（江苏专用）2020版新高考生物 第三单元 细胞的能量供应与利用 第7讲 酶的本质、特性及相关实验探究学案

第7讲酶的本质、特性及相关实验探究考纲考情知考向核心素养提考能最新考纲1.酶在代谢中的作用(B)2.实验：探究影响酶活性的因素(c)生命观念比较酶、激素等物质的异同，建立辩证统一和普遍联系的观念科学思维与酶有关的曲线分析近三年江苏考情2016年T8(2分)；2015年T7(2分)科学探究与酶有关的实验设计与分析社会责任分析酶在生产、生活中的应用实例，让学生关注科学、技术和社会发展考点一酶的本质和作用机理1.酶的本质及作用助学巧记巧记酶概念的“二、一、一、一”2.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3.酶的作用机理分析4.酶本质的探索历程(连一连)1.(人教版必修1 P78实验拓展)在“比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率”实验中为什么要以新鲜肝脏研磨液为实验材料？若用煮熟的肝脏研磨液为实验材料能否达到预期的实验效果？为什么？提示新鲜的猪肝含有丰富的过氧化氢酶，能迅速地催化过氧化氢分解，产生大量的氧气，与Fe3的催化形成鲜明对比。如果肝脏不新鲜，那么肝脏细胞内的过氧化氢酶会在细菌的作用下分解，影响实验效果。用煮熟的肝脏研磨液为实验材料不能达到预期的实验效果，是因为高温破坏了酶的结构，使酶丧失了活性。2.(人教版必修1 P80图拓展)酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，在发挥作用过程中有哪些共同特点？酶除了具有催化功能外，可以调节生命活动吗？提示共同点：化学反应前后其数量和性质不变；加快化学反应的速率，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点；二者都能降低化学反应的活化能。催化(降低化学反应的活化能)是酶唯一的功能，它不具调节功能，也不作为能源(或组成)物质。结合酶的化学本质及分布，考查归纳与概括能力1.(2017全国卷，3)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DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性，B错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性。而胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C正确；唾液淀粉酶催化反应最适温度是37 ，但是37 不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D错误。答案C2.(2018徐州市上学期期中卷)下列关于酶的叙述，错误的是()A.酶的合成需要ATP供能B.酶活性最高时的温度也是保存酶的适宜温度C.酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能D.酶促反应中酶参与底物的反应过程，但反应前后化学性质和含量不变解析酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其合成过程需要ATP供能，A正确；酶活性最高时的温度不适宜保存酶，酶适宜在低温下保存，B错误；酶是生物催化剂，作用机理是降低化学反应的活化能，C正确；酶促反应中酶参与底物的反应过程，但反应前后化学性质和含量不变，D正确。答案B结合酶的作用，考查科学思维能力3.下列有关胰岛素和胰蛋白酶的叙述，正确的是()A.两者都是由胰腺中内分泌细胞合成并分泌的B.向两者的混合溶液中加入双缩脲试剂，溶液呈紫色C.胰岛素调节某些代谢过程，胰蛋白酶参与细胞内代谢D.人体内环境中失活的胰岛素会被胰蛋白酶催化水解解析胰蛋白酶由胰腺中外分泌细胞产生，A错误；胰岛素和胰蛋白酶的化学成分均为蛋白质，在两者的混合溶液中，胰蛋白酶可以消化胰岛素，但加入双缩脲试剂，胰蛋白酶的存在使溶液呈紫色，B正确；胰蛋白酶可以催化消化道内蛋白质的水解，不参与细胞内的代谢和内环境中失活胰岛素的水解，C、D错误。答案B4.(2018苏锡常镇三模)(多选)下图是某类酶作用的模型。下列有关叙述错误的是()A.物质a的组成中不含磷元素B.该模型体现了物质a具有高效性C.若物质c、d分别为磷酸和ADP，则物质a是ATP合成酶D.高温会导致物质a的空间构象发生改变，进而失去活性解析由图可知，物质a是酶，酶的本质是蛋白质或RNA，RNA中含有P；a与底物b特异性结合，该模型体现了酶具有专一性；若物质c、d分别为磷酸和ADP，则物质a是ATP水解酶；高温条件下，酶的空间构象发生改变而失活。