2022-2023学年苏教版2019高中生物必修1 第三章 第一节 第2课时 影响酶促反应速率的因素（学案+课时对点练 word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年苏教版2019高中生物必修1 第三章 第一节 第2课时 影响酶促反应速率的因素（学案+课时对点练 word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 992.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-07-23 23:05:46 | ||
图片预览
文档简介
第2课时 影响酶促反应速率的因素
[学习目标] 1.归纳影响酶促反应速率的因素。2.设计实验探究pH和温度变化对酶活性的影响。
1．酶活性
(1)酶活性是指酶催化生化反应的能力，酶催化作用的效率可以通过酶催化生化反应的速率来衡量。
(2)酶活性不仅与反应体系中的酶浓度和底物浓度等有密切关系，还受多种环境因素如温度、pH等的影响。
2．探究pH对酶活性的影响
(1)实验操作
①将若干同样大小(如1 cm2)的滤纸片浸入酵母菌液，取出后晾干，滤纸片上附着过氧化氢酶。
②在四只烧杯中盛入体积分数为2%，pH分别为5、7、9、11的H2O2溶液(温度相同)，将滤纸片分别放入烧杯中。滤纸片接触液面后会下沉，直至烧杯底部。
③及时记录滤纸片从液面下沉到浮出液面所用的时间(t)。以1/t为纵坐标(代表酶促反应速率)、pH为横坐标，绘制曲线图。
(2)实验结果的曲线图
3．pH对酶活性的影响
(1)酶活性会受到pH的影响，适宜pH一般在6～8之间。
(2)酶活性最大时的pH称为酶的最适pH。
(3)在过酸或过碱条件下，酶活性一般会明显降低，甚至会变性失活。
4．温度对酶活性的影响
(1)在一定的温度范围内，酶活性随着温度的升高而上升，超过一定温度后，酶活性反而下降。
(2)在一定条件下，酶活性最高时的温度称为酶的最适温度。
(3)不同生物体内酶的最适温度有所不同。如：动物体内酶的最适温度一般为 35～40 ℃，植物体内酶的最适温度一般为45～50 ℃。
(4)适当升高温度，能加快生化反应速率，但温度过高会使酶变性失活，从而降低生化反应速率。适当降低温度，可以抑制酶活性，降低生化反应速率，但一般不会使酶失活。
判断正误
(1)在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将逐渐增强( )
(2)酶具有专一性、高效性，且受温度和pH的影响( )
(3)探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行( )
(4)高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质相同( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
一、探究温度对酶活性的影响
分析以下实验，回答相关问题：
取六支试管编号 A A′ B B′ C C′
分别加入1 mL 淀粉 唾液淀粉酶 淀粉 唾液淀粉酶 淀粉 唾液淀粉酶
分别保温5 min 0 ℃ 37 ℃ 100 ℃
将两试管混合摇匀 A′加入A中 B′加入B中 C′加入C中
分别保温5 min 0 ℃ 37 ℃ 100 ℃
取出冷却滴加碘液 1滴 1滴 1滴
实验结果 变蓝 不变蓝 变蓝
(1)为什么要先将底物控制到预设温度，再混合反应？
提示 酶具有高效性，若酶和底物没有在对应温度混合，一经混合就已发生反应，降低了实验的说服力。
(2)分析实验结果，你有什么结论？
提示 B试管中的淀粉被完全水解了，A、C号试管中的淀粉没有被水解，说明酶活性受温度的影响。酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度偏高或偏低，都会影响酶活性。
(3)能否在反应后加入新配制的斐林试剂观察是否有砖红色沉淀生成，来判断试管中的淀粉是否被水解了？
提示 不能。因为这个实验要严格控制温度，而斐林试剂的反应需要水浴加热。
(4)能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验？
提示 不能。在不同温度下过氧化氢本身就存在分解速率的差异，会干扰实验结果。
(5)如何进一步探究淀粉酶的最适温度？
提示 缩小温度梯度，重复进行上述实验。
二、分析酶活性受温度和pH影响的曲线
分析以下图示，回答相关问题：
(1)分析图1和图2，描述温度和pH是如何影响酶活性的？
提示 在最适温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
(2)为什么酶制剂适宜在低温下保存？
提示 温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在低温下，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。
(3)胃蛋白酶进入小肠还能不能发挥催化作用，为什么？
提示 不能，因为胃液的pH为2.0，小肠液的pH为7.8左右，胃蛋白酶进入小肠会失活。
1．探究影响酶活性的因素，总的设计思路和设计方案
(1)探究酶的最适温度
①设计思路
②设计方案
(2)探究酶的最适pH
①设计思路
②设计方案
2．探究影响酶活性的因素实验中的注意事项
(1)在探究酶的最适温度的实验中，材料不能用H2O2溶液，因为H2O2本身的分解受温度影响，温度越高，分解越快。
