新教材高中生物必修一第5章 第1节 第2课时 酶的特性Word格式文档下载.docx
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蔗糖溶液
新鲜的淀粉酶溶液
60℃水浴保温5min
新配制的斐林试剂
沸水浴煮沸1min
实验现象
有砖红色沉淀
没有砖红色沉淀
1.1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？
你能从该实验得到什么结论？
提示 1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。
结论：
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。
2．上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？
提示 不能，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。
3．该实验的自变量和因变量分别是什么？
本实验的设计思路是什么？
你还有其他设计思路吗？
提示 自变量：
底物的种类；
因变量：
底物是否被淀粉酶水解。
本实验设计思路：
探究同一种酶是否能催化不同底物水解。
另一种设计思路：
探究不同种类的酶能否催化一种底物的水解。
二、探究影响酶活性的条件
1．酶活性
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
2．设计实验探究影响酶活性的条件
（1）思路
（2）举例
课题名称
用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响
实验材料
淀粉溶液、淀粉酶溶液
肝脏研磨液、过氧化氢溶液
自变量
温度
pH
自变量的设置方法
分别用60℃的水、沸水、冰水处理
分别用蒸馏水、HCl溶液、NaOH溶液处理
因变量
酶活性
因变量的观察指标
加碘液后溶液颜色的变化
氧气产生的速率
控制无关变量
pH相同且适宜等
温度相同且适宜等
（1）酶促反应速率既可以用反应物的消耗速率表示，也可以用产物的生成速率表示（ ）
（2）pH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（ ）
（3）探究影响酶活性的条件实验中，至少要设置三组实验（ ）
（4）市售α-淀粉酶的最适温度在50～75℃，而来自人体的唾液淀粉酶的最适温度在37℃左右（ ）
答案
（1）√
（2）√ （3）√ （4）√
下列3组实验是探究温度对酶活性的影响，请分别从中寻找错误：
实验一
序号
项目
试管
5mL
α-淀粉酶溶液
3mL
3
0℃
90℃
4
相同温度下两溶液混合
混合液
5
斐林试剂
6
错误：
缺少60℃的对照组，且不应用斐林试剂作为检测试剂。
实验二
60℃
碘液
2滴
未对底物和酶进行保温处理就混合在一起。
实验三
过氧化氢溶液
过氧化氢酶溶液
不应选用过氧化氢溶液作为反应底物，因为高温条件直接使底物分解加快，而不是通过影响酶的活性来影响底物的分解。
归纳总结
（1）可供参考的实验设计
①探究温度对淀粉酶活性的影响
1*
2*
3*
注入可溶性淀粉溶液保温5min
注入淀粉酶溶液保温5min
1mL
温度条件（℃）
60
100
相同温度下淀粉溶液与淀粉酶溶液混合，保持温度
3mL混合液
碘液检验
变蓝
不变蓝
温度能影响酶的活性。
②探究pH对淀粉酶活性的影响
试管1
试管2
试管3
注入新鲜的肝脏研磨液
每支试管各1mL
不同pH的处理
注入物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸溶液1mL
注入蒸馏水1mL
注入物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液1mL
注入过氧化氢溶液
每支试管各2mL
用带火星的卫生香进行检验
预期实验现象
无反应
迅速复燃
pH能影响酶的活性。
（2）实验材料的选择：
选择实验材料时，要注意排除自变量本身对实验结果的影响，保证自变量只是通过影响酶活性而影响实验结果，不能直接影响实验结果。
（3）若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