答案ABC结合创新拓展实验，考查科学探究能力5.超氧化物歧化酶(SOD)能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，具有抗衰老的特殊效果，其含有的金属离子对增强酶的热稳定性有重要影响。资料报道，当反应温度为88 ，时间为1530 min时对SOD的活性影响不大。下面是通过光催化反应装置分别在四种条件下检测紫外光对DNA损伤的相关曲线(TiO2表示二氧化钛，是一种光催化剂；UV表示紫外光)。组：黑暗处理曲线a(TiO2/DNA体系)、组：紫外光处理曲线b(UV/DNA体系)、组：光催化曲线c(UV/TiO2/DNA体系)、组：光催化引入SOD曲线d(UV/TiO2/SOD/DNA体系)。据图回答下列问题：(1)根据SOD的化学性质，我们可以利用_的方法来除去一部分其他杂质蛋白。实验中设计黑暗处理作为对照组的目的是_。曲线b说明_。(2)分析曲线c、d可以得出的实验结论是_。(3)DNA损伤过程中会伴有H2O2产生，若要验证(2)中的实验结果，可通过检测H2O2的有无及产生量来判断，写出你的实验思路并预测实验结果(注：H2O2的检测方法不做要求)。实验思路：_。预测实验结果：_。解析(1)当反应温度为88 ，时间为1530 min时对SOD的影响不大，而部分其他酶在该条件下已经失活，故可利用这个特性来除去其他杂质蛋白。黑暗处理组为TiO2/DNA体系，设计黑暗处理对照组的目的是证明TiO2不会损伤DNA。紫外光处理曲线b(UV/DNA体系)说明没有TiO2(催化剂)的条件下，紫外光对DNA的损伤很小。(2)光催化曲线c(UV/TiO2/DNA体系)说明紫外光对DNA的损伤非常严重，300 min时，DNA几乎全部损伤，而光催化引入SOD曲线d(UV/TiO2/SOD/DNA体系)，由于有SOD存在，DNA损伤很缓慢，说明SOD能够明显延缓或抑制DNA的损伤。(3)要通过H2O2的有无及产生量来验证(2)中的实验结论，很显然要设置实验检测H2O2的产生量，H2O2的产生量越多，DNA损伤越严重，故本实验思路是按照题干条件，设置同样的、四组实验，测定不同体系DNA损伤过程中H2O2的产生量；预测的实验结果是组、组没有H2O2产生，组和组均有H2O2产生，且组H2O2产生量较组多，时间较早。答案(1)高温变性(或88 环境下处理1530 min)证明TiO2不会损伤DNA无TiO2(催化剂)的条件下，紫外光对DNA损伤很小(2)SOD能够明显延缓或抑制DNA的损伤(3)实验思路：按照题干条件，设置同样的、四组实验，测定不同体系DNA损伤过程中H2O2的产生量预测实验结果：组、组没有H2O2产生，组和组均有H2O2产生，且组H2O2产生量较组多，时间较早考点二酶的作用特性及影响因素1.酶的特性(1)高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。a、b酶的催化具有高效性；a、c酶具有催化作用。(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。物理模型“锁和钥匙学说”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。(3)酶的作用条件“较温和”含义：酶所催化的化学反应一般是在温和的条件进行的。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。低温时，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可以升高。2.影响酶促反应速率的因素分析围绕酶的作用特性，考查科学思维能力1.下图1表示pH对淀粉酶活性的影响，图2表示在最适温度及pH为b时淀粉酶催化淀粉水解产生麦芽糖的积累量随时间的变化。相关预期正确的是()A.若将pH调整为a，则d点左移，e点下移B.若将pH先调整为c，再调整回b，则d、e点不移动C.若将温度升高10 ，则d点右移、e点不移动D.若增加淀粉酶的量，则d点不移动，e点上移解析图2pH值条件为最适pH，因此若将pH调整为a，酶活性下降，则d点右移，e点不变；若将pH先调整为c，则酶活性丧失，再调整回b，酶没有催化活性，不会有麦芽糖的生成；若将温度升高10 ，酶活性下降，反应速率减慢，化学平衡点不变，则d点右移、e点不移动；若增加淀粉酶的量，反应速率加快，则d点右移，e点不移动。答案C2.(2018苏锡常镇三模)下列关于淀粉酶参与催化的实验中，可采用斐林试剂来检验淀粉水解情况的是()A.探究pH值对酶活性的影响B.探究温度对酶活性的影响C.