(浙江選考)2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第二單元 細(xì)胞的代謝 第6講 酶學(xué)案
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1、 第6講 酶 考試標(biāo)準(zhǔn) 必考 加試 考試標(biāo)準(zhǔn) 必考 加試 1.酶的發(fā)現(xiàn)過程 a a 4.活動(dòng):探究酶的專一性 c c 2.酶的本質(zhì)、特性及其在細(xì)胞代謝中的作用 b b 5.活動(dòng):探究pH對(duì)過氧化氫酶的影響 c 3.影響酶作用的因素 c c 考點(diǎn)一 酶的本質(zhì)、作用和特性 1.酶的發(fā)現(xiàn)(連線) 2.酶是生物催化劑 催化機(jī)理:酶與底物結(jié)合,形成酶—底物復(fù)合物,然后復(fù)合物會(huì)發(fā)生形狀變化,使底物變成產(chǎn)物,并從復(fù)合物上脫落,同時(shí)酶分子恢復(fù)原狀。 3.酶的專一性原理模型——鎖鑰學(xué)說 (1)圖中A表示酶,B表示被A催化的底物,E
2、、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì),C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。 (2)酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的空間結(jié)構(gòu)。高溫、過酸、過堿均會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,而低溫不破壞酶分子的空間結(jié)構(gòu),只是抑制酶活性。 4.酶的特性 思考討論 1.歸納酶的本質(zhì)、作用 2.甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)思考: (1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同? 提示 觀察曲線圖可知,甲酶的活性始終保持不變,表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解,則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA,乙酶能被蛋白酶破壞,活性降低,則乙酶為蛋白質(zhì)。 (2)乙酶活性改變的機(jī)制是什么? 提示
3、乙酶被降解的過程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,從而使其活性喪失。 3.與酶有關(guān)的曲線模型分析 (1)酶高效性的曲線 由曲線可知:酶比無機(jī)催化劑的催化效率更高;酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間,不改變(填“改變”或“不改變”)化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。因此,酶不能(填“能”或“不能”)改變最終生成物的量。 (2)酶專一性的曲線 ①在A反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速率較未加酶時(shí)的變化是明顯加快,說明酶A能催化該反應(yīng)。 ②在A反應(yīng)物中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同,說明酶B不能催化該反應(yīng)。 (3)酶活性影響因素的曲線 ①分析圖A、B可知,在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高。溫度和
4、pH偏高或偏低,酶活性都會(huì)明顯降低。 ②分析圖C中的曲線,反應(yīng)溶液中pH的變化不會(huì)(填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響酶作用的最適溫度。 4.歸納總結(jié)具有專一性的五類物質(zhì)有哪些? 提示 酶、載體、激素、tRNA、抗體等。 題型一 酶的本質(zhì)、特性及其在細(xì)胞代謝中的作用 1.(2017·金華十校模擬)植物種子內(nèi)合成的某種物質(zhì),能夠在常溫下高效分解淀粉。則該物質(zhì)( ) A.在低溫下易變性 B.能與本尼迪特試劑發(fā)生顏色反應(yīng) C.也能催化淀粉合成 D.一定含有羧基 答案 D 解析 能夠高效分解淀粉的是淀粉酶,該酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),一定含羧基;蛋白質(zhì)在過酸(堿)和高溫下容易變性,能與雙縮脲
5、試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。 2.(2017·浙江深化課程改革協(xié)作校期中)以下關(guān)于酶的敘述,正確的是( ) A.活的生物體內(nèi)一定都能合成酶 B.酶經(jīng)合成后一定分泌到細(xì)胞外起作用 C.所有的酶一定都在核糖體內(nèi)合成 D.催化反應(yīng)時(shí)酶的形狀一定發(fā)生改變 答案 D 解析 病毒也屬于生物,但是病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),因此不能合成酶,A錯(cuò)誤;有的酶要分泌到細(xì)胞外起作用,如消化酶,有的酶留在細(xì)胞內(nèi)催化反應(yīng),如呼吸酶、解旋酶、DNA聚合酶等,B錯(cuò)誤;酶大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,蛋白質(zhì)是在核糖體上合成的,而RNA不是在核糖體中合成的,C錯(cuò)誤;催化反應(yīng)時(shí)酶的形狀一定發(fā)生改變,D正確。 酶的產(chǎn)生部位、本質(zhì)
6、、功能和特性 錯(cuò)誤說法 解釋 產(chǎn)生場(chǎng)所 具有分泌功能的細(xì)胞 活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等極少數(shù)特殊細(xì)胞除外) 化學(xué)本質(zhì) 蛋白質(zhì) 有機(jī)物(大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA) 作用場(chǎng)所 只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用 可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用 溫度影響 低溫和高溫均使酶變性失活 低溫只抑制酶的活性,不會(huì)使酶變性失活 作用 酶具有催化、調(diào)節(jié)等多種功能 酶只具有催化功能 來源 有的可來自食物等 酶只能在活細(xì)胞內(nèi)合成 題型二 影響酶作用的因素 3.(2017·通州模擬)為了比較甲、乙兩種酶對(duì)溫度和pH的耐受程度(即保持活性的范圍)的差異,科研人員作了相關(guān)的研
