浙教版2022-2023学年上学期九年级科学精讲精练（二十三）：影响酶的活性的因素探究【word，含答案】

（一）酶
(1)概述：酶是由生物的体细胞合成的，大多数的酶是蛋白质。酶在参与化学反应前后，其化学性质不变，被称为生物催化剂。
(2)命名和分类：消化液中含有的酶叫做消化酶，消化酶的种类很多，一般根据其来源和所催化的物质进行命名。如唾液中含有能将淀粉分解成麦芽糖的唾液淀粉酶；胰液中存在分别能分解淀粉、脂肪和蛋白质的胰淀粉酶胰脂肪酶、胰蛋白酶。
（二）探究酶的催化特点
(1)收集唾液：用清水漱口，然后用舌尖抵住上颌或下颌齿根后，微低头，将试管口紧靠下嘴唇，让唾液流入试管中，收集2毫升左右，用蒸馏水按1：1的体积比，稀释唾液。
(2)制备淀粉溶液：称取可溶性淀粉1克，放入烧杯中，加入99毫升蒸馏水，搅拌，缓慢加热，溶解，制成质量分数为1%的淀粉溶液。
(3)将3支试管分别编号为A、B、C，在3支试管中分别加入质量分数为1%的淀粉溶液2毫升。
(4)向A试管内加入2毫升唾液溶液，轻轻振荡；向B试管内加入2毫升蒸馏水，轻轻振荡；向C试管内先加入1毫升质量分数为5%的盐酸溶液，再加入2毫升唾液，轻轻振荡。
(5)同时将3支试管放入盛有37度水的烧杯里，进行水浴(用酒精灯加热以保持温度在37度左右)。
(6)经5~10分钟，取出试管，分别往3支试管内滴加1滴体积分数为0.4%的碘酒溶液，观察溶液颜色变化。A试管内蓝色消失(淀粉已经被分解)；B试管内无变化(仍然为蓝色，因为蒸馏水对淀粉不起作用，淀粉仍然存在)；C试管内无变化(盐酸使唾液中的唾液淀粉酶失去活性)。
注意：由以上实验可知：唾液中的唾液淀粉酶能消化淀粉，且酸碱度对唾液淀粉酶的催化作用也有影响。
（三）酶催化作用的特点
(1)高效性：酶能使人体细胞内的化学反应迅速进行，保证各项生命活动的正常进行。
(2)专-性：一种酶只能催化某一种或某一类化学反应。
(3)多样性：人体内有很多种酶，不同的酶催化体内不同的化学反应。
（四）影响酶催化作用的因素
酶的催化作用易受到温度、酸碱度等外界因素的影响，而且不同的酶所需的最适外界条件往往有所不同。
(1)温度：酶有发挥催化作用的最适温度，人体内的酶发挥催化作用的最适温度是37度。不同生物的体温不同，其体内的酶发挥催化作用的最适温度一般不同。
(2)酸碱度：不同的酶发挥催化作用的最适pH不同，如胃蛋白酶的最适pH是1.8，而唾液淀粉酶的最适pH接近7。
（五）探究影响酶催化作用的因素
(1)提出问题：温度会影响酶的催化作用吗
(2)建立假设：每种酶的催化作用都有其最适宜的温度，温度过高或过低都会影响其催化作用。
(3)设计实验方案
本实验的原理是唾液淀粉酶能催化淀粉分解和碘液能使淀粉变蓝。
为了达到实验目的，实验方案中应至少设计3个组的温度变化值；各组要保证唾液淀粉酶和淀粉先达到相应设计温度值后再滴加碘液：各组的实验结果要通过观察溶液颜色变化得出。
(4)进行实验
①取3支洁净的试管，编为1~3号，分别加入2毫升质量分数为1%的淀粉溶液。另取3支洁净的试管，编为4~6号，分别加入1毫升新解的唾液淀粉酶溶液。
②将6支试管的1号和4号：2号和5号，3号和6号编为3组，分别放人0℃、37℃和70℃左右的水中，水浴5分钟。
