生物酶洗衣粉酶的影響因素和實驗設(shè)計第14講高三一輪復(fù)習(xí)授課人：HOMEABOUTUSSERVICESCONTACT考情分析近五年考情考點(diǎn)2023海南、浙江酶的作用2024河北、浙江，2023天津、河北、廣東、2025全國、湖南，2025海南酶的本質(zhì)2023天津、遼寧、浙江、2022遼寧、北京、廣東、2021重慶酶促反應(yīng)的因素及實驗2024廣東、2023全國、湖南、重慶、2025福建酶的特性本節(jié)內(nèi)容考頻較高，題型以選擇、填空為主，考查內(nèi)容多結(jié)合細(xì)胞凋亡、基因突變、光合作用、神經(jīng)調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、細(xì)胞呼吸等內(nèi)容，?？疾閷嶒?，題目中多出現(xiàn)圖像。因此需要鍛煉學(xué)生的讀圖能力、實驗設(shè)計能力學(xué)習(xí)目標(biāo)1、科學(xué)思維：通過分析與酶有關(guān)的曲線，培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合分析生物學(xué)問題的思維習(xí)慣。2、科學(xué)探究：通過與酶有關(guān)的實驗設(shè)計與分析，培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力及對實驗方案的評價能力。3、社會責(zé)任：通過分析酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例，讓學(xué)生關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會發(fā)展。本節(jié)綱要01酶的本質(zhì)02酶的作用03酶的特性04影響酶促反應(yīng)速率的因素05酶的相關(guān)實驗四、影響酶促反應(yīng)速率的因素1、概念酶促反應(yīng)由酶催化的化學(xué)反應(yīng)酶促反應(yīng)速率單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的改變量酶促反應(yīng)速率酶活性溫度pH抑制劑激活劑底物濃度酶濃度等影響影響2、影響因素底物濃度和酶濃度通過影響底物與酶的接觸來影響反應(yīng)速率，不會影響酶活性(常考)四、影響酶促反應(yīng)速率的因素2、影響因素溫度a酶促反應(yīng)速率①pHb酶促反應(yīng)速率②酶濃度酶促反應(yīng)速率底物充足③④P點(diǎn)之后限制因素：

。OP段限制因素是

。底物濃度在底物充足、其他條件適宜的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成

相關(guān)。正酶濃度或酶活性牛刀小試酶促反應(yīng)產(chǎn)物濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系曲線酶反應(yīng)物右上

牛刀小試下圖表示的是在最適溫度下，反應(yīng)物濃度對酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。（1）如果在A點(diǎn)時溫度升高5℃，曲線發(fā)生的變化及原因（不要求作答）。只要求畫出變化后的曲線。（2）如果在B點(diǎn)時往反應(yīng)混合物中加入少量同樣的酶，曲線發(fā)生的變化及原因（不要求作答）。只要求畫出相應(yīng)的曲線。（2）如果A點(diǎn)時溫度升高5℃，曲線上升的幅度變小。因為圖中原曲線表示在最適溫度下反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度，反應(yīng)速率都會變慢。（3）該曲線表明，B點(diǎn)的反應(yīng)物的濃度足夠大，是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率的提高，這時加入少量的酶，會使反應(yīng)速率加快。四、影響酶促反應(yīng)速率的因素2、影響因素酶抑制劑底物酶抑制劑底物A.競爭性抑制劑：與底物競爭酶的活性位點(diǎn)抑制劑的結(jié)構(gòu)與酶的活性中心相似，當(dāng)抑制劑與酶結(jié)合時，就阻止了底物與酶結(jié)合，如果底物與酶結(jié)合也會阻止抑制劑與酶結(jié)合。⑤抑制劑增加底物可恢復(fù)四、影響酶促反應(yīng)速率的因素2、影響因素非競爭性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結(jié)合，與酶特定位置結(jié)合之后使活性中心的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使底物不能與酶結(jié)合⑤抑制劑酶底物抑制劑酶底物B.非競爭性抑制劑不能通過增加底物的濃度來抵消其抑制作用。四、影響酶促反應(yīng)速率的因素2、影響因素⑥激活劑：提高酶活性的物質(zhì)，稱為酶的激活劑。有些酶在有激活劑存在時才有活性或活性較高。大部分激活劑是無機(jī)鹽離子，K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cl-、I-等。如：Cl-

