第3单元第1讲降低化学反应活化能的酶课件高考生物一轮复习

第三单元细胞的能量供应和利用第1讲降低化学反应活化能的酶知识体系核心素养栏目一知识梳理重难透析栏目二研析高考真题感悟栏目三栏目导引考点一酶的本质和作用观察曲线图可知，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，则乙酶为蛋白质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，二者作用机理相同酶1和酶2能够水解同一种底物是酶专一性的体现在高温、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构遭到破坏，导致酶变性失活，因此强酸性条件下，过氧化氢酶失活，不能用于验证酶的高效性。注：“＋”的多少代表颜色深浅。B．方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测(3)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。过氧化氢酶、氯化铁溶液分析图1可知，题图1曲线是研究温度对该酶催化效率的影响，B错误探究水族箱中的群落演替如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。C．方案③的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测C．酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存(1)本实验的目的是探究__________________________________________________。Cd2＋、Cu2＋对H2O2酶活性的影响主要取决于________________(填“植物类型”或“重金属种类和浓度”)。考点一酶的本质和作用(3)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。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。(2)酶提供了反应过程所必需的活化能()(1)高温、强酸、强碱、低温都会影响酶的活性，但影响原理不同，高温、强酸和强碱是通过破坏酶的空间结构，使酶发生不可逆的变性失活；适当升高温度，酶的活性降低，有酶催化时的Ⅱ曲线中对应的距离a将增大酶专一性高效性作用条件较温和特性本质有机物蛋白质RNA作用催化作用实质降低化学反应的活化能知识体系核心素养[知识体系］[核心素养］生命观念通过比较酶与激素等物质的异同，类比具有专一性的物质，建立起辩证统一和普遍联系的观念理性思维通过分析与酶有关的曲线，培养学生利用数形结合分析生物学问题的思维习惯科学探究通过与酶有关的实验设计与分析，培养对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力，及对实验方案的评价能力社会责任通过分析酶在生产、生活中的应用实例，让学生关注科学、技术和社会发展1．酶本质的探索

考点一酶的本质和作用

知识梳理重难透析2．酶的作用原理

如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。(1)无酶催化的反应曲线是

。(2)有酶催化的反应曲线是

。(3)ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。(4)ba段的含义是酶

。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，

则b点在纵轴上将

移动。②

①

降低的活化能向上3．酶的本质和作用化学本质

绝大多数是

少数是合成原料

合成场所

_______、线粒体、叶绿体(真核生物)来源一般来说，________都能产生酶生理功能具有

作用作用原理降低化学反应的_______

蛋白质RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核活细胞催化活化能项目错误说法正确理解产生场所具有分泌功能的细胞才能产生活细胞(不考虑哺乳动物成熟红细胞等)化学本质蛋白质有机物(大多为蛋白质，少数为RNA)作用场所只在细胞内起催化作用可在细胞内、细胞外、体外发挥作用温度影响低温和高温均使酶变性失活低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活；高温使酶变性失活作用酶具有调节、催化等多种功能酶只起催化作用来源有的可来源于食物等酶只在生物体内合成正确辨析有关酶的六种说法4.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：1．判断正误(1)从八个角度判断有关酶说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)深挖教材角度说法正误判断①产生场所一般来说，活细胞都能产生酶②化学本质酶是具有催化作用的蛋白质③合成原料酶的基本单位是氨基酸，因此氨基酸是酶的合成原料④合成场所酶是在核糖体上合成的⑤来源酶只能在生物体内合成，不能从食物中获得⑥作用酶具有催化、调节等多种功能⑦作用场所酶只在细胞内发挥作用⑧温度影响低温和高温均能使酶变性失活√×××√×××(2)酶提供了反应过程所必需的活化能()(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()(4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降()(5)酶活性最高时的温度不适合酶的保存()×××√2．长句应答突破简答题甲、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：(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？_____________________________________________________________________________________。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，则乙酶为蛋白质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)欲让甲、乙两种酶的变化趋势换位，应加入何类酶？__________。RNA水解酶1．(人教版必修1P78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？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________深挖教材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1P80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？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________共同点：①化学反应前后其数量和性质不变；②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；③二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。1．(2020·菏泽一模)下列关于酶的说法，正确的是(

