全程复习方略高考生物大一轮配套实验精讲系列影响酶活性条件

全程复习方略高考生物大一轮配套实验精讲系列影响酶活性条件第1页/共50页考纲考情三年5考高考指数：★★★☆☆探究影响酶活性的因素第2页/共50页【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第3页/共50页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氧气的生成量第4页/共50页【实验步骤】1.温度对酶活性的影响：步骤实验操作内容试管1试管2试管31加等量可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不同温度条件_________(5分钟)沸水(5分钟)_____(5分钟)3加等量相同温度的新鲜淀粉酶溶液1mL(5分钟)1mL(5分钟)1mL(5分钟)4加等量_____1滴1滴1滴5观察实验现象不出现蓝色(呈现碘液颜色)__________结论温度能影响酶的活性60℃热水冰块蓝色碘液蓝色第5页/共50页2.pH对酶活性的影响：步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL5%的HCl_______________3注入等量3%的过氧化氢溶液2mL2mL2mL4观察现象____________________________无气泡产生结论pH能影响酶的活性1mL5%的NaOH有大量气泡产生无气泡产生第6页/共50页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。第7页/共50页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。第8页/共50页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。第9页/共50页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。试管①②③反应温度/℃304050纤维素酶液/mL111纤维素悬液/mL222斐林试剂/mL222砖红色深浅++++++第10页/共50页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。第11页/共50页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：试管组别实验处理加入3%H2O2(mL)温度加入试剂试管12常温/试管2290℃/试管32常温2滴3.5%FeCl3溶液试管42常温2滴20%肝脏研磨液第12页/共50页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第13页/共50页【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。第14页/共50页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① B.实验② C.实验③ D.实验④实验编号探究课题选用材料与试剂①温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液②温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液③pH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液④pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂第15页/共50页【解析】选B。本题考查实验鉴定试剂的选择。实验①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②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③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④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。第16页/共50页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唾液第17页/共50页【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。第18页/共50页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第19页/共50页【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。第20页/共50页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第21页/共50页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第22页/共50页【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。第23页/共50页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)：第24页/共50页表一表二酶物质E1E2E3S1+--S2-+-S3--+试管物质碘液斐林试剂双缩脲试剂1S1+--2S2--+3S3---4S1+E1-++5S2+E2--+6S3+E3--+第25页/共50页(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

。第26页/共50页【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。第27页/共50页答案：(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第28页/共50页【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。第29页/共50页二、实验步骤：步骤试管编号abcde加入试剂3%H2O22mL3%H2O22mL3%H2O22mL3%H2O22mLH2O2mL设置反应条件常温常温常温0℃常温蒸馏水FeCl3溶液肝脏研磨液煮熟的肝脏研磨液肝脏研磨液剂量2滴2滴2滴2滴2滴观察气泡产生第30页/共50页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：

。第31页/共50页(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

。第32页/共50页【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。第33页/共50页答案：(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)第34页/共50页【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。第35页/共50页热点应用一温度对酶活性的影响在植物光合作用与呼吸作用中的应用原理解读同种植物叶肉细胞+不同温度→分析各温度条件下呼吸、光合强度→判断呼吸、光合作用的最适温度或光合速率的变化第36页/共50页【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：处理温度(℃)304045净光合速率(O2μmol·100mm-2·h-1)2.031.940呼吸速率(O2μmol·100mm-2·h-1)0.310.500.32第37页/共50页下列有关说法中，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。第38页/共50页【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。第39页/共50页热点应用二pH对酶活性的影响在果实储存中的应用原理解读pH升高或降低，使酶活性下降，抑制了代谢反应，使果实的保鲜期延长第40页/共50页【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。第41页/共50页(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。①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。第42页/共50页②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。第43页/共50页③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。第44页/共50页【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：(