【暑假初升高】人教版生物初三（升高一）暑假预习-（必修1）第12讲 降低化学反应活化能的酶 讲学案

第12讲 降低化学反应活化能的酶
【学习目标】
1.通过对酶催化作用实例的讨论，说明酶在细胞代谢中的作用。
2.通过分析“关于酶本质的探索”资料，认同科学是在不断探索和争论中前进的。
3.通过探究“过氧化氢在不同条件下的分解”，学习控制自变量、观察因变量，设置对照组和实验组。
4.通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”，理解并阐明酶具有专一性，学会“控制变量和设计对照实验”。5.通过探究“pH和温度对酶活性的影响”，理解“酶的作用条件较温和”，提升建构模型的科学思维素养。
6.通过调查酶在生活、生产中的应用，认同酶在生产实际中的广泛应用及具有高效、环保、节能等特点。

【基础知识】
一、酶的作用和本质
1.酶的作用
细胞的生活需要物质和能量。能量的释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶的催化。
2.酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
二、比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.比较过氧化氢酶在不同条件下的分解的方法步骤

1号试管
2号试管
3号试管
4号试管
体积分数3%的过氧化氢溶液（mL）
2mL
2mL
2mL
2mL
温度（℃）
室温
90℃
室温
室温
催化剂类型和数量（滴）
无
无
质量分数3.5%的FeCl3溶液2滴
质量分数20%的肝脏研磨液2滴
预期实验结果（气泡的冒出情况）
少
较少
较多
多
2.控制变量和设计对照实验
①实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量；除自变量外，实验过程中存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量，如上述实验中反应物的浓度和反应时间等。
②除作为自变量的因素外，无关变量都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。
三、酶催化作用的原理
1.分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
2.下图是催化剂降低化学反应活化能的图解。

表示无酶催化条件下反应的活化能的曲线是ad段，表示有酶催化条件下反应的活化能的曲线是cd段，表示有酶催化条件下降低反应活化能的曲线是ac段。
四、酶的特性
1.酶具有高效性和专一性
酶的特性
含义
意义
验证实验
酶具有高效性
与无机催化剂相比，酶的催化效率更高
使细胞代谢快速进行
比较过氧化氢在不同条件下的分解
酶具有专一性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
使细胞代谢有条不紊地进行
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

2.淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
变量分析
自变量是反应底物，因变量是是否水解为还原糖，无关变量有温度、pH、试管大小、溶液的量、酶的量等
实验设计
试管1：淀粉溶液2mL+淀粉酶溶液2mL
蔗糖溶液2mL+淀粉酶溶液2mL
检验：加入等量斐林试剂摇匀，水浴加热相同时间
实验现象
出现砖红色沉淀
不出现砖红色沉淀
实验结果
淀粉在淀粉酶作用下水解
蔗糖在淀粉酶作用下不水解
实验结论
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的催化作用具有专一性

3.酶的作用条件较温和
1.探究温度对酶活性的影响：
试管
步骤
1
1′
2
2′
3
3′
淀粉溶液
2 mL
/
2 mL
/
2 mL
/
淀粉酶溶液
/
1 mL
/
1 mL
/
1 mL
不同温度下处理5 min
0 ℃
60 ℃
100 ℃
将同一温度下的两种物质混合后保温5 min
滴加碘液
1滴
1滴
1滴
实验现象
溶液变蓝
溶液不变蓝
溶液变蓝
实验结论
酶的催化作用需要在适宜的温度下进行，温度过高或过低都会影响酶的活性
2.探究pH对酶活性的影响：
步骤
项目
试管1
试管2
试管3
1
加入3%过氧化氢溶液
2mL
2mL
2mL
2
加入蒸馏水
1mL
-
-
3
加入0.01/L的盐酸
-
1mL
-
4
加入0.01/L的NaOH溶液
-
-
1mL
5
加入肝脏研磨液
2滴
2滴
2滴
6
检验
气泡产生量
大量
少量
少量
放入带火星的卫生香
复燃
不能复燃
不能复燃
结论
酶的催化作用需要在适宜的pH下进行，pH过高或过低都会影响酶的活性
实验注意事项
①在探究温度影响酶活性的实验中，不宜选用H2O2溶液，原因是H2O2的分解本身受温度影响。
②在探究pH影响酶活性的实验中，不宜选用淀粉溶液，原因是酸性溶液会使淀粉水解。
③在探究温度影响酶活性的实验中，选取淀粉和淀粉酶，一般用碘液检测实验结果，不宜选用斐林试剂检验，原因是使用斐林试剂需要加热，且可能影响实验的自变量。
3.酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏, 使酶永久失活。在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。
特别提醒
①在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性不会增强。胃蛋白酶在pH为10时，空间结构已遭到破坏，因此降低pH不会使胃蛋白酶的活性再增强。
②如果以淀粉为底物，以淀粉酶为催化剂探究温度影响酶活性的实验，则酶促反应的速率既可以用淀粉的分解速率表示，也可以用淀粉水解产物的生成速率表示。
③pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉，原因是酸能促进淀粉水解；探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行。