(2)在探究酶的最适温度或pH的实验中，不能把酶与反应物混合后再控制相应的条件。应先将酶、反应物分别置于对应的温度或pH条件下，然后再混合。
(3)在探究pH对酶活性的影响实验中，计时不是记录滤纸片从烧杯底部到浮出液面所用的时间，而是记录从液面下沉到浮出液面所用的时间，原因是滤纸片接触H2O2溶液即开始催化H2O2水解。
1．(2022·江苏东海高一期中)甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错误的是( )
A．甲、乙两图中B点对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH
B．甲、乙两图中A点对应的温度或pH对酶活性的影响不相同
C．甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同
D．保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH
答案 D
解析 低温条件下，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，酶制品最好在低温条件下保存，D错误。
2．(2022·江苏海安高一期末)南酸枣内含有多酚氧化酶，因能氧化多酚类物质极易发生褐变，很大程度上影响了其品质，科研人员用南酸枣粗酶液和邻苯二酚(多酚类物质)探究温度对多酚氧化酶活性的影响。实验步骤如下：
①制备南酸枣粗酶液：取适量南酸枣肉，加入100 mL pH＝7的磷酸盐缓冲液，混合搅拌，置于冷冻离心机中离心，取上清液，4 ℃保存备用。
②取16支试管，分为A、B、C、D、E、F、G、H八组，每组两支试管，其中一支试管加入0.5 mL邻苯二酚和磷酸盐缓冲液，另一支试管加入0.5 mL的南酸枣粗酶液。
③将八组试管分别置于不同温度水浴保温5 min。
④将每组两支试管中的溶液混合后在原水浴中保温，5 min后检测试管中邻苯二酚的含量，计算多酚氧化酶的活性，实验结果如图所示。
(1)多酚氧化酶催化多酚类物质氧化的机理是 。
(2)步骤①和②中均加入pH＝7的磷酸盐缓冲溶液的目的是控制 变量。步骤③将八组试管分别置于不同温度水浴保温5 min的目的是 。
(3)实验结果显示 条件下多酚氧化酶的活性最高， 条件下邻苯二酚的含量最高，此时酶的空间结构是否遭到破坏？ 。
(4)为了在运输和储藏中减轻褐变，请你依据研究结果给出合理的建议： 。
(5)科研人员在研究中发现，一定浓度的乳酸能抑制多酚氧化酶的活性，其原理是 。
答案 (1)降低化学反应的活化能 (2)无关 保证了反应开始即是预设温度 (3)50 ℃ 10 ℃ 否
(4)低温运输和储藏 (5)乳酸能破坏多酚氧化酶的空间结构
题组一 pH对酶活性的影响
1．在“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”实验中，为设置过氧化氢酶溶液的不同pH，有同学按如图所示进行操作。其中向试管丙中加入的溶液X可选用( )
A．KCl溶液 B．NaOH溶液
C．肝脏研磨液 D．过氧化氢溶液
答案 B
2．(2022·江苏扬州高一期末)下列各图能正确表示pH对酶活性影响的是( )
答案 B
3．要探究pH对酶活性的影响，应选择表中进行实验的一组试管是( )
试管 内容物 条件
① 1 mL 10%鸡蛋清溶液＋1 mL清水 35～38 ℃水浴，pH＝5
② 1 mL 10%鸡蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶 35～38 ℃水浴，pH＝5
③ 1 mL 10%鸡蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶 35～38 ℃水浴，pH＝9
④ 1 mL 10%鸡蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶 4 ℃水浴，pH＝9
A.①和④ B．②和③
C．①和③ D．②和④
答案 B
解析 要探究pH对酶活性的影响，需要将pH设置为单一变量，其他的应为无关变量，无关变量应相同且适宜，故选B。
4．如图所示为不同pH对作用于同一底物的两种酶活性的影响。下列有关叙述正确的是( )
A．在两种不同的pH条件下，酶1活性可能相同
B．酶1和酶2都能催化同一底物体现了酶的专一性
C．在任何温度条件下，pH＝6时，酶2的活性高于酶1
D．将酶1由pH＝8转移到pH＝3的环境中，酶活性逐渐上升
答案 A
解析 由图分析可知，在最适pH的两侧，在两种不同的pH条件下，酶1活性可能相同，A正确；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，B错误；高温能使酶变性失活，若在高温环境条件下，pH＝6时，酶1和酶2都失去活性，则酶1的活性等于酶2，C错误；过酸、过碱都能使酶变性失活，pH＝8的环境下，酶1的空间结构被破坏，即使转移到pH＝3的环境中，酶的活性也不能恢复，所以将酶1由pH＝8转移到pH＝3的环境中，酶活性不变，D错误。
题组二 温度对酶活性的影响
5．(2022·江苏无锡高一期末)下图为某同学在探究酶活性的影响因素时，根据实验结果绘制的柱状图。下列相关叙述错误的是( )
A．该实验的自变量为温度
B．起始H2O2的量为该实验的无关变量
C．该实验的速率也可以用1 min内O2的产生量表示
D．100 ℃下H2O2剩余量最少，说明100 ℃下酶活性最高
答案 D
解析 100 ℃下H2O2剩余量最少，说明高温使H2O2分解，高温条件下酶已失去活性，D错误。
