資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
高中生物一輪復習學案
第7講 降低化學反應活化能的酶
考點一　酶的本質、作用和特性
1．酶在細胞代謝中的作用
(1)比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗
①實驗過程(比較過氧化氫酶和Fe3＋的催化效率)
②變量分析
③實驗結論：酶在細胞代謝中具有催化作用。
(2)酶的作用原理
①酶具有催化作用的原因是酶能降低化學反應的活化能。
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。
2．酶的本質
(1)酶本質的探索歷程(連一連)
(2)酶的本質
3．酶的三大特性
[基礎診斷]
1．酶都是活細胞產生的，具有催化和調節生命活動的作用。(必修1　P83黑體字)(×)
2．每種酶只能催化一種化學反應。(必修1　P83正文)(×)
3．酶作為無機催化劑，既能催化蛋白質水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。(必修1　P83學科交叉)(√)2-1-c-n-j-y
4．高溫和低溫均能破壞酶的結構使其失去活性。(必修1　P85小字內容)(×)
5．溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁，具有抗菌消炎的作用。(必修1　P87科學·技術·社會)(√)
[深度拓展]
1．(必修1　P80圖拓展)酶作為生物催化劑，與無機催化劑相比，在發揮作用過程中有哪些共同特點？酶除了具有催化功能外，可以調節生命活動嗎？21*cnjy*com
提示：共同點：①化學反應前后其數量和性質不 ( http: / / www.21cnjy.com )變；②加快化學反應的速率，縮短達到化學平衡的時間，但不能改變平衡點；③二者都能降低化學反應的活化能。催化(降低化學反應的活化能)是酶唯一的功能，它不具調節功能，也不作為能源(或組成)物質。
2．(必修1　P81)設計簡單的實驗驗證從大豆種子中提取的脲酶是蛋白質，請說明實驗思路。
提示：向脲酶溶液和蛋白質溶液中分別加入雙縮脲試劑，若都出現紫色反應，則說明脲酶是蛋白質。
3．(必修1　P80圖5 2拓展)酶降低化學反應活化能的圖解，據圖回答有關問題。
(1)表示無酶催化時反應進行所需要的活化能是AC段。
(2)表示有酶催化時反應進行所需要的活化能是BC段。
(3)酶降低的活化能是AB段。
(4)若將酶變為無機催化劑，則B點在縱軸上應向上移動。
　　
1．鑒定酶本質的實驗原理和方法
(1)酶的化學本質：絕大多數的酶是蛋白質，少數的酶是RNA。
(2)鑒定的原理與方法
①“試劑鑒定法”鑒定酶的化學本質：利用雙縮脲試劑與蛋白質作用產生紫色反應的原理設計實驗方案。
②“酶解鑒定法”鑒定酶的化學本質
2．酶的特性分析
(1)高效性
①原理：與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。
②曲線模型
解讀：①與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。②酶只能縮短達到化學平衡所需的時間，不能改變化學反應的平衡點
(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。
①原理模型——鎖鑰學說
解讀：①圖中A表示酶，B表 ( http: / / www.21cnjy.com )示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產生的物質，C、D表示不能被A催化的物質。②酶和被催化的反應物分子都有特定的結構
②曲線模型
解讀：加入酶B的反應速率和無 ( http: / / www.21cnjy.com )酶條件下的反應速率相同，說明酶B對此反應無催化作用；而加入酶A的反應速率隨反應物濃度的增大明顯加快，說明酶具有專一性
(3)溫和性——酶的作用需要適宜的溫度和pH
①原理：絕大多數酶是蛋白質，高溫、過酸或過堿都會導致蛋白質變性失活。
②曲線模型
解讀：在一定溫度(pH)范圍內， ( http: / / www.21cnjy.com )隨溫度(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，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結構未被破壞，溫度升高后可恢復活性
eq \a\vs4\al(透析酶的本質，理解酶的概念)
1．(2022·大連模擬)下列關于生物體中酶的敘述，正確的是(　　)
A．在細胞中，核外沒有參與DNA合成的酶
B．由活細胞產生的酶在生物體外沒有催化活性
C．從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法
D．唾液淀粉酶催化反應最適溫度和保存溫度是37 ℃