（4）若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，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。
（5）在探究pH对酶活性影响时，“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前就让反应物与酶接触。
（6）在探究温度对酶活性的影响时，“宜”保证酶的最适pH（排除pH干扰），且将酶和底物分别保温（实验要求的温度）后，再混合继续保温，“不宜”在未分别保温前就让反应物与酶接触。
1．酶的特性是高效性、专一性和作用条件较温和。
2．酶具有高效性的原因是：
与无机催化剂相比，酶降低反应活化能的作用更显著。
3．过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构被破坏而永久失活。
4．在一定的低温下，酶的活性低，但空间结构稳定，并未失活，在适宜温度下酶的活性可升高。
1．在小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2，并向瓶中迅速加入等量的如图中的物质，烧瓶口紧包着一个小气球，使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置。
下列相关分析正确的是（ ）
A．实验中的自变量是温度
B．肝脏研磨液中的H2O2酶通过提供能量而起催化作用
C．上述装置中，沉入底部的烧瓶最先浮起的是图3
D．图1与图2对照或图2与图3对照，均能说明酶具有高效性
答案 C
解析 由图可知，实验中的自变量是温度、催化剂的种类和肝脏研磨液的新鲜程度，A错误；
酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能，B错误；
图3中加入了新鲜的肝脏研磨液，内含过氧化氢酶，且温度更适宜，过氧化氢的分解速度加快，该烧瓶最先浮起来，C正确；
图1与图2对照，有2个自变量温度和催化剂种类，不能说明酶比无机催化剂催化效率更高；
图2与图3对照，自变量是催化剂的种类，二者对比能说明酶具有高效性，D错误。
2．（2019·
北京高一期末）下图为酶作用的模式图，根据图中所示，下列叙述错误的是（ ）
A．若甲为肽酶，乙是二肽，则丙、丁为氨基酸
B．此反应为分解反应
C．此反应中甲、乙为反应物，丙、丁为产物
D．物质甲具有专一性
解析 据图分析，乙在酶的作用下可产生一分子丙与一分子丁，因此甲可为肽酶，乙为二肽，丙、丁为氨基酸，A正确；
乙在酶的催化下生成丙和丁，因此该反应属于分解反应，B正确；
此反应中，物质甲为酶，酶具有专一性，C错误、D正确。
3．（2019·
北京高一期末）下图表示某动物体内参与催化同一生化反应的两种酶所催化的反应速率随pH的变化曲线。
下列有关叙述不正确的是（ ）
A．两种酶催化反应的最适pH不同
B．两种酶的催化功能均受到环境pH的影响
C．酶B能有效降低反应的活化能，酶A则不能
D．当环境pH为5时，两种酶的催化反应速率相等
解析 所有酶的反应机理都是降低反应的活化能，C错误。
4．下列关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是（ ）
A．不同酶的最适温度可能相同
B．随着温度降低，酶促反应的活化能下降
C．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D．高温下酶失活是酶空间结构被破坏的结果
答案 B
解析 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，故活化能是一定的，而酶的作用本质是降低活化能，温度降低只是使酶降低活化能的作用减弱。
5．（2019·
山东泰安一中高一月考）某学生为了验证酶的专一性，做了如下一组实验：
取甲、乙两试管，分别加入2mL淀粉糊，甲试管内又加入了2mL唾液，两试管同时在37℃的温水中保温10min后取出，各加入了0.5mL碘液，发现只有乙试管内呈蓝色反应。
此学生的实验步骤中有一个错误，请你指出（ ）
A．乙试管应置于低温或室温
B．乙试管不做任何处理
C．乙试管应加与唾液等量的其他种类的酶，如蔗糖酶
D．应再加一支试管，内加2mL淀粉糊、2mL唾液，放在冰块中
