅色沉淀生成，來判斷試管中的淀粉是否水解了？(3)能否用過氧化氫和過氧化氫酶來做這個實驗？答案：(1)1號試管中的淀粉被完全水解了，2、3號試管中的淀粉沒有被水解。工業(yè)淀粉酶的活性受溫度的影響。在60℃時活性最高，溫度偏高或者偏低，都會影響酶的活性。(2)不能。因為這個實驗要嚴格控制溫度，而斐林試劑的反應(yīng)需要水浴加熱。(3)不能。過氧化氫本身在不同溫度下就存在分解速率的差異，會干擾實驗結(jié)果。2．探究pH變化對過氧化氫酶催化作用影響的實驗步驟試管編號12320%肝臟研磨液1mL1mL1mL蒸餾水1mL5%氫氧化鈉溶液1mL5%鹽酸溶液1mL3%過氧化氫溶液2mL2mL2mL振蕩試管結(jié)果有大量氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡無明顯氣泡(1)該實驗結(jié)果說明了酶的活性和pH有什么關(guān)系？(2)該實驗中，能否在加入肝臟研磨液后，直接加入3%過氧化氫溶液，然后再調(diào)節(jié)pH?(3)本實驗?zāi)芊襁x用淀粉酶和淀粉作為實驗材料？為什么？答案：(1)酶的作用需要適宜的pH，pH偏高或偏低都會使酶活性降低。(2)不能。因為酶的作用具有高效性，在調(diào)節(jié)pH之前，試管中已經(jīng)發(fā)生了劇烈反應(yīng)，會影響到實驗結(jié)果。(3)不能。因為淀粉酶催化的底物淀粉在酸性條件下也會發(fā)生水解反應(yīng)?！局峭抗P記】[歸納拓展]對酶活性最適值的理解(1)酶催化反應(yīng)時，酶不同，其最適pH不同，最適溫度不同，但特定的酶最適值為定值。(2)并非在最適的pH或溫度下反應(yīng)就一定能進行；若將溫度調(diào)至100℃，那么，即使在最適pH條件下，多數(shù)酶都會喪失其活性，酶促反應(yīng)無法進行。[解題技法]“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線【師說核心】一、溫度和pH對酶活性的影響分析1．實驗課題及變量分析課題名稱用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響實驗材料淀粉溶液、唾液淀粉酶肝臟研磨液、過氧化氫溶液自變量溫度pH自變量的設(shè)置方法分別用37℃的水、沸水、冰水處理分別用蒸餾水、HCl溶液、NaOH溶液處理因變量酶活性酶活性因變量的觀察指標(biāo)加碘液后溶液顏色的變化氧氣產(chǎn)生的速率無關(guān)變量pH相同且適宜等溫度相同且適宜等2.方法步驟eq\x(若干組等量底物)eq\x(若干組等量酶液)↓↓eq\x(在各自所控制的溫度或pH下處理一段時間)↓eq\x(同溫度或pH下的底物與酶液混合)↓eq\x(在各自所控制的溫度或pH下處理一段時間)↓eq\x(檢測并分析結(jié)果，得出結(jié)論)3．實驗結(jié)論溫度和pH都會影響酶的活性，酶活性的發(fā)揮需要較溫和的條件；溫度過高或過低、pH過大或過小都會影響酶的活性；過氧化氫酶在中性條件下活性最大。[特別提醒](1)實驗中所用酶的來源不同，則最適溫度也不同：若淀粉酶為市售的α-淀粉酶，其最適溫度為50℃～75℃；若淀粉酶來自人體組織細胞，則最適溫度為37℃左右。(2)實驗中操作步驟要規(guī)范：在探究溫度對酶活性影響的實驗中，操作過程中第一步與第二步不能顛倒；在探究pH對酶活性影響的實驗中，操作步驟第二步與第三步也不能顛倒順序，否則在調(diào)節(jié)溫度或pH的過程中，酶會將淀粉或H2O2分解，導(dǎo)致實驗失敗。4．曲線分析在一定溫度(或pH)范圍內(nèi)，隨溫度(或pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制了酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)其活性。二、影響酶促反應(yīng)速率的因素1．酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響(1)甲圖說明：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶濃度與酶促反應(yīng)速率成正相關(guān)。(2)丙圖說明：①酶與無機催化劑都具有催化能力，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高，即酶具有高效性。②酶只會縮短達到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。