C　[DNA的合成主要發生在細 ( http: / / www.21cnjy.com )胞核中，此外在線粒體和葉綠體中也能合成，因此細胞核、線粒體和葉綠體中都有參與DNA合成的酶，A錯誤；只要給予適宜的溫度、pH等條件，由活細胞產生的酶在生物體外也具有催化活性，B錯誤；鹽析可使蛋白質在水溶液中的溶解度降低，但不影響蛋白質的活性，而胃蛋白酶的化學本質是蛋白質，因此從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法，C正確；唾液淀粉酶催化反應最適溫度是37 ℃，但是37 ℃不是保存該酶的最適溫度，酶應該在低溫條件下保存，D錯誤。]
2．(2022·濰坊模擬)在蛋白質合成過程中 ( http: / / www.21cnjy.com )，肽酰轉移酶催化核糖體上一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基間形成肽鍵。該酶對核糖核酸酶敏感，但對蛋白酶不敏感。下列關于肽酰轉移酶的敘述錯誤的是(　　)www.21-cn-jy.com
A．肽酰轉移酶在核糖體上合成
B．肽酰轉移酶在核糖體中起作用
C．肽酰轉移酶催化氨基酸脫水縮合
D．肽酰轉移酶能降低反應的活化能
A　[肽酰轉移酶對核糖核酸酶敏 ( http: / / www.21cnjy.com )感，但對蛋白酶不敏感，說明該酶的化學本質是RNA，不是在核糖體上合成的，A錯誤；肽酰轉移酶催化核糖體上一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基間形成肽鍵，而肽鍵的合成場所是核糖體，由此可見肽酰轉移酶在核糖體中起作用，催化氨基酸脫水縮合，B、C正確；酶能降低化學反應的活化能，D正確。]
　有關酶的幾個易錯點(1)酶并不都是蛋白質，少部分是RNA。(2)酶并不只在細胞內起催化作用，酶可在細胞內、細胞外、體外發揮作用。(3)酶不具有調節作用，酶只起催化作用。(4)酶不會從食物中獲得，是在活細胞中合成的。(5)酶的結構并不是始終不變的，酶在催化過程中會發生可逆性的結構變化。
eq \a\vs4\al(構建模型分析酶的作用機理)
3．(2022·泰安模擬)細胞的生命活動 ( http: / / www.21cnjy.com )能高效、有序地進行，與酶的功能特點密切相關。如圖是酶降低化學反應活化能的示意圖，下列敘述正確的是(　　)2·1·c·n·j·y
A．圖中ab段表示酶所降低的活化能
B．酶具有高效性，細胞代謝可在任何條件下進行
C．若圖中的底物是蛋白質，則酶可以是唾液淀粉酶
D．酶在化學反應中不能重復利用
A　[由圖分析可知ab段表示酶所降低 ( http: / / www.21cnjy.com )的活化能，A正確；酶促反應需要適宜的條件，細胞代謝需要在適宜的溫度和pH條件下進行，B錯誤；酶具有專一性，蛋白質可以被蛋白酶水解，唾液淀粉酶不能水解蛋白質，若圖中的底物是蛋白質，則酶是蛋白酶，C錯誤；酶在化學反應前后，質和量不變，在化學反應中能重復利用，D錯誤。]
4．下圖表示某酶的作用模式圖，有關敘述正確的是(　　)
A．該酶的基本組成單位是氨基酸
B．酶提供底物RNA活化所需的能量
C．pH影響酶的空間結構從而影響催化效率
D．酶與底物結合后會失去催化活性
C　[根據題圖分析，該酶的化學本質是R ( http: / / www.21cnjy.com )NA，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，A錯誤；酶能降低化學反應的活化能，不能為化學反應提供能量，B錯誤；pH(過酸或者過堿) 影響酶的空間結構從而影響催化效率，C正確；酶與底物結合后沒有失去催化活性，可循環使用，D錯誤。]21*cnjy*com
eq \a\vs4\al(圍繞酶的特性，考查理解能力)
5．(2021·汕頭三模)2020年1月26 ( http: / / www.21cnjy.com )日，聯合應急攻關團隊及時公布由上海科技大學饒子和楊海濤課題組測定的新型冠狀病3CL水解酶(Mpro)的高分率晶體結構。下列有關3CL水解酶敘述不正確的是(　　)
A．Mpro的化學本質是蛋白質
B．Mpro具有高效性
C．設計驗證Mpro的專一性的實驗中，不需要控制適宜溫度和pH
D．Mpro具有特定的空間結構，且空間結構一旦改變，催化活性就會喪失或改變
C　[Mpro為一種水解酶，化學本質是蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白質，A正確；Mpro為一種水解酶，具有高效性，B正確；設計驗證Mpro的專一性的實驗中，溫度和pH為無關變量，需要相同且適宜，C錯誤；Mpro的化學本質是蛋白質，具有特定的空間結構，結構決定功能，其空間結構一旦改變，催化活性就會喪失或改變，D正確。]
6．(2021·濟南期末)酶抑制作用 ( http: / / www.21cnjy.com )是指酶的功能基團受到某種物質的影響，導致酶活力降低或喪失。這些物質被稱為酶抑制劑。根據酶抑制劑與底物的關系可分為競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑，作用機理如圖。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．由模型A可知，酶與底物的結構特異性契合是酶具有專一性的結構基礎
