-2022届高三生物一轮复习教师用书：必修一-第5章--细胞的能量供应和利用.docx

第1节　降低化学反应活化能的酶

一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢
(1)场所：活细胞内。
(2)实质：各种化学反应的总称。
(3)意义：细胞生命活动的基础。
2．比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)试验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解。
(2)试验步骤：
编号
步骤　　
1
2
3
4
相同处理
向4支试管中分别加入2_mL过氧化氢溶液并放在试管架上
不同处理
不处理
放入90_℃左右的水浴中加热
滴入2滴FeCl3溶液
滴入2滴肝脏研磨液
观看
试管内产生的气泡数量 试管内卫生香燃烧程度
(3)试验中的相关变量：

②因变量

(4)对比试验：
①含义：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的试验。
②原则：除了要观看的变量外，其他变量都应当始终保持相同。
二、酶的本质和作用原理
1．本质
(1)合成场所：活细胞中。
(2)化学本质：绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。
2．作用原理
(1)活化能：分子从常态转变为简洁发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
(3)意义：使细胞代谢能在温存条件下快速进行。

一、酶在代谢中的作用
1．教材问题探讨与分析
(1)认真阅读教材P78～P79[试验]内容，思考并争辩下列问题：
①争辩并沟通：完成该试验依据的原理是什么？
提示：a.2H2O22H2O＋O2
b．等量的两种溶液中分子数目之比为Fe3＋∶过氧化氢酶＝250 000∶1。
②试验中为什么必需接受新颖肝脏研磨液作材料？
提示：a.肝脏假如不新颖，肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌的作用下分解而失去催化作用。
b．肝脏必需进行研磨，以便使过氧化氢酶释放出来，使过氧化氢酶与试管内过氧化氢分子充分接触，加速过氧化氢的分解。
③试验中滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？
提示：不能。酶具有高效性，少量的酶带入FeCl3溶液中就会干扰试验结果的精确     性，增大试验误差。
(2)阅读教材P79[把握变量]内容，分析试验中的变量及对比类型有哪些？
提示：
①变量
②对比类型：试管1与试管2、3、4之间形成空白对比；试管2与试管3、4，试管3与试管4之间都形成了条件对比。
(3)认真观看教材P80图5－1、5－2，并阅读相关文字内容，沟通酶和无机催化剂都能催化化学反应快速进行的缘由，并分析二者的不同。
提示：①酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能，所以都能催化化学反应快速进行。
②同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
2．推断下列说法是否正确
(1)细胞代谢只能产生对细胞有用的物质。(×)
(2)加热、无机催化剂和酶都能降低化学反应的活化能。(×)
(3)无关变量是对试验没有影响的变量。(×)
二、酶的本质
1．将下列内容连接起来

2．推断下列说法是否正确
(1)酶只能在细胞内起催化作用。(×)
(2)全部的酶都是蛋白质。(×)
(3)酶和无机催化剂都能催化化学反应，所以二者没有本质区分。(×)

一、酶的作用机理
酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：

1．图中ac和bc段分别表示无机催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。
2．若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会供应反应所需的能量。
[特殊提示]
(1)酶和无机催化剂一样，只能催化热力学上允许进行的反应。
(2)酶可以缩短化学反应到达平衡的时间，但不能转变反应的平衡点。
(3)在反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。
二、酶化学本质的试验验证
1．证明某种酶是蛋白质
试验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否消灭紫色反应。
对比组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→消灭紫色反应。
2．证明某种酶是RNA
试验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否消灭红色。
对比组：已知RNA液＋吡罗红染液→消灭红色。

比较过氧化氢在不同条件下的分解
1．原理
新颖肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3＋是一种无机催化剂。用肯定量的过氧化氢酶和Fe3＋催化过氧化氢分解成H2O和O2，可比较两者的催化效率。
2．过程及结果

试管编号
试验设置
试验现象
结果分析
1号(2 mL
H2O2溶液)

