还剩20页未读，
继续阅读
所属成套资源：2021高考生物人教版一轮复习学案合集
成套系列资料，整套一键下载
2021版新高考选考生物一轮复习通用版学案：第7讲 降低化学反应活化能的酶
展开
第7讲 降低化学反应活化能的酶
考点1 酶的本质、作用和特性
1．酶的本质及作用
2．酶的作用机理分析(如下图)
3．比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验流程
(2)变量分析
4．酶的特性
5．酶本质的探索历程[连一连]
1．(必修1 P78“问题探讨”改编)1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了，该实验的推论是_______________________________。
答案：胃内的化学物质将肉块分解了
2．(必修1 P87“科学·技术·社会”改编)酶在生活中的应用实例：
(1)人发烧时不想吃东西，是因为体温升高导致________________________，食物在消化道中消化缓慢。
(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，是因为唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。此外，胃蛋白酶的最适pH为________，小肠中的消化酶的最适pH为8.0～9.0。
(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，是因为___________________
_________________________________________。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)因不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。
答案：(1)消化酶活性降低 (2)1.5 (3)口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解而失效
【真题例证·体验】
(2017·高考全国卷Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( )
A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶
B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
解析：选C。真核细胞中DNA主要分布于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布，所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中，A项错误。酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用，B项错误。盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀，C项正确。唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 ℃左右，而该酶通常在低温下保存，D项错误。
【考法纵览·诊断】
(1)已知溶液的pH可以影响酶的活性，推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中羧基和氨基的解离状态
[2016·海南卷，T30改编](√)
(2)A组—20 ℃、B组—40 ℃、C组—60 ℃，实验结果如图所示。三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会加快
[2016·全国卷Ⅱ，T29节选](√)
(3)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类；纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
[2015·海南卷，T4C、D](×)
【长句应答·特训】
甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示，请据图回答下列问题：
(1)甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？请说出判断依据。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙酶活性改变的机制是什么？其活性能否恢复？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？
________________________________________________________________________。
(4)温度、pH与底物浓度、酶浓度对酶促反应速率的影响相同吗？为什么？
________________________________________________________________________。
答案：(1)观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶的化学本质为蛋白质
(2)乙酶被降解的过程中其空间结构会发生改变，从而使其活性丧失，这种活性的改变不可逆转，故无法恢复
(3)RNA水解酶
(4)不同。温度和pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的，而底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触面积来影响酶促反应速率的，其并不影响酶活性
1．与酶有关的曲线分析
(1)酶的特性
①图1中加入酶的曲线和加入无机催化剂的曲线比较，说明酶具有高效性，而与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。
②图2中两曲线比较说明酶具有专一性。
(2)酶促反应的影响因素
①温度和pH
图甲和图乙显示：过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温不会使酶失活。低温可抑制酶的活性，酶分子空间结构未被破坏，温度适当升高酶可恢复活性。
图丙和图丁可以看出：pH或温度的变化不影响酶作用的最适温度或pH。
②底物浓度和酶浓度
图甲中OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素可能为酶浓度或酶活性；图乙对反应底物的要求是底物足量。
2．具有专一性的五类物质
(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切割位点上切割DNA分子。
(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。
(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。
(4)tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
(5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
3．关注常考的五类酶及其作用
(1)DNA聚合酶：催化单个脱氧核苷酸聚合到DNA片段上形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。
(2)RNA聚合酶：催化单个核糖核苷酸聚合到RNA片段上形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。
(3)解旋酶：用于DNA复制时双链间氢键的打开。
(4)
(5)各种消化酶：可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解，蛋白酶催化蛋白质水解等。
酶的本质、作用和特性
生命观念
1．(2020·安徽淮北一模)细胞代谢的顺利进行需要酶的催化。下列有关酶的说法正确的是( )
A．酶的合成都需要经过转录和翻译两个阶段
B．酶的合成一定需要核糖体
C．同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中
D．胃蛋白酶保存和催化的最适温度都是37 ℃
解析：选C。酶的化学本质是蛋白质或RNA，其中RNA的合成不需要经过翻译阶段，A错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，蛋白质的合成场所是核糖体，RNA的合成场所主要是细胞核，B错误；同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中，如呼吸酶、ATP合成酶可存在于所有活细胞中，C正确；酶需在低温条件下保存，D错误。
2．(2020·安徽宿州高三期中)在生命活动中，酶、激素、神经递质、抗体、tRNA等都有一定的专一性，下列叙述正确的是( )
A．RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂
B．性激素的合成需要mRNA和核糖体的参与
C．淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，均在第二道防线中发挥作用
D．神经递质通过载体进入突触后神经元时发生了“化学信号→电信号”的转变
解析：选A。RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂，A正确；性激素的化学本质是固醇，在内质网中合成，B错误；淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，溶菌酶在第一、二道防线中发挥作用，淋巴因子在第三道防线中发挥作用，C错误；神经递质通过与突触后膜的特异性受体结合，使突触后神经元发生“化学信号→电信号”的转变，D错误。
酶的影响因素
科学思维
3．(2021·预测)下图为两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。下列说法不正确的是( )
A．两种抑制剂影响酶活性的机理相同
B．示意图体现了酶催化的专一性
C．非竞争性抑制剂可以改变酶的结构，使酶不适于接纳底物分子
D．高温抑制酶活性与非竞争性抑制剂降低酶活性的机理相同
解析：选A。竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂影响酶活性的机理不同，前者是和底物竞争活性位点，后者是改变酶的空间结构，A错误；示意图显示一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，体现了酶催化的专一性，B正确；高温通过破坏酶的空间结构使酶失活，非竞争性抑制剂会和酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构，使酶不能与底物分子结合，进而抑制酶的活性，二者作用机理相同，C、D正确。