)A．酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体B．pH较低时一定会降低酶的活性，但温度较低时则不一定会降低酶的活性C．在任何条件下，酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著D．所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中深挖教材化学本质是蛋白质类的酶需要在核糖体上合成，而化学本质为RNA的酶合成则不需要，有些酶是分泌蛋白，有些酶是胞内蛋白，其中胞内蛋白不需要高尔基体的加工；不同酶的最适pH不同，因此pH较低时不一定会降低酶的活性，反而可能升高酶的活性，如胃蛋白酶；酶降低化学反应的活化能较无机催化剂显著，体现出酶的高效性，但酶的催化作用需要适宜的条件，因此并不是在任何条件下酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著；所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，无氧呼吸及有氧呼吸的第一阶段都是在细胞质基质中进行的，催化这些反应的酶不在线粒体中，另外原核细胞没有线粒体也能进行呼吸作用。D2．核酶(ribozyme)是具有催化功能的RNA分子，在特异性地结合并切断特定的mRNA后，核酶可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子。下列关于核酶的叙述，正确的是(

)A．向核酶中滴加双缩脲试剂，水浴加热可发生紫色反应B．与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可反映核酶的高效性C．核酸具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响D．核酶与催化底物特异性结合时，有氢键形成，也有磷酸二酯键的断裂根据题意可知，核酶是具有催化功能的RNA分子，因此不会和双缩脲试剂发生紫色反应；与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可反映核酶的催化性；核酸具有热稳定性，但是在高温条件下其结构也会发生改变，因此核酶的活性也会受温度的影响；核酶与催化底物特异性结合时。核酶和mRNA之间有氢键形成，而切割mRNA分子也会有磷酸二酯键的断裂。D3．(2019·湖北黄冈联考)为使反应物A反应生成产物P，采取了有酶催化(最适温度和pH)和有无机催化剂催化两种催化方法，其能量变化过程用图甲中两条曲线表示；图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析中不合理的是(

)A．距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因B．适当升高温度，有酶催化时的Ⅱ曲线对应的距离a将减小C．图乙中②可代表蔗糖，那么③④可代表果糖和葡萄糖D．图乙所示过程可以说明酶具有专一性题图甲中Ⅰ曲线表示有无机催化剂催化的反应的能量变化过程，Ⅱ曲线表示有酶催化的反应的能量变化过程，所以距离b代表酶降低的反应活化能比无机催化剂降低的反应活化能多的部分，所以可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因适当升高温度，酶的活性降低，有酶催化时的Ⅱ曲线中对应的距离a将增大题图乙是酶的专一性模型，②可代表蔗糖，在蔗糖酶催化作用下，可得到果糖和葡萄糖，用③④代表A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：某些物质通过质膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是质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，其原因在于它的靶质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。考点二酶的特性及影响因素深挖教材1．酶的特性(1)______