6．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)，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．40 ℃是该酶的最适温度
B．b组T1以后产物浓度不再增加的原因是底物被耗尽
C．通过c组可以看出，该酶在60 ℃时失活
D．若a组增加反应物浓度，T1对应的数值会提高
答案 A
解析 分析曲线图可知，在b组(40 ℃)，反应达到化学平衡所需要的时间最短，故在三个温度(20 ℃、40 ℃、60 ℃)条件下，40 ℃时该酶的活性最高，说明该酶的最适温度是40 ℃左右，但不一定是40 ℃，A错误；看图可知，c组(60 ℃)产物浓度最后没有达到与a组和b组相同的产物浓度，说明高温下酶已经失活，C正确；若a组增加反应物浓度，则底物完全分解产生更多的产物需要的时间会延长，所以T1对应的数值会提高，D正确。
7.如图表示酶的活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
A．随着温度的升高，酶活性一直升高
B．温度在t2时比在t1时更适合酶的保存
C．酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重
D．温度为t2时，酶降低活化能的作用最显著
答案 D
解析 结合图示可知，随着温度的升高，酶活性先升高后下降，A错误；低温适合酶的保存，因此t1更适合，B错误；高温破坏酶的结构，t3温度较高，对酶的结构破坏更大，C错误；温度为t2时，酶活性最大，反应更容易发生，酶降低活化能的作用最显著，D正确。
8．下列关于探究温度、pH对酶活性影响的实验材料与试剂的选用，最合理的是( )
选项 探究实验 选用材料与试剂
A 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、过氧化氢酶
B 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
C 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
D pH对酶活性的影响 过氧化氢溶液、过氧化氢酶
答案 D
解析 过氧化氢的分解受温度影响，不可用于探究温度对酶活性的影响，A错误；蔗糖酶不能分解淀粉，且斐林试剂的使用需要水浴加热，有温度干扰，不能用来探究温度对酶活性的影响，B错误；淀粉在酸性条件下易水解，不可用于探究pH对酶活性的影响，C错误；可用过氧化氢的分解探究pH对酶活性的影响，D正确。
选择题9～10题为单选题，11～13题为多选题。
9．(2022·江苏扬州高一期末)影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。如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。下列有关叙述正确的是( )
A．在a点增加反应物浓度，反应速率将加快
B．在c点增加反应物浓度，反应速率将加快
C．若在a点提高反应温度，反应速率会加快
D．若在b点增加酶的浓度，反应速率会减慢
答案 A
解析 从图示可以看出，在c点时限制催化速率的因素可能是酶浓度，因此增加反应物浓度，反应速率不再加快，B错误；该实验是在最适温度下进行的，在最适宜的温度下酶活性最高，温度偏高或偏低，酶活性都会明显降低，在a点适当提高反应温度，反应速率会降低，C错误；在b点增加酶的浓度，反应速率加快，D错误。
10．下列有关酶的实验探究问题的叙述，错误的是( )
A．一般不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，原因是H2O2受热易分解
B．一般不用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，原因是淀粉可在酸性条件下分解
C．探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，选用斐林试剂鉴定实验结果
D．探究酶活性影响因素的实验中，通过控制自变量不同，建立对照或对比实验
答案 C
解析 斐林试剂的检测需要水浴加热，故探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，不能选用斐林试剂鉴定实验结果，C错误。
11．(2022·江苏徐州高一期末)下列有关酶特性的实验设计中，不合理的是( )
选项 实验目的 主要实验步骤
A 酶催化具有高效性 实验组：2 mL 3% H2O2＋1 mL过氧化氢酶，保温5 min 对照组：2 mL 3% H2O2＋1 mL蒸馏水，保温5 min
B 酶催化具有专一性 实验组：2 mL 3%可溶性淀粉溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min，斐林试剂检验 对照组：2 mL 3%蔗糖溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min，斐林试剂检验
C 探究酶的适宜温度 5 mL 3%可溶性淀粉溶液＋2 mL新鲜唾液＋碘液，每隔5 min将溶液温度升高10 ℃，观察溶液蓝色变化
D pH影响酶活性 向三支试管中各加入2 mL 3%可溶性淀粉溶液＋1 mL新鲜唾液，再加入等量不同pH缓冲溶液，在适宜温度下保温5 min
答案 ACD