7、究,結(jié)果如圖。下列說法正確的是( ) A.甲酶對(duì)溫度的耐受程度比乙酶大 B.在pH為6~7的環(huán)境下,幾乎測(cè)不到甲酶活性 C.在任何pH的環(huán)境中,甲酶活性都比乙酶高 D.測(cè)定pH對(duì)酶活性影響時(shí)溫度應(yīng)設(shè)為20 ℃ 答案 B 解析 根據(jù)題意和圖示分析可知:甲酶在20 ℃以下和35 ℃以上時(shí),活性都比乙酶低,所以甲酶對(duì)溫度的耐受程度比乙酶小,A錯(cuò)誤;根據(jù)題意和圖示分析可知:在pH為6時(shí),甲酶活性幾乎喪失,所以在pH為6~7的環(huán)境下,幾乎測(cè)不到甲酶活性,B正確;根據(jù)題意和圖示分析可知:在pH小于5的環(huán)境中,甲酶活性比乙酶高,但在pH為5~7的環(huán)境下,乙酶活性高,C錯(cuò)誤;測(cè)定pH對(duì)酶活性
8、影響時(shí)溫度應(yīng)設(shè)為最適溫度,根據(jù)題意和圖示分析可知:最適溫度約為30 ℃,D錯(cuò)誤。 4.(2017·溫州模擬)某同學(xué)在研究P物質(zhì)對(duì)淀粉酶活性的影響時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,分析正確的是( ) A.在一定范圍內(nèi),底物濃度影響酶促反應(yīng)速率 B.曲線②在實(shí)驗(yàn)中起對(duì)照作用 C.P物質(zhì)對(duì)淀粉酶活性有促進(jìn)作用 D.若反應(yīng)溫度不斷升高,則Q點(diǎn)持續(xù)上移 答案 A 解析 在曲線上升段,隨底物濃度增加,酶促反應(yīng)速率上升,A正確;②為實(shí)驗(yàn)組,①為對(duì)照組,B錯(cuò)誤;②曲線低于①曲線,可見P物質(zhì)對(duì)淀粉酶的活性有抑制作用,C錯(cuò)誤;若此時(shí)為酶的最適溫度,則反應(yīng)溫度升高,酶的活性可能下降,Q點(diǎn)可能下移,D錯(cuò)誤。
9、 題型三 酶的特性的相關(guān)實(shí)驗(yàn) 5.取經(jīng)過編號(hào)的5支試管分別加入2 mL的過氧化氫溶液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,下列說法正確的是( ) 試管編號(hào) 1 2 3 4 5 加入物質(zhì) 適量唾液 銹鐵釘 生土豆塊 熟土豆塊 生土豆塊+稀鹽酸 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 幾乎無氣泡 少量氣泡 大量氣泡 幾乎無氣泡 幾乎無氣泡 A.1號(hào)和3號(hào)對(duì)照不能說明酶具有專一性 B.3號(hào)和5號(hào)對(duì)照可以說明酶的活性受pH的影響 C.說明酶具有高效性的是3號(hào)和4號(hào)試管 D.實(shí)驗(yàn)中不能體現(xiàn)酶的活性與溫度之間的關(guān)系 答案 B 解析 唾液中只有唾液淀粉酶,不含過氧化氫酶,所以幾乎無氣泡,而
10、生土豆塊中含過氧化氫酶,所以產(chǎn)生大量氣泡,因此1號(hào)和3號(hào)對(duì)照能說明酶有專一性,A錯(cuò)誤;5號(hào)試管加入的是生土豆塊+稀鹽酸,與3號(hào)對(duì)照,幾乎無氣泡,所以3號(hào)和5號(hào)對(duì)照可以說明酶的活性受pH的影響,B正確;說明酶具有高效性的是3號(hào)和2號(hào)試管,生物催化劑與無機(jī)催化劑相比具有高效性,C錯(cuò)誤;3號(hào)和4號(hào)試管對(duì)照可說明酶的活性與溫度之間的關(guān)系,D錯(cuò)誤。 6.如圖表示改變某一因素前后,淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解產(chǎn)生還原糖的結(jié)果,請(qǐng)據(jù)此分析,改變下列哪種因素才能獲得改變后的結(jié)果( ) A.溫度 B.pH C.淀粉溶液量 D.唾液量 答案 C 解析 由圖中信息可知,反應(yīng)進(jìn)行到12
11、 min后,還原糖的生成量不再增加,兩組反應(yīng)都不再進(jìn)行,改變某一條件后生成物總量降低,反應(yīng)物淀粉溶液量減少能導(dǎo)致此結(jié)果。而改變溫度、pH和唾液量均會(huì)改變反應(yīng)完成所需要的時(shí)間。 考點(diǎn)二 活動(dòng):探究酶的專一性 1.實(shí)驗(yàn)原理 淀粉(非還原糖)麥芽糖(還原糖); 蔗糖(非還原糖)葡萄糖(還原糖)+果糖(還原糖); 還原糖+本尼迪特試劑紅黃色沉淀。 2.實(shí)驗(yàn)步驟 試管 1 2 3 4 5 6 1%淀粉溶液 3 mL - 3 mL - 3 mL - 2%蔗糖溶液 - 3 mL - 3 mL - 3 mL 新鮮唾液 - - 1 mL 1 m
12、L - - 蔗糖酶溶液 - - - - 1 mL 1 mL 溫度處理 37 ℃恒溫水浴保溫15 min 本尼迪特試劑 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 水浴加熱 沸水浴2~3 min 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 不出現(xiàn)紅黃色沉淀 不出現(xiàn)紅黃色沉淀 出現(xiàn)紅黃色沉淀 不出現(xiàn)紅黃色沉淀 不出現(xiàn)紅黃色沉淀 出現(xiàn)紅黃色沉淀 結(jié)果分析: (1)試管1、3、5相互對(duì)照,說明:淀粉酶能將淀粉催化水解,而蔗糖酶不能; 試管2、4、6相互對(duì)照,說明:蔗糖酶能將蔗糖催化水解,而淀粉酶不能。 從而說明:一種底物的反應(yīng)只能被一種酶來催化。 (2
13、)試管1、3、4相互對(duì)照,說明:淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解; 試管2、5、6相互對(duì)照,說明:蔗糖酶只能催化蔗糖水解,而不能催化淀粉水解,從而說明:一種酶只能催化一種底物的反應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:酶具有專一性。 思考討論 1.上面的實(shí)驗(yàn)步驟中,1、2號(hào)試管在本實(shí)驗(yàn)中的作用是什么? 提示 與其他試管形成對(duì)照作用。 2.為什么要在37 ℃恒溫水浴中保溫? 提示 37 ℃是唾液淀粉酶的最適溫度,保證淀粉被分解為麥芽糖。 3.如果5號(hào)試管內(nèi)呈現(xiàn)輕度陽性反應(yīng),你認(rèn)為該怎樣解釋?你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)自己的假設(shè)嗎? 提示 少量淀粉分解成麥芽糖。可再用一支同樣的試管只加入3 mL淀
14、粉溶液,其他處理?xiàng)l件相同,用本尼迪特試劑檢測(cè),若出現(xiàn)紅黃色沉淀說明解釋正確。 題型一 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 1.(2016·浙江4月選考)為研究酶的特性,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn),基本過程和結(jié)果如表所示。 步驟 基本過程 試管A 試管B ① 加入淀粉溶液 3 mL - ② 加入蔗糖溶液 - 3 mL ③ 加入新鮮唾液 1 mL 1 mL ④ 37 ℃保溫15 min,加本尼迪特試劑 2 mL 2 mL ⑤ 沸水浴2~3 min,觀察 紅黃色沉淀 無紅黃色沉淀 據(jù)此實(shí)驗(yàn)分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.實(shí)驗(yàn)的自變量是底物 B.檢測(cè)指標(biāo)是顏色的變化