【考点剖析】
考点一：比较过氧化氢在不同条件下的分解
例1．过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如表所示。下列相关叙述正确的是(　　)
管号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2溶液/mL
缓冲液/mL
过氧化物酶溶液/mL
白菜梗提取液/mL
煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
1
2
2
2
—
—
—
2
2
2
—
2
—
—
3
2
2
—
—
2
—
4
2
2
—
—
—
2
A.1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶
【答案】A　
【解析】由题干信息可知，该实验的自变量为是否加入白菜梗的提取液，故加入白菜梗提取液的3号管为实验组，其他都为对照组，A项正确；由题干信息可知2号管是对照组，只有3号管是实验组，B项错误；若3号管显橙红色，还需要与1、2、4号管对照才能证明白菜梗中存在过氧化物酶，C项错误；4号管不显橙红色是因为高温处理使过氧化物酶变性失活，D项错误。
归纳总结：
1.实验的变量与对照
自变量
因变量
无关变量
对照组
实验组
1号：常温（做对照）
用单位时间内产生气泡的数目多少表示H2O2分解速率
加入H2O2的量；实验室温度；FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度
1号试管
2、3、4号试管
2号：90 ℃水浴加热
3号：加入3.5%FeCl3溶液2滴
4号：加入20%肝脏研磨液2滴
2.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验说明的问题：
①与1号试管相比，2号试管气泡产生较快。原因是加热使过氧化氢分子得 到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
②1、4号试管对照，4号试管气泡产生较快。原因是加入20%肝脏研磨液，说明酶具有催化作用。原因是肝脏研磨液中的过氧化氢酶降低了过氧化氢分解所需要的活化能。
③1、3、4(或3、4)号试管对照，4号试管气泡产生较快。说明与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。原因是与无机催化剂 相比，酶降低活化能的作用更显著。
特别提醒：
①制备肝脏研磨液时，应用新鲜的刚从活体动物内取出的肝脏的原因是新鲜肝脏中的酶能保持其原有的活性。
②对肝脏充分研磨的意义是加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中H2O2的接触面积，从而加速H2O2的分解。
考点二：酶的作用和本质
例2．下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（　　）
A.酶不能脱离生物体起作用
B.酶只有释放到细胞外才起作用
C.所有的酶都是蛋白质
D.酶是具有催化作用的有机物
【答案】D
【解析】酶可以在体内或体外起作用，A错误；酶可以在细胞内或细胞外发挥作用，B错误；大多酶是蛋白质，少数是RNA，C错误；酶是具有催化作用的有机物，大多是蛋白质，D正确。
【归纳提升】
项目
内容
解读
产生部位
活细胞
酶是活细胞产生的，发挥作用可以在细胞内或细胞外
化学本质
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
合成原料为氨基酸或核糖核苷酸
生理功能
催化作用
反应前后其本身的量和化学性质不变
【特别提醒】关于酶的几个易错点
项目
正确说法
错误说法
产生场所
活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)
具有分泌功能的细胞才能产生
化学本质
有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA)
蛋白质
作用场所
可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
只在细胞内起催化作用
作用
酶只起催化作用
酶具有调节、催化等多种功能
来源
酶只在生物体内合成
有的可来源于食物
作用实质
降低化学反应的活化能
为化学反应提供活化能
红细胞与酶
哺乳动物红细胞不能合成酶，但细胞内的化学反应需要酶的催化
哺乳动物红细胞中不存在酶
考点三：酶催化作用的高效性
例3．下列对酶高效性的描述，正确的是（ ）
A.酶能为生化反应大量提供活化能
B.酶作为反应物促进反应反应进行
C.酶能明显降低化学反应的活化能
D.酶的催化能力与无机催化剂相同
【答案】C
【解析】酶不能为生化反应大量提供活化能，能降低化学反应的活化能，A不正确；酶只起催化作用，不能直接作为反应物促进化学反应的进行，B不正确；酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，能明显降低化学反应的活化能，C正确；酶具有高效性，酶的催化能力和无机催化剂不相同，D不正确。
归纳提升
1.酶的高效性是和非酶的催化剂比较而言。酶的高效性主要是指催化能力,其（环境适宜）的催化能力是普通化学催化物质的105～108倍。
2.酶高效性是指与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。如下图所示。

考点四：酶催化作用的专一性
例4．胃蛋白酶能使淀粉酶在很短时间内水解，而对多肽不起作用，这种现象说明（    ）
A.胃蛋白酶具有高效性和专一性 B.胃蛋白酶具有高效性和多样性
C.胃蛋白酶具有专一性和稳定性 D.胃蛋白酶的本质是多肽
【答案】A
【解析】胃蛋白酶能使淀粉酶在很短时间内水解，体现了酶催化作用的高效性，为蛋白酶对多肽补气作用，说明为蛋白酶不能催化对台水解，体现了酶催化作用的专一性。选A。
特别提醒
1.酶对所作用的底物有严格的选择性。一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，这种选择性作用称为酶的专一性。如过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他化学反应。细胞代谢能够有条不紊的进行，与酶的专一性是分不开的。
2.酶专一性可以用“锁钥”模型解释，如下图所示。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构，图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。可见，酶在反应前后物质的量和结构均不发生改变。