解析 检验酶催化具有高效性是酶与无机催化剂相比较而言的，该实验虽然设置对照组，但缺乏鉴定酶催化具有高效性的措施，A不合理；探究酶作用的适宜温度，应设置多支试管，并分别设置不同的温度条件下反应，进行比较，C不合理；验证pH对酶催化活性的影响，应当注意实验的顺序，先将缓冲液和可溶性淀粉溶液混合，再加入新鲜唾液，如果先将唾液和淀粉溶液混合，唾液淀粉酶和淀粉在相同的pH下开始了反应，导致实验失败，D不合理。
12．(2022·江苏如皋中学高一期末)某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述正确的是( )
A．底物浓度与酶促反应速率成正比
B．得到曲线①结果的实验作为对照
C．P对该酶的活性有抑制作用
D．若反应温度不断升高，则a点将持续上移
答案 BC
解析 由曲线可知，在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率，即随着底物浓度增加，酶促反应速率增强，超过一定范围则不再变化，A错误；该实验的目的是研究化合物P对淀粉酶活性的影响，加入P的是实验组，故曲线①是对照组，曲线②为实验组，B正确；由于曲线②在曲线①的下方，说明化合物P对该酶的活性有抑制作用，C正确；实验中温度属于无关变量，对照实验中各组的无关变量要相同且适宜，最适温度下酶活性最高，故在最适温度的基础上再升高温度，则酶活性降低，a点下移，D错误。
13．动物细胞溶酶体内含多种水解酶。溶酶体酶不作用于细胞正常结构成分的原因是：一方面酶被溶酶体膜包住，另一方面溶酶体内环境与细胞质基质的pH不同，溶酶体内pH≤5，而细胞质基质pH≈7，溶酶体膜上有质子泵维持pH差异，该过程需要线粒体；植物细胞内无溶酶体，但其液泡执行类似的降解功能。下列叙述不正确的是( )
A．溶酶体合成的水解酶通过双层磷脂分子包裹
B．质子穿过溶酶体膜进入溶酶体的方式是主动运输
C．溶酶体酶在细胞质基质中仍能发挥正常的水解作用
D．细胞液渗透压较高的主要原因是液泡中含有多种水解酶
答案 ACD
解析 水解酶的本质为蛋白质，由核糖体合成，溶酶体不能合成水解酶，A错误；溶酶体内pH≤5，而细胞质基质pH≈7，说明质子是逆浓度梯度穿过溶酶体膜，故进入溶酶体的方式是主动运输，B正确；细胞质基质的pH和溶酶体内的pH不同，故溶酶体酶在细胞质基质中不能发挥正常的水解作用，C错误；细胞液渗透压较高的主要原因是液泡中含有糖类、无机盐、色素和氨基酸等，D错误。
14．(2022·江苏泰州中学高一期末)新鲜的荔枝果皮鲜红诱人，但采摘后保鲜时间短，储藏时易褐变。果色变化引起果品价值降低，制约荔枝产业发展。研究表明，荔枝果皮颜色的褐变原理包括如下变化。请回答下列问题：
(1)鲜红的荔枝果皮细胞中含有花色素苷，该色素存在于果皮细胞的 中。
(2)荔枝果皮细胞中的酶POD能催化愈创木酚、H2O2等相应底物参与化学反应，其催化作用的机理是 ，其活性受 和 等外界环境因素的影响。与无机催化剂相比，酶的催化功能有三个特性，即 。
(3)科研人员采摘妃子笑、无核和紫娘喜三个品种的荔枝鲜果，定期测定果皮中POD活性，结果如图所示：
由图中数据可知，采摘后最易褐变的荔枝品种是 ，理由是 。
答案 (1)液泡 (2)降低化学反应的活化能 温度 pH 高效性、专一性、作用条件温和 (3)无核 采摘后POD活性较高，峰值出现最早
解析 (1)花色素苷是一类水溶性色素，存在于果皮细胞液泡内的细胞液中。(2)酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶活性易受温度和pH等环境因素的影响，酶作为生物催化剂具有的特性包括高效性、专一性和作用条件温和。(3)通过曲线分析，采摘后无核品种的POD活性较高，峰值出现最早，采摘后最易发生褐变。
15．某小组探究了温度对泥鳅肠道内蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力的影响，实验结果如图所示(图中IU为酶活力单位)。请回答下列问题：
(1)该实验的自变量有 ，而水体溶氧量、饲养天数属于 。
(2)已知适合泥鳅活动的环境水温是18～30 ℃，但泥鳅消化酶的适温范围都明显高于该水温，表现出泥鳅消化酶对 (填“低温”或“高温”)的适应性。若要进一步探究泥鳅肠道内淀粉酶的最适温度，实验的思路为 。
(3)泥鳅生活的环境经常遭受重金属镉的污染，镉(Cd2＋)会降低泥鳅体内各种消化酶的活力，从而影响泥鳅的生长繁殖。为了验证Cd2＋对淀粉酶活力的影响，请根据提供的实验材料完成下表。
实验材料：淀粉溶液、泥鳅体内提取的淀粉酶溶液、蒸馏水、含Cd2＋的溶液、斐林试剂、其他相关实验仪器等。
实验步骤的目的 简要操作过程
分组并加 入反应底物 选取四支洁净的试管，编号为A1、A2、B1、B2(A组试管为实验组，B组试管为对照组)
向A1、B1试管内各加入2 mL淀粉溶液，置于50 ℃水浴锅中保温一段时间
设置对照实验 先向A2、B2试管内各加入1 mL泥鳅体内提取的淀粉酶溶液
① ，置于50 ℃水浴锅中保温一段时间
② 将A组的两支试管内溶液混合均匀，同时将B组的两支试管内溶液混合均匀，分别置于50 ℃水浴锅中保温一段时间
检验实验结果 ③
答案 (1)温度和消化酶的种类 无关变量 (2)低温 在45～55 ℃范围内进一步缩小温度梯度，重复上述实验步骤 (3)①向A2试管内加入一定量的含Cd2＋的溶液、向B2试管内加入等量蒸馏水 ②使酶在适宜条件下催化底物反应(或将酶与底物混合，发生催化反应) ③加入斐林试剂，在50～65 ℃条件下隔水加热(约2 min)，观察溶液颜色变化
