科学·技术·社会　酶为生活添姿彩教学设计(第一课时)

第9课时

降低化学反应活化能的酶

一、酶的作用和本质

[判一判] 1．细胞代谢的主要场所是线粒体

(

)

2．酶在生物体内有催化和调节作用(

) 3．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质

(

)

4．活细胞都能产生酶，有些酶中含有核糖

(

) 5．酶催化作用的实质——提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行

(

) 6．细胞质中没有作用于DNA的解旋酶 (

)

7．细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶

(

)

[想一想]

1．酶的基本单位是什么？

2．能催化淀粉酶水解的酶是哪种？

二、酶的特性

1．________：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。

2．专一性：每一种酶只能催化____________化学反应。

3．酶的作用条件较______：在________的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显______。在过酸、过碱或温度过高条件下酶会________，而在低温条件下酶的活性______，但________。

提醒

特别关注横坐标数值。

[判一判] (1)酶活性最高时的温度不适合酶的保存 ( ) (2)酶提供了反应过程所必需的活化能 ( ) (3)随着温度降低，酶促反应的活化能下降 ( ) (4)不同酶的最适温度可能相同 ( ) (5)酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质 ( ) (6)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 ( ) (7)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 ( ) (8)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化 ( ) （9）口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用

（

）

（10）发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性

（

）

三、酶本质的探索

[连一连]

考点25

提升核心概念的理解能力——

酶的概念拓展及验证实验

例1(

)．下列关于酶的叙述中全部正

确的组合是

①绝大多数酶是在核糖体上合成的，生

物体缺乏某种酶就可能出现这种酶缺乏症

②胰岛B细胞一定能产生酶；酶只有在细胞

内才起催化作用

③生物体内的酶都是由活细胞产生的，都经过细胞膜分泌出去

④同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中

⑤低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构

⑥酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度

⑦酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个化学反应的底物

A．②③⑤⑥ B．①④⑥⑦ C．①③⑥⑦ D．③④⑥⑦

变式1（

）（多选）下表是关于酶专一性的实验设计，相关叙述正确的是

步骤

编号

1 注入淀粉溶液

2 注入蔗糖溶液

3 注入某种酶溶液

4 注入斐林试剂并水浴加热

5 观察现象

试管Ⅰ

2mL

—

2mL

2mL

A 试管Ⅱ

—

2mL

2mL

2mL

B A．该实验的自变量是酶的种类，无关变量是底物的用量、反应温度等

B．步骤3可以选用新鲜的淀粉酶或蔗糖酶

C ．该实验还可选用碘液作为检测试剂

D．若步骤3选用新鲜的淀粉酶，则现象A是产生砖红色沉淀，B无砖红色沉淀

1

考点26

提升坐标曲线题解题能力——与酶有关的曲线分析

例2（

）右图中，甲图表示某植物淀粉酶与人的肠淀粉酶活性受pH影响的情况，乙图表示3种脱氢酶（A、B、C）的活性受温度影响的情况。下面分析正确的是

①两淀粉酶的活性相同时pH可以不同 ②若pH由中性变为酸性，淀粉酶的活性渐渐升高

③A、B酶活性相同时，温度对酶的影响相同 ④C酶活性的最适温度等于或大于40℃

A．①②

B．①③

C．②③

D．①④

变式2. (

)通过实验研究温度对a、b、c三种

酶活性的影响,结果如图。下列说法正确的是

A.c酶的最适温度为36 ℃左右

B.当温度为任一固定值时,酶的用量都会影响实验结果

C.该实验中有两个自变量,因变量只有一个

D.若溶液的pH升高,则曲线b的顶点上移

考点27

实验技能提升——酶特性的实验探究

例3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。回答下列问题：

(1)三个温度条件下,该酶活性最高的

是_________组。 (2)在时间t1之前,如果A组温度提高10 ℃，

那么A组酶催化反应的速度会__________。 (3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍

量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，

C组产物总量______________，原因是__________________________________。 (4)生物体内酶的化学本质是_____________，其特性有_____________________(答出两点即可)。 变式3．请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题：