3.酶催化作用的专一性是指：一种美只能催化一种或一类化学反应，对其他类型的化学反应没有催化作用。如下图所示。

催化物质A（或反应A）的酶对物质B（或反应B）无催化作用，对物质A（或反应A）有催化作用。
考点五：影响酶活性的因素
例5．甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错误的是（  ）

A. 甲、乙两图中B代表的含义分别是酶的最适温度和最适pH
B. 甲、乙两图中A点对应的值对酶活性的影响不相同
C. 甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同
D. 保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH
【答案】D
【解析】甲图中，A点对应的温度较低酶活性低，但酶的空间结构稳定；B点对应温度下酶活性最高，为酶催化作用的最适温度；C点对应的温度使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活。乙图中，A点对应的pH值较低酶活性低，但酶的空间结构稳定；B点对应pH值下酶活性最高，为酶催化作用的最适pH值；C点对应的pH值使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在甲、乙两图中，在B点的温度和pH值下，酶促反应速率最大，酶活性最高，分别表示酶的最适温度和最适pH值，A正确；甲图中A点对应温度低，但酶的空间结构稳定，乙图中A点对应的pH值会使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活，因此，甲、乙两图中C点对应对应的值都使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活，C正确；低温条件下，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶活性可以升高，因此，保存酶制品最好在低温条件下进行，即甲图的A点，D不正确。
归纳总结
影响酶活性的主要因素是温度和pH值。其中温度比较重要，人体内酶的活性在37摄氏度是最佳。生物酶各自适应的酶的温度不同。植物光合作用酶的活性在20℃左右最强。在一定的范围内，酶的活性随着温度的升高而升高，但是温度过高会使酶失活。
1.温度对酶促反应速度的影响很大。对许多酶来说，反应温度每增高10℃，酶反应速度增加1～2倍；但随着温度升高而使酶逐步变性，通过酶活力的减少而使酶的催化活性降低。每种酶都有一个催化活性最高的温度，称为最适温度。动物体内的酶最适温度一般在35～45℃，植物体内的酶最适温度为40～55℃。大部分酶在60℃以上即变性失活，少数酶能耐受较高的温度，如细菌淀粉酶在93℃下活力最高，又如牛胰核糖核酸酶加热到100℃仍不失活。最适温度在60℃以下的酶，当温度达到60～80℃时，大部分酶被破坏，发生不可逆变性；当温度接近100℃时，酶的催化作用完全丧失。一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。热对酶活性的影响对食品很重要，如绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反，是利用这些酶进行发酵来制备的。
2.pH影响酶促反应速度的原因：环境过酸、过碱会影响酶蛋白构象，使酶本身变性失活；在最适pH时，酶分子上活性中心上的有关基团的解离状态最适于与底物结合，pH高于或低于最适pH时，活性中心上的有关基团的解离状态发生改变，酶和底物的结合力降低，因而酶反应速度降低。酶在最适pH范围内表现出活性，大于或小于最适pH，都会降低酶活性。主要表现在过高或过低的pH都会影响酶的稳定性，进而使酶遭受不可逆破坏。
3.影响酶活性的曲线

①在一定温度（或pH）范围内，随温度（或pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围催化作用减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未破坏，温度升高可恢复活性。③反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响

①在其他条件适宜，酶量一定条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
②在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
③底物浓度与酶浓度都是通过影响底物与酶的接触面积来影响酶促反应速率的，并不会改变酶的活性。
考点六：与酶有关的实验设计
例6．下列有关酶特性的实验设计思路，正确的是( )
A. 用淀粉酶和淀粉、蔗糖验证酶的专一性时，选用碘液作为检测试剂
B. 用过氧化氢和新鲜的猪肝研磨液、氯化铁溶液来验证酶的高效性
C. 以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响
D. 探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液
【答案】B
【解析】淀粉酶能催化淀粉的分解，但不能催化蔗糖的分解，若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性，不论蔗糖有无分解，结果加碘液都不会变蓝色，应用斐林试剂检测，A不正确；用过氧化氢和新鲜的猪肝研磨液、氯化铁溶液来验证酶的高效性，B正确；不能以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响，因为温度会影响过氧化氢的分解速率，自变量控制不准确，C不正确；探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液，酶与底物一旦混合，反应就开始了，应先加缓冲液再加入蛋清，D不正确。
归纳总结
1.验证类实验
实验目的
自变量
实验组
对照组
验证酶具有催化作用
相应酶液的有无
底物+相应酶液
底物+等量蒸馏水
验证酶的高效性
催化剂的种类（无机催化剂和酶）
底物+相应酶液
底物+等量无机催化剂
验证酶的专一性
不同的底物或不同的酶液
底物+相应酶液
底物+另一酶液或另一底物+同一酶液
验证某种酶的本质是蛋白质
待测酶液和标准蛋白质溶液
待测酶液+双缩脲试剂
等量的标准蛋白质溶液+ 双缩脲试剂
验证某种酶的本质是RNA
待测酶液和标准 RNA溶液
待测酶液+吡罗红染液
等量的标准RNA溶液+吡罗红染液
【特别提醒】
①如要验证蛋白酶的催化作用，底物要选择蛋白块，通过观察其消失情况得出结论。不能用蛋白液，因为蛋白酶也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。
②若底物为淀粉和蔗糖、酶为淀粉酶来验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂
宜用斐林试剂，不选碘液，因碘液无法检测蔗糖是否分解。
2.探究类实验
课题一：探究酶的最适温度
实验流程如下：

