2024年高中生物新教材同步必修第一冊 第5章 微專題二　與酶促反應速率有關的曲線分析

與酶促反應速率有關的曲線分析1．底物濃度影響酶促反應速率曲線的分析(1)底物濃度較低時，酶促反應速率與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而加快。(2)當所有的酶都與底物結合后，再增加底物濃度，酶促反應速率不再加快(此時限制酶促反應速率的因素是酶的數(shù)量)。2．酶濃度影響酶促反應速率曲線的分析在有足夠底物且不受其他因素影響的情況下，酶促反應速率與酶濃度成正比。3．溫度和pH共同作用對酶活性的影響(1)反應溶液中pH的變化不影響酶作用的最適溫度。(2)反應溶液中溫度的變化不影響酶作用的最適pH。易錯提醒(1)適當增加酶的濃度會提高反應速率，但生成物的量不會增加；若適當增加反應物的濃度，提高反應速率的同時生成物的量也增加。(2)不同因素影響酶促反應速率的本質不同①溫度和pH通過影響酶的活性而影響酶促反應速率。②底物濃度和酶濃度通過影響酶與底物的接觸而影響酶促反應速率，并不影響酶的活性。③抑制劑、激活劑也影響酶的活性。例1如圖表示在最適溫度下，某種酶的催化反應速率與反應物濃度之間的關系。下列有關敘述正確的是()A．適當提高反應溫度，B點向右上方移動B．在B點適當增加酶濃度，反應速率不變C．在A點提高反應物濃度，反應速率加快D．在C點提高反應物濃度，產物不再增加答案C解析在最適溫度下酶的活性最高，溫度偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低，即B點會向左下方移動，A錯誤；在B點增加酶的濃度，反應速率加快，B錯誤；從題圖看出，在C點提高反應物濃度，反應速率不再加快，但產物的量還會增加，D錯誤。例2如圖表示某種酶在不同處理條件(a、b、c)下催化化學反應時，反應物的量和反應時間的關系。以下關于此圖的解讀，正確的是()A．a、b、c表示溫度，則一定是a＞b＞cB．a、b、c表示酶的濃度，則a＞b＞cC．a、b、c表示pH，則c＞b＞aD．a、b、c表示溫度，則不可能是c＞b＞a答案B解析在一定條件下，酶在最適溫度或pH時活性最大，高于或低于最適溫度或pH，酶的活性都會下降，據此結合題意與圖示分析可知，若a、b、c表示溫度或pH，則在低于最適溫度或pH的范圍內，a＞b＞c，但在高于最適溫度或pH的范圍內，c>b>a，A、C、D錯誤；在底物充足，其他條件固定、適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度成正比，若a、b、c表示酶的濃度，則a＞b＞c，B正確。1.如圖表示在25℃、pH＝7的條件下，向2mL的H2O2溶液中加入兩滴肝臟研磨液，H2O2分解產生O2的量隨時間的變化。若改變某一條件，下列分析正確的是()A．以Fe3＋替代肝臟研磨液，a值減小，b值增大B．滴加4滴肝臟研磨液，a值不變，b值增大C．溫度為37℃時，a值不變，b值減小D．H2O2量增加為4mL時，a值增大，b值減小答案C解析在生物化學反應中，與無機催化劑相比，酶具有高效性，但是兩者的催化作用都不會改變化學反應的平衡點，所以a值不會減小，b值會增大，A錯誤；4滴肝臟研磨液中過氧化氫酶的量大于2滴肝臟研磨液中過氧化氫酶的量，因此滴加4滴肝臟研磨液，反應體系中過氧化氫酶的濃度增加，a值不變，b值減小，B錯誤；37℃接近人體正常體溫，是酶的最適溫度，催化效率是最高的，所用時間會減少，故b值減小，C正確；底物的量增加時，產物的量和時間都會有所增加，故a和b的值都增大，D錯誤。2.如圖是酶活性影響因素的相關曲線，下列有關說法不正確的是()A．據圖可知酶的最適溫度為M，最適pH為8B．圖中所示反應溶液中pH的變化不影響酶作用的最適溫度C．溫度偏高或偏低，酶活性都會明顯降低D．0℃時酶的活性很低，但酶的空間結構穩(wěn)定答案A解析在不同pH條件下，酶的最適溫度不變，據圖可知，酶的最適溫度為M，但是該實驗的組別太少，無法得出最適pH為8的結論，A錯誤。3．如圖表示在不同條件下，酶催化反應的速率(或生成物量)變化，下列有關敘述不正確的是()A．