实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、试管、37 ℃恒温水浴锅、沸水浴锅。

(1)若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。

溶液

蔗糖溶液

淀粉溶液

蔗糖酶溶液

唾液淀粉酶溶液

试管

甲

＋

－

＋

－

乙

丙

丁

(2)实验步骤：

①按照上表中的设计，取试管、加溶液。

②________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________。

④________________________________________________________________________。

(3)结果预测：_______________________________________________________________ (4)结论：________________________________________________________________________。

(5)在上述实验中，如果仅将37 ℃恒温水浴锅的温度调到20 ℃，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37 ℃时的浅，其原因是

________________________________________________________________________。

2

方法体验：与酶有关的实验设计方法总结

例4(

)

下列有关酶特性的实验设计最科学、严谨的是

选项

实验目的

酶催化具有高效性

主要实验步骤

实验组：2 mL 3%H2O2＋1 mL过氧化氢酶，保温5 min对照组：2 mL A 3%H2O2＋1 m L蒸馏水，保温5 min ①

向A、B、C三支试管中分别加入2 mL 3%可溶性淀粉

pH影响②

向A、B、C三支试管中依次加入1 mL不同pH的缓冲液

B 酶的活性

③

向A、B、C三支试管中分别加入1 mL新鲜唾液

④

A、B、C三支试管均在适宜温度下保持5 min，再用斐林试剂检验

探究酶作2 mL 3%可溶性淀粉＋2 mL新鲜唾液＋碘液→每隔5 min将溶液温度升高C 用的适宜10 ℃，观察溶液颜色变化

温度

酶催化具实验组：2 mL 3%可溶性淀粉＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验

D 有专一性

对照组：2 mL 3%蔗糖溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验

易错警示：对酶和激素的相关知识辨析不清

例5 (

)关于人体内激素和酶的叙述,错误的是

A.激素的化学本质都是蛋白质

B.酶可以降低化学反应的活化能

C.高效性是酶的重要特性之一

D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢

例6(

)

下列有关酶的叙述，正确的是

①是有分泌功能的细胞产生的

②有的从食物中获得，有的从体内转化而来

③凡是活细胞都能产生酶

④绝大多数酶是蛋白质

⑤有的酶是蛋白质，有的酶是固醇

⑥酶在代谢中有多种功能

⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用

⑧酶只是起催化作用

⑨酶只在细胞内发挥作用

⑩酶在体内不能更新

⑪酶制剂通常在低温下保存

A．①②⑤⑪

B．③⑦⑨⑩

C．③④⑧⑪

D．④⑤⑥⑩

题组一

酶的概念、作用及本质的考查

1(

)．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下图所示。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

3. (

)下图为酶催化作用的模型。下列叙述正确的是

A.该模型能很好地解释酶的专一性

B.该模型反映了酶可降低反应的活化能

C.该模型中生理过程表示脱水缩合

D.人成熟的红细胞内不能合成酶,也无上述模型表示的生理过程

题组二

与酶有关的坐标曲线的考查

3 (

)下图一曲线a表示在最适温度、最适pH条件下时间与生成物量的关系，图二曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是

A．图一曲线a中，m点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足

B．图二曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示

C．分别在图二中取n、p点的速率值，对应图一中的曲线c和d[来源:学科网]

D．减小pH，重复该实验，图二曲线b应变为曲线f；增大pH，应变为曲线e

3

4 (

)图示为根据实验结果绘制的酶促反应曲线,除横坐标变量外,其他条件均适宜,下列相关分析错误的是

A.出现甲曲线的条件是酶量一定,出现乙曲线的条件

是底物充足

B.该实验可反映出酶具有催化功能,但不能反映出酶

具有高效性

C.向该反应溶液中滴加双缩脲试剂一定会出现紫色反应

D.实验中所涉及的酶和底物都有特定的空间结构,是酶具有专一性的基础

题组三

有关酶的特性的实验考查

5. (

)下列都可用“酶的作用条件较温和”进行解释的生物学现象是

A.“高原反应”和“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”

B.“唾液淀粉酶进入胃后不再催化淀粉水解”和“胰岛素不能口服”

C.“人发高烧时,浑身无力,食欲下降”和“人寒冷时,不由自主打寒战”

D.“沸水浸泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳”和“低温保存的食物不易腐败”

