【人教生物必修1知识梳理及训练】5.1 降低化学反应活化能的酶 第2课时 酶的特性（含解析）

生物学 必修1［RJ］（不定项）
人教生物必修1知识梳理及训练
第2课时　酶的特性
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知识点1　酶的高效性和专一性
1.酶的高效性
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知识拓展
探究酶高效性实验的设计思路
（1）自变量：催化剂种类。
（2）因变量：底物分解速率。
（3）实验思路
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）
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.酶的专一性
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知识拓展
探究酶专一性实验的设计思路
思路 自变量 因变量
思路一：通过改变底物种类，验证酶的专一性 底物种类 底物是否分解
思路二：通过改变酶的种类，验证酶的专一性 酶的种类 底物是否分解
3.酶的作用条件较温和
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易漏边角课本P84
相关信息
（1）各类生物的最适温度
一般来说，动物体内的酶最适温度在35～40 ℃；植物体内的酶最适温度在40～50 ℃；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70 ℃。
（2）各类生物的最适pH
动物体内的酶最适pH大多在6.5～8.0，但胃蛋白酶比较特殊（最适pH为1.5）；植物体内的酶最适pH大多在4.5～6.5。
知识拓展
影响酶促反应速率的因素
4.细胞中的各类化学反应之所以能有序进行，除了与酶的特性有关，还与酶在细胞中的分布有关。如植物叶肉细胞中，与光合作用有关的酶分布在叶绿体内，与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内，光合作用与呼吸作用在细胞内不同的区室同时进行，互不干扰。
知识点2　酶的相关实验
1.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
（1）实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。
（2）目的要求：探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
（3）实验步骤：
（4）实验结果：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉有水解；2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有水解。
（5）实验结论：淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。
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本实验能否使用碘液来进行颜色鉴定？
提示：不能。因为蔗糖无论是否水解都不会与碘液产生特定颜色。
2.探究温度对酶活性的影响
（1）酶活性
①定义：酶催化特定化学反应的能力。
②表示方法：可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
（2）提出问题：温度对酶的活性会产生怎样的影响？
（3）作出假设：最适温度下酶的活性最高。
（4）设计实验
①材料：宜选用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响。
②实验设计思路（包括自变量是什么、如何控制自变量、因变量是什么、如何检测因变量、怎样对无关变量进行控制、对照组如何设置）
自变量 温度
控制自变量 将装有等量酶的试管分别放入装有冰块、热水和37 ℃的水的烧杯中，进行对照实验
因变量 淀粉是否水解
检测因变量 碘液检测溶液是否变蓝
对无关变量进行控制 溶液的量以及试管洁净度等保持相同
（5）进行实验（以唾液淀粉酶的催化作用为例）
（6）实验结果：沸水浴实验结果：呈现蓝色；冰浴的实验结果：呈现浅蓝色；37 ℃的水浴组实验结果：无明显颜色反应。
（7）实验结论：酶的作用需要适宜的温度，温度偏高或偏低都会影响酶的活性，使酶活性降低。
（8）注意事项
