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2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第8講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶講義 　1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)　2.實(shí)驗(yàn)：探究影響酶活性的因素 [學(xué)生用書P51] 一、酶的作用與本質(zhì) 1．酶催化作用的原理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 2．酶的概念 　加熱能提高化學(xué)反應(yīng)速度，其作用機(jī)理與酶相同嗎？ 提示：不同。加熱能提高反應(yīng)物分子的能量，不能降低反應(yīng)的活化能。 3．酶本質(zhì)的探索[連一連] 二、酶的特性 1．高效性：催化效率約是無機(jī)催化劑的107～1013倍。 2．專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。 3．作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。 　酶的來源與特性 活細(xì)胞內(nèi)來合成，降低化能是本領(lǐng)， 高效專一需溫和，催化反應(yīng)屬它行。 1．(必修1 P80圖5—2改編)如圖中曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)b段表示在無催化劑的條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能 B．若將酶改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則a的高度將降低 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?yàn)樽钸m酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，a的高度將降低 答案：A 2．(必修1 P86基礎(chǔ)題T3改編)下圖為酶催化反應(yīng)的過程示意圖，以數(shù)字編號(hào)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(hào)是(　　) A．①　　　　　　　　 B．② C．③ D．④ 答案：A 3．思維診斷 (1)判斷下列關(guān)于酶的作用和本質(zhì)的敘述 ①酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。() ②(xx啟東中學(xué)期末T11D)酶都能被蛋白酶水解而失去活性。() ③酶在催化反應(yīng)前后，其分子結(jié)構(gòu)不變。(√) ④酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率。() (2)判斷下列有關(guān)酶的特性的敘述 ①(xx青島市統(tǒng)考T20A)在測定唾液淀粉酶活性時(shí)，將溶液pH由3提升到6的過程中，該酶的活性將不斷上升。() ②(xx高考山東卷T4D)探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫。() ③酶活性的變化與酶所處環(huán)境的改變無關(guān)。() ④用含蛋白酶的洗衣粉去除油漬，效果比其他類型加酶洗衣粉好。() ⑤高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性。() ⑥酶活性最高時(shí)的溫度不適合酶的保存。(√) 考點(diǎn)一　探究酶的本質(zhì)及作用機(jī)理[學(xué)生用書P52] 1．酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)、功能 內(nèi)容 解釋 產(chǎn)生部位 一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞除外)一定能產(chǎn)生，可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外(或體外)發(fā)揮作用 酶的本質(zhì) 大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA 合成原料：氨基酸或核糖核苷酸 酶的功能 催化 反應(yīng)前后酶量和化學(xué)性質(zhì)不變 種類 按存在部位分 胞內(nèi)酶：合成后在細(xì)胞內(nèi)起作用，如有氧呼吸酶 胞外酶：合成后分泌到細(xì)胞外起作用，如消化酶 按功能分 水解酶：在物質(zhì)水解時(shí)起催化作用 合成酶：在物質(zhì)合成時(shí)起催化作用 2.酶的作用機(jī)理 酶和其他催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，分析如下： (1)圖中ac和bc段分別表示無催化劑和酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能。 (2)若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供活化能。 某生物學(xué)家用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。據(jù)所給信息結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析回答以下問題： (1)核糖體由________________構(gòu)成，用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)后，剩余的物質(zhì)是________。 (2)題中信息可推知核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是________，而不是蛋白酶。 (3)蛋白酶是由活細(xì)胞合成的具有催化作用的有機(jī)物，用________試劑進(jìn)行檢測可以呈現(xiàn)紫色反應(yīng)。 (4)在一定溫度范圍內(nèi)，溫度降低，酶活性降低，而酶促反應(yīng)的活化能________(會(huì)或不會(huì))降低。 [答案]　(1)蛋白質(zhì)和RNA　RNA　(2)RNA　(3)雙縮脲 (4)不會(huì) 1．酶的催化作用實(shí)驗(yàn)探究 對(duì)照組：反應(yīng)物＋清水反應(yīng)物不被分解； 實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物＋等量的相應(yīng)酶溶液反應(yīng)物被分解。 2．用“試劑檢測法”鑒定酶的本質(zhì) (1)實(shí)驗(yàn)原理和方法 (2)設(shè)計(jì)方案 項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 材料 待測酶溶液 已知蛋白液(等量) 試劑 分別加入等量的雙縮脲試劑 現(xiàn)象 是否呈現(xiàn)紫色 呈現(xiàn)紫色 結(jié)論 呈現(xiàn)紫色說明該酶為蛋白質(zhì)類，否則該酶不屬于蛋白質(zhì)類 同理，也可利用吡羅紅能使RNA呈紅色來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶是RNA。 1．關(guān)于酶的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中 B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu) C．酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度 D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物 解析：選B。無論細(xì)胞分化到什么程度，某些基本的物質(zhì)和能量代謝是所有細(xì)胞共有的，如DNA的轉(zhuǎn)錄、翻譯等，這些反應(yīng)中涉及的酶就是分化程度不同的細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞除外)中所共有的酶，如RNA聚合酶等，故A項(xiàng)正確。