解析 本实验中甲、乙两试管，分别加入了2mL淀粉糊，甲试管内又加入了2mL唾液，说明验证的是唾液淀粉酶的专一性，实验的自变量是酶的种类不同，因变量为淀粉是否被分解，可以用碘液进行检测，而其他条件如温度、pH等均为无关变量，各组应该保持相同且适宜，所以甲和乙试管的温度应设置为唾液淀粉酶的最适温度37℃，为了保证单一变量和等量原则，乙试管应加与唾液等量的其他种类的酶，如蔗糖酶，综上分析，C符合题意。
A组 基础对点练
题组一 酶的特性
1．下图中的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，下列相关叙述正确的是（ ）
A．E1是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线
B．E2是酶促反应的活化能，b和d曲线是酶促反应曲线
C．E3是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线
D．E2是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线
答案 D
解析 分析曲线可知，图中的E2和E3是化学反应所需要的活化能，由于酶可以降低化学反应的活化能，使酶促反应速率提高，转化率也提高，因此E2是酶促反应所需要的活化能，对应的a、c曲线是酶促反应曲线；
E3是非酶促反应所需要的活化能，对应的b、d曲线是非酶促反应曲线，故选D。
辽河油田第二高级中学高一期末）在生物体内，各种化学反应之所以能有条不紊地进行是因为（ ）
A．酶的催化效率具有高效性
B．酶的种类具有多样性
C．酶的催化作用具有专一性
D．酶的空间结构具有稳定性
解析 生物体内同时进行很多化学反应，这些化学反应是互不干涉的，因为催化各种化学反应的酶不同，对一种酶来讲，只能催化一种或一类化学反应，即酶的专一性特点保证了各种化学反应能有条不紊地进行，故选C。
3．嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是（ ）
A．炒肉的过程中加入
B．肉炒熟后起锅前加入
C．先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟
D．室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟
解析 炒肉过程中加入，高温会使蛋白酶失去活性，A错误；
肉炒熟后起锅前温度也很高，此时加入蛋白酶的活性会降低、甚至失去活性，B错误；
用沸水溶解后，高温会使蛋白酶失去活性，C错误；
室温下与肉片混匀，让蛋白酶促进蛋白质水解的反应作用一段时间后，再炒熟，效果好，D正确。
4．（2019·
天津静海一中高一月考）下图中纵坐标表示酶的催化活性，横坐标表示pH，将肠淀粉酶（最适pH约为8）溶液的pH由1.8调至12，能正确描述其催化活性变化的是（ ）
解析 肠淀粉酶的最适pH约为8，在pH为1.8的环境中，肠淀粉酶会变性，永久失活，pH由1.8调至12，酶活性不变，对应曲线C。
北京101中学高一期末）将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器中，调整pH至2.0，置于37℃的水浴锅内。
过一段时间后容器内剩余的物质是（ ）
A．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
B．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽
C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
D．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
解析 在pH＝2的条件下，唾液淀粉酶活性很低，甚至失活，而胃蛋白酶活性最高，所以乳清蛋白和唾液淀粉酶会被胃蛋白酶水解成多肽，而淀粉不能被水解，因此容器内剩余的物质是淀粉、胃蛋白酶、多肽、水，D正确。
6．（2019·
山东省淄博实验中学高一期末）下列试管中加入碘液后变成蓝色的是（ ）
①2mL淀粉溶液＋2mL唾液，37℃，保持5min
②2mL淀粉溶液＋2mL清水，37℃，保持5min
③2mL淀粉溶液＋2mL稀释唾液，37℃，保持5min
④2mL淀粉溶液＋2mL唾液，95℃，保持5min
⑤2mL淀粉溶液＋2mL唾液＋3滴盐酸，37℃，保持5min
