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易錯點05 酶相關實驗分析
關于“酶相關實驗分析”的試題常常以選擇題或非選擇題形式考查酶的本質、特性和影響因素，這類試題具有較強的綜合性，而且以曲線圖、表格、相關試驗設置試題情境。錯誤原因有對酶的相關知識掌握不全、獲取信息不足、實驗分析不到位等等。在復習備考中，需要梳理相關知識，加強動手實驗和實驗專題練習，切實提高獲取信息能力和實驗分析能力，同時關注易錯點，弄清易錯易混知識，這樣才能通過復習提高得分率。常見易錯陷阱有：
易錯陷阱1：酶的化學本質是蛋白質或RNA。忽略RNA造成錯誤判斷。
易錯陷阱2：溫度對酶活性的影響。誤以為低溫和高溫均會破壞酶的空間結構，誤以為不同溫度下酶促反應速率不可能相同。
易錯陷阱3：酶起催化作用的原理。誤以為溫度、PH值、酶濃度、底物濃度、酶活性抑制劑均影響酶的活性從而影響酶促反應速率；誤以為提高反應速率，就能提高生成物的量。
易錯陷阱4：酶制劑的保存條件。誤以為酶適于在最適溫度和最適PH值條件下保存。
易錯陷阱5：酶相關實驗材料、試劑、操作步驟。例如：選擇用淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑能否選用斐林試劑或能否選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實驗材料探究酶的最適溫度。
易錯陷阱6：曲線圖中酶促反應速率限制因素的判斷。例如：下圖曲線中，限制ABC點酶促反應速率增加的因素是否相同。
易錯陷阱7：確定酶作用的最適溫度（PH）。誤以為曲線最大值就是最適宜溫度（PH）——曲線未出現拐點；一組數據中產物量最大值就是最適宜溫度（PH）——梯度還可以變化。
例題1、（2022 全國乙卷· T4）某種酶 P 由 RNA 和蛋白質組成，可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶不同組分催化反應所需的條件。某同學進行了下列 5 組實驗（表中“+”表示有，“－”表示無）。
根據實驗結果可以得出的結論是
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+條件下蛋白質組分具有催化活性
【解析】
A、由①組可知酶在低濃度Mg2+條件下也有產物的生成，說明不一定要高濃度Mg2+才具有催
化活性，A 項錯誤；
B、由第③組和第⑤組實驗對比可知，只有蛋白質組分的酶存在時，在低濃度 Mg2+和高濃度 Mg2+的條件下，均無產物的生成，說明在兩種條件下都沒有催化活性，B 項錯誤；
C、由第④組和第⑤組實驗對比可知，在高濃度 Mg2+條件下，第④組有產物的生成，第⑤組沒有產物的生成，說明 RNA 組分具有催化活性，C項正確；
D、由第④組和第⑤組實驗對比可知，在高濃度Mg2+條件下，第④組有產物的生成，第⑤組沒有產物的生成，說明在高濃度Mg2+條件下蛋白質組分沒有催化活性，D項錯誤。
【答案】C
例題2、(2020北京·T4)用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實驗，兩組實驗結果如圖。第1組曲線是在pH＝7.0、20 ℃條件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶懸液的結果。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.反應體系的溫度
D.反應體系的pH
【答案】B
【解析】
A、提高酶的濃度能夠提高反應速率，不能提高生成氧氣的量，A項錯誤；
B、提高H2O2溶液的濃度，就是提高底物濃度，可使產物的量增加，B項正確；
C、適度的提高溫度可以加快反應速率，不能提高產物的量，C項錯誤；
D、改變反應體系的pH，可以改變反應速率，不能提高產物的量，D項錯誤。
1. 酶的化學本質是蛋白質或RNA。酶的產生場所是活細胞中核糖體、細胞核等；合成原料是氨基酸、核糖核苷酸。可在細胞內、細胞外、體外發揮作用。
2.溫度、pH值、酶活性抑制劑通過影響酶活性，進而影響酶促反應速率。底物濃度和酶濃度是通過影響底物和酶的接觸，進而影響酶促反應速率，但并未改變酶活性。增加底物濃度才能提高產物的量，溫度、pH值、酶活性抑制劑只改變酶促反應速率，不改變產物的量。
3. 酶相關實驗中四“宜”四“不宜”
(1)若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性，檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不宜選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。
(2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。
(3)在探究酶的適宜溫度的實驗中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結果。