4．(2021·预测)从青霉菌中提取的淀粉酶在不同温度条件下分别催化一定量的淀粉反应1 h和2 h，其产物麦芽糖的相对含量如图所示。下列相关分析正确的是( )
A．第1 h内，酶的最适温度在45～50 ℃范围内
B．第1 h到第2 h，45 ℃条件下淀粉酶活性提高
C．第1 h到第2 h，50 ℃条件下酶的催化作用明显
D．若只生产1 h，45 ℃左右时麦芽糖产量相对较高
解析：选D。第1 h内，酶的最适温度应在40～50 ℃范围内，A错误；反应条件不变，同一温度下酶活性不变，第 1 h 到第2 h麦芽糖相对含量的增加是因为1 h的时间并未将所有淀粉分解成麦芽糖，B错误；与40 ℃和45 ℃相比，50 ℃条件下，第1 h到第2 h的麦芽糖含量相对较低，酶的催化作用不明显，C错误；若只生产1 h，45 ℃左右时麦芽糖产量相对较高，D正确。
5．(不定项)已知施加药物A能使蔗糖酶的活性丧失；施加药物B后蔗糖酶的活性不变，但蔗糖和蔗糖酶的结合机会减少。下图为蔗糖酶在不同处理条件下(温度、pH、底物的量等均相同且适宜)产物浓度与时间的关系，其中乙组使用少量药物B。据图分析，下列叙述不合理的是( )
A．甲组在t时可能是增加了蔗糖酶的数量
B．丙组在t时使用了药物A，蔗糖全部被水解
C．乙组中产物浓度达到最大需要的时间比甲组长，是因为部分酶失活
D．如果适当降低温度，甲组和乙组最大产物浓度会下降
解析：选BCD。甲组在t时后，产物浓度增大的速率大于之前，且题干中的温度、pH又适宜，所以反应速率增大的原因最可能是增加了蔗糖酶的数量，A项正确。丙组在t时使用了药物A，导致蔗糖酶失活，剩余部分蔗糖未被水解，最终最大产物浓度低于甲组和乙组，B项错误。乙组在t时使用了药物B，该药物不是使酶失活，而是减少了蔗糖酶与蔗糖结合的机会，C项错误。由于题干明确温度为最适温度，所以适当降低温度会使酶的活性降低，但甲组和乙组的最大产物浓度不变，只是达到最大浓度的时间延长，D项错误。
“四看法”分析酶促反应曲线
酶在生活实践中的应用
社会责任
6．(不定项)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其在生活中有多种应用，下列叙述中错误的是( )
A．果胶酶能分解果肉细胞中的果胶，提高果汁产量
B．溶菌酶能溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎作用
C．发烧时食欲减退是由于唾液淀粉酶失去了活性
D．胃蛋白酶进入小肠后，能使蛋白质初步水解
解析：选CD。果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，因此用果胶酶分解果肉细胞中的果胶，能提高果汁产量，A正确；溶菌酶能溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎作用，B正确；发烧时，唾液淀粉酶等活性下降，食欲减退，C错误；胃蛋白酶的最适pH为1.5，进入小肠后变性失活，不能分解蛋白质，D错误。
考点2 “三法”突破酶的实验设计题型
突破点1 “试剂检测法”鉴定酶的本质
(1)设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。因此，利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，而RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案即可。
(2)设计方案
1．(2020·江西上高八校高三联考)猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是( )
A．甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失
B．甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失
C．甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
D．甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
解析：选C。本实验属于验证性实验，分泌液中含有蛋白酶，蛋白酶和蛋白液的化学本质都是蛋白质。鉴定蛋白质常用的试剂是双缩脲试剂，呈紫色反应。实验①中的甲和乙试管始终显示紫色，不能形成对照；而实验②改用观察蛋白块的存在情况(丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失)，形成鲜明的对照，说明了猪笼草的分泌液中含有蛋白酶。
突破点2 “对比法”验证酶的高效性和专一性
(1)验证酶的高效性
①设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
②设计方案
项目
实验组
对照组
材料
等量的同一种底物
试剂
与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液)
等量的无机催化剂
现象
反应速率很快，或反应用时短
反应速率缓慢，或反应用时长
结论
酶具有高效性
(2)验证酶的专一性
①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
②设计方案
项目
方案一
方案二
实验组
对照组
实验组
对照组
材料
同种底物(等量)
与酶相对应的底物
另外一种底物
试剂
与底物相对应的酶
另外一种酶
同一种酶(等量)
现象
发生反应
不发生反应
发生反应
不发生反应
结论
酶具有专一性
2．(2020·河北唐山一中高三模拟)为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是( )
组别
①
②
③
④
⑤
酶
蛋白酶
蛋白酶
淀粉酶
淀粉酶
淀粉酶
反应物
蛋白质
淀粉
蛋白质
淀粉
麦芽糖
A．①和③对比，用双缩脲试剂检测
B．②和④对比，用碘液检测
C．④和⑤对比，用斐林试剂检测
D．③和④对比，用斐林试剂检测
解析：选B。由于蛋白酶本身是蛋白质，遇双缩脲试剂呈现紫色，因此，用双缩脲试剂不能断定蛋白质是否被分解，A不合理；淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，用碘液检测，颜色反应不同，B合理；淀粉是非还原糖，在淀粉酶的作用下分解生成还原糖，麦芽糖是还原糖，用斐林试剂不能判断麦芽糖是否分解，C不合理；斐林试剂不能判断蛋白质是否分解，D不合理。
突破点3 “梯度法”探究酶的最适温度或最适pH
(1)设计思路
(2)设计方案
3．(2020·山西太原五中月考)下表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记录。请回答下列问题。
实验操作分组
甲组
乙组
丙组
①向试管中加入唾液淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
②向试管中加入可溶性的淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
③控制温度
0 ℃
37 ℃
60 ℃
④将唾液淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合振荡后分别保温5 min
⑤向试管中滴加碘液
1滴
1滴
1滴
⑥观察实验现象
变蓝
不变蓝
变蓝
(1)为保证实验的科学性和严谨性，该同学在此实验操作过程中至少需要________支试管。
(2)若实验结束后，将甲组的温度调节到37 ℃，保温一段时间后，甲组的实验现象是________________________________________________________________________，
原因是_______________________________________________________________。
(3)在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度，实验设计思路是
________________________________________________________________________。
(4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？________，为什么？_______________________________________。
解析：(1)分析实验可知，每组实验的唾液淀粉酶溶液和可溶性的淀粉溶液在混合前应分别加入两支不同的试管中，加热到指定温度后才能混合，以保证酶促反应在设定的温度下进行，该实验共分三组，所以至少需要6支试管。(2)甲组本来的实验温度为0 ℃，酶在低温时活性低；将甲组的温度调节到37 ℃，酶的活性升高，保温一段时间后，蓝色褪去。(3)在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度，应在37 ℃左右设置一定的温度梯度实验，其他条件不变，重复实验。(4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，由于高温也能促进H2O2的分解，故无法确定反应速率是仅受酶活性的影响还是温度直接影响了H2O2的分解速率，所以实验设计不科学。
答案：(1)6
(2)蓝色褪去 酶在低温时活性低，在适宜温度下活性升高(低温抑制酶的活性，由0 ℃调到37 ℃，酶的活性升高)
(3)在37 ℃左右设置一定的温度梯度实验，其他条件不变
(4)不科学(或否) 高温促进H2O2的分解
4．(2020·湖北荆州中学月考)某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到下图所示的实验结果。请回答下列相关问题：
(1)酶活性是指__________________________，该实验的自变量是________，以____________________作为检测因变量的指标。
(2)上图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行________(填“对照”“对比”或“重复”)实验，得到与上图无显著差异的结果。查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。因此推测，该实验中淀粉可能是在________和________的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性________(填“小于”“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性，原因是________________________________________________________________________。