①酶和淀粉混合前，务必各自在设定的温度保温5 min，不能混合后再保温。因为一旦混合，二者即快速完成反应。
②不宜选用斐林试剂检测还原糖的生成，因为加热会改变反应体系的温度，从而给实验引入额外的变量。
③在100 ℃高温下，直链淀粉的螺旋结构被破坏，不能与碘形成蓝色络合物，遇碘不变蓝。因此，100 ℃（沸水浴）反应管在完成反应后，先在自来水下冲凉，然后加入碘液检测淀粉含量。同时也可防止碘液在高温下蒸发而影响实验效果。
3.探究pH对酶活性的影响
（1）提出问题：pH对酶的活性会产生怎样的影响？
（2）作出假设：最适pH下酶的活性最高。
（3）设计实验
①材料：宜选用过氧化氢和肝脏研磨液探究pH对酶活性的影响。
②实验设计思路（包括自变量是什么、如何控制自变量、因变量是什么、如何检测因变量、怎样对无关变量进行控制、对照组如何设置）
自变量 pH
控制自变量 将等量的氢氧化钠、盐酸和pH＝7的缓冲液分别放入装有等量酶的试管中，进行对照实验
因变量 过氧化氢的分解速率
检测因变量 观察气泡产生的情况（或插入卫生香，观察复燃情况）
对无关变量进行控制 溶液的量以及试管洁净度等保持相同
③预期结果：氢氧化钠和盐酸两组无明显气泡产生（或卫生香不复燃），pH＝7的缓冲液组有大量气泡产生（或卫生香复燃）。
（4）进行实验
步骤 试管1 试管2 试管3
第一步 加入2滴肝脏研磨液
第二步 1 mL pH＝7的缓冲液 1 mL盐酸溶液 1 mL NaOH溶液
第三步 加入2 mL H2O2溶液
第四步 观察气泡生成速率（或插入卫生香，观察复燃情况）
（5）实验结果
氢氧化钠和盐酸两组实验结果：无明显气泡产生（或卫生香不复燃）。
pH＝7的缓冲液组实验结果：有大量气泡产生（或卫生香复燃）。
（6）实验结论：酶的作用需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会使酶活性降低。
（7）注意事项
①本实验不能选择淀粉和淀粉酶进行探究。因为调节pH值所营造的酸性环境会干扰斐林试剂（碱性）对淀粉水解的检测，且酸性环境下，淀粉还会水解，碱性环境会干扰碘液与淀粉的蓝色反应。
②需要事先在肝脏研磨液中加入调节pH的溶液后，再将酶液和底物混合，否则尚未调节pH，反应即已结束。
INCLUDEPICTURE"知识框架.TIF" INCLUDEPICTURE "知识框架.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"本节聚焦.TIF" INCLUDEPICTURE "本节聚焦.TIF" \* MERGEFORMAT
1.酶有哪些特性？
答案　专一性、高效性、作用条件较温和。
2.酶的活性受哪些条件的影响？
答案　温度、pH、抑制剂或激活剂等。
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1.（目标1）下列关于酶的专一性的叙述，不正确的是（　　）
A.过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解，不能催化其他化学反应
B.每一种酶只能催化一种化学反应的进行
C.催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶
D.二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二肽的水解
答案　B
解析　每一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行，例如过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解，二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二肽的水解，B错误，A、D正确；唾液淀粉酶的化学本质为蛋白质，催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，C正确。
2.（目标2）如图表示酶的活性受温度影响的曲线，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
答案　A
解析　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点酶的结构不同，A错误；由题图可知，A、C点对应的温度不同，但酶的活性相同，D正确。
3.（目标3）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（　　）
