資源簡介

課時分層訓練(十五)　酶的特性
知識點1　酶的特性
1．下列各項中，能說明酶具有高效性的是(　　)
A．蛋白酶只能水解蛋白質(zhì)
B．酶的催化效率大約是無機催化劑的107～1013倍
C．酶的作用條件較溫和
D．消化酶是蛋白質(zhì)
B　[酶的高效性是相對于無機催化劑而言的，酶的催化效率遠遠高于無機催化劑。]
2．下圖表示的是某種酶的作用模型。下列有關敘述中，錯誤的是(　　)
A．該模型可以解釋酶的專一性
B．a(chǎn)表示酶，該模型可解釋酶的多樣性
C．a(chǎn)催化d分解為e、f
D．該模型顯示，酶在反應前后性質(zhì)不變
B　[該圖中只有一種酶，不能解釋酶的多樣性，B錯誤。]
知識點2　影響酶促反應的因素
3．下圖表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確的是(　　)
A．當溫度為T2時，酶的催化效率最高
B．當反應物濃度提高時，T2對應的數(shù)值(反應速率)不會增加
C．當溫度由T3降到T1時，酶活性先增后減
D．酶的空間結(jié)構(gòu)在T1時比T3時破壞更嚴重
A　[溫度為T2時，該酶促反應速率最快，即酶的催化效率最高，A正確；反應物濃度提高時，酶促反應速率可能加快，T2對應的數(shù)值可能會增加，B錯誤；溫度為T1時只是低溫抑制了酶的活性，但高于T2后，酶的空間結(jié)構(gòu)可能已經(jīng)被破壞，即使降溫，酶的活性也不會增加，C、D錯誤。]
4．下圖表示人體內(nèi)某種酶促反應的反應速率受溫度和pH的影響情況，下列解釋不正確的是(　　)
A．在a點，將酶的濃度增大一倍，反應速率可能增大
B．在b點，將酶的濃度增大一倍，反應速率不可能增大
C．在c點，將酶的濃度增大一倍，反應速率可能增大
D．該圖不能反映唾液淀粉酶催化效率的變化特征
B　[題圖可以反映溫度和pH對酶促反應速率的影響，但是影響反應速率的因素，不僅包括溫度和pH，還有酶濃度等。在反應底物充足的條件下，增大酶濃度，可以提高反應速率，所以A、C正確，B錯誤。題圖顯示，該酶的最適pH在2左右，因此這種酶可能是胃蛋白酶，而不可能是唾液淀粉酶，D正確。]
知識點3　探究酶的特性的相關實驗
5．欲探究溫度、pH對酶活性的影響，下列實驗設計合理的是(　　)
編號 探究課題 選用材料與試劑
① 溫度對酶活性的影響 過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液
② 溫度對酶活性的影響 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③ pH對酶活性的影響 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④ pH對酶活性的影響 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林試劑
A．實驗①　　 B．實驗②
C．實驗③ D．實驗④
B　[過氧化氫在高溫下易分解，因此不能用過氧化氫作為底物來探究溫度對酶活性的影響，A錯誤；可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液來探究溫度對酶活性的影響，B正確；根據(jù)酶的專一性可知，蔗糖酶不能使淀粉水解，C錯誤；淀粉在酸性條件下易分解，因此不能用淀粉作為底物來探究pH對酶活性的影響，D錯誤。]
6．為驗證影響酶活性的因素，實驗小組取若干支試管，加入等量的過氧化氫溶液和過氧化氫酶溶液，在最適溫度條件下測得O2釋放量的變化如圖中實線所示。重復實驗時，在A、B、C、D四點改變反應條件，測得O2釋放量的變化如圖中虛線所示。不考慮過氧化氫自身分解的情況。下列相關分析錯誤的是(　　)
A．A點時，可能是加入了重金屬
B．B點時，可能是加入了過氧化氫酶
C．C點時，可能是適當?shù)亟档土藴囟?br/>D．D點時，可能是加入了過氧化氫酶
D　[A點后，O2釋放量不再增加，可能是酶失活導致的，重金屬能引起蛋白質(zhì)變性失活，A正確；B點后，O2的最大釋放量不變，但是速率增大，可能是增加了酶量所致，B正確；題圖是在最適溫度條件下測得的，C點后，反應速率降低，可能是降低了反應溫度所致，導致酶的活性降低，C正確；D點后，O2的最大釋放量變大，可能是加入了過氧化氫溶液(底物)所致，D錯誤。]