探究酶是否具有专一性D.探究Cu2对酶活性的影响解析斐林试剂的作用原理是新制的Cu(OH)2溶液能与还原性糖反应生成砖红色沉淀。酸性条件下的H能够与Cu(OH)2反应，使斐林试剂失去检测作用，故不能用来检测pH对酶活性的影响；斐林试剂使用时需水浴加热，会改变实验温度，干扰实验结果；探究淀粉酶的专一性时，选择淀粉和蔗糖作为反应物，淀粉、蔗糖均不具有还原性，但水解产物中都是还原糖，所以可用斐林试剂检验淀粉酶是否具有专一性；斐林试剂含Cu2，故不能用来检验Cu2对酶活性的影响。答案C结合酶的活性影响因素曲线，考查模型与建模的能力3.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正确；图3能说明Cl是该酶的激活剂，Cu2是该酶的抑制剂，D正确；图4可说明酶具有专一性，C错误。答案C4.(2018南京盐城二模)研究人员从胡萝卜中提取过氧化物酶(POD)做的实验结果如下图所示，有关分析正确的是()A.处理时间从15 min增加到80分钟，40下POD活性减小最显著B.处理时间60 min内，在所有的温度下POD活性都显著下降C.该实验的因变量是POD活性，自变量有温度、时间和底物浓度D.H2O2浓度过高会抑制POD的活性，与温度对POD活性的影响完全相同解析由图甲可以看出，处理时间从15 min增加到80 min，45 下POD活性减小最显著；处理时间60 min内，25 下POD活性下降不显著；高温会使POD失去活性，H2O2浓度过高不会使POD失去活性。答案C解答坐标曲线题的“三步曲”考点三与酶相关的实验探究“三法”探究酶本质及特性方法1用“试剂检测法”鉴定酶的本质可采用“试剂检测法”或“蛋白酶水解法”确认酶的化学本质。方法2用“对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素(1)验证酶的高效性实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是反应速率。(2)探究酶的专一性自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。设计思路一：换反应物不换酶设计思路二：换酶不换反应物方法3用“梯度法”探究影响酶活性的因素(温度或pH)(1)设计思路：设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)。(2)设计方案结合教材拓展实验考查科学探究能力1.(2016全国卷，3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是()A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量解析测定酶活力影响因素时，在改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，故只有C选项所述操作顺序正确。答案C2.(2018苏北四市一模)某兴趣小组为了探究温度对酶活性的影响，用打孔器获取新鲜的厚度为5 mm的三片土豆，进行如下表所示的实验。有关叙述正确的是()实验步骤土豆片A土豆片B土豆片C处理静置煮熟后冷却冰冻滴加质量分数3%H2O2溶液1滴1滴1滴观察实验现象 产生大量气泡几乎不产生气泡产生少量气泡A.新鲜土豆组织中含有过氧化氢酶B.土豆片的厚度大小是该实验的因变量C.温度不会影响过氧化氢酶活性D.该实验可以确定过氧化氢酶的最适温度解析该实验的因变量是产生的气泡数目的多少，土豆片的厚度大小是该实验的无关变量；由表中实验现象可以看出，温度过低或过高都会影响过氧化氢酶活性；该实验没有设置一系列温度梯度，不能确定过氧化氢酶的最适温度。答案A酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜”澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1高温和低温对酶活性的影响不同点拨高温(过酸、过碱)使酶的空间结构破坏而失活，低温并没有破坏其空间结构而只是降低酶活性。因此酶在高温下失活后，即使移到适温环境中也不会恢复活性，但从低温到适温环境活性可升高。易错点2对酶的本质与性质分辨不清点拨(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。(2)酶只能催化热力学上允许进行的反应。(3)酶通过降低活化能加快化学反应速率。(4)酶只提高化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学平衡的位置。