选项 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 pH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
C pH对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
D 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
答案　D
解析　加热能够使过氧化氢分解，可溶性淀粉在酸性条件下会发生水解，酸性环境会影响斐林试剂的作用，A、B实验设计不合理；酶具有专一性，蔗糖酶不能分解淀粉，二者不能用来探究pH对酶活性的影响，C实验设计不合理。
4.（不定项）（目标2）如图曲线乙表示在最适温度、最适pH条件下，酶促反应速率与反应物浓度之间的关系。据图分析正确的是（　　）
A.增大pH，重复该实验，a、b点位置都不变
B.b点后，升高温度，酶活性增加，曲线将呈现丙所示变化
C.b点酶量增加后，图示反应速率可用曲线丙表示
D.反应物浓度是限制曲线ab段反应速率的主要因素
答案　CD
解析　由题干可知曲线乙表示酶促反应是在最适温度、最适pH条件下进行的，因此如果增大pH，酶的活性会下降，a、b点位置都会下移，A错误；曲线乙是在最适温度条件下进行的，b点后如果升高温度，酶活性将会下降，反应速率应在b点后下降，B错误；曲线乙在b点时反应速率不再增加，这是受酶的数量的限制，因此如果在b点增加酶量，图示反应速率可用曲线丙表示，C正确；由图可知在ab段随着反应物浓度的增加，反应速率逐渐增加，则限制曲线ab段反应速率的主要因素是反应物浓度，D正确。
5.（目标3）为探究影响酶活性的因素，某同学设计了一个实验方案，见下表：
试管 底物和试剂 实验条件
1 1 cm3瘦肉块＋4 mL蒸馏水 37 ℃水浴；pH＝1.5
2 1 cm3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶 37 ℃水浴；pH＝8
3 1 cm3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶 ①；pH＝1.5
4 1 cm3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶 0 ℃水浴；pH＝1.5
（1）请完成实验设计：①应为　　　　　　。
（2）3、4号试管为一组对照实验，自变量是　　　　，请为该组实验拟定一个课题名称：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）本实验的因变量可以通过观察　　　　　　　　　　　　　　　　来确定。
（4）在2、3号试管所研究的问题中，温度属于　　　　变量。
（5）在2、3号试管所研究的问题中，　　　　号试管为对照组。
答案　（1）37 ℃水浴
（2）温度　探究温度对胃蛋白酶活性的影响
（3）相同时间内瘦肉块的变化（或记录瘦肉块消失所用的时间）
（4）无关
（5）3
INCLUDEPICTURE"重难突破易错攻克.TIF" INCLUDEPICTURE "重难突破易错攻克.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"题型5-1-1A.TIF" INCLUDEPICTURE "题型5-1-1A.TIF" \* MERGEFORMAT
[例1]　如图是与酶活性影响因素相关的曲线，据图能得出的结论是（　　）
A.相同温度下不同pH酶活性不同
B.不同温度下酶的最适pH相同
C.相同pH下不同温度酶活性不同
D.该酶的最适温度是35 ℃
解题分析　图示表示温度、pH值对酶活性的影响。底物剩余量越少，表示酶的活性越高。由图可知，同一温度时，随着pH升高，反应物的剩余量先是降低，然后升高，说明酶的活性先是升高，然后降低，所以相同温度下不同pH酶活性可能相同，A错误；由图可知，不同温度下pH为8左右时反应物的剩余量最少，说明酶的最适pH相同，B正确；由图可知，过酸、过碱时，反应物剩余量为1，说明酶已经失活，所以相同pH下不同温度酶活性可能相同，且在同一pH（酶未失活的pH条件）下，在最适温度两侧存在酶活性相同的两个温度，C错误；从图中可看出该酶的最适温度在33～37 ℃，由于温度梯度较大，故不能确定酶的最适温度，D错误。
答案　B
[例2]　在洗涤剂中添加碱性纤维素酶可大大提高对衣物的洗涤效果。研究人员从某芽孢杆菌菌株中分离纯化出一种碱性纤维素酶，探究其催化作用的最适pH和温度，结果如下图。下列相关叙述，不正确的是（　　）
