高一生物（2019人教版）必修1同步学案：5.1 降低化学反应活化能的酶 第2课时 酶的特性和影响酶活性的因素（含答案）

中小学教育资源及组卷应用平台
高一生物（2019人教版）必修1同步教案
5.1　降低化学反应活化能的酶
第2课时　酶的特性和影响酶活性的因素
学习目标 素养目标
1．阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。 2．通过探究“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力 1．科学思维——构建温度、pH和底物浓度对酶促反应速率影响的模型。 2．科学探究——通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力。
分点突破(一)　酶的特性
基础·
1．酶的高效性
(1)含义：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)意义：使细胞代谢快速进行。
2．酶的专一性
(1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)锁钥模型
图中A表示_酶__，B表示被酶催化的底物，E和F表示催化后的产物，而C和D则表示不能被该酶催化的物质。
(3)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。
3．作用条件较温和
高温、过酸、过碱会使酶失活。
深化·
一、在“思考探究”中解惑
1．酶是各种疾病的克星：医学科研证实，许多疾病是由于酶的摄入量不足或失酶过多所造成的。当人体内缺少抗氧化酶时，将引起皮肤色斑、贫血等多种疾病；超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老和防治癌症的功效；过氧化氢酶能分解细胞内产生的H2O2；当消化不良时，可吃一种多酶片，它的主要成分是胃蛋白酶、胰酶和淀粉酶，能将所摄取的蛋白质、脂肪和淀粉分解为基本单位而被胃肠所吸收。探究回答下列问题：
(1)人体内酶不足时，能否直接通过口服酶制剂来补充？为什么？
提示：不能。酶是大分子，不能直接被吸收。
(2)多酶片在服用时，外面要包上一层糖衣，为什么？
提示：防止胃蛋白酶水解多酶片中的各种酶，防止胃酸使多酶片中的酶失活。
2．许多加酶洗衣粉标有“请勿用60 ℃以上的热水，以免洗衣粉失效”。你能说出其中的理论依据吗？
提示：温度过高会影响酶的活性，甚至酶会因高温变性而失活。
二、在“系统思维”中提能
酶与无机催化剂的比较
酶 无机催化剂
不同点 酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性 不具有专一性，催化的化学反应范围比较广
相同点 改变化学反应速率，本身几乎不被消耗
只催化已存在的化学反应
降低活化能，使化学反应速率加快
应用·
1．如图表示酶促反应，该图能体现酶的(　　)
A．专一性 B．易受温度影响
C．高效性 D．易受酸碱度影响
解析：A　从图解可以看出甲是酶，甲酶只能催化乙分解为丙和丁，而对戊不起作用，说明酶的催化具有专一性。
2．纺织工业上的褪浆工序通常有两类：化学法和加酶法。化学法，需要7～9 g/L的NaOH溶液，在70～80 ℃条件下作用12 h，褪浆率仅为50%～60%；而加酶法，用少量细菌淀粉酶在适宜的条件下，只需作用5 min，褪浆率即可达到98%，这一事实说明(　　)
A．酶具有多样性 B．酶具有高效性
C．酶具有专一性 D．酶具有稳定性
解析：B　化学法作用12 h，褪浆率仅为50%～60%，而加酶法仅需5 min，褪浆率能达到98%，可见酶具有高效性。
分点突破(二)　影响酶活性的因素
基础·
1．酶活性
(1)概念：酶催化特定化学反应的能力。
(2)主要影响因素：温度、pH等。
2．温度和pH对酶活性的影响
酶活性 条件
温度 pH
最高 最适 最适
失活 过高 过高或过低
对应曲线
3．温度和pH共同作用对酶活性的影响
(1)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。
(2)反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
深化·
一、在“思考探究”中解惑
1．酶浓度和底物浓度对反应速率的影响和温度、pH对反应速率的影响，本质上有什么不同？