无明显气泡放出，无助燃性
H2O2的自然
分解缓慢
2号(2 mL
H2O2溶液)
有明显气泡放出，
有助燃性
加热能促进
H2O2的分解
3号(2 mL
H2O2溶液)

有较多气泡放出，
助燃性强
Fe3＋能催化
H2O2的分解
4号(2 mL
H2O2溶液)
有大量气泡放出，
助燃性更强
过氧化氢酶也有催化H2O2分解的作用，且催化效率比Fe3＋高

3.试验结论
依据
酶同无机催化剂一样具有加快化学反应速率的作用
酶同无机催化剂相比，催化效率更高
结论
酶具有催化性
酶具有高效性
4.试验的变量和对比分析
(1)变量：试验过程中可以变化的因素称为变量。
(2)自变量：人为转变的变量，照试验中的氯化铁溶液。
(3)因变量：随着自变量的变化而变化的变量，如过氧化氢的分解速率。
(4)无关变量：试验过程中存在的可变因素，对试验结果造成影响，这些变量称为无关变量。
(5)对比试验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的试验。一般要设置对比组和试验组。

自变量
因变量
无关变量
对比组
试验组
2号：90 ℃水浴加热
用产生气
泡的多少
表示H2O2
分解速率
加入H2O2
的量；试验
室温度；
FeCl3和肝
脏研磨液的
新颖程度
1号
试管
2、3、4
号试管
3号：加入质量分数为
3．5%的FeCl3溶液2滴
4号：加入质量分数为
20%的肝脏研磨液2滴
　　[特殊提示]
(1)试验时，必需用新颖的刚从活体动物内取出的肝脏作试验材料。由于新颖肝脏中的酶能保持其原有的活性。
(2)肝脏要研磨充分，以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中H2O2的接触面积，从而加速H2O2的分解。
(3)滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液时不能合用一支滴管，以免影响试验效果。
(4)由于反应速率快，试验时要特殊留意比较产生气泡的多少、冒气泡时间的长短、卫生香的燃烧状况等。
(5)H2O2具有肯定的腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。

[例1]　下列关于酶的叙述，正确的是(　　)
A．酶只有在生物体内才能起催化作用，起催化作用的本质是提高反应的活化能
B．全部酶都含有C、H、O、N四种化学元素
C．人体内的酶进行催化过程中，酶本身不变，所以酶不会发生自我更新
D．酶都在核糖体上合成
[解析]　酶是由活细胞产生的，在细胞内和细胞外都可发挥催化作用，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。酶的本质是蛋白质或RNA，故都含有C、H、O、N四种元素，在核糖体或细胞核中合成。反应前后，酶本身不变，但在人体内的酶仍会不断更新。
[答案]　B
[例2]　已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观看反应过程中氧气的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来推断H2O2分解反应的速率。请用所给的试验材料和用具设计试验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出试验步骤、猜测试验结果、得出结论，并回答问题。
试验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。
(1)试验步骤：
①取3支试管，各加入________________________________________，放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间。
②分别向上述3支试管中加入__________________________________________。
③观看各管中____________________________。
(2)试验结果猜测及结论：
整个试验中，不同处理的试管中O2的释放速率从快到慢依次是：______________。由此可得出的结论是_______________________________________________________。
[解析]　分析该试验验证的问题可知，试验目的有两个：一是验证酶具有催化作用，可通过设置有酶和无酶的两组试验进行争辩；二是验证酶具有高效性，可通过酶和FeCl3溶液的比较进行争辩。因此本试验可分为三组：分别加入蒸馏水、过氧化氢酶溶液、FeCl3溶液。验证性试验的结果是确定的，即加入过氧化氢酶溶液的一组O2释放速率最快，试验结论与试验验证的问题全都。
[答案]　(1)①等量且适量的H2O2溶液　②等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液　③释放气泡的快慢　(2)加过氧化氢酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管　酶具有催化作用和高效性

