课时分层训练(十五) 酶的特性
知识点1 酶的特性
1．下列各项中，能说明酶具有高效性的是( )
A．蛋白酶只能水解蛋白质
B．酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍
C．酶的作用条件较温和
D．消化酶是蛋白质
B [酶的高效性是相对于无机催化剂而言的，酶的催化效率远远高于无机催化剂。]
2．下图表示的是某种酶的作用模型。下列有关叙述中，错误的是( )
A．该模型可以解释酶的专一性
B．a表示酶，该模型可解释酶的多样性
C．a催化d分解为e、f
D．该模型显示，酶在反应前后性质不变
B [该图中只有一种酶，不能解释酶的多样性，B错误。]
知识点2 影响酶促反应的因素
3．下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
A．当温度为T2时，酶的催化效率最高
B．当反应物浓度提高时，T2对应的数值(反应速率)不会增加
C．当温度由T3降到T1时，酶活性先增后减
D．酶的空间结构在T1时比T3时破坏更严重
A [温度为T2时，该酶促反应速率最快，即酶的催化效率最高，A正确；反应物浓度提高时，酶促反应速率可能加快，T2对应的数值可能会增加，B错误；温度为T1时只是低温抑制了酶的活性，但高于T2后，酶的空间结构可能已经被破坏，即使降温，酶的活性也不会增加，C、D错误。]
4．下图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是( )
A．在a点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
B．在b点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大
C．在c点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
D．该图不能反映唾液淀粉酶催化效率的变化特征
B [题图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响，但是影响反应速率的因素，不仅包括温度和pH，还有酶浓度等。在反应底物充足的条件下，增大酶浓度，可以提高反应速率，所以A、C正确，B错误。题图显示，该酶的最适pH在2左右，因此这种酶可能是胃蛋白酶，而不可能是唾液淀粉酶，D正确。]
知识点3 探究酶的特性的相关实验
5．欲探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是( )
编号 探究课题 选用材料与试剂
① 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
② 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
③ 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
④ 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
A．实验① B．实验②
C．实验③ D．实验④
B [过氧化氢在高温下易分解，因此不能用过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响，A错误；可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液来探究温度对酶活性的影响，B正确；根据酶的专一性可知，蔗糖酶不能使淀粉水解，C错误；淀粉在酸性条件下易分解，因此不能用淀粉作为底物来探究pH对酶活性的影响，D错误。]
6．为验证影响酶活性的因素，实验小组取若干支试管，加入等量的过氧化氢溶液和过氧化氢酶溶液，在最适温度条件下测得O2释放量的变化如图中实线所示。重复实验时，在A、B、C、D四点改变反应条件，测得O2释放量的变化如图中虚线所示。不考虑过氧化氢自身分解的情况。下列相关分析错误的是( )
A．A点时，可能是加入了重金属
B．B点时，可能是加入了过氧化氢酶
C．C点时，可能是适当地降低了温度
D．D点时，可能是加入了过氧化氢酶
D [A点后，O2释放量不再增加，可能是酶失活导致的，重金属能引起蛋白质变性失活，A正确；B点后，O2的最大释放量不变，但是速率增大，可能是增加了酶量所致，B正确；题图是在最适温度条件下测得的，C点后，反应速率降低，可能是降低了反应温度所致，导致酶的活性降低，C正确；D点后，O2的最大释放量变大，可能是加入了过氧化氢溶液(底物)所致，D错误。]
7．淀粉的水解工艺包括酸水解和酶水解等不同工艺。酸水解是利用酸性条件使淀粉水解，酶水解是利用淀粉酶使淀粉水解。下图为某同学探究不同pH条件下，淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。下列有关叙述错误的是( )
A．淀粉酶具有催化作用是因为其能够降低淀粉分解反应所需的活化能
B．将各组淀粉溶液和淀粉酶溶液的pH调到设定数值后再混合，实验结果会更准确
C．pH为3和9的两组实验结果相同，说明这两组实验中淀粉酶的活性相同
D．两种不同的淀粉水解工艺，在淀粉转化为葡萄糖的过程中都有水参与反应
C [pH为3和9的两组实验结果虽然相同，但是pH为3的酸性条件也会导致部分淀粉水解，C错误。]
8．已知α 淀粉酶的最适温度为60 ℃，某同学为了探究pH对α 淀粉酶活性的影响，在35 ℃和45 ℃两个温度条件下分别设置了7支试管，pH分别设为1.0，3.0，5.0，7.0，9.0，11.0，13.0，该反应进行3 min后迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液，测定每支试管中淀粉的剩余量，得到如图所示的曲线。请回答下列问题：