6．石油降解酶去醛基后变为石化酶，这两种酶都能催化污泥中石油的分解。

（1）验证石化酶化学本质所用的试剂名称是 ，酶催化作用的机理是 。

（2）下图为不同条件下，石油降解酶对某湖泊污泥中石油分解能力的测定结果。

①本实验的自变量为 ，

2天后石油

污泥含水

含量（g/kg污泥）

若要比较石油分解酶及石化酶催化

量20-40%

污泥含水

能力的大小可观测的指标是 。

90 量40-60% ②湖泊中能合成石油分解酶的节细菌可

60 污泥含水

消除轻微石油污染，这种途径属于

量60-80% 30 分解，这一实例说明生

态系统具有一定的自我调节能力。

6 9 pH 8 7 5 （3）通过预实验得知两种酶的适宜温度在20～30℃之间，为进一步探究两种酶的最适温度及催化能力，某同学以2℃为温度梯度设计了如下的实验记录表格。

探究石油降解酶及石化酶的最适温度和催化能力实验记录表

2天后石油

温度

含量（g/kg污泥）

酶

石油降解酶

指出表中的三处错误

① 。

①

。

②

。

7某科研小组研究镉、铜对河蚌过氧化氢酶活性的影响，用一定浓度的镉、铜处理河蚌一段时间后，测得河蚌过氧化氢酶活性如表所示。

请回答下列问题：

（1）表中

应是___________。

（2）请列举本实验需要控制的两个无

关变量：___________。

（3）进行过氧化氢酶活性测定时，选过

氧化氢为底物，用一定条件下单位时间的_________来表示。

（4）若测定镉和铜对河蚌过氧化氢酶活性的综合影响作用，本实验应如何完善?_________。

（5）若比较过氧化氢酶和

的催化效率，需利用河蚌的新鲜的软体组织制成研磨液。研磨河蚌软体组织的目的是___________。能否用河蚌过氧化氢酶作为实验材料来探究温度对酶活性的影响?______________________。

4

第9课时

降低化学反应活化能的酶答案

一、判一判

1.×

2.×

3.×

4.√

5.× 6．×

7．√

想一想

1.大多数为氨基酸，少部分为核糖核苷酸。

2．蛋白酶。

二、1.高效性

2.一种或一类

3.温和

最适宜

降低

变性失活

降低

不会失活

练一练

D

[判一判]

（1）√（2）×（3）×（4）×（5）√（6）×

（7）×（8）×（9）√（10）×

三、连一连

突破考点提炼方法

例1B（

2015山西山大附）：酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物。绝大多数酶是蛋白质，其在核糖体上合成，生物体缺乏某种酶就可能出现这种酶缺乏症，①正确；所有细胞一定能产生酶，只要具备条件，不论是在细胞内还是在细胞外均能发挥催化作用，②错；细胞合成的酶分为胞内酶和胞外酶，胞内酶不分泌到细胞外，正常生理状态下只在细胞内起催化作用，③错；同一种酶如呼吸有关的酶，可存在于分化程度不同的活细胞中，④正确；低温能使酶活性受抵制，但对酶的空间结构没影响，高温可使酶变性失活，会破坏酶的空间结构，⑤错；催化剂的作用就是降低了反应的活化能提高反应速度，⑥正确；酶是蛋白质或者RNA，本身是催化剂，也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解，⑦正确。

变式1

BD（2015江苏淮安、宿迁、连云港、徐州调研）：本实验用同种酶催化两种不同的物质来研究酶的专一性，自变量是底物的种类，酶可以选择新鲜的淀粉酶或蔗糖酶；若选择新鲜的淀粉酶，试管Ⅰ中的淀粉被水解生成还原性糖，所以现象A是产生砖红色沉淀，试管Ⅱ中的蔗糖不能被淀粉酶催化水解，蔗糖是非还原糖，所以现象B是无砖红色沉淀；蔗糖及蔗糖水解产物都不能跟碘液发生颜色反应，故用碘液无法判断蔗糖是否被催化水解。 例2

D（2015安徽黄山质量检）：由图甲可知，植物在达到最适pH之前，动物在达到最适pH之后，两淀粉酶的pH不同但活性可相同，①正确；pH由中性变为酸性，淀粉酶的活性渐渐降低，②错；由图乙可知，最适温度时酶的活性最高，高于或低于最适温度酶的活性有所降低，A、B酶活性相同时，温度对酶的影响可能不同，一个为高温，一个为低温，③错；由于图中C酶的活性一直在上升，所以C酶活性的最适温度等于或大于40℃，④正确。

