高考生物大一轮复习 第五章 影响酶活性的条件探究课件 新人教版必修1.ppt

探究影响酶活性的条件 实验原理 1 温度对酶活性的影响 1 反应原理 淀粉淀粉酶麦芽糖碘液碘液 2 鉴定原理 温度影响酶的活性 从而影响 滴加碘液 根据是否出现 及 来判断酶的活性 蓝色 无蓝色出现 淀粉的水解 蓝色 蓝色的深浅 2 ph对酶活性的影响 1 反应原理 2h2o2过氧化氢酶 2 鉴定原理 ph影响酶的活性 从而影响 可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验o2产生量的多少 2h2o o2 氧气的生成量 实验步骤 1 温度对酶活性的影响 60 热水 冰块 蓝色 碘液 蓝色 2 ph对酶活性的影响 1ml5 的naoh 有大量气 泡产生 无气泡 产生 1 在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小 提示 通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示 2 在探究温度对酶活性的影响实验中 能否用斐林试剂来检测实验产物 提示 不能 斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成 而该实验需严格控制不同的温度 3 为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 提示 过氧化氢酶催化的底物是h2o2 h2o2在高温时分解 这样实验中就存在两个变量 使实验结果受到干扰 4 试分析在探究温度和ph对酶活性的影响实验时 能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理 即将两个实验步骤中的2 3顺序颠倒 提示 不能 因为酶具有高效性 把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应 5 探究温度 ph对酶活性的影响实验中 自变量和因变量分别是什么 提示 探究温度对酶活性的影响实验中 自变量是温度 因变量是淀粉水解程度 探究ph对酶活性的影响实验中 自变量是ph 因变量是过氧化氢的分解速率 1 2014 安徽模拟 下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果 注 的多少 代表颜色深浅 根据以上实验设计及结果 以下说法不正确的是 a 该实验的自变量为温度b 该实验检测的因变量是还原糖的生成量c 纤维素被水解成了还原糖d 该纤维素酶的最适温度为40 解析 选d 由表格数据可看出 只设置了3个不同温度 温度区间少 温差大 无法判断该纤维素酶的最适温度 要想判断该纤维素酶的最适温度 还需增加温度梯度来进行实验 2 在 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验中 对实验的处理如表所示 对该实验的有关分析不正确的是 a 在上表的实验处理中 研究了温度和催化剂两个自变量b 试管2中因为没有加入任何试剂 所以应为空白对照组c 若试管4和试管1组成对照实验 可说明酶具有催化作用d 若要研究酶的高效性 可选用的实验组合是试管4和试管3 解析 选b 根据表格信息 试管1和试管2的变量为温度 试管3和试管4的变量为催化剂种类 二者均是自变量 其他因素 如反应物浓度 ph等为无关变量 试管2虽没有添加任何试剂 但是温度与试管1不同 因此也是实验组 试管1和试管4的差异为是否添加了酶 由此可以证明酶具有催化作用 试管3和试管4的不同点是催化剂为酶或无机催化剂 可以证明酶的高效性 3 2013 江苏高考 为了探究温度 ph对酶活性的影响 下列实验设计合理的是 a 实验 b 实验 c 实验 d 实验 解析 选b 本题考查实验鉴定试剂的选择 实验 中 过氧化氢受热会分解 所以不适合探究温度对酶活性的影响 故错误 实验 中 在不同温度下 根据蓝色的深浅或是否变蓝 来确定淀粉在淀粉酶作用下的分解速率 故正确 实验 中 淀粉不能被蔗糖酶分解 该实验不能鉴定ph对酶活性的影响 故错误 实验 中 酸性环境会破坏斐林试剂 因此斐林试剂不适合作探究ph对酶活性影响实验的鉴定试剂 4 将1ml体积分数为5 的胃液稀释液倒入装有10ml蛋白质胶体的试管内 置于25 的温水中水浴 研究其对蛋白质的消化情况 下列方法中能提高酶活性的是 a 把实验温度提高到37 