A.碱性纤维素酶的催化机理是降低化学反应所需的活化能
B.该酶的最适温度在50 ℃左右
C.不同温度下，该酶的最适pH略有差异
D.30 ℃酶活性低的原因是空间结构被破坏
解题分析　酶的催化机理是降低化学反应所需的活化能，A正确；分析题图曲线可知，该酶的最适温度在50 ℃左右，B正确；30 ℃酶活性低的原因是低温抑制了酶的活性，但其空间结构没有被破坏，D错误。
答案　D
[例3]　图1和图2是某兴趣小组通过实验探究H2O2分解的条件而绘制的曲线图，图3表示该实验小组研究温度影响麦芽糖酶活性的实验。请回答下列问题：
（1）酶起催化作用的原理是　　　　　　　　　　　　　　。图1和图2所代表的实验中，实验的自变量依次为　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）由图1可以得出的实验结论是过氧化氢酶具有的特性是　　　　。图2酶促反应中限制ab段和bc段O2产生速率的主要因素分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）该兴趣小组还根据图3做了关于温度影响麦芽糖酶活性的实验，探究经过t4温度处理的酶，当温度降低到t3时，其活性是否可以恢复到较高水平。关于变量的设置：取3支试管，分别编号为A、B、C，各加入适宜浓度的该酶溶液1 mL；A和B作为对照组应分别在温度为　　　　的水浴装置中保温适宜时间，C作为实验组的处理为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）麦芽糖酶可以催化麦芽糖水解为葡萄糖，但实验结果不能用斐林试剂检测，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　。
解题分析　（1）酶起催化作用的原理是能降低化学反应的活化能。这两个实验是探究过氧化氢在不同条件下的分解情况，分析图1可知，两条曲线的形成是加入的催化剂的种类不同，图2是酶促反应速率随底物浓度的变化而变化的曲线，所以图1、图2所代表的实验中，实验自变量依次为催化剂的种类、H2O2浓度。
（2）分析图1，加过氧化氢酶比加入FeCl3提前达到反应的平衡点，这说明酶具有高效性。图2中ab段，随着H2O2浓度的增大，O2产生速率也不断增大，说明H2O2浓度是限制ab段O2产生速率的主要因素；bc段，O2产生速率不再随H2O2浓度的增大而增大，H2O2的浓度不再是限制因素，此时的主要限制因素为过氧化氢酶的量（或浓度）。
（3）由于实验目的是探究经过t4温度处理的酶，当温度降低到t3时，其活性是否可以恢复到较高水平，故根据实验目的，实验需分为三组，一组温度设定在t3，一组温度设定在t4，一组温度应从t4降到t3。因此A和B作为对照组应分别在温度为t3、t4的水浴装置中保温适宜时间，C作为实验组的处理为先在温度为t4的水浴装置中保温适宜时间，后在温度为t3的水浴装置中保温适宜时间。
答案　（1）降低化学反应的活化能　催化剂种类、H2O2浓度
（2）高效性　H2O2浓度、过氧化氢酶量（或浓度）
（3）t3、t4　先在温度为t4的水浴装置中保温适宜时间，后在温度为t3的水浴装置中保温适宜时间
（4）麦芽糖和葡萄糖均为还原糖，它们均能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀
技法提升
酶促反应曲线分析策略
（1）一看横纵坐标。横坐标是自变量，纵坐标是因变量。曲线表示纵坐标随横坐标的变化而变化。
（2）二看曲线变化。分析同一条曲线升、降或平的变化。
（3）三看特殊点。特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，理解特殊点的意义。
（4）四看坐标系中有几条曲线。当有多条曲线时，应从两个方面分析：①当横坐标相同时，对应的纵坐标之间的关系；②当纵坐标相同时，对应的横坐标之间的关系。
INCLUDEPICTURE"题型5-1-2A.TIF" INCLUDEPICTURE "题型5-1-2A.TIF" \* MERGEFORMAT
[例4]　已知麦芽糖与斐林试剂共热后会发生颜色反应，且麦芽糖溶液浓度越高，颜色越深。用不同浓度梯度麦芽糖溶液与斐林试剂共热后的颜色反应，建立标准比色溶液试管，通过与标准试管中颜色的对比，可以测定唾液淀粉酶催化淀粉分解的速率，进而推断不同条件对α－淀粉酶催化活性的影响。甲同学在其他实验条件相同的情况下，分别在10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃条件下，测定并记录了α－淀粉酶催化淀粉分解的反应速率，绘制成曲线（如图所示）。甲同学由此得出结论：α－淀粉酶最适宜的催化温度是60 ℃。
