2025版高考生物一輪總復(fù)習(xí)教師用書必修1第3單元細胞的能量供應(yīng)和利用第1講酶和ATP考點二探究影響酶活性的條件

考點二探究影響酶活性的條件必備學(xué)問·夯實基礎(chǔ)知|識|鞏|固1．探究溫度對酶活性的影響(1)試驗原理溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，依據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來推斷酶的活性。(2)試驗步驟、現(xiàn)象及結(jié)論取6支試管，分別編號為1與1′、2與2′、3與3′，并分別進行以下操作。試管編號11′22′33′試驗步驟一2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液二在冰水中水浴5min在60℃溫水中水浴5min在沸水中水浴5min三1與1′試管內(nèi)液體混合，搖勻2與2′試管內(nèi)液體混合，搖勻3與3′試管內(nèi)液體混合，搖勻四在冰水中水浴數(shù)分鐘在60℃溫水中水浴相同時間在沸水中水浴相同時間五取出試管，分別滴加2滴碘液，搖勻，視察現(xiàn)象試驗現(xiàn)象呈藍色無藍色出現(xiàn)呈藍色結(jié)論酶發(fā)揮催化作用須要適宜的溫度條件，溫度過高和過低都將影響酶的活性提示：①探究溫度對酶活性的影響時，確定要讓反應(yīng)物和酶在各自所需的溫度下保溫一段時間，再進行混合。②選擇淀粉和淀粉酶來探究酶的最適溫度時，檢測試劑不行用斐林試劑代替碘液。因為斐林試劑需在水浴加熱條件下才會發(fā)生特定的顏色反應(yīng)，而該試驗中需嚴格限制溫度。③探究溫度對酶活性的影響時，不宜用H2O2作反應(yīng)物，因為H2O2易分解，加熱條件下其分解會加快，氧氣的產(chǎn)生速率增加，并不能精確反映酶活性的變更。2．探究pH對酶活性的影響(1)試驗原理：2H2O2eq\o(→,\s\up7(過氧化氫酶))2H2O＋O2。pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，也可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的狀況來檢驗O2的生成速率。(2)步驟試驗步驟試驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3一注入等量過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴二注入不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL鹽酸1mLNaOH溶液三注入等量的過氧化氫溶液2mL2mL2mL四視察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生基本無氣泡產(chǎn)生基本無氣泡產(chǎn)生(3)結(jié)論：酶的催化作用須要適宜的pH，pH偏低或偏高都會影響酶的活性。提示：①探究pH對酶活性的影響時，必需先調(diào)pH，然后再將反應(yīng)物與酶混合，否則反應(yīng)物會在未調(diào)整好pH的狀況下就在酶的作用下發(fā)生反應(yīng)，影響試驗的精確性。另外，本試驗中也可將過氧化氫酶溶液和過氧化氫溶液分別調(diào)至同一pH再混合，以保證反應(yīng)起先便達到預(yù)設(shè)pH。②探究pH對酶活性的影響時，不能用斐林試劑作指示劑，因為鹽酸會和斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，使斐林試劑失去作用。思|維|辨|析易錯整合，推斷正誤。(1)唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃。(×)(2)低溫能降低酶活性的緣由是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)。(×)延|伸|探|究1．在探究溫度對酶活性的影響試驗中，底物和酶溶液應(yīng)在何時進行混合？提示：先分別在預(yù)設(shè)的溫度中保溫一段時間后再混合，保證反應(yīng)從一起先就是預(yù)設(shè)的溫度。2．在探究pH對酶活性的影響試驗中，宜先保證酶的最適溫度(解除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至試驗要求的pH后再讓反應(yīng)物與酶接觸，不宜在未達到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸。3．若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對酶活性的影響，檢測底物被分解的試劑宜選用碘液，不能選用斐林試劑的緣由是什么？提示：因為用斐林試劑鑒定時須要水浴加熱，而該試驗中需嚴格限制溫度。剖析難點·考點突破精|準|命|題考向一圍繞教材基礎(chǔ)試驗，考查試驗探究與分析實力》例1(2024·浙江6月選考)下列關(guān)于探討淀粉酶的催化作用及特性試驗的敘述，正確的是(B)A．低溫主要通過變更淀粉酶的氨基酸組成，導(dǎo)致酶變性失活B．稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化實力，是因為酶的作用具高效性C．