b 在试管内再加入1ml体积分数为5 的胃液稀释液c 将ph由2调为7d 在试管内加入1ml唾液 解析 选a 37 比25 时更适于胃蛋白酶催化作用的发挥 b项虽然能够提高反应速率 但没有改变酶的活性 胃蛋白酶的最适ph为1 5 故c项中将ph由2调为7时 酶可能变性失活 d项加入1ml唾液 因唾液中无蛋白酶 且唾液的ph接近中性 反而会使溶液的ph变大 酶活性下降 5 2014 常州模拟 把混有反应物的液体 加到捣碎的土豆汁液中 酶液 在37 下观察到某些反应现象 在这种情况下 学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物 加入酶液中 也可观察到该反应现象 学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液 加入反应物中 则观察不到该反应现象 下面是对此问题的解释 其中可能性最大的一项是 a 酶催化的反应即使完全没有反应物 也可缓慢进行b 蒸馏水溶解了酶 因而能进行反应c 该酶液中混有与反应物相同的物质d 该酶液中混有催化同一反应的多种酶 解析 选c 分析题干中信息 反应物 土豆汁 有某些现象出现 蒸馏水 土豆汁 有某些现象出现 反应物 蒸馏水 无某些现象出现 三者相互对比 可推知土豆汁中可能含有与反应物相同的物质 在自身酶的作用下能发生相同的反应 酶的催化作用是对反应物的催化 无反应底物时催化作用不能进行 酶液中无论含有几种酶 必须有底物才能体现它们的催化作用 6 某同学画了一坐标曲线图 但是没有写出横纵坐标的意义 下列关于此曲线的描述正确的是 a 横坐标表示温度 纵坐标表示酶促反应的速率 曲线可表示酶促反应的速率随着温度的升高而变化的趋势b 横坐标表示温度 纵坐标表示生成物的积累量 曲线可表示生成物的积累量随着温度的升高而变化的趋势 c 横坐标表示ph 纵坐标表示酶的活性 曲线可表示酶活性随着ph的升高而变化的趋势d 横坐标表示ph 纵坐标表示酶的活性 曲线可表示ph由10逐渐降低到1过程中酶活性变化的趋势 解析 选a 酶促反应速率的变化与酶活性的变化是一致的 生成物的积累量随反应的进行而逐渐增大 当反应停止时生成物的积累量达到最大值 ph过低或过高都会使酶变性失活 所以此图不能表示酶活性随ph变化的趋势 温度升高 酶的活性增强 酶促反应速率增大 温度过高 酶的活性丧失 酶促反应速率降为零 故a项正确 7 2014 常州模拟 从猪唾液 胰液和新鲜肝脏细胞中分别提取到酶e1 e2 e3 它们分别与三种物质混合后情况如表一 且s3与e3混合后产生较多气泡 产生的气体能使带火星的卫生香复燃 表二为有关的颜色反应实验 据表回答 表中 表示有反应 表示无反应 表一表二 1 依据表中的信息 可以说明酶具有的特性是 e2是 2 在酶e1 e2 e3中 不能用于探究温度对酶活性影响的是 理由是 3 表二试管4 5 6中液体都能与双缩脲试剂反应的原因是 解析 1 根据表一结果 不同的酶只能对相应的物质发生催化作用 体现了酶的专一性 表二中能用碘液检测的物质 可能是淀粉 用双缩脲试剂检测的可能是蛋白质 则e1应为唾液淀粉酶 e2为胰蛋白酶 2 s3与e3混合后产生较多气泡 产生的气体能使带火星的卫生香复燃 由此推测s3可能为h2o2 h2o2在高温下分解 不能用于探究温度对酶活性的影响 3 e1 e2 e3三种酶的化学本质都是蛋白质 可与双缩脲试剂发生紫色反应 答案 1 专一性 特异性 胰蛋白酶 蛋白酶 2 酶e3温度影响过氧化氢的分解 不能分清过氧化氢分解速率的变化是温度变化引起的 还是由酶的作用引起的 温度会影响过氧化氢的分解 对实验结果产生干扰 3 试管中的酶e1 e2 e3的化学本质均为蛋白质 加固训练 2014 武汉模拟 下面是某同学所做的有关过氧化氢在不同条件下分解的验证性实验 一 实验材料和用具 新鲜的质量分数为20 的肝脏研磨液 体积分数为3 的过氧化氢溶液 质量分数为3 5 的fecl3溶液 新鲜的马铃薯泥 蒸馏水 酒精灯 温度计等 二 实验步骤 请根据该实验回答下列问题 1 在上述实验中 产生气泡最多的试管是号 原因是 2 如果仅将上述实验条件由常温改为90 水浴 重复实验 气泡产生最多的试管是号 3 假如b c两试管的实验现象均不明显 从所给的实验材料分析 原因可能是 该同学设计e组实验的目的是 4 假若a d号的实验都是为了验证酶的某项特性而设置的对照 那么 实验组设置不科学的是号 主要违背了原则 应如何改进 5 