(4)在探究pH對酶活性影響時，宜保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調至實驗要求的pH后再讓反應物與酶接觸，不宜在未達到預設pH前，讓底物與酶接觸。在探究溫度對酶活性影響時，宜保證酶的最適PH值(排除PH干擾)，且將酶溶液的溫度調至實驗要求的溫度后再讓反應物與酶接觸，不宜在未達到預設溫度前，讓底物與酶接觸。
4.高溫、過酸、過堿都會導致酶空間結構被破壞而使其永久失去活性。低溫抑制酶的活性，但酶的空間結構穩定。酶制劑適于在低溫(0~4 ℃)和最適PH值條件下保存。
5.分析曲線中影響酶促反應因素
（1）一般情況下，縱坐標代表的量未達到飽和時，限制因素是橫坐標代表的因素；當縱坐標代表的量達到飽和后，限制因素是除橫坐標代表的因素之外的其他因素。
例如：右圖曲線中，限制A點酶促反應速率增加的因素是反應物濃度，而BC段酶促反應速率不變的限制因素
是溫度、PH值等。
（2）①甲圖中在一定溫度(pH)范圍內，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。不同溫度（PH）下酶促反應速率可能相同。
②甲圖中曲線與橫軸相交表示高溫、過堿、過酸都會使酶空間結構被破壞，變性失活，而低溫側曲線不與橫軸相交表示，低溫只是抑制酶的活性，酶分子的結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。
③乙曲線縱坐標為反應物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反應速率越慢；圖示pH＝7時，反應物剩余量最少，應為圖示PH之中最適pH；反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。
④探究最適溫度（PH）實驗中，應在已有實驗中找到酶活性最高的溫度（PH），在低于和高于這個溫度（PH）范圍內再設置更小的溫度（PH）梯度進行實驗，以更精確測定酶的最適溫度（PH）。
1. （2022 浙江· T10）下列關于研究淀粉酶的催化作用及特性實驗的敘述，正確的是（ ）
A．低溫主要通過改變淀粉酶的氨基酸組成，導致酶變性失活
B．稀釋 100 萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定 pH 范圍內起作用，酶活性隨 pH 升高而不斷升高
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率
1.【答案】B
【解析】
A、低溫只是抑制酶的活性，酶分子的結構未被破壞，溫度升高可恢復活性，A項錯誤；
B、稀釋 100 萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的催化作用具高效性，B項正確；
C、在一定pH范圍內，隨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，C項錯誤；
D、若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，蛋白酶會催化淀粉酶水解，導致淀粉的水解不能進行，D項錯誤。
2. 不同的變量設置可用于驗證酶的不同特性,相關實驗記錄如下表所示。
試管 1 2 3 4 5 6
斐林試劑 + + + - - -
1%淀粉溶液 + + + - - -
2% H2O2溶液 - - - + + +
少許MnO2 - - - - - +
新鮮唾液 - + - - - -
少許雞肝勻漿 - - + - + -
實驗結果
下列相關特性驗證實驗對應的組合選擇或變量設置中，錯誤的是(　　)
A.酶的催化作用:1、2號對照 B.酶的專一性:1、2、3號對照
C.酶的高效性:4、5、6號對照 D.溫度影響酶活性:5號逐漸變溫前后對照
2. 【答案】D
【解析】
A、在其他條件相同的情況下，1號不加酶，2號加唾液淀粉酶，1、2號對照可得出酶具有催化作用，A項正確；
B、在其他條件相同的情況下，1號不加酶，2號加唾液淀粉酶，3加雞肝勻漿(含過氧化氫酶)，1、2、3號對照可得出酶具有專一性，B項正確；
C、在其他條件相同的情況下，4號不加催化劑，5號加雞肝勻漿(含過氧化氫酶)，6號加無機催化劑，4、5、6號對照可得出酶具有高效性，C項正確；
D、探究溫度影響酶活性時應設置一系列溫度梯度進行實驗，而且過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，無法從實驗結果得知溫度對酶活性影響，D項錯誤。
3.(2016全國卷Ⅱ·T29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，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)，結果如右圖。 回答下列問題：
(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)。
3. 【答案】
（1）B