B．由模型B可知，競爭性抑制劑通過競爭酶與底物的結合位點而影響酶促反應速度
C．由模型C可知，非競爭性抑制劑與酶的特定部位結合，改變了酶的空間結構
D．由以上模型推測，可通過增加底物濃度來降低非競爭性抑制劑對酶活性的抑制
D　[由模型A可知，酶與底物的 ( http: / / www.21cnjy.com )結構特異性契合，即一種酶與一種底物或一類底物結合，是酶具有專一性的結構基礎，A正確；由模型B可知，競爭性抑制劑與底物競爭酶的結合位點，進而影響酶活性，影響酶促反應速度，B正確；由模型C可知，非競爭性抑制劑與酶的特定部位結合，改變了酶的空間結構，C正確；非競爭性抑制劑能改變酶的空間結構，使酶不能與底物結合，即使增加底物濃度也無法解除，D錯誤。]
考點二　探究影響酶促反應的因素
1．探究溫度對酶活性的影響
(1)實驗原理
溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據是否出現藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。
(2)實驗步驟
試管編號 試管1 試管1′ 試管2 試管2′ 試管3 試管3′
實驗步驟 一 1 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 1 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液 1 mL淀粉酶溶液 2 mL淀粉溶液
二 放入0 ℃冰水中約5 min 放入60 ℃熱水中約5 min 放入100 ℃熱水中約5 min
三 將1與1′試管內的液體混合后繼續在0 ℃冰水內放置10 min 將2與2′試管內的液體混合后繼續在60 ℃熱水內放置10 min 將3與3′試管內的液體混合后繼續在100 ℃熱水內放置10 min
四 取出試管各加入兩滴碘液，振蕩
實驗現象 藍色 無明顯現象 藍色
實驗結論 淀粉酶在60 ℃時催化淀粉水解，在100 ℃和0 ℃時都不能發揮催化作用。酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過高或過低都會影響酶的活性
2.探究pH對酶活性的影響
(1)實驗原理：2H2O22H2O＋O2。pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用帶火星的衛生香燃燒的情況來檢驗O2的生成速率。【版權所有：21教育】
(2)實驗材料
質量分數為20%的肝臟研磨液、體積分數 ( http: / / www.21cnjy.com )為3%的過氧化氫溶液、質量分數為5%的HCl溶液、質量分數為5%的NaOH溶液、蒸餾水等(相關用具省略)。
(3)實驗步驟
序號 實驗操作內容 試管1 試管2 試管3
1 加入等量的過氧化氫酶溶液 2滴 2滴 2滴
2 加入等量的不同pH的溶液 1 mL蒸餾水 1 mL5%的HCl溶液 1 mL5%的NaOH溶液
3 加入等量的體積分數為3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL
4 觀察實驗現象 有大量氣泡產生 無氣泡產生 無氣泡產生
5 將帶火星的衛生香插入試管內液面的上方 燃燒劇烈 燃燒較弱 燃燒較弱
(4)實驗結論：過酸、過堿都會影響酶的活性，適宜pH下酶的活性最高。
[問題探究]
1．實驗中的淀粉和淀粉酶為什么要預熱到同一溫度再混合？
提示：保證反應一開始就達到預設溫度，不會因為混合而改變溫度。
2．能否用過氧化氫溶液來探究溫度對酶活性的影響？
提示：不能。探究溫度對酶活性的影響時，自變量是溫度，而過氧化氫在高溫時會分解，影響對實驗結果的分析。
3．在探究溫度對淀粉酶活性的影響的實驗中能否用斐林試劑來檢測？
提示：不能。因為斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴格控制不同溫度。
4．在探究pH對酶活性的影響的實驗中能否選用淀粉酶和淀粉作為實驗材料？為什么？
提示：不能。因為淀粉酶催化的底物淀粉在酸性條件下也會發生水解反應。
1．驗證酶的高效性和專一性
(1)驗證酶的高效性
項目 實驗組 對照組
材料 等量的同一種底物
試劑 與底物相對應的酶溶液 等量的無機催化劑
現象 反應速率很快，或反應用時短 反應速率緩慢，或反應用時長
結論 酶具有高效性
(2)驗證酶的專一性
項目 方案一 方案二
實驗組 對照組 實驗組 對照組
材料 底物相同(等量) 與酶相對應的底物 另外一種底物
試劑 與底物相對應的酶 另外一種酶 同一種酶(等量)
現象 發生反應 不發生反應 發生反應 不發生反應
結論 酶具有專一性
2.探究酶的最適溫度或pH
組別編號 1 2 … n
實驗材料 等量的同種底物