是α-淀粉酶的激活劑四、影響酶促反應(yīng)速率的因素①人發(fā)燒時不想吃東西，原因是

，食物在消化道中消化緩慢。②

，原因是唾液淀粉酶的最適pH為6.8，而胃液的pH為0.9～1.5。③將剛采摘的新鮮糯玉米立即放入85℃水中熱燙處理2min,可較好地保持甜味，其原因是

。高溫破壞將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶的活性體溫升高導(dǎo)致消化酶活性降低唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi)就會失活3、應(yīng)用1、【2023海南高考】某種酶的催化反應(yīng)速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A．該酶可耐受一定的高溫B．在t1時，該酶催化反應(yīng)速率隨溫度升高而增大C．不同溫度下，該酶達(dá)到最大催化反應(yīng)速率時所需時間不同D．相同溫度下，在不同反應(yīng)時間該酶的催化反應(yīng)速率不同牛刀小試D據(jù)圖可知，該酶在70℃條件下仍具有一定的活性，故該酶可以耐受一定的高溫，A正確;B、據(jù)圖可知，在t,時，酶促反應(yīng)速率隨溫度升高而增大，即反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系為40℃<<50℃<60℃<70℃，B正確;由題圖可知，在不同溫度下，該酶達(dá)到最大催化反應(yīng)速率(曲線變平緩)時所需時間不同，其中70℃達(dá)到該溫度下的最大反應(yīng)道C.率時間最短，C正確;D、相同溫度下，不同反應(yīng)時間內(nèi)該酶的反應(yīng)速率可能相同，如達(dá)到最大反應(yīng)速率(曲線平緩)之后的反應(yīng)速率相同，D錯誤故選D。2、【2022全國】某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成，可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件。某同學(xué)進(jìn)行了下列5組實驗（表中“+”表示有，“－”表示無）。根據(jù)實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是（）A．酶P必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性B．蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2+濃度升高而升高C．在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性D．在高濃度Mg2+條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性牛刀小試CA、第①組中，酶P在低濃度Mg2+條件，有產(chǎn)物生成，說明酶P在該條件下具有催化活性，A錯誤；BD、第③組和第⑤組對照，無關(guān)變量是底物和蛋白質(zhì)組分，自變量是Mg2+濃度，無論是高濃度Mg2+條件下還是低濃度Mg2+條件下，兩組均沒有產(chǎn)物生成，說明蛋白質(zhì)組分無催化活性，BD錯誤；C、第②組和第④組對照，說明在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性，C正確。實驗組①②③④⑤底物＋＋+++RNA組分＋＋-+-蛋白質(zhì)組分＋－+-+低濃度Mg2+＋＋+--高濃度Mg2+－--++產(chǎn)物+--+-3、【2023浙江高考】某同學(xué)研究某因素對酶活性的影響，實驗處理及結(jié)果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性喪失50%；己糖激酶溶液中加入過量底物后置于45℃水浴12min，酶活性僅喪失3%。該同學(xué)研究的因素是（）A．溫度 B．底物 C．反應(yīng)時間 D．酶量牛刀小試BA、由題干可知，兩組實驗的溫度都為45°℃，所以研究的因素不是溫度，A錯誤；B、由題干分析，己糖激酶溶液置于45°℃水浴12min，酶活性喪失50%；己糖激酶溶液中加入過量底物后置于45°℃水浴12min，酶活性僅喪失3%。這兩組實驗的不同條件在于是否加入底物。所以研究的因素是底物，B正確；

C、由題干可知，兩組實驗的反應(yīng)時間均為12min，所以研究的因素不是反應(yīng)時間，C錯誤；D、由題干可知，兩組實驗的酶量一致，所以研究的因素不是酶量，D錯誤。4、【2020北京高考】用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進(jìn)行分解H2O2的實驗，兩組實驗結(jié)果如圖。第1組曲線是在pH=7．0、20℃條件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶懸液的結(jié)果。與第1組相比，第2組實驗只做了一個改變。第2組實驗提高了（）A．懸液中酶的濃度 B．H2O2溶液的濃度C．反應(yīng)體系的溫度 D．反應(yīng)體系的pH牛刀小試BA、提高酶的濃度能夠提高速率，不能提高氧氣的量，A錯誤;B、提高H202溶液的濃度，就是提高底物濃度，產(chǎn)物的量增加，B正確;C、適度的提高溫度可以加快反應(yīng)速率，不能提高產(chǎn)物的量，C錯誤D、改變反應(yīng)體系的pH，可以改變反應(yīng)速率，不能提高產(chǎn)物的量，D錯誤。5、下圖為最適溫度下酶促反應(yīng)曲線，Km表示反應(yīng)速率為1/2Vmax時的底物濃度。競爭性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競爭性結(jié)合酶的活性部位；非競爭性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結(jié)合，從而使酶的活性部位功能喪失。下列分析正確的是A.適當(dāng)升高溫度，Vmax和Km均會增大B.加入非競爭性抑制劑，Vmax降低C.加入競爭性抑制劑，Km值降低D.Km值越大，酶與底物親和力越高牛刀小試B↓↑Km值越大，表示反應(yīng)速率達(dá)到1/2Vmax需要的底物越多，酶與底物的親和力越低。五、酶的相關(guān)實驗1、如何驗證酶具有專一性方案一酶相同，底物不同淀粉麥芽糖+斐林試劑磚紅色沉淀蔗糖