提示：温度、pH通过影响酶活性影响反应速率；酶浓度、底物浓度通过影响酶与底物的接触面积影响酶促反应速率。
2．图示表示抑制酶活性的两个模型(模型A中的抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；模型B中的抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性)。研究发现精氨酸能降低酶B的活性。
现探究精氨酸降低酶B活性的作用方式属于模型A还是模型B。
(1)写出采取的实验思路。
提示：实验思路大致是在酶量一定且底物浓度合适并使酶活性充分发挥的反应体系中加入精氨酸，同时不断提高底物浓度，观察酶促反应速率变化。
(2)写出预测实验结果和实验结论。
提示：如果酶促反应速率能恢复，则说明精氨酸降低酶活性的作用方式属于模型A；如果酶促反应速率不能恢复，则说明精氨酸降低酶活性的作用方式属于模型B。
二、在“系统思维”中提能
与酶有关的曲线解读
比较项目 曲线 解读
酶的高效性 ①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高； ②酶只能改变反应速率，不改变生成物的量
酶的专一性 酶A对反应物A有催化作用，对反应物B没有催化作用，说明酶的催化作用具有专一性
酶的活性 在一定的温度(pH)范围内，随着温度(pH)升高，酶的活性增大；在最适温度(pH)时，酶的活性最大；超过最适温度(pH)后，随温度(pH)的升高，酶的活性逐渐减小
反应物浓度对酶促反应速率的影响 在其他条件适宜且酶量一定的条件下，酶促反应速率随反应物浓度的增大而加快，当反应物浓度达到一定值时，所有的酶与反应物结合，酶促反应速率达到最大，再继续增大反应物浓度，酶促反应速率不再增加
酶浓度对酶促反应速率的影响 在反应物充足且其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关
应用·
1．(2021·江苏无锡高一期末)如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。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1min内O2的产生量表示
D．100 ℃时H2O2剩余量最少，说明100 ℃时酶活性最高
解析：D　该实验的自变量为温度，因变量为酶活性，A正确；自变量为温度，起始H2O2的量、酶的用量等均为该实验的无关变量，B正确；反应速率可用单位时间内产物的生成量，也可用单位时间内反应物的减少量，故该实验的速率也可以用1min内O2的产生量表示，C正确；100 ℃时H2O2剩余量最少，不能说明此时酶活性最高，因为高温也会促进H2O2分解，D错误。
2．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：C　分析题图1只能说明在这三个温度中，30 ℃比较适宜，温度梯度大，测不出最适温度，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。
3．某同学查阅资料得知，α 淀粉酶的最适温度是55 ℃。如表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。以下改进措施中可行的是(　　)
试管 实验温度 3%的淀粉溶液 2%的α 淀粉酶溶液 1 min后碘液检测
1 45 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
2 55 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
3 65 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
注：溶液呈棕黄色即表示没有检测出淀粉。
A．适当增加3%的淀粉溶液的体积
B．适当提高α 淀粉酶溶液的浓度
C．将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃
D．将检测试剂碘液改为斐林试剂
解析：A　试管1、2、3没能成功，是因为所用淀粉量过少，或者酶量较多，酶具有高效性，故在45 ℃、55 ℃、65 ℃条件下都没有淀粉剩余，可以增加淀粉量或者减少酶量，重新设置实验，A正确，B错误；验证α 淀粉酶的最适温度是55 ℃，将实验温度设置为0 ℃、55 ℃、100 ℃，因为温度梯度过大，实验结果不能说明酶的最适温度就是55 ℃，C错误；斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会破坏设置的温度条件，D错误。