(3)在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是________________________________________________________________________。
解析：(1)酶活性是指酶对某化学反应的催化效率。该实验是用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，因此自变量为pH，可以通过检测1 h后淀粉剩余量来判断不同pH下酶的活性。(2)题图所示的实验结果与预期不符，可以重复以上实验。重复实验后得到的实验结果与题图无显著差异，说明操作没有错误，淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的。由图可知，pH为3和pH为9的条件下淀粉剩余量相等，说明pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性，原因是pH为3条件下，盐酸可以催化淀粉水解，干扰了实验结果。(3)由图可知，1 h后，pH为7的条件下，仅淀粉酶作用，淀粉剩余量小于pH为1条件下(淀粉酶失活，仅盐酸作用)的淀粉剩余量，说明常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。
答案：(1)酶对化学反应的催化效率 pH 1 h后淀粉剩余量 (2)重复 淀粉酶 盐酸 小于 pH为3条件下，盐酸可以催化淀粉水解 (3)1 h后，pH为7的条件下淀粉剩余量小于pH为1条件下淀粉剩余量
[易误警示]
易错点1 有关酶的常考易错点
[点拨]
项目
正确说法
错误说法
化学本质
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
酶的本质是蛋白质
合成原料
氨基酸或核糖核苷酸
氨基酸
合成场所
核糖体或细胞核等
核糖体
生理功能
生物催化剂，只起催化作用
酶具有调节、催化等多种功能
来源
生物体内合成
有的来源于食物
作用场所
既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用
只在细胞内起催化作用
易错点2 混淆“酶促反应速率”与“酶活性”
[点拨] (1)温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。
(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。
易错点3 酶的探究实验的4个误区
[点拨] (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对酶活性影响的实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶和反应物的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。
(4)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。
[纠错体验]
1．下列关于酶的叙述，正确的是( )
A．酶在细胞内产生，一定要在细胞内发挥作用
B．酶是由内分泌腺细胞合成的，具有催化作用的有机物
C．高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质相同
D．酶活性最高时的温度不适合酶的保存
答案：D
2．下列关于酶的特性及影响因素的叙述，正确的是( )
A．在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3提升到6的过程中，该酶的活性将不断上升
B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C．高温和低温均能破坏酶的空间结构使其失去活性
D．酶适宜在低温保存，因为低温时虽然酶活性很低，但酶的空间结构稳定
答案：D
3．(2020·河南洛阳联考)细胞代谢受酶的调节和控制，下列叙述正确的是( )
A．激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢的
B．代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率
C．酶制剂可在较低的温度和pH条件下长期保存
D．酶的催化效率一定比无机催化剂的高
解析：选B。激素主要通过影响靶细胞内基因的表达来调节细胞代谢，A错误；在某些代谢过程中，代谢终产物过多时，可与相关酶结合，从而使酶的活性降低，代谢速率减慢，单位时间内产物生成量减少，B正确；应在低温和适宜的pH条件下保存酶，C错误；在适宜的条件下，酶的活性很高，若在高温或过酸、过碱的条件下，酶会失活，此时酶的催化效率比无机催化剂的催化效率低，D错误。
4．下列关于酶的探究实验的叙述，正确的是( )
A．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温
B．用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型的加酶洗衣粉好
C．淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化
D．不同酶的最适温度可能相同
答案：D
5．(不定项)(2020·山东泰安模拟)下列有关酶的实验设计思路正确的是( )
A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性
C．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响
D．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
解析：选BD。过氧化氢的分解受温度影响，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；蔗糖及淀粉均不能与斐林试剂发生显色反应，但它们的水解产物可以与斐林试剂发生显色反应，故可以利用斐林试剂、淀粉、蔗糖和淀粉酶来验证酶的专一性，B正确；胃蛋白酶的适宜pH是1.5～2.0，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成5、7、9，C错误；酶的高效性是相对无机催化剂而言的，所以研究酶的高效性时，应使用酶和无机催化剂做对比实验，D正确。
1．(2020·上海虹口一模)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( )
A．酶的专一性与其空间结构有直接关系
B．Fe3＋和酶促使过氧化氢分解，是因为它们降低了化学反应的活化能，同时给过氧化氢提供能量
C．酶的活性部位可与多种底物结合
D．分化程度不同的活细胞中含有的酶完全不同
解析：选A。酶催化化学反应的种类与其空间结构有关，A正确；催化剂不能提供能量，其只能降低反应的活化能，B错误；酶具有专一性，酶的活性部位只能与特定的底物结合，C错误；分化程度不同的活细胞中可能含有相同的酶，如都含有ATP合成酶，D错误。
2．(2020·上海静安模拟)下图是酶催化特性的“酶—底物复合反应”模型，图中数字表示反应过程，字母表示相关物质。下列对此图的解释正确的是( )
A．X是酶，过程①表示缩合反应
B．Y可表示酶，过程②体现酶的多样性
C．复合物Z是酶具有专一性的关键
D．①②可以表示葡萄糖水解过程
解析：选C。图中X在化学反应前后不变，说明X是酶，Y在酶的作用下生成F和G，说明该反应是分解反应，过程①表示酶与底物特异性结合，A错误；Y为底物，过程②体现了酶的催化作用，B错误；复合物Z是酶与反应物的结合体，是酶具有专一性的关键，C正确；葡萄糖是单糖，是不能水解的糖，D错误。
3．(2020·河南郑州高三模拟)下列关于酶的叙述，正确的是( )
A．DNA连接酶是将单个脱氧核苷酸连接在DNA片段上
B．RNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
C．DNA分子的解旋不一定都需要解旋酶
D．过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3＋催化时要多
解析：选C。DNA连接酶的作用是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，A错误；RNA聚合酶能在核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，B错误；DNA分子的解旋不一定都需要解旋酶，如PCR反应的变性过程，C正确；过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量与Fe3＋催化时一样多，只是反应速率不同，D错误。
4．(2020·安徽合肥九中暑期检测)根据以下关于过氧化氢实验的过程和结果判断，下列分析不正确的是( )
试管
a
b
c
d
3%过氧化氢溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
处理措施
不做任
何处理
置于90 ℃
水浴杯中
加2滴3.5%的FeCl3
加2滴20%的新鲜肝脏研磨液
实验结果
－
＋
＋＋
＋＋＋＋
注：“－”表示无气泡产生，“＋”表示有气泡产生；“＋”的数量表示单位时间气泡产生多少。
A．a和b、a和c、a和d分别构成对照实验
B．c和d是对照实验，自变量是催化剂类型
C．a、b、c、d说明酶能高效地提供活化能
D．a、c、d不能说明生物催化剂具有专一性
解析：选C。a和b对照说明温度能加快过氧化氢的分解，a和c对照说明FeCl3具有催化作用，a和d对照说明酶具有催化作用，A正确；c和d对照说明酶具有高效性，B正确；酶不能为反应提供能量，酶的作用原理是降低化学反应的活化能，C错误；c组是无机催化剂，d组是有机催化剂，a、c、d不能说明催化剂的专一性，D正确。
5．(2020·广东肇庆模拟)下面是与酶的特性有关的两个曲线图，下列关于甲、乙曲线的分析，不正确的是( )
A．在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强
B．过酸、过碱都会使酶失活
C．低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏
D．过高的温度使酶失去活性，恢复常温，酶的活性即可恢复
解析：选D。最适温度之前，随温度的升高，酶的催化作用增强，A正确；过酸、过碱都会使酶空间结构被破坏，使酶失活，B正确；低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏，一定范围内升高温度，酶的活性增强，C正确；过高的温度使酶的空间结构被破坏，恢复常温，酶的活性不可恢复，D错误。