验证性试验的设计思路
验证性试验通常是指试验者针对已知的试验结果而进行的以验证明验结果、巩固和加强有关学问内容、培育试验操作力量为目的的重复性试验。验证性试验是建立在已知结论基础上的，试验原理、试验结果是已知的，因此试验步骤的设计也应合乎试验结果产生的必定。
试验设计思路及方法：
(1)假如需要提取、配制、处理试验材料，则把提取、配
制等操作作为第一步。
(2)分组标号。争辩对象、器皿等要分组标号，设立试验组和对比组；留意把握无关变量，在措辞中往往有“相同”“全都”等字眼。假如有测量应测量记录初始值。
(3)试验处理。分别对试验组和对比组施加单一变量；试验处理要遵循“单一变量和对比原则”。
(4)培育(或饲养)、观看、记录等。照旧在措辞中体现对无关变量的把握，经常有“相同条件下”等字眼描述，观看记录试验现象或记录测定的试验数据。
[课堂归纳]
[网络构建]

填充：①蛋白质　②RNA　③降低活化能
[关键语句]
1．细胞代谢是细胞中化学反应的总称。
2．酶是生物催化剂，其催化原理是降低化学反应的活化能。
3．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少部分是 RNA。

1．在“比较过氧化氢在不同条件下分解”的试验中，把肝脏制成研磨液的目的是(　　)
A．爱护过氧化氢酶
B．有利于过氧化氢酶与反应物的接触
C．提高过氧化氢酶的活性
D．有利于对试验结果的观看
解析：选B　将新颖肝脏制成研磨液的目的是使肝脏中的过氧化氢酶与过氧化氢充分接触，提高反应速率。
2．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的试验中，滴入过氧化氢酶的试管内(　　)
A．产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧不猛烈
B．产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧猛烈
C．产生的气泡少，点燃的卫生香燃烧不猛烈
D．产生的气泡少，点燃的卫生香燃烧猛烈
解析：选B　由于过氧化氢酶降低化学反应的活化能效果显著，因此过氧化氢分解速率较快，产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧猛烈。
3．关于酶的叙述，正确的是(　　)
A．酶只有在生物体内才能起催化作用
B．酶都有消化作用
C．调整新陈代谢的物质不是酶
D．全部酶与双缩脲试剂作用均可发生紫色反应
解析：选C　酶虽然是由活细胞产生的，但它的催化作用不肯定非在生物体内，只要条件适宜，体内体外都可起催化作用。酶的催化作用表现在多方面，有的酶促进物质合成，有的酶促进物质分解，只有消化酶才能促进消化。调整新陈代谢的物质有激素、维生素、无机盐等，酶是对代谢过程的化学反应起催化作用。少数酶是RNA，不能与双缩脲试剂发生紫色反应。
4．在如图所示的试验中，属于自变量的是(　　)