溫度(pH) T1(a1) T2(a2) … Tn(an)
衡量指標 相同時間內，各組酶促反應中生成物量的多少，或底物剩余量的多少
實驗結論 生成物量最多的一組，或底物剩余量最少的一組所處溫度(或pH)為最適溫度(或pH)
eq \a\vs4\al(圍繞教材基礎實驗，考查實驗探究與分析能力)
1．(2021·浙江選考)下列關于酶的特性及其影響因素相關實驗的敘述，正確的是(　　)
A．“酶的催化效率”實驗中，若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖，實驗結果相同
B．“探究pH對過氧化氫酶的影響”實驗中，分別加入不同pH的緩沖液后再加入底物
C．“探究酶的專一性”實驗中，設置1、2號試管的目的是檢驗酶液中是否混有還原糖
D．設計溫度對蛋白酶活性影響的實驗方案時，可選擇斐林試劑檢測反應產物
B　[熟馬鈴薯塊莖的細胞已 ( http: / / www.21cnjy.com )死亡，酶已失活，沒有催化效率，所以不能以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖，A錯誤；“探究pH對過氧化氫酶的影響”實驗中，先分別加入不同pH的緩沖液，后再加入底物，B正確；“探究酶的專一性”實驗中，設置1、2號試管的目的是檢驗淀粉和蔗糖中是否混有還原糖，C錯誤；斐林試劑檢測實驗結果需要水浴加熱，水浴加熱會干擾實驗結果，因此不能用斐林試劑檢測實驗結果，D錯誤。]
2．(2022·渝中區模擬)下列有關酶的實驗中，選材及檢測指標能達到實驗目的的是(　　)
選項 實驗目的 選材 檢測指標
A 探究酶具有高效性 蛋白質、蛋白酶 雙縮脲試劑檢測觀察顏色變化
B 探究酶的最適pH 淀粉、新鮮的唾液 加入碘液觀察顏色變化
C 探究酶的最適溫度 過氧化氫、過氧化氫酶 氣泡產生速率
D 探究酶具有專一性 蔗糖、淀粉、淀粉酶 斐林試劑檢測觀察磚紅色沉淀產生情況
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．A B．B C．C D．D
D　[蛋白酶的本質為蛋白質 ( http: / / www.21cnjy.com )，無論是否將蛋白質分解完，加入雙縮脲試劑都會變為紫色，故不能用蛋白質和蛋白酶探究酶具有高效性，A錯誤；酸性條件下淀粉會分解，影響實驗結果，所以不能用淀粉、新鮮的唾液探究酶的最適pH，B錯誤；不同溫度下過氧化氫的分解速率不同，過氧化氫受熱易分解，所以不能用過氧化氫、過氧化氫酶探究酶的最適溫度，C錯誤；淀粉酶可分解淀粉，不能分解蔗糖，且蔗糖屬于非還原性糖，與斐林試劑不能反應，而淀粉被分解形成的葡萄糖為還原性糖，與斐林試劑反應出現磚紅色沉淀，故可用蔗糖、淀粉、淀粉酶探究酶具有專一性，D正確。]21教育網
eq \a\vs4\al(以酶的特性和影響因素為素材，考查實驗設計與評價)
3．(2022·濰坊模擬)以下表格是某同學進行酶相關特性探究實驗的記錄，下列分析不合理的是(　　)
組 目的 試劑 底物 檢測試劑 觀察指標
一 ？ 胰蛋白酶和蒸餾水 蛋白塊 ？ 蛋白塊是否消失
二 專一性 淀粉酶 淀粉和蔗糖 ？ 是否有磚紅色沉淀
三 溫度影響 過氧化氫酶 過氧化氫 產生氣泡的快慢
四 pH影響 淀粉酶、鹽酸和氫氧化鈉 淀粉 斐林試劑 是否有磚紅色沉淀
A.實驗一的目的是探究酶有催化作用
B．實驗二中檢測試劑可用斐林試劑
C．實驗三中底物選擇不合理
D．實驗四實驗設計方案合理
D　[通過有無酶可以探究酶的催化作 ( http: / / www.21cnjy.com )用，A正確；在驗證酶的專一性實驗中用淀粉酶分別處理淀粉和蔗糖時，可用斐林試劑檢測結果，B正確；不用過氧化氫酶做溫度實驗就在于高溫組酶的催化和高溫下過氧化氫的分解會干擾實驗結論的得出，C正確；實驗四中不合理的原因有兩個：斐林試劑的堿性會干擾實驗的pH值，且酸性條件下會催化淀粉的分解，D錯誤。]21cnjy.com
4．為驗證pH對唾液淀粉酶活性的影響，某同學具體的實驗操作步驟如下：
①在1～5號試管中分別加入0.5%的唾液1 mL。
②分別向1～5號試管中加入0.5%的淀粉液2 mL。
③向各試管中加入相應的緩沖液3 mL，使各試管中的pH依次穩定在5.60、6.20、6.80、7.40、8.00。21·cn·jy·com
④將1～5號試管均放入37 ℃溫水中恒溫水浴。
⑤反應過程中，每隔1 min從第3號 ( http: / / www.21cnjy.com )試管中取出一滴反應液滴在比色板上，加1滴碘液顯色。待呈橙黃色時，立即取出5支試管，加碘液顯色并比色，記錄結果如表所示：
項目 1 2 3 4 5
pH 5.60 6.20 6.80 7.40 8.00
顏色 ＋＋ ＋ 橙黃色 ＋ ＋＋
注：“＋”表示藍色程度。
(1)實驗設計中，因變量是________。實驗過程中選擇37 ℃恒溫的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)3號試管加碘液后出現橙黃色，說明_________________________________________
