全程復(fù)習(xí)方略高考生物大一輪配套實驗精講系列影響酶活性條件

全程復(fù)習(xí)方略高考生物大一輪配套實驗精講系列影響酶活性條件第1頁/共50頁考綱考情三年5考高考指數(shù)：★★★☆☆探究影響酶活性的因素第2頁/共50頁【實驗原理】1.溫度對酶活性的影響：(1)反應(yīng)原理：淀粉淀粉酶麥芽糖碘液碘液

________________(2)鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響___________，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)_____及___________來判斷酶的活性。藍(lán)色無藍(lán)色出現(xiàn)淀粉的水解藍(lán)色藍(lán)色的深淺第3頁/共50頁2.pH對酶活性的影響：(1)反應(yīng)原理：2H2O2

過氧化氫酶

_______。(2)鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響_____________，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗O2產(chǎn)生量的多少。2H2O+O2氧氣的生成量第4頁/共50頁【實驗步驟】1.溫度對酶活性的影響：步驟實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31加等量可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2控制不同溫度條件_________(5分鐘)沸水(5分鐘)_____(5分鐘)3加等量相同溫度的新鮮淀粉酶溶液1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)1mL(5分鐘)4加等量_____1滴1滴1滴5觀察實驗現(xiàn)象不出現(xiàn)藍(lán)色(呈現(xiàn)碘液顏色)__________結(jié)論溫度能影響酶的活性60℃熱水冰塊藍(lán)色碘液藍(lán)色第5頁/共50頁2.pH對酶活性的影響：步驟實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL5%的HCl_______________3注入等量3%的過氧化氫溶液2mL2mL2mL4觀察現(xiàn)象____________________________無氣泡產(chǎn)生結(jié)論pH能影響酶的活性1mL5%的NaOH有大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生第6頁/共50頁1.在探究影響酶活性的條件時如何表示酶活性大?。刻崾荆和ǔＲ詥挝粫r間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來表示。2.在探究溫度對酶活性的影響實驗中，能否用斐林試劑來檢測實驗產(chǎn)物？提示：不能。斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴(yán)格控制不同的溫度。第7頁/共50頁3.為什么不用過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響？提示：過氧化氫酶催化的底物是H2O2，H2O2在高溫時分解，這樣實驗中就存在兩個變量，使實驗結(jié)果受到干擾。4.試分析在探究溫度和pH對酶活性的影響實驗時，能否先將酶和反應(yīng)物混合后再分別放置在不同條件下處理(即將兩個實驗步驟中的2、3順序顛倒)。提示：不能。因為酶具有高效性，把酶和反應(yīng)物混合后就會立即發(fā)生催化反應(yīng)。第8頁/共50頁5.探究溫度、pH對酶活性的影響實驗中，自變量和因變量分別是什么？提示：探究溫度對酶活性的影響實驗中，自變量是溫度，因變量是淀粉水解程度。探究pH對酶活性的影響實驗中，自變量是pH，因變量是過氧化氫的分解速率。第9頁/共50頁1.(2014·安徽模擬)下表是探究溫度對纖維素酶活性的影響實驗設(shè)計及結(jié)果：注：“+”的多少，代表顏色深淺。試管①②③反應(yīng)溫度/℃304050纖維素酶液/mL111纖維素懸液/mL222斐林試劑/mL222磚紅色深淺++++++第10頁/共50頁根據(jù)以上實驗設(shè)計及結(jié)果，以下說法不正確的是(

)A.該實驗的自變量為溫度B.該實驗檢測的因變量是還原糖的生成量C.纖維素被水解成了還原糖D.該纖維素酶的最適溫度為40℃【解析】選D。由表格數(shù)據(jù)可看出，只設(shè)置了3個不同溫度，溫度區(qū)間少，溫差大，無法判斷該纖維素酶的最適溫度。要想判斷該纖維素酶的最適溫度，還需增加溫度梯度來進(jìn)行實驗。第11頁/共50頁2.在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，對實驗的處理如表所示：試管組別實驗處理加入3%H2O2(mL)溫度加入試劑試管12常溫/試管2290℃/試管32常溫2滴3.5%FeCl3溶液試管42常溫2滴20%肝臟研磨液第12頁/共50頁對該實驗的有關(guān)分析不正確的是(