变式2(2016山东莱州一中第一次检测) .C

图中c酶随着温度的升高活性增加,c酶活性未出现最高点,A错误;当温度过高时,酶变性失活后酶的用量不再继续影响实验结果,B错误;该实验的自变量是温度和酶的种类,因变量是酶的活性,C正确;此题中,溶液的pH升高,酶的活性变化未知,D错误。

例3

(2016课标全国Ⅱ).答案

(1)B

(2)加快

(3)不变

60 ℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加

(4)蛋白质或RNA

高效性和专一性

解析

本题考查温度对酶活性影响实验的相关知识。(1)由图可见,在O~t1范围内,B组产物浓度最高,且曲线的切线斜率最大,可知B组酶活性最高。(2)由图可知,在时间t1之前,温度从20 ℃提高到40 ℃,酶促反应速度加快,所以,A组提高10 ℃后,酶催化反应的速度加快。(3)据图可知,C组在t2时,产物浓度远低于A、B两组,说明反应物并没完全反应,而且t2前后产物浓度不变,说明酶已完全失活,因此,t2时增加底物量,产物不再增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶是RNA。酶的特性有:高效性、专一性、作用条件较温和等。

变式3

(1)

溶液

蔗糖溶液

淀粉溶液

蔗糖酶溶液

唾液淀粉酶溶液

试管

甲

乙

丙

丁

＋

－

＋

－

－

＋

－

＋

＋

－

－

＋

－

＋

＋

－

5

(2)②混匀，37 ℃恒温水浴一段时间

③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水浴加热一段时间

④观察实验现象并记录实验结果

(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀

(4)酶的催化作用具有专一性

(5)20 ℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少

方法体验：与酶有关的实验设计方法总结

1．应遵循单一变量原则，同时还要设置对照实验。

2．实验设计的一般思路：分析课题→把握原理→确认变量→设置对照→一般步骤。其关键：实验变量如何操纵、无关变量如何控制、反应变量如何检测。在此分析的基础上，设计步骤、预测结果并得出结论。例如：

(1)验证或探究酶具有高效性：高效性是一种比较性概念，是指与无机催化剂相比具有高效性。因此应设置酶与无机催化剂对同一反应的催化效率的对照，不能用酶和蒸馏水做对照，若这样是验证酶的催化功能。

(2)验证或探究酶具有专一性：可用同一底物、两种不同酶，也可用不同底物、同一种酶来验证。

(3)验证或探究温度对酶活性的影响：自变量是温度，应设置具有一定梯度的多个不同温度条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低温、适温、高温”三个指标。注意α­淀粉酶最适温度是60 ℃。

(4)验证或探究pH对酶活性的影响：自变量是pH，应设置具有一定梯度的多个不同pH条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低pH、最适pH、高pH”三个指标。注意胃蛋白酶最适pH在1.5左右。

方法体验

例4

B

易错警示

例5

(2015海南单科)

A

激素的化学本质并非都是蛋白质,如性激素为固醇类,A错误;酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,B正确;酶具有高效性、专一性等重要特性,C正确;激素具有调节作用,激素与靶细胞结合后,可以调节靶细胞的代谢,D正确。

例6

C

1．B

2 (2016陕西西安一中期中) A

该模型显示蛋白质与酶空间结构契合,能很好地解释酶的专一性,A正确;该模型反映了酶催化蛋白质分解的过程,不能得出酶可降低反应的活化能,B错误;该模型中生理过程表示蛋白质水解,C错误;人成熟的红细胞内不能合成酶,但有上述模型表示的生理过程,D错误。

3 B(2013·蚌埠二模)：图一曲线a中，m点后，限制因素为底物的浓度；图二曲线中当底物浓度一定时，减少酶量，反应速率降低；图二n、p点的速率值是一个定值，无法用曲线c和d表示；图二曲线b是在最适pH下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系，无论pH增大还是减小，曲线b都应变成曲线f。