解析 (2)由图可知，实验中泥鳅蛋白酶、淀粉酶的最适温度在50 ℃左右，脂肪酶的最适温度在40 ℃左右，而适合泥鳅活动的环境水温是18～30 ℃，泥鳅消化酶的适温范围都明显高于该水温，表现出泥鳅消化酶对低温的适应性。若要进一步探究泥鳅肠道内淀粉酶的最适温度，实验的自变量是温度，因变量是淀粉酶的活力，实验应遵循对照原则、单一变量原则和等量性原则。据图可知，淀粉酶的最适温度在50 ℃左右，故可在45～55 ℃范围内进一步缩小温度梯度，重复上述实验步骤，淀粉酶活力最高的温度为淀粉酶的最适温度。
[学习目标] 1.归纳影响酶促反应速率的因素。2.设计实验探究pH和温度变化对酶活性的影响。
1．酶活性
(1)酶活性是指酶催化生化反应的能力，酶催化作用的效率可以通过酶催化生化反应的速率来衡量。
(2)酶活性不仅与反应体系中的酶浓度和底物浓度等有密切关系，还受多种环境因素如温度、pH等的影响。
2．探究pH对酶活性的影响
(1)实验操作
①将若干同样大小(如1 cm2)的滤纸片浸入酵母菌液，取出后晾干，滤纸片上附着过氧化氢酶。
②在四只烧杯中盛入体积分数为2%，pH分别为5、7、9、11的H2O2溶液(温度相同)，将滤纸片分别放入烧杯中。滤纸片接触液面后会下沉，直至烧杯底部。
③及时记录滤纸片从液面下沉到浮出液面所用的时间(t)。以1/t为纵坐标(代表酶促反应速率)、pH为横坐标，绘制曲线图。
(2)实验结果的曲线图
3．pH对酶活性的影响
(1)酶活性会受到pH的影响，适宜pH一般在6～8之间。
(2)酶活性最大时的pH称为酶的最适pH。
(3)在过酸或过碱条件下，酶活性一般会明显降低，甚至会变性失活。
4．温度对酶活性的影响
(1)在一定的温度范围内，酶活性随着温度的升高而上升，超过一定温度后，酶活性反而下降。
(2)在一定条件下，酶活性最高时的温度称为酶的最适温度。
(3)不同生物体内酶的最适温度有所不同。如：动物体内酶的最适温度一般为 35～40 ℃，植物体内酶的最适温度一般为45～50 ℃。
(4)适当升高温度，能加快生化反应速率，但温度过高会使酶变性失活，从而降低生化反应速率。适当降低温度，可以抑制酶活性，降低生化反应速率，但一般不会使酶失活。
判断正误
(1)在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将逐渐增强( )
(2)酶具有专一性、高效性，且受温度和pH的影响( )
(3)探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行( )
(4)高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质相同( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
一、探究温度对酶活性的影响
分析以下实验，回答相关问题：
取六支试管编号 A A′ B B′ C C′
分别加入1 mL 淀粉 唾液淀粉酶 淀粉 唾液淀粉酶 淀粉 唾液淀粉酶
分别保温5 min 0 ℃ 37 ℃ 100 ℃
将两试管混合摇匀 A′加入A中 B′加入B中 C′加入C中
分别保温5 min 0 ℃ 37 ℃ 100 ℃
取出冷却滴加碘液 1滴 1滴 1滴
实验结果 变蓝 不变蓝 变蓝
(1)为什么要先将底物控制到预设温度，再混合反应？
提示 酶具有高效性，若酶和底物没有在对应温度混合，一经混合就已发生反应，降低了实验的说服力。
(2)分析实验结果，你有什么结论？
提示 B试管中的淀粉被完全水解了，A、C号试管中的淀粉没有被水解，说明酶活性受温度的影响。酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度偏高或偏低，都会影响酶活性。
(3)能否在反应后加入新配制的斐林试剂观察是否有砖红色沉淀生成，来判断试管中的淀粉是否被水解了？
提示 不能。因为这个实验要严格控制温度，而斐林试剂的反应需要水浴加热。
(4)能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验？
提示 不能。在不同温度下过氧化氢本身就存在分解速率的差异，会干扰实验结果。
(5)如何进一步探究淀粉酶的最适温度？
提示 缩小温度梯度，重复进行上述实验。
二、分析酶活性受温度和pH影响的曲线
分析以下图示，回答相关问题：
(1)分析图1和图2，描述温度和pH是如何影响酶活性的？
提示 在最适温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
(2)为什么酶制剂适宜在低温下保存？
提示 温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在低温下，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。
(3)胃蛋白酶进入小肠还能不能发挥催化作用，为什么？
提示 不能，因为胃液的pH为2.0，小肠液的pH为7.8左右，胃蛋白酶进入小肠会失活。
1．探究影响酶活性的因素，总的设计思路和设计方案
(1)探究酶的最适温度
①设计思路
②设计方案
(2)探究酶的最适pH
①设计思路
②设计方案
2．探究影响酶活性的因素实验中的注意事项
(1)在探究酶的最适温度的实验中，材料不能用H2O2溶液，因为H2O2本身的分解受温度影响，温度越高，分解越快。
(2)在探究酶的最适温度或pH的实验中，不能把酶与反应物混合后再控制相应的条件。应先将酶、反应物分别置于对应的温度或pH条件下，然后再混合。
(3)在探究pH对酶活性的影响实验中，计时不是记录滤纸片从烧杯底部到浮出液面所用的时间，而是记录从液面下沉到浮出液面所用的时间，原因是滤纸片接触H2O2溶液即开始催化H2O2水解。