7．淀粉的水解工藝包括酸水解和酶水解等不同工藝。酸水解是利用酸性條件使淀粉水解，酶水解是利用淀粉酶使淀粉水解。下圖為某同學探究不同pH條件下，淀粉酶對淀粉的分解作用的實驗結(jié)果。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．淀粉酶具有催化作用是因為其能夠降低淀粉分解反應所需的活化能
B．將各組淀粉溶液和淀粉酶溶液的pH調(diào)到設定數(shù)值后再混合，實驗結(jié)果會更準確
C．pH為3和9的兩組實驗結(jié)果相同，說明這兩組實驗中淀粉酶的活性相同
D．兩種不同的淀粉水解工藝，在淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖的過程中都有水參與反應
C　[pH為3和9的兩組實驗結(jié)果雖然相同，但是pH為3的酸性條件也會導致部分淀粉水解，C錯誤。]
8．已知α 淀粉酶的最適溫度為60 ℃，某同學為了探究pH對α 淀粉酶活性的影響，在35 ℃和45 ℃兩個溫度條件下分別設置了7支試管，pH分別設為1.0，3.0，5.0，7.0，9.0，11.0，13.0，該反應進行3 min后迅速在每支試管中同時加入足量的NaOH溶液，測定每支試管中淀粉的剩余量，得到如圖所示的曲線。請回答下列問題：
(1)酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，每一種酶只能催化________________化學反應。
(2)探究pH對α 淀粉酶活性的影響，該實驗操作中添加底物、pH緩沖液及α 淀粉酶溶液的順序為____________________________________
____________________________________________________________
(用文字和箭頭標明添加順序)。反應3 min后迅速加入足量的NaOH溶液的目的是________________________________。該同學認為反應時間過長或加入的淀粉量過少都可能導致實驗失敗，其依據(jù)是酶的催化具有__________的特點。
(3)分析圖中數(shù)據(jù)可知，實線部分表示在溫度為__________時測定的結(jié)果；使淀粉酶完全失活的pH范圍為__________。圖中A點限制酶促反應速率的外界因素主要是__________。
(4)若該同學在某pH條件下測定淀粉的剩余量為y1 g，則用淀粉的消耗速率表示該條件下酶促反應速率為________________g·min-1。
解析：(1)酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，每一種酶只能催化一種或一類化學反應。(2)探究pH對α 淀粉酶活性的影響，該實驗操作中添加底物、pH緩沖液及α 淀粉酶溶液的順序為底物→pH緩沖液→α 淀粉酶溶液(底物與酶順序可換)。為使酶失去活性，控制反應時間，在反應 3 min 后迅速加入足量的NaOH溶液。因為酶具有高效性，若反應時間過長或加入的淀粉量過少都可能使實驗過快完成導致實驗失敗。(3)已知α 淀粉酶的最適溫度為60 ℃，45 ℃條件下酶的活性高于35 ℃，相同pH條件下，45 ℃比35 ℃淀粉剩余量少，故實線部分表示在溫度為45 ℃條件下測定的結(jié)果；過酸、過堿都會使酶變性失活，分析曲線圖可以知道，使α 淀粉酶完全失活的pH范圍為pH≤1和pH≥13；圖中A點淀粉剩余量最少，此時的pH為α 淀粉酶的最適pH，限制酶促反應速率的外界因素主要是溫度。(4)若該同學在某pH條件下測定淀粉的剩余量為 y1 g, 則用淀粉的消耗速率表示該條件下酶促反應速率為(y0－y1)/3 g·min-1。
答案：(1)一種或一類　(2)底物→pH緩沖液→α 淀粉酶溶液(底物與酶順序可換)　使酶失去活性，控制反應時間　高效性　(3)45 ℃　pH≤1和pH≥13　溫度　(4)(y0－y1)/3
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第5章 細胞的能量供應和應用
第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶
二 酶的特性
通過“pH和溫度對酶活性的影響”的探究活動，分析推導“酶的作用條件較溫和”的特性。
通過“淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”的探究活動，闡明酶具有專一性。
能夠關注酶在生產(chǎn)、生活中的應用，運用生物學知識解決生產(chǎn)、生活中的實際問題。
正確說法 錯誤說法