：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。(2)______：每一种酶只能催化某__________化学反应。(3)作用条件较温和：在____________条件下，酶的活性最高；________________会使酶的空间结构遭到破坏而失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。高效性专一性一种或一类最适温度和pH高温、过酸、过碱2．酶的特性相关曲线或模型分析(1)酶的高效性：①与无机催化剂相比，酶的催化效率_____。②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的______。曲线如右图。更高平衡点(2)酶的专一性：①图像模型解读：解读：图中___表示酶，__表示被酶催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示____________的物质。②曲线模型解读：加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明______________________。加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明____________。AB不能被A催化酶B对此反应无催化作用酶具有专一性(3)影响酶促反应速率的因素分析：有关酶的特性和影响酶促反应的因素的几点注意事项(1)高温、强酸、强碱、低温都会影响酶的活性，但影响原理不同，高温、强酸和强碱是通过破坏酶的空间结构，使酶发生不可逆的变性失活；而低温只是降低酶的活性，并未破坏酶的空间结构，所以当温度逐渐恢复到最适温度时，酶的活性逐渐恢复到最大。(2)温度、pH、激活剂和抑制剂都是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。(3)底物浓度和酶的量是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的，并不影响酶的活性。(4)pH的变化不影响酶的最适温度，温度的变化也不影响酶的最适pH。1．判断下列有关酶特性叙述的正误。深挖教材(1)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化()(2)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性()(3)人体在发热感冒时，常出现厌食恶心现象，这与人体内酶的活性有关，说明酶活性的发挥离不开适宜的温度等()(4)在稀蛋清液中加入蛋白酶后，再加入双缩脲试剂，由于蛋清液中的蛋白质被分解，因此不再发生紫色反应()××√×2．如图所示为不同条件下，某酶促反应生成物随时间的变化曲线，请分析：(1)图中造成①②③曲线不同的条件可能是什么？(2)若右图中3条曲线是在pH值为下图中的a、b、c点时所测的生成物的量随时间的变化曲线，若改为pH为d、e为所示值的环境中时，请绘出生成物的量随时间的变化曲线。答案：(1)造成曲线不同的条件可能是温度的不同、pH值的不同，酶浓度的不同，也可能：③是未加催化剂，②是加入无机催化剂，①是加入有机催化剂酶。(2)d点时对应如下图，而e点时与乙图中②所示曲线重合。题组一酶的特性及影响因素题组演练1．下列关于酶的叙述，正确的是(

)A．酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色B．细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关C．酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存D．可用过氧化氢作底物来探究温度对酶活性的影响大多数酶是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色，而少数酶是RNA，RNA不能与双缩脲试剂反应呈现紫色，A错误每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，这是细胞代谢能够有条不紊地进行的重要原因，B正确在最适温度和pH条件下，酶的活性最强，不适合长期保存，C错误过氧化氢高温易分解，所以一般不选择过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响，D错误A影响因素制约酶活性的机理(1)高温、过酸、过碱——可破坏酶分子空间结构而导致酶永久性失活(不可逆转)。(2)低温——仅抑制酶活性，并不破坏酶分子空间结构，当温度适当升高时活性尚可恢复。(3)酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可提升酶活性，后者则降低酶活性。2．如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图，下列相关叙述，错误的是(

)A．影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pHB．甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率的因素不同C．乙曲线中，d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复D．丙曲线中，g点时对应因素升高，酶的活性不能到达h点C低温时酶的活性很低，但并不失活，高温使酶的空间结构发生改变而失活，过酸、过碱都会使酶的空间结构发生改变而失活，分析题图，影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是pH；甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系，a点的限制因素是底物浓度，b点时底物达到饱和状态，限制酶促反应速率的因素不再是底物浓度；乙曲线是温度对酶活性的影响曲线，d点是低温条件，酶的活性很低，但是酶的空间结构不被破坏，温度恢复，酶的活性即恢复，f点是高温条件，高温使酶的空间结构发生改变，即使温度降低，酶的空间结构也不能恢复；丙曲线是pH对酶活性的影响曲线，g点时pH过低，酶的空间结构发生改变，pH升高，酶的活性不能恢复，故不能到达h点。3．(2020·临沂一模)如图为pH对作用于同一底物的两种水解酶活性的影响，下列相关叙述正确的是(

)A．在任何温度条件下，pH＝5时，酶1的活性高于酶2B．将酶2由pH＝9转移到pH＝4的环境中，活性上升C．在两种不同的pH条件下，酶1活性可能相同D．酶1和酶2能够水解同一种底物是酶专一性的体现在任何温度条件下，pH＝5时，酶1的活性高于酶2将酶2由pH＝9转移到pH＝4的环境中，活性上升在两种不同的pH条件下，酶1活性可能相同酶1和酶2能够水解同一种底物是酶专一性的体现C高温使酶变性失活，在高温环境条件下，pH＝5时，酶1的活性等于酶2；过酸、过碱使酶变性失活，pH＝9的环境下，酶2的空间结构被破坏，即使pH恢复到4，酶的活性也不能恢复；据图分析可知，在最适pH的两侧，有两种不同的pH条件下，酶1活性可能相同；酶1和酶2能够水解同一种底物不是酶专一性的体现。题组二与酶相关的曲线4．下图是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。相关叙述错误的是(