(5)在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。(6)用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。易错点3酶只有催化功能，没有调节生命活动及提供能量等功能点拨着眼于四角度比较“酶”与“激素”深度纠错1.下列关于酶的叙述，正确的是()A.酶的合成都需要经过转录，某些酶可以影响基因的表达过程B.酶活性受环境温度影响，所以酶制剂应保存于最适温度C.只要含有某种酶的基因，细胞中就会有相应的酶存在D.90 高温会使Taq(DNA聚合酶)失去催化活性解析酶活性受环境温度影响，所以酶制剂应保存于零下4度；细胞含有某种酶的基因，但细胞会根据功能需要合成相应的酶；90 高温不会使Taq(DNA聚合酶)失去催化活性。答案A2.(2018镇江一模)下列有关过氧化氢酶和ATP的叙述，正确的是()A.两种物质共有的元素是C、H、O、N、PB.两种物质均可在肝脏细胞中合成C.两种物质的合成过程均需要模板D.过氧化氢酶的合成不需要消耗ATP解析过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，其组成元素是C、H、O、N，ATP的组成元素是C、H、O、N、P；ATP的合成过程不需要模板；过氧化氢酶的合成(转录和翻译)需要消耗ATP。答案B3.图中甲曲线表示在最适温度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，乙、丙两曲线表示淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或pH的变化，下列相关分析正确的是()A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pHB.分析曲线可知，E、G两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件C.D、F两点所示的淀粉酶活性一致，该酶的空间结构都遭到破坏D.若在A点升温或在BC段增加淀粉的浓度，都将使反应速率增大解析据图分析可知，丙曲线与横轴有两个交点，交点处反应速率为0，而强酸或强碱都会使酶变性失活，因此丙曲线横轴对应的影响因素为pH，乙曲线横轴对应的影响因素为温度，A正确；保存该酶的最适条件应该是低温和最适pH，对应曲线中的D、H两点，B错误；乙曲线中D、F两点所对应的淀粉酶活性一致，D点淀粉酶的空间结构未遭到破坏，只是低温导致酶活性降低，C错误；甲曲线表示在最适温度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，所以在A点升温，反应速率会降低，BC段增加淀粉的浓度，反应速率不变，D错误。答案A探索高考命题的奥秘(二)教材原型1(教材P78实验)通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。方法步骤1.取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管内分别加入2 mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。2.将2号试管放在90 左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。3.向3号试管内液入2滴FeCl3溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液，仔细观察哪支试管产生的气泡多。4.23 min后，将点燃的卫生香分别放入3号和4号试管内液面的上方，观察哪支试管中的卫生香燃烧猛烈。讨论：1.与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？2.在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？3.3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？4.3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？提示1.2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。2.不能。3.说明FeCl3中的Fe3和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。4.4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。