1、考纲要求1.酶在代谢中的作用()。2.实验:探究影响酶活性的因素。考点酶的本质、特性及作用1酶的化学本质(1)酶本质的探索历程(连线)(2)酶的本质和作用2酶的作用机制下面是德国化学家费舍尔提出的著名的锁钥学说的示意图。3酶的特点及影响因素曲线的分析(1)特点高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。专一性:每一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。催化作用易受外界环境影响酶作为生物催化剂,其催化活性受到很多因素影响,如温度、pH、酶的抑制剂或激活剂等。(2)曲线辨析表示酶高效性的曲线与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。曲线分析:酶只能缩短达到化学平衡所需要的时间,不能改变化学
2、反应的平衡点。表示酶专一性的曲线曲线分析:加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快,说明酶具有专一性。(3)影响酶活性因素的相关曲线甲曲线分析:在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子的结构未被破坏,温度升高可恢复活性。乙曲线分析:纵坐标为反应物剩余量,剩余量越多,生成物越少,反应速率越慢;图示pH7时,反应物剩余量最少,应为最适pH;反应溶液pH的变化不影响(填“影响”或“不影响”)酶作用的
3、最适温度。(4)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量的限制,酶促反应速率不再增加。乙图:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。特别提醒(1)酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性,进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率,但并未改变酶活性。(2)同一个体不同细胞中,酶的种类和数量会不同,对于同一个细胞而言,在不同的时期或生理状态下,细胞中酶的种类和数量也会发生改变。1判断常考语句,澄清易混易错(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(
4、)(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()(3)酶是由活细胞产生的,因此酶只能在细胞内发挥作用()(4)酶活性的发挥离不开其特定的结构()(5)产生酶的细胞一定能产生激素()(6)高温、低温都使酶活性降低,二者的作用实质不同()2分析命题热图,明确答题要点如图甲表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系;而图乙所示为不同条件下,某酶促反应生成物随时间的变化曲线,请分析: (1)图甲中A、B两种酶的化学本质是否相同?提示观察曲线图可知,A酶的活性始终保持不变,表明A酶能抵抗该种蛋白酶的降解,则A酶的化学本质不是蛋白质而是RNA,B酶能被蛋白酶破坏,活性降低,则B酶为蛋白
5、质。(2)图乙中B酶活性改变的机制是什么?提示B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变,从而使其活性丧失。(3)图乙中造成曲线不同的条件可能是什么?提示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,也可能是是未加催化剂,是加入无机催化剂,是加入有机催化剂酶。(4)若图乙中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点所示值的环境中时,请在图乙中绘制出生成物的量随时间的变化曲线。提示d点时对应如下图,而e点时与乙图中所示曲线重合。命题点一酶的本质与作用的分析1下列有关酶的叙述,正确的是()A具有分泌功能的活细胞才能产生酶B酶可被水
6、解为氨基酸或脱氧核苷酸C一种酶只能催化一定的反应物发生反应D酶通过为化学反应供能来提高反应速率答案C解析所有的活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶,A错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,可被水解为氨基酸或核糖核苷酸,B错误;酶的催化作用具有专一性,即一种酶只能催化一定的反应物发生反应,C正确;酶通过降低化学反应的活化能来提高反应速率,本身不能为化学反应提供能量,D错误。2(2016湖南重点高中三校联考)下列关于酶的叙述正确的是()A酶适于低温下保存,因为低温时虽然酶的活性很低,但酶的空间结构稳定BFe3和酶促使过氧化氢分解,是因为它们降低了化学反应的活化能,同时给过氧化氢提供能量C酶是