6．(2020·河南郑州一模)肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，对RNA酶敏感，对蛋白酶不敏感。下列对该酶的叙述，错误的是( )
A．该酶催化氨基酸脱水缩合
B．该酶应该存在于核糖体中
C．线粒体和叶绿体内不会含有该酶
D．肽酰转移酶是具有催化活性的RNA
解析：选C。肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，肽键的形成过程中存在氨基酸的脱水缩合，A正确；氨基酸脱水缩合的场所为核糖体，所以肽酰转移酶存在于核糖体中，B正确；线粒体和叶绿体内也含有核糖体，也进行蛋白质的合成，也可能含有肽酰转移酶，C错误；肽酰转移酶对RNA酶敏感，其化学本质应是RNA，D正确。
7．(2020·广东汕头一模)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点对应的温度或pH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
解析：选D。甲、乙两图中，在B点对应的温度和pH条件下，酶促反应速率最大，分别表示酶的最适温度和最适pH，A正确；低温时酶的活性受抑制，高温、强酸、强碱下酶的空间结构遭到破坏，使酶失活，B、C正确；低温条件下，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，酶制品最好在低温条件下保存，D错误。
8．(2020·安徽黄山模拟)有关酶特性的实验中，下列叙述错误的是( )
A．验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类
B．验证酶的专一性时，自变量是酶的种类或底物的种类
C．探究pH对酶活性的影响时，pH是自变量，温度是无关变量
D．探究酶作用的最适温度时，应设置高温、室温、低温三组实验
解析：选D。酶的高效性是与无机催化剂相比而言的，验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，A正确；验证酶的专一性，可以是底物相同，酶的种类不同，也可以是酶种类相同，底物不同，B正确；探究pH对酶活性的影响时，自变量是pH，温度为无关变量，因变量可以是底物的消耗速率，C正确；探究温度对酶活性的影响时，温度是自变量，设置分组时应该围绕最适温度设计温度梯度，D错误。
9．某学习小组以土豆片和体积分数为3%的H2O2溶液为实验材料，探究酶量对酶促反应速率的影响。他们向装有10 mL H2O2溶液的密闭容器中，加入大小相同的土豆片，每隔一段时间测定容器中O2的生成量。请回答下列相关问题：
(1)选择土豆片为实验材料是因为其中含有________。本实验中自变量的变化可通过______________来实现。除自变量和因变量外，本实验的无关变量是_______________(答出两点)。
(2)酶能够提高化学反应速率的原理是____________________________________。
(3)若要验证酶的专一性，在此实验的基础上，应如何改进？
________________________________________________________________________
_______________________________________________________(请写出具体的措施)。
解析：(1)土豆细胞中含有过氧化氢酶，所以可以作为本实验的材料；该实验中，自变量是过氧化氢酶的量，因此可以通过改变土豆片的数目来实现；本实验中的无关变量有过氧化氢溶液的量、溶液的pH、反应时间等。(2)酶的作用机理是降低化学反应的活化能。(3)酶的专一性可以用同一种酶催化不同的底物的实验加以对照分析(或用不同种酶催化同一种底物的实验加以对照分析)，所以可以增加对照组，将H2O2溶液换成其他底物或将土豆片(内含过氧化氢酶)换成其他种类的酶。
答案：(1)过氧化氢酶 改变土豆片的数目 过氧化氢溶液的量、溶液的pH、反应时间等 (2)降低化学反应的活化能 (3)增加对照组，将H2O2溶液换成其他底物(或者“增加对照组，将土豆片换成其他种类的酶”)
10．实验室中提供了新取的唾液(含唾液淀粉酶)、新鲜的肝脏研磨液、可溶性淀粉溶液、H2O2溶液、碘液及实验所需的全部仪器、工具等(溶液浓度符合要求)。某研究性学习小组设计以下实验方案探究温度对酶活性的影响。据此回答下列问题：
步骤
组别
甲
乙
丙
A试管
B试管
C试管
D试管
E试管
F试管
1.加入底物
5 mL
－
5 mL
－
5 mL
－
2.加入酶液
－
5滴
－
5滴
－
5滴
3.在一定温度的水中水浴5 min
9 ℃
9 ℃
？
？
65 ℃
65 ℃
4.将 ？ ，继续在相应温度下水浴保温
5 min
5 min
5 min
5.检测
？
？
？
注：“－”表示该步骤不处理。
(1)步骤1应选择________________(填“H2O2溶液”或“淀粉溶液”)作为反应底物。
(2)步骤2加入的是含____________酶的溶液；步骤3乙组C、D两试管的水浴温度应控制在________℃左右。
(3)请完善步骤4的操作：______________________________________________。
(4)步骤5应选用________(填“碘液”或“带火星的木条”)进行检测。
解析：(1)本实验自变量是温度，而温度会影响H2O2的分解，所以，步骤1中的底物应选择淀粉溶液。(2)步骤2加入的应是含唾液淀粉酶的溶液。甲组的温度为9 ℃，温度较低，丙组的温度为65 ℃，温度较高，所以乙组温度应设置为唾液淀粉酶的最适温度，即在37 ℃左右。(3)在每组的两支试管中分别加入底物和酶溶液保温一段时间后，应将每组两支试管中的溶液混合，然后在相应温度下保温。(4)因所用底物为淀粉，而淀粉遇碘会变蓝，所以，检测时应加入碘液。
答案：(1)淀粉溶液
(2)唾液淀粉 37
(3)每组两支试管中的溶液混合
(4)碘液
11．(不定项)某研究性学习小组设计如图所示实验，第一步：向三支试管内分别加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；第二步：向三支试管内分别加入等量的蒸馏水、质量分数为5%的氢氧化钠溶液、质量分数为5%的盐酸溶液，并振荡试管；第三步：向三支试管内各滴入2滴新鲜鸡肝研磨液。下列相关叙述正确的是( )
A．pH可以影响过氧化氢酶的活性
B．温度不会影响过氧化氢酶的活性
C．2号和3号试管，其内产生气泡较多
D．此实验的过氧化氢溶液浓度属于无关变量
答案：AD
12．(不定项)右图表示一定量的淀粉酶在催化足够量的淀粉水解为麦芽糖时，温度对麦芽糖产量的影响(图中累积量表示在一段时间内生成麦芽糖的总量)。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．淀粉酶催化效率为Ta>Tb>Tc
B．淀粉酶催化效率为Ta
D．Ta、Tc时淀粉酶催化效率都很低，两者本质不同，前者可恢复活性，后者则不能
解析：选CD。图示为将一定量的淀粉酶和足够量的淀粉混合后，麦芽糖累积量随温度变化的情况，Tb时，麦芽糖的累积速率最快，此时酶的催化效率最高；Tc时，麦芽糖的累积量不再增加，说明酶已经失活，A、B错误；Ta、Tc时淀粉酶催化效率都很低，不同的是前者酶没有丧失活性，升高温度后酶的活性可以恢复，而后者酶已经丧失了活性，C、D正确。
13．(不定项)(2020·山东潍坊模拟)为研究Cu2＋和Cl－对唾液淀粉酶活性的影响，某小组设计了如下操作顺序的实验方案：
甲组：CuSO4溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
乙组：NaCl溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
丙组：蒸馏水—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
各组试剂量均相同且适宜，下列对该实验方案的评价，合理的是( )
A．缓冲液的pH应控制为最适pH
B．保温的温度应控制在37 ℃左右
C．宜选用碘液来检测淀粉的剩余量
D．设置的对照实验能达成实验目的
解析：选ABC。本实验中pH与温度都是无关变量，为了避免无关变量对实验的干扰，温度和pH都应该设置到最适，A、B合理；本实验的因变量可以是淀粉的剩余量，根据碘遇淀粉变蓝可以检测实验中淀粉是否有剩余，C合理；本实验的自变量是Cu2＋和Cl－，加入的NaCl溶液和CuSO4溶液中还有SO和Na＋，无法排除二者对实验的干扰，D不合理。
14．(2020·江西宜春高三月考)植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶，使无色的酚氧化成褐色的物质，多酚氧化酶是引起果蔬变为褐色的主要酶类，是引起果汁褐变的最主要因素。人们利用酚氧化酶的功能和特性加工制作商品。阅读材料，回答下列问题：
(1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中。能实现分类存放，是因为细胞内具有________系统，组成该系统的结构具有的功能特性是________。茶叶细胞中也存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。茶叶制作工艺中有手工或机械揉搓、热锅高温炒制、晒干、炒干等方法。其中，绿茶制取过程中必须进行________________工艺过程(提示：绿茶颜色为绿色)，这一过程的目的是_____________________________________________。
(2)把含有酚氧化酶的提取液做如表的处理，完成下列问题：
步骤
试管
酚氧化酶提取液的处理
加入缓冲液
加入酚类底物
实验后的颜色
A
不做处理
2 mL
2 mL
褐色
B
加入蛋白酶，10分钟
2 mL
2 mL
无色
C
加入三氯乙酸(强酸)，10分钟
2 mL
2 mL
？
推测实验后，试管C中的颜色是________。试管A、C对照，你能得出什么结论？
________________________________________________________________________。
试管A、B对照，说明酚氧化酶的化学本质是________。
解析：(1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中，能实现分类存放是因为细胞内具有生物膜系统，生物膜系统的功能特性是选择透过性。绿茶颜色为绿色，说明其细胞内酚类物质没有被氧化，因此绿茶制取过程中必须进行热锅高温炒制工艺过程，这一过程的目的是通过热锅高温炒制使酶失活。(2)试管B加入蛋白酶，实验现象为无色，说明酚氧化酶被蛋白酶分解，且说明酚氧化酶的化学本质是蛋白质；试管C加入三氯乙酸，强酸会使酚氧化酶变性失活，故推测实验后试管C中的颜色是无色。