)A.在上表的實驗處理中，研究了溫度和催化劑兩個自變量B.試管2中因為沒有加入任何試劑，所以應(yīng)為空白對照組C.若試管4和試管1組成對照實驗，可說明酶具有催化作用D.若要研究酶的高效性，可選用的實驗組合是試管4和試管3第13頁/共50頁【解析】選B。根據(jù)表格信息，試管1和試管2的變量為溫度，試管3和試管4的變量為催化劑種類，二者均是自變量，其他因素，如反應(yīng)物濃度、pH等為無關(guān)變量；試管2雖沒有添加任何試劑，但是溫度與試管1不同，因此也是實驗組；試管1和試管4的差異為是否添加了酶，由此可以證明酶具有催化作用；試管3和試管4的不同點是催化劑為酶或無機(jī)催化劑，可以證明酶的高效性。第14頁/共50頁3.(2013·江蘇高考)為了探究溫度、pH對酶活性的影響，下列實驗設(shè)計合理的是(

)A.實驗① B.實驗② C.實驗③ D.實驗④實驗編號探究課題選用材料與試劑①溫度對酶活性的影響過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液②溫度對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液③pH對酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液④pH對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林試劑第15頁/共50頁【解析】選B。本題考查實驗鑒定試劑的選擇。實驗①中，過氧化氫受熱會分解，所以不適合探究溫度對酶活性的影響，故錯誤。實驗②中，在不同溫度下，根據(jù)藍(lán)色的深淺或是否變藍(lán)，來確定淀粉在淀粉酶作用下的分解速率，故正確。實驗③中，淀粉不能被蔗糖酶分解，該實驗不能鑒定pH對酶活性的影響，故錯誤。實驗④中，酸性環(huán)境會破壞斐林試劑，因此斐林試劑不適合作探究pH對酶活性影響實驗的鑒定試劑。第16頁/共50頁4.將1mL體積分?jǐn)?shù)為5%的胃液稀釋液倒入裝有10mL蛋白質(zhì)膠體的試管內(nèi)，置于25℃的溫水中水浴，研究其對蛋白質(zhì)的消化情況。下列方法中能提高酶活性的是(

)A.把實驗溫度提高到37℃B.在試管內(nèi)再加入1mL體積分?jǐn)?shù)為5%的胃液稀釋液C.將pH由2調(diào)為7D.在試管內(nèi)加入1mL唾液第17頁/共50頁【解析】選A。37℃比25℃時更適于胃蛋白酶催化作用的發(fā)揮。B項雖然能夠提高反應(yīng)速率，但沒有改變酶的活性。胃蛋白酶的最適pH為1.5，故C項中將pH由2調(diào)為7時，酶可能變性失活。D項加入1mL唾液，因唾液中無蛋白酶，且唾液的pH接近中性，反而會使溶液的pH變大，酶活性下降。第18頁/共50頁5.(2014·常州模擬)把混有反應(yīng)物的液體，加到搗碎的土豆汁液中(酶液)，在37℃下觀察到某些反應(yīng)現(xiàn)象。在這種情況下，學(xué)生甲設(shè)計的對照實驗是用蒸餾水代替反應(yīng)物，加入酶液中，也可觀察到該反應(yīng)現(xiàn)象；學(xué)生乙設(shè)計的對照實驗是用蒸餾水代替酶液，加入反應(yīng)物中，則觀察不到該反應(yīng)現(xiàn)象。下面是對此問題的解釋，其中可能性最大的一項是(