_______________________________。
(3)如果反應速率過快，應當對唾液進行怎樣的處理？____________________________
___________________________________________________________________________。
(4)該同學的操作中有一處錯誤，請改正。____________________________________
_____________________________________________________________________________。
(5)該實驗得出的結論是___________________________________________________
__________________________________________________________________________。
解析：　(1)根據表中信息，因 ( http: / / www.21cnjy.com )變量是顏色變化。溫度為無關變量，無關變量要保持相同且適宜，因此實驗過程中選擇37 ℃恒溫是為了排除溫度因素對結果的干擾，且37 ℃是唾液淀粉酶起催化作用的最適溫度。(2)由于淀粉遇碘液變藍，而3號試管加碘液后出現橙黃色，說明淀粉已被完全分解。(3)反應速率較快時，可對唾液加水稀釋，從而減慢反應速率。(4)該同學的操作應將步驟③移到②之前。(5)根據表中數據可知，實驗結論為唾液淀粉酶的活性受pH的影響，唾液淀粉酶的最適pH是6.8，高于或低于此pH時，酶活性都會降低。
答案：　(1)顏色變化　保證溫度恒 ( http: / / www.21cnjy.com )定，排除溫度對實驗過程的干擾；37 ℃是唾液淀粉酶的最適催化溫度　(2)淀粉已經完全分解　(3)適當稀釋唾液　(4)將步驟③移到②之前　(5)唾液淀粉酶催化的最適pH是6.80，高于或低于此值，酶的活性都會降低
1．(經典高考)為了研究溫度對某種酶 ( http: / / www.21cnjy.com )活性的影響，設置三個實驗組：A組(20 ℃)、B組(40 ℃)和C組(60 ℃)，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如圖。回答下列問題：【來源：21·世紀·教育·網】
(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。
(2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，那么A組酶催化反應的速度會________。
(3)如果在時間t2時，向C組 ( http: / / www.21cnjy.com )反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量______，原因是_____________________________________。
(4)生物體內酶的化學本質是________________，其特性有________________(答出兩點即可)。21·世紀*教育網
解析：　(1)分析曲線圖可知：在B組(4 ( http: / / www.21cnjy.com )0 ℃)，反應到達化學平衡所需要的時間最短，故三個溫度條件下，該酶活性最高的是B組。(2)從曲線圖來看，三個溫度條件較適合的是40 ℃，而A組是20 ℃條件下溫度對某種酶活性的影響曲線，故在時間t1之前，反應尚未達到化學平衡之前，如果A組溫度提高10 ℃，那么A組酶催化反應的速度會加快。(3)C組為60 ℃條件下溫度對某種酶活性的影響曲線，看圖可知，在時間t2時，產物濃度不再改變，高溫酶已經失活，此時向反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量也不變。(4)生物體內酶的化學本質是蛋白質或RNA，其特性有高效性、專一性、作用條件溫和。www-2-1-cnjy-com
答案：　(1)B　(2) ( http: / / www.21cnjy.com )加快　(3)不變　60 ℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應產物總量也不會增加　(4)蛋白質或RNA　高效性、專一性【出處：21教育名師】
2．(經典高考)回答下列問題：
(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性隨pH的變 ( http: / / www.21cnjy.com )化如上圖所示。通常，用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時，不應該使用開水，原因是________________________________________。若要去除衣服上的血漬，應選擇含有________(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的堿性洗衣粉，理由是________________________________。