【特别提醒】
①前一个保温的目的，是使酶和底物得到相同的温度处理；后一个保温的目的，是使酶与底物充分反应。
②若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
③在探究酶的最适温度的实验中，“不宜”选用过氧化氢（H2O2）和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢（H2O2）在常温常压下就能分解，在加热条件下会加速分解，从而影响实验结果。
课题二：探究酶的最适PH
实验流程如下：

【特别提醒】
①在探究 pH 对酶活性的影响时，“宜”保证酶的最适温度（排除温度干扰），且将酶溶液的 pH 调至实验要求的 pH 后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设 pH 前让反应物与酶接触。
②在探究酶的最适PH的实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶，因为酸会使淀粉自身水解。
3.探究温度pH对酶活性影响的实验的酶、试剂选择
①若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
②在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
③在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。


【真题演练】
1．（2022·广东·高考真题）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（       ）
组别
pH
CaCl2
温度（℃）
降解率（%）
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A．该酶的催化活性依赖于CaCl2
B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度
C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9
D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
1.【答案】C
【解析】分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。
2．（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（　　）

A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
2.【答案】B
【解析】由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确；由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ，B错误；碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋白酶的洗涤剂去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；酶具有高效性，碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸，具有很强的分解蛋白质的能力，可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D正确。
【思路分析】碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，起到去污的效果。
3．（2022·浙江·高考真题）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（       ）
A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活
B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率
3.【答案】B
【解析】低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误；淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。
4．（2022·全国·高考真题）某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验（表中“+”表示有，“－”表示无）。
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA组分
+
+
－
+
－
蛋白质组分
+
－
+
－
+
低浓度Mg2+
+
+
+
－
－
高浓度Mg2+
－
－
－
+
+
产物
+
－
－
+
－
根据实验结果可以得出的结论是（　　）
A．酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C．在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D．在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
4.【答案】C
【解析】第①组中，酶P在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，BD错误；第②组和第④组对照，无关变量是底物和RNA组分，自变量是Mg2+浓度，第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成，第②组在低浓度Mg2+条件下，没有产物生成，说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性，C正确。
【解题思路】由表格数据可知，该实验的自变量是酶的组分、Mg2+的浓度，因变量是有没有产物生成，底物为无关变量。第①组为正常组作为空白对照，其余组均为实验组。
5．（2021·海南·高考真题）某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是（       ）

A．该酶可耐受一定的高温
B．在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大
C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
5.【答案】D
【解析】据图可知，该酶在70℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；据图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40℃＜＜50℃＜60℃＜70℃，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率（曲线变平缓）时所需时间不同，其中70℃达到该温度下的最大反应速率时间最短，C正确；相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率（曲线平缓）之后的反应速率相同，D错误。
【分析】据图分析可知，在图示温度实验范围内，50℃酶的活性最高，其次是60℃时，在40℃时酶促反应速率随时间延长而增大。
6．（2021·海南·高考真题）研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是（       ）
A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B．该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
6.【答案】A
【解析】根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的，A错误；根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，合成蛋白质要经过转录和翻译过程，mRNA、tRNA和rRNA都参与了翻译过程，因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与，B正确；“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解，肽键断裂，C正确；氨基酸是蛋白质的基本单位，因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。
7．（2021·湖北·高考真题）很久以前，勤劳的中国人就发明了制饴（麦芽糖技术，这种技术在民间沿用至今。麦芽糖制作的大致过程如图所示。