)A.酶催化的反應(yīng)即使完全沒有反應(yīng)物，也可緩慢進(jìn)行B.蒸餾水溶解了酶，因而能進(jìn)行反應(yīng)C.該酶液中混有與反應(yīng)物相同的物質(zhì)D.該酶液中混有催化同一反應(yīng)的多種酶第19頁/共50頁【解析】選C。分析題干中信息：反應(yīng)物+土豆汁→有某些現(xiàn)象出現(xiàn)；蒸餾水+土豆汁→有某些現(xiàn)象出現(xiàn)；反應(yīng)物+蒸餾水→無某些現(xiàn)象出現(xiàn)。三者相互對比，可推知土豆汁中可能含有與反應(yīng)物相同的物質(zhì)，在自身酶的作用下能發(fā)生相同的反應(yīng)。酶的催化作用是對反應(yīng)物的催化，無反應(yīng)底物時催化作用不能進(jìn)行；酶液中無論含有幾種酶，必須有底物才能體現(xiàn)它們的催化作用。第20頁/共50頁6.某同學(xué)畫了一坐標(biāo)曲線圖，但是沒有寫出橫縱坐標(biāo)的意義，下列關(guān)于此曲線的描述正確的是(

)A.橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示酶促反應(yīng)的速率，曲線可表示酶促反應(yīng)的速率隨著溫度的升高而變化的趨勢B.橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示生成物的積累量，曲線可表示生成物的積累量隨著溫度的升高而變化的趨勢第21頁/共50頁C.橫坐標(biāo)表示pH，縱坐標(biāo)表示酶的活性，曲線可表示酶活性隨著pH的升高而變化的趨勢D.橫坐標(biāo)表示pH，縱坐標(biāo)表示酶的活性，曲線可表示pH由10逐漸降低到1過程中酶活性變化的趨勢第22頁/共50頁【解析】選A。酶促反應(yīng)速率的變化與酶活性的變化是一致的；生成物的積累量隨反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸增大，當(dāng)反應(yīng)停止時生成物的積累量達(dá)到最大值；pH過低或過高都會使酶變性失活，所以此圖不能表示酶活性隨pH變化的趨勢；溫度升高，酶的活性增強(qiáng)，酶促反應(yīng)速率增大，溫度過高，酶的活性喪失，酶促反應(yīng)速率降為零，故A項正確。第23頁/共50頁7.(2014·常州模擬)從豬唾液、胰液和新鮮肝臟細(xì)胞中分別提取到酶E1、E2、E3，它們分別與三種物質(zhì)混合后情況如表一，且S3與E3混合后產(chǎn)生較多氣泡，產(chǎn)生的氣體能使帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃。表二為有關(guān)的顏色反應(yīng)實驗。據(jù)表回答(表中“+”表示有反應(yīng)，“-”表示無反應(yīng))：第24頁/共50頁表一表二酶物質(zhì)E1E2E3S1+--S2-+-S3--+試管物質(zhì)碘液斐林試劑雙縮脲試劑1S1+--2S2--+3S3---4S1+E1-++5S2+E2--+6S3+E3--+第25頁/共50頁(1)依據(jù)表中的信息，可以說明酶具有的特性是