2．反應(yīng)物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響通過乙圖示可看出：(1)加入酶A時，一定范圍內(nèi)隨底物濃度的增加反應(yīng)速率增加，當(dāng)?shù)孜餄舛瘸^一定范圍后反應(yīng)速率不再改變。(2)酶A會促進酶促反應(yīng)進行，而酶B不會，說明酶具有專一性。3．溫度、pH、抑制劑或激活劑對酶促反應(yīng)速率的影響(1)溫度、pH、抑制劑或激活劑通過影響酶活性對酶促反應(yīng)速率起到影響作用。(2)溫度過高、過酸、過堿都會使酶分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，酶活性永久性失活，不可再恢復(fù)。(3)低溫僅抑制酶的活性，在適宜溫度范圍內(nèi)，升高溫度酶的活性恢復(fù)。(4)不同的酶最適溫度(或pH)不同。4．影響酶促反應(yīng)速率的因素及其作用實質(zhì)【檢測反饋】1．(合格必考)某同學(xué)為了探究溫度對唾液淀粉酶催化作用的影響，設(shè)計了下表所示的實驗。其他同學(xué)看了該實驗設(shè)計后，提出了下列修改意見，其中正確的是()加入物質(zhì)試管號12稀淀粉糊(mL)22新鮮唾液(mL)—2蒸餾水(mL)2—恒溫處理(15min)37℃0℃碘液(滴)22A．1號試管不必加入2mL蒸餾水，而應(yīng)該加入2mL新鮮唾液B．2號試管不必加入2mL新鮮唾液，而應(yīng)該加入2mL蒸餾水C．2號試管應(yīng)該保持在37℃環(huán)境中進行恒溫處理D．1號試管應(yīng)加入2mL新鮮唾液，并保持在0℃環(huán)境中進行恒溫處理解析：實驗的自變量是溫度，除兩試管控制溫度不同之外，其他方面都是相同的。唾液淀粉酶的最適溫度為37℃左右。答案：A2．(合格必考)甲、乙、丙三圖依次表示酶濃度一定時，反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。據(jù)圖判斷下列敘述中不正確的是()A．甲圖表明當(dāng)反應(yīng)物濃度超過某一濃度時，反應(yīng)速率受酶濃度的制約將不再上升B．乙圖中a點以后，隨溫度升高酶的活性下降C．丙圖可以表示胃蛋白酶催化反應(yīng)的速率曲線D．三圖說明反應(yīng)物濃度、溫度、pH對反應(yīng)速率均有影響解析：胃蛋白酶的最適pH為1.5～2.2，顯然丙圖曲線不能表示胃蛋白酶催化反應(yīng)的速率變化。答案：C3．(等級選考)下列關(guān)于探究酶特性的實驗敘述中，正確的是()A．若探究溫度對酶活性的影響，可選擇過氧化氫溶液為底物B．若探究過氧化氫酶的高效性，可選擇無機催化劑作為對照C．若探究溫度對淀粉酶活性的影響，可選擇斐林試劑對實驗結(jié)果進行檢測D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，可用碘液對實驗結(jié)果進行檢測解析：因加熱本身能加快過氧化氫的分解，故不能用過氧化氫溶液作為底物來探究溫度對酶活性的影響；探究酶的高效性時用酶與無機催化劑作比較；探究溫度對淀粉酶活性的影響，不選擇斐林試劑對實驗結(jié)果進行檢測，因為斐林試劑檢測中水浴加熱時會使低溫條件下的酶的活性升高；用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，不用碘液對實驗結(jié)果進行檢測，因為無論蔗糖水解與否遇碘液都沒有顏色變化。答案：B4．(等級選考)魚被宰殺后，魚肉中的三磷酸腺苷(ATP)經(jīng)過降解生成對魚肉鮮味貢獻最大的物質(zhì)——肌苷酸(IMP)，但是在酸性磷酸酶(ACP)作用下該物質(zhì)會進一步降解，導(dǎo)致魚肉鮮味下降、風(fēng)味變差。為了研究魚類的保鮮方法，研究者從常見淡水魚(草魚、魚和鱔魚)的肌肉中分離純化得到ACP，并對該酶活性進行了系列研究。相關(guān)實驗結(jié)果如下，分析回答問題：ACP在不同濃度金屬離子中的相對活性金屬離子濃度(mmol/L)相對活性(%)草魚魚鱔魚Na＋30100.83101.4796.03Zn2＋1112.38116.06158.13Ca2＋565.2l96.1888.18(1)魚肉保鮮的思路：在IMP降解前能有效________ACP的活性。據(jù)圖a可知，草魚ACP活性的最適pH為________左右。(2)反應(yīng)溫度超過60℃與pH低于3.8，對鱔魚肌肉ACP活性影響機理________(選填“相同”或“不同”)，其中pH低于3.8會破壞ACP的________。