③将各组试管中的唾液淀粉酶倒人同组的质量分数为1%的淀粉溶液中，充分摇匀后，再分别放回原温度的水中，水浴5分钟。
④往3组试管中分别滴人1滴碘液，然后摇匀。
⑤观察并记录3组试管中溶液颜色的变化情况。
(5)记录结果，得出结论
观察3支试管的变化有什么不同 0℃中的第一组和70℃中的第三组均变蓝色，37℃中的第二组不变蓝色。
你能得出什么结论 唾液淀粉酶的催化作用需要合适的温度。
(6)表达与交流
①针对本实验的结果，绘制一个坐标图，大致表示出酶的催化作用与温度之间的关系。
②除了温度以外，你认为影响酶催化作用的因素还有什么 能否再设计一个实验方案加以研究 尝试与同学交流并完善你的设计方案。
pH也能影响酶的活性，实验步骤如下：
a.取3支洁净的试管并编号；b.在3支试管中分别加入2毫升质量分数为1%的淀粉溶液；c.向3支试管中分别加入等量的唾液淀粉酶溶液并振荡；d.在1号试管中加入少量的盐酸溶液，在2号试管中加入等量的氢氧化钠溶液，在3号试管中加入等量的蒸馏水，并分别振荡试管；e.将3支试管置于相同的环境中；f.静置5分钟后，向3支试管内各滴人1滴碘液并观察现象。
实验现象：1号试管和2号试管中的溶液都变蓝，3号试管中的溶液不变蓝。
实验结论：pH会影响酶的活性。
例1、小柯探究唾液淀粉酶的催化作用，其实验过程及结果如下：
组别 A B C
试管中依次加入物质 2ml唾液 2ml蒸馏水 2ml唾液
1ml蒸馏水 1ml蒸馏水 1ml5%盐酸溶液
2ml淀粉溶液 2ml淀粉溶液 2ml淀粉溶液
水浴10分钟 37℃ 37℃ 37℃
各滴入2滴碘液后的现象 不变蓝 变蓝 变蓝
重复实验多次，实验结果都相同。
（1）解释A组实验不变蓝的原因是 。
（2）根据上述实验可得出的结论有：① ；② 。
（3）为了进一步探究pH对唾液淀粉酶活性的影响，小胡又将C组试管中盐酸换成5%氢氧化钠，滴入1滴碘液不变蓝，猜测其原因是 。
例2、（1）探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是___________。
①取3支试管，编号并分别注入2毫升淀粉溶液
②向各试管注入1毫升相应温度的淀粉酶溶液
③向各试管滴一滴碘液
④将3支试管分别放入60℃的热水、沸水、冰块中保持5分钟
⑤观察实验现象
A.①④②④③⑤ B.①④②③⑤
C.①②④③⑤ D.①③②④⑤
（2）植酸酶是一种新型的可作为动物饲料添加剂的重要酶制剂，对提高饲料中磷的利用率、动物的生产性能有重要的意义，在产蛋鸡的饲养中使用最普遍。为探究植酸酶对动物生长的影响，某科研小组设计并进行实验。
步骤 甲组 乙组
1 在每千克普通饲料中添加200毫克植酸酶，配制成加酶词料，在不高于某一温度下烘干后储存,并将加酶饲料和普通饲料分别制成大小相同的颗粒
2 在两个相同的鸡舍中各随机放养100只小鸡
3 定时投喂适量的普通饲料 定时投喂等量的加酶饲料
4 50天后，从每个鸡舍中随机取20只鸡进行称重
请根据以上实验回答：
①在烘干加酶饲料时，要在不高于某一温度下进行，是因为若温度过高， 会导致植酸酶________；
②评价步骤2操作是否合理，请说明理由________（写一点即可）；
③步骤4中，若出现________的结果，则说明植酸酶对动物生长有促进作用。