7、由内分泌腺细胞合成的、具有催化作用的有机物D酶与激素一样使用后立即被灭活,所以活细胞中需要源源不断地合成酶答案A解析低温下酶的活性被抑制,而空间结构稳定,不会变性失活,A正确;Fe3和酶均促使过氧化氢分解,是因为它们均能降低化学反应的活化能,但不能给过氧化氢的分解提供能量,B错误;酶是由活细胞产生的、具有催化作用的有机物,C错误;酶在化学反应后不被灭活,且数量不变,不需源源不断地合成,D错误。3(2016山东师大附中三模)下列关于酶的叙述中,正确的是()A能产生激素的细胞一定能产生酶B能产生酶的细胞一定能产生激素C人体中酶只在内环境中起作用D酶都是由内分泌腺细胞合成的答案A解析所有活细胞(哺乳
8、动物成熟的红细胞除外)都能产生酶,而激素仅由内分泌腺细胞产生,A正确,B、D错误;酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用,C错误。具有专一性或特异性的五类物质(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只能识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。(2)载体:某些物质通过细胞膜时需要载体协助,不同物质所需载体不同,载体的专一性是细胞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,其原因在于它的靶细胞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
9、异性结合。命题点二影响酶因素的曲线分析4用某种酶进行有关实验的结果如下图所示,下列有关说法错误的是()A该酶的最适催化温度不确定B图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶C由图4实验结果可知酶具有高效性D由图3实验结果可知Cl是酶的激活剂答案C解析图1显示温度对酶活性的影响,从图中能得到的结论是该酶的最适催化温度为30 左右;图2显示该酶的最适pH为7,而胃蛋白酶的最适pH为1.5,由图4可知该酶为麦芽糖酶;图3能说明Cl是酶的激活剂,Cu2是酶的抑制剂;图4说明酶具有专一性。5研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(POD),分别与四种不同酚类物质及H2O2进行催化反应,结果如图所示。下列相关说法正确
10、的是()A图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响B当底物浓度为0.08 mmolL1时,POD催化酚类2的反应速率一定大于酚类3C由图2可知,H2O2浓度过高会抑制POD的活性,降低浓度后POD的活性一定会恢复DH2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同答案A解析图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响,不同酚类物质的浓度对POD活性的影响不同,A正确;过氧化物酶活性除了与底物浓度有关外,还与温度和pH有关,B错误;由图2可知,H2O2浓度过高会抑制POD的活性,但没有实验说明降低浓度后POD的活性就会恢复,C错误;由于不知H2O2浓
11、度大于1.2%以后POD活性的情况,因而无法判断H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响是否相同,D错误。解答坐标曲线题的“三步曲”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与焦宁染液作用显红色的原理设计鉴定方案即可。2设计方案1猪笼草是一种食虫植物,为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶,某学生设计了两组实验,如图所示,在35 水浴中保温一段时间后,
12、甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂,丙、丁试管中不加任何试剂,下列对实验现象的预测正确的是()A甲和乙中溶液都呈紫色;丙和丁中蛋白块消失B甲中溶液呈紫色,乙中溶液不呈紫色;丙中蛋白块消失,丁中蛋白块不消失C甲和乙中溶液呈紫色;丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失D甲和乙中溶液都不呈紫色;丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失答案C解析本实验属于验证性实验,因为分泌液中含有蛋白酶,蛋白酶和蛋白液的化学本质都是蛋白质。鉴定蛋白质常用的试剂是双缩脲试剂,呈紫色反应。实验中的甲和乙试管始终显示紫色,不能形成对照;而实验改用观察蛋白块的存在情况(丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失),形成鲜明的对照,说明了猪笼草的分泌
13、液中含有蛋白酶。根据题意分析可知:丁中蛋白块加水,因没有蛋白酶催化分解,不消失,所以A错误。乙中蛋白液在加水后蛋白质不消失,所以能呈紫色,故B错误。甲和乙中溶液都呈紫色,所以D错误。因此选C。2已知淀粉酶可以把淀粉水解为麦芽糖等物质,蛋白酶可以把蛋白质水解为多肽。某同学设计如下实验(实验中所涉及的酶的化学本质都是蛋白质)探究有关性质,下列分析错误的是()试管加入的物质1234质量分数为1%的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2 mL淀粉酶溶液2 mL2 mL淀粉酶蛋白酶(等量混合)4 mL4 mL蒸馏水2 mL2 mL碘液2滴2滴双缩脲试剂2 mL2 mL预期颜色变化不变蓝紫色A.该实验的目的之