A．催化剂
B．过氧化氢分解的速率
C．产生气泡量
D．试管中的过氧化氢溶液的量
解析：选A　由图示可知，图中的试验处理是分别向过氧化氢溶液中加入氯化铁和过氧化氢酶溶液，Fe3＋和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解，因此该试验的自变量是催化剂的不同。
5．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的试验中，对试验的处理如表所示。
试管组别
试验处理
加入3%H2O2(mL)
温度
加入试剂
试管1
2
常温
/
试管2
2
90 ℃
/
试管3
2
常温
2滴3.5%FeCl3溶液
试管4
2
常温
2滴20%肝脏研磨液
(1)在上表的试验处理中，争辩了哪些自变量？__________________________________，
写出一种无关变量______________。
(2)该试验用的肝脏要求新颖是由于______________。
(3)若要争辩生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的试验组合是________________。
(4)若试管1和试管2组成对比试验，能说明的问题是_______________________。
(5)除了上述的对比试验，请再找出一组对比试验，____________________________， 该对比试验说明的问题是___________________________________________________。
(6)上述试验中的________________________是试验组、______________是对比组。
解析：(1)由表中的试验处理可知，试验的自变量是温度和催化剂，过氧化氢溶液的用量、FeCl3溶液、肝脏研磨液的用量、溶液的pH等都属于无关变量。(2)肝脏放置久了，就会被微生物破坏，其中含有的过氧化氢酶被破坏，失去催化过氧化氢分解的力量。(3)若要争辩生物催化剂和无机催化剂的差别，试验的自变量是催化剂种类，因此可选用表格中的试管3和试管4。(4)试管1和试管2的试验处理不同的是温度，二者比较可以说明温度对过氧化氢分解具有促进作用，其作用原理是加热使过氧化氢分子得到能量，促使其分解。(5)分析表格中试验处理，除试管1与试管2对比外，还有试管1与试管3或试管4，说明无机催化剂Fe3＋或生物催化剂过氧化氢酶都具有催化过氧化氢分解的作用；试管1与试管3、试管4对比，则可说明过氧化氢酶催化过氧化氢分解的效率比Fe3＋高。(6)上述试验中的试管2、3、4是试验组，试管1是对比组。
答案：(1)温度、催化剂　过氧化氢溶液的用量、FeCl3溶液、肝脏研磨液的用量、溶液的pH(任写其一)　 (2)肝脏放置时间长，过氧化氢酶会被破坏，影响试验效果　(3)试管3和试管4　(4)加热使过氧化氢分子得到能量，促使过氧化氢分解　(5)答案一：试管1和试管3　FeCl3能催化过氧化氢的分解　答案二：试管1和试管4　肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解　答案三：试管1、试管3和试管4　FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3＋　(6)试管2、试管3和试管4　试管1

(时间：25分钟；满分：50分)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．如图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号是(　　)

A．①　　　　　　　　　B．②
C．③ D．④
解析：选A　从图中可以看出图形①参与催化反应，并在反应前后能保持结构和性质不变，故图形①应为酶。
2．下列有关酶的叙述，正确的是(　　)
A．组成酶的单体是氨基酸或脱氧核苷酸
B．冬季，人体内酶的活性随环境温度的下降而降低
C．底物充分，其他条件适宜，酶促反应速率与酶的浓度成正比
D．酶通过供应能量或降低活化能来提高反应速率
解析：选C　组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸；冬季，人体内酶的活性不随环境温度的下降而降低，由于人是恒温动物；酶通过降低活化能来提高反应速率。
3．活细胞内合成酶的原料是(　　)
A．脂肪酸 B．核苷酸
C．氨基酸 D．氨基酸或核糖核苷酸
解析：选D　绝大多数的酶是蛋白质，其基本单位是氨基酸；少数的酶是RNA，其基本单位是核糖核苷酸。
4．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”试验中加入肝脏研磨液与加入氯化铁的试管反应程度类似，都不猛烈，可能的缘由是(　　)
A．过氧化氢溶液配置时间过长
B．肝脏不新颖
C．试管不洁净
D．A、B都有可能
解析：选D　由于试验中加入肝脏研磨液和加入氯化铁的试管反应都不猛烈，其缘由有两个方面：一是使用的过氧化氢溶液配置时间过长，自身已发生分解；二是使用的肝脏不新颖，其中的过氧化氢酶已被微生物破坏。
5．当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行；当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应马上减慢。由此可以说明(　　)
A．RNA是核酸的一种
B．RNA有时也可称为遗传物质
C．RNA主要存在于细胞质中
D．RNA也可作为生物催化剂
解析：选D　RNA被有关酶水解后，化学反应马上减慢，说明该酶催化此反应的进行，即RNA也具有催化作用，故D项正确。A、B、C三项从内容上讲均是正确的说法，但无法从题干信息中得出这些结论，故三项均错误。
6．关于酶生理功能的叙述，下列哪一项是正确的(　　)
A．能为生物体内的化学反应供应能量
B．具有催化作用，比无机催化剂的催化效率高得多
C．酶与无机催化剂降低反应活化能的效率相同
D．能促进生物体内养分物质的运输
解析：选B　酶不能为化学反应供应能量，只能降低反应的活化能；酶的催化效率远高于无机催化剂；酶的作用原理是降低反应的活化能，催化效率高于无机催化剂；酶只具有催化作用，不能促进养分物质的运输。
7．在探究不同的温度对酶活性影响的试验时，温度和pH值分别属于(　　)
A．自变量和因变量 B．因变量和无关变量
C．自变量和无关变量 D．自变量和对比变量
解析：选C　探究不同温度对酶活性影响的试验中，温度是自变量，pH等属于无关变量。
8．绝大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最终能得到氨基酸，这说明(　　)
A．酶是由活细胞产生的
B．酶是生物催化剂
C．绝大多数酶的化学本质是蛋白质
D．酶的基本组成单位是多肽
解析：选C　绝大多数酶是蛋白质，而蛋白质水解后最终可得到氨基酸。
二、非选择题(共26分)
9．(11分)下表是有关H2O2的系列试验，回答有关问题。