，E2是

。(2)在酶E1、E2、E3中，不能用于探究溫度對酶活性影響的是

，理由是_____________________________

。(3)表二試管4、5、6中液體都能與雙縮脲試劑反應(yīng)的原因是

。第26頁/共50頁【解析】(1)根據(jù)表一結(jié)果，不同的酶只能對相應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生催化作用，體現(xiàn)了酶的專一性；表二中能用碘液檢測的物質(zhì)，可能是淀粉；用雙縮脲試劑檢測的可能是蛋白質(zhì)，則E1應(yīng)為唾液淀粉酶，E2為胰蛋白酶。(2)S3與E3混合后產(chǎn)生較多氣泡，產(chǎn)生的氣體能使帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃，由此推測S3可能為H2O2，H2O2在高溫下分解，不能用于探究溫度對酶活性的影響。(3)E1、E2、E3三種酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。第27頁/共50頁答案：(1)專一性(特異性)胰蛋白酶(蛋白酶)(2)酶E3溫度影響過氧化氫的分解，不能分清過氧化氫分解速率的變化是溫度變化引起的，還是由酶的作用引起的(溫度會影響過氧化氫的分解，對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾)(3)試管中的酶E1、E2、E3的化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)第28頁/共50頁【加固訓(xùn)練】(2014·武漢模擬)下面是某同學(xué)所做的有關(guān)過氧化氫在不同條件下分解的驗證性實驗。一、實驗材料和用具：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液、新鮮的馬鈴薯泥、蒸餾水、酒精燈、溫度計等。第29頁/共50頁二、實驗步驟：步驟試管編號abcde加入試劑3%H2O22mL3%H2O22mL3%H2O22mL3%H2O22mLH2O2mL設(shè)置反應(yīng)條件常溫常溫常溫0℃常溫蒸餾水FeCl3溶液肝臟研磨液煮熟的肝臟研磨液肝臟研磨液劑量2滴2滴2滴2滴2滴觀察氣泡產(chǎn)生第30頁/共50頁請根據(jù)該實驗回答下列問題。(1)在上述實驗中，產(chǎn)生氣泡最多的試管是

號，原因是：

。(2)如果僅將上述實驗條件由常溫改為90℃水浴，重復(fù)實驗，氣泡產(chǎn)生最多的試管是

號。(3)假如b、c兩試管的實驗現(xiàn)象均不明顯，從所給的實驗材料分析，原因可能是

。該同學(xué)設(shè)計e組實驗的目的是：

。第31頁/共50頁(4)假若a～d號的實驗都是為了驗證酶的某項特性而設(shè)置的對照，那么，實驗組設(shè)置不科學(xué)的是

號，主要違背了

原則，應(yīng)如何改進(jìn)？

。(5)假若要證明馬鈴薯中也含有過氧化氫酶，你的實驗設(shè)計思路是

。第32頁/共50頁【解析】(1)由于酶在適宜條件下具有高效性，因此滴加新鮮肝臟研磨液的c試管產(chǎn)生氣泡最多。(2)90℃時酶活性喪失，加FeCl3溶液的b試管在高溫下產(chǎn)生氣泡最多。(3)b、c兩試管加了催化劑而實驗現(xiàn)象卻均不明顯，從實驗材料分析，可能是H2O2溶液放置時間過長而分解所致。(4)d試管的設(shè)計存在兩個變量，即溫度和酶的活性。將0℃改成常溫即可。(5)要證明馬鈴薯中也含有過氧化氫酶，需再增設(shè)兩組實驗，處理方法參考c試管。如果f試管(含馬鈴薯泥)產(chǎn)生大量氣泡而經(jīng)高溫處理過的馬鈴薯泥產(chǎn)生的氣泡很少，說明馬鈴薯中也含有過氧化氫酶。第33頁/共50頁答案：(1)c酶在適宜條件下具有高效性(2)b(3)H2O2溶液放置時間過長而分解排除肝臟研磨液中其他物質(zhì)對實驗結(jié)果的影響(合理即可)(4)d單一變量將0℃改為常溫(5)再增設(shè)兩組實驗，分別編號為f、g，實驗處理方法同c組，只是將滴加肝臟研磨液分別改為馬鈴薯泥和高溫處理過的馬鈴薯泥(對g組設(shè)置可不作要求)第34頁/共50頁【應(yīng)用點撥】細(xì)胞內(nèi)幾乎所有的代謝反應(yīng)都是由酶催化的，酶的活性受外部環(huán)境條件的影響，溫度、pH的改變會影響酶的活性，從而影響機(jī)體的代謝。根據(jù)這一原理可以研究溫度對光合作用、細(xì)胞呼吸速率的影響，也可通過改變溫度或pH降低細(xì)胞內(nèi)酶的活性，從而延長果實的保鮮期等。第35頁/共50頁熱點應(yīng)用一溫度對酶活性的影響在植物光合作用與呼吸作用中的應(yīng)用原理解讀同種植物葉肉細(xì)胞+不同溫度→分析各溫度條件下呼吸、光合強(qiáng)度→判斷呼吸、光合作用的最適溫度或光合速率的變化第36頁/共50頁【典例1】(2014·黑吉遼模擬)研究人員以25片直徑為3mm的獼猴桃圓形葉片為材料，在一定光照強(qiáng)度下測量其在30℃、40℃和45℃恒溫環(huán)境下的凈光合速率(呼吸速率已知)，結(jié)果如下表：處理溫度(℃)304045凈光合速率(O2μmol·100mm-2·h-1)2.031.940呼吸速率(O2μmol·100mm-2·h-1)0.310.500.32第37頁/共50頁下列有關(guān)說法中，不正確的是(