14、一是研究酶之间的相互影响B该实验有多组对照,如1号和3号试管,2号和4号试管C为了遵循等量原则,实验过程中,1号、2号试管加入的蒸馏水的体积相同D处预期的颜色变化为蓝色,处不会发生颜色变化答案D解析由表格实验处理可以看出:该实验把淀粉酶和蛋白酶混合,则实验的目的之一是研究酶之间的相互影响。根据实验设计要遵循单一变量原则,可推出1号和3号试管间形成对照,2号和4号试管间形成对照。根据等量原则,实验过程中,1号、2号试管各加入2 mL蒸馏水的目的是保证各试管中液体的体积相同,防止液体体积的差异影响颜色的变化。3号试管中淀粉酶被蛋白酶分解,淀粉没有被水解,遇碘液变蓝;蛋白酶的化学本质是蛋白质,与双缩
15、脲试剂反应呈紫色。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(
16、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3(2016郑州预测)下表是过氧化氢分解实验的过程和结果,下列分析错误的是()试管abcd3%过氧化氢溶液2 mL2 mL2 mL2 mL处理措施不作任何处理置于90 水浴杯中加2滴3.5%的FeCl3加2滴20%的新鲜肝脏研磨液实验结果注:“”表示无气泡产生;“”的数量表示气泡产生的多少。Aa和d对照说明酶具有高效性Bc和d是对比实验,自变量是催化剂类型Ca、c对照说明FeCl3具有催化作用Da、c、d不能说明酶的催化具有专一性答案A解析a和d对照,只能说明酶能促进化学反应的进行,要证明酶具有高效性,需要将有酶和无机催
17、化剂参与的反应进行比较;c和d都是实验组,二者形成对比,自变量是催化剂的种类;a和c对照说明无机催化剂能促进化学反应的进行,即具有催化作用;实验中只有过氧化氢一种底物和过氧化氢酶一种酶,因而a、c、d不能说明酶的催化具有专一性。4为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如下5组实验,分别选择一定的试剂进行检测,合理的实验方案是()组别酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反应物蛋白质淀粉蛋白质淀粉麦芽糖A.和对比,用双缩脲试剂检测B和对比,用碘液检测C和对比,用斐林试剂检测D和对比,用斐林试剂检测答案B解析由于蛋白酶本身是蛋白质,遇双缩脲试剂呈现紫色,不能判断蛋白质是否分解,A错误;淀粉酶能催化淀粉
18、的水解,蛋白酶不能催化淀粉的水解,用碘液检测,颜色反应不同,B正确;淀粉是非还原糖,在淀粉酶的作用下分解生成还原糖,麦芽糖是还原糖,用斐林试剂不能判断麦芽糖是否分解,C错误;斐林试剂不能判断蛋白质是否分解,D错误。1探究酶的高效性时,对照组应用无机催化剂对照。2用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时,若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖(两种底物),则应用斐林试剂作为检测试剂,不能选用碘液作为检测试剂。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5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
19、验一)实验步骤分组甲组乙组丙组淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL可溶性淀粉溶液5 mL5 mL5 mL控制温度0 60 90 将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温测定单位时间内淀粉的_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完全分解所需时间(秒)30018090192284(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)实验一的步骤为错误操作,正确的操作应该是_。实验一的第步最好选用_(试剂)测定单位时间内_。(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,
20、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。答案(1)无关自(2)乙(3)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(其他合理答案也可)碘液淀粉的剩余量(4)不科学因为温度会直接影响H2O2的分解(5)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57的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高,在pH为79的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)68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