序号
反应物
加入物质
条件
现象
X
1
H2O2
无
室温
几乎无气泡
X1
2
H2O2
氯化铁
室温

X2
3
H2O2
土豆浸出液
室温

X3
4
H2O2
新颖唾液
室温

X4
(1)序号3的试验现象是________________。
(2)序号3的土豆浸出液中含有的对此试验起作用的物质是__________________，土豆浸出液能否重复使用？________(选填“能”或“不能”)。
(3)若表中X的内容是收集100 mL气体所需的时间，你猜测X1、X2、X3、X4的大小关系是____________________________________。

解析：(1)序号3中加入土豆浸出液，含有过氧化氢酶，产生大量气泡。(2)酶可以重复使用。(3)由于酶具专一性，4中是唾液淀粉酶，对H2O2分解不起催化作用，故X1≈X4>X2>X3。
答案：(1)产生大量气泡　(2)过氧化氢酶　能　
(3) X1≈X4>X2>X3
10．(15分)美国科学家T.RCech和S.Altman发觉将大肠杆菌中具有催化作用的物质中的蛋白质除去后，留下的RNA仍有催化作用，故称为核酶，因此而获得了诺贝尔化学奖，某试验小组为验证该酶的化学本质为RNA，设计了如下试验，请完善试验过程。
(1)材料用具：核酶、核糖核酸酶、吡罗红染液、小试管、滴管等。
(2)试验步骤：
①取2支试管编号1、2，分别向其中加入1 mL的核酶。
②向1号试管加入1 mL的______，向______号试管加入1 mL的核糖核酸酶。把握在适宜的温度下反应一段时间。
③再向2支试管中分别加入1 mL的____________。
④观看试验现象：1号试管消灭__________________，2号试管不变色。
(3)试验结论：______________________________________________________________。
解析：本试验所依据的原理是RNA会被核糖核酸酶水解。吡罗红染液会使RNA呈现红色，而不与RNA水解产物反应。第②步依据对比原则应向1号试管中加入1 mL的清水。第③步，向2支试管中均加入的是吡罗红染液，结果1号试管消灭红色，2号试管不变色。因此，可得出核酶的化学本质为RNA。
答案：(2)②清水　2　③吡罗红染液　④红色　(3)核酶的化学本质为RNA

一、酶的高效性和专一性
1．高效性
(1)含义：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
(2)意义：使细胞代谢快速进行。
2．专一性
(1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。
二、酶的作用条件较温存
1．酶活性
(1)含义：酶对化学反应的催化效率。
(2)影响酶活性的主要因素：温度和pH。
2．探究影响酶活性的条件
阅读教材P83～P84[探究]，将下列试验过程补充完整。
(1) 探究影响酶活性的因素：

　　 试管
步骤　　
1
1′
2
2′
3
3′
淀粉溶液
2 mL
/
2 mL
/
2 mL
/
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
　 (2)pH对酶活性的影响：
①取8支洁净的试管编号，分别加入等量新颖的肝脏研磨液。
②用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。
③分别滴加等量的过氧化氢溶液并摇匀。
④用点燃但无火焰的卫生香来检测氧气的生成状况。
3．温度和pH对酶活性的影响
下列是温度和pH对酶活性的影响示意图，请写出其中某点或某段表示的含义。
温度(t/℃)
酸碱度(pH)

