1、第1讲 降低化学反应活化能的酶2.2.1说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响一、酶的本质及作用1酶的基础知识化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核来源一般来说，活细胞都能产生酶生理功能具有催化作用作用原理降低化学反应的活化能2.酶的作用原理据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图填空。(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段的含义是酶降低的活化能。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点
2、在纵轴上将向上移动。二、酶的作用特性及影响因素基础微点练清1判断正误(1)酶与底物结合后，酶的构象不发生改变()(2020浙江选考，T1A)(2)植物、动物和微生物能产生淀粉酶()(2020浙江选考，T5A)(3)酶能为反应物提供能量()(新人教版必修1 P80“概念检测”T2A)(4)嫩肉粉中起分解作用的酶是纤维素酶()(新人教版必修 1 P85“概念检测”T1)(5)过酸、过碱或者温度过高，都会破坏酶的空间结构，从而使肽键断裂()(6)细胞中各类化学反应之所以能有序进行，与酶在细胞中的分布有关()(7)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸()2(2021年1月新高考8省联考湖北卷)在生
3、物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是()A过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质BDNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成C胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关D淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解解析：选D绝大多数酶的化学本质都是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA。而过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质是蛋白质，A正确。DNA聚合酶能催化磷酸二酯键的形成，从而将游离的脱氧核苷酸连接到正在合成的子链上；DNA连接酶也能催化磷酸二酯键的形成，从而将两个DNA片段连接到一起，B正确。胰蛋白酶属于分泌蛋白，分泌蛋白的合成首先要在核糖体上
4、合成肽链，然后还要经过内质网和高尔基体的加工，形成一定的空间结构，C正确。淀粉酶是生物催化剂，可以降低反应物的活化能来催化淀粉水解；而盐酸不是催化剂，不能降低反应物的活化能，D错误。3下列有关酶的叙述正确的是()是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的在体内转化而来凡是活细胞，一般都能产生酶酶都是蛋白质有的酶不是蛋白质酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生长发育中起调控作用酶只是起催化作用ABC D解析：选C凡是活细胞，一般都能产生酶，错误，正确；酶只能在细胞内合成，错误；酶的本质绝大部分是蛋白质，少数是RNA，错误，正确；酶在代谢中只起催化作用，错误，正确。4人体蛋白质被水解的过程如图所示
5、，下列相关叙述正确的是()A蛋白质的水解只发生在细胞外，如消化道内B该过程中酶分子可发生可逆性形变C该过程为放能反应，释放的能量可用于合成ATPD可用单位时间内分解蛋白质的量代表酶的活性解析：选B蛋白质的水解也会发生在细胞内，A错误；蛋白质的水解反应不释放能量，C错误；单位时间内蛋白质的减少量可以代表酶促反应速率，但不能代表酶活性，D错误。5(新人教版必修1 P80“概念检测”T1)酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是()A酶不能脱离生物体起作用B酶只有释放到细胞外才起作用C所有的酶都是蛋白质D酶是具有催化作用的有机物解析：选D酶
6、可以脱离生物体在体外起作用，也可以在细胞内部起作用。酶大多数是蛋白质，少数是RNA，酶是具有催化作用的有机物。6(新人教版必修1 P78“科学方法”)生物学实验中经常用到对照实验，那么什么是对照实验？提示：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。一、酶的本质和作用试考题查欠缺1(2021黄冈模拟)在蛋白质合成过程中，肽酰转移酶催化核糖体上一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基间形成肽键。该酶对核糖核酸酶敏感，但对蛋白酶不敏感。下列关于肽酰转移酶的叙述错误的是()A肽酰转移酶在核糖体上合成B肽酰转移酶在核糖体中起作用C肽酰转移酶催化氨基酸脱水缩合D