1．(2022·江苏东海高一期中)甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错误的是( )
A．甲、乙两图中B点对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH
B．甲、乙两图中A点对应的温度或pH对酶活性的影响不相同
C．甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同
D．保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH
答案 D
解析 低温条件下，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，酶制品最好在低温条件下保存，D错误。
2．(2022·江苏海安高一期末)南酸枣内含有多酚氧化酶，因能氧化多酚类物质极易发生褐变，很大程度上影响了其品质，科研人员用南酸枣粗酶液和邻苯二酚(多酚类物质)探究温度对多酚氧化酶活性的影响。实验步骤如下：
①制备南酸枣粗酶液：取适量南酸枣肉，加入100 mL pH＝7的磷酸盐缓冲液，混合搅拌，置于冷冻离心机中离心，取上清液，4 ℃保存备用。
②取16支试管，分为A、B、C、D、E、F、G、H八组，每组两支试管，其中一支试管加入0.5 mL邻苯二酚和磷酸盐缓冲液，另一支试管加入0.5 mL的南酸枣粗酶液。
③将八组试管分别置于不同温度水浴保温5 min。
④将每组两支试管中的溶液混合后在原水浴中保温，5 min后检测试管中邻苯二酚的含量，计算多酚氧化酶的活性，实验结果如图所示。
(1)多酚氧化酶催化多酚类物质氧化的机理是 。
(2)步骤①和②中均加入pH＝7的磷酸盐缓冲溶液的目的是控制 变量。步骤③将八组试管分别置于不同温度水浴保温5 min的目的是 。
(3)实验结果显示 条件下多酚氧化酶的活性最高， 条件下邻苯二酚的含量最高，此时酶的空间结构是否遭到破坏？ 。
(4)为了在运输和储藏中减轻褐变，请你依据研究结果给出合理的建议： 。
(5)科研人员在研究中发现，一定浓度的乳酸能抑制多酚氧化酶的活性，其原理是 。
答案 (1)降低化学反应的活化能 (2)无关 保证了反应开始即是预设温度 (3)50 ℃ 10 ℃ 否
(4)低温运输和储藏 (5)乳酸能破坏多酚氧化酶的空间结构
题组一 pH对酶活性的影响
1．在“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”实验中，为设置过氧化氢酶溶液的不同pH，有同学按如图所示进行操作。其中向试管丙中加入的溶液X可选用( )
A．KCl溶液 B．NaOH溶液
C．肝脏研磨液 D．过氧化氢溶液
答案 B
2．(2022·江苏扬州高一期末)下列各图能正确表示pH对酶活性影响的是( )
答案 B
3．要探究pH对酶活性的影响，应选择表中进行实验的一组试管是( )
试管 内容物 条件
① 1 mL 10%鸡蛋清溶液＋1 mL清水 35～38 ℃水浴，pH＝5
② 1 mL 10%鸡蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶 35～38 ℃水浴，pH＝5
③ 1 mL 10%鸡蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶 35～38 ℃水浴，pH＝9
④ 1 mL 10%鸡蛋清溶液＋1 mL胰蛋白酶 4 ℃水浴，pH＝9
A.①和④ B．②和③
C．①和③ D．②和④
答案 B
解析 要探究pH对酶活性的影响，需要将pH设置为单一变量，其他的应为无关变量，无关变量应相同且适宜，故选B。
4．如图所示为不同pH对作用于同一底物的两种酶活性的影响。下列有关叙述正确的是( )
A．在两种不同的pH条件下，酶1活性可能相同
B．酶1和酶2都能催化同一底物体现了酶的专一性
C．在任何温度条件下，pH＝6时，酶2的活性高于酶1
D．将酶1由pH＝8转移到pH＝3的环境中，酶活性逐渐上升
答案 A
解析 由图分析可知，在最适pH的两侧，在两种不同的pH条件下，酶1活性可能相同，A正确；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，B错误；高温能使酶变性失活，若在高温环境条件下，pH＝6时，酶1和酶2都失去活性，则酶1的活性等于酶2，C错误；过酸、过碱都能使酶变性失活，pH＝8的环境下，酶1的空间结构被破坏，即使转移到pH＝3的环境中，酶的活性也不能恢复，所以将酶1由pH＝8转移到pH＝3的环境中，酶活性不变，D错误。
题组二 温度对酶活性的影响
5．(2022·江苏无锡高一期末)下图为某同学在探究酶活性的影响因素时，根据实验结果绘制的柱状图。下列相关叙述错误的是( )
A．该实验的自变量为温度
B．起始H2O2的量为该实验的无关变量
C．该实验的速率也可以用1 min内O2的产生量表示
D．100 ℃下H2O2剩余量最少，说明100 ℃下酶活性最高
答案 D
解析 100 ℃下H2O2剩余量最少，说明高温使H2O2分解，高温条件下酶已失去活性，D错误。
6．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)，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．40 ℃是该酶的最适温度
B．b组T1以后产物浓度不再增加的原因是底物被耗尽
C．通过c组可以看出，该酶在60 ℃时失活