)A.實驗準(zhǔn)備階段需抽除葉圓片中的空氣B.實驗中不能推測細(xì)胞呼吸的最適溫度比光合作用的高C.實驗結(jié)果表明，葉光合酶的最適溫度為30℃D.實驗結(jié)果表明，45℃時光合作用仍可進(jìn)行【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是分析表中數(shù)據(jù)：(1)表中所設(shè)溫度下，40℃時呼吸速率最高，30℃時凈光合速率最高。(2)凈光合速率為0時，光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等。第38頁/共50頁【解析】選C。實驗準(zhǔn)備階段需抽除葉圓片中的空氣，以排除干擾；實驗中可知隨溫度升高總光合作用速率(2.03+0.31=2.34→1.94+0.50=2.44→0.32)與呼吸速率(0.31→0.50→0.32)都是先升高后降低，不能推測細(xì)胞呼吸最適溫度比光合作用的高；由于僅有三個溫度，不能說明其他溫度時的情況，不能說明葉光合酶的最適溫度為30℃；實驗結(jié)果表明，45℃時凈光合速率為0，說明此時光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等。第39頁/共50頁熱點應(yīng)用二pH對酶活性的影響在果實儲存中的應(yīng)用原理解讀pH升高或降低，使酶活性下降，抑制了代謝反應(yīng)，使果實的保鮮期延長第40頁/共50頁【典例2】(2014·嘉興模擬)荔枝果皮褐變是限制長期儲運(yùn)、降低品質(zhì)的主要因素。經(jīng)研究，pH是影響果皮褐變的環(huán)境因素之一，其作用機(jī)理如下圖所示。第41頁/共50頁(1)不法商販對已經(jīng)褐化的荔枝使用硫酸處理能夠欺騙消費(fèi)者，其原理是：

。(2)有人認(rèn)為酸性溶液可能會抑制多酚氧化酶的活性，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案進(jìn)行探究。請完善實驗方案。①實驗材料：新鮮荔枝若干、pH為1.7的緩沖液、清水、恒溫設(shè)備等。第42頁/共50頁②實驗步驟：第一步：將同種的新鮮荔枝隨機(jī)分為2組，其中A組加_______

，B組加清水，兩組都在

(填“常溫”或“低溫”)條件下保存。第二步：3天后將B組的清水換成

，20分鐘后觀察A、B組的褐化程度。第43頁/共50頁③實驗結(jié)果和結(jié)論：若A組的褐化程度

(填“明顯大于”“明顯小于”或“基本等于”)B組，說明酸性溶液能通過抑制多酚氧化酶的活性達(dá)到降低褐化的作用。若A組的褐化程度

(填“明顯大于”“明顯小于”或“基本等于”)B組，說明酸性溶液不能通過抑制多酚氧化酶的活性達(dá)到降低褐化的作用。第44頁/共50頁【解析】(1)從作用機(jī)理上看，pH較小時，花色素苷甲和乙由褐色變?yōu)樽丶t色。(2)研究酸性溶液可能會抑制多酚氧化酶的活性，需在常溫下進(jìn)行，設(shè)置兩組實驗，單一變量是酸性溶液，處理一段時間后，需將實驗組經(jīng)相同酸性溶液處理，消除酸性溶液對花色素苷甲和乙的影響，通過對比兩組褐化程度的高低作出判斷。答案：(