转换视角转换视角1探究酶的高效性1.(2016江苏卷，8)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()管号1%焦性没食子酸/mL2% H2O2/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/mL1222222232224222A.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，表明白菜梗中无过氧化物酶解析该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，自变量是各试管中加入的不同物质，则1号和2号是对照组，3号和4号是实验组，3号与1、2号对照，3号管、2号管显橙红色，1号管不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；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。答案A教材原型2(教材P86拓展题)请设计一则加酶洗衣粉的商业广告，广告时间1 min。设计广告时，既要注意广告用语的科学性，又要给人以美的享受；既反映产品的科技含量，又有浓郁的生活气息，还要符合广告法。转换视角转换视角2加酶洗衣粉的去污效能2.(2017江苏卷，17)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是()A.碱性纤维素酶对污布类型2 的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力解析 由实验结果可知：由于没有设置对照，不能说明碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强，A错误；由于存在多个变量不能说明不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力，B错误；通过实验数据比较可知碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同，C正确；通过实验结果不能得出加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力的结论，D错误。答案C教材原型3(教材P86二拓展题)以底物浓度为自变量改变温度与改变酶量下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。(1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。(2)如果在A点时温度升高10 ，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。(3)如果在B点时往反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？请画出相应的曲线。提示(1)A点：随着反应物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。(2)如果A点时温度升高10 ，曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下反应速率随反应物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。(3)该曲线表明，B点的反应物的浓度足够大，是“酶的数量”限制了反应速率的提高，这时如果加入少量的酶将会使反应速率加快，B点上升。转换视角转换视角3以反应时间和温度为自变量，改变底物浓度等状况推断产物变化3.(2016全国卷，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 )、B组(40 )和C组(60 )，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是_组。(2)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_。(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_，原因是_。(4)生物体内酶的化学本质是_，其特性有_(答出两点即可)。答案(1)B(2)加快(3)不变60 条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性、专一性转换视角4针对实验中自变量(pH、温度等)与因变量的关系展开科学探究4.