第2课时 酶的特性
聚焦·学案一 酶具有高效性和专一性
[学案设计]
(一)通过实验与建模理解酶具有高效性
1．酶具有高效性的含义
2．探究酶具有高效性的实验设计方案
3.建模理解酶的高效性
(二)通过实验与建模理解酶具有专一性
1．酶具有专一性的含义
2．酶具有专一性的实验验证：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 糖。它们在酶的催化作用下都能水解成 ，还原糖能与 反应，生成砖红色沉淀。
(2)实验步骤
序号 操作步骤 1号试管 2号试管
1 注入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液 2 mL —
2 注入质量分数为3%的蔗糖溶液 — 2 mL
3 注入质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
4 轻轻振荡，保温5 min 60 ℃ 60 ℃
5 加斐林试剂，轻轻振荡 2 mL 2 mL
6 水浴加热 煮沸并保持1 min
7 观察溶液颜色 色沉淀 色
(3)实验结论：淀粉酶只能催化 水解，而不能催化 水解， 酶具有 。
3．探究酶具有专一性的实验设计方案
(1)思路：同一种酶催化不同的化学反应。
(2)实验设计
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
4.建模理解酶的专一性
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。( )
(2)蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，这一现象体现了酶具有专一性。( )
(3)二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性。( )
(4)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶。( )
2．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气和水，相当于Fe3＋催化效率的109倍，但是对糖的水解却不起作用。这个事实说明酶具有( )
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
3．(教材P85“拓展训练T1”变式训练)某类酶作用的模型如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．该模型中A代表酶，B代表底物，C和D代表产物
B．该模型可以用来解释酶的专一性和高效性
C．酶能够为化学反应提供能量，从而加快反应速率
D．酶发挥作用后，结构将发生改变，不能被再次利用
4．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，下列有关实验方案的选择和检测结果的叙述，正确的是( )
组别 ① ② ③ ④ ⑤
酶 淀粉酶 蛋白酶M 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶
反应物 蔗糖 蛋白质 蛋白质 淀粉 麦芽糖
A．选②和③，用双缩脲试剂检测；②不变紫色，③变紫色
B．选③和④，用斐林试剂检测；水浴加热下③无明显变化，④出现砖红色沉淀
C．选①和④，用斐林试剂检测；水浴加热下①无明显变化，④出现砖红色沉淀
D．选④和⑤，用斐林试剂检测；水浴加热下④出现砖红色沉淀，⑤无明显变化
聚焦·学案二 影响酶活性的因素
[学案设计]
(一)准确理解酶活性的含义
1．概念
称为酶活性。
2．表示方法
可用在一定条件下 表示。
(二)深刻理解温度、pH对酶活性影响的探究和规律
|探|究|学|习|
1．下表为探究温度对酶活性影响的实验操作步骤，分析回答有关问题
(1)同一温度下的淀粉和淀粉酶为什么要预热到同一温度再混合？
(2)能否用过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响？
(3)在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中能否用斐林试剂来检测？
2．下表为探究pH对酶活性影响的实验操作步骤，分析回答有关问题
(1)该实验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接加入质量分数为3%的过氧化氢溶液，然后再调节pH
(2)本实验能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料？为什么？
(3)若要确定过氧化氢酶的最适pH，请简要说明操作思路。
|认|知|生|成|
1．探究温度、pH对酶活性影响的实验设计思路
2．曲线建模及解读
(1)酶活性受温度影响
图示
解读 在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的 。温度偏高或偏低，酶促反应速率都会
(2)酶活性受pH影响
图示
解读 在一定条件下，酶活性最大时的pH称为该酶的 。pH偏高或偏低，酶促反应速率都会
微点拨：①过酸、过碱或温度过高会使酶失活的原因是酶的空间结构遭到破坏；酶制剂适宜在低温下保存的原因是在0 ℃左右时，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会升高。
②动物体内酶的最适pH大多在6.5～8.0，但胃蛋白酶的最适pH为1.5。
(三)细胞代谢有序进行的原因
原因 细胞中的各类化学反应之所以能有序进行，还与 有关
实例 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
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)酶促反应速率既可以用反应物的消耗速率表示，也可以用产物的生成速率表示。( )
(2)酶在最适温度条件下活性最高，因此酶适合在此温度下保存。( )
(3)低温、高温、强酸、强碱条件下酶的活性都很低，且酶的空间结构都发生了不可逆的改变。( )
(4)探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行。( )
2．(教材P82、83“探究·实践”发掘训练)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列关于探究酶活性实验的说法，错误的是( )
A．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时，可用碘液替代斐林试剂进行检测
B．研究温度对酶活性的影响时，不宜以过氧化氢为底物
C．探究温度对酶活性的影响时，底物与酶应先分别在相应温度条件下保温处理后再混合
D．探究pH对胃蛋白酶活性的影响时，实验前应将胃蛋白酶置于酸性低温条件保存
3．(教材P84“相关信息”发掘训练)某同学将装有人淀粉酶和胃蛋白酶的两个试剂瓶的标签丢失，为了将两种酶溶液区分清楚，下列思路或操作不可行的是( )
A．向两种酶溶液中加入蛋白质块，观察蛋白质块是否被催化水解
B．向两种酶溶液中加入淀粉，检测淀粉是否被催化水解
C．比较两种酶催化的最适温度
D．比较两种酶催化的最适pH
4．(教材P85“科学·技术·社会”发掘训练)
酶为生活添姿增彩，其应用很广泛。下列有关酶的叙述，正确的是( )
A．多酶片中的消化酶可帮助消化不良患者消化食物
B．通常在酶的最适温度下保存酶制剂
C．酶能够为化学反应提供活化能
D．探究温度对酶活性的影响时，可用斐林试剂检测
5．下列关于“探究温度影响蔗糖酶的活性”实验的叙述，错误的是( )
A．合理设定实验温度属于控制实验的自变量
B．可根据斐林试剂与还原糖产生的砖红色的深浅来测量反应速率
C．应在蔗糖溶液与蔗糖酶溶液分别达到设定温度后，再将二者混合
D．各实验组中蔗糖的用量、保温时间、pH缓冲液等需要保持一致
6．图1曲线a表示在最适温度、最适pH条件下生成物的量与时间的关系，图2曲线b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的关系。据图分析下列叙述正确的是( )
A．图1曲线a中，A点后，限制生成物的量增加的因素是酶量不足
B．图2 BC段，随着反应物浓度增大，反应速率加快，酶活性增强
C．对于图2中曲线b来说，若酶量减少，其走势可用曲线f表示
D．减小pH，重复该实验，图2曲线b可能变为曲线f；增大pH，可能变为曲线e
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．高温、过酸、过碱等条件下，酶失活后即使给予适宜的条件，活性仍不能够恢复正常，原因是
。
2．某些探究实验要制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液以确保酶的活性。缓冲液的作用是
。
3．在pH为7的条件下，取四支盛有等量过氧化氢溶液的试管，分别保温在0 ℃、30 ℃、60 ℃、90 ℃的恒温水浴锅中，再滴加2滴对应温度的肝脏研磨液，探究温度对过氧化氢酶活性的影响。该实验能获得正确结论吗？ ，理由是 。
三、综合检测反馈
1．生物体里的化学反应能够在较为温和的条件下进行，其中一个很重要的原因就是生物体内含有酶。下列有关叙述正确的是( )
A．夏季人往往食欲不佳，主要原因是体内酶的活性受到外界高温的抑制或破坏