(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，每一种酶只能催化________________化学反应。
(2)探究pH对α 淀粉酶活性的影响，该实验操作中添加底物、pH缓冲液及α 淀粉酶溶液的顺序为____________________________________
____________________________________________________________
(用文字和箭头标明添加顺序)。反应3 min后迅速加入足量的NaOH溶液的目的是________________________________。该同学认为反应时间过长或加入的淀粉量过少都可能导致实验失败，其依据是酶的催化具有__________的特点。
(3)分析图中数据可知，实线部分表示在温度为__________时测定的结果；使淀粉酶完全失活的pH范围为__________。图中A点限制酶促反应速率的外界因素主要是__________。
(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为y1 g，则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为________________g·min-1。
解析：(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(2)探究pH对α 淀粉酶活性的影响，该实验操作中添加底物、pH缓冲液及α 淀粉酶溶液的顺序为底物→pH缓冲液→α 淀粉酶溶液(底物与酶顺序可换)。为使酶失去活性，控制反应时间，在反应 3 min 后迅速加入足量的NaOH溶液。因为酶具有高效性，若反应时间过长或加入的淀粉量过少都可能使实验过快完成导致实验失败。(3)已知α 淀粉酶的最适温度为60 ℃，45 ℃条件下酶的活性高于35 ℃，相同pH条件下，45 ℃比35 ℃淀粉剩余量少，故实线部分表示在温度为45 ℃条件下测定的结果；过酸、过碱都会使酶变性失活，分析曲线图可以知道，使α 淀粉酶完全失活的pH范围为pH≤1和pH≥13；图中A点淀粉剩余量最少，此时的pH为α 淀粉酶的最适pH，限制酶促反应速率的外界因素主要是温度。(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为 y1 g, 则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为(y0－y1)/3 g·min-1。
答案：(1)一种或一类 (2)底物→pH缓冲液→α 淀粉酶溶液(底物与酶顺序可换) 使酶失去活性，控制反应时间 高效性 (3)45 ℃ pH≤1和pH≥13 温度 (4)(y0－y1)/3
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第5章 细胞的能量供应和应用
第1节 降低化学反应活化能的酶
二 酶的特性
通过“pH和温度对酶活性的影响”的探究活动，分析推导“酶的作用条件较温和”的特性。
通过“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”的探究活动，阐明酶具有专一性。
能够关注酶在生产、生活中的应用，运用生物学知识解决生产、生活中的实际问题。
正确说法 错误说法
来源 活细胞都能产生
（人的成熟红细胞除外） 具有分泌功能的细胞产生，有的来源于食物
化学本质 有机物（多数是蛋白质，少数为RNA） 蛋白质
合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 氨基酸
合成场所 核糖体或细胞核 核糖体
作用场所 在细胞内、细胞外，或生物体外发挥作用 只在细胞内起催化作用
生理功能 酶只有催化作用 酶具有调节、催化等多种功能
一、酶具有高效性
1）保证了细胞内化学反应的顺利进行；
2）保证了细胞内能量供应的稳定。
酶的催化效率极高！
酶的催化效率是无机催化剂的107 ～1013倍。
与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。
1.内容：
2.原因：
3.意义：
一、酶具有高效性
一、酶具有高效性
探究：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验材料：可溶性淀粉、蔗糖溶液、淀粉酶、
背景知识：淀粉 麦芽糖
蔗糖 葡萄糖 + 果糖
酶
酶
(还原糖)
(还原糖)
(还原糖)
本实验中，是否可以用碘液来检测淀粉和蔗糖是否发生了水解？
不可以，碘液无法检测是否蔗糖分解
斐林试剂
二、酶具有专一性
一种酶只能催化一种或一类反应。
保证了细胞内代谢有条不紊的进行。
①内容：
②意义:
还与酶在细胞中的分布有关
二、酶具有专一性
探究：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验原理
淀粉（非还原性） 麦芽糖（还原性）
淀粉酶
蔗糖（非还原性） 葡萄糖（还原性）+果糖（还原性）
蔗糖酶
实验思路
1. 不同种底物 + 同种酶
2. 同种底物 + 不同种酶
观察是否有反应进行
二、酶具有专一性
探究：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
试管1 试管2
实
验步
骤 1 2ml可溶性 溶液 /
2 / 2ml 溶液
3 2ml新鲜 溶液
4 振荡 → 60℃水浴 → 保温5 min → 2ml 试剂→沸水浴1min
实验现象 砖红色沉淀 无 沉淀
结论 淀粉酶能使 水解，不能使 水解。酶具有 性。
淀粉酶
斐林
蔗糖
砖红色
淀粉
淀粉
蔗糖
专一
实验自变量：____________ 因变量：________________无关变量： 。
底物种类
底物是否水解
溶液浓度等
实验步骤
