第14講-降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶(二、酶的特性)(人教版2019必修1)(原卷版)

第14講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（二、酶的特性）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過探究“淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”，理解并闡明酶具有專一性，學(xué)會“控制變量和設(shè)計對照實驗”。2.通過探究“pH和溫度對酶活性的影響”，理解“酶的作用條件較溫和”，提升建構(gòu)模型的科學(xué)思維素養(yǎng)。3.通過調(diào)查酶在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，認(rèn)同酶在生產(chǎn)實際中的廣泛應(yīng)用及具有高效、環(huán)保、節(jié)能等特點。【問題探討】1.怎樣理解酶的催化作用具有高效性？酶的高效性是相對無機催化劑而言的，與無機催化劑相比酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。酶的催化效率是無機催化劑的107-1013倍；酶可在1s內(nèi)完成非酶體系需要3年-30萬年時間的反應(yīng)；1個H2O2酶分子在25℃條件下1min可催化500萬個H2O2分子的分解反應(yīng)。2.下圖是某類酶作用的模型。請思考回答下面的問題：①這個模型中A、B、C、D各表示什么？②這個模型的含義是什么？這個模型能夠解釋酶的哪種特性？3.下圖表示最適溫度下，反應(yīng)物濃度對酶催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。請思考回答下面的問題：①請解釋在A、B、C三點時，該化學(xué)反應(yīng)的狀況。②如果從A點開始溫度升高10℃，曲線會發(fā)生什么變化?為什么？③如果在B店時向反應(yīng)混合物加入少量同樣的酶，曲線會發(fā)生什么變化？為什么？4.下圖是某種酶催化作用的“時間-產(chǎn)物濃度”曲線。曲線①是酶濃度為X、反應(yīng)物濃度為Y的曲線。思考討論下面的問題：影響酶活性的因素有哪些？酶濃度和底物濃度影響不影響酶活性？影響酶活性的因素如溫度、pH，酶抑制劑、酶激活劑等。酶濃度和底物濃度不影響酶活性。①曲線②最可能是哪種因素改變引起的？原因是什么？②曲線③最可能是哪種因素改變引起的？原因是什么？【課前預(yù)習(xí)】一、酶的化學(xué)本質(zhì)：酶是產(chǎn)生的具有的有機物，其中絕大多數(shù)酶是。活細(xì)胞催化作用蛋白質(zhì)二、酶具有高效性與相比，酶的作用更顯著，酶的催化效率。無機催化劑降低活化能更高三、酶具有專一性1.酶的專一性是指：一種酶只能催化或化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的專一性是分不開的。2.淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用操作順序項目試管編號試管1試管21可溶性淀粉溶液2mL－2蔗糖溶液－3淀粉酶溶液2mL4保溫時間5min5加入斐林試劑2mL6水浴加熱時間1min7實驗結(jié)果3.下圖是酶的專一性的圖像模型。①圖中A表示，B表示，E、F表示，C、D表示催化的物質(zhì)。②酶和被催化的反應(yīng)物分子都有的結(jié)構(gòu)。四、影響酶活性的條件1.探究溫度對酶活性的影響：試管步驟11′22′33′淀粉溶液2mL/2mL/2mL/淀粉酶溶液/1mL/1mL/1mL不同溫度下處理5min0℃60℃100℃滴加碘液1滴1滴1滴實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論2.探究pH對酶活性的影響：步驟項目試管1試管2試管31加入3%過氧化氫溶液2mL2mL2mL2加入蒸餾水1mL--3加入0.01/L的鹽酸-1mL-4加入0.01/L的NaOH溶液--1mL5加入肝臟研磨液2滴2滴2滴6檢驗氣泡產(chǎn)生量放入帶火星的衛(wèi)生香結(jié)論五、酶的作用條件較溫和1.與無機催化劑相比，酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較的條件下進(jìn)行的。在條件下，酶的活性最高，溫度和pH，酶活性都會明顯降低。，會使酶的，使酶永久失活。在0℃左右時，酶的活性，但酶的空間結(jié)構(gòu)，在適宜的溫度下酶的活性會。因此，酶制劑適宜在保存。3.一般來說，動物體內(nèi)酶最適溫度在，植物體內(nèi)的最適溫度在，細(xì)菌和真菌體內(nèi)酶最適溫度差別很大，有的酶最適溫度可高達(dá)。動物體內(nèi)酶最適pH大多在，植物體內(nèi)酶最適pH大多為。胃蛋白酶的最適pH為?！绢A(yù)習(xí)檢測】一、單選題1．（2022秋·高二課時練習(xí)）下列關(guān)于動物體內(nèi)激素和酶的敘述，正確的是（）①酶具有專一性②它們都是蛋白質(zhì)③都是由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的④有的動物細(xì)胞既能產(chǎn)生激素又能合成酶⑤能產(chǎn)生酶的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生激素⑥能產(chǎn)生激素的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生酶⑦激素產(chǎn)生后一般作用于其他細(xì)胞A．①②⑤ B．④⑤⑥⑦ C．①④⑤⑦ D．①②③⑤⑥2．（2021·高一課時練習(xí)）脲酶能催化尿素分解，但對其他化學(xué)反應(yīng)不起作用。這體現(xiàn)了酶具有（）A．多樣性 B．高效性 C．專一性 D．溫和性3．（2021·高一課時練習(xí)）探究酶特性的相關(guān)實驗，下列各組計合理的是（