（2）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
【解析】
（1）曲線圖顯示：在反應時間內，40 ℃時反應到達反應平衡時間最短，說明酶的活性最高，而B組控制的溫度是40 ℃。
（2）從（1）分析可知，該酶的活性40 ℃時比20 ℃時高，A組控制的溫度是20 ℃。因此在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ℃，酶的活性增強，A組酶催化反應的速度會加快。
（3）時間t2后C組產物濃度不再增加,說明酶已經失活，故在t2時，即使向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件不變的情況下，t3時C組產物總量也不會增加。
（4）絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。酶具有高效性、專一性和作用條件較溫和的特性。
1. （2021浙江卷6月·T16）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對過氧化氧酶的影響”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，可選擇本尼迪特試劑檢測反應產物
1.【答案】B
【解析】
A、熟馬鈴薯塊莖的細胞已經死亡，其中酶已經失活，沒有催化作用，不能代替生馬鈴薯塊莖，A項錯誤；
B、“探究pH對過氧化氧酶的影響”實驗中，必需先分別加入不同pH的緩沖液，然后再加入底物，確保實驗結果是不同PH對酶的影響，B項正確；
C、“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項錯誤；
D、本尼迪特試劑檢測反應產物需要水浴加熱，水浴加熱會改變實驗溫度，干擾實驗結果，因此設計溫度對蛋白酶活性影響的實驗方案時，不可以選擇本尼迪特試劑檢測反應產物，D項錯誤。
2.如圖所示為影響酶促反應的溫度、pH和底物濃度與反應速率關系的曲線圖，下列相關敘述錯誤的是
A.影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線
　的因素是pH
B.甲曲線中，a點與b點限制酶促反應速率的因素不相同
C.乙曲線中，d點與f點酶的空間結構都被破壞且不能恢復
D.丙曲線中，g點時對應因素升高，酶的活性不能到達h點
2. 【答案】C
【解析】
A、依據題圖和所學知識“低溫條件酶的活性很低，但是酶的空間結構沒有被破壞，溫度升高酶的活性可恢復，高溫、過酸、過堿使酶的空間結構發生改變，酶變性失活”可知，乙、丙曲線分別是溫度、PH對酶活性的影響曲線，A項正確；
B、分析題圖可知，甲曲線表示底物濃度與反應速率的關系，a點的限制因素是底物濃度，b點時底物達到飽和狀態，限制酶促反應速率的因素不再是底物濃度，B項正確；
C、乙曲線是溫度對酶活性的影響曲線，d點是低溫條件，酶的活性很低，但是酶的空間結構沒有被破壞，溫度恢復，酶的活性可恢復，f點是高溫條件，高溫使酶的空間結構發生改變，即使溫度降低，酶的空間結構也不能恢復，C項錯誤；
D、丙曲線是pH對酶活性的影響曲線，g點時pH過低，酶的空間結構發生改變，pH升高，酶的活性不能恢復，故不能到達h點，D項正確。
3. （2022年福建廈門質檢·T3）對下列異常實驗現象的原因分析，不合理的是
選項 實驗現象 原因分析
A 質壁分離復原實驗中，加入清水后，質壁分離的細胞未發生復原 可能是質壁分離時使用的蔗糖溶液濃度過大
B 葉綠體色素的分離實驗中，發現濾紙上的色素帶顏色偏淡 可能是提取色素時加入的無水乙醇過多
C 比較不同條件下過氧化氫分解的實驗中，發現FeCl3組和肝臟研磨液組產生氣泡的速率相近 可能是加入催化劑時滴加的 FeCl3 溶液太少
D 探究酵母菌的呼吸方式實驗中，兩組實驗的澄清石灰水均不變混濁 可能是加入酵母菌時未將煮沸的培養液冷卻
3.【答案】C
【解析】
A、質壁分離復原實驗中，加入清水后，質壁分離的細胞未發生復原，可能是質壁分離時使用的蔗糖溶液濃度過大，導致細胞過度失水死亡，A項正確；
B、葉綠體色素的分離實驗中，發現濾紙上的色素帶顏色偏淡，可能是提取色素時加入的無水乙醇過多，使提取液中色素濃度過稀，濾液細線上色素含量過少導致色素帶顏色偏淡，B項正確；
C、比較不同條件下過氧化氫分解的實驗中，發現FeCl3組和肝臟研磨液組產生氣泡的速率相近，可能是加入催化劑時滴加FeCl3溶液的滴管與滴加肝臟研磨液的滴管混用，C項錯誤；
D、探究酵母菌的呼吸方式實驗中，兩組實驗的澄清石灰水均不變混濁，可能是加入酵母菌時未將煮沸的培養液冷卻，高溫導致酵母菌死亡，不能產生二氧化碳，D項正確。
4.溫度會影響酶促反應速率，其作用機理可用下圖坐標曲線表示。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
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
4.【答案】C
【解析】