(2)某同學為了洗去衣服上的油漬，洗衣時在 ( http: / / www.21cnjy.com )市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，該同學的做法________(填“合理”或“不合理”)，理由是_________________________________。
(3)已知溶液的pH可以影響酶的活性， ( http: / / www.21cnjy.com )請推測pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中____________(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基團的解離狀態。
解析：　(1)高溫會使蛋白質變性失活，通 ( http: / / www.21cnjy.com )常，用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時，不應該使用開水，原因是開水使血中的蛋白質變性而沉淀，難以清洗，血漬的主要成分是蛋白質，因為堿性條件下只有蛋白酶丙有活性，故選擇含有蛋白酶丙的堿性洗衣粉。(2)脂肪酶的化學本質是蛋白質，蛋白酶會降解脂肪酶，故為了洗去衣服上的油漬，洗衣時在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶是不合理的。(3)氨基酸是兩性化合物，羧基顯酸性、氨基顯堿性，pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中羧基和氨基等基團的解離狀態。
答案：　(1)開水使血中的蛋白質變性而沉 ( http: / / www.21cnjy.com )淀，難以清洗　蛋白酶丙　　堿性條件下只有蛋白酶丙有活性　(2)不合理　蛋白酶會降解脂肪酶　(3)羧基和氨基
析個性 第1題考查了溫度對酶活性的影響和酶的本質與特性；第2題結合生活實踐考查了酶的專一性和pH對酶活性的影響
找共性 兩個題目都以曲線分析題形式考查了酶的特性和影響酶活性的因素。解答此類問題要學會構建影響酶活性的曲線，掌握此類曲線的分析方法
1．模型建構法分析影響酶促反應的因素
(1)反應物濃度、酶濃度與酶促反應速率的關系(圖1、圖2)
①圖1：在其他條件適宜、酶量一定的情 ( http: / / www.21cnjy.com )況下，酶促反應速率隨反應物濃度增加而加快，但當反應物達到一定濃度后，受酶數量和酶活性限制，酶促反應速率不再增加。
②圖2：在反應物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度呈正相關。
(2)溫度和pH與酶促反應速率的關系(圖3)
①圖3：溫度和pH是通過影響 ( http: / / www.21cnjy.com )酶活性來影響酶促反應速率的；反應物濃度和酶濃度是通過影響反應物與酶的接觸來影響酶促反應速率的，并不影響酶的活性。
②圖3：反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度；反應溶液溫度的變化不改變酶作用的最適pH。
(3)反應時間與酶促反應的關系(圖4、圖5、圖6)
①圖4、圖5、圖6的時間t0、t1和t2是一致的。
②隨著反應的進行，反應物因被消耗而減少，生成物因積累而增多。
③t0～t1段，因反應物較充足，所以反應 ( http: / / www.21cnjy.com )速率較高，反應物消耗較快，生成物生成速率較快。t1～t2段，因反應物含量較少，所以反應速率降低，反應物消耗較慢，生成物生成速率較慢。t2時，反應物被消耗完，生成物不再增加，此時反應速率為0。
2．“四看法”分析酶促反應曲線
1．(2022·淄博模擬)溫度會影 ( http: / / www.21cnjy.com )響酶促反應速率，其作用機理可用坐標曲線表示如圖。其中a表示底物分子具有的能量，b表示溫度對酶空間結構的影響，c表示酶促反應速率與溫度的關系。下列說法正確的是(　　)21世紀教育網版權所有
A．隨著溫度的升高，底物分子具有的活化能增加
B．處于曲線c中1、2位點酶分子活性是相同的
C．酶促反應速率是底物分子的能量與酶空間結構共同作用的結果
D．酶適于低溫保存，原因是底物分子的能量低
C　[由曲線a可知，隨著溫度 ( http: / / www.21cnjy.com )的升高，底物分子具有的能量增加，A錯誤；處于曲線c中1、2位點酶促反應速率相等，但酶分子活性不一定相同，B錯誤；由圖可知，底物分子的能量與酶空間結構都會影響酶促反應速率，C正確；由圖可知，酶適于低溫保存，原因是低溫只是抑制酶活性，不會使酶變性失活，D錯誤。]【來源：21cnj*y.co*m】
2．(2021·云南兩校高三聯考)如圖曲線乙表示在外界條件均適宜時，反應物濃度與酶促反應速率的關系。據圖分析正確的是(　　)21教育名師原創作品