网络构建(一图串尽主干知识)
微专题培优(三)　有关酶特性的实验分析
一、酶特性的实验分析
1．酶高效性的实验分析
(1)思路
①实验组：底物＋生物催化剂（酶）→底物分解速率（或产物形成的速率）。
②对照组：底物＋无机催化剂→底物分解速率（或产物形成的速率）。
(2)实例
①实验组：过氧化氢＋过氧化氢酶→水＋氧气。
②对照组：氧化氢＋氯化铁→水＋氧气。
2．酶专一性的实验分析
(1)思路
①
②
(2)实例：验证淀粉酶具有专一性
步骤 1 淀粉＋淀粉酶 蔗糖＋淀粉酶
2 等量斐林试剂，水浴加热相同时间
现象 出现砖红色沉淀 无颜色变化
结论 酶具有专一性
[针对训练]
1．(2021·江苏常州高一期末)若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙代表试管标号，下列分析错误的是(　　)
试管溶液 蔗糖溶液 淀粉溶液 唾液淀粉酶溶液
甲 ＋ － ＋
乙 － ＋ ＋
A.蔗糖和淀粉属于非还原糖
B．结果可用碘液来检验
C．溶液的浓度属于无关变量
D．证明了酶的作用具有专一性
解析：B　蔗糖和淀粉属于非还原糖，前者是二糖，后者是多糖，A正确；结果不可用碘液来检验，因为蔗糖及其水解产物都不能与碘液发生颜色反应，因此无法做出判断，B错误；实验中的自变量是底物的种类，因变量是是否发生反应，而溶液的浓度属于无关变量，C正确；根据题意分析可知，图中可知按照同酶异底的思路设计实验，验证酶的专一性，D正确。
2．下列实验最能说明酶具有高效性的是(　　)
A．将FeCl3溶液和肝脏研磨液分别加入盛有等量的H2O2溶液的甲、乙两支试管中，乙试管中释放氧气的速率远远大于甲试管
B．将10%的淀粉酶和稀释10倍的淀粉酶分别加入盛有等量1%的淀粉溶液的甲、乙两支试管，淀粉分解的速率基本相等
C．将等量的人的唾液淀粉酶和萌发的小麦种子中的淀粉酶分别加入盛有等量1%的淀粉溶液的甲、乙两支试管中，发现甲试管中分解淀粉的速度比乙试管中的快
D．将等量的淀粉酶液分别加入盛有等量1%的淀粉溶液的甲、乙两支试管中，甲、乙分别保温在10 ℃和30 ℃条件下，结果乙试管中淀粉分解的速度快于甲
解析：A　酶具有高效性，是指在适宜条件下，酶的催化效率比无机催化剂高。
二、探究影响酶活性的因素分析及实验注意事项
1．探究不同温度对酶活性的影响
(1)实验原理：淀粉遇碘变蓝，根据不同温度下相同时间内反应后的溶液是否出现蓝色以及蓝色的深浅可以判断淀粉被水解的量，从而判断不同温度下酶的活性。
(2)实验过程
步骤 试管
1 1′ 2 2′ 3 3′
淀粉溶液 2 mL / 2 mL / 2 mL /
淀粉酶溶液 / 1 mL / 1 mL / 1 mL
不同温度下处理5 min 0 ℃ 60 ℃ 100 ℃
将同一温度下的两种物质混合后保温5 min
滴加碘液 1滴 1滴 1滴
结果(现象) 变蓝 不变蓝 变蓝
(3)实验结论：酶的催化作用需要在适宜的温度下进行，温度过高或过低都会影响酶的活性。
2．探究pH对酶活性的影响
(1)实验原理：过氧化氢可在过氧化氢酶的作用下分解产生氧气和水，根据不同pH下气泡产生的快慢可判断过氧化氢酶的活性。
(2)实验过程
①取8支洁净的试管并编号，分别加入等量新鲜的肝脏研磨液。
②用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。
③分别滴加等量的过氧化氢溶液并摇匀。
④用点燃但无火焰的卫生香来检测氧气的生成情况。
(3)实验结论：酶发挥催化作用需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会影响酶的活性。
3．实验注意事项
(1)在探究温度影响酶活性的实验中，不宜选用H2O2溶液，原因是H2O2的分解容易受温度影响，温度越高，H2O2分解越快。
(2)在探究pH影响酶活性的实验中，不宜选用淀粉溶液，原因是酸性或碱性溶液均会使淀粉水解。
(3)在探究温度影响酶活性的实验中，选取淀粉和淀粉酶，一般用碘液检测实验结果，不宜选用斐林试剂检验，原因是使用斐林试剂检测需要加热，实验步骤较为繁琐，且可能影响实验的自变量。
[针对训练]