7、肽酰转移酶能降低反应的活化能解析：选A肽酰转移酶对核糖核酸酶敏感，但对蛋白酶不敏感，说明该酶的化学本质是RNA，不是在核糖体上合成的，A错误；肽酰转移酶催化核糖体上一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基间形成肽键，而肽键的合成场所是核糖体，由此可见肽酰转移酶在核糖体中起作用，并能催化氨基酸脱水缩合，B、C正确；酶能降低化学反应的活化能，D正确。2(2018浙江选考)酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是()A酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关B绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示C麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解D将胃蛋白酶加入pH10的溶液中
8、，其空间结构会改变解析：选A酶具有一定的形状，酶的活性部位与底物结合形状发生改变发挥催化作用，作用完成后恢复原状，其形状与底物的结合有关；酶的本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，其催化作用的强弱可以用酶活性来表示；酶具有专一性，麦芽糖酶可以催化麦芽糖水解，不能催化蔗糖水解；酶在过酸或过碱的溶液中会发生变性失活，胃蛋白酶的最适pH为1.8左右，加入pH10的溶液中会使酶变性，空间结构发生改变。3(2021汕头模拟)为验证食虫植物猪笼草的分泌液中含有蛋白酶，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，甲、乙试管中分别加入适量双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，可以达到实验目的的
9、是()A只有实验可以 B只有实验可以C实验、实验都可以 D实验、实验都不可以解析：选A由题意可知，本实验的目的是验证猪笼草分泌液中含有蛋白酶，实验的原理是若猪笼草分泌液中含有蛋白酶，蛋白质会被分解，又由于蛋白酶的本质是蛋白质，蛋白酶也可以与双缩脲试剂反应，因此不能通过双缩脲试剂检测蛋白质是否分解，可以通过蛋白块体积变化来判断蛋白质是否水解，则只有实验可以达到实验目的。强知能补欠缺1从八个角度辨析有关酶的说法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)合成原料氨基酸氨基酸或核糖核苷酸作用场所只在细胞内
10、起催化作用可在细胞内、细胞外、体外发挥作用合成场所在核糖体上合成在核糖体或细胞核中合成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2.酶的作用机理酶作用的实质是降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，两者的比较如图所示。图中各字母代表的含义：a、b、c分别代表无催化剂、使用无机催化剂、使用酶催化的化学反应过程，E1、E2、E3分别代表进行相应化学反应所需的活化能，E代表使用酶后降低的活化能。3比较法助记酶与动物激素的“一同三不同”相同：都具有微
11、量、高效的特点，也具有一定特异性不同产生部位几乎所有活细胞都产生酶；而只有内分泌细胞才能产生激素化学本质酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；激素的化学本质则为蛋白质、脂质、氨基酸衍生物等作用机制酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质不变；激素作为信号分子在发挥完作用后被灭活4联想法记忆具有“专一性(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)载体蛋白：某些物质通过细胞膜时需要载体蛋白协助，不同物质所需载体不同，载体蛋白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
12、，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：抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。练题点全过关1核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述错误的是()A核酶的基本单位是核糖核苷酸B核酶能降低反应所需的活化能C核酶与脂肪酶的元素组成相同D核酶同样具有专一性和高效性解析：选C核酶的本质是RNA，脂肪酶的本质是蛋白质，二者的组成元素不同。2下列关于激素、抗体、酶和神经递质的叙述，正确的是()A激素和抗体都具有特异性，只能作用于特定的靶细胞B激素和酶都具有高效性，
13、能产生酶的细胞一定能产生激素C激素弥散在全身的体液中，一经靶细胞接受即被灭活D乙酰胆碱与特定分子结合后可在神经元之间传递信息解析：选D激素和抗体都具有特异性，激素只能作用于特定的靶细胞或靶器官，但抗体只能与相应的抗原结合，A错误；激素是由内分泌器官(或细胞)分泌的，酶是由活细胞产生的，激素和酶都具有高效性，能产生激素的细胞一定能产生酶，但能产生酶的细胞不一定能产生激素，B错误；内分泌腺分泌的激素弥散到体液(细胞外液)中，随血液流到全身，经靶细胞接受并发挥作用后才被灭活，C错误；乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，与突触后膜上特异性受体结合后可在神经元之间传递信息，D正确。3(2021年1月新高考8省
14、联考重庆卷)下列关于酶的叙述，正确的是()A细胞衰老过程中所有酶的活性降低B胰蛋白酶能彻底水解蛋白质C赤霉素能诱导淀粉酶产生D过氧化氢酶能升高过氧化氢的活化能解析：选C细胞衰老过程中，多种酶的活性降低，但与细胞衰老有关的酶的活性升高，A错误；胰蛋白酶可将蛋白质水解成多肽，但蛋白质彻底水解需要肽酶，B错误；赤霉素能诱导淀粉酶产生，使种子无需萌发即可产生淀粉酶，C正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，D错误。4如图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，则下列叙述正确的是()A此反应为放能反应B曲线表示有酶参与CE2为反应前后能量的变化D酶参与反应时，所降低的活化能为E4解析：选D曲线
