1、第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶第2课时 酶的特性基础巩固1.下列关于酶及其特性的叙述,错误的是()A.都是蛋白质 B.具有高效性C.具有专一性 D.作用条件较温和答案:A2.下面是以过氧化氢为实验材料,根据有关实验结果绘制的曲线图。其中能说明酶具有高效性的是() AB CD解析:B、C两项分别说明酶需要适宜的温度和pH;D项中曲线描述错误,催化剂不改变达到平衡时的浓度;A项中加入过氧化氢酶后,达到平衡点所需的时间明显缩短,说明酶具有高效性。答案:A3.下图表示胃蛋白酶的活性与温度、pH之间的关系,下列叙述错误的是 ()A.温度和pH都会影响胃蛋白酶的活性B.胃蛋白酶的最
2、适温度是37 C.胃蛋白酶的最适pH一定是2.0D.温度为0 时酶的空间结构保持稳定解析:由题图可知,当pH一定温度不同时,胃蛋白酶的活性不同,当温度一定pH不同时,胃蛋白酶的活性也不同,说明胃蛋白酶的活性受温度和pH的影响,A项正确;据题图可推断胃蛋白酶的最适温度为37 ,B项正确;由题图知,胃蛋白酶的最适pH为2.0左右,C项错误;温度为0 时酶的活性降低,但是空间结构没有被破坏,仍然保持相对稳定,D项正确。答案:C4.下列关于酶的特性的探究实验,叙述错误的是()A.一种酶只能催化一种化合物的反应B.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择等量的无机催化剂作为对照C.若探究酶的催化性,可选择等量的
3、蒸馏水作为对照D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,不能用碘液对实验结果进行检测答案:A5.下图所示是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果,请分析回答下列有关问题。 甲 乙 丙(1)图甲、乙、丙所代表的实验中,自变量依次为 、 、 。(2)根据图甲可以得出的实验结论是 。(3)图乙中BC段产生的原因最可能是 。(4)根据你的理解,图丙曲线纵坐标最可能代表 。答案: (1)催化剂种类H2O2浓度温度 (2)酶具有高效性 (3)过氧化氢酶的数量(浓度)有限 (4)溶液中H2O2的剩余量 拓展提高6.据报道,科学家发现了一种可以分解鸡毛的角蛋白酶,有可能被用来“消化”导致疯牛病和
4、人类克雅氏症的毒蛋白。经实验表明,角蛋白酶确实能够破坏毒蛋白,使其丧失传染能力。由此可知,该毒蛋白有着与鸡毛中的角蛋白相似的()A.氨基酸的数量 B.空间结构C.氨基酸的种类 D.氨基酸的排列顺序解析:蛋白质的空间结构决定了其功能,相似的空间结构可能会有相似的功能。角蛋白酶可以分解鸡毛中的角蛋白和导致疯牛病和人类克雅氏症的毒蛋白,由此可以推出毒蛋白有着与鸡毛中的角蛋白相似的空间结构。答案:B7.下图甲表示温度对淀粉酶活性的影响,乙表示将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中错误的是()A.图甲中T0表示淀粉酶的最适温度B.图甲中Ta和Tb对酶活性的影响有区别
5、C.图乙中温度超过Tb时,酶的活性达到最大D.图乙中A点可能对应图甲中的温度为T0解析:在图乙中因变量是产物的积累量,反应速率最快时对应酶的最适温度,即A点可能对应图甲中的温度为T0,C项错误。答案:C8.下图表示在最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列有关说法正确的是()A.若在A点时升高反应温度,则反应速率加快B.若在B点时提高酶的浓度,则反应速率不变C.若在A点时提高反应物浓度,则反应速率加快D.若在C点时提高反应物浓度,则产物不再增加解析:在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低,因此在A点时升高反应温度,反应速率会降低,A项错误;在B点时提