答案：(1)生物膜 选择透过性 热锅高温炒制 高温使(酚氧化)酶失活 (2)无色 强酸使酶失去活性 蛋白质
第7讲 降低化学反应活化能的酶
考点1 酶的本质、作用和特性
1．酶的本质及作用
2．酶的作用机理分析(如下图)
3．比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验流程
(2)变量分析
4．酶的特性
5．酶本质的探索历程[连一连]
1．(必修1 P78“问题探讨”改编)1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了，该实验的推论是_______________________________。
答案：胃内的化学物质将肉块分解了
2．(必修1 P87“科学·技术·社会”改编)酶在生活中的应用实例：
(1)人发烧时不想吃东西，是因为体温升高导致________________________，食物在消化道中消化缓慢。
(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，是因为唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。此外，胃蛋白酶的最适pH为________，小肠中的消化酶的最适pH为8.0～9.0。
(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，是因为___________________
_________________________________________。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)因不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。
答案：(1)消化酶活性降低 (2)1.5 (3)口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解而失效
【真题例证·体验】
(2017·高考全国卷Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( )
A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶
B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
解析：选C。真核细胞中DNA主要分布于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布，所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中，A项错误。酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用，B项错误。盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀，C项正确。唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 ℃左右，而该酶通常在低温下保存，D项错误。
【考法纵览·诊断】
(1)已知溶液的pH可以影响酶的活性，推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中羧基和氨基的解离状态
[2016·海南卷，T30改编](√)
(2)A组—20 ℃、B组—40 ℃、C组—60 ℃，实验结果如图所示。三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会加快
[2016·全国卷Ⅱ，T29节选](√)
(3)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类；纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
[2015·海南卷，T4C、D](×)
【长句应答·特训】
甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示，请据图回答下列问题：
(1)甲、乙两种酶的化学本质分别是什么？请说出判断依据。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙酶活性改变的机制是什么？其活性能否恢复？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？
________________________________________________________________________。
(4)温度、pH与底物浓度、酶浓度对酶促反应速率的影响相同吗？为什么？
________________________________________________________________________。
答案：(1)观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶的化学本质为蛋白质
(2)乙酶被降解的过程中其空间结构会发生改变，从而使其活性丧失，这种活性的改变不可逆转，故无法恢复
(3)RNA水解酶
(4)不同。温度和pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的，而底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触面积来影响酶促反应速率的，其并不影响酶活性
1．与酶有关的曲线分析
(1)酶的特性
①图1中加入酶的曲线和加入无机催化剂的曲线比较，说明酶具有高效性，而与不加催化剂的曲线比较只能说明酶具有催化作用。
②图2中两曲线比较说明酶具有专一性。
(2)酶促反应的影响因素
①温度和pH
图甲和图乙显示：过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温不会使酶失活。低温可抑制酶的活性，酶分子空间结构未被破坏，温度适当升高酶可恢复活性。
图丙和图丁可以看出：pH或温度的变化不影响酶作用的最适温度或pH。
②底物浓度和酶浓度
图甲中OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度，而P点之后的限制因素可能为酶浓度或酶活性；图乙对反应底物的要求是底物足量。
2．具有专一性的五类物质
(1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切割位点上切割DNA分子。
(2)载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。
(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。
(4)tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
(5)抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
3．关注常考的五类酶及其作用
(1)DNA聚合酶：催化单个脱氧核苷酸聚合到DNA片段上形成脱氧核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。
(2)RNA聚合酶：催化单个核糖核苷酸聚合到RNA片段上形成核糖核苷酸链，作用部位是磷酸二酯键。
(3)解旋酶：用于DNA复制时双链间氢键的打开。
(4)
(5)各种消化酶：可对应催化相关大分子的水解，如淀粉酶催化淀粉水解，蛋白酶催化蛋白质水解等。
酶的本质、作用和特性
生命观念
1．(2020·安徽淮北一模)细胞代谢的顺利进行需要酶的催化。下列有关酶的说法正确的是( )
A．酶的合成都需要经过转录和翻译两个阶段
B．酶的合成一定需要核糖体
C．同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中
D．胃蛋白酶保存和催化的最适温度都是37 ℃
解析：选C。酶的化学本质是蛋白质或RNA，其中RNA的合成不需要经过翻译阶段，A错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，蛋白质的合成场所是核糖体，RNA的合成场所主要是细胞核，B错误；同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中，如呼吸酶、ATP合成酶可存在于所有活细胞中，C正确；酶需在低温条件下保存，D错误。
2．(2020·安徽宿州高三期中)在生命活动中，酶、激素、神经递质、抗体、tRNA等都有一定的专一性，下列叙述正确的是( )
A．RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂
B．性激素的合成需要mRNA和核糖体的参与
C．淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，均在第二道防线中发挥作用
D．神经递质通过载体进入突触后神经元时发生了“化学信号→电信号”的转变
解析：选A。RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂，A正确；性激素的化学本质是固醇，在内质网中合成，B错误；淋巴因子、溶菌酶都是免疫活性物质，溶菌酶在第一、二道防线中发挥作用，淋巴因子在第三道防线中发挥作用，C错误；神经递质通过与突触后膜的特异性受体结合，使突触后神经元发生“化学信号→电信号”的转变，D错误。
酶的影响因素
科学思维
3．(2021·预测)下图为两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。下列说法不正确的是( )
A．两种抑制剂影响酶活性的机理相同
B．示意图体现了酶催化的专一性
C．非竞争性抑制剂可以改变酶的结构，使酶不适于接纳底物分子
D．高温抑制酶活性与非竞争性抑制剂降低酶活性的机理相同
解析：选A。竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂影响酶活性的机理不同，前者是和底物竞争活性位点，后者是改变酶的空间结构，A错误；示意图显示一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，体现了酶催化的专一性，B正确；高温通过破坏酶的空间结构使酶失活，非竞争性抑制剂会和酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构，使酶不能与底物分子结合，进而抑制酶的活性，二者作用机理相同，C、D正确。
4．(2021·预测)从青霉菌中提取的淀粉酶在不同温度条件下分别催化一定量的淀粉反应1 h和2 h，其产物麦芽糖的相对含量如图所示。下列相关分析正确的是( )