21、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,60 是淀粉酶作用的最适温度,是实验前已知的,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,实验一的步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝,因此实验一的第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。(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
22、57的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高,在pH为79的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低;该过氧化氢酶作用的最适pH约为7,pH降低或升高酶活性均降低。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68之间设置梯度。1在酶的最适温度探究实验中,应按一定的温度梯度设置多个实验组,通过对比实验结果找出酶的最适温度。材料不能用H2O2溶液,高温下H2O2分解加快。若选取淀粉和淀粉酶,则不宜选用斐林试剂,因为斐林试剂需加热,而温度是自变量。2在酶的最适pH探究实验中,操作时必须先将酶置于不同pH条件下(加清水、加氢氧化钠、加盐酸),然后再加入反应物。不能把酶加入反应物中后,
23、再加入盐酸或氢氧化钠。研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物质,有人认为是一种能促使葡萄糖分解的酶,有人认为是一种能促使蔗糖分解的酶。对此,研究人员设计并做了一些相关实验。(1)要鉴定此物质化学本质是蛋白质还是RNA,可分别选用_试剂和_染液。(2)为确定此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶,研究人员设计了如图所示的实验过程,请分析可能的实验结果。在水浴加热后,若两支试管均出现砖红色沉淀,说明_,若两支试管均不出现砖红色沉淀,则说明_。(3)若以上实验完成后,已经确定其为催化葡萄糖分解的酶,化学本质是蛋白质,需要确定其催化作用的最适温度,设计实验的基本思路是先确定_,再参照
24、图中甲试管的处理方法进行实验。实验结束后,再选择其中砖红色沉淀_的两支试管所对应的温度,设置_,重复进行实验。答案(1)双缩脲焦宁(2)该物质是能催化蔗糖分解的酶该物质是能催化葡萄糖分解的酶(3)系列等温度梯度最少更小的温度梯度解析(1)蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,焦宁使RNA呈现红色。(2)还原糖可与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。葡萄糖是还原糖,而蔗糖是非还原糖,但蔗糖的分解产物为还原糖。两支试管都出现砖红色沉淀,表明该酶不能催化葡萄糖分解而能催化蔗糖分解;两支试管都不出现砖红色沉淀,说明蔗糖没有被分解而葡萄糖被分解,故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。(3)设计实验的基本思路:先
25、确定系列等温度梯度,再选择其中砖红色沉淀最少的两支试管,在其所对应的温度之间设置更小的温度梯度。实验设计遵循的四大基本原则(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(其余因素都相同),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
26、值,保证实验结果的准确性。(4)科学性原则:在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。1(2016邯郸曲周一中二模)某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型,制作了如图所示的实验装置。甲、乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液,并加等量的酵母菌,乙内用液状石蜡隔绝空气。对该实验的分析,错误的是()A该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型B将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染,以免影响实验结果C乙和甲比较,说明酵母菌在不同的条件下有