6、高酶的浓度,反应速率会加快,B项错误;在A点时提高反应物浓度,反应速率将加快,C项正确;在C点时提高反应物浓度,反应速率不再加快,但产物的量将增加,D项错误。答案:C9.物质甲作为抑制剂能与蔗糖酶结合或分离,从而改变蔗糖酶的活性。在适宜温度和pH等条件下,某同学将蔗糖酶和物质甲的混合液均分为若干份,分别加入不同浓度的等量蔗糖溶液中,检测发现,蔗糖的水解速率随蔗糖溶液浓度的升高而增大。下列分析与该实验相符的是()A.物质甲与蔗糖酶的结合使酶降低活化能的能力增强B.物质甲与蔗糖酶的结合能改变酶的高效性和专一性C.蔗糖溶液浓度的升高能导致物质甲与蔗糖酶的分离D.反应体系中没有甲时,蔗糖溶液的浓度会改
7、变酶活性解析:根据题意可知,物质甲属于抑制剂,即物质甲与蔗糖酶的结合使酶降低活化能的能力降低,导致酶活性降低,A项错误;物质甲与蔗糖酶的结合能降低酶活性,从而改变酶的高效性,但不改变专一性,B项错误;蔗糖溶液浓度的升高能导致物质甲与蔗糖酶的分离,从而使酶活性升高,蔗糖的水解速率增大,C项正确;反应体系中没有甲时,蔗糖溶液的浓度不会改变酶活性,只是改变酶促反应速率,D项错误。答案:C 挑战创新10.加酶洗衣粉受到人们的普遍欢迎,是因为其中添加了多种酶制剂,不仅可以有效地清除衣物上的污渍,而且酶制剂及其分解产物容易被微生物分解,减少了对环境的污染。(1)使用洗衣机洗涤等量衣物时,水量相同,使用的加
8、酶洗衣粉量不同,则洗净衣物所用的时间不同,这说明会影响酶催化反应的速率。(2)洗涤沾有重度污渍的衣物时,需要搅拌衣物,目的是;在冬季需要使用温水洗涤衣物,其中的道理是。(3)加酶洗衣粉适用于棉、麻、化纤及混纺等衣物,不能用于洗涤丝质或毛料衣物,为什么?(4)加酶洗衣粉只是生活用“酶”的一个常见实例,尝试列举生产生活中其他应用“酶”的实例。答案:(1)酶的浓度(2)加快酶的溶解,使其与衣物有效接触温度影响酶的活性,冬季用温水可增强酶的活性 (3)丝质或毛料衣物的成分主要为蛋白质,加酶洗衣粉中的蛋白酶会损坏丝质或毛料衣物。 (4)榨果汁时加入果胶酶,可使果汁变得澄清。(其他答案合理即可)探究实践课
9、:影响酶活性的条件一、实验目的1.探究温度对酶活性的影响。2.探究pH对酶活性的影响。二、实验原理1.酶活性。(1)概念:酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。(2)表示方法:一定条件下酶所催化某一化学反应的速率。2.温度对酶活性的影响。(1)反应原理。 温度影响淀粉麦芽糖(2)鉴定原理:滴加碘液,根据淀粉遇碘变蓝来判断酶的活性。3.pH对酶活性的影响。(1)反应原理。pH 影响2H2O22H2O+O2(2)鉴定原理:可用点燃的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。三、探究过程背景1:在初中做消化酶实验时,需要控制温度等实验条件。背景2:不同消化液的pH不同,唾液的pH为6.27.4,胃液的p
10、H为0.91.5,小肠液的pH为7.6。背景3:唾液淀粉酶会随唾液流入胃,胃蛋白酶会随食糜进入小肠。1.提出问题。针对上述生活现象,你能提出哪些有价值的问题?温度(或pH)对酶活性有影响吗?2.作出假设。温度(或pH)对酶活性有影响。3.设计实验。(1)探究温度对酶活性的影响。实验步骤操作方法试管1号2号3号1加入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液2 mL2放置在不同温度环境下 5 min60 热水中100 沸水中冰块中3加入新配制的质量分数为2%的淀粉酶溶液1 mL4反应时间5 min5滴入碘液2滴6观察现象不变蓝变蓝变蓝(2)探究pH对酶活性的影响。实验步骤操作方法试管1号2号3号1加入体积分