下列叙述正确的是（       ）
A．麦芽含有淀粉酶，不含麦芽糖
B．麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成
C．55～60℃保温可抑制该过程中细菌的生长
D．麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低
7.【答案】C
【解析】麦芽糖属于植物细胞特有的二糖，在麦芽中存在麦芽糖，A错误；麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水缩合而成的，B错误；细菌的生长需要适宜温度，据图可知，该过程中需要在55-60℃条件下保温6小时左右，目的是抑制细菌的生长，避免杂菌污染，C正确；一般而言，植物体内酶的最适温度高于动物，故麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度高，D错误。
【总结】糖类包括：单糖、二糖、多糖。单糖中包括五碳糖和六碳糖，其中五碳糖中的核糖是RNA的组成部分，脱氧核糖是DNA的组成部分，而六碳糖中的葡萄糖被形容为“生命的燃料”，而核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动物细胞共有的糖；二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖，其中麦芽糖和蔗糖是植物细胞中特有的，乳糖是动物体内特有的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，其中淀粉和纤维素是植物细胞特有的，糖原是动物细胞特有的。
8．（2021·辽宁·高考真题）腈水合酶（N0）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1）。下列有关叙述错误的是（　　）
A．N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一
B．加入连接肽需要通过改造基因实现
C．获得N1的过程需要进行转录和翻译
D．检测N1的活性时先将N1与底物充分混合，再置于高温环境
8.【答案】D
【解析】在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1），则N1与N0氨基酸序列有所不同，这可能是影响其热稳定性的原因之一，A正确；蛋白质工程的作用对象是基因，即加入连接肽需要通过改造基因实现，B正确；N1为蛋白质，蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个过程，C正确；酶具有高效性，检测N1的活性需先将其置于高温环境，再与底物充分混合，D错误。
9．（2021·浙江·高考真题）下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（　　）
A．“酶的催化效率”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B．“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C．“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D．设温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
9.【答案】B
【解析】熟马铃薯块茎中酶已经失活，用其代替生马铃薯块茎，实验结果不相同，A错误；“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，不同pH为自变量，在酶溶液中分别加入不同pH的缓冲液后，再与底物混合，以保证反应pH为预设pH，B正确；“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验淀粉溶液和蔗糖溶液中是否混有还原糖，C错误；探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，温度作为自变量，而本尼迪特试剂检验还原糖需要水浴加热，会改变实验温度，影响实验结果，故不能选择本尼迪特试剂检测反应产物，D错误。
10．（2016·江苏·高考真题）过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是（        ）

A．1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶
10.【答案】A
【解析】由分析可知，1号试管、2号试管是对照组，3号试管、4号试管是实验组，A正确；2号试管是对照组，1号试管也是对照组，B错误；实验设置必须遵循对照原则，3号与1、2号对照，3号管、2号管显橙红色，1号不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；3号试管和4号试管的自变量是温度，若4号管不显橙红色，与3号对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。
【思路分析】该实验的目的是探究白菜梗是否存在过氧化氢酶，实验的原理是过氧化氢酶能分解过氧化氢，使氧化焦性没食子酸呈橙红色，实验的自变量是白菜梗提取液，其中1号试管、2号试管是对照组，3号试管、4号试管是实验组。
11．（2020·浙江·高考真题）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（       ）
A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C．将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
11.【答案】C
【解析】温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；应将反应小室稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液，此时混合液不能与滤纸片接触，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。
12．（2021·湖北·高考真题）使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取___________支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量________________，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①：_________________________________。
结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②：_________________________________。
结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③：_________________________________。
结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④：_________________________________。
结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。
12.【答案】(1) 2     甲物质溶液、乙物质溶液
(2)  透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高     透析前后，两组的酶活性均不变
     加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变     加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高
【解析】（1）分析题意可知，实验目的探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则实验的自变量为甲乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：
取2支试管各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液（单一变量和无关变量一致原则）；一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。
（2）据题意可知，物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制，但作用机理未知，且透析前有物质甲和乙的作用，透析后无物质甲和物质乙的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有：
①若甲、乙均为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，故透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高。
②若甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶的活性均不能恢复，故透析前后，两组的酶活性均不变。
③若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。
④若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则则甲组中活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。
13．（2021·浙江·高考真题）1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。
组别
实验处理
实验结果
①
葡萄糖溶液＋无菌水
－
②
葡萄糖溶液＋酵母菌
＋
③
葡萄糖溶液＋A溶液
－
④
葡萄糖溶液＋B溶液
－
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成
回答下列问题：
（1）除表中4组外，其它2组的实验处理分别是：___________；__________。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、___________。
（2）若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用___________试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是___________。
（3）制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是___________，以确保酶的活性。
（4）如何检测酵母汁中是否含有活细胞？（写出2项原理不同的方法及相应原理）_____________________
13.【答案】（1）葡萄糖溶液＋酵母汁     葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液     酵母汁和B溶液     （2）双缩脲     葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液     保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH     （3）染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。
【解析】（1）结合分析可知：为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁（预期实验结果为有乙醇生成），另外一组为葡萄糖溶液＋A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）＋B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌（细胞中含有各类物质）、酵母汁和B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）中存在。
（2）多肽用双缩脲试剂进行检测；据题干信息可知，M离子存在于B溶液中，故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的，则应加设一组实验，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液：若有乙醇生成，则证明B不是必须的，若无乙醇生成，则证明B是必须的。
（3）酶的作用条件温和，需要适宜的温度和PH等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。
（4）检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有：染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性：若为死细胞，则能被染色；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖：一段时间后若酵母菌数量增加，则为活细胞。