A．第1 h内，酶的最适温度在45～50 ℃范围内
B．第1 h到第2 h，45 ℃条件下淀粉酶活性提高
C．第1 h到第2 h，50 ℃条件下酶的催化作用明显
D．若只生产1 h，45 ℃左右时麦芽糖产量相对较高
解析：选D。第1 h内，酶的最适温度应在40～50 ℃范围内，A错误；反应条件不变，同一温度下酶活性不变，第 1 h 到第2 h麦芽糖相对含量的增加是因为1 h的时间并未将所有淀粉分解成麦芽糖，B错误；与40 ℃和45 ℃相比，50 ℃条件下，第1 h到第2 h的麦芽糖含量相对较低，酶的催化作用不明显，C错误；若只生产1 h，45 ℃左右时麦芽糖产量相对较高，D正确。
5．(不定项)已知施加药物A能使蔗糖酶的活性丧失；施加药物B后蔗糖酶的活性不变，但蔗糖和蔗糖酶的结合机会减少。下图为蔗糖酶在不同处理条件下(温度、pH、底物的量等均相同且适宜)产物浓度与时间的关系，其中乙组使用少量药物B。据图分析，下列叙述不合理的是( )
A．甲组在t时可能是增加了蔗糖酶的数量
B．丙组在t时使用了药物A，蔗糖全部被水解
C．乙组中产物浓度达到最大需要的时间比甲组长，是因为部分酶失活
D．如果适当降低温度，甲组和乙组最大产物浓度会下降
解析：选BCD。甲组在t时后，产物浓度增大的速率大于之前，且题干中的温度、pH又适宜，所以反应速率增大的原因最可能是增加了蔗糖酶的数量，A项正确。丙组在t时使用了药物A，导致蔗糖酶失活，剩余部分蔗糖未被水解，最终最大产物浓度低于甲组和乙组，B项错误。乙组在t时使用了药物B，该药物不是使酶失活，而是减少了蔗糖酶与蔗糖结合的机会，C项错误。由于题干明确温度为最适温度，所以适当降低温度会使酶的活性降低，但甲组和乙组的最大产物浓度不变，只是达到最大浓度的时间延长，D项错误。
“四看法”分析酶促反应曲线
酶在生活实践中的应用
社会责任
6．(不定项)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其在生活中有多种应用，下列叙述中错误的是( )
A．果胶酶能分解果肉细胞中的果胶，提高果汁产量
B．溶菌酶能溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎作用
C．发烧时食欲减退是由于唾液淀粉酶失去了活性
D．胃蛋白酶进入小肠后，能使蛋白质初步水解
解析：选CD。果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，因此用果胶酶分解果肉细胞中的果胶，能提高果汁产量，A正确；溶菌酶能溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎作用，B正确；发烧时，唾液淀粉酶等活性下降，食欲减退，C错误；胃蛋白酶的最适pH为1.5，进入小肠后变性失活，不能分解蛋白质，D错误。
考点2 “三法”突破酶的实验设计题型
突破点1 “试剂检测法”鉴定酶的本质
(1)设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。因此，利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应，而RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案即可。
(2)设计方案
1．(2020·江西上高八校高三联考)猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是( )
A．甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失
B．甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失
C．甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
D．甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
解析：选C。本实验属于验证性实验，分泌液中含有蛋白酶，蛋白酶和蛋白液的化学本质都是蛋白质。鉴定蛋白质常用的试剂是双缩脲试剂，呈紫色反应。实验①中的甲和乙试管始终显示紫色，不能形成对照；而实验②改用观察蛋白块的存在情况(丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失)，形成鲜明的对照，说明了猪笼草的分泌液中含有蛋白酶。
突破点2 “对比法”验证酶的高效性和专一性
(1)验证酶的高效性
①设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
②设计方案
项目
实验组
对照组
材料
等量的同一种底物
试剂
与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液)
等量的无机催化剂
现象
反应速率很快，或反应用时短
反应速率缓慢，或反应用时长
结论
酶具有高效性
(2)验证酶的专一性
①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
②设计方案
项目
方案一
方案二
实验组
对照组
实验组
对照组
材料
同种底物(等量)
与酶相对应的底物
另外一种底物
试剂
与底物相对应的酶
另外一种酶
同一种酶(等量)
现象
发生反应
不发生反应
发生反应
不发生反应
结论
酶具有专一性
2．(2020·河北唐山一中高三模拟)为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是( )
组别
①
②
③
④
⑤
酶
蛋白酶
蛋白酶
淀粉酶
淀粉酶
淀粉酶
反应物
蛋白质
淀粉
蛋白质
淀粉
麦芽糖
A．①和③对比，用双缩脲试剂检测
B．②和④对比，用碘液检测
C．④和⑤对比，用斐林试剂检测
D．③和④对比，用斐林试剂检测
解析：选B。由于蛋白酶本身是蛋白质，遇双缩脲试剂呈现紫色，因此，用双缩脲试剂不能断定蛋白质是否被分解，A不合理；淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，用碘液检测，颜色反应不同，B合理；淀粉是非还原糖，在淀粉酶的作用下分解生成还原糖，麦芽糖是还原糖，用斐林试剂不能判断麦芽糖是否分解，C不合理；斐林试剂不能判断蛋白质是否分解，D不合理。
突破点3 “梯度法”探究酶的最适温度或最适pH
(1)设计思路
(2)设计方案
3．(2020·山西太原五中月考)下表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记录。请回答下列问题。
实验操作分组
甲组
乙组
丙组
①向试管中加入唾液淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
②向试管中加入可溶性的淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
③控制温度
0 ℃
37 ℃
60 ℃
④将唾液淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合振荡后分别保温5 min
⑤向试管中滴加碘液
1滴
1滴
1滴
⑥观察实验现象
变蓝
不变蓝
变蓝
(1)为保证实验的科学性和严谨性，该同学在此实验操作过程中至少需要________支试管。
(2)若实验结束后，将甲组的温度调节到37 ℃，保温一段时间后，甲组的实验现象是________________________________________________________________________，
原因是_______________________________________________________________。
(3)在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度，实验设计思路是
________________________________________________________________________。
(4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？________，为什么？_______________________________________。
解析：(1)分析实验可知，每组实验的唾液淀粉酶溶液和可溶性的淀粉溶液在混合前应分别加入两支不同的试管中，加热到指定温度后才能混合，以保证酶促反应在设定的温度下进行，该实验共分三组，所以至少需要6支试管。(2)甲组本来的实验温度为0 ℃，酶在低温时活性低；将甲组的温度调节到37 ℃，酶的活性升高，保温一段时间后，蓝色褪去。(3)在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度，应在37 ℃左右设置一定的温度梯度实验，其他条件不变，重复实验。(4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，由于高温也能促进H2O2的分解，故无法确定反应速率是仅受酶活性的影响还是温度直接影响了H2O2的分解速率，所以实验设计不科学。
答案：(1)6
(2)蓝色褪去 酶在低温时活性低，在适宜温度下活性升高(低温抑制酶的活性，由0 ℃调到37 ℃，酶的活性升高)
(3)在37 ℃左右设置一定的温度梯度实验，其他条件不变
(4)不科学(或否) 高温促进H2O2的分解
4．(2020·湖北荆州中学月考)某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到下图所示的实验结果。请回答下列相关问题：
(1)酶活性是指__________________________，该实验的自变量是________，以____________________作为检测因变量的指标。
(2)上图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行________(填“对照”“对比”或“重复”)实验，得到与上图无显著差异的结果。查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。因此推测，该实验中淀粉可能是在________和________的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性________(填“小于”“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性，原因是________________________________________________________________________。