）實驗編號探究課題選用材料及試劑A溫度對酶活性的影響過氧化氫溶液、酵母菌液B溫度對酶活性的影響淀粉、淀粉酶、稀碘液C酶的專一性淀粉、蔗糖、淀粉酶、稀碘液DpH對酶活性的影響淀粉、淀粉酶、斐林試劑A．A B．B C．C D．D4．（2021·高一課時練習(xí)）科學(xué)家通過實驗分別研究了pH對酶A和酶B所催化的反應(yīng)速率的影響，獲得下圖所示結(jié)果。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．酶A與酶B催化活性的最適pH相同B．酶B的催化效率高于酶AC．酶B能有效降低活化能而酶A卻不能D．酶A與酶B最可能不在同一部位發(fā)揮作用5．（2021·高一課時練習(xí)）下列有關(guān)酶的實驗設(shè)計思路，正確的是（

）A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性B．利用過氧化氫、酵母菌液和FeCl3溶液研究酶的高效性C．在酶促反應(yīng)中，隨著酶濃度或反應(yīng)物濃度的增加，酶活性會先升高后降低D．利用pH為5、7、9的緩沖液探究pH對胃蛋白酶活性的影響6．（2022秋·高一課時練習(xí)）早在1890年，德國化學(xué)家E。Fischer就提出了著名的“鑰匙-鎖模型”。他認(rèn)為底物和酶分子的關(guān)系，就像鑰匙和鎖相配一樣，一把鎖只能被一把鑰匙打開，或是被構(gòu)象上相近的鑰匙打開，如圖，則下列關(guān)于酶的說法錯誤的是（）A．“鑰匙-鎖模型”能很好地解釋酶的專一性B．“鑰匙-鎖模型”能說明物質(zhì)的結(jié)構(gòu)影響酶的功能C．溫度影響酶活性可能是因為溫度影響了酶與底物結(jié)合部位的結(jié)構(gòu)D．該理論能解釋部分酶同時催化底物到產(chǎn)物和產(chǎn)物到底物的化學(xué)反應(yīng)的事實7．（2021秋·高一課時練習(xí)）下列是有關(guān)某種淀粉酶的實驗，處理方式及結(jié)果如下列圖表所示。根據(jù)結(jié)果判斷，下列敘述正確的是（）試管編號試管Ⅰ試管Ⅱ試管ⅢpH887溫度60℃40℃40℃淀粉酶1mL1mL1mL淀粉1mL1mL1mLA．加入的物質(zhì)甲可能是一種淀粉酶抑制劑B．此種淀粉酶較適合在40℃的環(huán)境下起作用C．此種淀粉酶在堿性環(huán)境中的作用速率比在中性中的快D．試管Ⅲ中淀粉酶在作用35min后便會失去活性8．（2021秋·高一課時練習(xí)）下列關(guān)于pH對酶活性的影響，敘述正確的是（）A．酶應(yīng)保存在較低pH條件下B．過酸、過堿使酶失活是可逆的C．反應(yīng)液pH的變化不影響酶的最適溫度D．探究pH對酶活性的影響，可選用淀粉、淀粉酶作實驗材料9．（2023·高一課時練習(xí)）在淀粉-瓊脂塊上的5個圓點位置（如下圖）分別用蘸有不同液體的棉簽涂抹，然后將其放入37℃恒溫箱中保溫。2h后取出該淀粉-瓊脂塊，加入碘液處理1min，洗掉碘液后，觀察圓點的顏色變化（如下表）。下列敘述正確的是（

）位置處理圓點的液體碘液處理后的顏色反應(yīng)①清水藍(lán)黑色②新鮮唾液紅棕色③與鹽酸混合的新鮮嵊液藍(lán)黑色④煮沸的新鮮唾液藍(lán)黑色⑤2%的蔗糖酶溶液?A．放在37℃恒溫箱的原因只是因為酶催化需要適宜的溫度B．圓點①和②顏色不同，表明了唾液中淀粉酶具有高效性C．圓點③和④顏色相同，但引起酶失活的原因不同D．圓點④和⑤會出現(xiàn)相同顏色，說明酶的作用具有專一性10．（2021·高一?？颊n時練習(xí)）核酶是具有催化功能的小分子單鏈RNA,在切斷mRNA后，又可從雜交鏈上解脫下來，重新結(jié)合和切割其他的mRNA分子。下列有關(guān)敘述錯誤的是（