(3)由表可知，對ACP活力有激活作用的金屬離子是________，可以通過在魚肉中添加微量的________來抑制魚肉鮮度的下降。解析：酶的催化具有高效性(酶的催化效率遠遠高于無機催化劑)、專一性(一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的進行)、需要適宜的溫度和pH值(在最適條件下，酶的催化活性是最高的，低溫可以抑制酶的活性，隨著溫度升高，酶的活性可以逐漸恢復(fù)，高溫、過酸、過堿可以使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶永久性的失活)。根據(jù)圖形和表格分析，該實驗的自變量有魚的種類、溫度、pH、離子的種類和濃度，因變量是酶的活性。(1)根據(jù)題干信息分析，魚肉中的三磷酸腺苷(ATP)經(jīng)過降解生成對魚肉鮮味貢獻最大的物質(zhì)——肌苷酸(IMP)，但是在酸性磷酸酶(ACP)作用下該物質(zhì)會被進一步降解，導(dǎo)致魚肉鮮味下降，所以魚肉保鮮的思路為：在IMP被降解前采取一定措施有效抑制ACP的活性。分析圖a曲線可以看出，草魚ACP活性的最適pH值是5.0左右，此時酶的催化活性是最高的。(2)反應(yīng)溫度超過60℃與pH低于3.8，都會改變鱔魚肌肉中的ACP的空間結(jié)構(gòu)，因此兩者的影響機理是相同的，其中pH低于3.8會破壞ACP的空間結(jié)構(gòu)。(3)分析表中數(shù)據(jù)：草魚、魚和鱔魚中分離得到ACP在不同種類的金屬離子中的活性不同，三種魚的ACP活性在Ca2＋溶液中都最低，在Zn2＋溶液中都最高，因此可以通過在魚肉中添加微量的Ca2＋來抑制魚肉鮮度的下降。答案：(1)抑制5.0(2)相同空間結(jié)構(gòu)(3)Zn2＋Ca2＋【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】【主干落實】1．酶的特性是高效性、專一性和作用條件的溫和性。2．酶具有高效性的原因是：與無機催化劑相比，酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著。3．過酸、過堿或溫度過高，都會使酶因空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活。4．在一定的低溫下，酶的活性低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并未失活，在適宜溫度下酶的活性可升高。課后分層檢測案15酶的特性【合格考全員做】1．下列關(guān)于酶催化特性的敘述，正確的是()A．低溫降低分子運動速率，抑制酶的活性B．高溫激發(fā)酶的活性，提高酶促反應(yīng)速率C．增大底物的濃度，酶促反應(yīng)速率可以持續(xù)上升D．增加酶的物質(zhì)量，酶促反應(yīng)的產(chǎn)物量隨之增加解析：低溫降低分子運動速率，從而抑制酶的活性；溫度過高使酶失活，可降低酶促反應(yīng)速率；增大底物的濃度，酶促反應(yīng)速率還受酶濃度的影響。答案：A2．某加酶洗衣粉說明上注明用40～60℃的溫水浸泡去污效果更佳，這說明酶的催化()A．有高效性B．有特異性C．需要適宜的條件D．有多樣性解析：酶的催化需要有適宜的溫度和pH。答案：C3．如圖為蔗糖酶作用機理示意圖，下列說法正確的是()A．蔗糖酶的化學(xué)本質(zhì)是RNAB．該示意圖說明酶具有高效性C．一分子蔗糖可以水解為2分子葡萄糖D．蔗糖酶不能催化麥芽糖水解是因為它們不能結(jié)合形成酶—底物復(fù)合物解析：蔗糖酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；此圖表明酶具有專一性，蔗糖酶只能催化分解蔗糖，而不能催化分解麥芽糖，其原因是酶與底物不能結(jié)合。蔗糖是由葡萄糖和果糖脫水縮合形成的二糖。答案：D4．關(guān)于溫度對酶活性影響的敘述，錯誤的是()A．不同酶的最適溫度可能相同B．隨著溫度降低，酶促反應(yīng)的活化能下降C．酶活性最高時的溫度不適合該酶的保存D．高溫下酶失活是酶空間結(jié)構(gòu)被破壞的結(jié)果解析：不同酶的最適溫度可能相同，也可能不同，A正確；在一定的范圍內(nèi)隨著溫度的降低，酶的活性下降，而酶促反應(yīng)的活化能是不會降低的，B錯誤；低溫時，酶的活性降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此，酶制劑適于在低溫(0～4℃)下保存，C正確；高溫、強酸、強堿都會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，從而使酶失活，D正確。