B．酶与无机催化剂相比具有高效性的原因是酶可以提供更多化学反应的活化能
C．体外储存酶时，最好将其置于低温和pH适宜的环境中
D．酶的作用条件温和，在酸性条件下，人体内所有酶的活性都会降低
2．有些消化酶在细胞内合成时是无活性的前体，称为酶原。酶原需要在一定激活剂的作用下才能转化为有活性的酶。下表为2种酶原的激活情况，下列说法错误的是( )
激活作用 激活剂
胰蛋白酶原→胰蛋白酶＋六肽 肠激酶、胰蛋白酶
胃蛋白酶原→胃蛋白酶＋42肽 H＋、胃蛋白酶
A．胰蛋白酶原激活为胰蛋白酶的过程中空间结构发生改变
B．胰蛋白酶不分解自身但可作用于胰蛋白酶原，体现了酶的专一性
C．胃蛋白酶随胃液进入小肠后可水解胰蛋白酶
D．消化酶原分泌后再被激活，可以避免细胞本身被消化酶破坏
3．某同学欲通过下图所示的装置探究影响酶促反应速率的因素。下列分析错误的是( )
A．滤纸片上需附有过氧化氢酶
B．酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到浮出液面的时间(即t3－t1)来表示
C．可通过设置不同温度的H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响
D．为了提高实验的准确性，每个烧杯中需同时放置多个滤纸片
4．真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂，可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究，结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A．植酸酶只能在活细胞中产生，并在细胞内发挥作用
B．真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与，才能转运到细胞外
C．植酸酶A的最适pH约为2或6，植酸酶B的最适pH约为6
D．两种酶相比，植酸酶B更适合添加在畜禽饲料中
5．某同学分别向A～E 5支试管中加入适宜浓度的唾液淀粉酶溶液2 mL，调节各试管的pH，再分别加入质量分数为2%的淀粉溶液2 mL。37 ℃保温10 min后，加入斐林试剂显色结果如表(注：表中“＋”的多少代表颜色深浅)。请回答下列问题：
试管编号 A B C D E
pH 5.6 6.2 6.8 7.4 8
红色深浅 ＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋
(1)本实验的探究课题名称为__________________________。实验的自变量为________，无关变量可能有______________________(至少写出两个)。
(2)在本实验中，斐林试剂检测的物质是_______。
(3)实验表明该酶的最适pH在________左右，高于或低于最适pH时酶活性________。
(4)如果将实验中的淀粉溶液换成相同浓度的蔗糖溶液，其他条件不变，不能出现砖红色沉淀，原因是____________________________________________________________。
第2课时 酶的特性
[学案设计]
(一)1.与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用
(二)1.一种或一类 2.(1)非还原 还原糖 斐林试剂
(2)砖红 蓝 (3)淀粉 蔗糖 专一性
[迁移训练]
1．(1)√ (2)√ (3)× (4)√
2．选C 一分子过氧化氢酶相当于Fe3＋催化效率的109倍，说明酶具有高效性；过氧化氢酶对糖的水解不起作用说明酶具有专一性。
3．选A 由图可知该模型中A代表酶，B代表底物，C和D代表产物，A正确；图中模型可用来解释酶的催化具有专一性，不能解释酶的催化具有高效性，B错误；酶作用的机理是降低化学反应的活化能，不是提供能量，C错误；图中A表示酶，反应前后结构不发生变化，D错误。
4．选C 蛋白酶M和淀粉酶都是蛋白质，都能与双缩脲试剂反应呈现紫色，A错误；斐林试剂可以用来判断淀粉是否水解，但不能用来判断蛋白质是否水解，不能证明酶的作用具有专一性，B错误；淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们的水解产物都是还原糖，淀粉酶能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解，用斐林试剂可以判断淀粉和蔗糖是否水解，故水浴加热下①无明显变化，④出现砖红色沉淀，C正确；淀粉酶不能催化麦芽糖水解，而麦芽糖是还原糖，用斐林试剂检测，水浴加热下⑤出现砖红色沉淀，D错误。
[学案设计]
(一)1.酶催化特定化学反应的能力
2．酶所催化某一化学反应的速率
(二)探究学习：1.(1)提示：保证反应一开始就达到预设温度，不会因为混合而改变温度。
(2)提示：不能。探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度，而过氧化氢在常温时便会分解，高温时分解加快，影响对实验结果的分析。
(3)提示：不能。因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，会对实验结果造成影响。
2．(1)提示：不能。因为酶的作用具有高效性，在调节pH之前，试管中已经发生了剧烈反应，会影响实验结果。
(2)提示：不能。因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。
(3)提示：分别设置一系列等pH梯度的组别进行重复实验，在最适温度及其他条件相同且适宜的条件下观察气泡产生情况。单位时间内气泡产生数量最多的一组对应的pH即为最适pH。
认知生成：2.(1)最适温度 下降 (2)最适pH 下降
(三)酶在细胞中的分布
[迁移训练]
1．(1)√ (2)× (3)× (4)√
2．选A 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时，不能用碘液进行检测，因为蔗糖及蔗糖分解产物均不与碘液反应，A错误；过氧化氢受热易分解，因此不能以过氧化氢为底物来探究温度对酶活性的影响，B正确；探究温度对酶活性的影响时，底物与酶应先在相应温度条件下保温处理后再混合，避免混合时温度有所改变，C正确；胃蛋白酶的最适pH约为1.5，探究pH对胃蛋白酶活性的影响时，实验前应将胃蛋白酶置于酸性低温条件下保存，D正确。
3．选C 胃蛋白酶能催化蛋白质水解，人淀粉酶不能催化蛋白质水解，可向两种酶溶液中加入蛋白质块，观察蛋白质块是否被催化水解来区分两种酶溶液，A不符合题意；人淀粉酶能催化淀粉水解，胃蛋白酶不能催化淀粉水解，可向两种酶溶液中加入淀粉，检测淀粉是否被催化水解来区分两种酶溶液，B不符合题意；两种酶均取自人体，因此这两种酶催化的最适温度相同，均为37 ℃左右，无法区分两种酶溶液，C符合题意；人淀粉酶的最适pH为6.8左右，胃蛋白酶的最适pH为1.5，可通过比较两种酶催化的最适pH进行区分，D不符合题意。
4．选A 多酶片中含有多种消化酶，可帮助人体消化食物，A正确；通常在低温条件下保存酶制剂，B错误；酶能够降低化学反应所需的活化能，C错误；斐林试剂检测还原糖时，需水浴加热，会影响以温度为变量的实验结果，D错误。
5．选B “探究温度影响蔗糖酶的活性”实验，研究的是温度对酶活性的影响，故温度属于实验的自变量，A正确；本实验自变量为温度，斐林试剂使用时要水浴加热，会影响实验结果，故斐林试剂不可用作对该实验结果的检测，B错误；“探究温度影响蔗糖酶活性”实验，应先调控温度，再将蔗糖与蔗糖酶两溶液混合，C正确；根据实验目的“探究温度影响蔗糖酶的活性”可知，蔗糖的用量、保温时间和pH等为无关变量，均可能影响实验结果，故需保持适宜且一致，D正确。
6．选C 酶在反应前后性质和数量不发生改变，则随着反应的进行，反应物越来越少，生成物越来越多，由于反应物快消耗完，所以酶促反应速率越来越小，对应图1，可判断曲线a中A点后生成物的量不再随时间的推移而增加，是因反应物已耗尽，限制因素应为反应物浓度或反应物的量，A错误；图2曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的酶促反应速率，因此理论上BC段的酶活性最强且不变，反应速率加快的原因是反应物浓度增大增加了酶与反应物的接触概率，B错误；图2中，当反应物浓度一定时，酶量减少，就会减小反应物与酶的接触概率，故反应速率降低，可用曲线f表示，C正确；图2曲线b表示在最适pH下，反应物浓度与酶促反应速率的关系，因此当pH增大或者减小时，酶的活性都会降低，曲线b都可能变为曲线f，不可能变为曲线e，D错误。
二、融通科学思维
1．高温、过酸、过碱等条件都会导致酶的空间结构被破坏，使酶永久失活
2．保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH
3．不能 高温下过氧化氢会大量分解
三、综合检测反馈
1．选C 恒温动物体内酶的活性不易受外界高温抑制或破坏，A错误；与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，即酶具有高效性，B错误；体外储存酶时，最好将其置于低温和pH适宜的环境中，低温下酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活，C正确；胃蛋白酶的最适pH为1.5，因此其在酸性条件下才能正常发挥作用，D错误。