27、不同的呼吸作用类型D乙为甲的空白对照实验,以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响答案D解析由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,所以该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型,A正确;由于配制的葡萄糖溶液中可能有杂菌,所以将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染,B正确;由于乙装置中用石蜡进行密封,形成无氧环境,所以乙和甲比较,说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型,C正确;乙和甲都是实验组,相互形成对照,自变量是有无氧气,D错误。2植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶,将无色的酚氧化生成褐色的物质。人们利用酚氧化酶的功能和特性加工制作商品。请分析回答问题:(1)植物细胞中的酚类物
28、质与酚氧化酶在细胞质中是分隔开的,是因为细胞内具有_系统。(2)把含有酚氧化酶的提取液做如下表的处理:步骤试管酚氧化酶提取液的处理加入缓冲液加入酚类底物实验后的颜色A不做处理2 mL2 mL褐色B加入蛋白酶,10 min2 mL2 mL无色C加入三氯乙酸(强酸),10 min2 mL2 mL?从催化反应条件看,酚氧化酶的作用条件_。实验后试管C中的颜色是_。试管A、B对照,说明酚氧化酶的化学本质是_。试管A、C对照,能获得的结论是_。(3)茶树叶细胞中存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。绿茶制取过程中必须先进行热锅高温炒制以防变色,其原理是_。红茶在加工过程中充分发挥了_的作用,使鲜叶中的化学成
29、分变化较大,茶多酚大量_(填“减少”或“增加”),也产生了茶黄素、茶红素等新成分,香气物质明显增加。答案(1)生物膜(2)温和无色蛋白质强酸使酶失去活性(3)高温使酚氧化酶失活酚氧化酶减少解析(1)在正常情况下,酚氧化酶和底物在细胞质中是分隔开的,酚氧化酶在细胞质中,其氧化底物在液泡中,液泡膜属于生物膜系统。(2)酶的作用条件较温和。由于三氯乙酸属于强酸,在强酸条件下,酚氧化酶失去活性,不能与酚类底物反应,故不会被氧化成褐色物质,颜色为无色;加入蛋白酶后,溶液也不能出现褐色,说明酚氧化酶为蛋白质。试管A、C的自变量为是否添加三氯乙酸,结果是C组无色,因此获得的结论是强酸使酶失去活性。(3)酶在
30、高温下会失去活性,因此绿茶制作过程中先进行热锅高温炒制以防变色,起到防止茶叶变色的作用。红茶在加工过程中,利用酚氧化酶,使茶多酚分解为多种物质。构建知识网络必背答题语句1关于酶全面而准确的表述是:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。2温度、pH与酶活性之间关系的表述是:在最适的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。3过酸、过碱或温度过高使酶永久失活的原因:酶的空间结构遭到破坏。4产生抗体(或激素)与合成酶的细胞的区别是:能产生抗体(或激素等)的细胞一定能合成酶,但能合成酶的细胞不一定能产生抗体(或激素等)。重温高考演练模拟1(2016全国乙,3)若除酶外
31、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答案C解析测定酶活力的影响因素时,在改变被探究因素之前,务必防止酶与底物混合,故只有C选项所述操作顺序正确。2(2013新课标,6)关于酶的叙述,错误的是()A同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D酶既可以作为催
32、化剂,也可以作为另一个反应的底物答案B解析低温只能降低酶的活性,并没有改变酶的空间结构,当温度回到最适温度时,酶的催化效率仍然可以达到最大;而高温、强酸和强碱会破坏酶的空间结构,从而导致酶活性的降低甚至丧失,所以B错误。3(2016莱州一中第一次检测)通过实验研究温度对a、b、c三种酶活性的影响,结果如图。下列说法正确的是()Ac酶的最适温度为36 左右B当温度为任一固定值时,酶的用量都会影响实验结果C该实验中有两个自变量,因变量只有一个D若溶液的pH升高,则曲线b的顶点上移答案C解析图中c酶随着温度的升高活性增加,c酶活性未出现最高点,A错误;当温度过高时,酶变性失活后酶的用量不再继续影响实
33、验结果,B错误;该实验的自变量是温度和酶的种类,因变量是酶的活性,C正确;此题中,溶液的pH升高,酶的活性变化未知,D错误。4(2016全国甲,29)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_
34、(答出两点即可)。答案(1)B(2)加快(3)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(4)蛋白质或RNA高效性、专一性解析(1)曲线图显示:在反应开始的一段时间内,40 时产物浓度增加最快,说明酶的活性最高,而B组控制的温度是40 。(2)A组控制的温度是20 。在时间t1之前,如果A组温度提高10 ,因酶的活性增强,则A组酶催化反应速度会加快。(3)对比分析图示中的3条曲线可推知,在时间t2时,C组的酶在60 条件下已经失活,所以如果在时间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,在t3时,C组产物的总量不变。(4)绝大多数酶是蛋白质,少数酶