答案：B5．下面是酶活性受pH影響的示意圖，其中正確的是()解析：酶活性受pH的影響，在最適pH時，酶活性最高，pH過低或過高，酶分子結(jié)構(gòu)受到破壞，酶活性喪失，不可恢復(fù)；在一定的pH范圍內(nèi)，酶活性隨pH增大而增加，超過了最適pH，酶活性隨pH增大而降低。答案：A6．人體胃蛋白酶的最適pH為2.0，某同學(xué)將胃蛋白酶溶液的pH從10.0調(diào)至2.0，此時胃蛋白酶的活性將()A．不斷上升B．沒有活性C．先升后降D．先降后升解析：每種酶都有一個最適pH，此時活性最強，若所處的環(huán)境過酸或過堿均會使酶分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而失活。胃蛋白酶的最適pH為2.0，當(dāng)其處于pH為10.0的溶液中時，已失去活性。答案：B7．為了探究溫度、pH對酶活性的影響，下列實驗設(shè)計合理的是()實驗編號探究課題選用材料與試劑①溫度對酶活性的影響過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液②溫度對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液③pH對酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液④pH對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林試劑A.實驗①B．實驗②C．實驗③D．實驗④解析：過氧化氫在高溫下易分解，因此不能用過氧化氫作為底物來探究溫度對酶活性的影響，A錯誤；可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液來探究溫度對酶活性的影響，B正確；根據(jù)酶的專一性，蔗糖酶不能使淀粉水解，C錯誤；淀粉在酸性條件下易分解，因此不能用淀粉作為底物探究pH對酶活性的影響，D錯誤，故選B。答案：B8．將胃蛋白酶溶液的pH由1.5調(diào)高至12的過程中，其催化活性表現(xiàn)為圖中的(縱坐標(biāo)代表催化活性，橫坐標(biāo)代表pH)()解析：胃蛋白酶的最適宜pH范圍是1.5～2.2，當(dāng)pH調(diào)至12過程中，酶分子結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，酶活性逐漸喪失，最終會完全喪失活性。答案：B9.如圖表示過氧化氫被分解的曲線，說明酶具有()①專一性②高效性③催化特性④在溫和條件下進行A．①②B．②C．②③D．①②④解析：由圖中曲線可知，加酶的反應(yīng)最先到達平衡點，加入Fe3＋的反應(yīng)次之，未加酶的反應(yīng)速率最慢。對三條曲線處理因素的分析可判定，本題考查的是酶的高效性，同時也體現(xiàn)了酶與無機催化劑一樣，具有催化作用。答案：C10．下列A、B、C三圖表示酶濃度一定時，反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系，請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖A中，反應(yīng)物達到某一濃度時，反應(yīng)速率不再上升，其原因是______________________________________。(2)圖B中，b點對應(yīng)的溫度稱__________________________________。(3)圖C中，c點到d點的曲線急劇下降，其原因是_____________________________________。(4)將裝有酶與反應(yīng)物的甲、乙兩支試管分別放入12℃和75℃的水浴鍋中，20min后取出，轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)的反應(yīng)情況分別是：甲：______________，乙____________。解析：(1)反應(yīng)物濃度通過增加與酶的接觸面積，加快酶促反應(yīng)速率，圖A中曲線表明在反應(yīng)物濃度較低時，酶有剩余，隨反應(yīng)物濃度增加，反應(yīng)速率加快，當(dāng)所有酶分子全部參與催化反應(yīng)中后，再增加反應(yīng)物濃度，酶促反應(yīng)速率不再增加。