15、C.酶的作用具有高效性 D.37 ℃是該酶作用的適宜溫度 答案 C 解析 對(duì)試管A、B唯一的不同操作即加入的底物不同,故自變量是底物,A項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)根據(jù)溶液是否產(chǎn)生紅黃色沉淀作為檢測(cè)指標(biāo),來判斷唾液是否將底物水解產(chǎn)生還原糖,B項(xiàng)正確;酶的作用具有高效性,但據(jù)本實(shí)驗(yàn)無法得出這一結(jié)論,C項(xiàng)錯(cuò)誤;唾液中的酶發(fā)揮作用的適宜溫度是37 ℃,實(shí)驗(yàn)設(shè)置在此溫度下進(jìn)行,有利于發(fā)揮酶的活性,使反應(yīng)更加順利地進(jìn)行,D項(xiàng)正確。 2.現(xiàn)有3支試管甲、乙、丙,先向各試管內(nèi)加入2 mL可溶性淀粉溶液,再按圖中所示步驟操作,然后分別用本尼迪特試劑檢驗(yàn)。下列說法中不正確的是( ) A.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是乙、丙試管內(nèi)出
16、現(xiàn)紅黃色沉淀 B.甲和丙試管對(duì)照,說明酶的活性受溫度的影響 C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是甲試管內(nèi)出現(xiàn)紅黃色沉淀 D.甲和乙試管對(duì)照,說明酶具有專一性 答案 A 解析 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是甲試管內(nèi)出現(xiàn)了紅黃色沉淀,乙、丙試管內(nèi)不出現(xiàn)紅黃色沉淀,A錯(cuò)誤、C正確;甲和丙試管對(duì)照,自變量是溫度,說明酶的活性受溫度的影響,B正確;甲和乙試管對(duì)照,乙試管中的胃蛋白酶不能水解淀粉,說明酶具有專一性,D正確。 題型二 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用 3.(2017·浙江11月選考)為驗(yàn)證酶的特性,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?;具^程如下表所示。 單位:mL 試管號(hào) 1 2 3 4 5 6 本尼迪特試劑 2 2 2 2 2 2
17、 1%淀粉溶液 3 3 3 2%蔗糖溶液 3 3 3 稀釋的人新鮮唾液 1 1 蔗糖酶溶液 1 1 據(jù)此分析,下列敘述正確的是( ) A.試管1和2的作用是檢測(cè)淀粉和蔗糖中是否含有還原糖 B.試管3~6需在沸水浴中保溫2~3 min以利于酶的催化作用 C.試管3和6的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明酶的作用具有專一性 D.若試管5中出現(xiàn)陽性反應(yīng)說明蔗糖酶也能分解淀粉 答案 A 解析 試管1和2作為對(duì)照組,是為了檢測(cè)淀粉和蔗糖中是否含有能與本尼迪特試劑反應(yīng)的還原糖,A正確;在沸水浴中保溫2~3 min是為了使本尼迪
18、特試劑與還原糖進(jìn)行反應(yīng),且在沸水中酶已失活,B錯(cuò)誤;試管3和4對(duì)比(或試管5和6)對(duì)比,說明酶具有專一性,C錯(cuò)誤;試管5中出現(xiàn)陽性反應(yīng)還需與對(duì)照組1進(jìn)行對(duì)照,若1也出現(xiàn)陽性反應(yīng),可能是實(shí)驗(yàn)誤差導(dǎo)致的,D錯(cuò)誤。 4.下表是某同學(xué)為驗(yàn)證酶的專一性而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,a~d表示4支試管,①~⑦表示實(shí)驗(yàn)步驟。對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案的有關(guān)評(píng)價(jià),錯(cuò)誤的是( ) 步驟 a b c d ① 淀粉溶液2 mL 蔗糖溶液2 mL 唾液淀粉酶 溶液2 mL 唾液淀粉酶 溶液2 mL ② 37 ℃溫水中水浴加熱10 min ③ 將c倒入a,將d倒入b ④ 37 ℃溫水中水浴加熱10 min
19、 ⑤ 加入本尼迪特試劑溶液2 mL ⑥ 37 ℃恒溫水浴2 min ⑦ 觀察并記錄顏色變化 A.加入的唾液淀粉酶的量屬于無關(guān)變量 B.應(yīng)將本尼迪特試劑改為碘—碘化鉀溶液 C.②④⑥的溫度設(shè)置有一處錯(cuò)誤 D.第②步操作可以省略 答案 B 解析 兩支試管里都加入等量的唾液淀粉酶,唾液淀粉酶的量屬于無關(guān)變量;不能將本尼迪特試劑改為碘—碘化鉀溶液,若換成碘—碘化鉀溶液,蔗糖無論是否水解,都檢測(cè)不出,不能說明酶的專一性;⑥處應(yīng)改為在熱水浴中煮2 min;本實(shí)驗(yàn)不是探究溫度對(duì)酶活性的影響,因此開始時(shí)37 ℃溫水中水浴加熱10 min可省略。 考點(diǎn)三 活動(dòng):探究pH對(duì)過氧化氫酶
20、的影響(加試) 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過實(shí)驗(yàn)了解pH對(duì)酶活性的影響。 2.實(shí)驗(yàn)原理 (1)反應(yīng)式:2H2O22H2O+O2。 (2)pH影響酶的活性,從而影響氧氣的生成量,可用倒置量筒中的氣體量來測(cè)量。 3.方法步驟 (1)將托盤中水加滿。 (2)將大小相同的8片濾紙片放入培養(yǎng)皿的鮮肝勻漿中(目的是讓濾紙片上粘有鮮肝勻漿中含有的過氧化氫酶)。 (3)將濾紙放入反應(yīng)小室中,使其貼于小室內(nèi)壁上。 (4)如圖所示,將反應(yīng)小室稍立起,使貼有濾紙片的一側(cè)在上面,小心加入pH為5.0的緩沖液2 mL,然后再加入2 mL 3%的H2O2溶液,切勿使上述混合液接觸到貼在內(nèi)壁上的濾紙片,以防酶
21、與底物反應(yīng)。 (5)將25 mL量筒橫放于盤中使之灌滿水,(若有氣泡需趕出),將筒倒立,使筒口一直處于水中。 (6)小心將反應(yīng)小室平放于盤中水里,保持濾紙片一側(cè)在上方,將量筒移至反應(yīng)小室口上伸出的玻璃管上方并扶好。 (7)將反應(yīng)小室小心旋轉(zhuǎn)180°,使H2O2溶液接觸濾紙片。開始計(jì)時(shí),分別在0.5 min和1 min時(shí),讀取量筒中水面的刻度并作好標(biāo)記,且記錄。 (8)收集pH 6.0、pH 7.0、pH 8.0條件下,反應(yīng)小室中產(chǎn)生的氣體量。反復(fù)沖洗反應(yīng)小室后,重復(fù)上述步驟,測(cè)量在pH 6.0、pH 7.0、pH 8.0條件下過氧化氫在酶的催化下所釋放的氣體量。 思考討論 1.