D．若a组增加反应物浓度，T1对应的数值会提高
答案 A
解析 分析曲线图可知，在b组(40 ℃)，反应达到化学平衡所需要的时间最短，故在三个温度(20 ℃、40 ℃、60 ℃)条件下，40 ℃时该酶的活性最高，说明该酶的最适温度是40 ℃左右，但不一定是40 ℃，A错误；看图可知，c组(60 ℃)产物浓度最后没有达到与a组和b组相同的产物浓度，说明高温下酶已经失活，C正确；若a组增加反应物浓度，则底物完全分解产生更多的产物需要的时间会延长，所以T1对应的数值会提高，D正确。
7.如图表示酶的活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
A．随着温度的升高，酶活性一直升高
B．温度在t2时比在t1时更适合酶的保存
C．酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重
D．温度为t2时，酶降低活化能的作用最显著
答案 D
解析 结合图示可知，随着温度的升高，酶活性先升高后下降，A错误；低温适合酶的保存，因此t1更适合，B错误；高温破坏酶的结构，t3温度较高，对酶的结构破坏更大，C错误；温度为t2时，酶活性最大，反应更容易发生，酶降低活化能的作用最显著，D正确。
8．下列关于探究温度、pH对酶活性影响的实验材料与试剂的选用，最合理的是( )
选项 探究实验 选用材料与试剂
A 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、过氧化氢酶
B 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
C 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
D pH对酶活性的影响 过氧化氢溶液、过氧化氢酶
答案 D
解析 过氧化氢的分解受温度影响，不可用于探究温度对酶活性的影响，A错误；蔗糖酶不能分解淀粉，且斐林试剂的使用需要水浴加热，有温度干扰，不能用来探究温度对酶活性的影响，B错误；淀粉在酸性条件下易水解，不可用于探究pH对酶活性的影响，C错误；可用过氧化氢的分解探究pH对酶活性的影响，D正确。
选择题9～10题为单选题，11～13题为多选题。
9．(2022·江苏扬州高一期末)影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。如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。下列有关叙述正确的是( )
A．在a点增加反应物浓度，反应速率将加快
B．在c点增加反应物浓度，反应速率将加快
C．若在a点提高反应温度，反应速率会加快
D．若在b点增加酶的浓度，反应速率会减慢
答案 A
解析 从图示可以看出，在c点时限制催化速率的因素可能是酶浓度，因此增加反应物浓度，反应速率不再加快，B错误；该实验是在最适温度下进行的，在最适宜的温度下酶活性最高，温度偏高或偏低，酶活性都会明显降低，在a点适当提高反应温度，反应速率会降低，C错误；在b点增加酶的浓度，反应速率加快，D错误。
10．下列有关酶的实验探究问题的叙述，错误的是( )
A．一般不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，原因是H2O2受热易分解
B．一般不用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，原因是淀粉可在酸性条件下分解
C．探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，选用斐林试剂鉴定实验结果
D．探究酶活性影响因素的实验中，通过控制自变量不同，建立对照或对比实验
答案 C
解析 斐林试剂的检测需要水浴加热，故探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，不能选用斐林试剂鉴定实验结果，C错误。
11．(2022·江苏徐州高一期末)下列有关酶特性的实验设计中，不合理的是( )
选项 实验目的 主要实验步骤
A 酶催化具有高效性 实验组：2 mL 3% H2O2＋1 mL过氧化氢酶，保温5 min 对照组：2 mL 3% H2O2＋1 mL蒸馏水，保温5 min
B 酶催化具有专一性 实验组：2 mL 3%可溶性淀粉溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min，斐林试剂检验 对照组：2 mL 3%蔗糖溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min，斐林试剂检验
C 探究酶的适宜温度 5 mL 3%可溶性淀粉溶液＋2 mL新鲜唾液＋碘液，每隔5 min将溶液温度升高10 ℃，观察溶液蓝色变化
D pH影响酶活性 向三支试管中各加入2 mL 3%可溶性淀粉溶液＋1 mL新鲜唾液，再加入等量不同pH缓冲溶液，在适宜温度下保温5 min
答案 ACD
解析 检验酶催化具有高效性是酶与无机催化剂相比较而言的，该实验虽然设置对照组，但缺乏鉴定酶催化具有高效性的措施，A不合理；探究酶作用的适宜温度，应设置多支试管，并分别设置不同的温度条件下反应，进行比较，C不合理；验证pH对酶催化活性的影响，应当注意实验的顺序，先将缓冲液和可溶性淀粉溶液混合，再加入新鲜唾液，如果先将唾液和淀粉溶液混合，唾液淀粉酶和淀粉在相同的pH下开始了反应，导致实验失败，D不合理。