2．选C 结构决定功能，胰蛋白酶原激活为胰蛋白酶的过程中空间结构发生改变，使得酶具有生物活性，A正确；酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，因此胰蛋白酶不分解自身但可作用于胰蛋白酶原，体现了酶的专一性，B正确；由于胃蛋白酶最适pH为1.5，小肠中pH相对较高，因此胃蛋白酶随胃液进入小肠后可能会失活，不可水解胰蛋白酶，C错误；消化酶原在人体细胞内合成后没有活性，到消化道中进一步转化为有活性的酶，这过程避免了细胞本身遭受消化酶的破坏，D正确。
3．选C 滤纸片上需附有过氧化氢酶，以催化H2O2分解，A正确；由题图可知，滤纸片进入烧杯后立即开始发生酶促反应，因此酶促反应速率应以滤纸片进入液面到浮出液面的时间表示(即t3－t1)，B正确；温度会影响H2O2的分解，因此该实验不能用于探究温度对酶活性的影响，C错误；为避免一次实验的偶然性，实验中应在每一个烧杯中放入多张滤纸片，并同时放入，实验结果排除误差较大的数据后取平均值，D正确。
4．选B 植酸酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，发挥作用的场所可以在细胞内或细胞外，A错误；植酸酶为分泌蛋白，其合成需要经真菌的内质网、高尔基体的加工和转运，再分泌到细胞外发挥作用，B正确；由图可知，在pH约为2时，植酸酶A的相对活性较高，但并没有达到最大的活性，不是其最适pH，而在pH约为6时，植酸酶A和B的活性均最高，其最适pH均约为6，C错误；胃液的pH较低，在此条件下植酸酶A的相对活性较高，更适合添加在畜禽饲料中，D错误。
5．解析：(1)分析表格数据可知：该实验自变量是pH，因变量是唾液淀粉酶活性(淀粉分解的速率)，本实验的探究课题名称为探究pH对唾液淀粉酶活性的影响，无关变量为温度、唾液淀粉酶的量、保温时间等。(2)还原糖与斐林试剂水浴加热产生砖红色沉淀，即在本实验中，斐林试剂检测的物质是还原糖。(3)从实验表格中的结果可以看出，pH在6.8时砖红色沉淀最深，说明淀粉在此pH下水解更彻底，而其他pH条件下砖红色沉淀较浅，即淀粉水解不彻底，因此唾液淀粉酶发挥催化作用的最适宜pH在6.8左右，高于或低于最适pH时，酶活性都降低。(4)如果将实验中的淀粉溶液换成相同浓度的蔗糖溶液，其他条件不变，不能出现砖红色沉淀，原因是酶具有专一性，唾液淀粉酶不能催化蔗糖的水解反应。
答案：(1)探究pH对唾液淀粉酶活性的影响 pH 温度、唾液淀粉酶的量、保温时间等 (2)还原糖 (3)6.8 降低 (4)酶具有专一性，唾液淀粉酶不能催化蔗糖的水解反应(共94张PPT)
第2课时
酶的特性
CONTENTS
目录
1
2
3
4
聚焦·学案一 酶具有高效性和专一性
聚焦·学案二 影响酶活性的因素
课时跟踪检测
随堂小结 ——即时回顾与评价
NO.1
聚焦·学案一 酶具有高效性
和专一性
学案设计
(一)通过实验与建模理解酶具有高效性
1．酶具有高效性的含义
2．探究酶具有高效性的实验设计方案
项目 实验组 对照组 衡量标准
思路 底物＋酶 底物＋等量 无机催化剂 底物分解速率
(或产物生成速率)
实证 过氧化氢＋ 过氧化氢酶 过氧化氢＋ FeCl3溶液 过氧化氢分解速率
(氧气生成速率)
3.建模理解酶的高效性
(二)通过实验与建模理解酶具有专一性
1．酶具有专一性的含义
2．酶具有专一性的实验验证：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_______糖。它们在酶的催化作用下都能水解成_______ ，还原糖能与___________反应，生成砖红色沉淀。
(2)实验步骤
序号 操作步骤 1号试管 2号试管
1 注入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液 2 mL —
2 注入质量分数为3%的蔗糖溶液 — 2 mL
非还原
还原糖
斐林试剂
3 注入质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
4 轻轻振荡，保温5 min 60 ℃ 60 ℃
5 加斐林试剂，轻轻振荡 2 mL 2 mL
6 水浴加热 煮沸并保持1 min
7 观察溶液颜色 _____色沉淀 _____色
续表
砖红
蓝
(3)实验结论：淀粉酶只能催化______水解，而不能催化______水解， 酶具有_________。
淀粉
蔗糖
专一性
3．探究酶具有专一性的实验设计方案
(1)思路：同一种酶催化不同的化学反应。
(2)实验设计
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
4.建模理解酶的专一性
迁移训练
1．概念理解判断
(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ( )
(2)蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，这一现象体现了酶具有专一性。 ( )
(3)二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性。 ( )
(4)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶。 ( )
√
√
×
√
2．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气和水，相当于Fe3＋催化效率的109倍，但是对糖的水解却不起作用。这个事实说明酶具有( )
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
解析：一分子过氧化氢酶相当于Fe3＋催化效率的109倍，说明酶具有高效性；过氧化氢酶对糖的水解不起作用说明酶具有专一性。
√
3．(教材P85“拓展训练T1”变式训练)某类酶作用的模型如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．该模型中A代表酶，B代表底物，C和D代表产物
B．该模型可以用来解释酶的专一性和高效性
C．酶能够为化学反应提供能量，从而加快反应速率
D．酶发挥作用后，结构将发生改变，不能被再次利用
√
解析：由图可知该模型中A代表酶，B代表底物，C和D代表产物，A正确；图中模型可用来解释酶的催化具有专一性，不能解释酶的催化具有高效性，B错误；酶作用的机理是降低化学反应的活化能，不是提供能量，C错误；图中A表示酶，反应前后结构不发生变化，D错误。
4．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，下列有关实验方案的选择和检测结果的叙述，正确的是( )
组别 ① ② ③ ④ ⑤
酶 淀粉酶 蛋白酶M 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶
反应物 蔗糖 蛋白质 蛋白质 淀粉 麦芽糖
A．选②和③，用双缩脲试剂检测；②不变紫色，③变紫色
B．选③和④，用斐林试剂检测；水浴加热下③无明显变化，
④出现砖红色沉淀
C．选①和④，用斐林试剂检测；水浴加热下①无明显变化，
④出现砖红色沉淀
D．选④和⑤，用斐林试剂检测；水浴加热下④出现砖红色沉淀,⑤无明显变化
√
解析：蛋白酶M和淀粉酶都是蛋白质，都能与双缩脲试剂反应呈现紫色，A错误；斐林试剂可以用来判断淀粉是否水解，但不能用来判断蛋白质是否水解，不能证明酶的作用具有专一性，B错误；淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们的水解产物都是还原糖，淀粉酶能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解，用斐林试剂可以判断淀粉和蔗糖是否水解，故水浴加热下①无明显变化，④出现砖红色沉淀，C正确；淀粉酶不能催化麦芽糖水解，而麦芽糖是还原糖，用斐林试剂检测，水浴加热下⑤出现砖红色沉淀，D错误。
NO.2
聚焦·学案二 影响酶活性的因素
学案设计
(一)准确理解酶活性的含义
1．概念
____________________________称为酶活性。
2．表示方法
可用在一定条件下_____________________________表示。
酶催化特定化学反应的能力
酶所催化某一化学反应的速率
(二)深刻理解温度、pH对酶活性影响的探究和规律
|探|究|学|习|
1．下表为探究温度对酶活性影响的实验操作步骤，分析回答有关问题
步骤 试管编号
1号 1′号 2号 2′号 3号 3′号
3%的可溶性淀粉溶液 2 mL — 2 mL — 2 mL —
2%的淀粉酶溶液 — 1 mL — 1 mL — 1 mL
不同温度下处理5 min 100 ℃ (或0 ℃) 60 ℃ 0 ℃(或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
结论 酶的催化作用需在适宜的温度下进行，温度过高或过低都会影响酶的活性
(1)同一温度下的淀粉和淀粉酶为什么要预热到同一温度再混合？
提示：保证反应一开始就达到预设温度，不会因为混合而改变温度。
(2)能否用过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响？
提示：不能。探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度，而过氧化氢在常温时便会分解，高温时分解加快，影响对实验结果的分析。