(3)在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是________________________________________________________________________。
解析：(1)酶活性是指酶对某化学反应的催化效率。该实验是用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，因此自变量为pH，可以通过检测1 h后淀粉剩余量来判断不同pH下酶的活性。(2)题图所示的实验结果与预期不符，可以重复以上实验。重复实验后得到的实验结果与题图无显著差异，说明操作没有错误，淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的。由图可知，pH为3和pH为9的条件下淀粉剩余量相等，说明pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性，原因是pH为3条件下，盐酸可以催化淀粉水解，干扰了实验结果。(3)由图可知，1 h后，pH为7的条件下，仅淀粉酶作用，淀粉剩余量小于pH为1条件下(淀粉酶失活，仅盐酸作用)的淀粉剩余量，说明常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。
答案：(1)酶对化学反应的催化效率 pH 1 h后淀粉剩余量 (2)重复 淀粉酶 盐酸 小于 pH为3条件下，盐酸可以催化淀粉水解 (3)1 h后，pH为7的条件下淀粉剩余量小于pH为1条件下淀粉剩余量
[易误警示]
易错点1 有关酶的常考易错点
[点拨]
项目
正确说法
错误说法
化学本质
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
酶的本质是蛋白质
合成原料
氨基酸或核糖核苷酸
氨基酸
合成场所
核糖体或细胞核等
核糖体
生理功能
生物催化剂，只起催化作用
酶具有调节、催化等多种功能
来源
生物体内合成
有的来源于食物
作用场所
既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用
只在细胞内起催化作用
易错点2 混淆“酶促反应速率”与“酶活性”
[点拨] (1)温度、pH都能影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率。
(2)底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积而影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。
易错点3 酶的探究实验的4个误区
[点拨] (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对酶活性影响的实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶和反应物的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。
(4)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。
[纠错体验]
1．下列关于酶的叙述，正确的是( )
A．酶在细胞内产生，一定要在细胞内发挥作用
B．酶是由内分泌腺细胞合成的，具有催化作用的有机物
C．高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质相同
D．酶活性最高时的温度不适合酶的保存
答案：D
2．下列关于酶的特性及影响因素的叙述，正确的是( )
A．在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3提升到6的过程中，该酶的活性将不断上升
B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C．高温和低温均能破坏酶的空间结构使其失去活性
D．酶适宜在低温保存，因为低温时虽然酶活性很低，但酶的空间结构稳定
答案：D
3．(2020·河南洛阳联考)细胞代谢受酶的调节和控制，下列叙述正确的是( )
A．激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢的
B．代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率
C．酶制剂可在较低的温度和pH条件下长期保存
D．酶的催化效率一定比无机催化剂的高
解析：选B。激素主要通过影响靶细胞内基因的表达来调节细胞代谢，A错误；在某些代谢过程中，代谢终产物过多时，可与相关酶结合，从而使酶的活性降低，代谢速率减慢，单位时间内产物生成量减少，B正确；应在低温和适宜的pH条件下保存酶，C错误；在适宜的条件下，酶的活性很高，若在高温或过酸、过碱的条件下，酶会失活，此时酶的催化效率比无机催化剂的催化效率低，D错误。
4．下列关于酶的探究实验的叙述，正确的是( )
A．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温
B．用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型的加酶洗衣粉好
C．淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化
D．不同酶的最适温度可能相同
答案：D
5．(不定项)(2020·山东泰安模拟)下列有关酶的实验设计思路正确的是( )
A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性
C．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响
D．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
解析：选BD。过氧化氢的分解受温度影响，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；蔗糖及淀粉均不能与斐林试剂发生显色反应，但它们的水解产物可以与斐林试剂发生显色反应，故可以利用斐林试剂、淀粉、蔗糖和淀粉酶来验证酶的专一性，B正确；胃蛋白酶的适宜pH是1.5～2.0，所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成5、7、9，C错误；酶的高效性是相对无机催化剂而言的，所以研究酶的高效性时，应使用酶和无机催化剂做对比实验，D正确。
1．(2020·上海虹口一模)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( )
A．酶的专一性与其空间结构有直接关系
B．Fe3＋和酶促使过氧化氢分解，是因为它们降低了化学反应的活化能，同时给过氧化氢提供能量
C．酶的活性部位可与多种底物结合
D．分化程度不同的活细胞中含有的酶完全不同
解析：选A。酶催化化学反应的种类与其空间结构有关，A正确；催化剂不能提供能量，其只能降低反应的活化能，B错误；酶具有专一性，酶的活性部位只能与特定的底物结合，C错误；分化程度不同的活细胞中可能含有相同的酶，如都含有ATP合成酶，D错误。
2．(2020·上海静安模拟)下图是酶催化特性的“酶—底物复合反应”模型，图中数字表示反应过程，字母表示相关物质。下列对此图的解释正确的是( )
A．X是酶，过程①表示缩合反应
B．Y可表示酶，过程②体现酶的多样性
C．复合物Z是酶具有专一性的关键
D．①②可以表示葡萄糖水解过程
解析：选C。图中X在化学反应前后不变，说明X是酶，Y在酶的作用下生成F和G，说明该反应是分解反应，过程①表示酶与底物特异性结合，A错误；Y为底物，过程②体现了酶的催化作用，B错误；复合物Z是酶与反应物的结合体，是酶具有专一性的关键，C正确；葡萄糖是单糖，是不能水解的糖，D错误。
3．(2020·河南郑州高三模拟)下列关于酶的叙述，正确的是( )
A．DNA连接酶是将单个脱氧核苷酸连接在DNA片段上
B．RNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
C．DNA分子的解旋不一定都需要解旋酶
D．过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3＋催化时要多
解析：选C。DNA连接酶的作用是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，A错误；RNA聚合酶能在核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，B错误；DNA分子的解旋不一定都需要解旋酶，如PCR反应的变性过程，C正确；过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量与Fe3＋催化时一样多，只是反应速率不同，D错误。
4．(2020·安徽合肥九中暑期检测)根据以下关于过氧化氢实验的过程和结果判断，下列分析不正确的是( )
试管
a
b
c
d
3%过氧化氢溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
处理措施
不做任
何处理
置于90 ℃
水浴杯中
加2滴3.5%的FeCl3
加2滴20%的新鲜肝脏研磨液
实验结果
－
＋
＋＋
＋＋＋＋
注：“－”表示无气泡产生，“＋”表示有气泡产生；“＋”的数量表示单位时间气泡产生多少。
A．a和b、a和c、a和d分别构成对照实验
B．c和d是对照实验，自变量是催化剂类型
C．a、b、c、d说明酶能高效地提供活化能
D．a、c、d不能说明生物催化剂具有专一性
解析：选C。a和b对照说明温度能加快过氧化氢的分解，a和c对照说明FeCl3具有催化作用，a和d对照说明酶具有催化作用，A正确；c和d对照说明酶具有高效性，B正确；酶不能为反应提供能量，酶的作用原理是降低化学反应的活化能，C错误；c组是无机催化剂，d组是有机催化剂，a、c、d不能说明催化剂的专一性，D正确。
5．(2020·广东肇庆模拟)下面是与酶的特性有关的两个曲线图，下列关于甲、乙曲线的分析，不正确的是( )
A．在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强
B．过酸、过碱都会使酶失活
C．低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏
D．过高的温度使酶失去活性，恢复常温，酶的活性即可恢复
解析：选D。最适温度之前，随温度的升高，酶的催化作用增强，A正确；过酸、过碱都会使酶空间结构被破坏，使酶失活，B正确；低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏，一定范围内升高温度，酶的活性增强，C正确；过高的温度使酶的空间结构被破坏，恢复常温，酶的活性不可恢复，D错误。