A、活化能是指分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。由圖可知，隨著溫度的升高，底物分子具有的能量增加，A項錯誤；
B、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項錯誤；
C、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項正確；
D、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項錯誤。
5.(2022·大同市高三模擬)絲瓜果肉中鄰苯二酚等酚類物質在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物質，褐色物質在410 nm可見光下有較高的吸光值(OD值)，且褐色物質越多，OD值越高。經測定PPO的最適pH為5.5。科學家利用絲瓜果肉的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，實驗結果如下圖。下列說法正確的是
A.實驗過程中應將酶和底物混合后在相應溫度下保溫
B.應使用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在35 ℃條件下進行
D.可在35～40 ℃間設置溫度梯度實驗以更精確測定PPO的最適溫度
5.【答案】B
【解析】
A、實驗應該將酶和底物先分別放在相應的溫度條件下一段時間，再將相應溫度下的酶和底物混合，因為酶具有高效性，若先將酶和底物混合(反應已經進行)，再放于相應溫度下保溫，得不到相應的實驗效果，A項錯誤；
B、因為該多酚氧化酶(PPO)的最適pH為5.5，pH是無關變量，在實驗時，應該保持酶在最適pH下反應，排除PH干擾，因此該實驗應使用pH為5.5的緩沖液配制PPO提取液和鄰苯二酚溶液，B項正確；
C、要保證多酚氧化酶(PPO)的結構不受破壞，需要在低溫下保存，C項錯誤；
D、35 ℃時多酚氧化酶(PPO)活性為各組中的最高，為了更精確測定PPO的最適溫度，應在30～40 ℃之間設置溫度梯度，D項錯誤。
6.某科研小組進行了溫度對蔗糖酶活性影響的實驗,實驗結果如圖中甲所示(t2為最適溫度),圖乙表示某溫度下蔗糖酶對蔗糖的催化過程,下列敘述正確的是 (　　)
A.由圖甲可判斷,在反應溫度由t3下降到t2的過程中,酶活性將上升
B.由圖乙可判斷,蔗糖酶催化蔗糖分解為葡萄糖和果糖的效率較高
C.若外界環境溫度由t1變為t3,人體內蔗糖酶的活性基本不變
D.圖乙中,提高溫度不影響單位時間內葡萄糖和果糖的產量
6. 【答案】C
【解析】
A、由圖甲可判斷，在反應溫度為t3時，部分酶結構被破壞且不可逆，故反應溫度由t3下降到t2的過程中，酶活性不會上升，A項錯誤；
B、圖乙只能說明蔗糖酶可以催化蔗糖水解，但是沒有設計對照實驗，不能證明其作用的高效性，B項錯誤；
C、人是恒溫動物,若環境溫度由t1變為t3，人的體溫幾乎不變，所以人體內蔗糖酶的活性基本不變，C項正確；
D、蔗糖酶的活性受溫度影響，所以提高溫度可能影響酶的活性，即影響單位時間內葡萄糖和果糖的產量，D項錯誤。
7.（2021湖南卷· T5）某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的是（ ）
A. 這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現了蛋白質結構與功能相適應的觀點
B. 這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，不影響細胞信號傳遞
C. 作為能量“通貨”的ATP能參與細胞信號傳遞
D. 蛋白質磷酸化和去磷酸化反應受溫度的影響
7.【答案】B
【解析】
A、分析圖形，在信號的刺激下，蛋白激酶催化ATP將蛋白質磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白質，使蛋白質的空間結構發生改變；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白質上的磷酸基團脫落，形成去磷酸化的蛋白質，從而使蛋白質空間結構的恢復，這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現了蛋白質結構與功能相適應的觀點，A項正確；
B、如果這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，將會使該位點無法磷酸化，進而影響細胞信號的傳遞，B項錯誤；
C、ATP能參與蛋白質磷酸化和去磷酸化過程，從而參與細胞信號傳遞，C項正確；
D、蛋白質磷酸化和去磷酸化反應均需要蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化，酶活性受溫度的影響，D項正確。
8. （2019浙江4月選考·10）為研究酶的特性，進行了實驗，基本過程如下表所示：
步驟 基本過程 試管A 試管B
1 加入2%過氧化氫溶液 3 mL 3 mL
2 加入馬鈴薯勻漿 少許 —