）A．核酶可催化RNA鏈中磷酸二酯鍵的斷裂B．核酶可在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮用，能重復(fù)利用C．核酶能夠降低所催化化學(xué)反應(yīng)所需的活化能D．核酶能將所有RNA分子降解為核糖核苷酸11．（2022·高一課時練習(xí)）核酶是具有催化功能的單鏈RNA分子，可降解特異的RNA序列。下列關(guān)子核酶的敘述正確的是（

）A．ATP和核酶的元素組成相同，ATP中的“A”不能作為核酶的基本組成單位B．與無機催化劑不同的是核酶能夠降低所催化反應(yīng)的活化能C．核酶降解特異的mRNA序列時，破壞的是相鄰堿基之間的氫鍵D．驗證核酶的專一性時，可以用能夠鑒定RNA的試劑來檢測實驗結(jié)果二、非選擇題12.（2021·高一課時練習(xí)）下圖1表示某類酶作用的模型，圖2表示酶催化作用中能量變化過程。請據(jù)圖回答：（1）圖1模型中A代表______，C、D代表______。（2）圖1中B表示一種二糖，則B可能是______或______。（3）酶催化作用的實質(zhì)就是它能______。（4）圖2曲線表示物質(zhì)A生成物質(zhì)P的化學(xué)反應(yīng)，在無催化條件和有酶催化條件下的能量變化過程。酶所降低的活化能可用圖中______線段來表示；如果將酶催化改為無機催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將______（填“上移”或“下移”），這體現(xiàn)了酶的______性。13．（2021·高一課時練習(xí)）請用所給的實驗材料和用具，設(shè)計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和唾液淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設(shè)計、補充實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、37℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。(1)若“＋”代表加入適量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙、丙、丁可代表試管標(biāo)號，請用這些符號完成下表實驗設(shè)計______。溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲＋－＋－乙丙丁(2)實驗步驟：①按照上表中的設(shè)計，取試管、加溶液。②混勻，37℃恒溫水浴一段時間。③取出試管，分別加入適量的__________，混勻，在________條件下隔水加熱一段時間。④觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果。(3)結(jié)果預(yù)測：__________________________。(4)結(jié)論：_______________________。14．（2022秋·高一課時練習(xí)）新鮮的荔枝果皮鮮紅誘人，但采摘后保鮮時間短，儲藏時易褐變。果色變化引起果品價值降低，制約荔枝產(chǎn)業(yè)發(fā)展。研究表明，荔枝果皮顏色的褐變原理包括如下變化。請回答下列問題：(1)鮮紅的荔枝果皮細(xì)胞中含有花色素苷，該色素存在于果皮細(xì)胞的________中。(2)荔枝果皮細(xì)胞中的酶POD能催化愈創(chuàng)木酚、H2O2等相應(yīng)底物參與化學(xué)反應(yīng)，其催化作用的機理是________，其活性受______和________等外界環(huán)境因素的影響。與無機催化劑相比，酶的催化功能有三個特性，即_________________。(3)科研人員采摘妃子笑、無核和紫娘喜三個品種的荔枝鮮果，定期測定果皮中POD活性，結(jié)果如圖所示：由圖中數(shù)據(jù)可知，采摘后最易褐變的荔枝品種是________，理由是______________。15．（2021·高一課時練習(xí)）為了探究溫度對酶活性的影響，選擇提供的材料用具，完成下面的實驗設(shè)計，并回答下列問題:【材料用具】試管，量筒，滴管，試管架，pH試紙，溫度計，恒溫水浴鍋;新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的雞肝研磨液，新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，適宜濃度的淀粉溶液、α-淀粉酶溶液，蒸餾水，斐林試劑，碘液等。(1)實驗步驟:①如圖所示，先在1號、3號、5號試管中各加入2mL__________作為反應(yīng)物，在2號、4號、6號試管中加入2mL________作為酶溶液，并置于相應(yīng)水浴溫度條件下10分鐘。水浴時，燒杯中的水的液面應(yīng)____(填“高于”“低于”或“等于”)試管中液體的液面。②分別將酶溶液加入各自溫度條件下的反應(yīng)物中，振蕩后繼續(xù)保溫10分鐘。③向1號、3號、5號試管內(nèi)各滴入2滴____，觀察并記錄各試管內(nèi)顏色變化。(2)預(yù)期實驗結(jié)果:___________。實驗結(jié)論:溫度會影響酶的催化活性。(3)若要繼續(xù)探究甲、丙兩試管實驗現(xiàn)象的本質(zhì)原因是否相同，請寫出實驗思路:______。(4)日常生活中，在使用加酶(添加蛋白酶、脂肪酶等)洗衣粉時，為了達(dá)到更好的洗滌效果，可以適當(dāng)___洗衣水溫?！净A(chǔ)知識】一、酶的特性1.酶具有高效性和專一性酶的特性含義意義驗證實驗酶具有高效性與無機催化劑相比，酶的催化效率更高使細(xì)胞代謝快速進(jìn)行比較過氧化氫在不同條件下的分解酶具有專一性每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)使細(xì)胞代謝有條不紊地進(jìn)行淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用2.淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用變量分析自變量是反應(yīng)底物，因變量是是否水解為還原糖，無關(guān)變量有溫度、pH、試管大小、溶液的量、酶的量等實驗設(shè)計試管1：淀粉溶液2mL+淀粉酶溶液2mL蔗糖溶液2mL+淀粉酶溶液2mL檢驗：加入等量斐林試劑搖勻，水浴加熱相同時間實驗現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀不出現(xiàn)磚紅色沉淀實驗結(jié)果淀粉在淀粉酶作用下水解蔗糖在淀粉酶作用下不水解實驗結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的催化作用具有專一性3.酶的作用條件較溫和1.探究溫度對酶活性的影響：試管步驟11′22′33′淀粉溶液2mL/2mL/2mL/淀粉酶溶液/1mL/1mL/1mL不同溫度下處理5min0℃60℃100℃將同一溫度下的兩種物質(zhì)混合后保溫5min滴加碘液1滴1滴1滴實驗現(xiàn)象溶液變藍(lán)溶液不變藍(lán)溶液變藍(lán)實驗結(jié)論酶的催化作用需要在適宜的溫度下進(jìn)行，溫度過高或過低都會影響酶的活性2.探究pH對酶活性的影響：步驟項目試管1試管2試管31加入3%過氧化氫溶液2mL2mL2mL2加入蒸餾水1mL--3加入0.01/L的鹽酸-1mL-4加入0.01/L的NaOH溶液--1mL5加入肝臟研磨液2滴2滴2滴6檢驗氣泡產(chǎn)生量大量少量少量放入帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃不能復(fù)燃不能復(fù)燃結(jié)論酶的催化作用需要在適宜的pH下進(jìn)行，pH過高或過低都會影響酶的活性實驗注意事項①在探究溫度影響酶活性的實驗中，不宜選用H2O2溶液，原因是H2O2的分解本身受溫度影響。②在探究pH影響酶活性的實驗中，不宜選用淀粉溶液，原因是酸性溶液會使淀粉水解。③在探究溫度影響酶活性的實驗中，選取淀粉和淀粉酶，一般用碘液檢測實驗結(jié)果，不宜選用斐林試劑檢驗，原因是使用斐林試劑需要加熱，且可能影響實驗的自變量。3.酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。在0℃左右時，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性會升高。因此，酶制劑適宜在低溫下保存。特別提醒①在測定胃蛋白酶活性時，將溶液的pH由10降到2的過程中，胃蛋白酶的活性不會增強。胃蛋白酶在pH為10時，空間結(jié)構(gòu)已遭到破壞，因此降低pH不會使胃蛋白酶的活性再增強。②如果以淀粉為底物，以淀粉酶為催化劑探究溫度影響酶活性的實驗，則酶促反應(yīng)的速率既可以用淀粉的分解速率表示，也可以用淀粉水解產(chǎn)物的生成速率表示。③pH影響酶活性的實驗中實驗材料不選擇淀粉，原因是酸能促進(jìn)淀粉水解；探究酶的最適pH，需要在酶的最適溫度條件下進(jìn)行?！究键c剖析】考點一：酶催化作用的高效性例1．下列對酶高效性的描述，正確的是（）A.酶能為生化反應(yīng)大量提供活化能B.酶作為反應(yīng)物促進(jìn)反應(yīng)反應(yīng)進(jìn)行C.酶能明顯降低化學(xué)反應(yīng)的活化能D.酶的催化能力與無機催化劑相同【答案】C【解析】酶不能為生化反應(yīng)大量提供活化能，能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，A不正確；酶只起催化作用，不能直接作為反應(yīng)物促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，B不正確；酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，能明顯降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，C正確；酶具有高效性，酶的催化能力和無機催化劑不相同，D不正確。歸納提升1.酶的高效性是和非酶的催化劑比較而言。酶的高效性主要是指催化能力,其（環(huán)境適宜）的催化能力是普通化學(xué)催化物質(zhì)的105～108倍。2.酶高效性是指與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。酶和無機催化劑一樣，只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需要的時間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。如下圖所示?？键c二：酶催化作用的專一性例2．胃蛋白酶能使淀粉酶在很短時間內(nèi)水解，而對多肽不起作用，這種現(xiàn)象說明（