(2)溫度通過影響酶的活性影響酶促反應(yīng)速率，圖B中曲線的b點酶活性最強，此點對應(yīng)的溫度是酶的最適溫度。(3)圖C中曲線的c點酶活性最強，此點對應(yīng)的pH是該酶的最適pH，超過最適pH，酶活性隨pH增大而減弱，因為過酸或過堿都會使酶分子結(jié)構(gòu)受到破壞，導(dǎo)致酶活性永久失活，不可再恢復(fù)。(4)高溫時酶分子結(jié)構(gòu)被破壞，酶活性永久性喪失，不可再恢復(fù)，低溫時，只是抑制了酶的活性，當(dāng)溫度升至最適溫度時，其活性恢復(fù)。所以甲試管中反應(yīng)速度加快，乙試管中反應(yīng)不能進行。答案：(1)受反應(yīng)液中酶濃度的限制(2)酶反應(yīng)的最適溫度(3)pH升高，酶活性下降(4)速度加快不反應(yīng)【等級考選學(xué)做】11．在甲、乙、丙三支試管中加入下列物質(zhì)并保溫一段時間后，有關(guān)分析錯誤的是()編號甲乙丙步驟12mL可溶性淀粉溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL可溶性淀粉溶液步驟21mL淀粉酶溶液1mL麥芽糖酶制劑0.5mL淀粉酶溶液0．5mL麥芽糖酶制劑步驟3適宜溫度下保溫至反應(yīng)完成A．溫度、pH在本實驗中均屬于無關(guān)變量B．加入碘液后，溶液變藍的只有乙試管C．加入斐林試劑后水浴加熱，溶液呈現(xiàn)磚紅色的是甲試管和丙試管D．加入雙縮脲試劑后，三支試管中的溶液均變藍色解析：本實驗中自變量是酶的種類，溫度、pH均屬于無關(guān)變量，A正確；甲丙兩試管中可溶性淀粉在淀粉酶的作用下水解了。由于酶的專一性，麥芽糖酶制劑不能催化淀粉的分解，因此加入碘液后，溶液變藍的只有乙試管，B正確；甲丙兩試管中可溶性淀粉在淀粉酶的作用下水解，產(chǎn)生還原性糖，加入斐林試劑后水浴加熱，溶液呈現(xiàn)磚紅色，C正確；三支試管中的酶的化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，加入雙縮脲試劑后，三支試管中的溶液均變紫色，D錯誤。答案：D12．將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入一容器內(nèi)，調(diào)整pH至2.0，保存于37℃的水浴鍋內(nèi)。過一段時間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是()A．唾液淀粉酶、淀粉、胃淀粉酶、水B．唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水D．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水解析：不同的酶具有不同的最適pH，唾液淀粉酶的最適pH約為7左右，胃蛋白酶的最適pH在2.0左右，酶在過酸或過堿條件下，都會永久性失活，不可恢復(fù)；根據(jù)題意可知，將混合液調(diào)至pH＝2.0時，唾液淀粉酶完全喪失活性，其本質(zhì)又是蛋白質(zhì)，因此在胃蛋白酶作用下，被分解成多肽，所以在溶液中最終會有淀粉、胃蛋白酶、多肽和水存在。答案：C13.如圖表示酶活性與溫度的關(guān)系，下列敘述正確的是()A．當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性下降B．當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升C．酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存D．酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴重解析：在最適宜的溫度條件下，酶的活性最高，溫度偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升。溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定；在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)，酶適于在低溫下保存。答案：B14．如圖甲表示麥芽糖酶催化麥芽糖水解的模型，圖乙表示在最適溫度下，麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．