4 (2017江西第二次联考).C

其他条件适宜的情况下,图甲中底物浓度不断升高的情况下,酶促反应速率并未一直升高,说明酶的数量一定,而图乙中酶促反应速率与酶浓度呈正比,说明底物是足量的,A正确;酶只有与无机催化剂比较时,才能得出酶具有高效性,B正确;酶是蛋白质或RNA,遇双缩脲试剂不一定会出现紫色反应,C错误;酶和底物的特定空间结构,是酶具有专一性的基础,D正确。

5(2017辽宁鞍山一中一模).D

“沸水浸泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳”是由于高温破坏了酶的结构,“低温保存的食物不易腐败”是由于微生物细胞内的酶在低温条件下活性受到抑制,两个实例均能体现出“酶的作用条件较温和”这一特性,D正确。

6（2015广东深圳调研）【答案】（1）双缩脲 降低化学反应的活化能

（2）①污泥含水量和pH值 （相同样品中）2天内1Kg污泥中剩余石油含量

②微生物 （3）①没有标明具体的温度 ②温度设置少一列 ③缺少对石化酶的记录（顺序可颠倒）

解析：（1）石化酶的化学本质是蛋白质，因而可用双缩脲鉴定；酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能；（2）从曲线图中可判断实验的自变量有两个，即污泥含水量和pH值；通过比较相同样品中2天内1Kg污泥中剩余石油含量可知石油分解酶及石化酶催化能力的大小；通过节细菌分解石油污染这属于微生物分解；（3）根据实验设计的单一变量及对照性原则及题意要求的温度梯度要求可知表中的错误。

7（2015年

豫北三校联考）：(1)本实验测定的是镉、铜两种元素对河蚌过氧化氢酶活性的影响，所

6

以表中a应表示镉。

(2)无关变量是与研究目的无关的变量，在实验过程中应该严格控制，该实验中河蚌的数量、河蚌生理状况、培养时间等均可作为无关变量。

(3)酶的活性可以用单位时间内产物的生成量或者是反应物的减少量来表示。

(4)添加一组同时含有铜和镉的实验组，可以测定两者对因变量的综合影响作用。

(5)研磨河蚌软体组织可将酶从生物组织内释放出来，增大酶与底物分子的接触面积，从而加快反应速率。因为高温会使过氧化氢自行分解，所以不能用河蚌过氧化氢酶来研究温度对酶活性的影响。

答案：(1)镉

(2)河蚌数量、河蚌生理状况、培养时间等其他合理答案，答两个即可

(3)氧气的生成量(过氧化氢的减少量)

(4)增加一个实验组，同时添加铜和镉，设定不同质量浓度，分别测定过氧化氢酶的活性

(5)使酶从软体组织内释放出来，增大过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢的分解

不能，温度变化会影响过氧化氢的分解

3＋

考点25

提升核心概念的理解能力——酶的概念拓展及验证实验

例1排雷

涉及到酶的概念理解要抓住这样几个关键词：“一般由活细胞产生”、“适宜条件下起催化作用”、“降低活化能”、“绝大多数为蛋白质”。

1．酶的概念拓展

类别

来源

功能

种类

按存在部位分

内容

一般来说，活细胞都能产生酶

降低化学反应的活化能，提高化学反应速率

胞内酶：合成后在细胞内起作用，如有氧呼吸酶

胞外酶：合成后分泌到细胞外起作用，如消化酶

水解酶：在物质水解时起催化作用

按功能分

合成酶：在物质合成时起催化作用

与无机催化剂

①降低反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点

相同的性质

②反应前后，酶的性质和数量不变

2.酶的本质及生理作用的验证实验

(1)酶是蛋白质的验证实验

实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应①实验设计思路

对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→紫色反应②实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；若不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。

③实验变量：自变量是待测酶液和已知蛋白液，因变量是是否有紫色反应。

(2)酶的催化作用

检测实验组：底物＋相应酶液――→底物是否被分解①实验设计思路

检测―→底物不被分解对照组：底物＋等量蒸馏水―②实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。

③实验变量：自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解。

考点26

提升坐标曲线题解题能力——与酶有关的曲线分析

例2排雷

关注纵坐标为反应物的量，由此才能正确得出此题蕴含的

含义——相同时间内曲线下降速度越快催化效率越高。

7

1．酶催化活性的表示方法：单位时间内底物的减少量或产物的生成量。

2．表示酶高效性的曲线

(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

(2)酶只能缩短达到化学反应平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。

(3)酶只能催化已存在的化学反应。

3．表示酶专一性的曲线

4．温度、pH影响酶活性的曲线

(1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。

(2)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。

(3)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度，如图C所示。

5．底物浓度

酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，

但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的限制(如图)。

6．酶浓度

在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓

度成正比(如图)。

如何分析同一坐标系中的多条曲线

不同的酶具有不同的最适温度或pH，比较不同的曲线时，不仅要关注曲线之间的“异”，还要关注曲线之间的“同”。如图所示，左图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；右图表示的是3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度影响的情况。