【过关检测】
1.下列关于酶的叙述中，错误的是(　　)
A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
B．酶只能由分泌细胞合成，可在细胞外起催化作用
C．酶通过降低化学反应活化能来提高化学反应速率
D．催化过程中酶本身不变，但人体内的酶仍需自我更新
1.【答案】B
【解析】酶的化学本质是蛋白质或RNA，基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A正确；能进行正常代谢的细胞都能合成酶，B错误；酶是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率的，C正确；反应前后，酶本身不变，但在人体内的酶仍会不断更新，D正确。
2.关于活化能，下列说法不正确的是(　　)
A．是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量
B．加热能使过氧化氢分子得到能量，但不能降低活化能
C．无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率
D．酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行
2.【答案】C
【解析】活化能是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量，A正确；加热能使过氧化氢分子得到能量，但不能降低活化能，B正确；与无机催化剂相比，酶的催化效率高，即酶比无机催化剂降低活化能的效果更显著，并不是提供活化能，C不正确；酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行，D正确。
3.关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，下列叙述正确的是(　　)
A．实验中所用肝脏必须是新鲜的，若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少
B．实验中用到的滴管，必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液，这样对实验结果影响较小
C．过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快
D．实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况
3.【答案】C
【解析】肝脏放置时间过长，过氧化氢酶会分解失活，A错误；吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用，B错误；过氧化氢在高温条件下会加快分解速度，C正确；试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况是因变量，D错误。
4.如图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是(　　)

A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快
4.【答案】C
【解析】若有气体大量产生，说明化学反应速率快，由此可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，A正确；为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量，B正确；一段时间后气体量不再增加是因为过氧化氢已经消耗完，C错误；新鲜土豆片中含过氧化氢酶，增加新鲜土豆片的数量即增加酶的数目，这样会加快化学反应速率，使量筒中产生的气体速率加快，D正确。
5.探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是(　　)
①取3支试管，编号，各注入2 mL淀粉溶液；另取3支试管，编号，各自注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液　②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液试管中，维持各自的温度10 min　③向各试管中滴一滴碘液　④将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液，分别放在温水、沸水和冰水中　⑤观察实验现象
A．①②④③⑤ B．①③②④⑤
C．①③④②⑤ D．①④②③⑤
5.【答案】D
【解析】探究温度对酶活性影响的实验步骤为：分组→酶与底物在各自温度下处理一段时间→酶与底物混合，保温一段时间→检测→观察实验现象。
6．用某种酶进行有关实验的结果如下图所示，下列有关说法错误的是(　　)


A．该酶的最适催化温度不确定
B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C．由图4实验结果可知酶具有高效性
D．由图3实验结果可知Cl－是该酶的激活剂
6.【答案】C　
【解析】图1显示温度对酶活性的影响，图中结果只能显示30 ℃比较适宜，但温度梯度太大，不能确定最适催化温度，A项正确；图2显示该酶的最适pH为7，而胃蛋白酶的最适pH为1.5，由图4可知该酶为麦芽糖酶，B项正确；图3能说明Cl－是该酶的激活剂，Cu2＋是该酶的抑制剂，D项正确；图4可说明酶具有专一性，C项错误。
7．酶抑制剂有两类，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。下列叙述正确的是(　　)
A．酶的作用条件较温和，只能在常温、常压、中性条件下发挥作用
B．改变底物的量对两种抑制剂的作用效果均无影响
C．竞争性抑制剂通过降低酶本身的活性来降低酶促反应速率
D．高温、非竞争性抑制剂都能通过改变酶的空间结构使酶失去催化活性
7.【答案】D
【解析】酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，即适宜的温度和pH条件，不一定是中性，如胃蛋白酶的最适pH为酸性，A错误；非竞争性抑制剂使酶不能与底物结合，改变底物的量对该抑制剂的作用效果无影响，竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，改变底物的量，底物与酶结合的机会发生改变，从而使竞争抑制剂的抑制效果发生改变，B错误；竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应，对酶本身的活性没有影响，C错误；高温、非竞争性抑制剂都能通过改变酶的空间结构使酶失去催化活性，D正确。
8.下图是几种离子对某种酶活性影响的实验结果,下列分析不正确的是(　　)