)A．图1可以得出酶具有高效性B．图1bc段产生的原因可能是底物数量(浓度)有限C．图2bc段产生的原因可能是过氧化氢酶数量(浓度)有限D．图3可以得出pH越小或越大酶活性越高图1可以得出酶具有高效性图1bc段产生的原因可能是底物数量(浓度)有限图2bc段产生的原因可能是过氧化氢酶数量(浓度)有限图3可以得出pH越小或越大酶活性越高D图1表示过氧化氢酶比Fe3＋催化H2O2分解的效率高；图1bc段产生的原因是H2O2全部分解，随时间延长，O2产生量不再增加；图2bc段O2产生速率不再增加，是因为反应液中酶的数量有限；图3中纵坐标表示的是溶液中的H2O2量，H2O2量越多，表示酶的活性越低D．核酶5．如图甲是淀粉酶活性受pH影响的示意图，图乙表示在最适温度、pH＝b时，淀粉水解产生麦芽糖的量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中某一个条件发生变化，下列说法不正确的是(

)与催化底物特异性结合时，有氢键形成，也有磷酸二酯键的断裂A．温度降低时，E点不变，D点右移B．pH＝a时，E点不变，D点右移C．pH＝c时，E点为零D．淀粉量增加时，E点下移，D点左移温度降低时，酶活性下降，酶促反应速率减慢，而麦芽糖的生成量不变，故E点不变，D点右移，A正确pH＝a时，酶的活性受抑制，酶促反应速率减慢，而麦芽糖的生成量不变，故E点不变，D点右移，B正确pH＝c时，酶变性失活，不能催化该反应，故E点为零，C正确淀粉为该反应的底物，当淀粉的量增加时，生成物也增加，在酶促反应速率不变的情况下，所需的时间更长，故E点上移，D点右移，D错误D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。6．(2020·江苏扬州段检)下图为用同一种酶进行的不同实验结果，下列有关叙述正确的是(

)A．本实验研究的酶是淀粉酶B．图1曲线是研究该酶具有高效性的结果C．实验结果表明，该酶的最适温度是30℃、最适pH是7D．pH＝2与温度为20℃条件下酶活性减弱的原因不同由题图3可知，本实验研究的酶是麦芽糖酶，A错误分析图1可知，题图1曲线是研究温度对该酶催化效率的影响，B错误题图1曲线只能说明30℃条件下，该酶催化效率高于20℃和40℃条分析图1可知，题图1曲线是研究温度对该酶催化效率的影响，B错误pH＝2时该酶因空间结构被破坏而失活，20℃条件下该酶只是活性下降，但空间结构没有被破坏，D正确D“四看法”分析酶促反应曲线考点三难点突破——巧用三种方法破解酶实验难题重难透析方法一试剂检测法——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。下列能够证明某种酶的化学本质是RNA的实验设计组合是(

)组别实验处理①待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色②待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色③已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色④已知蛋白液＋双缩脲试剂→紫色反应A.①④B．②③C．①③

D．②④对于酶本质的验证，需设置对照组，即第③组。此外，检测RNA要利用吡罗红染液。C方法二对比法——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等量的无机催化剂现象反应速度很快，或反应用时短反应速度缓慢，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酶具有专一性(2019·山东莱州一中质量检测)下列有关酶的实验设计正确的是(