11、数为3%的过氧化氢溶液2 mL2调pH加入1 mL蒸馏水加入1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸加入1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液3加入新鲜的质量分数为20%的肝研磨液2滴437 水浴5 min5检验气泡产生量多 很少很少放入带火星的木条复燃不能复燃不能复燃4.进行实验。按上述实验方案操作,仔细观察,认真记录。5.分析结果,得出结论。若实验结果与预期相吻合,则假设正确,否则假设不正确。6.表达和交流。将本小组探究的问题、过程、结果和结论与其他小组交流,听取他们的质疑并进行解释。如有必要,对本小组的实验方案进行修改。交流时应当注意具体情况具体分析,如不同酶的
12、最适条件可能是不一样的。7.进一步探究。(1)建议进行定量实验,用出现同一结果所需的时间来表示酶的活性,并根据实验数据绘制不同条件下酶活性的曲线图。(2)探讨其他影响酶活性的因素。实验思考1.本实验思考。(1)实验(1)和(2)中能否将步骤2和步骤3颠倒?为什么?提示:不能。若将步骤2和步骤3颠倒,则在达到实验条件前,酶促反应可能已结束。(2)探究温度和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:温度和淀粉酶的活性;pH和过氧化氢酶的活性。(3)在探究温度对酶活性的影响实验结束后,若降低2号试管的温度,则淀粉还能分解吗?提示:不能,因为在100 高温条件下,淀粉酶已失活,温度降低后
13、,活性也不能恢复。(4)探究温度对酶活性的影响,可否使用斐林试剂作为检测试剂?可否使用过氧化氢酶和过氧化氢溶液作为实验材料?为什么?提示:二者皆不能。因为用斐林试剂进行检测时,需要加热。温度不仅影响过氧化氢酶的活性,而且可直接影响过氧化氢的分解。(5)能否用淀粉和淀粉酶作为探究pH对酶活性影响的实验材料?为什么?提示:不能。因为淀粉在酸性条件下会发生水解。2.延伸思考。若要通过实验进一步探究淀粉酶的最适温度,过氧化氢酶的最适pH,实验设计的基本思路是什么?提示:要通过实验进一步探究淀粉酶的最适温度,则可以设计一系列温度梯度进行实验,观察在哪个温度条件下,酶促反应速率最快,则该温度即为淀粉酶的最
14、适温度。同样道理,要通过实验进一步探究过氧化氢酶的最适pH,应设计一系列pH梯度进行实验,通过实验,找到酶促反应速率最大时的pH,即为过氧化氢酶的最适pH。1.梯度法探究酶的最适温度或最适pH。(1)实验设计思路。底物T1温度(或pH1)下+酶T1温度(或pH1)下 底物的分解量底物T2温度(或pH2)下+酶 （或剩余量）或T2温度(或pH2)下 产物的生成量底物Tn温度(或pHn)下+酶Tn温度(或pHn)下(2)实验设计程序。2.实验注意事项。(1)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测底物被分解的试剂宜选用碘液,不宜选用斐林试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,会改变自变量。(2)在探
15、究酶的适宜温度的实验中,不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料,因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解,加热的条件下分解会加快,从而影响实验结果。实战演练1.为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计合理的是()实验编号探究内容选用材料与试剂温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的鸡肝匀浆温度对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液pH对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的鸡肝匀浆A.实验B.实验 C.实验 D.实验解析:过氧化氢受热会加快分解,不宜用于探究温度对酶活性的影响,A项错误;斐林试剂鉴定还原糖