(3)在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中能否用斐林试剂来检测？
提示：不能。因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，会对实验结果造成影响。
2．下表为探究pH对酶活性影响的实验操作步骤，分析回答有关问题
步骤 试管编号
1号 2号 3号
质量分数为20%的肝脏研磨液 1 mL 1 mL 1 mL
蒸馏水 1 mL — —
物质的量浓度为0.01 mol/L的氢氧化钠溶液 — 1 mL —
物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸溶液 — — 1 mL
质量分数为3%的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL
振荡试管
结果 有大量气 泡产生 无明显 气泡 无明显
气泡
(1)该实验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接加入质量分数为3%的过氧化氢溶液，然后再调节pH
提示：不能。因为酶的作用具有高效性，在调节pH之前，试管中已经发生了剧烈反应，会影响实验结果。
(2)本实验能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料？为什么？
提示：不能。因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。
(3)若要确定过氧化氢酶的最适pH，请简要说明操作思路。
提示：分别设置一系列等pH梯度的组别进行重复实验，在最适温度及其他条件相同且适宜的条件下观察气泡产生情况。单位时间内气泡产生数量最多的一组对应的pH即为最适pH。
|认|知|生|成|
1．探究温度、pH对酶活性影响的实验设计思路
2．曲线建模及解读
(1)酶活性受温度影响
图示
解读 在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的_________。温度偏高或偏低，酶促反应速率都会_____
最适温度
下降
(2)酶活性受pH影响
图示
解读 在一定条件下，酶活性最大时的pH称为该酶的_________。pH偏高或偏低，酶促反应速率都会_______
最适pH
下降
微点拨：①过酸、过碱或温度过高会使酶失活的原因是酶的空间结构遭到破坏；酶制剂适宜在低温下保存的原因是在0 ℃左右时，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会升高。
②动物体内酶的最适pH大多在6.5～8.0，但胃蛋白酶的最适pH为1.5。
(三)细胞代谢有序进行的原因
原因 细胞中的各类化学反应之所以能有序进行，还与____________
_______有关
实例 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
酶在细胞中
的分布
迁移训练
1．概念理解判断
(1)酶促反应速率既可以用反应物的消耗速率表示，也可以用产物的生成速率表示。 ( )
(2)酶在最适温度条件下活性最高，因此酶适合在此温度下保存。 ( )
(3)低温、高温、强酸、强碱条件下酶的活性都很低，且酶的空间结构都发生了不可逆的改变。 ( )
(4)探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行。 ( )
√
×
×
√
2．(教材P82、83“探究·实践”发掘训练)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列关于探究酶活性实验的说法，错误的是( )
A．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时，可用碘液替代斐林试剂进行检测
B．研究温度对酶活性的影响时，不宜以过氧化氢为底物
C．探究温度对酶活性的影响时，底物与酶应先分别在相应温度条件下保温处理后再混合
D．探究pH对胃蛋白酶活性的影响时，实验前应将胃蛋白酶置于酸性低温条件保存
√
解析：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时，不能用碘液进行检测，因为蔗糖及蔗糖分解产物均不与碘液反应，A错误；过氧化氢受热易分解，因此不能以过氧化氢为底物来探究温度对酶活性的影响，B正确；探究温度对酶活性的影响时，底物与酶应先在相应温度条件下保温处理后再混合，避免混合时温度有所改变，C正确；胃蛋白酶的最适pH约为1.5，探究pH对胃蛋白酶活性的影响时，实验前应将胃蛋白酶置于酸性低温条件下保存，D正确。
3．(教材P84“相关信息”发掘训练)某同学将装有人淀粉酶和胃蛋白酶的两个试剂瓶的标签丢失，为了将两种酶溶液区分清楚，下列思路或操作不可行的是( )
A．向两种酶溶液中加入蛋白质块，观察蛋白质块是否被催化水解
B．向两种酶溶液中加入淀粉，检测淀粉是否被催化水解
C．比较两种酶催化的最适温度
D．比较两种酶催化的最适pH
√
解析：胃蛋白酶能催化蛋白质水解，人淀粉酶不能催化蛋白质水解，可向两种酶溶液中加入蛋白质块，观察蛋白质块是否被催化水解来区分两种酶溶液，A不符合题意；人淀粉酶能催化淀粉水解，胃蛋白酶不能催化淀粉水解，可向两种酶溶液中加入淀粉，检测淀粉是否被催化水解来区分两种酶溶液，B不符合题意；两种酶均取自人体，因此这两种酶催化的最适温度相同，均为37 ℃左右，无法区分两种酶溶液，C符合题意；人淀粉酶的最适pH为6.8左右，胃蛋白酶的最适pH为1.5，可通过比较两种酶催化的最适pH进行区分，D不符合题意。
4．(教材P85“科学·技术·社会”发掘训练)酶为生活添姿增彩，其应用很广泛。下列有关酶的叙述，正确的是( )
A．多酶片中的消化酶可帮助消化不良患者消化食物
B．通常在酶的最适温度下保存酶制剂
C．酶能够为化学反应提供活化能
D．探究温度对酶活性的影响时，可用斐林试剂检测
√
解析：多酶片中含有多种消化酶，可帮助人体消化食物，A正确；通常在低温条件下保存酶制剂，B错误；酶能够降低化学反应所需的活化能，C错误；斐林试剂检测还原糖时，需水浴加热，会影响以温度为变量的实验结果，D错误。
5．下列关于“探究温度影响蔗糖酶的活性”实验的叙述，错误的是
( )
A．合理设定实验温度属于控制实验的自变量
B．可根据斐林试剂与还原糖产生的砖红色的深浅来测量反应速率
C．应在蔗糖溶液与蔗糖酶溶液分别达到设定温度后，再将二者混合
D．各实验组中蔗糖的用量、保温时间、pH缓冲液等需要保持一致
√
解析：“探究温度影响蔗糖酶的活性”实验，研究的是温度对酶活性的影响，故温度属于实验的自变量，A正确；本实验自变量为温度，斐林试剂使用时要水浴加热，会影响实验结果，故斐林试剂不可用作对该实验结果的检测，B错误；“探究温度影响蔗糖酶活性”实验，应先调控温度，再将蔗糖与蔗糖酶两溶液混合，C正确；根据实验目的“探究温度影响蔗糖酶的活性”可知，蔗糖的用量、保温时间和pH等为无关变量，均可能影响实验结果，故需保持适宜且一致，D正确。
6．图1曲线a表示在最适温度、最适pH条件下生成物的量与时间的关系，图2曲线b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的关系。据图分析下列叙述正确的是( )
A．图1曲线a中，A点后，限制生成物的量增加的因素是酶量不足
B．图2 BC段，随着反应物浓度增大，反应速率加快，酶活性增强
C．对于图2中曲线b来说，若酶量减少，其走势可用曲线f表示
D．减小pH，重复该实验，图2曲线b可能变为曲线f；增大pH，可能变为
曲线e
解析：酶在反应前后性质和数量不发生改变，则随着反应的进行，反应物越来越少，生成物越来越多，由于反应物快消耗完，所以酶促反应速率越来越小，对应图1，可判断曲线a中A点后生成物的量不再随时间的推移而增加，是因反应物已耗尽，限制因素应为反应物浓度或反应物的量，A错误；
√
图2曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的酶促反应速率，因此理论上BC段的酶活性最强且不变，反应速率加快的原因是反应物浓度增大增加了酶与反应物的接触概率，B错误；图2中，当反应物浓度一定时，酶量减少，就会减小反应物与酶的接触概率，故反应速率降低，可用曲线f表示，C正确；图2曲线b表示在最适pH下，反应物浓度与酶促反应速率的关系，因此当pH增大或者减小时，酶的活性都会降低，曲线b都可能变为曲线f，不可能变为曲线e，D错误。
随堂小结 ——即时回顾与评价
NO.3
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．高温、过酸、过碱等条件下，酶失活后即使给予适宜的条件，活性仍不能够恢复正常，原因是__________________________________
_________________________________。
2．某些探究实验要制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液以确保酶的活性。缓冲液的作用是____________________
________________________。
高温、过酸、过碱等条件都会导致酶
的空间结构被破坏，使酶永久失活
保护酶分子空间结构和
提供酶促反应的适宜pH
3．在pH为7的条件下，取四支盛有等量过氧化氢溶液的试管，分别保温在0 ℃、30 ℃、60 ℃、90 ℃的恒温水浴锅中，再滴加2滴对应温度的肝脏研磨液，探究温度对过氧化氢酶活性的影响。该实验能获得正确结论吗？_______，理由是____________________________。