3 加入二氧化錳 — 少許
4 檢測
據此分析，下列敘述錯誤的是
A．實驗的可變因素是催化劑的種類
B．可用產生氣泡的速率作檢測指標
C．該實驗能說明酶的作用具有高效性
D．不能用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進行實驗
8.【答案】D
【解析】
A、實驗中的可改變的自變量為催化劑的種類，A項正確；
B、過氧化氫分解產生水和氧氣，故可以通過產生氣泡的速率作為判斷反應速率的指標，B項正確；
C、該實驗通過比較酶的催化速率和二氧化錳的催化速率來驗證酶的高效性，C項正確；
D、雞肝勻漿和馬鈴薯勻漿中均含有過氧化氫酶，均可用作過氧化氫酶的性質的探究實驗，D項錯誤。
9.（2022福建福州市3月質檢·T9）為探究蛋清溶菌酶的熱穩定性，將酶液加熱至不同的溫度，分別保溫30、60、90分鐘，測定酶的相對活性，結果如圖所示。下列敘述正確的是
A.實驗的自變量是溫度，保溫時間不影響酶活性
B.與60℃相比，該酶在30℃下的催化活性更高
C.蛋清溶菌酶可以在室溫環境中保持較高活性
D.在80℃時，該酶活性下降的速率先快后慢
9. 【答案】C
【解析】
A、從題圖信息可知，實驗的自變量是溫度和保溫時間，二者均影響酶活性，A項錯誤；
B、60℃曲線與30℃曲線幾乎重疊 ，說明兩種溫度下酶活性幾乎一樣，B項錯誤；
C、從曲線變化看：30℃和60℃時酶活性均比70 ℃、 80 ℃時酶活性大，推測蛋清溶菌酶可以在室溫環境中保持較高活性，C項正確；
D、觀察80℃曲線變化：斜率由小變大，該酶活性下降的速率先慢后快，D項錯誤。
10. 石油降解酶去醛基后變為石化酶，這兩種酶都能催化污泥中石油的分解。
(1)驗證石化酶化學本質所用的試劑名稱是________試劑，酶催化作用的機理是___________。
(2)下圖為不同條件下，石油降解酶對某湖泊污泥中石油分解能力的測定結果。
①本實驗的自變量為________________________________，
若要比較石油降解酶及石化酶催化能力的大小，可觀測的指標是________________________。
②湖泊中能合成石油降解酶的細菌可消除輕微石油污染，這種途徑屬于________分解，這一實例說明生態系統具有一定的自我調節能力。
(3)通過預實驗得知兩種酶的適宜溫度在20～30 ℃之間，為進一步探究兩種酶的最適溫度及催化能力，某同學以2 ℃為溫度梯度設計了如下的實驗記錄表格。
溫度 2天后石油含量(g/kg污泥) 酶
石油降解酶
指出表中的三處錯誤：① 。
②_________________________________。③_________________________________ 。
10. 【答案】
(1)雙縮脲　降低化學反應的活化能
(2)①污泥含水量和pH　(相同樣品中) 2天后1 kg污泥中剩余石油含量　
②微生物
(3)①沒有標明具體的溫度　
②溫度設置少兩列　
③缺少對石化酶的記錄(順序可顛倒)
【解析】
　(1)石化酶的化學本質是蛋白質，因而可用雙縮脲試劑鑒定；酶催化作用的機理是降低化學反應的活化能。
(2)從曲線圖中可判斷實驗的自變量有兩個，即污泥含水量和pH；通過比較相同樣品中2天后1 kg污泥中剩余石油含量可知石油降解酶及石化酶催化能力的大小；通過細菌分解石油污染，這屬于微生物分解。
(3)根據實驗設計的單一變量原則、對照性原則及題意中的溫度梯度可知表中的錯誤。
11．下圖1是某課題組的實驗結果(注：A酶和B酶分別是兩種微生物分泌的纖維素酶)，圖2表示30 ℃時B酶催化下的反應物濃度隨時間變化的曲線(其他條件相同)。請分析回答：
(1)分析圖1的實驗結果可知，本實驗研究的課題是_____________________________。
(2)下表是圖1所示實驗結果統計表，由圖1可知表中③處應是__________，⑧處應是__________。
溫度(℃) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
A酶活性(mmol·s－1) 3.1 3.8 5.8 6.3 5.4 2.9 0.9
B酶活性(mmol·s－1) 1.1 2.2 3.9 ⑧ 3.4 1.9 0
（3）根據圖1，能否確定A酶和B酶的最適溫度為50℃，并說明理由________。
(4)在圖2上畫出A酶(濃度與B酶相同)催化下的反應物濃度隨時間變化的大致曲線。
(5)適宜條件下，取一支試管加入A酶和蛋白酶溶液并搖勻，一段時間后加入纖維素，幾分鐘后加入新制斐林試劑并水浴加熱，結果試管中沒有產生磚紅色沉淀，原因是________________
_______________________________________________________________________________。
11.【答案】
(1)探究(研究)溫度對A酶和B酶活性的影響　
(2) 40　 5.0　
(3) 不能 溫度梯度較大
(4)如圖所示(注：起點一致，終點應提前)
(5)A酶(纖維素酶)已被蛋白酶催化分解(或“A酶失活”)
【解析】