假若要证明马铃薯中也含有过氧化氢酶 你的实验设计思路是 解析 1 由于酶在适宜条件下具有高效性 因此滴加新鲜肝脏研磨液的c试管产生气泡最多 2 90 时酶活性丧失 加fecl3溶液的b试管在高温下产生气泡最多 3 b c两试管加了催化剂而实验现象却均不明显 从实验材料分析 可能是h2o2溶液放置时间过长而分解所致 4 d试管的设计存在两个变量 即温度和酶的活性 将0 改成常温即可 5 要证明马铃薯中也含有过氧化氢酶 需再增设两组实验 处理方法参考c试管 如果f试管 含马铃薯泥 产生大量气泡而经高温处理过的马铃薯泥产生的气泡很少 说明马铃薯中也含有过氧化氢酶 答案 1 c酶在适宜条件下具有高效性 2 b 3 h2o2溶液放置时间过长而分解排除肝脏研磨液中其他物质对实验结果的影响 合理即可 4 d单一变量将0 改为常温 5 再增设两组实验 分别编号为f g 实验处理方法同c组 只是将滴加肝脏研磨液分别改为马铃薯泥和高温处理过的马铃薯泥 对g组设置可不作要求 应用点拨 细胞内几乎所有的代谢反应都是由酶催化的 酶的活性受外部环境条件的影响 温度 ph的改变会影响酶的活性 从而影响机体的代谢 根据这一原理可以研究温度对光合作用 细胞呼吸速率的影响 也可通过改变温度或ph降低细胞内酶的活性 从而延长果实的保鲜期等 典例1 2014 黑吉辽模拟 研究人员以25片直径为3mm的猕猴桃圆形叶片为材料 在一定光照强度下测量其在30 40 和45 恒温环境下的净光合速率 呼吸速率已知 结果如下表 下列有关说法中 不正确的是 a 实验准备阶段需抽除叶圆片中的空气b 实验中不能推测细胞呼吸的最适温度比光合作用的高c 实验结果表明 叶光合酶的最适温度为30 d 实验结果表明 45 时光合作用仍可进行 解题指南 解答本题的关键是分析表中数据 1 表中所设温度下 40 时呼吸速率最高 30 时净光合速率最高 2 净光合速率为0时 光合作用强度与呼吸作用强度相等 解析 选c 实验准备阶段需抽除叶圆片中的空气 以排除干扰 实验中可知随温度升高总光合作用速率 2 03 0 31 2 34 1 94 0 50 2 44 0 32 与呼吸速率 0 31 0 50 0 32 都是先升高后降低 不能推测细胞呼吸最适温度比光合作用的高 由于仅有三个温度 不能说明其他温度时的情况 不能说明叶光合酶的最适温度为30 实验结果表明 45 时净光合速率为0 说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相等 典例2 2014 嘉兴模拟 荔枝果皮褐变是限制长期储运 降低品质的主要因素 经研究 ph是影响果皮褐变的环境因素之一 其作用机理如下图所示 1 不法商贩对已经褐化的荔枝使用硫酸处理能够欺骗消费者 其原理是 2 有人认为酸性溶液可能会抑制多酚氧化酶的活性 某同学设计了如下实验方案进行探究 请完善实验方案 实验材料 新鲜荔枝若干 ph为1 7的缓冲液 清水 恒温设备等 实验步骤 第一步 将同种的新鲜荔枝随机分为2组 其中a组加 b组加清水 两组都在 填 常温 或 低温 条件下保存 第二步 3天后将b组的清水换成 20分钟后观察a b组的褐化程度 实验结果和结论 若a组的褐化程度 填 明显大于 明显小于 或 基本等于 b组 说明酸性溶液能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用 若a组的褐化程度 填 明显大于 明显小于 或 基本等于 b组 说明酸性溶液不能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用 解析 1 从作用机理上看 ph较小时 花色素苷甲和乙由褐色变为棕红色 2 研究酸性溶液可能会抑制多酚氧化酶的活性 需在常温下进行 设置两组实验 单一变量是酸性溶液 处理一段时间后 需将实验组经相同酸性溶液处理 消除酸性溶液对花色素苷甲和乙的影响 通过对比两组褐化程度的高低作出判断 答案 1 硫酸溶液ph较低 使褐色的花色素苷转变为棕红色 2 ph为1 7的缓冲液常温ph为1 7的缓冲液明显小于基本等于 变量梯度设置的实验应用1 变量梯度设置的含义 对自变量设置一系列变化梯度的数值 观察自变量在不同变化梯度下实验结果的差异 确定反应所需的最佳自变量的数值 例如 探究酶作用的最适温度 最适酸碱度等 2 变量梯度设置的要求 1 在适宜的范围内取值 生物体或细胞生活在特定的环境中 研究某因素对生物或细胞的影响时 自变量应在它能发挥作用的