蔗糖+斐林試劑不出現(xiàn)磚紅色沉淀淀粉酶淀粉酶50-65°水浴50-65°水浴原理實驗中

(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，因為__________________________________________________蔗糖分子無論是否被水解都不會使碘液變色不能能證明酶有專一性五、酶的相關(guān)實驗1、如何驗證酶具有專一性方案二底物相同，酶不同淀粉麥芽糖+斐林試劑磚紅色沉淀淀粉

淀粉+斐林試劑不出現(xiàn)磚紅色沉淀淀粉酶蔗糖酶50-65°水浴50-65°水浴原理可以用斐林試劑或碘液檢測結(jié)論：淀粉酶能催化淀粉水解但因為沒有檢測淀粉酶能否催化其他物質(zhì)，所以不能證明淀粉酶有專一性五、酶的相關(guān)實驗1、如何驗證酶具有專一性步驟項目1234561加淀粉溶液2mL2mL2mL2加蔗糖溶液2mL2mL2mL3加淀粉酶1mL1mL4加蔗糖酶1mL1mL5保溫各自在60℃下保溫5min6加斐林試劑各加入2mL斐林試劑7沸水浴加熱沸水浴1min8觀察顏色無磚紅色無磚紅色有磚紅色無磚紅色無磚紅色有磚紅色淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解（34組）蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解（56組）

酶具有專一性。改進(jìn)實驗：五、酶的相關(guān)實驗2、探究溫度影響酶活性實驗實驗步驟一1號2號3號二各加入2mL淀粉溶液三0℃保溫60℃保溫100℃保溫四加入0℃保溫的淀粉酶2滴加入60℃保溫的淀粉酶2滴加入100℃保溫的淀粉酶2滴五在各自的溫度條件下反應(yīng)約5min六各加入兩滴碘液→振蕩實驗現(xiàn)象藍(lán)色不變藍(lán)藍(lán)色結(jié)論溫度對酶的活性有影響，溫度偏低或偏高都會降低酶活性思考：①為何不選斐林試劑鑒定？實驗要嚴(yán)格控制溫度，斐林試劑需加熱H2O2常溫常壓可分解，加熱分解更快②實驗底物可不可以選H2O2?先處理溫度，再混合，保證反應(yīng)從一開始就是預(yù)設(shè)溫度③實驗材料先處理溫度，還是先混合?五、酶的相關(guān)實驗3、探究PH影響酶活性實驗實驗步驟一1號2號3號二各加入肝臟研磨液2滴三加蒸餾水1mL等量的5%HCl等量的5%NaOH三各加入3%過氧化氫2mL四反應(yīng)約5min，記錄氣泡產(chǎn)生情況實驗現(xiàn)象較多氣泡幾乎無氣泡幾乎無氣泡結(jié)論過酸、過堿會影響酶的活性，適宜pH下酶的催化效率最高①為什么實驗不選用淀粉和淀粉酶而選H2O2和肝臟研磨液？②能不能用斐林試劑做指示劑？③先往試管加入酶溶液還是底物?酸性條件下淀粉會分解不能，因為鹽酸會和斐林試劑反應(yīng)，使斐林試劑失去作用先加入酶溶液，固定好酶的活性，再加底物6、【2022·大同市高三模擬】絲瓜果肉中鄰苯二酚等酚類物質(zhì)在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物質(zhì)，褐色物質(zhì)在410nm可見光下有較高的吸光值(OD值)，且褐色物質(zhì)越多，OD值越高。經(jīng)測定PPO的最適pH為5.5?？茖W(xué)家利用絲瓜果肉的PPO粗提液、鄰苯二酚、必需的儀器等探究溫度對PPO活性的影響，實驗結(jié)果如下圖。下列說法正確的是A.實驗過程中應(yīng)將酶和底物混合后在相應(yīng)溫度下保溫B.應(yīng)使用pH為5.5的緩沖液配制PPO提取液和鄰苯二酚溶液C.絲瓜果肉PPO粗提液的制備和保存應(yīng)在35℃條件下進(jìn)行D.可在35～40℃間設(shè)置溫度梯度實驗以更精確測定PPO