A．①②③B．②③④
C．②④⑤D．③④⑤
解析 ①装有2mL淀粉溶液＋2mL唾液、37℃、保持5min，试管温度适宜，且含有唾液淀粉酶，所含的淀粉可被水解，加入碘液后不变蓝；
②装有2mL淀粉溶液＋2mL清水、37℃、保持5min，试管中不含唾液淀粉酶，所含的淀粉不能被水解，加入碘液后变蓝；
③装有2mL淀粉溶液＋2mL稀释唾液、37℃、保持5min，试管中温度适宜，且含有唾液淀粉酶，虽然唾液被稀释，但酶具有高效性，仍然能将淀粉水解，加入碘液后不变蓝；
④装有2mL淀粉溶液＋2mL唾液、95℃、保持5min，试管中的唾液淀粉酶会因温度过高失去活性，试管中的淀粉不能被水解，加入碘液后变蓝；
⑤装有2mL淀粉溶液＋2mL唾液＋3滴盐酸、37℃、保持5min，试管中的唾液淀粉酶会因加入的盐酸而失去活性，试管中的淀粉不能被水解，因此加入碘液后变蓝。
综上所述，①～⑤试管中加入碘液后变成蓝色的有②④⑤，C正确。
题组二 探究影响酶活性的条件
7．在探究不同的温度对酶活性影响的实验时，温度和pH分别属于（ ）
A．自变量和因变量B．因变量和无关变量
C．自变量和无关变量D．自变量和对照变量
解析 本题实验探究的目的是不同温度对酶活性的影响，温度是自变量，pH是无关变量，C正确。
8．关于酶的实验，下列叙述合理的是（ ）
A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液试剂验证酶的专一性
B．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
C．利用浆糊、新鲜的小麦淀粉酶滤液、清水和碘液，就可验证酶具有高效性
D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH为1.5左右的等梯度缓冲液验证pH对酶活性的影响
解析 碘液可鉴定淀粉是否被水解，但不能鉴定蔗糖是否被水解，所以不能利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性，A项错误；
利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响时，引起过氧化氢分解速率的因素是温度和酶活性，有2个自变量，因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，B项错误；
验证酶的高效性，需要和无机催化剂进行对比，才能说明酶的高效性，C项错误；
胃蛋白酶的最适pH为1.5左右，所以验证pH对胃蛋白酶活性的影响，可以设置pH为1.5左右的等梯度缓冲液来验证，D项正确。
9．（2019·
山东师范大学附中高一月考）将牛奶和姜汁混合，能使牛奶凝固。
某同学用煮沸过的姜汁重复这项实验，牛奶在任何温度下均不能凝固。
在不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察结果如下表：
温度（℃）
20
40
80
结果
15min后仍未凝固
14min内完全凝固
1min内完全凝固
根据以上结果，判断下列叙述中错误的是（ ）
A．新鲜姜汁中含有能使可溶状态的牛奶凝固的酶
B．进一步测定最适温度，可设置60℃、65℃、75℃、80℃四个温度梯度
C．将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，能够提高实验的准确度
D．该实验说明酶需要适宜的温度，100℃时未凝固，是因为酶的活性已经丧失
解析 由表格信息可知，温度为60℃、80℃时，牛奶凝固的时间较短，因此，最适宜温度应该在40～100℃之间。
如果进一步测定最适温度，设置的温度梯度应该在40～100℃之间，应有小于60℃、大于80℃的温度，B错误。
10．如图为蔗糖酶作用机理示意图，据图回答下列问题：
（1）图中表明蔗糖酶能催化水解，蔗糖酶的化学本质是。
（2）蔗糖酶不能催化麦芽糖水解的原因是麦芽糖与蔗糖虽然都是（填“二糖”或“多糖”），但是结构不同，说明蔗糖酶催化作用具有性。
（3）若蔗糖酶作用于一定量底物，温度保持37℃最适温度，pH保持最适宜，生成物相对量与反应时间关系如图。
在140分钟后，曲线变成水平，这是因为。
答案
（1）蔗糖 蛋白质
（2）二糖 专一 （3）底物已经反应完
解析
（1）蔗糖酶的化学本质是蛋白质，能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖。