A.对照组和实验组的处理时间相同
B.Co2+和Mg2+能抑制该酶的活性
C.Mn2+能降低该化学反应的活化能
D.因变量可用底物的减少速率表示
8.【答案】C
【解析】根据实验目的和结果分析可知,该实验的自变量是不同离子种类,因变量是酶的活性。实验组和对照组的处理时间是无关变量,应该相同;与对照组相比,Co2+和Mg2+处理后酶的活性降低,说明它们都能抑制该酶的活性;Mn2+处理酶后活性升高,说明Mn2+能提高酶降低该化学反应活化能的效果,但不能说Mn2+就是直接降低反应的活化能;酶的活性——因变量可用底物的减少速率表示。
9.下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的相关内容。请回答:
编号
加入材料
处理方法
实验现象
1
2 mL H2O2溶液+
2滴清水
室温
无气泡
2
2 mL H2O2溶液+
2滴清水
90 ℃
水浴
少量气泡,带火星
的卫生香不复燃
3
2 mL H2O2溶液+
2滴质量分数为
3.5%FeCl3溶液
室温
较多气泡,带火星的
卫生香复燃不明显
4
2 mL H2O2溶液+
2滴肝脏研磨液
室温
大量气泡,带火星
的卫生香猛烈复燃
(1)该实验中,对照组是　　　　(填试管编号),实验组是　　　　(填试管编号)。 
(2)比较3号和4号试管,你能得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)某同学按照表中方法做了这个实验,结果试管3和试管4的现象刚好相反,你认为实验失败的原因最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
9.【答案】（1）1　2、3、4　（2）过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多　（3）肝脏研磨液不新鲜
【解析】（1）该实验的目的是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”,分析实验可知,试管1中滴加的是清水,处于室温环境中;试管2中滴加的是清水,90 ℃水浴加热;试管3中添加了2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液,处于室温环境中;试管4中添加了2滴肝脏研磨液,处于室温环境中。故试管1应为空白对照组,试管2、3、4是实验组。
(2)3号和4号试管的自变量是催化剂的种类,即无机催化剂和酶,结果单位时间内4号试管中产生的气泡明显较3号试管多,说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率更高。
(3)某同学按照表中方法做了这个实验,结果试管3和试管4的现象刚好相反,可能的原因是肝脏研磨液不新鲜,过氧化氢的分解速率降低。
10.根据下面的信息回答：
信息一：不同的消化液的pH不一样。唾液的pH为6.2—7.4，胃液的pH为0.9—1.5，小肠液的pH为7.6。信息二：多酶片是一种复方制剂，它主要是由胰酶、胃蛋白酶复合而成的一种药物，其说明书的部分内容如下：