15、是有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为E4，反应前后能量的变化应为E3，反应产物的能量值比反应物的高，所以此反应为吸能反应。二、酶的三大特性及影响因素试考题查欠缺1(2019浙江选考)为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：步骤基本过程试管A试管B1加入2%过氧化氢溶液3 mL3 mL2加入马铃薯匀浆少许3加入二氧化锰少许4检测据此分析，下列叙述错误的是()A实验的可变因素是催化剂的种类B可用产生气泡的速率作检测指标C该实验能说明酶的作用具有高效性D不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验解析：选D比较试管A和试管B中加入的物质，可知本实验的自变量是催化剂的种类，A正确；二氧化锰和马
16、铃薯匀浆都可催化过氧化氢分解产生氧气，因此可以用产生气泡的速率作检测指标，B正确；马铃薯匀浆中含有过氧化氢酶，二氧化锰属于无机催化剂，通过比较二者催化过氧化氢分解的情况，可以证明酶具有高效性，C正确；鸡肝匀浆中也含有过氧化氢酶，所以可以用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验，D错误。2(2020北京高考)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH7.0，20 条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果，与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了()A悬液中酶的浓度BH2O2溶液的浓度C反应体系的温度 D反应
17、体系的pH解析：选BH2O2可在过氧化氢酶的催化作用下生成水和O2。由图可知，第2组比第1组生成的O2的总量多，仅增加悬液中酶的浓度能够提高酶促反应速率，不能提高生成O2的总量，A错误；提高H2O2溶液的浓度，生成O2的总量会增加，B正确；提高反应体系的温度和pH，不能提高生成O2的总量，C、D错误。3(2021鄂州模拟)不同的变量设置可用于验证酶的不同特性，相关实验记录如下表所示。试管123456斐林试剂1%淀粉溶液2%H2O2溶液少许MnO2新鲜唾液少许鸡肝匀浆实验结果注：“”表示添加，“”表示不添加。下列相关特性验证实验对应的组合选择或变量设置，错误的是()A酶的催化性：1、2号对照B酶
18、的专一性：1、2、3号对照C酶的高效性：4、5、6号对照D温度影响酶活性：5号逐渐变温前后对照解析：选D1号不加酶，2号加淀粉酶，1、2号对照可得出酶具有催化性，1号不加酶，2号加淀粉酶，3号加鸡肝匀浆(含H2O2酶)，1、2、3号对照可得出酶具有专一性；4号不加催化剂，5号加鸡肝匀浆(含H2O2酶)，6号加无机催化剂，4、5、6号对照可得出酶具有高效性；验证温度影响酶活性的实验应设置不同温度作为变量形成对照，5号逐渐变温前后对照不能达到实验目的。强知能补欠缺1用曲线模型表示酶的三大特性(1)图1中酶对应曲线A，无机催化剂对应曲线B，未加催化剂对应曲线C，由此说明，与无机催化剂相比，酶的催化作
19、用具有高效性。(2)图2中加入酶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，而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶的催化作用具有专一性。(3)图3中b点表示最适温度，e点表示最适pH。温度在a点时，酶的活性较低，但不会失活；温度大于或等于c点，酶会失活。pHd点、pHf点，酶会失活。由图3可知，酶的作用条件较温和，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。2用曲线模型表示影响酶促反应的因素(1)底物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系(图1、2)图1：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，受酶数量和酶活性
20、限制，酶促反应速率不再增加。图2：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呈正相关。(2)温度和pH与酶促反应速率的关系(图3)图3：温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度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。图3：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度；反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH。(3)反应时间与酶促反应的关系(图4、5、6)图4、5、6的时间t0、t1和t2是一致的。随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因积累而增多。t0t1段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速率较快。t