不能
高温下过氧化氢会大量分解
三、综合检测反馈
√
1．生物体里的化学反应能够在较为温和的条件下进行，其中一个很重要的原因就是生物体内含有酶。下列有关叙述正确的是( )
A．夏季人往往食欲不佳，主要原因是体内酶的活性受到外界高温的抑制或破坏
B．酶与无机催化剂相比具有高效性的原因是酶可以提供更多化学反应的活化能
C．体外储存酶时，最好将其置于低温和pH适宜的环境中
D．酶的作用条件温和，在酸性条件下，人体内所有酶的活性都会降低
解析：恒温动物体内酶的活性不易受外界高温抑制或破坏，A错误；与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，即酶具有高效性，B错误；体外储存酶时，最好将其置于低温和pH适宜的环境中，低温下酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活，C正确；胃蛋白酶的最适pH为1.5，因此其在酸性条件下才能正常发挥作用，D错误。
2．有些消化酶在细胞内合成时是无活性的前体，称为酶原。酶原需要在一定激活剂的作用下才能转化为有活性的酶。下表为2种酶原的激活情况，下列说法错误的是( )
激活作用 激活剂
胰蛋白酶原→胰蛋白酶＋六肽 肠激酶、胰蛋白酶
胃蛋白酶原→胃蛋白酶＋42肽 H＋、胃蛋白酶
A．胰蛋白酶原激活为胰蛋白酶的过程中空间结构发生改变
B．胰蛋白酶不分解自身但可作用于胰蛋白酶原，体现了酶的专一性
C．胃蛋白酶随胃液进入小肠后可水解胰蛋白酶
D．消化酶原分泌后再被激活，可以避免细胞本身被消化酶破坏
√
解析：结构决定功能，胰蛋白酶原激活为胰蛋白酶的过程中空间结构发生改变，使得酶具有生物活性，A正确；酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，因此胰蛋白酶不分解自身但可作用于胰蛋白酶原，体现了酶的专一性，B正确；由于胃蛋白酶最适pH为1.5，小肠中pH相对较高，因此胃蛋白酶随胃液进入小肠后可能会失活，不可水解胰蛋白酶，C错误；消化酶原在人体细胞内合成后没有活性，到消化道中进一步转化为有活性的酶，这过程避免了细胞本身遭受消化酶的破坏，D正确。
3．某同学欲通过下图所示的装置探究影响酶促反应速率的因素。下列分析错误的是( )
A．滤纸片上需附有过氧化氢酶
B．酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到浮出液面的时间(即t3－t1)来表示
C．可通过设置不同温度的H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响
D．为了提高实验的准确性，每个烧杯中需同时放置多个滤纸片
√
解析：滤纸片上需附有过氧化氢酶，以催化H2O2分解，A正确；由题图可知，滤纸片进入烧杯后立即开始发生酶促反应，因此酶促反应速率应以滤纸片进入液面到浮出液面的时间表示(即t3－t1)，B正确；温度会影响H2O2的分解，因此该实验不能用于探究温度对酶活性的影响，C错误；为避免一次实验的偶然性，实验中应在每一个烧杯中放入多张滤纸片，并同时放入，实验结果排除误差较大的数据后取平均值，D正确。
4．真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂，可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究，结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A．植酸酶只能在活细胞中产生，并在细胞内发挥作用
B．真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与，才能转运到细胞外
C．植酸酶A的最适pH约为2或6，植酸酶B的最适pH约为6
D．两种酶相比，植酸酶B更适合添加在畜禽饲料中
√
解析：植酸酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，发挥作用的场所可以在细胞内或细胞外，A错误；植酸酶为分泌蛋白，其合成需要经真菌的内质网、高尔基体的加工和转运，再分泌到细胞外发挥作用，B正确；由图可知，在pH约为2时，植酸酶A的相对活性较高，但并没有达到最大的活性，不是其最适pH，而在pH约为6时，植酸酶A和B的活性均最高，其最适pH均约为6，C错误；胃液的pH较低，在此条件下植酸酶A的相对活性较高，更适合添加在畜禽饲料中，D错误。
5．某同学分别向A～E 5支试管中加入适宜浓度的唾液淀粉酶溶液2 mL，调节各试管的pH，再分别加入质量分数为2%的淀粉溶液2 mL。37 ℃保温10 min后，加入斐林试剂显色结果如表(注：表中“＋”的多少代表颜色深浅)。请回答下列问题：
试管编号 A B C D E
pH 5.6 6.2 6.8 7.4 8
红色深浅 ＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋
(1)本实验的探究课题名称为__________________________。实验的自变量为________，无关变量可能有____________________(至少写出两个)。
(2)在本实验中，斐林试剂检测的物质是________。
(3)实验表明该酶的最适pH在________左右，高于或低于最适pH时酶活性________。
(4)如果将实验中的淀粉溶液换成相同浓度的蔗糖溶液，其他条件不变，不能出现砖红色沉淀，原因是______________________________。
解析：(1)分析表格数据可知：该实验自变量是pH，因变量是唾液淀粉酶活性(淀粉分解的速率)，本实验的探究课题名称为探究pH对唾液淀粉酶活性的影响，无关变量为温度、唾液淀粉酶的量、保温时间等。(2)还原糖与斐林试剂水浴加热产生砖红色沉淀，即在本实验中，斐林试剂检测的物质是还原糖。(3)从实验表格中的结果可以看出，pH在6.8时砖红色沉淀最深，说明淀粉在此pH下水解更彻底，而其他pH条件下砖红色沉淀较浅，即淀粉水解不彻底，因此唾液淀粉酶发挥催化作用的最适宜pH在6.8左右，高于或低于最适pH时，酶活性都降低。
(4)如果将实验中的淀粉溶液换成相同浓度的蔗糖溶液，其他条件不变，不能出现砖红色沉淀，原因是酶具有专一性，唾液淀粉酶不能催化蔗糖的水解反应。
答案：(1)探究pH对唾液淀粉酶活性的影响 pH 温度、唾液淀粉酶的量、保温时间等 (2)还原糖 (3)6.8 降低 (4)酶具有专一性，唾液淀粉酶不能催化蔗糖的水解反应
课时跟踪检测
NO.5
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A级 强基固本
1．中国制茶工艺源远流长，在红茶发酵过程中有机酸含量增加会影响多酚氧化酶活性，进而影响红茶风味，主要是因为酶( )
A．具有高效性 B．具有专一性
C．作用条件较温和 D．能提供更多的能量
√
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解析：酶主要是蛋白质，蛋白质的空间结构易受外界环境影响，如酸、碱、温度等条件均能影响酶的活性，在红茶发酵过程中有机酸含量增加会影响多酚氧化酶活性，主要是因为酶的作用条件较温和，C正确。
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2．科学家研制出了一种新的酶变体FAST-PETase(天然酶的新突变，本质为蛋白质)，它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料(主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯PET)有望大大推动塑料的回收利用，真正拉开塑料循环经济的大幕。结合所学相关知识，判断下列关于酶变体FAST-PETase的叙述，错误的是( )
A．FAST-PETase具有催化作用
B．FAST-PETase的基本单位是氨基酸
C．没有体现出专一性
D．催化效率受温度和pH的影响
√
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解析：新的酶变体FAST-PETase，它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料，说明FAST-PETase具有催化作用，A正确；FAST-PETase的本质为蛋白质，故其基本单位是氨基酸，B正确；酶变体FAST-PETase主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯PET的降解，体现了酶的专一性，C错误；酶的作用条件较温和，发挥作用需要适宜的温度和pH，D正确。
3．某兴趣小组同学用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，分别用HCl和NaOH调节溶液的pH，经重复实验得到如图结果。下列叙述错误的是
( )
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A．本实验中pH为7时淀粉酶的活性最强
B．pH大于7时，酶的活性与pH呈负相关
C．pH为3与9时的淀粉酶活性无明显差异
D．本实验有必要设置淀粉和HCl组进行对照