3．取三支试管分别加入等量淀粉酶溶液，编号为甲、乙、丙组，并分别调整到0 ℃、25 ℃、100 ℃，然后每支试管中加入温度分别为0 ℃、25 ℃、100 ℃的等量淀粉溶液，保持各组温度5 min后，继续进行实验。下列关于该实验的说法合理的是(　　)
A．若向三支试管中各加入等量的碘液，试管内液体颜色都有可能出现蓝色
B．若向三支试管中各加入等量的斐林试剂，水浴加热一段时间，试管都不出现砖红色沉淀
C．该实验的对照组是甲组，实验组是乙、丙组
D．只要在0 ℃和100 ℃之间每隔20 ℃设置一个实验组，就可确定该反应的最适温度
解析：A　甲试管和丙试管中的温度过低和过高，所以酶活性很低或失活，其中的淀粉没有被完全催化水解，所以仍有淀粉存在；乙试管温度较低，酶活性也不高，同理也可能会有未被水解的淀粉存在，所以三支试管加入碘液后都有可能出现蓝色。
4．如图是某课外活动小组探究pH对唾液淀粉酶活性影响时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件，盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．在适宜条件下，与盐酸相比，淀粉酶催化作用更显著
B．pH为1时有淀粉水解，说明过酸条件下酶没有失活
C．pH为3时酶的活性等于pH为9时酶的活性
D．根据实验结果可推测出淀粉酶的最适pH为7
解析：A　酶具有高效性，在适宜条件下，淀粉酶催化作用比盐酸更显著，A正确；过酸条件下酶失活，pH为1时有淀粉水解是盐酸催化的结果，B错误；pH为3时淀粉水解有盐酸的作用，不能说明此时酶的活性等于pH为9时酶的活性，C错误；根据实验结果只能推测，在现有的数据中pH为7时淀粉酶的催化效率最高，D错误。
[应用体验]
1．(2022·北京高一检测)在生产啤酒时，麦芽中的多酚氧化酶(PPO)会降低啤酒质量。pH和温度对PPO活性影响的曲线如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．PPO能降低化学反应的活化能
B．PPO的最适温度为80 ℃
C．制备啤酒的最适pH为8.4
D．90 ℃高温下，PPO因空间结构被破坏永久失活
解析：A　酶的作用机理是降低化学反应的活化能，故麦芽中的多酚氧化酶(PPO)能降低化学反应的活化能，A正确；由题图中3条曲线对比可知，该酶的最适温度在80 ℃左右，但不一定为80 ℃，B错误；该酶会降低啤酒的质量，因此酿酒时应降低该酶的活性，而pH为8.4时，该酶的活性最高，C错误；由题图可知，90 ℃时PPO仍有活性，故PPO的空间结构没有被破坏，D错误。
2．如图表示在最适温度条件下，一定量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(　　)
A．B点时，限制麦芽糖酶活性的因素主要是温度
B．如果温度上升5 ℃，B点向上方移动
C．本实验不能用斐林试剂检测麦芽糖的分解情况
D．BC段的催化速率只受酶活性的影响
解析：C　题图表示在最适温度条件下，一定量麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系，故B点时，限制麦芽糖酶活性的因素一定不是温度，A错误；题图表示在最适温度条件下，一定量麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系，如果温度上升5 ℃，酶活性会下降，B点应向下方移动，B错误；麦芽糖属于还原糖，麦芽糖水解产生的葡萄糖仍然是还原糖，因此不能用斐林试剂检测麦芽糖的分解情况，C正确；因受酶数量和酶活性等因素的限制，BC段的催化速率不再增加，D错误。
3．(2021·浙江宁波高一期末)下列有关探究酶的特性的实验设计，合理的是(　　)
实验编号 探究课题 选用材料与试剂
① 酶的专一性 淀粉溶液、蔗糖溶液、蔗糖酶溶液、碘液
② 温度对酶活性的影响 淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③ 酶的高效性 氯化铁溶液、猪肝研磨液、H2O2溶液、卫生香
④ pH对酶活性的影响 淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A．实验①②④ B．实验①③④
C．实验②③ D．实验②④