1.食用菠萝前用食盐水浸泡是一种习惯做法，其目的是为了抑制菠萝蛋白酶的活性。某研究小组对于食盐水是否真能抑制菠萝蛋白酶活性这一问题，设计实验进行探究：
①取五只相同的试管，编号1~5，各加入5mL含菠萝蛋白酶的鲜榨菠萝汁；
②往编号1的试管中，添加5mL蒸馏水，其他试管中按下表要求分别添加5mL不同质量分数的氯化钠溶液，放在相同温度的水中恒温水浴；
③20min后测定各试管中菠萝蛋白酶活性，并计算其相对活性。数据如下：
编号 1 2 3 4 5
质量分数（%） — 0.0005 0.005 0.05 0.5
酶的相对活性（%） 100 104.5 102.1 102.4 103.7
（注：酶的相对活性越大，酶的活性越强。）
根据以上实验，回答下列问题：
（1）设计第1组实验的目的是为了________；
（2）在实验过程中，设计水浴的温度不能过高或过低，原因是过高或过低的温度会影响________，对实验结果产生干扰；
（3）通过上述实验可得出的结论：在该实验所用的浓度范围内，氯化钠溶液对菠萝蛋白酶的活性具有________作用。
2.某科学兴趣小组在学习酶的知识后，开展了酶相关性质的实验研究。
【查阅资料】材料一：淀粉和蔗糖都是大分子非还原性糖类，在相关酶的催化作用下被分解成葡萄糖。
材料二：葡萄糖属于还原性糖，它遇斐林试剂显砖红色。
甲 乙
1%淀粉溶液 3mL
1%蔗糖溶液 3mL
淀粉酶溶液 2mL
蔗糖酶溶液 2mL
斐林试剂 2mL 2mL
【实验器材】1%淀粉溶液，1%蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，斐林试剂、若干试管.
（1）【实验过程】①将两支相同试管，编号为甲、乙； ②实验分组及所加试液如表一：
③实验结果：甲乙试管中的实验现象：________。
（2）【反思交流】比较甲、乙两组实验，能不能形成对照组证明酶具有专一性？并阐明理由：________。
（3）实验中两支试管所处的环境是：________。
（4）如图显示的是唾液中唾液淀粉酶经过各消化道器官时还会呈现如图的趋势，请解释原因：________。
3.已知知酵母菌中含过氧化氢酶，能催化分解过氧化氢，小金据此设计并进行如下实验，探究温度对酶催化作用的影响。图甲为实验装置示意图，
注射器A 注射器B
甲组 1体积分数的H2O2溶液5ml 2%项量分数的酵母菌液2ml
乙组 1体积分数的H2O2溶液5ml 蒸馏水2ml
①选用2套图甲装置分别设置甲组与乙组，并将表中所示液体吸入相应注射器中；
②将装置恒温10分钟后，观察并记录各活塞对应的刻度变化量；
③打开止水夹，将注射器A中的液体缓慢推至B中后再夹紧止水夹，恒温5分钟后，观察井记录注射器B活塞对应的刻度变化量，重复试验3次并取平均值；
④改变实验温度（温度设置：0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃），重复步骤①②③步骤。在不同温度下，步骤②中活塞对应的刻度变化量均为0，步骤③中甲组和乙组的注射器B活塞对应的刻度变化量随温度的变化如图乙所示。
（1）本实验通过________比较酶的活性大小
（2）由图乙的实验数据，可得到的结论是________ .
（3）在本实验中设置乙组实验做对照的目的是________.