(1)P点：最适温度；Q点：最适pH。
(2)偏离P点或Q点：酶的活性降低。

一、酶的高效性和专一性试验验证
1．怎样设计试验验证酶具有专一性？(写出试验思路)
提示：(1)同一种反应物＋不同的酶→检测反应物是否发生变化；
(2)不同反应物＋同一种酶→检测反应物是否发生变化。
2．怎样设计试验验证酶具有高效性？(写出试验思路)
提示：(1)H2O2＋新颖肝脏研磨液→观看产生气泡的多少、大小；
(2)H2O2＋Fe3＋→观看产生气泡的多少、大小。
二、酶的作用条件较温存
1．温度对酶活性的试验探究
　分析教材P83～P84探究温度对淀粉酶活性影响的试验，思考下列问题：
(1)分析试验中哪个因素是自变量，哪些因素应当保持不变？
提示：温度是自变量，应把握淀粉溶液的量、淀粉酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的pH和试验步骤的操作挨次等全部其他条件不变。
(2)该试验可否用斐林试剂代替碘液？
提示：由于斐林试剂与还原糖只有在水浴加热至50 ℃～65 ℃时才消灭砖红色沉淀，而该试验需要严格把握温度，故不宜用斐林试剂。
2．影响酶活性的因素
(1) 认真阅读教材P85内容，总结出影响酶活性的因素有哪些？
提示：温度、pH、抑制剂或激活剂等。
(2)甲、乙两图是温度或pH对酶活性影响的数学模型。

①观看分析模型，推断甲、乙两图中影响酶活性的因素分别是什么？说明推断理由。
提示：甲图：温度；低温抑制酶的活性，不破坏酶分子结构，高温破坏酶分子结构导致永久性失活。
乙图：pH。过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏，使酶活性永久性丢失。
②分别分析甲、乙两图中AB段(或BA段)与BC段的含义。
提示：
a．甲图
b．乙图
3．推断下列说法是否正确
(1)细胞生活的环境条件转变，不会影响细胞内酶的活性。(×)
(2)细胞内全部的酶都具有相同的最适温度和最适pH。(×)
(3)温度、pH主要通过影响酶活性来影响酶促反应速率。(√)
(4)酶浓度、反应物浓度通过反应物与酶的接触是否充分来影响酶促反应速率。(√)

影响酶促反应速率的因素

1．酶浓度对酶促反应速率的影响
(1)甲图说明：在底物充分，其他条件适宜的状况下，酶浓度与酶促反应速率成正相关。
(2)丙图说明：①酶与无机催化剂都具有催化力量，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，即酶具有高效性。
②酶只会缩短达到化学平衡所需的时间，不转变化学反应的平衡点。
2．反应物浓度对酶促反应速率的影响
通过乙图示可看出：(1)加入酶A时，肯定范围内随底物浓度的增加反应速率增加，当底物浓度超过肯定范围后反应速率不再转变。
(2)酶A会促进酶促反应进行，而酶B不会，说明酶具有专一性。
3．温度、pH、抑制剂或激活剂对酶促反应速率的影响
(1)温度、pH、抑制剂或激活剂通过影响酶活性对酶促反应速率起到影响作用。
(2)温度过高、过酸、过碱都会使酶分子结构遭到破坏，酶活性永久性失活，不行再恢复。
(3)低温仅抑制酶的活性，在适宜温度范围内，上升温度酶的活性恢复。
(4)不同的酶最适温度(或pH)不同。
4．影响酶促反应速率的因素及其作用实质
酶促反应速率