解析：C　用淀粉酶、淀粉、蔗糖酶探究酶的专一性实验不可以用碘液检测，因为实验组和对照组实验现象相同，不能说明淀粉酶对蔗糖是否起作用，所以该实验应用斐林试剂进行检测，①错误；探究温度对酶活性的影响可用新制的淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，最后用碘液检测是否有淀粉剩余，②正确；H2O2溶液、新鲜猪肝研磨液和氯化铁溶液可用于探究酶的高效性，③正确；探究pH对酶活性的影响实验中不能用可溶性淀粉溶液，因为酸性条件下可溶性淀粉溶液会水解，④错误。故符合题意的有②③，C正确。
4．为了研究温度对某种酶活性的影响，设置甲、乙、丙三组实验，各组温度条件均不同，其他条件相同且适宜。测定各组在不同反应时间内的产物浓度，结果如图。以下分析正确的是(　　)
A.在t时刻之后，甲组曲线不再上升，是由于受到酶数量的限制
B．在t时刻降低丙组温度，将使丙组酶的活性提高，曲线上升
C．若甲组温度低于乙组温度，则酶的最适温度不可能高于乙组温度
D．若甲组温度高于乙组温度，则酶的最适温度不可能高于甲组温度
解析：C　在t时刻之后，甲组曲线不再上升，即产物浓度不发生变化，是由于受到底物浓度的限制；出现丙组曲线的原因可能是温度过高导致酶的活性丧失，如果在t时刻降低丙组的反应温度，酶的活性不能恢复，曲线不发生变化；图中甲组酶的活性大于乙组酶的活性，若甲组温度低于乙组，说明乙组的实验温度超过了酶的最适温度；若甲组温度高于乙组温度，则酶的最适温度可能高于甲组温度。
5．酶是活细胞产生的一类具有催化能力的有机物。请据图回答：
(1)图甲为酶催化反应过程模式图，假如在②一定的情况下，适当提高①的浓度，能否提高最终产物量？____________。
(2)据图乙分析，理论上，若分别在pH 为 6、7、8 时测定酶的最适温度，得到的结果________(填“相同”或“不同”)。
(3)某同学在条件适宜的情况下做酶的相关实验时，先取A、B 两支洁净的试管，A试管加入5 mL的淀粉溶液，B试管加入 5 mL的蔗糖溶液，再分别滴加适量且等量的淀粉酶溶液，一段时间后用____________试剂检测。 本实验的目的是验证酶的____________(填酶的特性), 实验预期的结果是_______________________________。
解析：(1)酶在反应中起催化作用，反应前后性质不变，图甲为酶催化反应过程模式图，图中代表酶分子的是①。在②底物充足且一定的情况下，适当提高①酶的浓度，可提高该反应速率，但不能提高最终产物量。(2)由图乙可知无论pH为6、7还是8的条件下，酶促反应速率的最大值对应的温度都是同一温度，即不同pH下最适温度不变。(3)某同学在条件适宜的情况下做酶的相关实验时，先取A、B两支洁净的试管，A试管加入5mL的淀粉溶液，B试管加入5mL的蔗糖溶液，再分别滴加适量且等量的淀粉酶溶液，一段时间后用斐林试剂检测。该同学实验的目的是验证酶的专一性，预期结果是A试管出现砖红色沉淀，B试管不出现砖红色沉淀。
答案：(1)不能　(2)相同　(3)斐林　专一性　A试管出现砖红色沉淀，B试管不出现砖红色沉淀(或呈现蓝色)
[课时跟踪检测]
[基础巩固练]
知识点一　酶的特性
1．下列与酶相关实验的叙述中，正确的是(　　)
A．探究酶的高效性时，自变量可以是酶的种类
B．探究淀粉酶的专一性时，自变量只能是酶的种类
C．探究pH对酶活性的影响时，自变量不止一种
D．探究温度对酶活性的影响时，因变量不止一种
解析：D　探究酶的高效性，自变量是催化剂的种类；探究淀粉酶的专一性，自变量可以是底物种类；探究pH对酶活性的影响时，自变量只有pH；探究温度对酶活性的影响时，因变量可以是产物的生成速率或底物的消耗速率。
2．(2022·浙江杭州高一月考)下列有关酶的特性及相关实验的叙述，正确的是(　　)
A．pH过高或过低以及温度过高或过低都能使酶变性失活
B．在研究温度影响淀粉酶活性实验中，可以用斐林试剂检测实验结果
C．在研究温度影响酶活性实验中，不宜选择过氧化氢酶作为研究对象
D．与无机催化剂相比，酶提高化学反应活化能的作用更明显，因而酶催化效率更高
解析：C　温度过低不会使酶变性失活；利用斐林试剂检测时需要水浴加热，故探究温度影响淀粉酶活性的实验中不能用斐林试剂检测；过氧化氢分解受温度影响，所以在研究温度影响酶活性实验中，不宜选择过氧化氢酶作为研究对象；与无机催化剂相比，酶降低反应活化能的作用更明显，因而酶催化效率更高。
3．某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是(　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