酶的催化作用需要一個(gè)適宜的溫度，如果低于這個(gè)溫度，會(huì)使分子運(yùn)動(dòng)減弱，反應(yīng)速度降低，表現(xiàn)為酶活性降低，但并沒有改變酶的空間結(jié)構(gòu)，是一種可逆的過程，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。酶在生化反應(yīng)中起著催化劑的作用，其作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，提高了反應(yīng)速度，故C項(xiàng)正確。絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，酶在一些化學(xué)反應(yīng)中可作為催化劑，而在另一些化學(xué)反應(yīng)中，則可能作為底物被相關(guān)蛋白酶分解，故D項(xiàng)正確。 2．(xx高考海南卷，15,2分)關(guān)于人體內(nèi)激素和酶的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．激素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì) B．酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 C．高效性是酶的重要特性之一 D．激素與靶細(xì)胞結(jié)合可影響細(xì)胞的代謝 解析：選A。本題考查激素和酶的相關(guān)知識(shí)。激素的化學(xué)本質(zhì)并非都是蛋白質(zhì)，如性激素為固醇類，A錯(cuò)誤；酶催化作用的實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，B正確；酶具有高效性、專一性等重要特性，C正確；激素具有調(diào)節(jié)作用，激素與靶細(xì)胞結(jié)合后，可以調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的代謝，D正確。 酶與動(dòng)物激素的比較 項(xiàng)目 酶 動(dòng)物激素 來源及作用場所 活細(xì)胞產(chǎn)生；細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外 專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細(xì)胞產(chǎn)生；細(xì)胞外發(fā)揮作用 化學(xué)本質(zhì) 多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA 固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等 生理功能 催化作用 調(diào)節(jié)作用 共性 在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少 考點(diǎn)二　以曲線圖為載體，考查酶的特性及相應(yīng)曲線模式圖的分析 [學(xué)生用書P53] 1．高效性 (1)與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。 (2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 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(duì)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．酶的作用需要適宜的溫度和pH 在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。 4．底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響 (1)圖甲：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。 (2)圖乙：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。 用某種酶進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答以下問題： (1)由圖1可知加入某種酶后，蔗糖不分解，而麥芽糖被分解。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明酶具有________。 (2)由圖2可知該酶最適pH為____，則說明該酶________(一定，不一定)不是胃蛋白酶。 (3)圖3說明該酶的最適溫度________(確定、不確定)。20 ℃、30 ℃和40 ℃三種溫度條件中，________溫度條件下該反應(yīng)速率最快。 (4)由圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知________是該酶的激活劑。該實(shí)驗(yàn)的自變量為________________。 [答案]　(1)專一性　(2)7　一定　(3)不確定　30 ℃　(4)Cl－　不同種類的離子和底物濃度 1．與酶活性相關(guān)的問題分析 (1)溫度和pH是通過影響酶活性而影響酶促反應(yīng)速率的。 (2)底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸面積而影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。 (3)分析與酶有關(guān)的曲線時(shí)首先要弄清橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)表示的意義，其次再分析影響該曲線的因素有幾個(gè)，一般情況下，曲線未達(dá)到飽和時(shí)，影響因素是橫坐標(biāo)的因素，達(dá)到飽和穩(wěn)定狀態(tài)后，限制因素是除橫坐標(biāo)因素之外的其他因素。 2．多種因素對(duì)酶促反應(yīng)的影響 (1)分析圖甲可知：反應(yīng)溶液中溫度變化不影響酶的最適pH。 (2)分析圖乙可知：反應(yīng)溶液中酸堿度的變化不影響酶的最適溫度。 　　　　　　以模式圖、曲線圖形式考查酶的特性 1．(xx湖南株洲月考)在3根試管中均加入等量的5%的過氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、鮮豬肝研磨液、唾液，一段時(shí)間內(nèi)測得底物含量變化如圖。則對(duì)圖的表述正確的是(　　) ①曲線B表示二氧化錳的催化作用，A與B的對(duì)照反映了無機(jī)催化劑的專一性特點(diǎn) ②曲線C表示豬肝中過氧化氫酶的催化作用，A與C對(duì)照反映了酶的專一性特點(diǎn) ③曲線C與B的對(duì)照可以說明酶的高效性 ④曲線A不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶底復(fù)合物 A．①②　　　　　　　　 B．③④ C．①②④ D．②③④ 解析：選D。A為唾液的催化作用，B為二氧化錳的催化作用，A與B的對(duì)照不能反映無機(jī)催化劑的專一性特點(diǎn)，①錯(cuò)誤；A為唾液的催化作用，C為豬肝中過氧化氫酶的催化作用，唾液中的唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解，過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，A與C對(duì)照反映了酶的專一性特點(diǎn)，②正確；B為二氧化錳的催化作用，C為豬肝中過氧化氫酶的催化作用，與無機(jī)催化劑相比，酶具有高效性，③正確；A為唾液中的唾液淀粉酶的催化作用，由于唾液淀粉酶與該底物不能形成酶底復(fù)合物，底物的量沒有減少，④正確。 2. (xx江西吉安期中)為了研究溫度對(duì)酶活性的影響，某同學(xué)在試管中加入了某反應(yīng)底物和相對(duì)應(yīng)的酶，環(huán)境及其試管中物質(zhì)的溫度都保持在10 ℃，利用右圖所示裝置對(duì)試管進(jìn)行緩慢加熱，使溫度緩慢上升。根據(jù)此實(shí)驗(yàn)該同學(xué)畫出了下面四個(gè)曲線圖，其中錯(cuò)誤的是(　　) 解析：選C。在實(shí)驗(yàn)過程中隨著溫度的升高，酶的活性先升高再下降，最后活性喪失，反應(yīng)速率與酶活性的變化基本相同。