（1）乙同学认为，上述实验不能说明α－淀粉酶最适宜的催化温度是60 ℃。其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）酶适于在　　　　（温度条件）下保存，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）已知α－淀粉酶较适宜pH值范围是5.5～7.5，请你设计“测定α－淀粉酶最适宜的pH”的实验，并预测实验的结果。
实验步骤：
①取5支试管标记为1～5，分别加入α－淀粉酶溶液2 mL，　　　　　　　　　　　　　，并置于最适温度恒温水浴锅中保温5 min。
②_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
置于最适温度恒温水浴锅中5 min。
③将α－淀粉酶溶液与对应的淀粉液混合摇匀，在最适温度条件下反应一段时间后，通过比色的方法测定及记录反应速度。
（4）实验结果预测：请把最可能的实验结果用坐标曲线表示出来。
解题分析　（1）据题意可知，在60 ℃之前，随着温度的升高，α－淀粉酶催化淀粉分解的反应速率加快，但没有60 ℃之后的数据，即温度范围选择不全面，缺少60 ℃以上的实验设置，上述实验不能说明α－淀粉酶最适宜的催化温度是60 ℃。
（3）据题意可知，测定“α－淀粉酶最适宜的pH”的实验中自变量为不同的pH，已知α－淀粉酶较适宜pH值范围是5.5～7.5，因此pH梯度可设置为5.5、6、6.5、7、7.5，为保证酶与底物在相应的pH条件下进行反应，需要先分别在相应的pH下保温一段时间再混合，因此实验步骤见题干。
（4）人体的酶的较适pH值通常接近中性，因此该α－淀粉酶的最适pH可能是接近7，可画图为：
答案　（1）温度范围选择不全面，缺少60 ℃以上的实验设置
（2）低温（0～4 ℃）　在0～4 ℃时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高
（3）调节pH分别为5.5、6、6.5、7、7.5　另取5支试管标记为1′～5′，分别加入淀粉液2 mL，调节pH分别为5.5、6、6.5、7、7.5
（4）
[例5]　现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计如下实验。
实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。
实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程如表所示：
实验结果：用分光光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示。
（1）细胞中酶的作用机理是　　　　　　　　　　　，合成酶的原料是　　　　　　　　　　　　。
（2）该实验的自变量是　　　　　　　　　，无关变量有　　　　　　　　　　　　　　　（至少写出2种）。
（3）根据实验结果分析，下列叙述正确的是　　　　。
A.酶A在20 ℃条件时活性较高
B.酶A的活性一定小于酶B的活性
C.酶B在40 ℃条件时活性较高
D.大于50 ℃条件时，酶A完全失活
（4）此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性，能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性？　　　　。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是在　　　　　　之间设立较小温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。
解题分析　（1）细胞中酶催化化学反应的作用机理是降低化学反应的活化能；绝大多数酶的本质是蛋白质，合成原料是氨基酸，少数是RNA，合成原料是核糖核苷酸。
（2）根据表格可以看出本实验有两个自变量，即温度和酶的种类；无关变量是指除自变量外，在实验过程中可能存在的一些对实验结果造成影响的变量，如pH、反应时间、溶液的量、淀粉的浓度、酶的浓度等，在实验时应保持相同且适宜。
（3）据图分析，酶A在20 ℃条件时淀粉含量较多，酶活性相对其他温度时较低，A错误；在同一温度下酶A的活性小于酶B的活性，但30 ℃下酶A的活性大于20 ℃下酶B的活性，B错误；据图分析，酶B在40 ℃条件时淀粉含量较少，所以酶B在40 ℃条件时活性较高，C正确；大于50 ℃条件时，酶A活性下降，不一定完全失活，D错误。