（2）蔗糖酶不能催化麦芽糖水解的原因是麦芽糖与蔗糖虽然都是二糖，但麦芽糖与蔗糖的空间结构不同，这是蔗糖酶具有专一性的重要原因。
（3）在140分钟后，曲线变成水平，说明生成物的量达到最大，底物已经反应完。
B组 综合强化练
1．（2019·
辽宁高一学业考试）加酶洗衣粉在温水中的洗涤效果更好，这说明（ ）
A．酶的活性受pH影响B．酶的活性受温度影响
C．酶具有高效性D．酶具有专一性
解析 酶的活性受温度影响，在温水中酶的活性较高，所以加酶洗衣粉在温水中的洗涤效果更好，B正确。
2．仔细分析图示，判断下列叙述合理的是（ ）
A．a表示酶，b、c、d分别表示不同的底物，均可由酶a催化分解
B．a表示酶，e、f为产物，a一定也可以催化e、f合成d
C．此图所示的过程反映了酶的专一性
D．若图中d表示酶，则与其结合的a就是酶催化的底物
解析 分析题图可知，a反应前后未发生变化，说明a表示酶。
b、c、d表示不同底物，而a只能与d结合，催化d分解，说明酶具有专一性。
3．下图表示在25℃、pH＝7的条件下，向2mL的H2O2溶液中加入两滴肝脏研磨液，H2O2分解产生O2的量随时间的变化。
若改变某一条件，以下分析正确的是（ ）
A．以Fe3＋替代肝脏研磨液，a值减小，b值增大
B．滴加4滴肝脏研磨液，a值不变，b值增大
C．温度为37℃时，a值不变，b值减小
D．H2O2量增加为4mL时，a值增大，b值减小
解析 在生物化学反应中，酶的催化作用比无机催化剂的作用要高，酶具有高效性，但是两者的催化作用都不会改变化学反应的平衡点，所以a值不会减小，b值会增大，A错误；
4滴肝脏研磨液中过氧化氢酶的浓度大于两滴肝脏研磨液中过氧化氢酶的浓度，因此滴加4滴肝脏研磨液，a值不变，b值变小，B错误；
37℃接近人体正常体温，是酶的最适温度，催化效率是最高的，所用时间会减少，故b值减小，C正确；
底物的量增加时，产物的量和时间都会有所增加，故a和b的值都增大，D错误。
天津一中高一月考）下列与酶相关实验的叙述中，正确的是（ ）
A．探究酶的高效性时，自变量可以是酶的种类
B．探究淀粉酶的专一性时，自变量只能是酶的种类
C．探究pH对酶活性的影响时，自变量不止一种
D．探究温度对酶活性的影响时，因变量的观测指标不止一种
解析 探究酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，即酶和无机催化剂，A错误；
探究酶的专一性时，自变量可以是酶的种类，也可以是不同的底物，B错误；
探究pH对酶活性的影响时，自变量只能是不同的pH，因为探究实验必须符合单一变量原则，C错误；
探究温度对酶活性的影响时，因变量的观测指标不止一种，如可以观测反应物的消耗速率，也可以检测产物的生成速率，D正确。
天津一中高一期末）图甲为温度对酶促反应速率影响，图乙中的实线表示在温度为a时生成物量与时间的关系。
则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是（ ）
A．曲线1B．曲线2
C．曲线3D．曲线4
解析 由图甲可知，当温度增加一倍时酶活性会提高，酶促反应速率会加快，达到平衡点的时间会缩短，但不改变反应的平衡点，对应曲线2。
6.如图是温度对a、b、c三种酶活性影响的曲线图。
下列叙述正确的是（ ）
A．c酶的最适温度为37℃左右
B．b酶的最适温度高于a酶的最适温度
C．该图反映了实验的两个自变量，一个因变量
D．该实验过程不需要考虑pH
解析 据题图无法判断c酶的最适温度，A错误；
由题图可知，b酶的最适温度低于a酶的最适温度，B错误；
题图反映了两个自变量（温度和酶的种类），一个因变量（酶活性），C正确；
pH会影响酶的活性，为无关变量，应保持相同且适宜，D错误。
7．下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。
已知α-淀粉酶作用的最适温度为60℃。
据此回答下列问题：
探究温度对酶活性影响的实验（实验一）
实验步骤
分组
甲组
乙组
丙组
①新鲜α-淀粉酶溶液
②可溶性淀粉溶液
③温度
④测定单位时间内淀粉的
探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验（实验二）
A组
B组
C组
D组
E组
7
8
9
H2O2完全分解所需时间（秒）
300
180
90
升级会员 