35、是RNA。酶具有高效性、专一性,酶的作用条件较温和。1关于酶的性质,下列叙述错误的是()A一旦离开活细胞,酶就失去催化能力B酶的催化效率很高,但受温度和酸碱度的影响C化学反应前后,酶的化学性质和数量保持不变D酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应答案A解析在适宜的条件下,酶离开活细胞也具有催化作用,如动物体内的消化酶。蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA或DNA。2下列有关酶实验的设计思路,正确的是()A利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性D利用胃蛋白酶、蛋清
36、和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响答案C解析加热会使过氧化氢分解,故不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,A错误;淀粉是否被分解可用碘液来检测,但蔗糖和蔗糖的水解产物葡萄糖和果糖都不能和碘液发生颜色反应,故不能用蔗糖和碘液验证酶的专一性,B错误;新鲜的猪肝研磨液含过氧化氢酶,其属于有机催化剂,氯化铁溶液中的铁离子是无机催化剂,二者都可使过氧化氢分解,故可利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性,C正确;胃蛋白酶的最适pH在2左右,在pH为7和11的环境中变性失活,其pH梯度设置不合理,故无法验证pH对酶活性的影响,D错误。3.如图表示在最适温度下
37、,麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系,有关叙述正确的是()Aa点时,麦芽糖酶全部参与催化B如果温度上升5 ,则b点向左下方移动C可用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况D因受酶活性的限制,bc段催化速率不再增加答案B解析a点时,催化速率不是最大,原因是麦芽糖的量不足,部分酶分子尚未参与催化反应,A错误;b点时,麦芽糖酶的催化速率不再增加,限制因素是酶的数量,D项错误;题干信息表明,此关系曲线是描绘酶在最适温度下起作用的结果,若温度上升5 ,反应速率会变慢,b点将向左下方移动,B项正确;麦芽糖酶能催化麦芽糖产生葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖都是还原糖,加入斐林试剂沸水浴加热后都变砖红色,故不能用斐林试剂鉴定麦芽
38、糖的分解情况,C项错误。4在研究溶菌酶的过程中,科研人员得到了多种突变酶,并测得50%的酶发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表。下列有关叙述正确的是()酶半胱氨酸(Cys)的位置和数目二硫键数目Tm/野生型T4溶菌酶Cys51,Cys97无41.9突变酶CCys21,Cys143152.9突变酶FCys3,Cys9,Cys21,Cys142,Cys164365.5注:Cys右上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置。A突变酶F的最适温度为65.5 B突变酶C的热稳定性提高与半胱氨酸的数目有关C突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置无关D溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关答案D解析由题意知
39、,突变酶F的变性温度是65.5 ,A项错误;分析表格中信息可知,突变酶C与野生型T4溶菌酶包含的半胱氨酸数目相同,区别是二硫键数目不同,故突变酶C热稳定性的提高,是通过增加二硫键的数量实现的,B项错误;突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置有关,C项错误;由题意知,改变溶菌酶的构象,酶变性的温度发生改变,即酶的稳定性改变,因此溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关,D项正确。5(2017烟台月考)下图是生物体内常见的一种生理作用图示,下列叙述不正确的是()A的成分有可能是蛋白质B图中显示具有高效性,反应完成后,的性质未发生改变C或的生成速率可以表示酶促反应的速率D如果探究底物浓度对酶促反应
40、速率的影响,的数量就是实验的自变量答案B解析是酶,是底物,底物可能是蛋白质,A项正确;图中显示具有专一性,反应完成后,的性质未发生改变,B项错误;或的生成速率可以表示酶促反应的速率,C项正确;如果探究底物浓度对酶促反应速率的影响,的数量就是实验的自变量,D项正确。6在甲、乙、丙三支试管中加入下列物质并保温一段时间后,有关分析不正确的是()编号甲乙丙步骤12 mL可溶性淀粉溶液2 mL可溶性淀粉溶液2 mL可溶性淀粉溶液步骤21 mL淀粉酶溶液1 mL麦芽糖酶制剂0.5 mL淀粉酶溶液、0.5 mL麦芽糖酶制剂步骤3适宜温度下保温至反应完成A.加入碘液后,溶液变蓝的只有乙试管B加入斐林试剂后水浴