（5）由题图的结果可知，加入酶B的组在40 ℃条件下淀粉含量最少，则最适温度在40 ℃左右，若要进一步探究酶B的最适温度，可在30～50 ℃之间设置较小的温度梯度进行研究。
答案　（1）降低化学反应的活化能　氨基酸或核糖核苷酸
（2）温度、酶的种类　溶液的量、反应时间、pH等
（3）C
（4）不能　斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果
（5）30～50 ℃
INCLUDEPICTURE"课时作业.TIF" INCLUDEPICTURE "课时作业.TIF" \* MERGEFORMAT
[单项选择题]
INCLUDEPICTURE"圆点.TIF" INCLUDEPICTURE "圆点.TIF" \* MERGEFORMAT 知识点一　酶的特性
1.研究表明：一分子过氧化氢酶能在1 min内使5×105个过氧化氢分子分解成氧和水，相当于Fe3＋催化速率的109倍，但是对糖的水解却不起作用，这个事实说明酶分别具有（　　）
A.多样性，稳定性 B.高效性，多样性
C.高效性，专一性 D.高效性，稳定性
答案　C
2.为探究酶的特性，某实验小组设计下表所示的实验。下列相关分析，不正确的是（　　）
注：“＋”表示加入，“－”表示未加入。
A.该实验的目的是探究酶的专一性
B.该实验的自变量是酶的种类
C.本实验设计存在不合理之处
D.只有乙试管能出现紫色反应
答案　D
解析　蛋白酶能催化稀豆浆中蛋白质水解，淀粉酶不能催化蛋白质水解，因此该实验是探究酶的专一性，A正确；该实验的自变量是酶的种类，即蛋白酶和淀粉酶，B正确；蛋白酶和淀粉酶都是蛋白质，都能与双缩脲试剂反应产生紫色，本实验设计存在不合理之处，D错误。
3.下列关于酶特性的叙述中，不正确的是（　　）
A.若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂氯化铁作为对照
B.将温度由0 ℃升至100 ℃的过程中，肠肽酶的活性先升高后降低至失活
C.将pH值由12降低至2的过程中，胃蛋白酶的活性将不会发生改变
D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测
答案　D
解析　低温抑制酶的活性，高温破坏酶的空间结构，由0 ℃到100 ℃，酶活性先升高后降低最终失活，B正确；与无机催化剂相比，酶具有高效性，若探究过氧化氢酶的高效性，可选择无机催化剂作为对照，A正确；胃蛋白酶的最适pH是1.5，当pH为12时，胃蛋白酶已经失活，所以将pH由12降至2的过程中，胃蛋白酶的活性将没有变化，C正确；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，因为碘液无法检测蔗糖是否水解，D错误。
4.下列关于酶的叙述，正确的是（　　）
A.发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C.用纤维素酶水解细胞壁时，温度越低水解速度越快
D.洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
答案　B
解析　高烧使体温升高，在一定程度上破坏了蛋白质的空间结构，降低了体内酶的活性，使消化功能减弱导致食欲减退，酶并未彻底失活，A错误；细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用纤维素酶水解细胞壁时，温度处在纤维素酶的最适温度时，水解速度快，C错误；酸碱度也能影响酶活性，加酶洗衣粉中的酶为碱性蛋白酶、碱性脂肪酶，洗衣时，加少许白醋不能增强加酶洗衣粉中酶的活性，D错误。
INCLUDEPICTURE"圆点.TIF" INCLUDEPICTURE "圆点.TIF" \* MERGEFORMAT 知识点二　影响酶活性的条件
5.某科研小组探究pH对胰蛋白酶活性的影响，结果如右图所示，下列有关叙述正确的是（　　）
A.pH过低和过高时胰蛋白酶活性降低原因不同
B.该曲线也可表示酶活性与温度的关系，并说明存在最适温度
C.由图可推测胰蛋白酶所在的小肠溶液pH可能接近7.1
D.由pH＝1升高到pH＝11时，酶的活性先升高后降低
答案　C
解析　pH过低和过高时胰蛋白酶活性降低，原因是酶空间结构被破坏，A错误；在低温时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，该曲线不能表示酶活性与温度的关系，B错误；pH为1时，胰蛋白酶失去活性，由pH＝1升高到pH＝11时，酶活性为0，不发生改变，D错误。