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解析：由题图数据可知，本实验中pH为7时淀粉剩余量最少，说明淀粉酶的活性最强，A正确；pH大于7时，淀粉剩余量随pH的增大而增大，说明酶的活性与pH呈负相关，B正确；pH为3与9时的淀粉剩余量无明显差异，但酸能促进淀粉水解，所以pH为3与9时淀粉酶活性有差异，C错误；本实验有必要设置淀粉和HCl组进行对照，以排除酸对淀粉水解的影响，D正确。
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4．在45 ℃和60 ℃条件下，测定不同pH环境中植物淀粉酶的活性(用淀粉完全水解所需的时间表示，且该酶最适温度为60 ℃)，结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
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A．淀粉完全水解所需时间长短与淀粉酶活性高低呈负相关
B．曲线①和曲线②分别为45 ℃和60 ℃条件下测定的结果
C．45 ℃和60 ℃条件下，植物淀粉酶的最适pH均为7
D．向反应液中滴加碱液，pH从1→4→7过程中，淀粉酶活性逐渐恢复
√
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解析：淀粉完全水解所需要的时间越短，说明淀粉酶活性越高，所以淀粉完全水解所需时间长短与淀粉酶活性高低呈负相关，A正确；植物淀粉酶的最适温度为60 ℃，所以曲线①和曲线②分别为45 ℃和60 ℃条件下测定的结果，B正确；45 ℃和60 ℃条件下，植物淀粉酶的最适pH均为7，因为此时淀粉完全水解所需要的时间最短，C正确；pH为1时，酶已发生不可逆的失活，所以向反应液中滴加碱液，pH从1→4→7过程中，淀粉酶活性不能恢复，D错误。
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5．研究人员探究Y物质对α-淀粉酶活性的影响，得到的实验结果如图所示，下列相关叙述错误的是( )
√
A．α-淀粉酶的化学本质是蛋白质
B．曲线Ⅱ是对照组的实验结果
C．Y物质可能抑制了α-淀粉酶的活性
D．a～b段酶促反应速率不变的主要原因是酶数量有限
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解析：α-淀粉酶的化学本质是蛋白质，具有催化淀粉水解的作用，A正确；曲线Ⅱ的处理是酶＋Y物质，实验的自变量为是否有Y物质，故曲线Ⅱ是实验组的实验结果，B错误；由图可知，添加Y物质后酶促反应速率低于不添加Y物质组，故Y物质可能抑制了α-淀粉酶的活性，C正确；a～b段酶促反应速率不再随着淀粉浓度的增加而增加，主要原因是酶数量有限，D正确。
6．卤虫是一种重要的天然饵料，广泛应用于水产饲料加工、保健品等行业。科研人员检测了温度对卤虫各种消化酶活性的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
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A．测定不同的消化酶活性需要添加不同的底物体现了酶的专一性
B．若在脂肪和脂肪酶混合液中加入蛋白酶，会加快脂肪的水解速率
C．类胰蛋白酶的最适温度在50 ℃左右，该条件下脂肪酶几乎失活
D．卤虫的食物中蛋白质含量可能较高，纤维素的含量可能较低
√
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解析：酶具有专一性，只能催化一种或一类化学反应，测定不同的消化酶活性需要添加不同的底物体现了酶的专一性，A正确；脂肪酶的本质为蛋白质，若在脂肪和脂肪酶混合液中加入蛋白酶，脂肪酶会被水解，会降低脂肪的水解速率，B错误；由题图可知，类胰蛋白酶的最适温度在50 ℃左右，该条件下脂肪酶几乎失活，C正确；卤虫的胃蛋白酶的活性和类胰蛋白酶的活性在不同温度下均相对较高，而纤维素酶的酶活性与其他酶相对较低，故推测卤虫的食物中蛋白质含量可能较高，纤维素的含量可能较低，D正确。
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7．将牛奶和姜汁(含凝乳酶)混合，能使牛奶凝固。某同学用煮沸过的姜汁重复这项实验，牛奶在实验设置的任何温度下均不能凝固。将不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察结果如下表：
温度/℃ 20 40 60 80 100
结果 15 min后仍未凝固 14 min后完全凝固 1 min后完全凝固 10 min 后完全凝固 15 min后
仍未凝固
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根据以上结果分析，下列叙述正确的是( )
A．新鲜姜汁中使牛奶凝固的酶，没有改变牛奶中蛋白质的生物活性
B．将姜汁与牛奶在不同温度下保温后再混合，提高实验结果的准确度
C．20 ℃和100 ℃时姜汁未凝固，都是因为酶的空间结构遭到破坏，酶失去活性
D．进一步测定最适温度，可设置60 ℃、65 ℃、75 ℃、80 ℃四个温度
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解析：新鲜姜汁中含有使牛奶凝固的酶，将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态，改变了牛奶中蛋白质的生物活性，A错误；将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，保证混合时姜汁和牛奶的温度相同，能够提高实验的准确度，B正确；该实验说明酶发挥作用需要适宜的温度，100 ℃时未凝固，是因为酶的活性已经丧失，20 ℃时未凝固，是因为酶的活性太低，C错误；由表格信息可以知道，60 ℃时牛奶凝固的时间较短，因此最适温度应该在60 ℃左右，如果进一步测定最适温度，设置的温度范围应该在60 ℃左右，比如从40 ℃到80 ℃，D错误。
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8．如图所示，研究人员在淀粉块的四个固定位置，分别用不同方法处理过后，将其放入37 ℃恒温箱中保温处理24 h，然后用碘液冲浸该淀粉块。下列有关叙述错误的是( )
√
A．可在①②③处观察到蓝色斑块
B．本实验能说明唾液淀粉酶具有高效性
C．第①②组与第④组对照能说明酶受pH和温度的影响
D．第③④组对照能说明酶具有专一性
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解析：①组唾液与酸混合、②组煮沸唾液都会导致唾液淀粉酶的空间结构被破坏而失活，不能水解淀粉，而③组添加蔗糖酶，由于酶具有专一性，也不能催化淀粉水解，所以在①②③处用碘液冲浸该淀粉块，能观察到蓝色斑块，A正确；酶的高效性是指酶的催化效率比无机催化剂的催化效率高，本实验没有无机催化剂作对照，故不能说明酶具有高效性，B错误；①组唾液与酸混合、②组煮沸唾液都会导致唾液淀粉酶的空间结构被破坏而失活，①②组实验结果与④组进行对照，可说明酶的作用受pH、温度的影响，C正确；③组实验结果说明淀粉没有被分解，④组不变蓝说明淀粉被分解了，两组对比可证明酶具有专一性，D正确。
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9．(12分)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：
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(1)酶的作用机理是__________________________。图甲为酶催化反应过程模式图，图中代表酶分子的是________(填标号)。假如在②一定的情况下，适当提高①的浓度，________(填“能”或“不能”)提高最终产物量。酶有一些重要特性，图甲能体现的酶特性是________。
(2)据图乙分析，与b点相比，限制d点酶促反应速率的因素是__________，限制c点酶促反应速率的因素是____________。
(3)在图乙的a～e五个点中，可以确定酶的空间结构有一定破坏的是__________。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”)。
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解析：(1)酶具有催化作用，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。图甲为酶催化反应过程模式图，图中代表酶分子的是①(化学反应前后，酶的化学性质和数量不变)；假如在②(底物)一定的情况下，适当提高①(酶)的浓度，只能提高酶促反应速率，不能提高最终产物量。图甲中，酶只能和特定的底物结合，能体现酶催化的专一性。(2)据图乙分析，d点与b点相比，酶促反应速率不同的原因是pH不同，因此限制d点酶促反应速率的因素是pH(或酸碱度)，限制c点酶促反应速率的因素是温度和pH。
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(3)高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。图中a～e点中，可以确定酶的空间结构有一定破坏的是c、d、e。理论上，若分别在pH为6、7、8时测定酶的最适温度，得到的结果相同，pH对酶活性的影响不改变酶的最适温度。