）A.胃蛋白酶具有高效性和專一性

B.胃蛋白酶具有高效性和多樣性C.胃蛋白酶具有專一性和穩(wěn)定性

D.胃蛋白酶的本質(zhì)是多肽【答案】A【解析】胃蛋白酶能使淀粉酶在很短時間內(nèi)水解，體現(xiàn)了酶催化作用的高效性，為蛋白酶對多肽補氣作用，說明為蛋白酶不能催化對臺水解，體現(xiàn)了酶催化作用的專一性。選A。特別提醒1.酶對所作用的底物有嚴(yán)格的選擇性。一種酶僅能作用于一種物質(zhì)，或一類分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，促其進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物，這種選擇性作用稱為酶的專一性。如過氧化氫酶只能催化過氧化氫分解，不能催化其他化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊的進(jìn)行，與酶的專一性是分不開的。2.酶專一性可以用“鎖鑰”模型解釋，如下圖所示。酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)，圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)?？梢姡冈诜磻?yīng)前后物質(zhì)的量和結(jié)構(gòu)均不發(fā)生改變。3.酶催化作用的專一性是指：一種美只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，對其他類型的化學(xué)反應(yīng)沒有催化作用。如下圖所示。催化物質(zhì)A（或反應(yīng)A）的酶對物質(zhì)B（或反應(yīng)B）無催化作用，對物質(zhì)A（或反應(yīng)A）有催化作用。考點三：影響酶活性的因素例3．甲、乙兩圖是溫度、pH對酶活性影響的數(shù)學(xué)模型。下列有關(guān)說法錯誤的是（

）A.