41、加热,溶液呈现砖红色的有甲试管和丙试管C加入双缩脲试剂后,三支试管中的溶液均变蓝色D温度、pH在本实验中均属于无关变量答案C解析甲试管中可进行反应,产物为麦芽糖;乙试管中不能进行反应;丙试管中的最终产物为葡萄糖。反应完成后,淀粉酶、麦芽糖酶制剂仍留在试管中,故加入双缩脲试剂后,三支试管中的溶液均变紫色,而不是蓝色。本实验的自变量为酶的种类,因此温度、pH均属于无关变量。7向装有5 mL体积分数为3%的H2O2溶液的密闭容器中,加入2滴新鲜的肝脏研磨液,每隔一段时间测定容器中O2的浓度,得到如图中曲线a(实线)所示结果。下列相关叙述错误的是()A曲线a表明,随着时间的推移,H2O2分解速率呈现由
42、快转慢直到停止的特点B在t1时,向容器内再加入2滴新鲜肝脏研磨液,可以得到曲线b所示结果C在t1时,向容器内再加入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液,可以得到曲线c所示结果D在t2时,向容器内再加入5 mL体积分数为3%的H2O2溶液,可以得到曲线d所示结果答案C解析在t1时,向容器内再加入新鲜肝脏研磨液,提高了反应速率,但没有改变反应底物的量,最终生成的O2量不变,即O2浓度不变,得到曲线b所示结果;在t1时,向容器内再加入FeCl3溶液,没有改变反应底物的量,O2的最终浓度不变,不可能得到曲线c所示结果;在t2时,向容器内再加入H2O2溶液,增加了反应底物的量,O2的最终浓度增加,得到
43、曲线d所示结果。8(2016河北三市统考)如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是()A当反应温度由T1调到最适温度时,酶活性下降B当反应温度由T1调到最适温度时,酶活性上升C酶活性在T2时比T1时高,故T2时更适合酶的保存D酶活性在T1时比T2时低,表明T1时酶的空间结构破坏更严重答案B解析酶在最适温度时活性最强;温度低于或高于最适温度,酶活性减弱,温度超过一定水平,酶会逐渐变性失活,低温会使酶活性受抑制,但不会使酶失活,因而酶适宜在低温下保存。9啤酒生产时,麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量,因此,制备麦芽的过程中需降低其活性。如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线。下
44、列叙述错误的是()APPO能催化多酚类物质的生化反应B温度及其他条件相同时,pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少C在制备麦芽的过程中应将反应条件控制在温度80 、pH 8.4D高于90 ,若PPO发生热变性,一定温度范围内温度越高变性越快答案C解析PPO为多酚氧化酶,根据酶的专一性,可推知PPO能催化多酚类物质的生化反应。根据图示,在相同温度下,pH为8.4的条件下PPO活性最高,故pH为7.8的环境下酶促反应产物比pH为8.4时的少。由于麦芽中PPO的催化作用会降低啤酒质量,故制备麦芽的过程中,PPO活性越低越好,温度为80 、pH为8.4时PPO的活性较高,啤酒品质会降低。
45、若PPO发生热变性,则在高于90 时,随着温度的升高PPO变性越来越快。10(2017江西师大附中月考)如图曲线b表示在最适温度和pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()A增大pH,重复该实验,A、B点位置都不变BB点后,升高温度,酶活性增加,曲线将呈现c所示变化C酶量增加后,图示反应速率可用曲线a表示D反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素答案D解析题干中提出“曲线b表示在最适温度和pH条件下”,因此如果增大pH,酶的活性会下降,A、B点位置都会下移,故A错误;曲线b是在最适温度条件下测得的,因此B点后,如果升高温度,酶活性将会下降,反应速率下降,故B错误;曲线
46、b在B点时反应速率不再增加,这是受酶的数量的限制,因此如果酶量增加,图示反应速率可用曲线c表示,故C错误;从图中可以看出,在曲线AB段反应速率与反应物浓度成正相关,因此反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素,故D正确。11将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片,放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如图1所示)。以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析回答下列问题:(1)若土豆片为4片时,每隔5分钟收集一次数据,根据数据绘制出曲线图(如图2)。20分钟后,气体量不再增加的原因是_。(2)若土豆片为8片时,和上述实验所得的曲线(实线)相比,实验结果的曲线可能