答案：(1)降低化学反应的活化能 ① 不能 专一性
(2)pH(或酸碱度) 温度和pH (3)c、d、e 相同
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B级 发展提能
10．(14分)胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶，板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，科研人员进行了下列实验。回答下列问题：
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(1)胰脂肪酶可以通过催化作用将食物中的脂肪水解为______________。
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(2)为研究板栗壳黄酮的作用及机制，在酶量一定且环境适宜的条件下，科研人员检测了加入板栗壳黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响，结果如图1所示。
①图1曲线中的酶促反应速率，可通过测量_______________________
(指标)来体现。
②据图1分析，板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有________(填“促进”或“抑制”)作用。
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(3)为研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，科研人员做了相关实验，结果如图2所示。由图2可推测，板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高的pH约为________。加入板栗壳黄酮，胰脂肪酶的最适pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)图3的A中脂肪与胰脂肪酶活性部位结合后，先形成脂肪与胰脂肪酶复合物，该物质随即发生形状改变，进而脂肪水解；图3中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用机理的两种推测模式图，结合图1曲线分析，板栗壳黄酮的作用机理应为________(填“B”或“C”)。
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解析：(1)脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯，因此胰脂肪酶可以通过催化作用将食物中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)①酶促反应速率可用单位时间内产物的生成量或单位时间内底物的减少量来表示，故图1曲线中的酶促反应速率，可通过测量单位时间内脂肪的消耗量或单位时间内甘油、脂肪酸的生成量来体现。②据图1分析，加入板栗壳黄酮组的酶促反应速率低于对照组，说明板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有抑制作用。(3)分析图2可知：板栗壳黄酮对胰脂肪酶抑制作用效率最高的pH约为7.4，加入板栗壳黄酮，胰脂肪酶的最适pH变大了。
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(4)图3中的B的作用机理显示板栗壳黄酮与胰脂肪酶结合后导致胰脂肪酶的空间结构发生改变，进而使脂肪无法与胰脂肪酶发生结合，从而实现了对酶促反应速率的抑制，该抑制作用会导致脂肪的分解终止，此种抑制不可以通过增加底物浓度而缓解；C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点，从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合概率，进而使酶促反应速率下降，此种抑制可以通过增加底物浓度而缓解。据图1可知，加入板栗壳黄酮组的酶促反应速率低于对照组，且增加脂肪(底物)浓度，反应速率依然比对照组低，因此板栗壳黄酮的作用机理应为B。
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答案：(1)甘油和脂肪酸 (2)①单位时间内脂肪的消耗量(或单位时间内甘油、脂肪酸的生成量) ②抑制 (3)7.4 变大 (4)B课时跟踪检测(十五) 酶的特性
A级 强基固本
1．中国制茶工艺源远流长，在红茶发酵过程中有机酸含量增加会影响多酚氧化酶活性，进而影响红茶风味，主要是因为酶( )
A．具有高效性 B．具有专一性
C．作用条件较温和 D．能提供更多的能量
2．科学家研制出了一种新的酶变体FAST-PETase(天然酶的新突变，本质为蛋白质)，它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料(主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯PET)有望大大推动塑料的回收利用，真正拉开塑料循环经济的大幕。结合所学相关知识，判断下列关于酶变体FAST-PETase的叙述，错误的是( )
A．FAST-PETase具有催化作用
B．FAST-PETase的基本单位是氨基酸
C．没有体现出专一性
D．催化效率受温度和pH的影响
3．某兴趣小组同学用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，分别用HCl和NaOH调节溶液的pH，经重复实验得到如图结果。下列叙述错误的是( )
A．本实验中pH为7时淀粉酶的活性最强
B．pH大于7时，酶的活性与pH呈负相关
C．pH为3与9时的淀粉酶活性无明显差异
D．本实验有必要设置淀粉和HCl组进行对照
4.在45 ℃和60 ℃条件下，测定不同pH环境中植物淀粉酶的活性(用淀粉完全水解所需的时间表示，且该酶最适温度为60 ℃)，结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．淀粉完全水解所需时间长短与淀粉酶活性高低呈负相关
B．曲线①和曲线②分别为45 ℃和60 ℃条件下测定的结果
C．45 ℃和60 ℃条件下，植物淀粉酶的最适pH均为7
D．向反应液中滴加碱液，pH从1→4→7过程中，淀粉酶活性逐渐恢复
5．研究人员探究Y物质对α-淀粉酶活性的影响，得到的实验结果如图所示，
下列相关叙述错误的是( )
A．α-淀粉酶的化学本质是蛋白质
B．曲线Ⅱ是对照组的实验结果
C．Y物质可能抑制了α-淀粉酶的活性
D．a～b段酶促反应速率不变的主要原因是酶数量有限
6．卤虫是一种重要的天然饵料，广泛应用于水产饲料加工、保健品等行业。科研人员检测了温度对卤虫各种消化酶活性的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．测定不同的消化酶活性需要添加不同的底物体现了酶的专一性
B．若在脂肪和脂肪酶混合液中加入蛋白酶，会加快脂肪的水解速率
C．类胰蛋白酶的最适温度在50 ℃左右，该条件下脂肪酶几乎失活
D．卤虫的食物中蛋白质含量可能较高，纤维素的含量可能较低
7．将牛奶和姜汁(含凝乳酶)混合，能使牛奶凝固。某同学用煮沸过的姜汁重复这项实验，牛奶在实验设置的任何温度下均不能凝固。将不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁，观察结果如下表：
根据以上结果分析，下列叙述正确的是( )
A．新鲜姜汁中使牛奶凝固的酶，没有改变牛奶中蛋白质的生物活性
B．将姜汁与牛奶在不同温度下保温后再混合，提高实验结果的准确度
C．20 ℃和100 ℃时姜汁未凝固，都是因为酶的空间结构遭到破坏，酶失去活性
D．进一步测定最适温度，可设置60 ℃、65 ℃、75 ℃、80 ℃四个温度
8．如图所示，研究人员在淀粉块的四个固定位置，分别用不同方法处理过后，将其放入37 ℃恒温箱中保温处理24 h，然后用碘液冲浸该淀粉块。下列有关叙述错误的是( )
A．可在①②③处观察到蓝色斑块
B．本实验能说明唾液淀粉酶具有高效性
C．第①②组与第④组对照能说明酶受pH和温度的影响
D．第③④组对照能说明酶具有专一性
9.
得分
(12分)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)酶的作用机理是__________________________。图甲为酶催化反应过程模式图，图中代表酶分子的是________(填标号)。假如在②一定的情况下，适当提高①的浓度，________(填“能”或“不能”)提高最终产物量。酶有一些重要特性，图甲能体现的酶特性是________。
(2)据图乙分析，与b点相比，限制d点酶促反应速率的因素是__________，限制c点酶促反应速率的因素是____________。
(3)在图乙的a～e五个点中，可以确定酶的空间结构有一定破坏的是__________。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”)。
B级 发展提能
10.