生成物的積累量會(huì)逐漸增加，當(dāng)酶失活時(shí)達(dá)到最大值；反應(yīng)底物的剩余量則會(huì)逐漸減少，當(dāng)酶失活時(shí)達(dá)到最小值。 　　　　　　酶特性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 3．(xx北京海淀區(qū)第二次練習(xí))為了證明酶的作用具有專一性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下5組實(shí)驗(yàn)，分別選擇一定的試劑進(jìn)行檢測，合理的實(shí)驗(yàn)方案是(　　) 組別 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反應(yīng)物 蛋白質(zhì) 淀粉 蛋白質(zhì) 淀粉 麥芽糖 A.①和③對(duì)比，用雙縮脲試劑檢測 B．②和④對(duì)比，用碘液檢測 C．④和⑤對(duì)比，用斐林試劑檢測 D．③和④對(duì)比，用斐林試劑檢測 解析：選B。由于蛋白酶本身是蛋白質(zhì)，遇雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色，不能斷定蛋白質(zhì)是否被分解，A錯(cuò)誤；淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，用碘液檢測，顏色反應(yīng)不同，B正確；淀粉是非還原糖，在淀粉酶的作用下分解生成還原糖，麥芽糖是還原糖，用斐林試劑不能判斷麥芽糖是否分解，C錯(cuò)誤；斐林試劑不能判斷蛋白質(zhì)是否分解，D錯(cuò)誤。 4．(xx山東泰安市期末)為驗(yàn)證酶的高效性，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，以下描述正確的是(　　) A．加氯化鐵的試管必須加熱處理 B．兩試管加入催化劑的分子數(shù)相同 C．兩試管加入過氧化氫量不同 D．反應(yīng)完成后，兩試管中產(chǎn)物數(shù)量相同 解析：選D。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)遵循單一變量原則，若對(duì)加氯化鐵的試管進(jìn)行加熱處理，則實(shí)驗(yàn)存在兩個(gè)自變量。兩試管中，應(yīng)加入等質(zhì)量的催化劑，故加入無機(jī)催化劑氯化鐵的分子數(shù)遠(yuǎn)多于加入生物催化劑過氧化氫酶的分子數(shù)。兩試管中的過氧化氫量屬于無關(guān)變量，應(yīng)保持相同。兩試管中的過氧化氫量相同，反應(yīng)完成后，兩試管中產(chǎn)物數(shù)量相同。 1．酶的專一性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) (1)方案一：用同一種酶催化兩種不同的底物 (2)方案二：用兩種不同的酶催化同一種底物 以上兩種實(shí)驗(yàn)方案都用斐林試劑鑒定。 2．酶的高效性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 (2)實(shí)驗(yàn)中的單一變量：催化劑種類。 考點(diǎn)三　探究影響酶活性的因素[學(xué)生用書P54] 1．溫度對(duì)酶活性的影響 (1)原理解讀 ②溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 (3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序 　　　淀粉　　　　淀粉酶 ↓ ↓　　　　　　　　　 各自在所控制的溫度下處理一段時(shí)間 　　　　　↓ 淀粉與相應(yīng)溫度的淀粉酶混合 　　　　　↓ 在各自所控制的溫度下保溫一段時(shí)間 　　　　　↓ 滴加碘液，觀察顏色變化 (4)注意事項(xiàng) ①本實(shí)驗(yàn)不宜選用過氧化氫酶催化過氧化氫分解，因?yàn)檫^氧化氫酶催化的底物過氧化氫在加熱的條件下分解也會(huì)加快。 ②在溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，只能運(yùn)用碘液檢測底物，不能利用斐林試劑檢驗(yàn)產(chǎn)物的生成，因?yàn)槔渺沉衷噭z測時(shí)需水浴加熱到50～65 ℃，導(dǎo)致低溫下的實(shí)驗(yàn)組由于溫度變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 2．pH對(duì)酶活性的影響 (1)原理解讀 ①H2O2H2O＋O2。 ②pH影響酶的活性，從而影響O2的生成量，可用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗(yàn)O2生成量的多少。 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) O2的產(chǎn)生速率 3．注意事項(xiàng) (1)在探究酶活性的最適溫度時(shí)，需要把兩者先分別放在各自所需溫度下保溫一段時(shí)間。 (2)在探究酶活性的最適pH時(shí)，需先將酶置于不同環(huán)境條件下，然后再加入反應(yīng)物，如可溶性淀粉液，切記不能在加入酶后，先加入反應(yīng)物，再加入鹽酸或氫氧化鈉。 下面的表格分別是某興趣小組探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)步驟和探究過氧化氫酶作用的最適pH的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。據(jù)此回答下列問題： 探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)一) 實(shí)驗(yàn)步驟 分組 甲組 乙組 丙組 ①淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL ②可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL ③控制溫度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃ ④將新鮮淀粉酶溶液與可溶性淀粉溶液混合后分別恒溫 ⑤測定單位時(shí)間內(nèi)淀粉的________ 注：淀粉酶的最適溫度是60 ℃。 探究過氧化氫酶作用的最適pH的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)二) 組別 A組 B組 C組 D組 E組 pH 5 6 7 8 9 H2O2溶液完全分解所需時(shí)間(秒) 300 180 90 192 284 (1)pH在實(shí)驗(yàn)一中屬于________變量，而在實(shí)驗(yàn)二中屬于________變量。 (2)實(shí)驗(yàn)一中的對(duì)照組為________組。 (3)實(shí)驗(yàn)一的①②③步驟為錯(cuò)誤操作，正確的操作應(yīng)該是________。第⑤步最好選用________(試劑)測定單位時(shí)間內(nèi)________。 (4)如將實(shí)驗(yàn)一的新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液，你認(rèn)為是否科學(xué)？________，為什么？________________________________________________________________________。 (5)分析實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果，可得到的結(jié)論是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 在該預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為________之間設(shè)置梯度。 (6)該組同學(xué)還做了反應(yīng)速率與底物濃度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。如圖坐標(biāo)中已根據(jù)實(shí)驗(yàn)二結(jié)果畫出D組中底物濃度與反應(yīng)速率的曲線，請(qǐng)你在該坐標(biāo)圖中畫出C組中底物濃度與反應(yīng)速率的曲線。 [解析]　(1)實(shí)驗(yàn)一探究的是溫度對(duì)酶活性的影響，因此自變量是溫度，因變量是酶活性，pH屬于無關(guān)變量；而實(shí)驗(yàn)二是探究過氧化氫酶作用的最適pH，自變量是pH。(2)探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，已知60 ℃是淀粉酶作用的最適溫度。因此乙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是另外兩組的參照，故為對(duì)照組。(3)探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先使酶和底物分別達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，然后再將底物和酶混合進(jìn)行反應(yīng)，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，實(shí)驗(yàn)一的①②③步驟為錯(cuò)誤操作。淀粉遇碘液變藍(lán)，因此實(shí)驗(yàn)一的第⑤步最好選用碘液測定單位時(shí)間內(nèi)淀粉的剩余量，單位時(shí)間內(nèi)淀粉的剩余量越多，說明酶活性越低。不用斐林試劑測定單位時(shí)間內(nèi)生成物的量，因?yàn)殪沉衷噭┬杓訜岵拍芘c還原糖發(fā)生顯色反應(yīng)，而加熱會(huì)影響自變量——溫度，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)溫度會(huì)直接影響H2O2的分解，因此實(shí)驗(yàn)一的新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能換為新鮮肝臟研磨液和H2O2溶液。(5)由實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果可知：在pH為5～7的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為7～9的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低。在該預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步探究該過氧化氫酶的最適pH，可在pH為6～8之間設(shè)置梯度。(6)C組中酶活性比D組中酶活性高，據(jù)此可畫出C組中底物濃度與反應(yīng)速率的曲線。 [答案]　(1)無關(guān)　自　(2)乙　(3)使新鮮淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分別達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后再混合(其他合理答案也可)　碘液　淀粉的剩余量　(4)不科學(xué)　因?yàn)闇囟葧?huì)直接影響H2O2的分解　(5)該過氧化氫酶的最適pH約為7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH為5～7的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性升高，在pH為7～9的范圍內(nèi)隨pH的升高該過氧化氫酶活性降低)　6～8 (6) 環(huán)境因素對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)策略 (1)設(shè)計(jì)思路：采取對(duì)比的手段，將待探究的環(huán)境因素施加到實(shí)驗(yàn)組上，將其與對(duì)照組比較，觀察酶促反應(yīng)速率的變化，就可確定該環(huán)境因素對(duì)酶活性的影響。 (2)設(shè)計(jì)方案 項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 材料 等量的同一種底物和等量的同種酶 試劑 待測的自變量 蒸餾水或其他無關(guān)變量 現(xiàn)象 反應(yīng)速率快或慢 正常的反應(yīng)速率 結(jié)論 反應(yīng)速率快→對(duì)酶活性有促進(jìn)作用；反應(yīng)速率慢→對(duì)酶活性有抑制作用；反應(yīng)速率沒有變化→無影響 (3)設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，應(yīng)注意 ①根據(jù)試題要求，確定單一變量，依據(jù)實(shí)驗(yàn)變量進(jìn)行合理分組。 ②根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀測手段。 ③除單一變量外，確保其他實(shí)驗(yàn)條件相同且適宜。 ④合理確定操作程序，確保程序合理、表達(dá)準(zhǔn)確。 　　　　　　以探究設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的形式，考查影響 酶活性的因素 1．下表為某同學(xué)探究影響酶活性因素的一組實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)不能說明的是(　　) 甲 乙 丙 1 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的蔗糖溶液2 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的蔗糖溶液2 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的蔗糖溶液2 mL 2 蒸餾水1 mL 酵母提取液1 mL 稀釋唾液1 mL 3 37 ℃恒溫水浴，保溫10 min 4 斐林試劑1 mL 5 50～65 ℃溫水中加熱2 min 結(jié)果 藍(lán)色 磚紅色 藍(lán)色 A.酵母提取液含有蔗糖酶　　 B．酶具有專一性 C．蔗糖不是還原糖 D．高溫使酶失活 解析：選D。蔗糖在有關(guān)酶的作用下分解生成還原糖，還原糖與斐林試劑在水浴加熱的情況下，能生成磚紅色沉淀。根據(jù)乙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，酵母提取液含有蔗糖酶，A正確；乙組酵母提取液含有蔗糖酶，丙組稀釋的唾液中含有淀粉酶，乙組和丙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，能說明酶具有專一性，B正確；根據(jù)甲組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知蔗糖不是還原糖，C正確；實(shí)驗(yàn)在37 ℃恒溫水浴中保溫10 min，蔗糖已充分反應(yīng)，50～65 ℃是斐林試劑鑒定還原糖的條件，因此不能得出高溫使酶失活的結(jié)論，D錯(cuò)誤。 2．(課標(biāo)卷經(jīng)典真題)某同學(xué)為了探究pH對(duì)人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟： ①在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉溶液1 mL，搖勻。 ②各試管中分別加入適宜濃度的唾液稀釋液1 mL，搖勻。 ③將5支試管放入70 ℃恒溫水浴中，保溫時(shí)間相同且合適。 ④取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。 ⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。 上述實(shí)驗(yàn)步驟中有2處錯(cuò)誤，請(qǐng)更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù))，以便實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。 (1)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本題探究的是pH對(duì)酶活性的影響，因此pH是自變量，酶活性是因變量，溫度是無關(guān)變量，但溫度必須適宜，人唾液淀粉酶的最適溫度為37 ℃左右，70 ℃時(shí)會(huì)導(dǎo)致酶失活。斐林試劑由甲液NaOH和乙液CuSO4等量混合而成，且使用時(shí)必須加熱，如不加熱，則任何一組都不會(huì)發(fā)生顏色反應(yīng)。 答案：(1)③中70 ℃應(yīng)改為37 ℃。