甲、乙兩圖中B代表的含義分別是酶的最適溫度和最適pHB.

甲、乙兩圖中A點對應(yīng)的值對酶活性的影響不相同C.

甲、乙兩圖中C點對應(yīng)的溫度或pH對酶活性的影響相同D.

保存酶制品最好選擇兩圖中B點對應(yīng)的溫度和pH【答案】D【解析】甲圖中，A點對應(yīng)的溫度較低酶活性低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；B點對應(yīng)溫度下酶活性最高，為酶催化作用的最適溫度；C點對應(yīng)的溫度使酶空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。乙圖中，A點對應(yīng)的pH值較低酶活性低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；B點對應(yīng)pH值下酶活性最高，為酶催化作用的最適pH值；C點對應(yīng)的pH值使酶空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。在甲、乙兩圖中，在B點的溫度和pH值下，酶促反應(yīng)速率最大，酶活性最高，分別表示酶的最適溫度和最適pH值，A正確；甲圖中A點對應(yīng)溫度低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，乙圖中A點對應(yīng)的pH值會使酶空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，因此，甲、乙兩圖中C點對應(yīng)對應(yīng)的值都使酶空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，C正確；低溫條件下，酶活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶活性可以升高，因此，保存酶制品最好在低溫條件下進(jìn)行，即甲圖的A點，D不正確。歸納總結(jié)影響酶活性的主要因素是溫度和pH值。其中溫度比較重要，人體內(nèi)酶的活性在37攝氏度是最佳。生物酶各自適應(yīng)的酶的溫度不同。植物光合作用酶的活性在20℃左右最強。在一定的范圍內(nèi)，酶的活性隨著溫度的升高而升高，但是溫度過高會使酶失活。1.溫度對酶促反應(yīng)速度的影響很大。對許多酶來說，反應(yīng)溫度每增高10℃，酶反應(yīng)速度增加1～2倍；但隨著溫度升高而使酶逐步變性，通過酶活力的減少而使酶的催化活性降低。每種酶都有一個催化活性最高的溫度，稱為最適溫度。動物體內(nèi)的酶最適溫度一般在35～45℃，植物體內(nèi)的酶最適溫度為40～55℃。大部分酶在60℃以上即變性失活，少數(shù)酶能耐受較高的溫度，如細(xì)菌淀粉酶在93℃下活力最高，又如牛胰核糖核酸酶加熱到100℃仍不失活。最適溫度在60℃以下的酶，當(dāng)溫度達(dá)到60～80℃時，大部分酶被破壞，發(fā)生不可逆變性；當(dāng)溫度接近100℃時，酶的催化作用完全喪失。一般而言，溫度越高化學(xué)反應(yīng)越快，但酶是蛋白質(zhì)，若溫度過高會發(fā)生變性而失去活性，因而酶促反應(yīng)一般是隨著溫度升高反應(yīng)加快，直至某一溫度活性達(dá)到最大，超過這一最適溫度，由于酶的變性，反應(yīng)速度會迅速降低。熱對酶活性的影響對食品很重要，如綠茶是通過把新鮮茶葉熱蒸處理而得，經(jīng)過熱處理，使酚酶、脂氧化酶、抗壞血酸氧化酶等失活，以阻止兒茶酚的氧化來保持綠色。紅茶的情況正相反，是利用這些酶進(jìn)行發(fā)酵來制備的。2.pH影響酶促反應(yīng)速度的原因：環(huán)境過酸、過堿會影響酶蛋白構(gòu)象，使酶本身變性失活；在最適pH時，酶分子上活性中心上的有關(guān)基團(tuán)的解離狀態(tài)最適于與底物結(jié)合，pH高于或低于最適pH時，活性中心上的有關(guān)基團(tuán)的解離狀態(tài)發(fā)生改變，酶和底物的結(jié)合力降低，因而酶反應(yīng)速度降低。酶在最適pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，大于或小于最適pH，都會降低酶活性。主要表現(xiàn)在過高或過低的pH都會影響酶的穩(wěn)定性，進(jìn)而使酶遭受不可逆破壞。3.影響酶活性的曲線①在一定溫度（或pH）范圍內(nèi)，隨溫度（或pH）的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍催化作用減弱。②過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。③反應(yīng)溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。4.底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響①在其他條件適宜，酶量一定條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。②在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。③底物濃度與酶濃度都是通過影響底物與酶的接觸面積來影響酶促反應(yīng)速率的，并不會改變酶的活性。考點四：與酶有關(guān)的實驗設(shè)計例4．下列有關(guān)酶特性的實驗設(shè)計思路，正確的是()A.