A．反應物濃度是限制曲線AB段反應速率的主要因素
B．酶量增加后，圖示反應速率可用曲線丙表示
C．降低pH，重復該實驗，A、B點位置都不變
D．B點后，升高溫度，酶活性增強，曲線將呈現甲所示的變化
A　[AB段反應速率隨反應物 ( http: / / www.21cnjy.com )濃度增加而增加，反應物濃度是限制曲線AB段反應速率的主要因素，A正確；酶量增加后，反應速率增大，圖示反應速率可用曲線甲表示，B錯誤；曲線乙表示在外界條件均適宜時，反應物濃度與酶促反應速率的關系，降低pH，重復該實驗，A、B點位置均將下降，C錯誤；B點后，升高溫度，酶活性下降，曲線不會呈現甲所示變化，D錯誤。]
3．(2022·甘肅模擬)如圖是某小組同學做的相關酶促反應所得的圖形曲線，根據題目條件回答下列問題：
(1)在甲、乙、丙三支試 ( http: / / www.21cnjy.com )管中分別加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，在不同的溫度條件下(均低于最適溫度)反應，產物量隨時間的變化曲線如圖。甲、乙、丙三支試管所處的溫度大小為 ________________。T1之后甲試管中酶促反應的速率的變化情況為 ____________________。若適當提高甲試管的溫度，則A點如何移動？________________。
(2)若乙試管：3 mL3%的過氧化氫溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液＋2滴過氧化氫酶溶液；丙試管：3 mL3%的過氧化氫溶液＋2滴3.5%的FeCl3溶液。則乙、丙曲線的不同說明酶具有 ________，若適當增加過氧化氫的量，則丙試管的曲線中B點會 __________移動。
解析：　(1)圖中甲、乙、丙三支試管 ( http: / / www.21cnjy.com )的反應速度率為甲＞乙＞丙，且均低于最適溫度，故所處的溫度為甲＞乙＞丙。隨著反應的進行，甲試管中酶促反應的速率在穩定一段時間后，由于底物不斷減少產物不斷積累，導致酶促反應速率不斷下降。適當提高甲試管的溫度，反應速率加快，但A點取決于底物的多少，不會移動。由曲線看出，當反應時間為T1之后，甲試管中酶促反應的速率為0。(2)若乙試管：3 mL3%的過氧化氫溶液＋2滴過氧化氫酶溶液；丙試管：3 mL3%的過氧化氫溶液＋2滴3.5%的FeCl3溶液。則乙、丙曲線的不同說明酶具有高效性，若適當增加過底物氧化氫的量，則丙試管的曲線中B點會向上移動。
答案：　(1)甲＞乙＞丙　速率為0　不動(或保持不變)　(2)高效性　向上
一、網絡構建
二、要語必記
1．酶的來源及本質：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數是RNA。
2．酶的特性：酶具有專一性和高效性，作用條件較溫和。
3．影響酶活性的因素
(1)低溫抑制酶的活性，但不破壞酶的分子結構。
(2)高溫、過酸、過堿都會導致酶分子結構破壞而永久失去活性。
4．酶的作用原理：降低化學反應的活化能。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。
微專題突破1　變量控制在酶相關實驗中的應用
1．實驗變量分析
實驗過程中可以變化的因素稱為變量。在生物實驗設計中對“變量”的確立、操縱成為實驗設計成功與否的關鍵。
(1)變量類型
(2)變量控制原則
無論一個實驗有幾個自變量，都應確定一個自變 ( http: / / www.21cnjy.com )量對應觀測一個因變量，這就是單一變量原則，它是處理實驗中的復雜關系的準則之一。單變量原則要求在實驗組和對照組的實驗中都只能有一個變量，這樣得出的實驗結果與單一變量之間就能形成一一對應關系，便于觀察實驗結果，以及便于分析實驗結果的成因。
(3)無關變量要一致(等量原則)
在實驗設計和操作中，要盡量減少無關變量，而 ( http: / / www.21cnjy.com )且不同的實驗組中無關變量應完全相同，這樣就可排除無關變量對實驗的干擾，排除實驗偶然性，提高實驗的正確率。
2．實驗設計策略
3．步驟書寫
(1)步驟
第一步：等量分組、編號(注意不同實驗材料“等量”的描述)；
第二步：單一變量處理，其他條件相同且適宜(無關變量的控制)；
第三步：觀察記錄結果。
(2)實驗結果
結論：將實驗的結果用文字、曲線圖、柱形圖、表格等形式予以表達。
1．(2021·安徽江淮十校聯考)下列關于酶特性實驗設計的敘述中，正確的是(　　)
A．驗證酶的專一性時，自變量一定是酶的種類
B．驗證酶的高效性時，自變量是酶的濃度
C．探究溫度對酶活性影響時，自變量是溫度
D．探究酶催化作用的最適pH時，應設置過酸、過堿、中性三組
C　[驗證酶的專一性時，自變量可以是酶的種類 ( http: / / www.21cnjy.com )，也可以是底物的種類，A錯誤；驗證酶的高效性時，自變量是催化劑的種類，B錯誤；探究溫度對酶活性影響時，自變量是溫度，C正確；探究酶催化最適pH時，過酸、過堿會使酶變性，使結果不精確，應設置酸性、中性、堿性多組不同pH的實驗組，使實驗盡可能精確，D錯誤。]