请根据以上两则信息，回答下列问题。
（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的_____，具有_____特性（三个特性写全）。
（2）多酶片为肠溶衣与糖衣双层包被，外层包被应为_____（选填“肠溶衣”或“糖衣”）。糖衣以糖浆为主要包衣材料，有一定的防潮、隔绝空气、掩盖药物不良气味等作用；肠溶衣为一层特殊包裹物质，能很好保护胰酶不会在胃部被破坏。服用多酶片时不能嚼碎的原因是防止胰酶_____。
（3）请利用提供的材料用具，设计实验探究pH对多酶片中胃蛋白酶活性的影响。
备选材料用具：蛋白块若干，胃蛋白酶溶液，一系列pH梯度的溶液，蒸馏水，试管若干，恒温水浴锅，秒表等。
实验步骤：
①取规格相同的5支洁净试管，编号1、2、3、4、5；
②向5支试管中分别注入5 mL一系列pH梯度的溶液，然后各加入5 mL_____；
③将试管置于37℃的恒温水浴锅中保温5 min；
④向5支试管中各加入等量且适量的蛋白块，继续在恒温水浴锅中保温；
⑤观察5支试管中蛋白块体积变化的情况，并记录_____的时间。
10.【答案】（1）有机物 高效性、专一性、作用条件温和 （2）糖衣 胰酶在胃部的酸性环境中失活（变性或空间结构被破坏），且会被胃蛋白酶（催化）水解 （3）②胃蛋白酶溶液 ⑤蛋白块消失（完全被水解）
【解析】（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大部分是蛋白质，少数是RNA，具有高效性、专一性、作用条件温和三个特性。（2）多酶片为肠溶衣与糖衣双层包被，糖衣以糖浆为主要包衣材料，有一定的防潮、隔绝空气、掩盖药物不良气味等作用；肠溶衣为一层特殊包裹物质，能很好保护胰酶不会在胃部被破坏。因此外层是糖衣，可溶于胃液，内层是肠溶衣，不易溶于胃液，可溶于肠液。胰酶的适宜pH是7.6左右，而胃中pH为0.9—1.5左右，胰酶会在胃部的酸性环境中变性失活，且会被胃蛋白酶催化水解，因此患者服用多酶片时不能嚼碎。（3）该实验的目的是探究pH对胃蛋白酶活性的影响，自变量是pH，因变量是胃蛋白酶活性，蛋白块消失的时间是衡量指标，根据对照原则和单一变量原则进一步完善实验步骤为：①取规格相同的5支洁净试管，分别编号1、2、3、4、5；②向5支试管中分别注入5mL 一系列pH梯度的溶液，然后各加入5mL胃蛋白酶溶液；③将试管置于37°C的恒温水浴锅中保温5min；④向5支试管中各加入等量且适量的蛋白块，继续在恒温水浴锅中保温；⑤观察5支试管中蛋白块体积变化，并记录蛋白块消失的时间。
11.蜂蜜中富含维生素、氨基酸与蛋白质、果糖与葡萄糖等营养物质。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标。蜂蜜加工过程中，酶活性常常发生变化。科学家以新鲜椴树蜂蜜为实验材料，经过不同加工条件处理后，在相同条件下检测蜂蜜中的淀粉酶活性(淀粉酶活性以淀粉酶值表示，即1 g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下可催化1%淀粉溶液的毫升数)，结果如下表所示。请回答：
淀粉酶值　　　　　加工温度
加工时间　　　　　　
30 ℃
40 ℃
50 ℃
60 ℃
70
1 h
10.9
10.9
10.9
8.3
8.3
2 h
10.9
10.9
10.9
8.3
6.5
3 h
10.9
8.3
6.5
5.0
5.0
（1）淀粉酶的化学本质是________。淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有__________。使用双缩脲试剂________(填“可以”或“不可以”)准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量，理由是______________________________。（2）本实验探究的是________对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。
（3）实验结果表明，淀粉酶活性在________条件下会下降。
（4）在测定淀粉酶值时，是将一定体积的、加工后的蜂蜜与淀粉溶液及其它试剂混合，在适宜条件下反应一段时间后，根据淀粉的水解情况判定淀粉酶值。有人质疑“实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解，不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关。”针对此质疑，在测定淀粉酶值时，设计的对照组实验为________________________________________________________________________。
11.【答案】（1）蛋白质　专一性　不可以　蜂蜜中除淀粉酶外还含有其它蛋白质(蜂蜜中还含有其它非酶类蛋白质)
（2）加工温度和加工时间
（3）加工温度较高、加工时间较长
（4）用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜，再用相同的方法测定淀粉酶值
（5）30 ℃、40 ℃条件下加工不超过3小时；50 ℃、60 ℃条件下加工不超过2小时；70 ℃条件下加工不超过1小时
【解析】（1）绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，酶是生物催化剂，不参与化学反应，只是起催化作用，所以反应前后不发生改变，酶具有高效性和专一性。高温或过酸过碱都会使酶的分子结构发生改变而失去活性。淀粉酶的化学本质是蛋白质。淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有专一性。使用双缩脲试剂不可以准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量，理由是蜂蜜中除淀粉酶外还含有其它蛋白质(蜂蜜中还含有其它非酶类蛋白质)。
（2）本实验探究的是加工温度和加工时间对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。
（3）实验结果表明，淀粉酶活性在加工温度较高、加工时间较长条件下会下降。
（4）为排除“实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解，不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关”的因素，在测定淀粉酶值时，设计的对照组实验为用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜，再用相同的方法测定淀粉酶值。
（5）合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上，故加工蜂蜜的条件为：30 ℃、40 ℃条件下加工不超过3小时；50 ℃、60 ℃条件下加工不超过2小时；70 ℃条件下加工不超过1小时。
12.请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、试管、37 ℃恒温水浴锅、50～65 ℃水浴锅。
（1）若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计(把答案填在下面的表格中)。
溶液
试管
蔗糖溶液
淀粉溶液
蔗糖酶溶液
唾液淀粉酶溶液
甲




乙




丙




丁




（2）实验步骤
①按照上表中的设计，取四只试管分表标记为甲、乙、丙、丁，依次加入相应的物质溶液和酶溶液。
②____________________________________________________。
③____________________________________________________。
④____________________________________________________。
（3）结果预测：_________________________________________。
（4）结论：_____________________________________________。
（5）在上述实验中，如果仅将37 ℃恒温水浴锅的温度调到20 ℃，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37 ℃时的浅，其原因是____________________________________。
12.【答案】（1）如表所示：
溶液
试管
蔗糖溶液
淀粉溶液
蔗糖酶溶液
唾液淀粉酶溶液
甲
＋
－
＋
－
乙
－
＋
＋
－
丙
－
＋
－
＋
丁
＋
－
－
＋
（2）②混匀，37 ℃恒温水浴一段时间　③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，50～65 ℃水浴一段时间　④观察实验现象并记录实验结果
（3）含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管(试管甲)，以及含有淀粉和唾液淀粉酶溶液的试管(试管乙)中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀
（4）酶的催化作用具有专一性
（5）20 ℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少
【解析】根据题设条件分析可知，此实验要验证酶的专一性，应是同种酶不同底物。学生需要注意的是题干中的检测试剂只有斐林试剂，因此实验设计时应考虑的是淀粉和蔗糖本身都是非还原糖，而二者的水解产物均为还原糖，还原糖可用斐林试剂进行检测。因此设计实验时，可选择底物为蔗糖和淀粉，酶选择蔗糖酶或者唾液淀粉酶，，从而形成对照。进而依次分组编号进行实验，观察对应的实验现象即可。