47、是下列_图中的虚线。如果要获得更多的气体,在不改变溶液体积的条件下,可采取的方法是_,其结果可用_图中的虚线表示。(3)为保证上述实验的科学性,需要控制的其他外界因素有_。答案(1)过氧化氢的量有限(2)c增加过氧化氢浓度a(3)温度(或光照或气压等)解析过氧化氢酶广泛存在于植物的组织中,能将过氧化氢分解为氧和水,可使生物机体免受过氧化氢的毒害作用。过氧化氢酶和其他酶一样,也受底物浓度、温度等因素的影响。4片土豆片和8片土豆片含的酶量差一倍,会影响反应速度,但不会影响生成物的总量。12为探究温度对过氧化氢酶活性的影响,某同学设计了如下实验:试管编号A组B组C组A1A2B1B2C1C2步骤110
48、 mL H2O2溶液10 mL H2O2溶液10 mL H2O2溶液25滴过氧化氢酶溶液5滴过氧化氢酶溶液5滴过氧化氢酶溶液5滴蒸馏水34 水浴34 水浴64 水浴45相同时间内收集各试管生成的气体,测出其体积,并依次记为VA1VC2。(1)请帮助该同学完成上表中有关的实验设计:_;_;_。(2)从变量角度分析,A、B、C三组实验所用的H2O2溶液的浓度属于_。实验中该变量是应保持相同浓度还是应具有一定的浓度梯度?_。(3)实验中设置A2、B2、C2试管的目的是_ _。(4)通过比较_三者间数值的大小,即可分析判断高温和低温对过氧化氢酶活性的影响。答案(1)5滴蒸馏水34 水浴先将A1、A2、
49、B1、B2、C1、C2各试管内需要添加的两种溶液分别置于对应温度下保温3 min,然后混合,并继续保持相应温度(2)无关变量应保持相同浓度(3)H2O2受热易分解,以A2、B2、C2试管进行空白对照,可以排除H2O2受热易分解对实验结果造成的干扰(4)VA1VA2、VB1VB2、VC1VC2解析探究温度对过氧化氢酶活性的影响时,温度为自变量,A、B、C三组间温度应不同;H2O2溶液为无关变量,各组应保持相同且适宜。实验时,应先将底物和酶分开保温在各组对应的温度条件下,然后再混合使之发生反应,并继续保持在相应的温度条件下。即确保反应从始至终均在各组所设置的温度下进行,避免实验误差。由于H2O2受
50、热易分解,故A1、B1、C1三支试管内释放的气体体积VA1、VB1、VC1实际上是三种温度下H2O2受酶催化分解和受热自发分解产生的氧气体积之和,因此还需要设置无酶催化剂的空白对照组,以测出三种温度下H2O2受热自发分解产生的氧气体积VA2、VB2、VC2,相应数据间的差值VA1VA2、VB1VB2、VC1VC2即为相应温度条件下H2O2经酶催化分解产生的氧气的体积。三个空白对照组除了用等量蒸馏水代替过氧化氢酶溶液之外,其余操作和条件应与相应的实验组保持相同,即表中处均为5滴蒸馏水,处依次为40 水浴、34 水浴、64 水浴。13某同学为验证pH对淀粉酶催化淀粉水解速率的影响,制订了下列实验方
51、案。请回答:实验方案:取5支试管,标上A、B、C、D、E。在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入1 mL质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液。然后再向5支试管中分别加入10 mL质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。在A试管中加入2 mL质量分数为2%的盐酸,B试管中加入2 mL质量分数为5%的盐酸,C试管中加入2 mL蒸馏水,D试管中加入2 mL质量分数为2%的氢氧化钠溶液,E试管中加入2 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液,摇匀。实验进行5分钟后测定试管中可溶性淀粉含量。(1)请指出上述实验方案中存在的两处错误,并加以改正。_。(2)某同学对上述实验方案修正后,重新进行了实验,记为实验一。同时还做了如
52、下实验二:将加入5支试管中的淀粉酶溶液的量减半,重复上述实验。在相同时间内,分别测得两次实验中淀粉含量变化并绘制成如图所示的曲线。实验一中的自变量是_,因变量是_。曲线甲是第_次实验的结果。原因是_。曲线甲和乙中,淀粉含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是_;造成a、b两点不同的原因是实验中_。(3)如果本实验是定性研究pH对淀粉酶活性的影响,在实验中可以用_试剂来鉴定_是否存在或颜色反应深浅来确定反应进行的程度。答案(1)实验中的顺序不对,应先进行再进行;没有对温度等无关变量进行控制,步骤应改为将5支试管放在适宜的恒温水浴中,实验进行5分钟后测定试管中可溶性淀粉含量(2)pH可溶性淀粉的变化
53、量二甲与乙所用时间相同,但甲分解的淀粉量较少,说明甲中所含酶的量较少同一种酶的最适pH是一定的酶的用量不同,相同时间内分解的淀粉的量不同(3)斐林还原糖解析(1)在探究温度或pH对酶活性的影响时,应保证酶和底物均处于设定的温度或pH后再混合;实验应在适宜的温度下反应5分钟后,再测定可溶性淀粉含量。(2)实验一中的自变量为pH,因变量为淀粉的变化量;曲线甲是第二次实验的结果,因为反应相同时间后此组淀粉的剩余量多,说明酶少,反应速率慢;同一种酶的最适pH是相同的,不会因酶量的多少而改变;而酶量的不同影响反应速率,影响相同时间后各组淀粉的剩余量。(3)定性实验中可以用斐林试剂检验生成物(还原糖)的多少来确定反应进行的程度。