)A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性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．利用过氧化氢、鲜肝匀浆和FeCl3研究酶的高效性D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响碘液不能用于检测蔗糖是否水解，A错误过氧化氢在高温下分解加快，从而影响实验结果，B错误比较过氧化氢在过氧化氢酶(鲜肝中)和Fe3＋(无机催化剂)作用下分解的快慢可证明酶的高效性，C正确胃蛋白酶的最适pH为1.5，D项实验设计缺乏最适pH的组别，D错误C方法三梯度法——探究酶的最适温度或最适pH1．设计思路2．设计方案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。据此回答下列问题：探究温度对酶活性影响的实验(实验一)分组甲组乙组丙组实验步骤①淀粉酶溶液②可溶性淀粉溶液③控制温度④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温⑤测定单位时间内淀粉的________1mL1mL1mL5mL5mL5mL0℃60℃90℃注：淀粉酶的最适温度是60℃。(1)pH在实验一中属于________变量，而在实验二中属于______变量。(2)实验一中的对照组为________组。(3)实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是____________________________________________________。第⑤步最好选用________(试剂)测定单位时间内____________。探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验(实验二)组别A组B组C组D组E组pH56789H2O2溶液完全分解所需时间(秒)30018090192284无关自乙使新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合淀粉的剩余量碘液(4)如将实验一的新鲜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？________________________________。(5)分析实验二的结果，可得到的结论是：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为________之间设置梯度。不科学因为温度会直接影响H2O2的分解该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低(或在pH为5～7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为7～9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)

6～8(6)该组同学还做了反应速率与底物浓度关系的实验。如图坐标中已根据实验二结果画出D组中底物浓度与反应速率的曲线，请你在该坐标图中画出C组中底物浓度与反应速率的曲线。解析：(1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。(2)探究温度对酶活性影响的实验中，已知60℃是淀粉酶作用的最适温度。因此乙组的实验结果是另外两组的参照，故为对照组。(3)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的①②③步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。不用斐林试剂测定单位时间内生成物的量，因为斐林试剂需加热才能与还原糖发生显色反应，而加热会影响自变量——温度，进而影响实验结果。(4)温度会直接影响H2O2的分解，因此实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。(5)由实验二的结果可知：在pH为5～7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为7～9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低。在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为6～8之间设置梯度。(6)C组中酶活性比D组中酶活性高，据此可画出C组中底物浓度与反应速率的曲线。1．下表为甲、乙两位同学用相同材料和试剂进行“探究酶的专一性”的活动过程。甲做了1～3组，乙做了4～6组。单位：mL组别1234561%淀粉溶液333

2%蔗糖溶液

333新鲜唾液

1

1

蔗糖酶溶液

1

1本尼迪特试剂222222注：本尼迪试剂是斐林试剂的改良试剂。A．甲同学实验的检测试剂可换成碘—碘化钾溶液B．甲、乙同学单独做的实验都不能探究酶的专一性C．若组4出现阳性反应，则乙同学的实验无法证明酶的专一性D．甲、乙同学的实验组合在一起能排除更多无关变量的干扰分析两位同学设计的实验过程，甲同学是用相同底物(淀粉)和不同的酶(唾液淀粉酶和蔗糖酶)探究酶的专一性，乙同学是相同酶(蔗糖酶)和不同的底物(蔗糖和淀粉)探究酶的专一性，都通过加入本尼迪特试剂检测是否有还原糖产生达到实验目的。甲同学实验的检测试剂可换成碘—碘化钾溶液检测底物——淀粉是否被全部水解，A正确结合前面的分析，两位同学都能达到实验目的，B错误组1和组4本身为对照组，若出现阳性反应，说明底物中混有还原糖，则无法证明酶的专一性，C正确甲、乙同学的实验组合在一起，能同时排除两种底物是否分别混有还原糖，同时排除两种酶的催化活性等无关变量，D正确下列叙述错误的是(

)B验证酶的专一性的实验设计模型(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

酶具有专一性2．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＋对酶活性的影响淀粉在酸性环境中能够直接水解为麦芽糖，故不能用淀粉酶探究pH对酶活性的影响；用斐林试剂检测时需要水浴加热，故不能用来探究温度对酶活性的影响；可以用斐林试剂来检验淀粉水解情况，探究酶是否具有专一性；斐林试剂与还原糖反应的实质是还原糖将Cu2＋还原为Cu2O而呈砖红色沉淀，故不能用来探究Cu2＋对酶活性的影响。C3．为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了4套方案，如表所示。下列相关叙述，正确的是(