得分
(14分)胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶，板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，科研人员进行了下列实验。回答下列问题：
(1)胰脂肪酶可以通过催化作用将食物中的脂肪水解为________________。
(2)为研究板栗壳黄酮的作用及机制，在酶量一定且环境适宜的条件下，科研人员检测了加入板栗壳黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响，结果如图1所示。
①图1曲线中的酶促反应速率，可通过测量_________________________________(指标)来体现。
②据图1分析，板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有________(填“促进”或“抑制”)作用。
(3)为研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，科研人员做了相关实验，结果如图2所示。由图2可推测，板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高的pH约为________。加入板栗壳黄酮，胰脂肪酶的最适pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)图3的A中脂肪与胰脂肪酶活性部位结合后，先形成脂肪与胰脂肪酶复合物，该物质随即发生形状改变，进而脂肪水解；图3中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用机理的两种推测模式图，结合图1曲线分析，板栗壳黄酮的作用机理应为________(填“B”或“C”)。
课时跟踪检测(十五)
1．选C 酶主要是蛋白质，蛋白质的空间结构易受外界环境影响，如酸、碱、温度等条件均能影响酶的活性，在红茶发酵过程中有机酸含量增加会影响多酚氧化酶活性，主要是因为酶的作用条件较温和，C正确。
2．选C 新的酶变体FAST PETase，它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料，说明FAST PETase具有催化作用，A正确；FAST PETase的本质为蛋白质，故其基本单位是氨基酸，B正确；酶变体FAST PETase主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯PET的降解，体现了酶的专一性，C错误；酶的作用条件较温和，发挥作用需要适宜的温度和pH，D正确。
3．选C 由题图数据可知，本实验中pH为7时淀粉剩余量最少，说明淀粉酶的活性最强，A正确；pH大于7时，淀粉剩余量随pH的增大而增大，说明酶的活性与pH呈负相关，B正确；pH为3与9时的淀粉剩余量无明显差异，但酸能促进淀粉水解，所以pH为3与9时淀粉酶活性有差异，C错误；本实验有必要设置淀粉和HCl组进行对照，以排除酸对淀粉水解的影响，D正确。
4．选D 淀粉完全水解所需要的时间越短，说明淀粉酶活性越高，所以淀粉完全水解所需时间长短与淀粉酶活性高低呈负相关，A正确；植物淀粉酶的最适温度为60 ℃，所以曲线①和曲线②分别为45 ℃和60 ℃条件下测定的结果，B正确；45 ℃和60 ℃条件下，植物淀粉酶的最适pH均为7，因为此时淀粉完全水解所需要的时间最短，C正确；pH为1时，酶已发生不可逆的失活，所以向反应液中滴加碱液，pH从1→4→7过程中，淀粉酶活性不能恢复，D错误。
5．选B α 淀粉酶的化学本质是蛋白质，具有催化淀粉水解的作用，A正确；曲线Ⅱ的处理是酶＋Y物质，实验的自变量为是否有Y物质，故曲线Ⅱ是实验组的实验结果，B错误；由图可知，添加Y物质后酶促反应速率低于不添加Y物质组，故Y物质可能抑制了α 淀粉酶的活性，C正确；a～b段酶促反应速率不再随着淀粉浓度的增加而增加，主要原因是酶数量有限，D正确。
6．选B 酶具有专一性，只能催化一种或一类化学反应，测定不同的消化酶活性需要添加不同的底物体现了酶的专一性，A正确；脂肪酶的本质为蛋白质，若在脂肪和脂肪酶混合液中加入蛋白酶，脂肪酶会被水解，会降低脂肪的水解速率，B错误；由题图可知，类胰蛋白酶的最适温度在50 ℃左右，该条件下脂肪酶几乎失活，C正确；卤虫的胃蛋白酶的活性和类胰蛋白酶的活性在不同温度下均相对较高，而纤维素酶的酶活性与其他酶相对较低，故推测卤虫的食物中蛋白质含量可能较高，纤维素的含量可能较低，D正确。
7．选B 新鲜姜汁中含有使牛奶凝固的酶，将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态，改变了牛奶中蛋白质的生物活性，A错误；将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合，保证混合时姜汁和牛奶的温度相同，能够提高实验的准确度，B正确；该实验说明酶发挥作用需要适宜的温度，100 ℃时未凝固，是因为酶的活性已经丧失，20 ℃时未凝固，是因为酶的活性太低，C错误；由表格信息可以知道，60 ℃时牛奶凝固的时间较短，因此最适温度应该在60 ℃左右，如果进一步测定最适温度，设置的温度范围应该在60 ℃左右，比如从40 ℃到80 ℃，D错误。
8．选B ①组唾液与酸混合、②组煮沸唾液都会导致唾液淀粉酶的空间结构被破坏而失活，不能水解淀粉，而③组添加蔗糖酶，由于酶具有专一性，也不能催化淀粉水解，所以在①②③处用碘液冲浸该淀粉块，能观察到蓝色斑块，A正确；酶的高效性是指酶的催化效率比无机催化剂的催化效率高，本实验没有无机催化剂作对照，故不能说明酶具有高效性，B错误；①组唾液与酸混合、②组煮沸唾液都会导致唾液淀粉酶的空间结构被破坏而失活，①②组实验结果与④组进行对照，可说明酶的作用受pH、温度的影响，C正确；③组实验结果说明淀粉没有被分解，④组不变蓝说明淀粉被分解了，两组对比可证明酶具有专一性，D正确。
9．解析：(1)酶具有催化作用，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。图甲为酶催化反应过程模式图，图中代表酶分子的是①(化学反应前后，酶的化学性质和数量不变)；假如在②(底物)一定的情况下，适当提高①(酶)的浓度，只能提高酶促反应速率，不能提高最终产物量。图甲中，酶只能和特定的底物结合，能体现酶催化的专一性。(2)据图乙分析，d点与b点相比，酶促反应速率不同的原因是pH不同，因此限制d点酶促反应速率的因素是pH(或酸碱度)，限制c点酶促反应速率的因素是温度和pH。(3)高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。图中a～e点中，可以确定酶的空间结构有一定破坏的是c、d、e。理论上，若分别在pH为6、7、8时测定酶的最适温度，得到的结果相同，pH对酶活性的影响不改变酶的最适温度。
答案：(1)降低化学反应的活化能 ① 不能 专一性 (2)pH(或酸碱度) 温度和pH (3)c、d、e 相同
10．解析：(1)脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯，因此胰脂肪酶可以通过催化作用将食物中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)①酶促反应速率可用单位时间内产物的生成量或单位时间内底物的减少量来表示，故图1曲线中的酶促反应速率，可通过测量单位时间内脂肪的消耗量或单位时间内甘油、脂肪酸的生成量来体现。②据图1分析，加入板栗壳黄酮组的酶促反应速率低于对照组，说明板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有抑制作用。(3)分析图2可知：板栗壳黄酮对胰脂肪酶抑制作用效率最高的pH约为7.4，加入板栗壳黄酮，胰脂肪酶的最适pH变大了。(4)图3中的B的作用机理显示板栗壳黄酮与胰脂肪酶结合后导致胰脂肪酶的空间结构发生改变，进而使脂肪无法与胰脂肪酶发生结合，从而实现了对酶促反应速率的抑制，该抑制作用会导致脂肪的分解终止，此种抑制不可以通过增加底物浓度而缓解；C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点，从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合概率，进而使酶促反应速率下降，此种抑制可以通过增加底物浓度而缓解。据图1可知，加入板栗壳黄酮组的酶促反应速率低于对照组，且增加脂肪(底物)浓度，反应速率依然比对照组低，因此板栗壳黄酮的作用机理应为B。
答案：(1)甘油和脂肪酸 (2)①单位时间内脂肪的消耗量(或单位时间内甘油、脂肪酸的生成量) ②抑制 (3)7.4 变大 (4)B