因?yàn)槿送僖旱矸勖缸饔玫淖钸m溫度為37 ℃左右 (2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在50～65 ℃水浴中一段時(shí)間。因?yàn)樵诟邷貤l件下斐林試劑與還原糖發(fā)生顏色反應(yīng)。 以拓展實(shí)驗(yàn)的形式考查影響酶活性的因素 3．(xx安徽模擬)下表是探究溫度對(duì)纖維素酶活性影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果： 試管 ① ② ③ 纖維素懸液(mL) 2 2 2 纖維素酶液(mL) 1 1 1 反應(yīng)溫度(℃) 30 40 50 斐林試劑(mL) 2 2 2 磚紅色深淺 ＋＋ ＋＋＋ ＋ 注：“＋”的多少代表顏色深淺。 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，以下說法不正確的是(　　) A．該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度 B．該實(shí)驗(yàn)檢測的因變量是還原糖的生成量 C．纖維素被水解成了還原糖 D．該纖維素酶的最適溫度為40 ℃ 解析：選D。由表格數(shù)據(jù)可以看出，溫度設(shè)置只有3個(gè)不同溫度，無法判斷該纖維素酶的最適溫度。 4．(xx皖北十二校聯(lián)考)低溫迫使植物細(xì)胞產(chǎn)生大量對(duì)細(xì)胞有害的過氧化產(chǎn)物，如脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物(MDA)。超氧化物歧化酶(SOD)能夠消除過氧化產(chǎn)物，從而增強(qiáng)植物的抗冷性。研究人員進(jìn)行了“水楊酸對(duì)水稻幼苗抗冷性的影響”的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果如表所示。請(qǐng)回答下列問題： 組別 處理 培養(yǎng)溫度 SOD活性[U/(gmin)] 1 25 ℃的蒸餾水澆灌 25 ℃ 7.3 2 ① ② 9.4 3 5 ℃的0.5 mmol/L水楊酸澆灌 5 ℃ 10.3 4 5 ℃的1.0 mmol/L水楊酸澆灌 5 ℃ 11.6 5 5 ℃的1.5 mmol/L水楊酸澆灌 5 ℃ 13.6 6 5 ℃的2.0 mmol/L水楊酸澆灌 5 ℃ 8.5 7 5 ℃的2.5 mmol/L水楊酸澆灌 5 ℃ 7.9 8 5 ℃的3.0 mmol/L水楊酸澆灌 5 ℃ 6.5 (1)表中①是____________________，②是__________。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)每組取50株水稻幼苗，而不是1株，目的是________________________________。 (2)本實(shí)驗(yàn)需要控制的無關(guān)變量有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(至少寫兩點(diǎn))。 (3)組別1和2對(duì)照可得結(jié)論是________________________________________________________________________ __________________________。組別2～8可得到的結(jié)論是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 在5 ℃條件下，2.0 mmol/L的水楊酸對(duì)水稻幼苗抗冷性的影響是________(填“增強(qiáng)”或“減弱”)。 (4)請(qǐng)根據(jù)5 ℃條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果完成水楊酸濃度與SOD活性關(guān)系的坐標(biāo)折線圖。 解析：(1)2組與3～8組之間應(yīng)形成對(duì)照，根據(jù)單因子變量原則，表中①應(yīng)為5 ℃的蒸餾水澆灌、②是5 ℃。實(shí)驗(yàn)對(duì)象多可避免偶然性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。(2)除自變量以外，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的變量均為無關(guān)變量，比如蒸餾水和水楊酸的澆灌量、培養(yǎng)時(shí)間、幼苗發(fā)育情況等。(3)組別1與2之間的變量為溫度，且低溫時(shí)SOD活性較大，說明環(huán)境溫度降低時(shí)，水稻幼苗自身可增強(qiáng)抗冷性。分析2～8組SOD活性可知，在一定范圍內(nèi)隨著水楊酸溶液濃度的增加，水稻的抗冷性增強(qiáng)，當(dāng)水楊酸濃度增加到一定濃度時(shí)，水稻的抗冷性開始減弱。與2組比較可知，在5 ℃條件下，2.0 mmol/L的水楊酸對(duì)水稻幼苗抗冷性的影響是減弱。 答案：(1)5 ℃的蒸餾水澆灌　5 ℃　避免偶然性，減少誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確 (2)蒸餾水和水楊酸的澆灌量、光照強(qiáng)度、培養(yǎng)時(shí)間、幼苗的發(fā)育情況等 (3)環(huán)境溫度降低時(shí)，水稻幼苗自身可增強(qiáng)抗冷性　在一定范圍內(nèi)隨水楊酸溶液濃度的增加，水稻幼苗的抗冷性增強(qiáng)；當(dāng)水楊酸溶液濃度增加到一定程度時(shí)，水稻幼苗的抗冷性開始減弱(或水楊酸對(duì)水稻幼苗的抗冷性的影響具有兩重性、濃度為1.5 mmol/L左右的水楊酸溶液增強(qiáng)水稻幼苗抗冷性的效果最好)　減弱 (4)如圖 [學(xué)生用書P57] [核心體系構(gòu)建] [填充]　①蛋白質(zhì)?、赗NA?、蹖Ｒ恍浴、芨咝浴、葑饔脳l件較溫和?、藿档突罨? [規(guī)范答題必備] 1．酶的本質(zhì)：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。 2．酶的作用及作用機(jī)理 (1)作用：催化作用。 (2)作用機(jī)理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 3．酶的3個(gè)特性 (1)高效性。(2)專一性。(3)作用條件較溫和。 [學(xué)生用書P57] 1．(xx高考海南卷)關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA B．脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2 C．蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類 D．纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁 解析：選D。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，A正確；脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2，B正確；蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類，C正確；細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖，纖維素酶不能降解細(xì)菌細(xì)胞壁，D錯(cuò)誤。 2．(xx高考福建卷)用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是(　　) A．蛋白酶　　　　　　　　 B．RNA聚合酶 C．RNA D．逆轉(zhuǎn)錄酶 解析：選C。A項(xiàng)，蛋白酶在蛋白質(zhì)水解成多肽的過程中起催化作用。B項(xiàng)，RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄的過程中起催化作用。C項(xiàng)，自然界中的酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。核糖體是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，用蛋白酶將其蛋白質(zhì)除去后，處理后的核糖體仍可催化氨基酸發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，說明起催化作用的成分是RNA。