22、本實(shí)驗(yàn)為什么需要使用新鮮肝臟?把新鮮肝臟做成勻漿的目的是什么? 提示 新鮮肝臟細(xì)胞中過氧化氫酶活性較高;把新鮮肝臟做成勻漿的目的是把肝細(xì)胞中的過氧化氫酶釋放出來。 2.為什么必須使用新配制的過氧化氫溶液? 提示 過氧化氫放置時(shí)間過久,會(huì)分解成氧氣和水,造成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。 3.什么情況下開始計(jì)時(shí)? 提示 先將緩沖液與H2O2溶液混合,再將反應(yīng)小室旋轉(zhuǎn)180°,使H2O2溶液接觸濾紙片,此時(shí)開始計(jì)時(shí)。 4.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,除pH之外,其余的變量有哪些,為什么相同? 提示 過氧化氫的新鮮程度、肝臟的新鮮程度、溫度的高低、收集氣體前量筒排氣狀況等為無關(guān)變量。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則,
23、這樣可以排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響。 5.在探究溫度或pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中,控制條件的步驟和酶量控制的步驟為什么一定不能顛倒順序? 提示 若控制條件的步驟和酶量控制的步驟顛倒順序,會(huì)在調(diào)節(jié)溫度或pH的過程中,酶先將底物分解,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。 6.能否用本實(shí)驗(yàn)裝置來探究溫度對(duì)酶活性的影響?試說明原因。 提示 不能。加熱會(huì)使過氧化氫分解,故不能作為探究溫度影響酶活性的裝置。 1.探究酶活性最適pH的一般步驟 最適pH的探究思路: O2的產(chǎn)生速率 2.實(shí)驗(yàn)變量分析 (1)自變量:一系列pH梯度(至少三組)。 (2)因變量:底物的分解速率或剩余量(產(chǎn)物的生成速率或產(chǎn)生量
24、)。 (3)無關(guān)變量:底物濃度、試劑量、酶濃度、溫度等。 3.實(shí)驗(yàn)裝置分析 (1)本實(shí)驗(yàn)的自變量為pH,為觀察到pH的改變對(duì)酶活性的影響,應(yīng)該設(shè)置具有一定梯度的多組不同的pH條件。 (2)本實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)指標(biāo)為氣體產(chǎn)生量的多少,以此反映酶活性的高低。故將量筒灌滿水倒置于托盤中,以排出量筒內(nèi)的空氣,保證收集到的氣體只有過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣。 (3)實(shí)驗(yàn)開始前反應(yīng)小室狀態(tài)如圖A所示,不能讓濾紙片在小室下方。 (4)提高溫度能加速過氧化氫分解,故圖B托盤中加入清水,使小室處于恒溫,即保持在室溫。 (5)實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量氧氣體積,故不能用試管代替量筒收集氣體。 4.與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分
25、析方法 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組衡量標(biāo)準(zhǔn) 驗(yàn)證酶是蛋白質(zhì) 待測(cè)酶液+雙縮脲試劑 已知蛋白液+雙縮脲試劑 是否出現(xiàn)紫色 驗(yàn)證酶具有催化作用 底物+相應(yīng)酶液 底物+等量蒸餾水 底物是否被分解 驗(yàn)證酶的專一性 底物+相應(yīng)酶液 另一底物+相同酶液 底物是否被分解 驗(yàn)證酶具有高效性 底物+相應(yīng)酶液 底物+無機(jī)催化劑 底物分解速率 探索酶的最適溫度(或pH) 系列溫度(或pH)梯度下,同一溫度(或pH)處理后的底物和酶混合 底物的分解速度或底物的剩余量 題型一 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 1.為了探究pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響,某小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)
26、材料:直徑4 cm、厚度0.5 cm的馬鈴薯塊莖圓片若干,隨機(jī)平均分為三組。 實(shí)驗(yàn)步驟: 組別 步驟 第1組 第2組 第3組 1 mol/L的HCl溶液 浸泡5 min — — 1 mol/L的NaOH溶液 — ① — 蒸餾水 — — 浸泡5 min 取出后,用吸水紙吸去馬鈴薯塊莖圓片上多余的液體 3%的過氧化氫溶液 5滴 5滴 5滴 及時(shí)觀察現(xiàn)象 第1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無氣泡產(chǎn)生 ② 注:“—”表示不做處理。 請(qǐng)分析回答: (1)表格中的①是 ,②是
27、 。 (2)該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量有 (至少寫出兩項(xiàng))。 (3)及時(shí)觀察時(shí),第1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無氣泡產(chǎn)生,是因?yàn)? 。 (4)放置幾分鐘后,該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)第3組馬鈴薯塊莖圓片上基本無氣泡繼續(xù)產(chǎn)生,第1、2組馬鈴薯塊莖圓片上竟然有少量氣泡產(chǎn)生。請(qǐng)分析:第3組基本無氣泡繼續(xù)產(chǎn)生的原因是 ;第1、2組有少量氣泡產(chǎn)生的原因可能是 (寫出
28、一點(diǎn)即可)。 答案 (1)浸泡5 min 有大量氣泡產(chǎn)生 (2)馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時(shí)間(過氧化氫溶液的濃度和用量、觀察時(shí)間等) (3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿使馬鈴薯塊莖圓片表面的過氧化氫酶失活 (4)過氧化氫分解完畢 過氧化氫自然分解的氣體得到積累,形成少量氣泡(浸泡時(shí)間短,HCl、NaOH只破壞了馬鈴薯塊莖圓片中部分過氧化氫酶的結(jié)構(gòu),使得過氧化氫分解減慢,放置幾分鐘后氣體積累形成氣泡)(言之有理即可) 解析 (1)對(duì)第1、2、3組的處理分別是用鹽酸、氫氧化鈉、蒸餾水浸泡,且浸泡時(shí)間均為5 min,故①是浸泡5 min。第1、2組分別用鹽酸和氫氧化鈉處理后,滴加過氧化氫溶液后不產(chǎn)生氣泡,說明強(qiáng)
29、酸和強(qiáng)堿影響了馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶的活性,第3組沒有用酸和堿處理,該組馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶的活性強(qiáng),會(huì)催化過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣,從而產(chǎn)生大量氣泡,故②是有大量氣泡產(chǎn)生。(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量是pH,無關(guān)變量有多種,如馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時(shí)間、過氧化氫溶液的濃度和用量、觀察時(shí)間等。(3)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿會(huì)使過氧化氫酶變性失活,因此,在及時(shí)觀察時(shí)第1、2組馬鈴薯塊莖圓片上無氣泡產(chǎn)生。(4)第3組馬鈴薯塊莖圓片起初有大量氣泡產(chǎn)生是過氧化氫酶催化過氧化氫分解的結(jié)果,當(dāng)過氧化氫全部被分解后,不再產(chǎn)生氣泡。一段時(shí)間后,第1、2組馬鈴薯塊莖圓片有少量氣泡產(chǎn)生,可能是過氧化氫自然分解,產(chǎn)生的氧氣積累,也可能