21、1t2段，因反应物含量较少，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速率较慢。t2时，反应物被消耗干净，生成物也不再增加，此时反应速率为0。练题点全过关1如图是验证“酶的催化效率”活动的示意图。甲、乙两试管中发生的现象可用于证明酶具有()A高效性B专一性C多样性 D易变性解析：选A二氧化锰属于无机催化剂，它和肝脏研磨液中过氧化氢酶相比，后者催化产生较多的气泡，并且气泡产生速率较快，可用于验证酶具有高效性。2某兴趣小组探究乙醇的浓度和铁离子对纤维素酶活性的影响时进行了相关实验，结果如图所示，下列相关叙述正确的是()A该实验的自变量是乙醇浓度，有无铁离子是无关变量B铁离子可使纤维素酶催化纤维素
22、水解时的活化能升高C乙醇和铁离子对纤维素酶活化的抑制有相互促进作用D若要验证该酶的专一性，则实验的自变量是底物种类解析：选D根据该实验的目的可知，该实验的自变量是乙醇的浓度和有无铁离子，A错误；乙醇浓度为零时， 有铁离子组酶的活性较高，说明铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能降低，B错误；从图中信息可知，随着乙醇浓度的增大，纤维素酶的活性逐渐降低，可见乙醇对纤维素酶的活性有抑制作用，铁离子对纤维素酶的活性有促进作用，C错误；验证特定酶的专一性，实验的自变量是底物的种类，D正确。3(2021年1月新高考8省联考湖北卷)甲同学从某哺乳动物的胃液中分离到了一种酶。为探讨该酶的最适pH，设计了如
23、下实验方案，其中最合理的是()方案pH范围温度酶活性测定最适pHA1625 每间隔一个pH梯度进行酶活性测定以pH对酶活性作图，酶活性最高时对应的pH为最适pHB11425 C1637 D11437 解析：选C哺乳动物的胃中存在胃酸，胃液呈酸性，故选取的pH范围应该是16。哺乳动物的体温一般和人类的体温差不多，作为本实验中的无关变量，应选择较适宜的温度37 。4用某种酶进行有关实验的结果如图所示，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是酶的激活剂解析：选C图1显示温度对酶活性的影响，从图中
24、能得到的结论是该酶的最适催化温度为30 左右，A正确；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，B正确；图4说明酶具有专一性，C错误；图3能说明Cl是酶的激活剂、Cu2是酶的抑制剂，D正确。一、科学探究巧用三种方法破解酶实验难题1鉴定酶的本质试剂检测法2验证酶的高效性和专一性对比法(1)验证酶的高效性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率很快；或反应用时短反应速率缓慢；或反应用时长结论酶具有高效性操作示例(2)验证酶的专一性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底物相同(等量)与酶
25、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操作示例3探究酶的最适温度或pH梯度法设计方案组别编号12n实验材料等量的同种底物和酶温度(或pH)t1(或a1)t2(或a2)tn(或an)衡量指标相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余量的多少实验结论生成物量最多的一组，或底物剩余量最少的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)操作示例(1)探究酶的最适温度(2)探究酶的最适pHO2的产生速率特别提醒酶活性实验探究中的“三宜”“四不宜”(1)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测
26、底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。(2)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，而该实验中需严格控制温度。(3)在探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。(4)在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶接触
27、。 素养训练角度一考查实验材料和实验试剂的选取1为了探究温度、pH 对酶活性的影响，下列实验设计最合理的是()实验编号探究课题选用材料与试剂A温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液B温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液CpH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液DpH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂解析：选B过氧化氢受热易分解，不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，实验A不合理；蔗糖酶不能催化淀粉水解，故实验C不合理；斐林试剂呈碱性，能与酸性物质发生反应，不适合用于探究pH对酶活性的影响，故实验D不合理。角度二考查实验操作过
28、程及评价2(2016全国卷)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解析：选C在测定酶活力的实验中，需要保证pH和温度均相同且适宜，故缓冲液应在加入底物和酶之前加入，只有C项符合要求。3某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适