D項(xiàng)，逆轉(zhuǎn)錄酶在逆轉(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)過程中起催化作用。 3．(xx安徽六校聯(lián)考)如圖為酶與底物結(jié)合示意圖，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．酶的形狀在催化過程中會(huì)發(fā)生改變 B．底物與酶特定部位的結(jié)合具有專一性 C．此圖可表示1分子蔗糖經(jīng)酶催化后產(chǎn)生2分子葡萄糖的過程 D．圖示過程能夠保證酶保持較高的催化活性 解析：選C。1分子蔗糖經(jīng)酶催化后產(chǎn)生1分子葡萄糖和1分子果糖，C錯(cuò)誤。 4．啤酒生產(chǎn)時(shí)，麥芽中多酚氧化酶(PPO)的作用會(huì)降低啤酒質(zhì)量，因此，制備麥芽的過程中需降低其活性。如圖為不同pH和溫度對(duì)PPO活性影響的曲線。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．PPO能催化多酚類物質(zhì)的生化反應(yīng) B．相同溫度時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)pH為7.8的環(huán)境下酶促反應(yīng)產(chǎn)物比pH為8.4時(shí)的少 C．在制備麥芽的過程中應(yīng)將反應(yīng)條件控制在溫度80 ℃、pH 8.4 D．高于90 ℃，若PPO發(fā)生熱變性，一定溫度范圍內(nèi)溫度越高變性越快 解析：選C。本題考查與酶特性有關(guān)的曲線分析。PPO為多酚氧化酶，根據(jù)酶的專一性，可推知PPO能催化多酚類物質(zhì)的生化反應(yīng)。根據(jù)圖示，在相同溫度下，pH為8.4的條件下PPO活性最高，故pH為7.8的環(huán)境下，相同時(shí)間內(nèi)酶促反應(yīng)產(chǎn)物比pH為8.4時(shí)的少。由于麥芽中PPO的催化作用會(huì)降低啤酒質(zhì)量，故制備麥芽的過程中PPO活性越低越好。若PPO發(fā)生熱變性，則在高于90 ℃時(shí)，一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高PPO變性越來越快。 5．(xx江西臨川一中月考)下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，正確的是(　　) A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗(yàn)證酶的專一性 B．利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響 C．利用過氧化氫、鮮肝勻漿和二氧化錳溶液研究酶的高效性 D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響 解析：選C。A項(xiàng)中驗(yàn)證酶的專一性實(shí)驗(yàn)只能選擇斐林試劑作為鑒定試劑，而不能用碘液，A錯(cuò)誤；過氧化氫隨溫度的升高分解速度加快，故不能利用過氧化氫來探究溫度對(duì)酶活性的影響，B錯(cuò)誤；鮮肝勻漿含有過氧化氫酶，過氧化氫在不同的催化劑作用下分解的速率不同，C正確；胃蛋白酶的最適pH為1.5，因此所設(shè)置的pH應(yīng)有一個(gè)低于最適pH、一個(gè)高于最適pH和一個(gè)最適pH的，D錯(cuò)誤。 6．(xx高考重慶卷)小麥的穗發(fā)芽影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當(dāng)?shù)匕琢Ｐ←?。為探究淀粉酶活性與穗發(fā)芽率的關(guān)系，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 (1)取穗發(fā)芽時(shí)間相同、質(zhì)量相等的紅、白粒小麥種子，分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在適宜條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分組、步驟及結(jié)果如下： 　　　分組 步驟　　 紅粒管 白粒管 對(duì)照管 ① 加樣 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C ② 加緩沖液(mL) 1 1 1 ③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1 ④ 37 ℃保溫適當(dāng)時(shí)間，終止酶促反應(yīng)，冷卻至常溫，加適量碘液顯色 顯色結(jié)果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋＋ 注：“＋”數(shù)目越多表示藍(lán)色越深。 步驟①中加入的C是____________，步驟②中加緩沖液的目的是________。顯色結(jié)果表明：淀粉酶活性較低的品種是________；據(jù)此推測：淀粉酶活性越低，穗發(fā)芽率越________。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當(dāng)減小，為保持顯色結(jié)果不變，則保溫時(shí)間應(yīng)________。 (2)小麥淀粉酶包括α淀粉酶和β淀粉酶，為進(jìn)一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： X處理的作用是使________________。若Ⅰ中兩管顯色結(jié)果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著____________白粒管(填“深于”或“淺于”)，則表明α淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是小麥種子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性。步驟①對(duì)照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸餾水作為空白對(duì)照。步驟②中加緩沖液的目的是控制pH，以保證酶的活性。顯色結(jié)果表明，淀粉酶活性越高，則藍(lán)色越淺；反之，則藍(lán)色越深，即紅粒小麥的淀粉酶活性較低，其穗發(fā)芽率也較低。若步驟③中淀粉溶液(反應(yīng)底物)濃度適當(dāng)減小，要使顯色結(jié)果不變，保溫時(shí)間應(yīng)縮短，以縮短反應(yīng)時(shí)間。(2)本實(shí)驗(yàn)要探究兩種淀粉酶活性對(duì)穗發(fā)芽率的影響，則自變量為淀粉酶的種類，因變量仍為顯色結(jié)果。相對(duì)于實(shí)驗(yàn)Ⅰ中使α淀粉酶失活(保留β淀粉酶活性)(作為對(duì)照)，實(shí)驗(yàn)Ⅱ也應(yīng)使β淀粉酶失活(保留α淀粉酶活性)。若實(shí)驗(yàn)Ⅰ(α淀粉酶失活)中兩管顯色結(jié)果無明顯差異，且實(shí)驗(yàn)Ⅱ(β淀粉酶失活)中顯色結(jié)果為紅粒管顏色顯著深于白粒管，則可以說明α淀粉酶活性對(duì)顯色結(jié)果造成了影響，即α淀粉酶活性是引起兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 答案：(1)0.5 mL蒸餾水　控制pH　紅粒小麥　低　縮短 (2)β淀粉酶失活　深于 [基礎(chǔ)題] 1．下列關(guān)于酶的說法，正確的是(　　) A．都是由氨基酸組成的 B．最適溫度都是37 ℃ C．只在活細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用 D．都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 解析：選D。多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，因此構(gòu)成酶的基本單位是氨基酸或核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；不是所有酶的最適溫度都是37 ℃，一般來說，人體內(nèi)酶的最適溫度是37 ℃，植物體內(nèi)的酶最適溫度在40～50 ℃之間，B錯(cuò)誤；酶可以在細(xì)胞內(nèi)、外發(fā)揮作用，C錯(cuò)誤；酶的催化機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，D正確。 