30、是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿浸泡時(shí)間短,只使馬鈴薯塊莖圓片中部分酶失活,使得過氧化氫分解減慢,幾分鐘以后產(chǎn)生的氣體逐漸積累。 題型二 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用 2.(2017·溫州月考)回答下列問題: (1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性隨pH的變化如圖所示。通常,用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時(shí),不應(yīng)該使用開水,原因是 。若要去除衣服上的血漬,應(yīng)選擇含有 (填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的堿性洗衣粉,理由是
31、 。 (2)某同學(xué)為了洗去衣服上的油漬,洗衣時(shí)在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,該同學(xué)的做法 (填“合理”或“不合理”),理由是 。 (3)已知溶液的pH可以影響酶的活性,請(qǐng)推測(cè)pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中 (填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基團(tuán)的解離狀態(tài)。 答案 (1)開水使血中的蛋白質(zhì)變性而沉淀,難以清洗 蛋白酶丙 堿性條件下只有蛋白酶丙有活性 (2)不合理 蛋白酶會(huì)降解脂肪酶 (3)羧基和氨基
32、 解析 (1)高溫會(huì)使蛋白質(zhì)變性失活,通常用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時(shí),不應(yīng)該使用開水,原因是開水會(huì)使血中的蛋白質(zhì)變性而沉淀,難以清洗,血漬的主要成分是蛋白質(zhì),因?yàn)閴A性條件下只有蛋白酶丙有活性,故選擇含有蛋白酶丙的堿性洗衣粉。 (2)脂肪酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白酶會(huì)降解脂肪酶,故為了洗去衣服上的油漬,在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶是不合理的。 (3)氨基酸是兩性化合物,羧基顯酸性、氨基顯堿性,pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是影響了酶和底物分子中羧基和氨基等基團(tuán)的解離狀態(tài)。 模擬演練 1.與胃蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)不相同的物質(zhì)是( ) A.載體蛋白 B.性激素 C.胰島素
33、 D.抗體 答案 B 解析 胃蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。載體蛋白的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),A錯(cuò)誤;性激素屬于脂質(zhì),B正確;胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),C錯(cuò)誤;抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),D錯(cuò)誤。 2.(2016·浙江10月選考)某同學(xué)進(jìn)行有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn): 組1:1%淀粉溶液+新鮮唾液+本尼迪特試劑→紅黃色沉淀 組2:2%蔗糖溶液+新鮮唾液+本尼迪特試劑→無紅黃色沉淀 組3:2%蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+本尼迪特試劑→ 下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.自變量是底物和酶 B.組3的結(jié)果是紅黃色沉淀 C.指示劑可用碘—碘化鉀溶液替代 D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明酶具有專一性 答案 C 解析 蔗糖在蔗糖
34、酶的作用下水解為葡萄糖和果糖,故組3的結(jié)果為紅黃色沉淀;通過3組實(shí)驗(yàn)比較說明酶具有專一性;碘—碘化鉀溶液只能用來檢測(cè)淀粉,故選C。 3.如圖為在某溫度和pH條件下,人血液中的碳酸酐酶酶促反應(yīng)速率隨底物濃度變化的示意圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.底物濃度為a時(shí),再增加底物濃度,反應(yīng)速率加快 B.底物濃度為b時(shí),再增加底物濃度,反應(yīng)速率加快 C.底物濃度為a時(shí),改變反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率可能改變 D.底物濃度為b時(shí),改變反應(yīng)pH,反應(yīng)速率可能改變 答案 B 解析 a點(diǎn)時(shí)反應(yīng)物濃度是反應(yīng)速率的限制因素,a點(diǎn)時(shí)反應(yīng)速率隨著反應(yīng)物濃度的增大而增大,A正確;b點(diǎn)時(shí)的限制因素是酶的濃度
35、,增加反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率不變,B錯(cuò)誤;底物濃度為a時(shí),改變反應(yīng)溫度,會(huì)影響酶的活性,反應(yīng)速率可能改變,C正確;底物濃度為b時(shí),改變反應(yīng)pH,會(huì)影響酶的活性,反應(yīng)速率可能改變,D正確。 4.某同學(xué)欲通過如圖所示的裝置進(jìn)行與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究,下列分析正確的是( ) A.不同濾紙上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3+,可用于探究酶的專一性 B.該裝置可用于探究溫度對(duì)酶活性的影響 C.酶促反應(yīng)速率可用濾紙片進(jìn)入燒杯液面之時(shí)到浮出液面的時(shí)間(t3-t1)來表示 D.該裝置不能用于探究pH對(duì)酶活性的影響 答案 C 解析 不同濾紙上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3+,可用于探究酶的高效性,
36、A錯(cuò)誤;由于高溫條件下,過氧化氫也會(huì)分解,所以探究溫度對(duì)酶活性的影響不能用過氧化氫為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,該裝置不可用于探究溫度對(duì)酶活性的影響,B錯(cuò)誤;酶促反應(yīng)在酶與底物接觸時(shí)開始,其反應(yīng)速率可用濾紙片從進(jìn)入液面之時(shí)到浮出液面的時(shí)間(即t3-t1)來表示,C正確;探究pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中的自變量是pH,若將裝置中的過氧化氫溶液設(shè)置成不同梯度pH,該裝置能用于探究pH對(duì)酶活性的影響,D錯(cuò)誤。 5.(加試)某同學(xué)從溫度為55~65 ℃的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細(xì)菌,并從該細(xì)菌中提取了脂肪酶。請(qǐng)回答下列問題: (1)測(cè)定脂肪酶活性時(shí),應(yīng)選擇 作為該酶作用的物質(zhì),反應(yīng)液中應(yīng)加入