探究影响酶活性的因素
1．试验原理
(1)温度对酶活性的影响：
①反应原理：

②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉水解，滴加碘液，依据是否消灭蓝色及蓝色的深浅来推断酶的活性。
(2)pH对酶活性的影响：
①反应原理：2H2O22H2O＋O2(反应式)。
②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用带火星的卫生香燃烧的状况来检验O2产生量的多少。
2．试验流程
(1)温度对酶活性的影响：
序号
试验操作内容
试管1
试管2
试管3
1
加入等量的可溶性淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2
把握不同的温度条件
60 ℃热水(5分钟)
沸水(5分钟)
冰块(5分钟)
3
加入等量的新颖淀粉酶溶液
1 mL(5分钟)
1 mL(5分钟)
1 mL(5分钟)
4
加入等量的碘液
1滴
1滴
1滴
5
观看试验现象
不消灭蓝色(呈现碘液颜色)
蓝色
蓝色
　(2)pH对酶活性的影响：
序号
试验操作内容
试管1
试管2
试管3
1
注入等量的过氧化氢酶溶液
2滴
2滴
2滴
2
注入等量的不同pH的溶液
1 mL蒸馏水
1 mL 5%的HCl
1 mL 5%的NaOH
3
注入等量的3%的H2O2溶液
2 mL
2 mL
2 mL
4
观看试验现象
有大量气泡产生
无气泡产生
无气泡产生
5
将带火星的卫生香插入试管内液面的上方
燃烧猛烈
燃烧较弱
燃烧较弱
3.试验结论
温度和pH都会影响酶的活性，酶活性的发挥需要较温存的条件；温度过高或过低、pH过大或过小都会影响酶的活性；过氧化氢酶在中性条件下活性最大。
[特殊提示]
(1)试验中所用酶的来源不同，则最适温度也不同：
若淀粉酶为市售的α－淀粉酶，其最适温度为50 ℃～75 ℃；若淀粉酶来自人体组织细胞，则最适温度为37 ℃左右。
(2)试验中操作步骤要规范：
在探究温度对酶活性影响的试验中，操作过程中第一步与其次步不能颠倒；在探究pH对酶活性影响的试验中，操作步骤其次步与第三步也不能颠倒挨次，否则在调整温度或pH的过程中，酶会将淀粉或H2O2分解，导致试验失败。

[例1]　(福建高考)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。争辩性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行争辩。
(1)查询资料得知，18 ℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1 。由
a
图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是_____________________。

图1
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15 ℃～18 ℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 ℃～18 ℃之间。他们设置15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的试验温度，探究,)
b
三种酶的最适温度。
①探究试验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。
②胃蛋白酶试验组和幽门盲囊蛋白酶试验组的pH应分别把握在____________。
③为了把握试验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。单位时间内________可以表示蛋白酶催化效率的凹凸。
④试验结果如图2,，据此能否确认该假设成立？_____________________________。
c
理由是__________________________________________________________。

图2
(3)争辩还发觉大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料
d
成分中要留意降低_______的比例，以削减对海洋的污染。
[研析]　本题以试验情景考查酶的本质、检测和影响酶活性的因素等学问。具体解题过程如下：
[审]——关键信息
信息解读a：分析图1可知，胃蛋白酶的适宜pH为2，肠蛋白酶和幽门盲囊蛋白
酶的适宜pH为8。在各自适宜的pH下，幽门盲囊蛋白酶的活性最高。
信息解读b：据设问(2)知试验假设是大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 ℃～18 ℃之间。
为探究三种酶的最适温度，设置15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的试验温度。
信息解读c：据图2显示的试验结果可知，在15 ℃～18 ℃之间，随着温度的上升，
蛋白酶的活性始终在增加，没有消灭拐点。
信息解读d：据设问(3)知大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低。