6.如图为不同条件下同种酶促反应速率的变化曲线，下列有关叙述错误的是（　　）
A.影响AB段反应速率的主要因素是底物的浓度
B.影响BC段反应速率的主要限制因素是酶量
C.温度导致酶促反应Ⅰ和Ⅱ的速率不同
D.该酶促反应的最适温度为37 ℃
答案　D
解析　由图可以看出，在AB段，随着底物浓度的升高，反应速率不断增加，限制反应速率的主要因素是底物的浓度，A正确；在BC段，随着底物浓度的升高，反应速率不再增加，限制反应速率的主要因素不再是底物的浓度，而是酶量等，B正确；曲线Ⅰ和Ⅱ的反应温度不一样，曲线的差异是由温度的差异引起的，C正确；只根据37 ℃、25 ℃时酶促反应速率的曲线比较无法确定该酶作用的最适温度，D错误。
[不定项选择题]
7.酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特点如图甲所示，图乙表示相应的反应速率与底物浓度的关系。下列有关叙述，正确的是（　　）
A.曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果
B.曲线a、b反应速率不再增加是受酶浓度的限制
C.曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的活性降低
D.非竞争性抑制剂与该酶结合后能改变其空间结构
答案　ABCD
解析　从图乙可知，曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果，曲线b表示在竞争性抑制剂存在时的作用效果，曲线c表示在非竞争性抑制剂存在时的作用效果，A、C正确；曲线a、b反应速率不再随底物浓度的增加而增加，是受酶浓度的限制，B正确；由图甲可知非竞争性抑制剂可以与游离酶结合，进而改变酶的空间结构，D正确。
8.某同学进行了淀粉酶和蔗糖酶的探究实验，实验过程如下表所示，“—”表示不加，下列叙述正确的是（　　）
试管 1 2 3 4
1%淀粉溶液 3 mL — 3 mL —
2%蔗糖溶液 — 3 mL — 3 mL
新鲜唾液 1 mL 1 mL — —
蔗糖酶溶液 — — 1 mL 1 mL
经①处理后，加2 mL新制斐林试剂，水浴加热
实验结果
A.该实验的自变量是酶种类
B.①的处理是置于80～100 ℃的热水浴中保温一段时间
C.本实验通过1与2、1与3、1与4对照，说明酶具有专一性
D.为排除实验材料中可能的还原糖干扰，需增设相应空白对照实验
答案　D
解析　该实验的自变量是酶种类、底物种类，A错误；①的处理是置于两种酶的最适温度的环境中保温一段时间，80～100 ℃温度太高，酶会失活导致实验失败，B错误；本实验1与2、3与4、1与3、2与4对照，可说明酶具有专一性，1与4对照不能说明酶的专一性，C错误。
9.图甲表示肽酶催化二肽水解的模型，图乙表示在最适温度和pH下，肽酶催化二肽水解的反应速率与二肽浓度的关系。下列叙述正确的是（　　）
A.图甲模型能解释酶的专一性
B.图甲中a、b、c分别代表肽酶、二肽、氨基酸
C.图乙若在e点时增加二肽浓度，反应速率会有所提高
D.图乙f～g段限制因素可能是肽酶的量，该因素在本实验中属于无关变量
答案　ABCD
解析　由题图甲可知，酶与底物的结合具有特异性，因此该模型可以解释酶的催化作用具有专一性，A正确；甲图是肽酶催化二肽水解的模型，a在反应前后没有变化，表示肽酶，a与b结合形成复合物，然后b变成c、d，因此a是肽酶，b是二肽，c、d表示二肽的水解产物氨基酸，B正确；限制图乙e点反应速率的因素是二肽浓度，所以如果在e点时增加二肽浓度，反应速率会有所提高，C正确；图乙f～g段随着二肽浓度的提高，反应速率不变，限制因素可能是肽酶的量，该因素在本实验中属于无关变量，D正确。
[非选择题]
10.猕猴桃的溃疡病是由假单胞杆菌引起的一种细菌性病害。假单胞杆菌可以利用植株中的蔗糖酶催化蔗糖水解成的单糖作为营养物质进行繁殖。科研人员选取金丰和金魁两个品种进行了相关研究，结果如下图所示。请回答问题：
（1）蔗糖酶只能分解蔗糖而不能分解淀粉，体现了酶的　　　　性。
（2）蔗糖酶活性的测定：将等量的金魁和金丰蔗糖酶提取液分别加入到　　　　溶液中，反应所得产物能与　　　　试剂经水浴加热后生成　　　　色沉淀，一段时间后产生的沉淀量越多，说明酶活性越　　　　。反应过程中应加入一定pH的缓冲液，目的是　　　　。
（3）分析上图可知，无论感病前后金丰　　　　（请填植株的部位）中的蔗糖酶活性均显著高于金魁，且感病后金丰枝条和叶片中的蔗糖酶活性均　　　　。
（4）综合以上信息可以推测，金丰抗溃疡病能力应　　　　（填“强”或“弱”）于金魁。
答案　（1）专一
（2）等量的蔗糖　斐林　砖红　高　保持酶的活性