从左图可以看出，两条曲线的变化趋势相同，但植物淀粉酶的最适pH在5和6之间，人的淀粉酶的最适pH在7左右。在右图中，在一定温度范围内，三条曲线的变化趋势相同，但酶C活性曲线只是画了一部分(从右图中无法知道酶C的最适温度)；从右图中可以看出，酶活性温度范围最窄的是酶B。

考点27

实验技能提升——酶特性的实验探究

例3排雷

探究“最适”问题——温度、浓度、剂量等，基本实验思路：配制或设计一系列梯度的实验，看实验现象，效果最明显的(即峰值)即为“最适”的，此类实验一般先设预实验，即：

1．酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解

(1)实验注意问题

①实验时必须用新鲜的的肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。

②实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。

8

③滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断。

④H2O2分解过程有气泡冒出，若反应一段时间，不再有气泡冒出，说明反应结束；若在不增加H2O2量的前提下，使气泡(O2)的生成量增加，可采取的措施是提高H2O2浓度。

(2)实验拓展：该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。

方案一：用同一种酶催化两种不同物质

用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。

方案二：用两种不同酶催化同一种物质

淀粉酶淀粉非还原糖――→麦芽糖还原糖①

②再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。

蔗糖酶―→淀粉淀粉非还原糖―2．探究温度对酶活性的影响

步骤

项目

试管1 试管2 试管3 1 2 mL 2 mL 2 mL 加入可溶性淀粉溶液

2 放置在不同温度环境

0 ℃

100 ℃

60 ℃

3 1 mL 1 mL 1 mL 加入新配置的α­淀粉酶溶液

4 5 min 5 min 5 min 完成反应

5 滴入碘液

2滴

2滴

2滴

6 观察结果

变蓝

变蓝

不变蓝

(1)实验注意问题

①实验室使用的α­淀粉酶最适温度为60 ℃。

②由于H2O2不稳定，因此探究温度对酶活性影响时，不选择H2O2作反应物。

③本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干扰条件。

④本实验中步骤2、步骤3一定不能颠倒顺序，否则会使实验失败，即先控制条件再混合。

3．探究pH对酶活性的影响

步骤

1 2 3 4 实验操作内容

注入等量过氧化氢酶溶液

注入不同pH的溶液

注入等量的H2O2溶液

观察现象

试管1 2滴

1 mL蒸馏水

2 mL 有大量气泡产生

试管2 2滴

1 mLHCl 2 mL 无气泡

试管3 2滴

1 mL NaOH溶液

2 mL 无气泡产生

实验注意问题：

(1)实验程序中2、3步一定不能颠倒，否则实验失败。

(2)本实验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH，再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。

(3)本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解，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。

例5纠错笔记

酶与激素的比较

酶

激素

来源及作专门的内分泌腺或特定部位细胞活细胞产生；细胞内或细胞外

用场所

产生；细胞外发挥作用

固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、化学本质

绝大多数是蛋白质，少数是RNA 脂质等

生物功能

催化作用

调节作用

共性

在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少

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例6纠错笔记

酶知识的正误辨析

正确说法

产生场所

凡是活细胞都能产生(不考虑人的成熟红细胞) 化学本质

有机物(或多数是蛋白质，少数为RNA) 基本单位

氨基酸或核糖核苷酸

作用场所

温度影响

作用

来源

既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用

低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，高温使酶变性失活

酶只起催化作用

生物体内合成

错误说法

具有分泌功能的细胞才能产生

蛋白质

氨基酸

只在细胞内起催化作用

低温引起酶变性失活

酶具有调节、催化等多种功能

有的来源于食物

知识网络

知识网络

蛋白质

RNA

活化能

高效性

专一性

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