1.某兴趣小组为了探究温度对酶的催化作用是否有影响，做了如下实验：
①选取3份大小相同的同种香蕉切片，分别冷冻处理、常温放置和高温煮熟；
②处理后取出置于同一培养皿中，同时分别滴加1毫升的H2O2，观察并记录气泡的多少；
③重复上述实验。
不同温度的香蕉切片(含过氧化氢酶) 滴加H2O2的量/毫升 气泡数量(“+”数表示气泡多少)
第1次 第2次 第3次
冷冻香蕉(低温组) 1 + 0 +
常温香蕉(常温组) 1 ++++ +++++ ++++
煮熟香蕉(高温组) 1 0 0 0
请回答：
（1）常温组在实验中的作用是________；
（2）通过实验可知：常温条件下过氧化氢酶的活性比低温条件下________。
2.人体内有很多种酶，不同的酶催化体内不同的化学反应。
例如过氧化氢酶能催化H2O2分解形成H2O和O2，这种酶在马铃薯体内也存在。某同学将马铃薯块茎磨碎、过滤得到提取液进行了三次实验：
实验Ⅰ：在温度30℃的条件下，取等量提取液分别加到四支盛有等量H2O2溶液、pH分别为3、5、7、9的试管中，结果每一支试管都产生气体。请回答：
（1）实验在30℃下进行的原因是 。
（2）实验Ⅱ：将加入四支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验Ⅰ。分别测定实验Ⅰ、Ⅱ中H2O2在相同时间内的含量变化，绘制成如图所示曲线，请回答：
曲线A是实验 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的结果。
（3）曲线A和B中，H2O2的含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是 。
参考答案
例1、（1）淀粉在淀粉酶的催化作用下被分解
（2）淀粉酶具有催化作用；pH能影响淀粉酶的活性
（3）唾液淀粉酶在碱性环境下不会失活
【解析】(1)碘遇淀粉变蓝。 (2)淀粉酶具有催化作用，淀粉酶的活性受到PH的影响。
【解答】(1)碘遇淀粉变蓝，但是淀粉能在淀粉酶的作用下分解，A组实验不变蓝的原因是淀粉被唾液淀粉酶完全分解；
(2)B中变蓝，证明淀粉遇到碘能变蓝；A说明淀粉酶能将淀粉分解，不再能使碘变蓝；C中有唾液、盐酸时淀粉能变蓝，说明酸性物质能使淀粉酶失去活性，根据上述实验可以得出的结论有 淀粉酶具有催化作用; pH能影响淀粉酶的活性 。
(3)为了进一步研究pH对唾液淀粉酶活性的影响，小胡又将试管中的盐酸换成5%氢氧化钠，滴入一滴碱液不变蓝，氢氧化钠溶液显碱性，所以仍然能变蓝的原因是 唾液淀粉酶在碱性环境下不会失活。
例2、（1）A （2）失活；合理，避免了偶然性；乙组鸡的质量大于甲组
【解析】（1）根据探究温度对酶活性影响的实验过程分析；
（2）①酶的活性受温度的影响，温度过高会使酶失去活性。
②根据控制变量法的要求分析；
③本实验中投喂普通饲料的是对照组，投喂加酶饲料的是实验组，乙组随机取20只鸡重量大于甲组随机取的20只鸡重量，则说明植酸酶对动物生长有促进作用。
【解答】（1）要探究温度对酶活性影响就要以温度为变量设计实验，实验步骤的设计应为：试管编号→不同温度下水浴相同时间→加入等量淀粉液→加入等量淀粉酶→不同温度下水浴相同时间→滴加碘液→观察现象→得出结论，因此最合理的步骤是①④②④③⑤，故选A。
（2）①酶的活性受温度的影响，温度过高会使酶失去活性。因此“在烘干加酶饲料时，要在不高于某一温度下进行”，若温度过高，会导致酶失去活性。
②在探究实验中，要求只能有一个实验变量，其它的量应相同，在两个相同的鸡舍中各随机放养100只小鸡，没有保证小鸡体重、生长状况等条件相同，因此步骤2操作不合理。
③步骤4中，若出现乙组鸡的质量大于甲组的结果，则说明植酸酶对动物生长有促进作用。
1.（1）对照 （2）酶的活性 （3）促进
【解析】对照实验又叫对照比较实验或单一变量实验，是探究实验的一种基本形式。是指在研究一个条件对研究对象有何影响，处理意义(究果)或作用(析因)时，所进行的除了这个条件不同外其它条件都相同的实验。
(1)该实验的变量是氯化钠溶液的浓度，往编号1的试管中，添加5mL蒸馏水，设计第1组实验的目的是为了对照。
(2)酶的催化作用具有高效性、专一性，需要适宜的温度和PH等。在实验过程中，设计水浴的温度不能过高或过低，原因是过高或过低的温度会影响酶的活性 ，对实验结果产生干扰。
(3)分析表格，比较不同浓度范围内的氯化钠溶液对菠萝蛋白酶的活性的影响，我们发现氯化钠溶液对菠萝蛋白酶的活性具有促进作用。