16、需要水浴加热,不宜用于探究温度对酶活性的影响,而且蔗糖酶不能催化淀粉水解,B项错误;pH不仅影响酶的活性,也会影响可溶性淀粉的水解,不宜用淀粉和淀粉酶探究pH对酶活性的影响,C项错误;新鲜的鸡肝匀浆含有过氧化氢酶,可以催化过氧化氢水解,而该酶的活性受pH影响,D项正确。答案:D2.在探究影响酶活性的条件的实验中,探究不同的温度对酶活性的影响时,温度和pH分别属于()A.自变量和因变量 B.因变量和无关变量C.自变量和无关变量 D.自变量和对照变量答案:C3.小张查阅资料得知,-淀粉酶的最适温度约为55 。下表所示是他为此进行的验证实验,但因各组结果相同而不能达到实验目的。下列改进措施中可行的是
17、()试管实验温度/质量分数为3%的淀粉溶液/mL质量分数为2%的-淀粉酶溶液/mL反应1 min后碘液检测结果15021溶液呈棕黄色25521溶液呈棕黄色36021溶液呈棕黄色A.将实验温度改为0 、55 、100 B.将淀粉溶液体积改为1 mLC.将-淀粉酶溶液质量分数改为1%D.将碘液改为斐林试剂解析:不同温度下三组实验中溶液均为棕黄色,说明淀粉均被完全水解,可能淀粉量过少或反应速度过快,可增加淀粉溶液的量,或把-淀粉酶溶液的质量分数降低,改为1%,以便验证-淀粉酶的最适温度。该实验不宜选用斐林试剂检测。答案:C4.几名同学在探索pH对过氧化氢酶活性的影响时,设计的实验方案如下,其中操作顺
18、序最合理的是()在3支试管中各加入过氧化氢溶液2 mL在3支试管中各加入新鲜的肝研磨液2滴置于适宜温度下保温5 min分别置于100 、60 、0 环境中保温5 min观察气泡的产生量将试管中溶液的pH分别调到3、7、11,保持5 minA. B.C. D.答案:C5.为研究酶的特性,某同学进行了相关实验,基本过程如下表所示。据此分析,下列叙述错误的是()步骤基本过程试管A试管B1加入质量分数为2%的过氧化氢溶液3mL3mL2加入马铃薯匀浆少许3加入二氧化锰少许4检测A.实验的自变量是催化剂的种类B.可将产生气泡的速率作为检测指标C.该实验能说明酶具有高效性D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行
19、实验答案:D6.下图是某实验小组利用A酶和B酶进行实验后绘制的曲线图。下列相关叙述正确的是()A.该实验的自变量是温度,因变量是酶活性B.若要探究pH对酶活性的影响,应将温度控制在50 左右C.在探究温度对酶活性的影响时,应将pH控制在中性D.80 时A酶的空间结构完整,B酶的空间结构被破坏解析:该实验的自变量是温度和酶的种类,因变量是酶活性,A项错误;若要探究pH对酶活性的影响,温度是无关变量,应控制在最适温度,即50 左右,B项正确;在探究温度对酶活性的影响时,应将pH控制在最适pH,最适pH不一定为中性,C项错误;80 时A酶的空间结构大多被破坏,B酶的空间结构完全被破坏,D项错误。答案
20、:B7.某同学将马铃薯(含过氧化氢酶)磨碎,用过滤得到的提取液进行了3次实验。实验:将每支试管控制在30 条件下,按下表内容操作。试管编号ABCD设定pH3579振荡后加入马铃薯提取液/mL1111加入过氧化氢溶液/mL2222结果每支试管都产生气体。请回答下列问题。(1)请为此实验拟定1个题目:_。(2)该实验的自变量是,因变量的检测指标是。(3)实验均在30 条件下进行的可能原因有 ; 。实验:将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半,重复实验,分别测定实验、中过氧化氢在相同时间内的剩余量,绘制成如下图所示的曲线。请分析回答下列问题。(1)曲线b是实验(填“”或“”)的结果。(2)曲线a和b中,过氧化氢含量的最低点对应横坐标同一位置的原因是_。答案:实验:(1)探究pH对酶(过氧化氢酶)活性的影响 (2)pH气泡的产生情况(或过氧化氢的剩余量) (3)30 时过氧化氢酶的活性比较高排除温度(无关变量)变化对实验结果的影响实验:(1)(2)同一种酶的最适pH是一定的