解析：D　加入酶后，反应速率加快，所以反应物浓度下降速度增大，由于该反应是不可逆反应，所以最后反应物都消耗完。
4．为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某同学设计了两组实验，如图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2号试管中加入适量双缩脲试剂，3、4号试管中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是(　　)
A．实验② B．实验①、实验②都能
C．实验① D．实验①、实验②都不能
解析：A　双缩脲试剂检测的是蛋白质，蛋白酶也是蛋白质，故实验①无法从化学特性上达到目的，只能考虑物理特性，如蛋白块的变小或消失，实验②可达到实验目的。
5．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是(　　)
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析：B　分析曲线可知，甲酶在蛋白酶的作用下，酶活性不改变，说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解，其化学本质不是蛋白质，应是RNA；乙酶在蛋白酶的作用下，酶活性降低，说明该种蛋白酶能改变其分子结构，所以乙酶的化学本质是蛋白质。
知识点二　酶的作用条件较温和
6．(2021·江苏常州高一期末)如图表示唾液淀粉酶在不同条件下的酶促反应速率变化曲线，下列相关叙述错误的是(　　)
A．酶促反应Ⅰ和Ⅱ的速率不同是因为温度不同
B．影响BC段反应速率的主要限制因素是酶量
C．曲线Ⅰ显示，该酶促反应的最适温度为37 ℃
D．影响AB段反应速率的主要因素是底物的浓度
解析：C　 导致酶促反应Ⅰ和Ⅱ的速率不同的因素是温度，A正确；BC段表示在该温度下，随着底物浓度的增加，反应速率不再增加，此时的限制因素是酶的数量，B正确；该实验不能判断该酶促反应的最适温度为37 ℃，C错误；AB段随着底物的浓度增加，酶促反应速率加快，说明此时的主要限制因素是底物浓度，D正确。
7．如图表示酶的活性受温度影响的曲线，下列有关分析错误的是(　　)
A.图中a和c点酶的结构相同
B．b点表示酶的最大活性
C．d点表示该酶的最适温度
D．同一种酶在不同温度下可以具有相同的催化效率
解析：A　低温能抑制酶的活性，但不会使酶的结构发生改变；高温能改变酶的空间结构，甚至使其变性失活，故a、c两点酶的结构不同；b点是曲线的最高点，表示该酶的最大活性；d点位于横坐标上，表示该酶的最适温度；由图可以看出，a、c两点对应的温度不同，但酶的活性相同。
8．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．将胃蛋白酶加入到pH为10的溶液中，其空间结构会改变
解析：A　酶具有一定可变的几何形状，酶的活性部位与底物结合时形状发生改变，发挥催化作用，作用完成后恢复原状，故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变性失活，胃蛋白酶的最适pH为1．5，加入pH为10的溶液中会使酶变性，空间结构发生改变。
9．(2021·江苏连云港高一期末)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。下列叙述错误的是(　　)
A．40 ℃是该酶的最适温度
B．B组T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，T对应的数值会提高
解析：A　分析曲线图可知在B组(40 ℃)，反应到达化学平衡所需要的时间最短，故三个温度(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；B组T以后产物浓度不再增加的原因是底物被耗尽，B正确；C组为60 ℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线，由图可知，产物浓度最后没有达到A组和B组的产物浓度，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T对应的数值会提高，D正确。
[素养提升练]
10．(多选)(2021·浙江温州高一期末)图甲表示蔗糖酶催化蔗糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，蔗糖酶的催化速率与蔗糖浓度的关系。下列叙述中正确的是(　　)