)方案催化剂底物pH温度①胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白块中性室温②淀粉酶淀粉、蔗糖适宜适宜③蛋白酶蛋白质适宜不同温度④过氧化氢酶、氯化铁溶液过氧化氢强酸性室温BA.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是酶的种类B．方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测C．方案③的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测D．方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡数较多在探究pH对酶活性的影响实验中，自变量是pH；淀粉酶能将淀粉分解，不能将蔗糖分解，利用斐林试剂检测生成物可以达到目的；由于蛋白酶的化学本质是蛋白质，能够与双缩脲试剂发生紫色反应，故不能用双缩脲试剂检测蛋白质是否被分解；在高温、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构遭到破坏，导致酶变性失活，因此强酸性条件下，过氧化氢酶失活，不能用于验证酶的高效性。酶活性实验探究中的“三宜”“五不宜”[全国卷·真题体验](2017·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℃细胞质中线粒体和叶绿体内也有参与DNA合成的酶，A错误在适宜环境下，酶在生物体内外都有催化活性，B错误在胃蛋白酶的提取液中加入某些无机盐溶液后，可以使胃蛋白酶凝聚而从溶液中析出，C正确唾液淀粉酶催化反应的最适温度不适合该酶的保存，应该在低温下保存，D错误C研析高考真题感悟(2016·全国卷Ⅰ)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，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测定酶活力的实验中缓冲液可维持溶液的pH，所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入，反应时间的测定则应在底物与酶混合之后开始，据此可判断C项符合题意。C(2016·全国卷Ⅱ)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)。B加快不变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蛋白质或RNA高效性和专一性[自主卷·真题借鉴](2019·北京理综)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，实验结果见下表。菌种菌落直径：C(mm)透明圈直径：H(mm)H/C细菌Ⅰ5.111.22.2细菌Ⅱ8.113.01.6有关本实验的叙述，错误的是(

)A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，A正确筛选淀粉分解菌的实验流程为取样→选择培养(可省略此步)→梯度稀释→将样品涂布到鉴别淀粉分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落细菌Ⅰ、Ⅱ均能将淀粉酶分泌至细胞外，所以出现了以菌落为中心的透明圈H/C值大，说明细菌分解淀粉能力强C(2017·天津理综)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是(

)A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能B．该体系中酶促反应速率先快后慢C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D．适当降低反应温度，T2值增大由图示中A、B物质变化曲线知，A、B分别为反应物和生成物，酶C的作用是降低A生成B这一反应的活化能随反应物浓度降低，该体系中酶促反应速率先快后慢T2后因A浓度降低导致了反应速率下降，从而导致B浓度增加缓慢该图为最适温度下的酶促反应曲线，若适当降低反应温度，达到反应平衡的时间会延长，T2值会增大C(2015·海南单科)关于生物体产生的酶的叙述，错误的是(

)A．酶的化学本质是蛋白质或RNAB．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA脲酶能够将尿素分解成氨和CO2蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，纤维素酶不能降解细菌细胞壁D(2014·福建理综)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是(

)A．蛋白酶B．RNA聚合酶C．RNAD．逆转录酶大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，核糖体是由蛋白质和rRNA组成的，用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后，核糖体中只剩下RNA成分，因此，由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”可说明催化该反应的物质是RNA，故C正确C(2015·海南单科)关于人体内激素和酶的叙述，错误的是(