6．(2020·河南郑州一模)肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，对RNA酶敏感，对蛋白酶不敏感。下列对该酶的叙述，错误的是( )
A．该酶催化氨基酸脱水缩合
B．该酶应该存在于核糖体中
C．线粒体和叶绿体内不会含有该酶
D．肽酰转移酶是具有催化活性的RNA
解析：选C。肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，肽键的形成过程中存在氨基酸的脱水缩合，A正确；氨基酸脱水缩合的场所为核糖体，所以肽酰转移酶存在于核糖体中，B正确；线粒体和叶绿体内也含有核糖体，也进行蛋白质的合成，也可能含有肽酰转移酶，C错误；肽酰转移酶对RNA酶敏感，其化学本质应是RNA，D正确。
7．(2020·广东汕头一模)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点对应的温度或pH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
解析：选D。甲、乙两图中，在B点对应的温度和pH条件下，酶促反应速率最大，分别表示酶的最适温度和最适pH，A正确；低温时酶的活性受抑制，高温、强酸、强碱下酶的空间结构遭到破坏，使酶失活，B、C正确；低温条件下，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，酶制品最好在低温条件下保存，D错误。
8．(2020·安徽黄山模拟)有关酶特性的实验中，下列叙述错误的是( )
A．验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类
B．验证酶的专一性时，自变量是酶的种类或底物的种类
C．探究pH对酶活性的影响时，pH是自变量，温度是无关变量
D．探究酶作用的最适温度时，应设置高温、室温、低温三组实验
解析：选D。酶的高效性是与无机催化剂相比而言的，验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，A正确；验证酶的专一性，可以是底物相同，酶的种类不同，也可以是酶种类相同，底物不同，B正确；探究pH对酶活性的影响时，自变量是pH，温度为无关变量，因变量可以是底物的消耗速率，C正确；探究温度对酶活性的影响时，温度是自变量，设置分组时应该围绕最适温度设计温度梯度，D错误。
9．某学习小组以土豆片和体积分数为3%的H2O2溶液为实验材料，探究酶量对酶促反应速率的影响。他们向装有10 mL H2O2溶液的密闭容器中，加入大小相同的土豆片，每隔一段时间测定容器中O2的生成量。请回答下列相关问题：
(1)选择土豆片为实验材料是因为其中含有________。本实验中自变量的变化可通过______________来实现。除自变量和因变量外，本实验的无关变量是_______________(答出两点)。
(2)酶能够提高化学反应速率的原理是____________________________________。
(3)若要验证酶的专一性，在此实验的基础上，应如何改进？
________________________________________________________________________
_______________________________________________________(请写出具体的措施)。
解析：(1)土豆细胞中含有过氧化氢酶，所以可以作为本实验的材料；该实验中，自变量是过氧化氢酶的量，因此可以通过改变土豆片的数目来实现；本实验中的无关变量有过氧化氢溶液的量、溶液的pH、反应时间等。(2)酶的作用机理是降低化学反应的活化能。(3)酶的专一性可以用同一种酶催化不同的底物的实验加以对照分析(或用不同种酶催化同一种底物的实验加以对照分析)，所以可以增加对照组，将H2O2溶液换成其他底物或将土豆片(内含过氧化氢酶)换成其他种类的酶。
答案：(1)过氧化氢酶 改变土豆片的数目 过氧化氢溶液的量、溶液的pH、反应时间等 (2)降低化学反应的活化能 (3)增加对照组，将H2O2溶液换成其他底物(或者“增加对照组，将土豆片换成其他种类的酶”)
10．实验室中提供了新取的唾液(含唾液淀粉酶)、新鲜的肝脏研磨液、可溶性淀粉溶液、H2O2溶液、碘液及实验所需的全部仪器、工具等(溶液浓度符合要求)。某研究性学习小组设计以下实验方案探究温度对酶活性的影响。据此回答下列问题：
步骤
组别
甲
乙
丙
A试管
B试管
C试管
D试管
E试管
F试管
1.加入底物
5 mL
－
5 mL
－
5 mL
－
2.加入酶液
－
5滴
－
5滴
－
5滴
3.在一定温度的水中水浴5 min
9 ℃
9 ℃
？
？
65 ℃
65 ℃
4.将 ？ ，继续在相应温度下水浴保温
5 min
5 min
5 min
5.检测
？
？
？
注：“－”表示该步骤不处理。
(1)步骤1应选择________________(填“H2O2溶液”或“淀粉溶液”)作为反应底物。
(2)步骤2加入的是含____________酶的溶液；步骤3乙组C、D两试管的水浴温度应控制在________℃左右。
(3)请完善步骤4的操作：______________________________________________。
(4)步骤5应选用________(填“碘液”或“带火星的木条”)进行检测。
解析：(1)本实验自变量是温度，而温度会影响H2O2的分解，所以，步骤1中的底物应选择淀粉溶液。(2)步骤2加入的应是含唾液淀粉酶的溶液。甲组的温度为9 ℃，温度较低，丙组的温度为65 ℃，温度较高，所以乙组温度应设置为唾液淀粉酶的最适温度，即在37 ℃左右。(3)在每组的两支试管中分别加入底物和酶溶液保温一段时间后，应将每组两支试管中的溶液混合，然后在相应温度下保温。(4)因所用底物为淀粉，而淀粉遇碘会变蓝，所以，检测时应加入碘液。
答案：(1)淀粉溶液
(2)唾液淀粉 37
(3)每组两支试管中的溶液混合
(4)碘液
11．(不定项)某研究性学习小组设计如图所示实验，第一步：向三支试管内分别加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；第二步：向三支试管内分别加入等量的蒸馏水、质量分数为5%的氢氧化钠溶液、质量分数为5%的盐酸溶液，并振荡试管；第三步：向三支试管内各滴入2滴新鲜鸡肝研磨液。下列相关叙述正确的是( )
A．pH可以影响过氧化氢酶的活性
B．温度不会影响过氧化氢酶的活性
C．2号和3号试管，其内产生气泡较多
D．此实验的过氧化氢溶液浓度属于无关变量
答案：AD
12．(不定项)右图表示一定量的淀粉酶在催化足够量的淀粉水解为麦芽糖时，温度对麦芽糖产量的影响(图中累积量表示在一段时间内生成麦芽糖的总量)。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．淀粉酶催化效率为Ta>Tb>Tc
B．淀粉酶催化效率为Ta
D．Ta、Tc时淀粉酶催化效率都很低，两者本质不同，前者可恢复活性，后者则不能
解析：选CD。图示为将一定量的淀粉酶和足够量的淀粉混合后，麦芽糖累积量随温度变化的情况，Tb时，麦芽糖的累积速率最快，此时酶的催化效率最高；Tc时，麦芽糖的累积量不再增加，说明酶已经失活，A、B错误；Ta、Tc时淀粉酶催化效率都很低，不同的是前者酶没有丧失活性，升高温度后酶的活性可以恢复，而后者酶已经丧失了活性，C、D正确。
13．(不定项)(2020·山东潍坊模拟)为研究Cu2＋和Cl－对唾液淀粉酶活性的影响，某小组设计了如下操作顺序的实验方案：
甲组：CuSO4溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
乙组：NaCl溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
丙组：蒸馏水—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
各组试剂量均相同且适宜，下列对该实验方案的评价，合理的是( )
A．缓冲液的pH应控制为最适pH
B．保温的温度应控制在37 ℃左右
C．宜选用碘液来检测淀粉的剩余量
D．设置的对照实验能达成实验目的
解析：选ABC。本实验中pH与温度都是无关变量，为了避免无关变量对实验的干扰，温度和pH都应该设置到最适，A、B合理；本实验的因变量可以是淀粉的剩余量，根据碘遇淀粉变蓝可以检测实验中淀粉是否有剩余，C合理；本实验的自变量是Cu2＋和Cl－，加入的NaCl溶液和CuSO4溶液中还有SO和Na＋，无法排除二者对实验的干扰，D不合理。
14．(2020·江西宜春高三月考)植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶，使无色的酚氧化成褐色的物质，多酚氧化酶是引起果蔬变为褐色的主要酶类，是引起果汁褐变的最主要因素。人们利用酚氧化酶的功能和特性加工制作商品。阅读材料，回答下列问题：
(1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中。能实现分类存放，是因为细胞内具有________系统，组成该系统的结构具有的功能特性是________。茶叶细胞中也存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。茶叶制作工艺中有手工或机械揉搓、热锅高温炒制、晒干、炒干等方法。其中，绿茶制取过程中必须进行________________工艺过程(提示：绿茶颜色为绿色)，这一过程的目的是_____________________________________________。
(2)把含有酚氧化酶的提取液做如表的处理，完成下列问题：
步骤
试管
酚氧化酶提取液的处理
加入缓冲液
加入酚类底物
实验后的颜色
A
不做处理
2 mL
2 mL
褐色
B
加入蛋白酶，10分钟
2 mL
2 mL
无色
C
加入三氯乙酸(强酸)，10分钟
2 mL
2 mL
？
推测实验后，试管C中的颜色是________。试管A、C对照，你能得出什么结论？
________________________________________________________________________。
试管A、B对照，说明酚氧化酶的化学本质是________。
解析：(1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中，能实现分类存放是因为细胞内具有生物膜系统，生物膜系统的功能特性是选择透过性。绿茶颜色为绿色，说明其细胞内酚类物质没有被氧化，因此绿茶制取过程中必须进行热锅高温炒制工艺过程，这一过程的目的是通过热锅高温炒制使酶失活。(2)试管B加入蛋白酶，实验现象为无色，说明酚氧化酶被蛋白酶分解，且说明酚氧化酶的化学本质是蛋白质；试管C加入三氯乙酸，强酸会使酚氧化酶变性失活，故推测实验后试管C中的颜色是无色。
答案：(1)生物膜 选择透过性 热锅高温炒制 高温使(酚氧化)酶失活 (2)无色 强酸使酶失去活性 蛋白质
相关资料
更多