A．该模型能解释酶的催化具有专一性，其中a代表蔗糖酶
B．限制F～G段上升的原因是温度
C．如果温度升高或降低5 ℃，F点都将下移
D．可用斐林试剂检测蔗糖酶是否将蔗糖催化分解
解析：ACD　图甲中a在反应前后没有变化，所以a表示的是蔗糖酶，b表示的是蔗糖，c和d表示的是蔗糖水解的产物，该模型可以解释酶的专一性；图乙中催化速率达到最大时，限制因素是酶的数量，温度已是最适温度；由于图乙是在最适温度下测得的结果，所以温度如果升高或降低，其最大的催化速率均会降低；由于蔗糖不是还原糖，其水解产物属于还原糖，所以能用斐林试剂检测蔗糖是否被水解。
11．(多选)将1 mL体积分数为5%的胃液稀释液倒入装有10 mL蛋白质胶体的试管内，置于25 ℃的温水中水浴，研究其对蛋白质的消化情况。下列各方法中能提高酶活性的是(　　)
A．向试管内再加入1 mL体积分数为5%的胃液稀释液
B．把实验温度提高到37 ℃
C．将pH由3调为1．5
D．向试管内加入1 mL唾液
解析：BC　酶具有高效性，向试管内再加入1 mL体积分数为5%的胃液稀释液，胃蛋白酶的活性不变，A错误；人体的温度在37 ℃左右，该温度下胃蛋白酶的活性最高，把实验温度由25 ℃提高到37 ℃，胃蛋白酶的活性会升高，B正确；胃蛋白酶的最适pH为1．5，将pH由3调为1．5，胃蛋白酶的活性会提高，C正确；向试管内加入1 mL唾液，溶液pH会升高，胃蛋白酶活性降低，D错误。
12．(多选)(2021·江苏南通高一期末)某课外兴趣小组用如图实验装置验证酶的高效性，相关叙述正确的是(　　)
A．两个装置中的过氧化氢要等量且不宜过多
B．需同时挤捏两支滴管的胶头，让肝脏液和 FeCl3同时注入两支试管(一侧开口)中
C．新鲜肝脏液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以催化过氧化氢分解成水和氧气
D．左边移液管内红色液体上升的速度比右边快，最终液面比右边高
解析：ABC　过氧化氢的量属于无关变量，无关变量要保持相同且适宜，故两个装置中的过氧化氢要等量且不宜过多，A正确；需同时挤捏两支滴管的胶头，让肝脏液和 FeCl3同时注入两支试管(一侧开口)中，保证催化剂同时起作用，B正确；新鲜肝脏液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以催化过氧化氢分解成水和氧气，C正确；左边移液管内红色液体上升的速度比右边快，由于过氧化氢的量相等，产生的氧气一样多，最终两侧移液管中的液面等高，D错误。
13．取甲、乙两支洁净的试管，分别注入3 mL淀粉糊，然后在甲试管中注入2mL新鲜的小麦淀粉酶滤液，在乙试管中加入2 mL清水。振荡两支试管，将其下半部浸在35 ℃的温水中，约5分钟，然后同时取出两试管，分别滴入1滴碘液，请回答：
(1)两试管中的现象：甲________________，乙______________。
(2)该实验证明了酶的_________________________________________________________
_________________________。
(3)实验过程保持恒温35 ℃的原因是________________________________。
(4)若要验证温度对酶活性的影响，可设计试管丙，丙试管中的成分应和__________试管内相同，并将该试管放入______________中，该试管内最后颜色变化是____________。
(5)一般不用过氧化氢探究温度对酶活性的影响，原因是______________________。
解析：(1)由题意分析可知，甲试管中的淀粉被水解，加入碘液后无明显变化(不变蓝)，乙试管中的淀粉不能被水解，加入碘液后会变蓝。(2)该实验中的甲试管与乙试管对照，证明淀粉酶具有催化作用，能催化淀粉的水解。(3)小麦淀粉酶在35 ℃时活性较高，因此实验过程要恒温35 ℃以便提供酶催化作用的最适温度条件。(4)若要验证温度对酶活性的影响，实验的自变量是温度，可设计试管丙，丙试管中的成分应和甲试管内相同，并将该试管放入沸水或冰水中，通过检测淀粉是否被水解来检测酶在不同温度下的活性。由于高温使酶失活，低温降低酶活性，使得淀粉酶无法水解淀粉，该试管内最后颜色变化是变蓝。(5)由于过氧化氢受热易分解，温度越高，过氧化氢分解越快，因此一般不用过氧化氢探究温度对酶活性的影响。