2．某研究小組在研究不同金屬離子對(duì)某水解酶活性的影響時(shí)，得到下圖結(jié)果。下列分析不正確的是(　　) A．Mn2＋降低了反應(yīng)過程所必需的活化能 B．Co2＋或Mg2＋可能導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的改變使其活性降低 C．不同離子對(duì)酶的活性有提高或降低作用 D．該水解酶的用量是實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量 解析：選A。從圖中可以看出，Mn2＋只是提高了某水解酶活性，但并不能降低反應(yīng)過程所必需的活化能；Co2＋或Mg2＋可能導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的改變使某水解酶活性降低；從圖中可以看出，有的離子可以提高酶的活性，有的離子可以降低酶的活性；不同金屬離子是實(shí)驗(yàn)的自變量，該水解酶的活性是實(shí)驗(yàn)的因變量，該水解酶的用量是實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量。 3．如下圖中的新鮮土豆片與H2O2接觸后，產(chǎn)生的現(xiàn)象及推測錯(cuò)誤的是(　　) A．若有大量氣體產(chǎn)生，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，量筒中產(chǎn)生氣體的速度加快 C．一段時(shí)間后氣體量不再增加是因?yàn)橥炼蛊臄?shù)量有限 D．為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，需要控制溫度等無關(guān)變量 解析：選C。氣體量不再增加可能是H2O2被完全分解了。 4．如圖是人體內(nèi)某種酶的活性曲線，這種酶可能催化下列哪一項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)(　　) A．葡萄糖合成糖原 B．氨基酸合成蛋白質(zhì) C．蛋白質(zhì)分解成多肽 D．葡萄糖分解成二氧化碳和水 答案：C 5．酶作為一種生命活動(dòng)的催化劑，在生物的新陳代謝、物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)化以及降解等各種反應(yīng)中都起著重要作用，以下4種酶的作用對(duì)象或物質(zhì)分別是(　　) ①蛋白酶　②RNA聚合酶?、垭拿浮、芙庑? A．脂肪酶、磷酸二酯鍵、肽鍵、氫鍵 B．淀粉酶、氫鍵、肽鍵、氫鍵 C．蛋白質(zhì)、磷酸二酯鍵、氫鍵、氫鍵 D．蛋白質(zhì)、磷酸二酯鍵、肽鍵、磷酸基團(tuán) 解析：選A。蛋白酶能催化蛋白質(zhì)分解。RNA聚合酶用于DNA轉(zhuǎn)錄生成RNA的過程中，形成磷酸二酯鍵。肽酶催化多肽中肽鍵的斷裂。解旋酶用于DNA分子復(fù)制過程中氫鍵的斷裂。 6．如圖表示某種酶催化某二糖的水解過程。據(jù)圖分析下列說法正確的是(　　) A．該過程可以表示麥芽糖的水解 B．反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變 C．該酶也可以催化其他二糖的水解 D．該反應(yīng)過程中的酶只能利用一次 解析：選B。由圖可知，該二糖由兩種不同的單糖構(gòu)成，可能是蔗糖或乳糖。反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生改變，該酶可以重復(fù)利用。酶具有專一性，該酶不能催化其他二糖的水解。 7．下表是某同學(xué)為驗(yàn)證酶的專一性而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，a～d代表試管，①～⑦代表實(shí)驗(yàn)步驟。對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案的有關(guān)評(píng)價(jià)，錯(cuò)誤的是(　　) a b c d ① 淀粉溶液 2 mL 蔗糖溶液 2 mL 唾液淀粉酶 溶液2 mL 唾液淀粉酶 溶液2 mL ② 50～65 ℃溫水中水浴加熱10 min ③ 將c倒入a，將d倒入b ④ 50～65 ℃溫水中水浴加熱10 min ⑤ 加入現(xiàn)配的斐林試劑溶液2 mL ⑥ 37 ℃恒溫水浴 ⑦ 觀察并記錄顏色變化 A.淀粉酶的用量屬于自變量 B．②和④會(huì)影響酶的活性 C．②④和⑥的溫度設(shè)置錯(cuò)誤 D．④和⑤的順序有誤 解析：選A。從表格中的操作方法可以看出，唾液淀粉酶的作用底物才是自變量。該實(shí)驗(yàn)的溫度控制錯(cuò)誤。四組試管應(yīng)溫度相等，酶加到底物后要保持恒溫，無需加熱，即②步驟錯(cuò)誤。其實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為①③⑥⑤④⑦。 8. (xx吉林大學(xué)附中一模)右圖表示在最適溫度和pH條件下，某種酶的催化反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。結(jié)合影響酶催化反應(yīng)速率的因素分析，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．若在A點(diǎn)提高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率會(huì)加快 B．若在B點(diǎn)增加酶的濃度，反應(yīng)速率不會(huì)加快 C．若在C點(diǎn)增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率將加快 D．反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素 解析：選D。由于該圖是在最適溫度下繪制的，因此改變溫度會(huì)使酶活性降低，反應(yīng)速率變慢，A錯(cuò)誤；B點(diǎn)后反應(yīng)速率不隨反應(yīng)物濃度的增加而加快，說明反應(yīng)物濃度不是限制因素，可能受酶濃度的限制，因此當(dāng)在B點(diǎn)及以后提高酶的濃度，反應(yīng)速率加快，提高反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率不會(huì)變化，B、C錯(cuò)誤；從曲線圖可知，A點(diǎn)后B點(diǎn)前，隨著反應(yīng)物濃度的增加，反應(yīng)速率加快，說明此時(shí)的主要限制因素是反應(yīng)物濃度，D正確。 9．(xx廣西桂林中學(xué)質(zhì)檢)某生物興趣小組要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶的專一性。請(qǐng)根據(jù)題意回答問題： 備選實(shí)驗(yàn)材料和用具：蛋白質(zhì)塊，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸餾水，雙縮脲試劑，試管若干，恒溫水浴鍋，時(shí)鐘等。 (1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是________________。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①取兩支潔凈的相同試管，編號(hào)為甲、乙。 ②取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲試管中，再取牛胰淀粉酶溶液加到乙試管中。 ③將兩支試管置于恒溫水浴鍋中，保溫(37 ℃)5分鐘。 ④分別加入等體積等質(zhì)量的蛋白質(zhì)塊，其他條件相同且適宜。 ⑤一段時(shí)間后，分別加入等量的雙縮脲試劑進(jìn)行檢測，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 上述實(shí)驗(yàn)步驟中，有兩處明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)找出這兩處錯(cuò)誤并更正。 ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 (3)如果想驗(yàn)證過氧化氫酶具有高效性的特點(diǎn)，應(yīng)該用過氧化氫酶和________對(duì)________進(jìn)行催化效率比較。 解析：(1)探究酶的專一性，需要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)變量是酶的有無及種類或者是底物種類。(2)實(shí)驗(yàn)步驟中加入到乙試管中的牛胰淀粉酶溶液沒有注明用量，不符合單一變量原則，兩支試管中都有蛋白質(zhì)類酶，遇雙縮脲試劑呈紫色，因而兩支試管都有紫色，不能用雙縮脲試劑檢測。(3)驗(yàn)證過氧化氫酶具有高效性的特點(diǎn)，應(yīng)該用過氧化氫酶和Fe3＋對(duì)H2O2進(jìn)行催化效率比較。 答案：(1)酶的有無及種類(或酶的有無及底物種類) (2)①不符合單一變量原則(或不符合等量原則)，應(yīng)取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙試管中 ②不能用雙縮脲試劑檢測，應(yīng)直接觀察蛋白質(zhì)塊體積的大小 (3)Fe3＋　H2O2 [提升題] 10．美國加州大學(xué)教授盧云峰做出一個(gè)納米級(jí)小籠子，可把分解酒精的酶(化學(xué)本質(zhì)不是RNA)裝入其中，有了這身“防護(hù)服”，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。下列推測合理的是(　　) A．該成果中分解酒精的酶位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B．該酶進(jìn)入人體后能分解體內(nèi)無氧呼吸的產(chǎn)物 C．納米級(jí)小籠子可通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞奖晃者M(jìn)入血液 D．“防護(hù)服”的主要功能是阻礙消化道內(nèi)蛋白酶的作用 解析：選D。該成果中分解酒精的酶位于納米級(jí)小籠子中，隨著食物進(jìn)入消化道分解酒精，A錯(cuò)誤；該酶進(jìn)入人體后能分解人體喝入的酒精，但是人體內(nèi)無氧呼吸的產(chǎn)物乳酸不能被其分解，B錯(cuò)誤；納米級(jí)小籠子不進(jìn)入血液，直接進(jìn)入消化道分解喝入的酒精，C錯(cuò)誤；納米級(jí)小籠子可以防止消化道內(nèi)蛋白酶將分解酒精的酶水解，D正確。 11．(xx徐州模擬)細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如下圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活，說明酶的功能由其氨基酸序列決定 B．酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列 C．酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合，因此酶1不具有專一性 D．酶1與產(chǎn)物B的相互作用不能防止細(xì)胞產(chǎn)生過多的產(chǎn)物A 解析：選B。酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定，其變構(gòu)位點(diǎn)與活性位點(diǎn)均取決于酶的空間結(jié)構(gòu)；酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合，不能說明酶沒有專一性；從圖中可知，酶1的活性與產(chǎn)物B的濃度有關(guān)，當(dāng)產(chǎn)物B濃度高時(shí)，酶1無活性，因此酶1與產(chǎn)物B的相互作用能防止細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生過多的產(chǎn)物A。 12．(xx銀川一中月考)酶促反應(yīng)在細(xì)胞中往往不是獨(dú)立發(fā)生的，酶促反應(yīng)的序列性使得不同的酶促反應(yīng)彼此按一定順序相互聯(lián)系，如圖為嘧啶核苷酸的合成過程圖，請(qǐng)分析下列有關(guān)酶的論述，不正確的是(　　) A．若控制圖中某種酶的基因發(fā)生基因突變，則一定無法合成嘧啶核苷酸 B．若嘧啶核苷酸的數(shù)量過多，則“？”代表抑制酶1的活性 C．天冬氨酸和嘧啶核苷酸均可以與酶1結(jié)合，但效果不同 D．酶1～5可以在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，也可以在細(xì)胞外發(fā)揮作用 解析：選A。當(dāng)控制題圖中某種酶的基因發(fā)生了基因突變時(shí)，該基因控制的性狀不一定改變，故突變后的基因可能仍能夠合成相應(yīng)的酶；為了防止嘧啶核苷酸數(shù)量過多，“？”代表的是抑制酶1的活性；酶1與天冬氨酸結(jié)合催化天冬氨酸合成中間體A，嘧啶核苷酸與酶1結(jié)合抑制酶1的活性；只要提供適宜的條件，就能使酶發(fā)揮作用，因此酶促反應(yīng)的場所可以是細(xì)胞內(nèi)，也可以是細(xì)胞外。 13．研究化合物P對(duì)淀粉酶活性的影響時(shí)，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．底物濃度可影響酶促反應(yīng)速率 B．若反應(yīng)溫度不斷升高，則A點(diǎn)持續(xù)上移 C．P對(duì)該酶的活性有抑制作用 D．曲線①所代表的反應(yīng)比曲線②所代表的反應(yīng)先達(dá)到反應(yīng)平衡 解析：選B。由圖可知，底物濃度在一定范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快；酶促反應(yīng)都有適宜的溫度，超過這一溫度時(shí)，酶的活性會(huì)降低，酶促反應(yīng)速率下降，A點(diǎn)不會(huì)持續(xù)上移；與僅有酶的曲線相比，加入化合物P后酶促反應(yīng)速率降低，說明P對(duì)該酶的活性有抑制作用；從坐標(biāo)圖可以看出，曲線①條件下比曲線②條件下反應(yīng)速率高，故達(dá)到反應(yīng)平衡所需的時(shí)間要短。 14．(xx貴陽監(jiān)測)實(shí)驗(yàn)室中提供了新取的唾液(含唾液淀粉酶)、新鮮的肝臟研磨液、可溶性淀粉溶液、H2O2溶液、碘液及實(shí)驗(yàn)所需的全部儀器、工具等(溶液濃度符合要求)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案探究溫度對(duì)酶活性的影響。據(jù)此回答下列問題： 步驟 組別 甲 乙 丙 A試管 B試管 C試管 D試管 E試管 F試管 1.加入底物 5 mL — 5 mL — 5 mL — 2.加入酶液 — 5滴 — 5滴 — 5滴 3.在一定溫度的溫水中水浴5分鐘 9 ℃ 9 ℃ ？ ？ 65 ℃ 65 ℃ 4.將__？__，繼續(xù)在相應(yīng)溫度下水浴保溫 5分鐘 5分鐘 5分鐘 5.檢測 ？ ？ ？ 注：“—”表示該步不處理。 (1)步驟1應(yīng)選擇________(填“H2O2溶液”或“淀粉溶液”)作為反應(yīng)底物。 (2)步驟2加入的是含________酶的溶液；步驟3乙組C、D兩試管的水浴溫度應(yīng)控制在________℃。 (3)請(qǐng)完善步驟4的操作：________________________________________________________________________。 (4)步驟5應(yīng)選用________(填“碘液”或“帶火星的木條”)進(jìn)行檢測。 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)自變量是溫度，而溫度會(huì)影響過氧化氫的分解，所以，步驟1中的底物應(yīng)選擇淀粉溶液。(2)步驟2應(yīng)加入的是含唾液淀粉酶的溶液。甲組的溫度為9 ℃，溫度較低，丙組的溫度為65 ℃，溫度較高，所以乙組溫度應(yīng)設(shè)置為唾液淀粉酶的最適溫度，即在35～40 ℃范圍內(nèi)。(3)在每組的兩支試管中分別加入底物和酶溶液保溫一段時(shí)間后，應(yīng)將每組兩支試管中的溶液混合，然后在對(duì)應(yīng)溫度下保溫。(4)因所用底物為淀粉，而淀粉遇碘會(huì)變藍(lán)，所以，檢測時(shí)應(yīng)加入碘液。 答案：(1)淀粉溶液 (2)(唾液)淀粉　35～40 (3)每組的兩支試管的溶液混合 (4)碘液