該模型能解釋酶的催化具有專一性，其中a代表麥芽糖酶B．限制f～g段上升的因素是酶的數(shù)量，故整個實驗中應(yīng)設(shè)置麥芽糖酶的量一定C．如果溫度升高或降低5℃，f點都將下移D．可用斐林試劑鑒定麥芽糖酶是否完成對麥芽糖的催化分解解析：酶在化學(xué)反應(yīng)前后本身的性狀和數(shù)量都不變，故a代表酶，再根據(jù)酶的專一性，分解麥芽糖的自然為麥芽糖酶，A正確；在一定的范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨反應(yīng)物量的增加而加快，當(dāng)反應(yīng)物量達到一定限度，反應(yīng)速率不再加快，f～g段不再上升的原因是受酶數(shù)量的限制，因此整個實驗中應(yīng)設(shè)置“麥芽糖酶的量一定”，B正確；在最適溫度下，酶活性最高，當(dāng)溫度偏高或偏低時，酶的活性都會降低。因此溫度升高或降低5℃，f點都將下移，C正確；斐林試劑是用來鑒定還原性糖的，麥芽糖及其分解后產(chǎn)生的葡萄糖均為還原性糖，D錯誤。答案：D15．圖中的新鮮土豆片與H2O2接觸后，產(chǎn)生的現(xiàn)象及推測錯誤的是()A．若有大量氣體產(chǎn)生，則可推測新鮮土豆片中含有過氧化氫酶B．若增加新鮮土豆片的數(shù)量，則量筒中產(chǎn)生氣體的速度加快C．一段時間后氣體量不再增加是因為土豆片的數(shù)量有限D(zhuǎn)．為保證實驗的嚴謹性，需要控制溫度等無關(guān)變量解析：土豆片中的過氧化氫酶能重復(fù)利用，只要有H2O2，反應(yīng)就能進行，氣體量不再增加的原因是H2O2已分解完。答案：C16.如圖表示某酶促反應(yīng)反應(yīng)物剩余量隨pH及溫度的變化曲線，下列敘述不正確的是()A．該酶的最適溫度是35℃左右B．隨著pH的升高，酶的活性先降低后增大C．隨著溫度的升高，酶的最適pH不變D．酶的活性受溫度和pH影響解析：從曲線圖分析可以知道，該酶的最適溫度是35℃，A正確；隨著pH的升高，酶的活性先增大后降低，B錯誤；溫度的變化不影響酶作用的最適pH；溫度升高，酶的活性先增大后降低，酶促反應(yīng)速率先加快后降低，但反應(yīng)物剩余量一直在減少，C正確；酶的活性受溫度和pH的影響，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低，D正確。答案：B17.影響酶催化反應(yīng)速率的因素有溫度、反應(yīng)物濃度、酶的濃度等。如圖表示在最適溫度下，某種酶的催化反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。有關(guān)說法正確的是()A．若在b點增加酶的濃度，反應(yīng)速率會減慢B．若在a點提高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率會加快C．若在c點增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率將加快D．若在a點增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率將加快解析：影響反應(yīng)速率的因素很多，有溫度、反應(yīng)物濃度、酶的濃度等。圖中所給出的影響因素為反應(yīng)物濃度，在b、c兩點時反應(yīng)物濃度較高，不再是反應(yīng)速率的限制因素，在c點時增加反應(yīng)物濃度不能提高反應(yīng)速率，但提高酶的濃度會使反應(yīng)速率提高；a點時底物濃度較低是限制因素，所以提高底物濃度會提高反應(yīng)速率。答案：D18．蜂蜜中富含維生素、氨基酸與蛋白質(zhì)、果糖與葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品質(zhì)的重要指標(biāo)。蜂蜜加工過程中，酶活性常常發(fā)生變化?？茖W(xué)家以新鮮椴樹蜂蜜為實驗材料，經(jīng)過不同加工條件處理后，在相同條件下檢測蜂蜜中的淀粉酶活性(淀粉酶活性以淀粉酶值表示，即1g蜂蜜中的淀粉酶在一定條件下可催化1%淀粉溶液的毫升數(shù))，結(jié)果如下表所示。請回答：(1)淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是________。淀粉酶只能水解淀粉，說明酶具有________。使用雙縮脲試劑________(填“可以”或“不可以”)準確檢測蜂蜜中淀粉酶的含量，理由是__________________________________________。