用淀粉酶和淀粉、蔗糖驗證酶的專一性時，選用碘液作為檢測試劑B.用過氧化氫和新鮮的豬肝研磨液、氯化鐵溶液來驗證酶的高效性C.以過氧化氫為底物，探究溫度對過氧化氫酶活性的影響D.探究胃蛋白酶的最適pH時，將其加入蛋清中再加入緩沖液【答案】B【解析】淀粉酶能催化淀粉的分解，但不能催化蔗糖的分解，若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶來驗證酶的專一性，不論蔗糖有無分解，結(jié)果加碘液都不會變藍(lán)色，應(yīng)用斐林試劑檢測，A不正確；用過氧化氫和新鮮的豬肝研磨液、氯化鐵溶液來驗證酶的高效性，B正確；不能以過氧化氫為底物，探究溫度對過氧化氫酶活性的影響，因為溫度會影響過氧化氫的分解速率，自變量控制不準(zhǔn)確，C不正確；探究胃蛋白酶的最適pH時，將其加入蛋清中再加入緩沖液，酶與底物一旦混合，反應(yīng)就開始了，應(yīng)先加緩沖液再加入蛋清，D不正確。歸納總結(jié)1.驗證類實驗實驗?zāi)康淖宰兞繉嶒灲M對照組驗證酶具有催化作用相應(yīng)酶液的有無底物+相應(yīng)酶液底物+等量蒸餾水驗證酶的高效性催化劑的種類（無機催化劑和酶）底物+相應(yīng)酶液底物+等量無機催化劑驗證酶的專一性不同的底物或不同的酶液底物+相應(yīng)酶液底物+另一酶液或另一底物+同一酶液驗證某種酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)待測酶液和標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液待測酶液+雙縮脲試劑等量的標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑驗證某種酶的本質(zhì)是RNA待測酶液和標(biāo)準(zhǔn)RNA溶液待測酶液+吡羅紅染液等量的標(biāo)準(zhǔn)RNA溶液+吡羅紅染液【特別提醒】①如要驗證蛋白酶的催化作用，底物要選擇蛋白塊，通過觀察其消失情況得出結(jié)論。不能用蛋白液，因為蛋白酶也是蛋白質(zhì)，不能用雙縮脲試劑鑒定。②若底物為淀粉和蔗糖、酶為淀粉酶來驗證酶的專一性，檢測底物是否被分解的試劑宜用斐林試劑，不選碘液，因碘液無法檢測蔗糖是否分解。2.探究類實驗課題一：探究酶的最適溫度實驗流程如下：【特別提醒】①前一個保溫的目的，是使酶和底物得到相同的溫度處理；后一個保溫的目的，是使酶與底物充分反應(yīng)。②若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物是否被分解的試劑“宜”選用碘液，“不宜”選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。③在探究酶的最適溫度的實驗中，“不宜”選用過氧化氫（H2O2）和過氧化氫酶作實驗材料，因為過氧化氫（H2O2）在常溫常壓下就能分解，在加熱條件下會加速分解，從而影響實驗結(jié)果。課題二：探究酶的最適PH實驗流程如下：【特別提醒】①在探究pH對酶活性的影響時，“宜”保證酶的最適溫度（排除溫度干擾），且將酶溶液的pH調(diào)至實驗要求的pH后再讓反應(yīng)物與底物接觸，“不宜”在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前讓反應(yīng)物與酶接觸。②在探究酶的最適PH的實驗中，不宜選用淀粉和淀粉酶，因為酸會使淀粉自身水解。3.探究溫度pH對酶活性影響的實驗的酶、試劑選擇①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，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。②在探究溫度對酶活性的影響的實驗中，不宜選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作實驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結(jié)果。③在探究pH對酶活性的影響實驗中，不宜選用淀粉和淀粉酶作實驗材料，因為在酸性條件下淀粉本身分解也會加快，從而影響實驗結(jié)果。在探究pH對酶活性的影響實驗中，宜先保證酶的最適溫度(排除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至實驗要求的pH后再讓反應(yīng)物與酶接觸，不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶接觸?！具^關(guān)檢測】一、單選題1．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）食品保存有干制、腌制、低溫保存和高溫處理等多種方法。下列敘述錯誤的是（

）A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生長和繁殖，食品保存時間延長B．腌制通過添加食鹽、糖等制造高滲環(huán)境，從而抑制微生物的生長和繁殖C．低溫保存可抑制微生物的生命活動，溫度越低對食品保存越有利D．高溫處理可殺死食品中絕大部分微生物，并可破壞食品中的酶類2．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）中國制茶工藝源遠(yuǎn)流長。紅茶制作包括萎凋、揉捻、發(fā)酵、高溫干燥等工序，其間多酚氧化酶催化茶多酚生成適量茶黃素是紅茶風(fēng)味形成的關(guān)鍵。下列敘述錯誤的是（