37、 溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。 (2)要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì),可將該酶液與雙縮脲試劑混合,若反應(yīng)液呈紫色,則該酶的化學(xué)本質(zhì)為 。 (3)根據(jù)該細(xì)菌的生活環(huán)境,簡(jiǎn)要寫出測(cè)定該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路。 。 答案 (1)油脂 緩沖 (2)蛋白
38、質(zhì) (3)在一定溫度范圍(包括55~65 ℃)內(nèi)設(shè)置溫度梯度,分別測(cè)定酶活性。若所測(cè)得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值,則峰值所對(duì)應(yīng)的溫度即為該酶催化作用的最適溫度。否則擴(kuò)大溫度范圍繼續(xù)實(shí)驗(yàn),直到出現(xiàn)峰值 解析 (1)脂肪酶的活性以其單位時(shí)間內(nèi)分解油脂的量作為指標(biāo),因酶需要適宜的pH,故反應(yīng)液中應(yīng)加入緩沖溶液。(2)該酶遇雙縮脲試劑呈紫色,說明該酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。(3)要測(cè)定該酶催化作用的最適溫度,一般采用預(yù)實(shí)驗(yàn),需在一定溫度范圍內(nèi)設(shè)置溫度梯度,對(duì)比不同溫度下測(cè)得的酶活性,若不能測(cè)出峰值,則需擴(kuò)大溫度范圍繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。 課時(shí)訓(xùn)練 一、學(xué)考選擇題 1.(2017·杭州余杭區(qū)期末)淀粉酶能使淀粉在很短的時(shí)
39、間內(nèi)水解成麥芽糖,而對(duì)麥芽糖的水解卻不起作用。這種現(xiàn)象說明酶具有( ) A.高效性和多樣性 B.高效性和專一性 C.專一性和多樣性 D.穩(wěn)定性和高效性 答案 B 解析 由題意可知,淀粉酶在很短的時(shí)間內(nèi)催化淀粉水解成麥芽糖,而不能催化麥芽糖水解,說明酶的催化作用具有高效性和專一性。 2.(2017·衢州江山質(zhì)檢)關(guān)于酶的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中 B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu) C.酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度 D.酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物 答案 B 解析 導(dǎo)致酶空間結(jié)
40、構(gòu)發(fā)生改變的因素有:過酸、過堿、高溫等,低溫只能抑制酶的活性,不會(huì)破壞結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤。 3.下列有關(guān)酶的敘述,正確的是( ) A.酶在任何條件下都具有高效性 B.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),均可用雙縮脲試劑鑒定 C.酶和激素發(fā)揮作用后均被分解 D.過酸、過堿或溫度過高都會(huì)使酶失活 答案 D 解析 酶在過高的溫度和過酸、過堿的環(huán)境中都會(huì)永久失活,但在低溫環(huán)境中,酶不會(huì)失活,D正確。 4.圖示為某酶促反應(yīng)過程,它所反映的酶的某一特性以及字母a、b、c最有可能代表的物質(zhì)依次是( ) A.高效性;蛋白酶、蛋白質(zhì)、多肽 B.專一性;麥芽糖酶、麥芽糖、葡萄糖 C.專一性;淀粉酶、淀粉
41、、麥芽糖 D.高效性;脂肪酶、油脂、甘油和脂肪酸 答案 C 解析 據(jù)圖分析,a化學(xué)反應(yīng)前后數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不變,表明是酶,b是反應(yīng)底物,c是產(chǎn)物。在a的作用下,大分子b分解成2個(gè)結(jié)構(gòu)單元的小分子c,而d不被分解,說明酶具有專一性。對(duì)照四個(gè)選項(xiàng),淀粉屬于多糖,麥芽糖屬于二糖,C項(xiàng)符合圖示現(xiàn)象。 5.下圖表示在最適條件下麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關(guān)系,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.如果溫度上升5 ℃,b點(diǎn)將向左下方移動(dòng) B.a點(diǎn)時(shí),部分麥芽糖酶沒有參與催化反應(yīng) C.如果麥芽糖酶量增加一倍,b點(diǎn)將向右上方移動(dòng) D.可用本尼迪特試劑鑒定麥芽糖酶是否完成了對(duì)麥芽糖的催化分解
42、答案 D 解析 圖示曲線是在最適條件下得出的底物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。當(dāng)溫度上升5 ℃時(shí),麥芽糖酶的活性下降,b點(diǎn)將向左下方移動(dòng),A項(xiàng)正確;a點(diǎn)時(shí),限制反應(yīng)速率的因素是麥芽糖的量,故有部分酶沒有參與催化反應(yīng),B項(xiàng)正確;bc段反應(yīng)速率不變的原因是受到了麥芽糖酶數(shù)量的限制,故酶量增加一倍后,反應(yīng)速率加快,b點(diǎn)將向右上方移動(dòng),C項(xiàng)正確;麥芽糖與麥芽糖的分解產(chǎn)物葡萄糖都是還原糖,因此不能用本尼迪特試劑來鑒定麥芽糖是否被完全分解,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.(2017·浙江模擬)如圖為適宜溫度下,pH對(duì)人體內(nèi)兩種酶作用的影響。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.pH值從2逐步上升到8的過程中,酶Ⅱ活性逐
43、步增強(qiáng) B.不同酶對(duì)pH的耐受范圍不相同 C.酶Ⅰ、酶Ⅱ可以對(duì)應(yīng)人體的胃蛋白酶、胰蛋白酶 D.若適當(dāng)升高溫度,圖中曲線趨勢(shì)基本不變 答案 A 解析 看圖可知,pH值=2時(shí),酶Ⅱ失活,pH值從2逐步上升到8,酶活性也不能恢復(fù),A錯(cuò)誤;看圖可知,酶Ⅰ對(duì)pH的耐受范圍為1~4,酶Ⅱ?qū)H的耐受范圍為6~10,不同酶對(duì)pH的耐受范圍不相同,B正確;胃蛋白酶的最適pH值為酸性條件,胰蛋白酶的最適pH值為略堿性條件,酶Ⅰ、酶Ⅱ可以對(duì)應(yīng)人體的胃蛋白酶、胰蛋白酶,C正確;溫度不影響酶的最適pH值,若適當(dāng)升高溫度,圖中曲線趨勢(shì)基本不變,D正確。 7.(2017·溫州中學(xué)統(tǒng)考)下表是關(guān)于酶專一性的實(shí)驗(yàn)
44、設(shè)計(jì),相關(guān)敘述正確的是( ) 步驟 編號(hào) 1 2 3 4 5 注入淀粉溶液 注入蔗糖溶液 注入某種酶溶液 注入本尼迪特試劑并熱水浴加熱 觀察現(xiàn)象 試管Ⅰ 2 mL - 2 mL 2 mL A 試管Ⅱ - 2 mL 2 mL 2 mL B A.該實(shí)驗(yàn)的自變量是酶的種類,無關(guān)變量是底物的用量、反應(yīng)溫度等 B.步驟3可以選用新鮮的淀粉酶或蔗糖酶 C.若步驟3選用新鮮的蔗糖酶,則現(xiàn)象A是產(chǎn)生紅黃色沉淀,現(xiàn)象B是無紅黃色沉淀 D.該實(shí)驗(yàn)還可選用碘-碘化鉀溶液作為檢測(cè)試劑 答案 B 解析 本實(shí)驗(yàn)用同種酶催化兩種不同的物質(zhì)來研究酶的專