能否用碘液对实验结果进行检测？
不能，因为碘液无法检测蔗糖是否发生水解。
【对点练习】
1．为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是( )
A．①和③对比，用双缩脲试剂检测
B．②和④对比，用碘液检测
C．④和⑤对比，用斐林试剂检测
D．③和④对比，用斐林试剂检测
B
酶具有高效性和专一性
【对点练习】
2．某同学为验证酶的专一性和高效性设计了两套实验方案，如表所示。实验温度和pH均处于适宜条件。下列相关叙述错误的是( )
A．方案①的自变量是酶的种类，淀粉溶液浓度属于无关变量
B．方案①的目的是验证酶的专一性，可用斐林试剂或碘液检测
C．方案②的pH和温度都属于无关变量，不会影响实验结果
D．方案②的目的是验证酶的高效性，加酶组产生气泡速率快
C
酶具有高效性和专一性
三、酶的作用条件较温和
温度过低，酶活性下降，但没失活。温度过高会导致酶失活
1、温度对酶活性的影响
酶的名称 最适温度
动物体内酶 35~40℃
植物体内酶 40~50℃
人体内酶 37℃
Taq酶 90℃以上
酶制剂适宜在低温下保存。
三、酶的作用条件较温和
在最适pH下，酶的活性最高。
pH
2、PH对酶活性的影响
酶的名称 最适pH
动物体内酶 6.5-8.0
植物体内酶 4.5-6.5
胰蛋白酶 8.0-9.0
胃蛋白酶 1.5-2.2
过酸过碱，会使酶的空间结构遭到破坏而失活。
三、酶的作用条件较温和
过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温
只是使酶的活性降低，酶的分子结构未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。
酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。
探究：影响酶活性的条件
三、酶的作用条件较温和
酶的活性：酶催化化学反应的能力，一般用化学反应的速率表示。
背景信息
在初中做消化酶实验时，需要控制温度等条件。
不同的消化液的pH不一样。
作出假设
1. 在不同的温度下，同一种酶活性是否会受到影响？
2. 在不同的pH下，同一种酶活性是否会改变？
探究：影响酶活性的条件
三、酶的作用条件较温和
质量分数为2%的淀粉酶溶液、质量分数为20%的肝脏研磨液（过氧化氢酶）、
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、
物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸、物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液、缓冲液、热水、蒸馏水、冰块、 碘液、斐林试剂
应该选择哪一种酶作实验材料分别探究温度、pH对酶活性的影响呢 ？为什么
提示：温度会影响H2O2的分解，而酸性条件下淀粉会被分解，最终影响实验结果。
材料选择
探究：影响酶活性的条件
三、酶的作用条件较温和
1. 本实验的自变量和因变量是什么？
2. 本实验将设置几个组别？
3. 如何控制自变量？
4. 因变量将如何检测？
5. 本实验中存在哪些无关变量？怎么控制？
设计实验
探究温度对淀粉酶活性的影响实验
三、酶的作用条件较温和
步骤 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6
第一步 2 mL淀粉溶液 ＋ ＋ ＋
1 mL淀粉酶溶液 ＋ ＋ ＋
第二步 分别保温5min 冰浴，0℃
水浴，60℃ 沸水浴
第三步 将试管 中的溶液倒入试管 中混合 将试管 中的溶液倒入试管 中混合 将试管 中的溶液倒入试管 中混合
第四步 分别保温2min 冰浴 水浴，60℃ 沸水浴
用自来水冲凉
第五步 加入2滴 ，观察 变化
2
1
4
3
6
5
碘液
颜色
实验过程
实验结论
温度会影响酶的活性，温度过低或过高酶活性都较低。
探究：影响酶活性的条件
三、酶的作用条件较温和
小结
类比
探究pH对H2O2酶活性的影响实验
三、酶的作用条件较温和
步骤 试管1 试管2 试管3
第一步 加入2滴 液
第二步 1mLpH=7的 液 mL盐酸溶液 1mL 溶液
第三步 加入2mL 溶液
第四步 观察 速率，或插入卫生香、观察 时间
实验
现象
气泡生成速率快 气泡生成速率慢
气泡生成速率慢
肝脏研磨
缓冲
NaOH
1
H2O2
气泡生成
复燃所需
实验过程
实验结论
pH会影响酶的活性，pH过低或过高酶活性都较低。
影响酶促反应的因素
三、酶的作用条件较温和
1.酶促反应：
由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。
2.酶促反应速率：
单位时间内反应物减少量或生成物的增加量。
3.影响因素：
【对点练习】
3．某同学设计了如表所示的两组实验。下列有关该实验的说法，错误的是( )
A．该实验可以验证酶的专一性
B．温度是该实验中的无关变量
C．底物的种类是该实验的自变量
D．可用碘液检测该实验的实验结果
D
三、酶的作用条件较温和
三、酶的作用条件较温和
①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因分别是 。
②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反应速率 ，下降的原因是 。
③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率 ，不再增长的原因是 。
④图丁中， 时， 。
均下降
低温抑制了酶活性，高温使酶的空间结构发生改变
酶的空间结构发生改变
最大
酶的数量有限，已达到饱和
底物充足
酶促反应速率和酶浓度成正比
均下降
【对点练习】
4．如图是酶活性影响因素的相关曲线，请据图完成下列问题。