）A．揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使多酚氧化酶與茶多酚接觸B．發(fā)酵時保持適宜的溫度以維持多酚氧化酶的活性C．發(fā)酵時有機酸含量增加不會影響多酚氧化酶活性D．高溫滅活多酚氧化酶以防止過度氧化影響茶品質(zhì)3．（2022·重慶·統(tǒng)考高考真題）植物蛋白酶M和L能使肉類蛋白質(zhì)部分水解，可用于制作肉類嫩化劑。某實驗小組測定并計算了兩種酶在37℃、不同pH下的相對活性，結(jié)果見如表。下列敘述最合理的是（

）pH酶相對活性357911M0.71.01.01.00.6L0.51.00.50.20.1A．在37℃時，兩種酶的最適pH均為3B．在37℃長時間放置后，兩種酶的活性不變C．從37℃上升至95℃，兩種酶在pH為5時仍有較高活性D．在37℃、pH為3~11時，M更適于制作肉類嫩化劑4．（2017·全國·統(tǒng)考高考真題）下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是（

）A．在細(xì)胞中，核外沒有參與DNA合成的酶B．由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒有催化活性C．從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法D．唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃5．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）為探究酶的催化效率，某同學(xué)采用如圖所示裝置進(jìn)行實驗，實驗分組、處理及結(jié)果如下表所示。

組別甲中溶液（0.2mL）乙中溶液（2mL）不同時間測定的相對壓強（kPa）0s50s100s150s200s250sI肝臟提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0IIFeCl3H2O2溶液000.10.30.50.9III蒸餾水H2O2溶液00000.10.1下列敘述錯誤的是（）A．H2O2分解生成O2導(dǎo)致壓強改變B．從甲中溶液與乙中溶液混合時開始計時C．250s時I組和Ⅲ組反應(yīng)已結(jié)束而Ⅱ組仍在進(jìn)行D．實驗結(jié)果說明酶的催化作用具有高效性6．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)研究某因素對酶活性的影響，實驗處理及結(jié)果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性喪失50%；己糖激酶溶液中加入過量底物后置于45℃水浴12min，酶活性僅喪失3%。該同學(xué)研究的因素是（

）A．溫度 B．底物 C．反應(yīng)時間 D．酶量7．（2022·廣東·高考真題）某同學(xué)對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結(jié)果見下表。下列分析錯誤的是（

）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．該酶的催化活性依賴于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pH9D．尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物8．（2023·浙江·統(tǒng)考模擬預(yù)測）下圖為蔗糖酶作用機理示意圖，甲表示蔗糖，乙表示麥芽糖。下列敘述正確的是（）

A．丙是半乳糖，丁是葡萄糖 B．圖示過程說明酶具有高效性C．與甲結(jié)合的酶形狀發(fā)生改變 D．蔗糖酶為化學(xué)反應(yīng)提供能量9．（2022·河南焦作·統(tǒng)考二模）酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)能夠在較為溫和的條件下進(jìn)行，與酶的作用密不可分。下列關(guān)于酶的說法，正確的是（

）A．酶能夠提高反應(yīng)物的活化能，使化學(xué)反應(yīng)更容易進(jìn)行B．強酸條件（pH=1.5）下，人體內(nèi)所有酶均不能發(fā)揮催化作用C．酶發(fā)揮催化作用的最適溫度一般不是儲存酶的適宜溫度D．常以蔗糖、淀粉和蔗糖酶為實驗材料，驗證酶具有高效性10．（2023·浙江·統(tǒng)考三模）酶是一類能催化生化反應(yīng)的有機物，其活性會受到多種環(huán)境因素的影響。下列敘述正確的是（

）A．具有生物催化作用的RNA統(tǒng)稱為核酶，具有生物催化作用的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為蛋白酶B．隨著溫度升高酶變性的速率加快，因此隨著溫度的升高酶促反應(yīng)速率也會逐漸降低C．抑制劑甲會與底物競爭性結(jié)合酶的催化活性部位，從而阻礙酶與底物的結(jié)合，則通過增加底物濃度也不會減弱該抑制作用D．抑制劑乙通過與酶的非催化活性部位結(jié)合從而改變了酶的構(gòu)型，則反應(yīng)體系中增加酶量有助于提高酶促反應(yīng)速率11．（2023·內(nèi)蒙古·統(tǒng)考模擬預(yù)測）生物體里的化學(xué)反應(yīng)能夠在較為溫和的條件下進(jìn)行，其中一個很重要的原因是因為生物體含有酶，下列說法錯誤的是（

）A．體外儲存酶時，最好將其置于低溫和適宜的pH環(huán)境中B．酶具有不改變化學(xué)反應(yīng)方向而改變化學(xué)反應(yīng)速率的作用特點C．高溫、重金屬、紫外線等易使蛋白類酶空間結(jié)構(gòu)遭到破壞D．某人夏季食欲不佳的主要原因是其體內(nèi)酶活性受到外界高溫的抑制或破壞12．（2022·天津·統(tǒng)考模擬預(yù)測）酶使化學(xué)反應(yīng)能夠在常溫常壓下進(jìn)行，下列對酶活性的實驗設(shè)計不合理的是（