(1)分析圖1橫坐標為溫度(自變量)，縱坐標為酶的活性，發生變化的是酶A和酶B的活性，因此該課題研究的是溫度對酶A和酶B活性的影響。
(2) 根據題干數據可知，在③時酶A的活性為5.8 mmol·s－1，對應的溫度為40 ℃；在⑧處酶A的活性為6.3 mmol·s－1，對應的溫度為50 ℃，在溫度為50 ℃時，酶B的活性為5.0 mmol·s－1。(3) 溫度梯度較大，在40-50、50-60之間在設置更小的溫度梯度進行試驗，可能酶活性更高。
(4)在相同溫度下酶A的活性比酶B大，因此催化相同濃度的底物需要的時間更短。
(5)A酶的化學本質是蛋白質，和蛋白酶溶液混合，蛋白酶會將酶A分解，使得酶A喪失活性易錯點05 酶相關實驗分析
關于“酶相關實驗分析”的試題常常以選擇題或非選擇題形式考查酶的本質、特性和影響因素，這類試題具有較強的綜合性，而且以曲線圖、表格、相關試驗設置試題情境。錯誤原因有對酶的相關知識掌握不全、獲取信息不足、實驗分析不到位等等。在復習備考中，需要梳理相關知識，加強動手實驗和實驗專題練習，切實提高獲取信息能力和實驗分析能力，同時關注易錯點，弄清易錯易混知識，這樣才能通過復習提高得分率。常見易錯陷阱有：
易錯陷阱1：酶的化學本質是蛋白質或RNA。忽略RNA造成錯誤判斷。
易錯陷阱2：溫度對酶活性的影響。誤以為低溫和高溫均會破壞酶的空間結構，誤以為不同溫度下酶促反應速率不可能相同。
易錯陷阱3：酶起催化作用的原理。誤以為溫度、PH值、酶濃度、底物濃度、酶活性抑制劑均影響酶的活性從而影響酶促反應速率；誤以為提高反應速率，就能提高生成物的量。
易錯陷阱4：酶制劑的保存條件。誤以為酶適于在最適溫度和最適PH值條件下保存。
易錯陷阱5：酶相關實驗材料、試劑、操作步驟。例如：選擇用淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑能否選用斐林試劑或能否選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實驗材料探究酶的最適溫度。
易錯陷阱6：曲線圖中酶促反應速率限制因素的判斷。例如：下圖曲線中，限制ABC點酶促反應速率增加的因素是否相同。
易錯陷阱7：確定酶作用的最適溫度（PH）。誤以為曲線最大值就是最適宜溫度（PH）——曲線未出現拐點；一組數據中產物量最大值就是最適宜溫度（PH）——梯度還可以變化。
例題1、（2022 全國乙卷· T4）某種酶 P 由 RNA 和蛋白質組成，可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶不同組分催化反應所需的條件。某同學進行了下列 5 組實驗（表中“+”表示有，“－”表示無）。
根據實驗結果可以得出的結論是
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+條件下蛋白質組分具有催化活性
例題2、(2020北京·T4)用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實驗，兩組實驗結果如圖。第1組曲線是在pH＝7.0、20 ℃條件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶懸液的結果。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.反應體系的溫度
D.反應體系的pH
1. 酶的化學本質是蛋白質或RNA。酶的產生場所是活細胞中核糖體、細胞核等；合成原料是氨基酸、核糖核苷酸。可在細胞內、細胞外、體外發揮作用。
2.溫度、pH值、酶活性抑制劑通過影響酶活性，進而影響酶促反應速率。底物濃度和酶濃度是通過影響底物和酶的接觸，進而影響酶促反應速率，但并未改變酶活性。增加底物濃度才能提高產物的量，溫度、pH值、酶活性抑制劑只改變酶促反應速率，不改變產物的量。
3. 酶相關實驗中四“宜”四“不宜”
(1)若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性，檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不宜選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。
(2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。
(3)在探究酶的適宜溫度的實驗中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結果。
(4)在探究pH對酶活性影響時，宜保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調至實驗要求的pH后再讓反應物與酶接觸，不宜在未達到預設pH前，讓底物與酶接觸。在探究溫度對酶活性影響時，宜保證酶的最適PH值(排除PH干擾)，且將酶溶液的溫度調至實驗要求的溫度后再讓反應物與酶接觸，不宜在未達到預設溫度前，讓底物與酶接觸。