來源 活細胞都能產(chǎn)生
（人的成熟紅細胞除外） 具有分泌功能的細胞產(chǎn)生，有的來源于食物
化學本質(zhì) 有機物（多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA） 蛋白質(zhì)
合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 氨基酸
合成場所 核糖體或細胞核 核糖體
作用場所 在細胞內(nèi)、細胞外，或生物體外發(fā)揮作用 只在細胞內(nèi)起催化作用
生理功能 酶只有催化作用 酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能
一、酶具有高效性
1）保證了細胞內(nèi)化學反應的順利進行；
2）保證了細胞內(nèi)能量供應的穩(wěn)定。
酶的催化效率極高！
酶的催化效率是無機催化劑的107 ～1013倍。
與無機催化劑相比，酶能顯著降低化學反應的活化能。
1.內(nèi)容：
2.原因：
3.意義：
一、酶具有高效性
一、酶具有高效性
探究：淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
實驗材料：可溶性淀粉、蔗糖溶液、淀粉酶、
背景知識：淀粉 麥芽糖
蔗糖 葡萄糖 + 果糖
酶
酶
(還原糖)
(還原糖)
(還原糖)
本實驗中，是否可以用碘液來檢測淀粉和蔗糖是否發(fā)生了水解？
不可以，碘液無法檢測是否蔗糖分解
斐林試劑
二、酶具有專一性
一種酶只能催化一種或一類反應。
保證了細胞內(nèi)代謝有條不紊的進行。
①內(nèi)容：
②意義:
還與酶在細胞中的分布有關
二、酶具有專一性
探究：淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
實驗原理
淀粉（非還原性） 麥芽糖（還原性）
淀粉酶
蔗糖（非還原性） 葡萄糖（還原性）+果糖（還原性）
蔗糖酶
實驗思路
1. 不同種底物 + 同種酶
2. 同種底物 + 不同種酶
觀察是否有反應進行
二、酶具有專一性
探究：淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
試管1 試管2
實
驗步
驟 1 2ml可溶性 溶液 /
2 / 2ml 溶液
3 2ml新鮮 溶液
4 振蕩 → 60℃水浴 → 保溫5 min → 2ml 試劑→沸水浴1min
實驗現(xiàn)象 磚紅色沉淀 無 沉淀
結(jié)論 淀粉酶能使 水解，不能使 水解。酶具有 性。
淀粉酶
斐林
蔗糖
磚紅色
淀粉
淀粉
蔗糖
專一
實驗自變量：____________ 因變量：________________無關變量： 。
底物種類
底物是否水解
溶液濃度等
實驗步驟
能否用碘液對實驗結(jié)果進行檢測？
不能，因為碘液無法檢測蔗糖是否發(fā)生水解。
【對點練習】
1．為了證明酶的作用具有專一性，某同學設計了如下5組實驗，分別選擇一定的試劑進行檢測，合理的實驗方案是(　　)
A．①和③對比，用雙縮脲試劑檢測
B．②和④對比，用碘液檢測
C．④和⑤對比，用斐林試劑檢測
D．③和④對比，用斐林試劑檢測
B
酶具有高效性和專一性
【對點練習】
2．某同學為驗證酶的專一性和高效性設計了兩套實驗方案，如表所示。實驗溫度和pH均處于適宜條件。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．方案①的自變量是酶的種類，淀粉溶液濃度屬于無關變量
B．方案①的目的是驗證酶的專一性，可用斐林試劑或碘液檢測
C．方案②的pH和溫度都屬于無關變量，不會影響實驗結(jié)果
D．方案②的目的是驗證酶的高效性，加酶組產(chǎn)生氣泡速率快
C
酶具有高效性和專一性
三、酶的作用條件較溫和
溫度過低，酶活性下降，但沒失活。溫度過高會導致酶失活
1、溫度對酶活性的影響
酶的名稱 最適溫度
動物體內(nèi)酶 35~40℃
植物體內(nèi)酶 40~50℃
人體內(nèi)酶 37℃
Taq酶 90℃以上
酶制劑適宜在低溫下保存。
三、酶的作用條件較溫和
在最適pH下，酶的活性最高。
pH
2、PH對酶活性的影響
酶的名稱 最適pH
動物體內(nèi)酶 6.5-8.0
植物體內(nèi)酶 4.5-6.5
胰蛋白酶 8.0-9.0
胃蛋白酶 1.5-2.2
過酸過堿，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活。