(2012全国卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。将5支试管放入70 恒温水浴中，保温时间相同且合适。取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。(1)_。(2)_。解析(1)酶的活性受温度的影响，本题探究的是pH对酶活性的影响，因此，温度应为无关变量，必须适宜，而70 恒温水浴的温度过高，会导致5组试管中的酶因高温而失活，最终使不同pH下的实验结果一样。(2)本题使用的是斐林试剂，通过检测产物的生成量来确定酶的活性高低，用斐林试剂鉴定还原糖必须要加热，如果不加热，则任何一组都不会发生颜色反应。答案(1)中70 应改为37 。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在5065 的温水中一段时间。因为在水浴加热的条件下斐林试剂与还原糖反应显色转换视角5以反应时间或底物浓度为自变量，改变酶量或pH，推断曲线走势状况5.(2020创新预测)图一曲线a表示在最适温度、最适pH条件下生成物的量与时间的关系，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，酶促反应速率与反应物浓度的关系。据图分析正确的是()A.图一曲线a中，A点后，限制生成物的量增加的因素是酶量不足B.分别在图二中取B、C点的反应速率值，可用图一中的曲线c和d表示C.对于图二中曲线b来说，若酶量减少，其走势可用曲线f表示D.减小pH，重复该实验，图二曲线b可能变为曲线f；增大pH，可能变为曲线e解析根据题干信息分析，图一中横坐标是时间，确定“时间”是该实验中的自变量，酶量、温度等因素均为无关变量。反应过程中，反应物浓度会随时间推移越来越小，而酶量不变，由此推测曲线a中，A点后生成物的量不再随时间的推移而增加，是因反应物已耗尽，限制因素应为反应物浓度，A错误；在图二中，B点、C点对应的反应速率值是一个定值，不能用图一中曲线c和d表示，B错误；图二曲线中，当反应物浓度一定时，减少酶量，反应速率降低，可用曲线f表示，C正确；根据题干信息可知图二曲线b表示在最适pH下，反应物浓度与酶促反应速率的关系，因此无论pH是增大还是减小，酶的活性均降低，曲线b都可能变为曲线f，不可能变为曲线e，D错误。答案C课后分层训练 (时间：35分钟)1.(2018南通市三模)下列有关酶的叙述，正确的是()A.酶在细胞中合成，只在细胞内发挥作用B.一种酶只能催化一种或一类化学反应C.一种或一类化学反应只能由一种酶催化D.在核糖体上合成的蛋白酶具有催化活性解析酶既可以在细胞内发挥作用，也可以在细胞外发挥作用；一种或一类化学反应可以由多种酶催化，如蛋白质水解可以由胃蛋白酶催化，也可以由胰蛋白酶催化；在核糖体上合成的蛋白酶还需要经内质网、高尔基体的加工才具有催化活性。答案B2.(2018南京三模)某同学探究温度、pH、底物浓度与酶促反应速率的关系，绘制出如下曲线图。有关叙述正确的是()A.图1中，A点与B点限制酶促反应速率的因素相同B.图2中，D点与F点酶的空间结构都被破坏且不能恢复C.图3中，G点时将对应相关因素调至最适，酶促反应速率不能同步升高D.图1、图2、图3中相关因素依次是底物浓度、pH、温度解析图1中相关因素为底物浓度，A点限制酶促反应速率的因素是底物浓度，B点限制酶促反应速率的因素是酶的数量等其他因素；图2中相关因素为温度，D点酶的空间结构没有被破坏，F点酶的空间结构被破坏且不能恢复；图3中相关因素为pH，G点时pH过低，酶的空间结构发生改变，再调至最适pH，酶促反应速率也不能同步升高。答案C3.有关酶的曲线图的叙述，正确的是()A.甲图所示的酶不能代表唾液淀粉酶，温度过低和过高酶都会失活B.探究pH对淀粉酶或过氧化氢酶活性的影响，均可得到乙图曲线C.在丙图中的P点，限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度D.丁图中若在P点增加酶的量，则最终产物的量也会随之增加解析甲图所示的酶催化反应的最适温度是50 ，而唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 左右，所以甲图所示的酶不能代表唾液淀粉酶，另外低温只是抑制酶的活性而酶不会失活；淀粉酶或过氧化氢酶催化反应的最适pH在7左右，而乙图曲线所示的酶催化反应的最适pH为1.5，所以探究pH对淀粉酶或过氧化氢酶活性的影响，不能得到乙图曲线；在丙图中的P点前后，随着底物浓度的增加酶促反应速率加快，所以P点限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度；丁图中若在P点增加酶的量，其反应速率加快，而最终产物的量不变。