圖1中虛線可表示酶量增加一倍時，底物濃度和反應速率的關系B．圖2中虛線可表示增加酶濃度，其他條件不變時，生成物量的變化示意曲線C．若圖2中的實線表示Fe3＋的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率D．圖3不能表示在反應開始后的一段時間內，反應速率與時間的關系答案D解析在酶量增加一倍時，最大反應速率也增加一倍，可以用圖1表示，A正確；圖2虛線表示反應速率增加而快速達到平衡，可以表示酶濃度增加或換用了催化效率更高的催化劑，B、C正確；圖3可以表示隨反應時間的延長，底物逐漸消耗、生成物量逐漸增加，導致反應速率越來越慢，D錯誤。4．為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如圖。下列分析正確的是()A．實驗結果表明該酶的最適溫度是40℃B．實驗過程中pH的變化不會對該實驗產生影響C．20℃條件下，t3時溫度提高10℃，產物濃度會增加D．60℃條件下，t2時增加底物的量不會改變產物濃度答案D解析實驗結果表明在三組設定的溫度中40℃時該酶活性最高，但不能說明該酶的最適溫度是40℃，A錯誤；實驗過程中pH是無關變量，必須保持相同且適宜，pH變化會對實驗產生影響，B錯誤；20℃條件下，t3時溫度提高10℃，產物濃度不再增加，因為此時反應物已經消耗完，C錯誤；60℃條件下，酶已經失活，t2時增加底物的量不會改變產物濃度，D正確。5．除了溫度和pH對酶活性有影響外，一些抑制劑也會降低酶的催化效果。圖甲為酶作用機理及兩種抑制劑影響酶活性的機理示意圖，圖乙為相同酶溶液在無抑制劑、添加不同抑制劑的條件下，酶促反應速率隨底物濃度變化的曲線。下列說法不正確的是()A．圖甲中非競爭性抑制劑降低酶活性的機理與低溫對酶活性抑制的機理不同B．根據圖甲可推知，競爭性抑制劑與底物具有類似結構而與底物競爭酶的活性位點C．圖乙中底物濃度相對值小于10時，限制曲線A酶促反應速率的主要因素是底物濃度D．圖乙中曲線B和曲線C分別是在酶中添加了非競爭性抑制劑和競爭性抑制劑的結果答案D解析非競爭性抑制劑與酶活性位點以外的其他位點結合，通過改變酶的空間結構使酶的活性受到抑制，但低溫只是抑制酶的活性，在低溫下酶的空間結構沒有改變，A正確；競爭性抑制劑和底物能夠爭奪酶的同一活性部位，說明競爭性抑制劑與底物可能具有類似結構，B正確；底物濃度相對值小于10時，曲線A中的酶促反應速率隨著底物濃度增加而增加，表明此時底物濃度是限制曲線A酶促反應速率的主要因素，C正確；加入競爭性抑制劑后酶對底物的結合機會降低，但升高底物濃度后催化反應速率又升高，可知曲線B是加入了競爭性抑制劑的結果；加入非競爭性抑制劑后酶的催化反應速率降低，增大底物濃度反應速率上升不明顯，說明曲線C是加入了非競爭性抑制劑的結果，D錯誤。6．某課外活動小組用淀粉酶探究pH對酶活性的影響，得到如圖所示的實驗結果，請回答相關問題：(1)酶活性是指____________________________，該實驗的自變量是________，以________________作為檢測因變量的指標。(2)如圖所示的實驗結果與預期不符，于是活動小組又進行__________(填“對照”“對比”或“重復”)實驗，得到與此圖無顯著差異的結果。查閱資料后發(fā)現(xiàn)，鹽酸能催化淀粉水解。因此推測，該實驗中淀粉可能是在________和__________的作用下分解的。pH為3條件下的酶活性__________(填“小于”“等于”或“大于”)pH為9條件下的酶活性，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在常溫、常壓下，與鹽酸相比，淀粉酶降低反應活化能的作用更顯著，判斷依據是_______________________________________________________________________________。答案(1)酶催化特定化學反應的能力pH1h后淀粉剩余量(2)重復淀粉酶鹽酸小于pH為3的條件下，有鹽酸催化淀粉水解干擾實驗結果(3)1h后，pH為7的