淀粉酶在確定pH范圍內(nèi)起作用，酶活性隨pH上升而不斷上升D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率解析：低溫可以抑制酶的活性，不會變更淀粉酶的氨基酸組成，也不會導(dǎo)致酶變性失活，A錯誤；酶具有高效性，故稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化實力，B正確；酶活性的發(fā)揮須要適宜條件，在確定pH范圍內(nèi)，隨著pH上升，酶活性上升，超過最適pH后，隨pH增加，酶活性降低甚至失活，C錯誤；淀粉酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會將淀粉酶水解，則淀粉的水解速率會變慢，D錯誤?！沧兪接?xùn)練〕1．在“探究pH對過氧化氫酶活性的影響”的試驗中，有學(xué)習(xí)小組對試驗進行了改進，改進后的裝置如圖所示。下列敘述正確的是(B)A．裝置中①為H2O2溶液，②為過氧化氫酶，兩者也可以對調(diào)B．待過氧化氫酶與相應(yīng)pH的磷酸緩沖液接觸一段時間后，再注入H2O2溶液C．探究過氧化氫酶的最適pH，可將磷酸緩沖液pH分別調(diào)至2、4、6、7、8、9D．在水浴條件下，還可以用該裝置來探究溫度對過氧化氫酶活性的影響解析：“探究pH對過氧化氫酶活性的影響”試驗中，應(yīng)在加入酶之后先分別加入不同pH的緩沖液，調(diào)整酶所處的pH為預(yù)設(shè)pH，然后再加入底物，因此①和②不能對調(diào)，A錯誤，B正確；探究過氧化氫酶的最適pH，應(yīng)設(shè)置一系列等濃度梯度的磷酸緩沖液pH，C錯誤；“探究溫度對過氧化氫酶活性的影響”試驗中，不行選擇過氧化氫作為試驗材料，因為過氧化氫本身的分解就受溫度的影響，D錯誤。試總結(jié)酶試驗中的“宜”與“不宜”(1)若選擇淀粉酶探究酶的最適溫度，檢驗試劑“宜”選用碘液，“不宜”選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需加熱，而該試驗中需嚴格限制溫度。(2)探究pH對酶活性的影響試驗“不宜”選用淀粉酶，因為加HCl調(diào)整pH時，鹽酸中的H＋能夠催化淀粉的水解?？枷蚨悦傅奶匦院陀绊懸蛩貫樗夭模疾樵囼炘O(shè)計與評價實力》例2(2024·廣東卷)某同學(xué)對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步探討，結(jié)果見下表。下列分析錯誤的是(C)組別pHCaCl2溫度(℃)降解率(%)①9＋9038②9＋7088③9－700④7＋7058⑤5＋4030注：＋/－分別表示有/無添加，反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白A．該酶的催化活性依靠于CaCl2B．結(jié)合①、②組的相關(guān)變量分析，自變量為溫度C．該酶催化反應(yīng)的最適溫度70℃，最適pH為9D．尚需補充試驗才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物解析：分析②③組可知，沒有添加CaCl2，降解率為0，說明該酶的催化活性依靠于CaCl2，A正確；分析①②變量可知，pH均為9，都添加了CaCl2，溫度分別為90℃、70℃，故自變量為溫度，B正確；②組酶的活性最高，此時pH為9，溫度為70℃，但由于溫度梯度、pH梯度較大，不能說明最適溫度為70℃，最適pH為9，C錯誤；該試驗的反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白，要確定該酶能否水解其他反應(yīng)物還需補充試驗，D正確?！拔蹇捶ā痹u價試驗設(shè)計的方案〔變式訓(xùn)練2〕已知碘液呈黃色，淀粉遇碘變藍。多孔反應(yīng)板可以通過定時取樣、滴加碘液和視察顏色等步驟，從而測定淀粉酶徹底催化淀粉水解所需的時間。下表表示某試驗小組用多孔反應(yīng)板探究溫度對馬鈴薯淀粉酶活性影響的試驗過程，本試驗不考慮淀粉在酸性條件下的水解?；卮鹣铝袉栴}：步驟操作試管組別123451．分組淀粉、淀粉酶溶液各2mL2.溫度處理等將淀粉、淀粉酶溶液各保溫處理3min0℃20℃40℃60℃80℃①0℃20℃40℃60℃80℃3.顏色反應(yīng)0min取反應(yīng)液于多孔反應(yīng)板4滴滴加鹽酸終止反應(yīng)1滴滴加②1滴4.重復(fù)顏色反應(yīng)每隔1min重復(fù)步驟3，直到與碘液顏色相近時停止試驗，并記錄此時的時間t(1)淀粉酶能分解淀粉的作用機理是淀粉酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。(2)表中①處的操作為將相同溫度的淀粉與淀粉酶溶液混勻并起先計時，圖中滴加的②是碘液。(3)當(dāng)?shù)庖侯伾嘟鼤r，20℃條件下的時間短于60℃條件下的，說明在20_℃(填“20℃”或“60℃”)條件下酶的活性更高。為減小試驗誤差，本試驗中可實行的措施是每個溫度下做多組平行試驗。試驗中滴加鹽酸能終止反應(yīng)的機理是強酸會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，能使淀粉酶失去活性。(4)在常規(guī)試驗中，高溫下淀粉無法與碘液形成穩(wěn)定的藍色復(fù)合物，因此常見的處理方法是將各組試管都冷卻至0℃后，再滴加碘液，但這樣操作的弊端是會變更自變量溫度，從而影響試驗結(jié)果，而加入鹽酸和用多孔反應(yīng)板進行顏色反應(yīng)可以盡可能地規(guī)避這個問題。解析：(1)酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，故淀粉酶能分解淀粉的作用機理是淀粉酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。(2)為了解除其他因素的干擾，表中①處的操作為將相同溫度的淀粉與淀粉酶溶液混勻并起先計時。圖中滴加的②是碘液，用于推斷淀粉的水解程度。(3)酶活性越高，反應(yīng)速率越快，所需時間越短，當(dāng)?shù)庖侯伾嘟鼤r，20℃條件下的時間短于60℃