）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②pH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③酶的高效性H2O2溶液、新鮮的土豆浸出液、FeCl3溶液④酶的專一性蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、碘液A．①④ B．②③④ C．①②④ D．②③13．（2024·四川成都·成都七中校考模擬預(yù)測）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些RNA具有催化活性，可以切割RNA，這些由活細(xì)胞合成，起催化作用的RNA被稱為核酶。與普通酶相比，核酶的催化效率較低，是一種較為原始的催化酶。下列說法錯誤的是（

）A．核酶作用的底物可以是其自身 B．核酶催化化學(xué)反應(yīng)具有專一性C．核酶可斷裂RNA中的磷酸二酯鍵 D．核酶為化學(xué)反應(yīng)提供的能量較普通酶少14．（2023·天津·校聯(lián)考模擬預(yù)測）新鮮菠蘿直接食用會“蜇嘴”，而食堂里的菠蘿咕嚕肉吃起來不會，這與菠蘿蛋白酶的活性有關(guān)。某生物興趣小組通過實驗探究溫度對菠蘿蛋白酶活性的影響，結(jié)果如下圖所示。下列說法錯誤的是（）

A．保存菠蘿蛋白酶的最佳溫度為40℃B．不同溫度下菠蘿蛋白酶活性可能相同C．沸水浸泡過的菠蘿吃起來不會“蜇嘴”D．可在40℃左右的條件下，研究pH對菠蘿蛋白酶活性的影響15．（2023·吉林通化·梅河口市第五中學(xué)校考模擬預(yù)測）酶抑制劑可分為：①不可逆性抑制劑，與酶活性中心的必需基團(tuán)結(jié)合，稀釋或透析等簡單的方法不可解除抑制；②可逆性抑制劑，有競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑兩種，競爭性抑制劑主要通過和底物競爭與酶結(jié)合來實現(xiàn)抑制效果，增大底物濃度可使抑制作用減弱；非競爭性抑制劑可以降低酶的活性。下列有關(guān)酶抑制劑的說法﹐錯誤的是（

）A．過酸、不可逆性抑制劑對酶活性的影響可能相同B．添加底物可能解除某些抑制劑的抑制作用C．在可逆性抑制劑的作用下產(chǎn)物的量會減少D．利用抑制劑可獲得有關(guān)酶活性部位的結(jié)構(gòu)信息二、非選擇題16．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）某種觀賞植物的花色有紅色和白色兩種?；ㄉ饕怯苫ò曛兴胤N類決定的，紅色色素是由白色底物經(jīng)兩步連續(xù)的酶促反應(yīng)形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。現(xiàn)有甲、乙兩個不同的白花純合子，某研究小組分別取甲、乙的花瓣在緩沖液中研磨，得到了甲、乙花瓣的細(xì)胞研磨液，并用這些研磨液進(jìn)行不同的實驗。實驗一：探究白花性狀是由A或B基因單獨突變還是共同突變引起的①取甲、乙的細(xì)胞研磨液在室溫下靜置后發(fā)現(xiàn)均無顏色變化。②在室溫下將兩種細(xì)胞研磨液充分混合，混合液變成紅色。③將兩種細(xì)胞研磨液先加熱煮沸，冷卻后再混合，混合液顏色無變化。實驗二：確定甲和乙植株的基因型將甲的細(xì)胞研磨液煮沸，冷卻后與乙的細(xì)胞研磨液混合，發(fā)現(xiàn)混合液變成了紅色?；卮鹣铝袉栴}。(1)酶在細(xì)胞代謝中發(fā)揮重要作用，與無機催化劑相比，酶所具有的特性是_______（答出3點即可）；煮沸會使細(xì)胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高溫破壞了酶的_______。(2)實驗一②中，兩種細(xì)胞研磨液混合后變成了紅色，推測可能的原因是_______。(3)根據(jù)實驗二的結(jié)果可以推斷甲的基因型是_______，乙的基因型是_______；若只將乙的細(xì)胞研磨液煮沸，冷卻后與甲的細(xì)胞研磨液混合，則混合液呈現(xiàn)的顏色是_______。17．（2021·福建·統(tǒng)考高考真題）大氣中濃度持續(xù)升高的CO2會導(dǎo)致海水酸化，影響海洋藻類生長進(jìn)而影響海洋生態(tài)。龍須菜是我國重要的一種海洋大型經(jīng)濟(jì)藻類，生長速度快，一年可多次種植和收獲?？蒲腥藛T設(shè)置不同大氣CO2濃度（大氣CO2濃度LC和高CO2濃度HC）和磷濃度（低磷濃度LP和高磷濃度HP）的實驗組合進(jìn)行相關(guān)實驗，結(jié)果如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)本實驗的目的是探究在一定光照強