)A．激素的化学本质都是蛋白质B．酶可以降低化学反应的活化能C．高效性是酶的重要特性之一D．激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢激素的化学本质并非都是蛋白质，如性激素为固醇类酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能酶具有高效性、专一性等重要特性激素具有调节作用，激素与靶细胞结合后，可以调节靶细胞的代谢A核心素养之实验——实验设计的三大原则与三类“变量”分析[技能必备]1．实验设计遵循的三大基本原则(1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。(2)对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同)，以便减小实验误差。(3)平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。2．三类变量(自变量、因变量、无关变量)分析3．教材中探究类实验的变量分析实验名称自变量因变量无关变量探究温度对淀粉酶活性的影响_________(至少三种)_________(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)_________(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的剧烈程度)温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式____________CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度)；酒精产生(用酸性的_________检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等不同温度酶的活性酶的活性氧气的有无重铬酸钾斐林试剂与还原糖反应的实质是还原糖将Cu2＋还原为Cu2O而呈砖红色沉淀，故不能用来探究Cu2＋对酶活性的影响。(3)激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶质膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。(3)ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。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2．如图所示为不同条件下，某酶促反应生成物随时间的变化曲线，请分析：(5)分析实验二的结果，可得到的结论是：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________注：淀粉酶的最适温度是60℃。C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类8的酶活性比pH8.微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，A正确斐林试剂与还原糖反应的实质是还原糖将Cu2＋还原为Cu2O而呈砖红色沉淀，故不能用来探究Cu2＋对酶活性的影响。(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。1．下表为甲、乙两位同学用相同材料和试剂进行“探究酶的专一性”的活动过程。(2)载体：某些物质通过质膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是质膜选择透过性的基础。(2019·北京理综)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。(6)该组同学还做了反应速率与底物浓度关系的实验。(2)对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同)，以便减小实验误差。已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色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(4)ba段的含义是酶。A．距离b可反映无机催化剂催化效率比酶催化效率低的原因(1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。模拟探究细胞表面积与体积的关系琼脂块体积的大小________________NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类似物扦插枝条的_________________实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌数量的动态变化时间酵母菌种群数量培养液的成分，培养条件、空间等探究水族箱中的群落演替时间群落的变化水族箱的培养条件和环境等物质运输的效率生根数量或长度酶只能在生物体内合成，不能从食物中获得8的酶促反应产物比pH8.大多数酶是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色，而少数酶是RNA，RNA不能与双缩脲试剂反应呈现紫色，A错误组1和组4本身为对照组，若出现阳性反应，说明底物中混有还原糖，则无法证明酶的专一性，C正确B．曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低考点一酶的本质和作用_____会使酶的空间结构遭到破坏而失活；___________B．pH较低时一定会降低酶的活性，但温度较低时则不一定会降低酶的活性加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明____________。据图分析可知，在最适pH的两侧，有两种不同的pH条件下，酶1活性可能相同；探究培养液中酵母菌数量的动态变化酶1和酶2能够水解同一种底物是酶专一性的体现B．将酶2由pH＝9转移到pH＝4的环境中，活性上升过氧化氢在高温下分解加快，从而影响实验结果，B错误A．本实验研究的酶是淀粉酶B．甲曲线中，a点与b点限制酶促反应速率的因素不同①④B．②③C．①③D．②④有机物(大多为蛋白质，少数为RNA)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。在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为________之间设置梯度。A．甲同学实验的检测试剂可换成碘—碘化钾溶液1．(2019·山西运城期中)下图是高中生物探究性实验设计的示意图，相关叙述正确的是(

)

[技能展示]A．图中A处应为“演绎推理”，比如孟德尔所做的测交实验就属于此过程B．图中B处应为“无关变量”，比如探究光照强度对光合速率的影响实验中，温度就是此变量C．图中C处应为“因变量”，比如探究酵母菌的呼吸方式实验中，有无氧气就是此变量D．图中D处应为“干扰因素”，比如叶肉细胞不适用于观察线粒体图中A处应为“作出假设”图中B处应为“因变量”，如探究光照强度对光合速率的影响实验中，光合速率就是因变量C处应为“无关变量”，而探究酵母菌的呼吸方式实验中，有无氧气是自变量图中D处应为“干扰因素”，如叶肉细胞不适用于观察线粒体D2．(2020·安徽皖南八校模拟)下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果，据表分析，以下说法错误的是(

)试管①②③纤维素悬液/mL222纤维素酶液/mL111反应温度/℃304050斐林试剂/mL222砖红色深浅＋＋＋＋＋＋注：“＋”的多少代表颜色深浅。A．该实验的自变量为温度B．该实验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℃由表中数据可知，该实验中温度是自变量还原糖生成量通过颜色深浅体现出来，这与温度不同有关，是因变量溶液中出现砖红色沉淀是因为纤维素被水解成了还原糖②组与①③组的温度相比，40℃较适宜，但实际上该纤维素酶最适温度可能高于或低于40℃，故通过本实验不能说明该纤维素酶的最适温度为40℃D3．(2019·江