（3）枝条和叶片　升高
（4）弱
解析　（2）蔗糖被蔗糖酶分解后会产生还原糖，还原糖可与斐林试剂反应，实验设计应遵循单一变量原则，故将等量的金魁和金丰蔗糖酶提取液分别加入到等量的蔗糖溶液中，反应所得产物能与斐林试剂发生作用，水浴加热后生成砖红色沉淀。根据沉淀的多少计算出还原糖的生成量，最后通过反应速率反映酶活性。一段时间后产生的沉淀量越多，说明酶活性越高。
（4）因为金丰的蔗糖酶的活性大于金魁，而假单胞杆菌可以利用植株中的蔗糖酶催化蔗糖水解成的单糖作为营养物质进行繁殖，所以金丰抗溃疡病能力应弱于金魁。
11.玉米在加工成各种产品的过程中，产生的下脚料中含有玉米蛋白，直接丢弃不仅浪费资源，还会污染环境。某科研小组为提高玉米蛋白的利用率，利用中性蛋白酶和碱性蛋白酶对玉米蛋白进行水解，进而加工成玉米蛋白肽。如图表示两种蛋白酶在不同条件下对玉米蛋白进行水解的实验结果。回答下列问题：
（1）以上实验的无关变量是　　　　　　　　　　　　　（答出两点即可），蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化脂肪等物质的水解，这体现了酶的　　　　性。
（2）据图分析可知，两种蛋白酶的最适pH　　　　（填“相同”或“不相同”），过酸或过碱都使得两种酶的活性下降，甚至失活，其原因可能是　　　　。
（3）在玉米蛋白肽的生产过程中，　　　　（填“中性蛋白酶”或“碱性蛋白酶”）更适合用于催化玉米蛋白的水解，原因是　　　　　　　　　　　　　　。
（4）若要保存酶用于后续研究，应该将温度控制在　　　　（填“酶最适温度”“低温”或“高温”）条件下，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　（1）酶浓度、底物浓度、反应时间等（答出两点即可）　专一
（2）不相同　过酸或过碱会使酶的空间结构遭到破坏
（3）碱性蛋白酶　两种蛋白酶在各自最适温度和最适pH条件下，碱性蛋白酶的催化活性更高
（4）低温　在低温条件下，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会恢复
解析　（1）分析题图可知，该实验的自变量是温度和pH，无关变量有酶浓度、底物浓度、反应时间等。
（2）分析题图可知，在两种蛋白酶的催化作用下，玉米蛋白肽的含量最高点所对应的pH不同，说明两种蛋白酶的最适pH不相同。
（3）分析题图可知，在碱性蛋白酶的催化作用下玉米蛋白肽的含量最高点高于中性蛋白酶，说明在最适pH条件下，碱性蛋白酶的活性高于中性蛋白酶，同理可知，在最适温度条件下，碱性蛋白酶的活性高于中性蛋白酶，所以在玉米蛋白肽的生产过程中，碱性蛋白酶更适合用于催化玉米蛋白的水解。
12.如表所示为某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。已知实验一中淀粉酶的最适温度为60 ℃，据此回答下列问题：
（1）pH在实验一中属于　　　　变量，而在实验二中属于　　　　变量。
（2）实验一的①②③步骤为错误操作，正确的操作应该是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。实验一的第⑤步最好选用　　　　（试剂）比较淀粉的　　　　　。
（3）如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？　　　　。为什么？　　　　　　　　　　　　。
（4）分析实验二的结果，可得到的结论是：　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　；欲在该预实验的基础上进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为　　　　之间设置梯度。
答案　（1）无关　自
（2）使淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合　碘液　剩余量
（3）不科学　因为温度会直接影响H2O2的分解速率
（4）该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低　6～8
解析　（1）实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。
（2）探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的第⑤步最好选用碘液比较淀粉的剩余量。
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