2．(2022·河北模擬)下列有關實驗設計的敘述中，正確的是(　　)
A．實驗材料的數量、溫度和時間都可能是實驗的變量
B．各種實驗都必須單獨設置對照組，確保單一變量
C．數據測量時只要認真記數，無需多次測量求平均值
D．探究實驗中，實驗結果總是與提出的假設一致
A　[變量即實驗過程中可以變化的因素，實驗材 ( http: / / www.21cnjy.com )料的數量、溫度和時間都可能是實驗的變量，A正確；探究實驗一般都需要設置對照組，但也可能均為實驗組，各組之間形成相互對照，B錯誤；進行數據測量時，為了減少誤差，需多次測量求平均值，C錯誤；探究實驗中，可能出現實驗的結果與假設矛盾的情況，可能是假設不正確，那么就需要進一步查找資料，重新作出假設，也可能是實驗過程中的某一環節出了問題，那么就需要重新進行實驗，D錯誤。]
3．(2022·成都模擬)物質甲作為抑制劑 ( http: / / www.21cnjy.com )能與蔗糖酶結合或分離，從而改變蔗糖酶的活性。在適宜溫度、pH等條件下，某同學將蔗糖酶和物質甲的混合液均分為若干份，分別加入到不同濃度的等量蔗糖溶液中，檢測發現，蔗糖的水解速率隨蔗糖溶液濃度的升高而增大。下列分析與該實驗相符的是(　　)
A．物質甲與蔗糖酶的結合使酶降低活化能的能力增強
B．物質甲與蔗糖酶的結合能改變酶的高效性和專一性
C．蔗糖溶液濃度的升高能導致物質甲與蔗糖酶的分離
D．反應體系中沒有甲時，蔗糖溶液的濃度會改變酶活性
C　[根據題意可知，物質甲屬于抑制劑，即物 ( http: / / www.21cnjy.com )質甲與蔗糖酶的結合使酶降低活化能的能力降低，導致酶的催化效率降低，A錯誤；物質甲與蔗糖酶的結合能降低酶活性，從而改變酶的高效性，但不改變專一性，B錯誤；蔗糖溶液濃度的升高能導致物質甲與蔗糖酶的分離，從而使酶活性升高，蔗糖的水解速率增大，C正確；反應體系中沒有甲時，蔗糖溶液的濃度不會改變酶活性，只是改變酶促反應速率，D錯誤。]
4．酶抑制劑能降低酶的活性，不 ( http: / / www.21cnjy.com )同的抑制劑對酶活性的影響不同。某科研小組通過實驗研究了兩種抑制劑對某消化酶酶促反應速率的影響，對實驗的結果進行分析并繪圖，請回答下列問題：
(1)該實驗的自變量是____________________，實驗中對無關變量應進行控制，該實驗的無關變量有________________________________(至少答出兩項)。
(2)據圖分析，隨著底物濃度的升 ( http: / / www.21cnjy.com )高，抑制劑________(填類型)的作用逐漸減小甚至消失。從活化能的角度分析，推測抑制劑降低酶促反應速率的原理是__________________________
_____________________________________________________________。
(3)某同學認為該實驗小組的實驗 ( http: / / www.21cnjy.com )過程應是：a.將某消化酶溶液等分為①②③三組，將每組等分為若干份；b.在一定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合；c.在①中加入一定量的蒸餾水，②中加入等量的抑制劑Ⅰ，③中加入等量的抑制劑Ⅱ；d.定時取樣檢測各反應中底物的量或產物的量，記錄實驗結果并繪圖。你認為該實驗操作是否正確？________。如果不正確，請進行改正，________________________________________
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)由圖可知， ( http: / / www.21cnjy.com )該實驗的自變量有兩個，分別是抑制劑種類和底物濃度。該實驗的無關變量有溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量、反應時間等。(2)由圖可知，隨著底物濃度的升高，曲線②的酶促反應速率逐漸與曲線①無抑制劑時相同，即抑制劑Ⅰ的作用逐漸減小甚至消失。抑制劑能降低酶活性，酶能降低化學反應所需的活化能。(3)該實驗操作不正確，若對酶處理前先將酶與底物混合，則酶會與底物發生反應，故應先對酶進行不同的處理，然后再將處理后的酶與底物混合。
答案：　(1)抑制劑種類和底物濃 ( http: / / www.21cnjy.com )度　溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量等　(2)Ⅰ　在抑制劑的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化學反應活化能的能力下降(合理即可)　(3)不正確　步驟c應與步驟b互換，即先對酶溶液進行處理再加入底物(合理即可)
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