45、一性。自變量是底物的種類,酶可以選擇新鮮的淀粉酶或蔗糖酶,A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確;若選擇新鮮的蔗糖酶,試管Ⅰ中的淀粉不能被水解成還原糖,所以現(xiàn)象A是無紅黃色沉淀,試管Ⅱ中的蔗糖能被蔗糖酶催化水解成還原糖,所以現(xiàn)象B是出現(xiàn)紅黃色沉淀,C項(xiàng)錯(cuò)誤;蔗糖及蔗糖的水解產(chǎn)物都不能與碘-碘化鉀溶液發(fā)生顏色反應(yīng),故用碘-碘化鉀溶液無法判斷蔗糖是否被催化水解,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.如圖所示,曲線b表示在最適溫度、最適pH條件下,反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是( ) A.酶量是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素 B.酶量減少后,圖示反應(yīng)速率可用曲線a表示 C.升高溫度后,圖示反應(yīng)速率可用曲線c
46、表示 D.減小pH,重復(fù)該實(shí)驗(yàn),A、B點(diǎn)位置都不變 答案 B 解析 AB段隨著反應(yīng)物濃度升高,反應(yīng)速率加快,限制因素是反應(yīng)物濃度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;酶量減少,在反應(yīng)物濃度一定的條件下,反應(yīng)速率下降,可用曲線a表示,B項(xiàng)正確;圖中曲線b是在最適溫度、最適pH下的曲線圖,因此升高溫度,減小pH,酶活性下降,反應(yīng)速率下降,應(yīng)為曲線a,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.(2017·嘉興模擬)如圖是某種酶催化底物發(fā)生反應(yīng)的過程示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.圖示反應(yīng)過程還有水的產(chǎn)生 B.該圖能體現(xiàn)酶催化作用的專一性 C.底物與酶能否結(jié)合與酶的結(jié)構(gòu)有關(guān) D.酶在催化過程中的形狀改變是不可逆的 答案
47、D 解析 氨基酸需要脫水縮合形成二肽,因此該過程中會(huì)產(chǎn)生水,A正確;圖中酶和底物特異性結(jié)合,能體現(xiàn)酶催化作用的專一性,B正確;圖中底物與酶能否結(jié)合與酶的結(jié)構(gòu)有關(guān),C正確;從圖中可看出,酶在催化過程中的形狀改變是可逆的,D錯(cuò)誤。 二、加試選擇題 10.如圖1表示pH對(duì)α-淀粉酶活性的影響,圖2表示在最適溫度及pH為b時(shí),α-淀粉酶催化淀粉水解產(chǎn)生麥芽糖的積累量隨時(shí)間的變化。相關(guān)預(yù)期正確的是( ) A.若將pH調(diào)整為a,則d點(diǎn)左移、e點(diǎn)下移 B.若將溫度升高5 ℃,則d點(diǎn)右移、e點(diǎn)不移動(dòng) C.若將pH先調(diào)整為c,再調(diào)整回b,則d、e點(diǎn)不移動(dòng) D.若增加α-淀粉酶的量,則d點(diǎn)左移
48、、e點(diǎn)上移 答案 B 解析 圖2 pH值條件為最適pH,因此若將pH調(diào)整為a,酶活性下降,則d點(diǎn)右移,e點(diǎn)不變,A錯(cuò)誤;圖2所示曲線是在最適溫度下測(cè)得的,當(dāng)溫度升高時(shí),酶的活性下降,酶促反應(yīng)速率減慢,但化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)不變,所以e點(diǎn)不變,d點(diǎn)右移,B正確;若將pH先調(diào)整為c,則酶活性喪失,因此再調(diào)整回b,酶沒有催化作用,不會(huì)有麥芽糖的生成,C錯(cuò)誤;若增加α-淀粉酶的量,反應(yīng)速率加快,則d點(diǎn)左移,e點(diǎn)不動(dòng),D錯(cuò)誤。 11.(2017·溫州模擬)某學(xué)習(xí)小組對(duì)某種酶催化活性的影響因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,結(jié)果如圖所示,分析正確的是( ) A.Cl-是該酶發(fā)揮催化作用所必需的 B.Cu2+與
49、酶結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物 C.Cu2+和Cl-共同作用對(duì)該酶催化活性無影響 D.三組實(shí)驗(yàn)的最大反應(yīng)速率均受酶量限制 答案 D 解析 由以上分析知,Cl-可提高該酶的活性,而該酶在不加Cl-時(shí)仍具有活性和發(fā)揮催化作用,A錯(cuò)誤;由以上分析知,Cu2+可抑制該酶的活性,依據(jù)題干所給信息不能判斷Cu2+與酶結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物,B錯(cuò)誤;由以上分析知,Cl-可增強(qiáng)該酶的活性、而Cu2+可抑制該酶的活性,而無法判斷Cu2+和Cl-共同作用于該酶時(shí)對(duì)該酶催化活性的影響,C錯(cuò)誤;三組實(shí)驗(yàn)的底物濃度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)其反應(yīng)速率均達(dá)到最大(不能繼續(xù)升高),其限制反應(yīng)速率進(jìn)一步升高的因素均是酶量(酶濃度),D
50、正確。 12.(2017·欽州二模)某學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)研究在不同pH時(shí),化合物X對(duì)過氧化氫酶活性的影響,結(jié)果如圖,下列分析錯(cuò)誤的是( ) A.化合物X未影響過氧化氫酶的最適pH B.該實(shí)驗(yàn)需要在適宜的溫度條件下進(jìn)行 C.化合物X能降低過氧化氫水解反應(yīng)的活化能 D.α~β區(qū)間,增加底物的量不能提高酶活性 答案 C 解析 由圖可知:化合物X抑制了過氧化氫酶的活性,未影響過氧化氫酶的最適pH,A正確;溫度屬于該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量,各組應(yīng)該相同且適宜,故該實(shí)驗(yàn)需要在適宜的溫度條件下進(jìn)行,B正確;化合物X加入后使化學(xué)反應(yīng)變慢,因此該物質(zhì)不能降低淀粉水解反應(yīng)的活化能,C錯(cuò)誤;溫度、pH值能
51、夠影響酶活性,底物濃度不能影響酶活性,但可影響酶促反應(yīng)速率,D正確。 13.有機(jī)磷農(nóng)藥殘留嚴(yán)重危害人類健康。探究溫度與植物體有機(jī)磷農(nóng)藥(對(duì)植物酯酶產(chǎn)生抑制作用)殘留量的關(guān)系,可用植物酯酶法進(jìn)行??蒲腥藛T用內(nèi)鄉(xiāng)188小麥幼苗的植物酯酶粗提取液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖(用底物分解后產(chǎn)物吸光值表示植物酯酶的活性大小,酶的活性與吸光值成正比)。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是( ) A.植物酯酶粗提取液需在低溫條件下制備和保存 B.本實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度,不需設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn) C.本實(shí)驗(yàn)也可說明離開活細(xì)胞后,植物酯酶仍具有活性 D.本實(shí)驗(yàn)中,45 ℃時(shí)該植物體中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量最少 答案 B 解析 制備和
52、保存植物酯酶應(yīng)在低溫條件下,以確保植物酯酶不被分解且活性能夠恢復(fù),A正確;本實(shí)驗(yàn)設(shè)置的9組處理中,每組可設(shè)置3個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn),以排除偶然因素對(duì)(實(shí)驗(yàn))結(jié)果的影響,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,B錯(cuò)誤;本實(shí)驗(yàn)是用植物酯酶提取液做的實(shí)驗(yàn),也可說明離開活細(xì)胞后,植物酯酶仍具有催化能力(或活性),C正確;由題干“植物體有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)植物酯酶產(chǎn)生抑制作用”,所以植物酯酶活性的大小可用來推測(cè)植物體中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的多少,45 ℃時(shí),植物酯酶的活性大,說明有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量最少,D正確。 三、非選擇題 14.烏龍茶是介于紅茶和綠茶之間的綠葉紅鑲邊的半發(fā)酵茶。①制作原理:茶樹的葉肉細(xì)胞內(nèi)含有一種叫茶多酚的植物堿,可以在茶多酚