4.高溫、過酸、過堿都會導致酶空間結構被破壞而使其永久失去活性。低溫抑制酶的活性，但酶的空間結構穩定。酶制劑適于在低溫(0~4 ℃)和最適PH值條件下保存。
5.分析曲線中影響酶促反應因素
（1）一般情況下，縱坐標代表的量未達到飽和時，限制因素是橫坐標代表的因素；當縱坐標代表的量達到飽和后，限制因素是除橫坐標代表的因素之外的其他因素。
例如：右圖曲線中，限制A點酶促反應速率增加的因素是反應物濃度，而BC段酶促反應速率不變的限制因素
是溫度、PH值等。
（2）①甲圖中在一定溫度(pH)范圍內，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。不同溫度（PH）下酶促反應速率可能相同。
②甲圖中曲線與橫軸相交表示高溫、過堿、過酸都會使酶空間結構被破壞，變性失活，而低溫側曲線不與橫軸相交表示，低溫只是抑制酶的活性，酶分子的結構未被破壞，溫度升高可恢復活性。
③乙曲線縱坐標為反應物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反應速率越慢；圖示pH＝7時，反應物剩余量最少，應為圖示PH之中最適pH；反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。
④探究最適溫度（PH）實驗中，應在已有實驗中找到酶活性最高的溫度（PH），在低于和高于這個溫度（PH）范圍內再設置更小的溫度（PH）梯度進行實驗，以更精確測定酶的最適溫度（PH）。
1. （2022 浙江· T10）下列關于研究淀粉酶的催化作用及特性實驗的敘述，正確的是（ ）
A．低溫主要通過改變淀粉酶的氨基酸組成，導致酶變性失活
B．稀釋 100 萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定 pH 范圍內起作用，酶活性隨 pH 升高而不斷升高
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率
2. 不同的變量設置可用于驗證酶的不同特性,相關實驗記錄如下表所示。
試管 1 2 3 4 5 6
斐林試劑 + + + - - -
1%淀粉溶液 + + + - - -
2% H2O2溶液 - - - + + +
少許MnO2 - - - - - +
新鮮唾液 - + - - - -
少許雞肝勻漿 - - + - + -
實驗結果
下列相關特性驗證實驗對應的組合選擇或變量設置中，錯誤的是(　　)
A.酶的催化作用:1、2號對照 B.酶的專一性:1、2、3號對照
C.酶的高效性:4、5、6號對照 D.溫度影響酶活性:5號逐漸變溫前后對照
3.(2016全國卷Ⅱ·T29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，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)，結果如右圖。 回答下列問題：
(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)。
1. （2021浙江卷6月·T16）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對過氧化氧酶的影響”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，可選擇本尼迪特試劑檢測反應產物
2.如圖所示為影響酶促反應的溫度、pH和底物濃度與反應速率關系的曲線圖，下列相關敘述錯誤的是
A.影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線
　的因素是pH
B.甲曲線中，a點與b點限制酶促反應速率的因素不相同
C.乙曲線中，d點與f點酶的空間結構都被破壞且不能恢復
D.丙曲線中，g點時對應因素升高，酶的活性不能到達h點
3. （2022年福建廈門質檢·T3）對下列異常實驗現象的原因分析，不合理的是
選項 實驗現象 原因分析
A 質壁分離復原實驗中，加入清水后，質壁分離的細胞未發生復原 可能是質壁分離時使用的蔗糖溶液濃度過大
B 葉綠體色素的分離實驗中，發現濾紙上的色素帶顏色偏淡 可能是提取色素時加入的無水乙醇過多
C 比較不同條件下過氧化氫分解的實驗中，發現FeCl3組和肝臟研磨液組產生氣泡的速率相近 可能是加入催化劑時滴加的 FeCl3 溶液太少
D 探究酵母菌的呼吸方式實驗中，兩組實驗的澄清石灰水均不變混濁 可能是加入酵母菌時未將煮沸的培養液冷卻
4.溫度會影響酶促反應速率，其作用機理可用下圖坐標曲線表示。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
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
5.(2022·大同市高三模擬)絲瓜果肉中鄰苯二酚等酚類物質在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物質，褐色物質在410 nm可見光下有較高的吸光值(OD值)，且褐色物質越多，OD值越高。經測定PPO的最適pH為5.5。科學家利用絲瓜果肉的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，實驗結果如下圖。下列說法正確的是