答案C4.如表是有关淀粉酶的探究实验(“”表示加入，“”表示不加入)。有关叙述错误的是()试管编号2 mL 3%淀粉溶液2 mL 3%蔗糖溶液1 mL 2%淀粉酶溶液反应温度/6060结果检测滴加斐林试剂并水浴加热实验结果砖红色无砖红色A.本实验的目的是探究温度对淀粉酶活性的影响B.本实验不能用碘液代替斐林试剂进行检测C.本实验不能确定淀粉酶的最适温度是60 D.实验结果能说明淀粉酶具有专一性解析本实验的目的是探究酶的催化作用具有专一性；碘液可鉴定淀粉是否被水解，但不能鉴定蔗糖是否被淀粉酶水解，因此不能用碘液代替斐林试剂进行检测；本实验没有设置温度梯度，因此不能确定淀粉酶的最适温度是60 ；本题的结果说明淀粉酶只能催化淀粉水解，但不能催化蔗糖水解，即淀粉酶具有专一性。答案A5.(2018苏锡常镇二模)研究发现生物膜上的某些蛋白质具有酶的功能。下列有关叙述正确的是()A.好氧菌的细胞膜上含有有氧呼吸酶，有利于其直接氧化分解葡萄糖B.内质网膜上含有与脂质合成有关的酶，有利于其参与细胞膜的形成C.叶绿体内膜上含有与光合作用有关的酶，有利于其吸收、传递和转化光能D.高尔基体膜上含有与蛋白质加工有关的酶，有利于氨基酸脱水缩合形成多肽解析好氧菌没有线粒体，但含与有氧呼吸相关的酶，这些酶分布在细胞质基质中和细胞膜上，因此细胞膜上有与有氧呼吸有关的酶，但是其不能直接氧化分解葡萄糖；叶绿体类囊体薄膜上含有与光合作用有关的酶和色素，色素可以吸收、传递和转化光能；高尔基体膜上含有与蛋白质加工有关的酶，有利于多肽进一步加工，氨基酸脱水缩合形成多肽发生在核糖体上。答案B6.下列与酶有关的实验探究中，设计思路最合理的是()A.利用H2O2溶液作为底物探究温度对酶活性的影响B.利用肝脏研磨液催化H2O2的分解探究酶的高效性C.利用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解探究酶的专一性D.利用pH分别为5、7、9的缓冲液探究胃蛋白酶的最适pH解析H2O2溶液在常温下能够分解，所以探究温度对酶活性的影响底物不能采用H2O2溶液；探究酶的高效性应该采用酶和无机催化剂对比；胃蛋白酶的最适pH在1.5。答案C7.(2019山西太原市质检)某生物兴趣小组向甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的可溶性淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，使其在不同的温度条件下(均低于最适温度)反应，产物量随时间的变化曲线如图1所示。该小组又用上述实验材料进行了另一组实验，研究产物或底物浓度随时间的变化情况，得到图2所示曲线。请回答下列相关问题：(1)图1中甲、乙、丙三支试管所处的温度大小关系为_。若提高甲试管所处的温度，但不使酶失活，则A点_(填“向上移动”“向下移动”或“不移动”)，时间T1的变化情况是_(填“变大”“变小”“不变”或“无法确定”)。(2)由图1分析可知，甲、乙试管所对应A、B值不同的原因最可能是_。淀粉酶能催化淀粉水解，其作用机制是_。(3)图2中曲线表示_(填物质名称)的浓度随时间变化的曲线。若曲线表示不同酶浓度下的酶促反应，则曲线_的酶浓度最高。解析(1)甲、乙、丙三支试管所处的温度均低于酶的最适温度，根据三支试管中产物生成速率可判断甲、乙、丙三支试管所处温度大小关系为甲乙丙。A点是甲试管中产物的最大量，不随酶活性的改变而发生变化。由于无法确定提高温度后甲试管中酶活性如何变化，因此无法确定时间T1如何变化。(2)图1甲和乙、丙试管中产物量不同的原因最可能是底物量不同，酶的作用机制是酶能降低化学反应所需的活化能。(3)图2中曲线的物质浓度随反应进行在逐渐减小，表示底物淀粉的浓度变化。若曲线表示不同酶浓度下的酶促反应，曲线所需反应时间最短，说明酶浓度最高。答案(1)甲乙丙不移动无法确定(2)底物(淀粉)的量不同酶能降低化学反应所需的活化能(3)淀粉8.(2018无锡上学期期中卷)下图为A、B两种淀粉酶活性差异的实验结果，相关分析正确的是()A.实验的自变量是温度梯度B.酶B在40 条件时活性较高 C.对高温的耐受性酶A强于酶BD.可以采用斐林试剂进行实验结果的检测 解析实验的自变量是温度梯度和酶的种类；由图可知40 时，淀粉剩余量最少，淀粉酶B的活性最高；该实验设计的温度梯度下，酶A和酶B都具有活性，且酶B活性始终高于酶A，无法得出耐受性的差异；由于斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热，因此该试验不能使用斐林试剂。答案B9.