2.（1）甲、乙试管内均显砖红色 （2）不能，变量不唯一
（3）37℃的温水 （4）唾液淀粉酶是一种蛋白质，在胃内开始消化
【解析】（1）③淀粉在淀粉酶的催化作用下分解为葡萄糖，蔗糖在蔗糖酶的催化作用下也被分解为葡萄糖，因此二者遇到斐林试剂都会变成砖红色。
（2）如果要证明酶具有专一性，那么就要控制糖的种类相同而改变酶的种类，或控制酶的种类相同而改变糖的种类，而题目中两个因素都发生了变化。
（3）37℃时酶的活性最强的温度，据此分析解答；
（4）根据图像可知，唾液淀粉酶在口腔、咽和食道里，百分比保持不变，即没有消化。当到达胃后，百分比开始减小，说明在胃内开始消化，据此分析解答。
【解答】（1）③实验结果：甲乙试管中的实验现象：甲、乙试管内均显砖红色。
（2）【反思交流】比较甲、乙两组实验，不能形成对照组证明酶具有专一性，理由：不能，变量不唯一。
（3）实验中两支试管所处的环境是：37℃的温水。
（4）如图显示的是唾液中唾液淀粉酶经过各消化道器官时还会呈现如图的趋势，原因：唾液淀粉酶是一种蛋白质，在胃内开始消化。
3.（1）10分钟，活塞刻度的变化量（或10分钟，产生氧气的体积）
（2）酶的催化活性随温度的升高先升高后降低且在30℃左右最佳
（3）设置乙组挂除H2O2在加热的条件下会分解产生氧气对实验影响
【解析】控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素（自变量）以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。
（1）酵母菌中的过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解产生氧气，而B注射器的活塞刻度变化量是产生的氧气体积，所以可以通过10分钟，活塞刻度的变化量，即10分钟，产生的氧气体积来比较酶的活性大小；
（2）由图可知，实验组的活塞变化量随着温度的升高，先变大后变小，30℃时变化量最大，说明随着温度是升高，酶的活性先升高后降低，30℃时活性最强；
（3）过氧化氢在受热时也会发生分解，只是没有加入催化剂分解的那么快，所以设置对照组是为了排出过氧化氢受热分解产生的氧气对实验的影响；
1.（1）对照作用（2）强(或高)
【解析】酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素（自变量）以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。
（1）该实验是为了探究温度对酶活性的影响，因此常温组是作为对照组的；
（2）由表格可知，低温组产生的气泡很少，说明常温条件下过氧化氢酶的活性比低温条件下高；
2.（1）30℃是过氧化氢酶的适宜温度[排除温度变化(或无关变量)对实验结果的影响]
（2）Ⅱ
（3）同一种酶的最适pH值是一定的，不会由于浓度的不同而改变(或过氧化氢酶的最适pH为7，不会由于酶浓度的不同而改变)。
【解析】（1）任何一种酶的生物活性都有适宜的温度，而30℃是过氧化氢酶活性最强的适宜温度；
（2）马铃薯提取液数量减半，那么它们对过氧化氢的催化作用效果减小。即在相同的pH溶液中分解的过氧化氢数量减小，而溶液中过氧化氢的含量会增大，据此分析；
（3）根据酶的生物活性和溶液pH的关系分析解答。
【解答】（1）实验在30℃下进行的原因是：30℃是过氧化氢酶的适宜温度[排除温度变化(或无关变量)对实验结果的影响]。
（2）实验Ⅱ：将加入四支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验Ⅰ。分别测定实验Ⅰ、Ⅱ中H2O2在相同时间内的含量变化，绘制成如图所示曲线，请回答：曲线A的含量更高，应该是实验II的结果。
（3）曲线A和B中，H2O2的含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是：同一种酶的最适pH值是一定的，不会由于浓度的不同而改变(或过氧化氢酶的最适pH为7，不会由于酶浓度的不同而改变)。
2022-2023学年上学期浙教版科学九年级“精讲精练”讲义（二十三）
影响酶的活性的探究
知识精讲
典型例题
课内精练
课后提分
典型例题
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