三、酶的作用條件較溫和
過酸、過堿、高溫都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶失去活性；而低溫
只是使酶的活性降低，酶的分子結(jié)構(gòu)未遭到破壞，溫度升高可恢復其活性。
酶所催化的反應一般是在比較溫和的條件下進行的。
探究：影響酶活性的條件
三、酶的作用條件較溫和
酶的活性：酶催化化學反應的能力，一般用化學反應的速率表示。
背景信息
在初中做消化酶實驗時，需要控制溫度等條件。
不同的消化液的pH不一樣。
作出假設
1. 在不同的溫度下，同一種酶活性是否會受到影響？
2. 在不同的pH下，同一種酶活性是否會改變？
探究：影響酶活性的條件
三、酶的作用條件較溫和
質(zhì)量分數(shù)為2%的淀粉酶溶液、質(zhì)量分數(shù)為20%的肝臟研磨液（過氧化氫酶）、
質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液、體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液、
物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的鹽酸、物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液、緩沖液、熱水、蒸餾水、冰塊、 碘液、斐林試劑
應該選擇哪一種酶作實驗材料分別探究溫度、pH對酶活性的影響呢 ？為什么
提示：溫度會影響H2O2的分解，而酸性條件下淀粉會被分解，最終影響實驗結(jié)果。
材料選擇
探究：影響酶活性的條件
三、酶的作用條件較溫和
1. 本實驗的自變量和因變量是什么？
2. 本實驗將設置幾個組別？
3. 如何控制自變量？
4. 因變量將如何檢測？
5. 本實驗中存在哪些無關變量？怎么控制？
設計實驗
探究溫度對淀粉酶活性的影響實驗
三、酶的作用條件較溫和
步驟 試管1 試管2 試管3 試管4 試管5 試管6
第一步 2 mL淀粉溶液 ＋ ＋ ＋
1 mL淀粉酶溶液 ＋ ＋ ＋
第二步 分別保溫5min 冰浴，0℃
水浴，60℃ 沸水浴
第三步 將試管 中的溶液倒入試管 中混合 將試管 中的溶液倒入試管 中混合 將試管 中的溶液倒入試管 中混合
第四步 分別保溫2min 冰浴 水浴，60℃ 沸水浴
用自來水沖涼
第五步 加入2滴 ，觀察 變化
2
1
4
3
6
5
碘液
顏色
實驗過程
實驗結(jié)論
溫度會影響酶的活性，溫度過低或過高酶活性都較低。
探究：影響酶活性的條件
三、酶的作用條件較溫和
小結(jié)
類比
探究pH對H2O2酶活性的影響實驗
三、酶的作用條件較溫和
步驟 試管1 試管2 試管3
第一步 加入2滴 液
第二步 1mLpH=7的 液 mL鹽酸溶液 1mL 溶液
第三步 加入2mL 溶液
第四步 觀察 速率，或插入衛(wèi)生香、觀察 時間
實驗
現(xiàn)象
氣泡生成速率快 氣泡生成速率慢
氣泡生成速率慢
肝臟研磨
緩沖
NaOH
1
H2O2
氣泡生成
復燃所需
實驗過程
實驗結(jié)論
pH會影響酶的活性，pH過低或過高酶活性都較低。
影響酶促反應的因素
三、酶的作用條件較溫和
1.酶促反應：
由酶催化的化學反應，生物體內(nèi)的化學反應絕大多數(shù)屬于酶促反應。
2.酶促反應速率：
單位時間內(nèi)反應物減少量或生成物的增加量。
3.影響因素：
【對點練習】
3．某同學設計了如表所示的兩組實驗。下列有關該實驗的說法，錯誤的是(　　)
A．該實驗可以驗證酶的專一性
B．溫度是該實驗中的無關變量
C．底物的種類是該實驗的自變量
D．可用碘液檢測該實驗的實驗結(jié)果
D
三、酶的作用條件較溫和
三、酶的作用條件較溫和
①圖甲中，溫度從a降低或升高，酶促反應速率 ，下降的原因分別是 。
②圖乙中，pH從b降低或升高，酶促反應速率 ，下降的原因是 。
③圖丙中，底物濃度為c時，酶促反應速率 ，不再增長的原因是 。
④圖丁中， 時， 。
均下降
低溫抑制了酶活性，高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
最大
酶的數(shù)量有限，已達到飽和
底物充足
酶促反應速率和酶濃度成正比
均下降
【對點練習】
4．如圖是酶活性影響因素的相關曲線，請據(jù)圖完成下列問題。

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