12．(2022·江苏如皋中学高一期末)某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述正确的是( )
A．底物浓度与酶促反应速率成正比
B．得到曲线①结果的实验作为对照
C．P对该酶的活性有抑制作用
D．若反应温度不断升高，则a点将持续上移
答案 BC
解析 由曲线可知，在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率，即随着底物浓度增加，酶促反应速率增强，超过一定范围则不再变化，A错误；该实验的目的是研究化合物P对淀粉酶活性的影响，加入P的是实验组，故曲线①是对照组，曲线②为实验组，B正确；由于曲线②在曲线①的下方，说明化合物P对该酶的活性有抑制作用，C正确；实验中温度属于无关变量，对照实验中各组的无关变量要相同且适宜，最适温度下酶活性最高，故在最适温度的基础上再升高温度，则酶活性降低，a点下移，D错误。
13．动物细胞溶酶体内含多种水解酶。溶酶体酶不作用于细胞正常结构成分的原因是：一方面酶被溶酶体膜包住，另一方面溶酶体内环境与细胞质基质的pH不同，溶酶体内pH≤5，而细胞质基质pH≈7，溶酶体膜上有质子泵维持pH差异，该过程需要线粒体；植物细胞内无溶酶体，但其液泡执行类似的降解功能。下列叙述不正确的是( )
A．溶酶体合成的水解酶通过双层磷脂分子包裹
B．质子穿过溶酶体膜进入溶酶体的方式是主动运输
C．溶酶体酶在细胞质基质中仍能发挥正常的水解作用
D．细胞液渗透压较高的主要原因是液泡中含有多种水解酶
答案 ACD
解析 水解酶的本质为蛋白质，由核糖体合成，溶酶体不能合成水解酶，A错误；溶酶体内pH≤5，而细胞质基质pH≈7，说明质子是逆浓度梯度穿过溶酶体膜，故进入溶酶体的方式是主动运输，B正确；细胞质基质的pH和溶酶体内的pH不同，故溶酶体酶在细胞质基质中不能发挥正常的水解作用，C错误；细胞液渗透压较高的主要原因是液泡中含有糖类、无机盐、色素和氨基酸等，D错误。
14．(2022·江苏泰州中学高一期末)新鲜的荔枝果皮鲜红诱人，但采摘后保鲜时间短，储藏时易褐变。果色变化引起果品价值降低，制约荔枝产业发展。研究表明，荔枝果皮颜色的褐变原理包括如下变化。请回答下列问题：
(1)鲜红的荔枝果皮细胞中含有花色素苷，该色素存在于果皮细胞的 中。
(2)荔枝果皮细胞中的酶POD能催化愈创木酚、H2O2等相应底物参与化学反应，其催化作用的机理是 ，其活性受 和 等外界环境因素的影响。与无机催化剂相比，酶的催化功能有三个特性，即 。
(3)科研人员采摘妃子笑、无核和紫娘喜三个品种的荔枝鲜果，定期测定果皮中POD活性，结果如图所示：
由图中数据可知，采摘后最易褐变的荔枝品种是 ，理由是 。
答案 (1)液泡 (2)降低化学反应的活化能 温度 pH 高效性、专一性、作用条件温和 (3)无核 采摘后POD活性较高，峰值出现最早
解析 (1)花色素苷是一类水溶性色素，存在于果皮细胞液泡内的细胞液中。(2)酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶活性易受温度和pH等环境因素的影响，酶作为生物催化剂具有的特性包括高效性、专一性和作用条件温和。(3)通过曲线分析，采摘后无核品种的POD活性较高，峰值出现最早，采摘后最易发生褐变。
15．某小组探究了温度对泥鳅肠道内蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力的影响，实验结果如图所示(图中IU为酶活力单位)。请回答下列问题：
(1)该实验的自变量有 ，而水体溶氧量、饲养天数属于 。
(2)已知适合泥鳅活动的环境水温是18～30 ℃，但泥鳅消化酶的适温范围都明显高于该水温，表现出泥鳅消化酶对 (填“低温”或“高温”)的适应性。若要进一步探究泥鳅肠道内淀粉酶的最适温度，实验的思路为 。
(3)泥鳅生活的环境经常遭受重金属镉的污染，镉(Cd2＋)会降低泥鳅体内各种消化酶的活力，从而影响泥鳅的生长繁殖。为了验证Cd2＋对淀粉酶活力的影响，请根据提供的实验材料完成下表。
实验材料：淀粉溶液、泥鳅体内提取的淀粉酶溶液、蒸馏水、含Cd2＋的溶液、斐林试剂、其他相关实验仪器等。
实验步骤的目的 简要操作过程
分组并加 入反应底物 选取四支洁净的试管，编号为A1、A2、B1、B2(A组试管为实验组，B组试管为对照组)
向A1、B1试管内各加入2 mL淀粉溶液，置于50 ℃水浴锅中保温一段时间
设置对照实验 先向A2、B2试管内各加入1 mL泥鳅体内提取的淀粉酶溶液
① ，置于50 ℃水浴锅中保温一段时间
② 将A组的两支试管内溶液混合均匀，同时将B组的两支试管内溶液混合均匀，分别置于50 ℃水浴锅中保温一段时间
检验实验结果 ③
答案 (1)温度和消化酶的种类 无关变量 (2)低温 在45～55 ℃范围内进一步缩小温度梯度，重复上述实验步骤 (3)①向A2试管内加入一定量的含Cd2＋的溶液、向B2试管内加入等量蒸馏水 ②使酶在适宜条件下催化底物反应(或将酶与底物混合，发生催化反应) ③加入斐林试剂，在50～65 ℃条件下隔水加热(约2 min)，观察溶液颜色变化
解析 (2)由图可知，实验中泥鳅蛋白酶、淀粉酶的最适温度在50 ℃左右，脂肪酶的最适温度在40 ℃左右，而适合泥鳅活动的环境水温是18～30 ℃，泥鳅消化酶的适温范围都明显高于该水温，表现出泥鳅消化酶对低温的适应性。若要进一步探究泥鳅肠道内淀粉酶的最适温度，实验的自变量是温度，因变量是淀粉酶的活力，实验应遵循对照原则、单一变量原则和等量性原则。据图可知，淀粉酶的最适温度在50 ℃左右，故可在45～55 ℃范围内进一步缩小温度梯度，重复上述实验步骤，淀粉酶活力最高的温度为淀粉酶的最适温度。