(2018苏锡常镇二模)科研人员在四种不同浓度的大豆蛋白溶液中，加入AL碱性蛋白酶，在一定条件下，水解120 min，获得实验结果如下图(水解度是指蛋白质分子中被水解的肽键数占总的肽键数的百分比)。下列叙述正确的是()A.该实验的自变量是大豆蛋白溶液的浓度与体积B.实验中应保持温度与pH等无关变量相同且适宜C.120 min后溶液中所有的肽键已被完全水解D.大豆蛋白浓度为3%时获得的水解产物量最多解析该实验的自变量是大豆蛋白溶液的浓度与水解的时间；如果所有的肽键被完全水解，则水解度等于100%；大豆蛋白浓度为3%时，大豆蛋白被水解的肽键数最多，但不能确定产物量一定最多。答案B10.(2018盐城三模)(多选)下图是在最适温度下，一定量麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列有关叙述错误的是()A.B点时，麦芽糖酶全部参与催化B.如果温度上升5，B点向右下方移动C.本实验不可用斐林试剂检测麦芽糖的分解情况D.因受酶活性的限制，BC段催化速率不再增加解析B点时，催化速率达到最大，表明麦芽糖酶全部参与了催化；该图已经是最适温度下催化速率与麦芽糖量的关系，如果温度上升5 ，酶活性降低，催化速率下降，B点向左下方移动；由于麦芽糖和葡萄糖均为还原性糖，所以本实验不可用斐林试剂检测麦芽糖的分解情况；BC段催化速率不再增加受酶数量的限制。答案BD11.(多选)图甲是在最适温度下，H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线；图乙表示在相同温度下pHB时，H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。下列叙述正确的是()A.温度降低时，D点右移B.H2O2量增加时，D点不移C.pHA时，E点不移D.pHC时，E点为0解析图乙表示在最适温度下，H2O2分解产生的O2量随时间的变化。温度降低时，酶的活性下降，酶促反应速率减慢，但化学反应的平衡点不变，所以E点不变，D点右移，A正确；底物(H2O2)增加时，化学反应的平衡点升高，到达化学反应平衡点所需的时间延长，即E点上移，D点右移，B错误；pHA时，酶的活性减弱，酶促反应速率减慢，但化学反应的平衡点不变，所以E点不变，D点右移，C正确；pHC时，酶变性失活，但H2O2在常温下也能缓慢分解，所以E点不为0，D错误。答案AC12.谷物中淀粉酶活性是影响啤酒发酵产酒的重要因素，某科研小组为寻找啤酒发酵的优良原料，比较了小麦、谷子、绿豆萌发前后淀粉酶活性，其实验过程及结果如下，分析回答：谷物的萌发：称取等量小麦、谷子、绿豆三种谷物的干种子，都均分为两份，其中一份浸泡2.5 h，放入25 恒温培养箱，至长出芽体为止。酶提取液的制备：将三种谷物的干种子和萌发种子分别置于研钵中，加入石英砂和等量蒸馏水研磨、离心，制备酶提取液。反应进程的控制：分别取制备的酶提取液1mL置于不同的试管中，加入1 mL1%的淀粉溶液，25 保温5 min后，立即将试管放入沸水浴中保温5 min。吸光度的测定：在试管中加入？、摇匀、加热，当溶液由蓝色变为砖红色后，用分光光度计依次测定各试管的吸光度.酶活性的计算：将测定值与标准麦芽糖溶液吸光度比对，计算出淀粉酶活性，结果如下：名称小麦谷子绿豆未萌发谷物的淀粉酶活性/(Ug1)0.028 90.009 40.007 4萌发谷物的淀粉酶活性/(Ug1)51.764 50.039 5(1)本研究的自变量是_、_。(2)步骤中加入“石英砂”的目的是_；步骤中立即将试管在沸水浴中保温5 min的作用是_，避免因吸光度测定先后对实验结果的影响；步骤“？”加入的试剂是_。(3)实验结果表明，谷物萌发过程中淀粉酶活性_，其意义是_。(4)本实验对生产实践的指导意义是应优先选择_作为啤酒发酵的原料。解析(1)根据实验表格可知，本研究的自变量是谷物种类、谷物是否萌发，因变量为淀粉酶的活性。(2)步骤中加入“石英砂”的目的是使研磨更充分，便于酶提取液的制备；酶在高温下会失活，因此步骤中立即将试管在沸水浴中保温5 min的作用是快速使酶失活，使反应同时终止，淀粉酶能够将淀粉水解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，可以利用斐林试剂鉴定还原糖的产生量。(3)实验结果表明，谷物萌发过程中淀粉酶活性升高，淀粉酶能够使淀粉迅速水解，为种子萌发提供物质和能量。(4)表格数据看出，萌发的小麦种子的淀粉酶活性最高，因此应优先选择萌发的小麦种子作为啤酒发酵的原料。答案(1)谷物种类谷物是否萌发(2)使研磨更充分，便于酶提取液的制备快速使酶失活，使反应同时终止斐林试剂(3)升高使淀粉迅速水解，为种子萌发提供物质和能量(4)萌发的小麦种子24