29、宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。将5支试管放入70 恒温水浴中，保温时间相同且合适。取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。(1)_。(2)_。解析：(1)酶的活性受温度的影响，本题探究的是pH对酶活性的影响，因此，温度应为无关变量，必须适宜，而70 恒温水浴的温度过高，会导致5组试管中的酶因高温而失活，最终不同
30、pH下的实验结果一样。(2)本题选择的是斐林试剂，通过检测产物的生成量来确定酶的活性高低，斐林试剂鉴定还原糖必须要加热，如果不加热，则任何一组都不会出现砖红色沉淀。答案：(1)中70 应改为37 。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色二、科学探究实验变量的分析与实验设计一、实验变量分析实验过程中可以变化的因素称为变量。在生物实验设计中对“变量”的确立、操纵成为实验设计成功与否的关键。1变量类型2(单一)变量控制原则无论一个实验有几个自变量，都应确定一个自变量对应观测一个因变量，这就是单一
31、变量原则，它是处理实验中复杂关系的准则之一。单因子变量原则要求在实验组和对照组的实验中都只能有一个变量，这样得出的实验结果与单一变量之间就能形成一一对应关系，便于观察实验结果，以及便于分析实验结果的成因。3无关变量要一致(等量原则)在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同的实验组中无关变量应完全相同，这样就可排除无关变量对实验的干扰，排除实验偶然性，提高实验的准确率。二、实验设计策略1程序2步骤书写3实验结果处理：将实验的结果用文字、曲线图、柱形图、表格等形式予以表达。素养训练1(2021广州四校联考)下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是()A验证酶的专一性时，自变量一定是酶的种类B
32、验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度C探究温度对酶活性影响时，自变量是温度D探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组解析：选C验证酶的专一性时，自变量可以是酶的种类，也可以是底物的种类，A错误；验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，B错误；探究温度对酶活性影响时，自变量是温度，C正确；探究酶催化最适pH时，过酸、过碱会使酶变性，使结果不精确，应设置酸性、中性、碱性多组不同pH的实验组，使实验尽可能精确，D错误。2下列有关实验设计的叙述，正确的是()A实验材料的数量、温度和时间都可能是实验的变量B各种实验都必须单独设置对照组，确保单一变量C数据测量时只要认真准确记录，无需多次测量求
33、平均值D探究实验中，实验结果总是与提出的假设一致解析：选A变量即实验过程中可以变化的因素，实验材料的数量、温度和时间都可能是实验的变量，A正确；探究实验一般都需要设置对照组，但也可能均为实验组，各组之间形成相互对照，B错误；进行数据测量时，为了减少误差，需多次测量求平均值，C错误；探究实验中，可能出现实验的结果与假设矛盾，可能是假设不正确，那么就需要进一步查找资料，重新作出假设，也可能是实验过程中的某一环节出了问题，那么就需要重新进行实验，D错误。3酶抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进行分析并绘图
34、，请回答下列问题：(1)该实验的自变量是_，实验中对无关变量应进行控制，该实验的无关变量有_(至少答出两项)。(2)据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂_(填类型)的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析，推测抑制剂降低酶促反应速率的原理是_。(3)某同学认为该实验小组的实验过程应是：a将某消化酶溶液等分为三组，将每组等分为若干份；b在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；c在中加入一定量的蒸馏水，中加入等量的抑制剂，中加入等量的抑制剂；d定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。你认为该实验操作是否正确？_。如果不正确，请进行改正，_。解析：(1)由图可
35、知，该实验的自变量有两个，分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。(2)由图可知，随着底物浓度的升高，曲线的酶促反应速率逐渐与曲线无抑制剂时相同，即抑制剂的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性，酶能降低化学反应所需的活化能。(3)该实验操作不正确，若对酶处理前先将酶与底物混合，则酶会与底物发生反应，故应先对酶进行不同的处理，然后再将处理后的酶与底物混合。答案：(1)抑制剂种类和底物浓度温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等(2)在抑制剂的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化学反应活化能的能力下降(合理即可)(3)不正确步骤c应与步骤b互换，即先对酶溶液进行处理再加入底物(合理即可)