答案：(1)无明显变化(不变蓝)　 变蓝　 (2)催化作用　(3)提供酶催化作用的最适温度条件　(4)甲　沸水或冰水　变蓝　(5)过氧化氢受热易分解，温度越高，过氧化氢分解越快
14．图A、B、C依次表示在酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题：
(1)图A中，当反应物达到某一浓度时，反应速率不再增大，其原因是________________
_____________________________________________________。
(2)图B中，M点所对应的温度称为______________________________________________
_____________________________________。
(3)图B中，M点到N点的曲线急剧下降，其原因是_________________________________
________________________________。
(4)将装有酶(最适温度为37 ℃)与反应物的甲、乙两支试管分别放入12 ℃和75 ℃的水浴锅中，20min后取出，转入37℃的水浴锅中保温，两试管内的反应情况分别是：甲________
________，乙_________________。
(5)图C表示了________催化反应速率随pH的变化曲线。
A．唾液淀粉酶 B．胃蛋白酶
C．胰蛋白酶 D．植物淀粉酶
解析：(1)图A中，当反应物在低浓度范围内增加时，反应速率增大；当反应物达到某一浓度后，反应速率不再变化。这是因为虽然酶具有高效性，但它的催化能力是有一定限度的，当所有的酶都发挥了最高催化效率后，反应物浓度再增加，反应速率也不会增大。(2)图B中，M点对应的酶的催化效率最高，说明它对应的温度就是酶促反应的最适温度。(3)图B中，从M点到N点，由于温度逐渐升高，酶的分子结构逐渐被破坏，从而使酶活性降低，反应速率减小。(4)因为甲试管的温度较低，所以酶的活性较低，反应速率较小，当转入37℃的水浴锅中保温后，其反应速率会迅速增大。在75℃的高温下，乙试管中酶的分子结构被破坏，酶丧失活性，即使转入37℃的水浴锅中保温，酶的活性也不能恢复，不再催化反应。(5)图C中，酶的最适pH为弱碱性，唾液淀粉酶和植物淀粉酶的最适pH近于中性，胃蛋白酶的最适pH为强酸性，只有胰蛋白酶的最适pH为弱碱性。
答案：(1)受反应中酶浓度的限制　(2)酶促反应的最适温度　(3)温度升高，酶分子结构逐渐被破坏，活性降低　(4)反应速率加快　无催化反应　(5)C
15．阅读材料，回答有关问题：
饮茶对防辐射、抗癌症有很大的益处。茶叶中的茶多酚可以减轻辐射对人体的危害，对造血功能有显著的保护作用。茶多酚是茶树叶肉细胞内的一种植物碱，可以在氧化酶的作用下被氧化，氧化的茶多酚使茶叶变红。根据这一原理，人们制作出了绿茶、红茶、乌龙茶等品种的茶叶。
(1)茶多酚最可能存在于植物叶肉细胞的________(填细胞器)内。(2)在制作绿茶的工艺中，有一道工序是迅速将温度提高到70℃左右，目的是________________________________
__________________________________________________，从而保持茶叶鲜绿的颜色。
(3)在制作红茶时，需将茶叶保持在30～40℃范围内发酵一段时间，其原理是_________
_____________________________________________________，从而使茶叶变为红褐色，即为红茶。
(4)乌龙茶是一种半发酵的茶，即茶叶边缘为红色，中间为绿色，试推测制作乌龙茶的大致思路。______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)茶多酚作为一种植物碱，存在于细胞的“仓库”——液泡之中。(2)制作绿茶时，迅速提高温度的目的是使氧化酶变性失活，使茶叶不至于因茶多酚氧化而变色。(3)制作红茶时，需增强氧化酶活性，使茶多酚氧化变为红色。(4)根据上述分析，乌龙茶茶叶边缘为红色，中间为绿色，因此制作过程中应通过某种手段提高茶叶边缘的氧化酶的活性，使茶多酚氧化变红，而使中间部分氧化酶失活。
答案：(1)液泡　(2)通过高温使氧化酶变性失活　(3)氧化酶在此温度范围内活性最高，催化茶多酚充分氧化　(4)通过某种手段提高茶叶边缘的氧化酶的活性，使茶多酚氧化变红，而使中间部分氧化酶失活