[破]——联系基础
设问(2)①可联系：酶具有专一性。蛋白酶的作用底物是蛋白质，蛋白质与双缩脲
试剂产生紫色反应。
设问(2)②可联系：试验中变量的把握。据信息b知此试验温度为自变量，pH等为
无关变量，为了排解pH对试验结果的影响，pH应为对应蛋白酶的最适值，
胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶和肠蛋白酶的最适pH为8。
设问(2)③可联系：试验中变量的把握。为了把握温度保持不变，底物和酶都应放
在恒温箱中保温肯定时间后，然后混合。酶的催化效率可以用单位时间内底
物的消耗量或产物的生成量来表示。
设问(2)④可联系：据信息c可知，随着温度的上升，蛋白酶的活性始终在增加，
酶活性峰值未消灭，因此不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15 ℃～18 ℃
之间。
设问(3)可联系：酶具有专一性。由信息d可知，大菱鲆对淀粉和脂肪的消化存在
障碍。食物中淀粉和脂肪含量高，不能完全被消化，会造成海洋的有机物污
染。
[答]——解题规范
(1)未留意到题干中的关键信息：三种酶都是蛋白酶，从而不能精确     回答出干酪素的化学本质。
(2)不明确探究酶的最适温度时，pH应把握在最适值，从而不能答出设问(2)中的第
②小题。
(3)误把图2中曲线的终点认为是曲线的峰值，把设问(2)中的第④小题错答为假设
成立。
[答案]　(1)幽门盲囊蛋白酶　(2)①蛋白质　双缩脲　②2和8　③恒温箱　底物消耗量(或产物生成量)　④不能　据图可知随着温度上升酶活性逐步上升，但酶活性峰值未消灭　(3)淀粉、脂肪
[例2]　下面三个图中的曲线是某争辩小组围绕探究H2O2分解条件而获得的试验结果。试回答下列有关问题：

(1)图1、2、3所代表的试验中，试验自变量依次为________、________、________。
(2)依据图1可以得出的试验结论是______________________________________。
(3)图2曲线bc段产生的最可能缘由是_______________________________________。
(4)依据你的理解，图3曲线纵坐标最可能代表___________________________________。
[解析]　本题考查了与酶相关的曲线分析。(1)图1中两条曲线中一组加入过氧化氢酶，另一组加入Fe3＋，所以自变量为催化剂的种类，图2、3中只有一条曲线，则横坐标即为自变量。(2)图1中两条曲线对比，加过氧化氢酶的反应速率快，而并未转变平衡点，说明酶具有高效性。(3)图2中bc段反应速率不再变化，而H2O2是过量的，因此酶数量(浓度)是限制因素。(4)图3中横坐标为温度，而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反，所以应表示反应物剩余量的多少。
[答案]　(1)催化剂种类　H2O2浓度　温度　(2)酶的催化作用具有高效性　(3)反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制　(4)溶液中H2O2的剩余量

有关曲线分析的方法步骤
第一步：明确横、纵坐标的含义，一般状况下横坐标为自变量，纵坐标为因变量。
其次步：分析曲线中的起点、关键点，如图2中b点所表示的含义，并分析出横纵坐标的关系。
第三步：坐标系中有多条曲线时，应从两方面进行分析：
①当横坐标相同时，对应的纵坐标两者之间的关系。
②当纵坐标相同时，对应的横坐标两者之间的关系，如大小等。
综合分析多条曲线说明的问题及几者之间的关系，归纳得出结论。
[课堂归纳]
[网络构建]

填充：①无机催化剂　　②一种或一类　　③最高　　④明显降低
[关键语句]
1．酶的特性是高效性、专一性和作用条件的温存性。
2．酶具有高效性的缘由是：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
3．过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构破坏而失活。
4．在肯定的低温下，酶的活性低，但空间结构稳定，并未失活，在适宜温度下酶的活性可上升。

1．(海南高考)关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是(　　)
A．不同酶的最适温度可能相同
B．随着温度降低，酶促反应的活化能下降
C．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D．高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
解析：选B　不同酶的最适温度可能相同，也可能不同。在肯定的温度范围内随着温度的降低，酶的活性下降，而酶促反应的活化能是不会降低的。酶应保存在低温环境下。高温、强酸、强碱都能破坏酶的空间结构。
2．纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：