(2)本實驗探究的是________對蜂蜜中淀粉酶活性的影響。(3)實驗結(jié)果表明，淀粉酶活性在________條件下會下降。(4)在測定淀粉酶值時，是將一定體積的、加工后的蜂蜜與淀粉溶液及其它試劑混合，在適宜條件下反應(yīng)一段時間后，根據(jù)淀粉的水解情況判定淀粉酶值。有人質(zhì)疑“實驗中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不穩(wěn)定而自發(fā)水解，不一定與蜂蜜中的淀粉酶有關(guān)?！贬槍Υ速|(zhì)疑，在測定淀粉酶值時，設(shè)計的對照組實驗為______________________________________________________________________________________________________________________。(5)國家標(biāo)準規(guī)定合格的蜂蜜產(chǎn)品淀粉酶值應(yīng)在8以上。根據(jù)上述實驗結(jié)果，提出加工蜂蜜的一條具體建議是____________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本題的表格表示以新鮮椴樹蜂蜜為實驗材料，經(jīng)過不同溫度加工處理不同時間后，在相同條件下檢測蜂蜜中的淀粉酶活性情況，由表格可知：隨溫度升高、加工時間延長，淀粉酶活性下降。(1)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，酶是生物催化劑，不參與化學(xué)反應(yīng)，只是起催化作用，所以反應(yīng)前后不發(fā)生改變，酶具有高效性和專一性。高溫或過酸過堿都會使酶的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失去活性。淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。淀粉酶只能水解淀粉，說明酶具有專一性。使用雙縮脲試劑不可以準確檢測蜂蜜中淀粉酶的含量，理由是蜂蜜中除淀粉酶外還含有其它蛋白質(zhì)(蜂蜜中還含有其它非酶類蛋白質(zhì))。(2)本實驗探究的是加工溫度和加工時間對蜂蜜中淀粉酶活性的影響。(3)實驗結(jié)果表明，淀粉酶活性在加工溫度較高、加工時間較長條件下會下降。(4)為排除“實驗中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不穩(wěn)定而自發(fā)水解，不一定與蜂蜜中的淀粉酶有關(guān)”的因素，在測定淀粉酶值時，設(shè)計的對照組實驗為用相同體積的蒸餾水替換反應(yīng)體系中的蜂蜜，再用相同的方法測定淀粉酶值。(5)合格的蜂蜜產(chǎn)品淀粉酶值應(yīng)在8以上，故加工蜂蜜的條件為：30℃、40℃條件下加工不超過3小時；50℃、60℃條件下加工不超過2小時；70℃條件下加工不超過1小時。答案：(1)蛋白質(zhì)專一性不可以蜂蜜中除淀粉酶外還含有其它蛋白質(zhì)(蜂蜜中還含有其它非酶類蛋白質(zhì))(2)加工溫度和加工時間(3)加工溫度較高、加工時間較長(4)用相同體積的蒸餾水替換反應(yīng)體系中的蜂蜜，再用相同的方法測定淀粉酶值(5)30℃、40℃條件下加工不超過3小時；50℃、60℃條件下加工不超過2小時；70℃條件下加工不超過1小時【素養(yǎng)養(yǎng)成練】19．某同學(xué)設(shè)計了如下實驗來比較過氧化氫在不同條件下的分解。實驗處理及結(jié)果如表格所示(“＋”的數(shù)目代表氣泡的多少)，請回答相關(guān)問題：試管底物量溫度催化劑種類氣泡產(chǎn)生量1號2mL常溫——2號2mL90℃—＋＋3號2mL常溫FeCl3溶液＋＋＋＋4號2mL常溫2滴新鮮肝臟研磨液＋＋＋＋＋＋＋＋(1)該實驗中，1～4號試管中，1號和4號試管對比可以說明_________________________________；3號和4號試管對比可以說明______________________。(2)與1號試管相比，2、3、4號試管出現(xiàn)了較多的氣泡，導(dǎo)致2號和3號試管反應(yīng)速率都增加的原理________(填“相同”或“不相同”)，導(dǎo)致3號和4號試管反應(yīng)速率都增加的原理________(填“相同”或“不相同”)。(3)3號試管與4號試管相比，4號試管產(chǎn)生的氣泡多，從活化能