53、氧化酶的催化作用下氧化,氧化的茶多酚使茶葉變紅。②制作工藝:萎凋→做青→炒青→揉捻→干燥。最關(guān)鍵的便是做青階段,將萎凋后的茶葉置于搖青機(jī)中搖動(dòng),葉片互相碰撞,擦傷葉緣細(xì)胞,從而促進(jìn)酶促氧化作用。葉緣細(xì)胞被破壞,發(fā)生輕度氧化,葉片邊緣呈現(xiàn)紅色,葉片中央部分葉色由暗綠轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠,即出現(xiàn)“綠葉紅鑲邊”。請(qǐng)結(jié)合你所學(xué)生物學(xué)知識(shí),回答下列問題: (1)茶多酚最可能存在于植物細(xì)胞的 (填細(xì)胞結(jié)構(gòu))中,茶多酚氧化酶存在于細(xì)胞溶膠中,細(xì)胞擦傷有利于茶多酚與茶多酚氧化酶的充分接觸。 (2)在做青時(shí),需將溫度控制在30~40 ℃范圍內(nèi),其原理是
54、 ,從而使茶葉邊緣部分發(fā)生輕度氧化。 (3)在炒青過程中,需迅速將溫度提高到70 ℃左右,目的是 ,從而保持茶葉中部分茶多酚不被氧化;從烏龍茶制作工藝和效果來推測(cè)70 ℃溫度會(huì)導(dǎo)致 (填“全部”或“部分”)葉綠素的破壞。 (4)某興趣小組了解到烏龍茶的制作工藝和原理之后,為探究茶多酚氧化酶的最適溫度設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案: ①取生長(zhǎng)狀況良好的新鮮茶葉120片,隨機(jī)分成6組,每組葉片數(shù)目相同; ②預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)溫度依次為30 ℃、32 ℃、34 ℃、36 ℃、38 ℃、40 ℃; ③將各組新鮮茶葉放入預(yù)設(shè)溫度的恒溫箱中,保溫1小時(shí); ④觀察并統(tǒng)計(jì)茶葉變
55、成紅色的比例。 該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)置的各個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間互為 實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)小組在保溫1小時(shí)后觀察發(fā)現(xiàn),各實(shí)驗(yàn)組茶葉顏色均為綠色,并無差異。經(jīng)討論分析,其實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是 。 答案 (1)液泡 (2)茶多酚氧化酶在此溫度范圍內(nèi)活性最高,催化茶多酚充分氧化 (3)通過高溫使茶多酚氧化酶變性失活 部分 (4)④對(duì)比(或?qū)φ? 反應(yīng)時(shí)間太短;新鮮葉片未擦傷 解析 (1)植物細(xì)胞中有機(jī)酸和生物堿及其他色素分子等均存在于液泡中,酶一般存在于細(xì)胞溶膠中,因?yàn)榧?xì)胞溶膠是細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所,所以茶多酚氧化酶應(yīng)最可能存在于細(xì)胞溶膠中。 (2)茶多酚氧化酶在30~40 ℃溫度范圍
56、內(nèi)活性最高,催化茶多酚充分氧化,從而使茶葉邊緣部分發(fā)生輕度氧化。 (3)溫度影響酶的活性,溫度過高酶變性失活,過低酶活性受到抑制,從烏龍茶制作工藝和效果來看其中還含有葉綠素,所以葉綠素只能是部分被破壞了。 (4)不同的溫度下茶的制作是相互對(duì)照實(shí)驗(yàn),看哪個(gè)溫度下制作最好,由于各組的茶均為綠色,說明葉綠素沒有被破壞,可能是實(shí)驗(yàn)時(shí)間過短,或新鮮葉片未擦傷,導(dǎo)致酶沒有釋放出來。 15.(加試)為探究不同離子對(duì)腸淀粉酶(最適pH為8)活性的影響,某同學(xué)開展了相關(guān)的實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果見表。請(qǐng)回答: 試管編號(hào) 及試劑 實(shí)驗(yàn)步驟 1號(hào)1%NaCl 溶液(mL) 2號(hào)
57、1%CuSO4 溶液(mL) 3號(hào)1%Na2SO4 溶液(mL) 4號(hào)蒸餾水(mL) ①加入試劑 1 1 1 1 ②加入pH=8 的緩沖液(mL) 1 1 1 1 ③加入1%淀 粉溶液(mL) 1 1 1 1 ④加入腸淀粉 酶溶液(mL) 1 1 1 1 ⑤各試管在室溫下反應(yīng)2 min ⑥加入本尼迪特試劑2 mL ⑦將各試管放入盛有熱水的大燒杯中加熱2~3 min ⑧觀察、記錄結(jié)果 深紅黃色 無紅黃色 (或淺藍(lán)色) 淺紅黃色 淺紅黃色 (1)分析結(jié)果,得出結(jié)論: 比較3號(hào)與4號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可得出的結(jié)論是
58、 。 比較2號(hào)與3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可得出的結(jié)論是 。 比較1號(hào)與3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可得出的結(jié)論是 。 (2)本實(shí)驗(yàn)的自變量是 。 (3)四組實(shí)驗(yàn)中屬于空白對(duì)照的是 號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)。 (4)實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是
59、 。 (5)步驟⑤和步驟⑥能否對(duì)調(diào)(即先做步驟⑥,再做步驟⑤)?請(qǐng)作出判斷并簡(jiǎn)述理由: 。 答案 (1)Na+和SO對(duì)腸淀粉酶的催化活性沒有影響 Cu2+對(duì)腸淀粉酶的催化活性有抑制作用 Cl-對(duì)腸淀粉酶的催化活性有促進(jìn)作用 (2)不同的離子 (3)4 (4)維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定(答案合理即可) (5)不能,因?yàn)楸灸岬咸卦噭┲杏蠧u2+,可參與反應(yīng),若步驟⑤和⑥對(duì)調(diào),其設(shè)計(jì)不符合單因子(單一
60、變量)原則的要求(補(bǔ)充答案:本尼迪特試劑中含有的Na+、Cu2+或SO,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾) 解析 (1)4號(hào)為空白對(duì)照實(shí)驗(yàn),比較3號(hào)與4號(hào)知加入Na2SO4溶液后不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,說明Na+和SO對(duì)腸淀粉酶的催化活性沒有影響。2號(hào)與3號(hào)的自變量是Cu2+和Na+,2號(hào)試管中未發(fā)生反應(yīng),說明Cu2+可抑制腸淀粉酶的活性;1號(hào)與3號(hào)的自變量是Cl-和SO,1號(hào)試管產(chǎn)生的還原糖更多,說明Cl-可提高酶的活性。(4)不同離子會(huì)引起溶液酸堿度發(fā)生變化,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,故需要加入緩沖液。(5)由于本尼迪特試劑中含有Na+、Cu2+、SO,有可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量原則,故不能將步驟⑤和⑥對(duì)調(diào)。 25
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