A.實驗過程中應將酶和底物混合后在相應溫度下保溫
B.應使用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在35 ℃條件下進行
D.可在35～40 ℃間設置溫度梯度實驗以更精確測定PPO的最適溫度
6.某科研小組進行了溫度對蔗糖酶活性影響的實驗,實驗結果如圖中甲所示(t2為最適溫度),圖乙表示某溫度下蔗糖酶對蔗糖的催化過程,下列敘述正確的是 (　　)
A.由圖甲可判斷,在反應溫度由t3下降到t2的過程中,酶活性將上升
B.由圖乙可判斷,蔗糖酶催化蔗糖分解為葡萄糖和果糖的效率較高
C.若外界環境溫度由t1變為t3,人體內蔗糖酶的活性基本不變
D.圖乙中,提高溫度不影響單位時間內葡萄糖和果糖的產量
7.（2021湖南卷· T5）某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的是（ ）
A. 這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現了蛋白質結構與功能相適應的觀點
B. 這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，不影響細胞信號傳遞
C. 作為能量“通貨”的ATP能參與細胞信號傳遞
D. 蛋白質磷酸化和去磷酸化反應受溫度的影響
8. （2019浙江4月選考·10）為研究酶的特性，進行了實驗，基本過程如下表所示：
步驟 基本過程 試管A 試管B
1 加入2%過氧化氫溶液 3 mL 3 mL
2 加入馬鈴薯勻漿 少許 —
3 加入二氧化錳 — 少許
4 檢測
據此分析，下列敘述錯誤的是
A．實驗的可變因素是催化劑的種類
B．可用產生氣泡的速率作檢測指標
C．該實驗能說明酶的作用具有高效性
D．不能用雞肝勻漿代替馬鈴薯勻漿進行實驗
9.（2022福建福州市3月質檢·T9）為探究蛋清溶菌酶的熱穩定性，將酶液加熱至不同的溫度，分別保溫30、60、90分鐘，測定酶的相對活性，結果如圖所示。下列敘述正確的是
A.實驗的自變量是溫度，保溫時間不影響酶活性
B.與60℃相比，該酶在30℃下的催化活性更高
C.蛋清溶菌酶可以在室溫環境中保持較高活性
D.在80℃時，該酶活性下降的速率先快后慢
10. 石油降解酶去醛基后變為石化酶，這兩種酶都能催化污泥中石油的分解。
(1)驗證石化酶化學本質所用的試劑名稱是________試劑，酶催化作用的機理是___________。
(2)下圖為不同條件下，石油降解酶對某湖泊污泥中石油分解能力的測定結果。
①本實驗的自變量為________________________________，
若要比較石油降解酶及石化酶催化能力的大小，可觀測的指標是________________________。
②湖泊中能合成石油降解酶的細菌可消除輕微石油污染，這種途徑屬于________分解，這一實例說明生態系統具有一定的自我調節能力。
(3)通過預實驗得知兩種酶的適宜溫度在20～30 ℃之間，為進一步探究兩種酶的最適溫度及催化能力，某同學以2 ℃為溫度梯度設計了如下的實驗記錄表格。
溫度 2天后石油含量(g/kg污泥) 酶
石油降解酶
指出表中的三處錯誤：① 。
②_________________________________。③_________________________________ 。
11．下圖1是某課題組的實驗結果(注：A酶和B酶分別是兩種微生物分泌的纖維素酶)，圖2表示30 ℃時B酶催化下的反應物濃度隨時間變化的曲線(其他條件相同)。請分析回答：
(1)分析圖1的實驗結果可知，本實驗研究的課題是_____________________________。
(2)下表是圖1所示實驗結果統計表，由圖1可知表中③處應是__________，⑧處應是__________。
溫度(℃) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
A酶活性(mmol·s－1) 3.1 3.8 5.8 6.3 5.4 2.9 0.9
B酶活性(mmol·s－1) 1.1 2.2 3.9 ⑧ 3.4 1.9 0
（3）根據圖1，能否確定A酶和B酶的最適溫度為50℃，并說明理由________。
(4)在圖2上畫出A酶(濃度與B酶相同)催化下的反應物濃度隨時間變化的大致曲線。
(5)適宜條件下，取一支試管加入A酶和蛋白酶溶液并搖勻，一段時間后加入纖維素，幾分鐘后加入新制斐林試劑并水浴加熱，結果試管中沒有產生磚紅色沉淀，原因是________________
_______________________________________________________________________________。

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