2010屆高三生物一輪復(fù)習(xí)講練精品學(xué)案系列――“影響酶活性的條件”的探究分析

1、 高三生物一輪復(fù)習(xí)講練精品學(xué)案系列“影響酶活性的條件”的探究分析 【課標(biāo)要求】酶在代謝中的作用。【考向瞭望】以曲線、圖表及實驗設(shè)計題形式考查影響酶活性的因素。【知識梳理】一、溫度對酶活性的影響：（一）原理解讀1、2、溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。（二）實驗設(shè)計思路（三）實驗設(shè)計程序 （四）實驗的變量分析自變量因變量無關(guān)變量溫度淀粉分解量的多少（用是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色深淺表示）淀粉和淀粉酶的量、溶液的pH、反應(yīng)時間等二、pH對酶活性的影響：（一）原理解讀：1、 。2、pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的

2、情況來檢驗氧氣生成量的多少。（二）實驗設(shè)計程序：取n支試管分別加入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液用鹽酸或NaOH溶液調(diào)整出不同的pH（如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0）分別滴加等量的同種新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香來檢驗氧氣的生成情況。三、與酶有關(guān)的曲線解讀（一）表示酶高效性的曲線：1、催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。2、酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。3、酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。（二）表示酶專一性的曲線：1、在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化底

3、物A參加反應(yīng)。2、在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。（三）影響酶活性的曲線：1、在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍酶催化作用將減弱。2、在最適pH時，酶的催化作用最強(qiáng)，高于或低于最適pH，酶的催化作用都將減弱。3、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)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。4、反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。（四）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、酶量一定的條件下，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

4、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。【思考感悟】在設(shè)計“影響酶活性的條件”實驗中最關(guān)鍵的一步是什么？在酶與反應(yīng)底物接觸前就應(yīng)該用相應(yīng)的自變量處理酶和反應(yīng)底物。【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1、過氧化氫酶能催化過氧化氫分解為水和氧氣，其催化活性可用如下方法測定：用打孔器將濾紙制成小圓片，浸泡在含酶的過氧化氫緩沖液中，實驗開始時，小圓片沉降在溶液底部，但后來會浮出液面，記錄小圓片上浮時間，用時間的倒數(shù)來表示過氧化氫酶的催化活性。為研究底物濃度對酶催化活性的影響，在不同濃度的過氧化氫溶液中重復(fù)進(jìn)行實驗。結(jié)果如右圖所示。請分析并回答：（1）小圓濾紙片進(jìn)行到一定時間后開始上浮的原因是H2

5、O2分解產(chǎn)生O2，O2形成的氣泡推動小圓片上浮。（2）實驗中過氧化氫溶液用緩沖液的目的是維持pH穩(wěn)定，保持酶的活性。（3）據(jù)圖中曲線描述底物濃度與過氧化酶催化活性間的關(guān)系隨底物濃度的增大酶活性變大，到一定濃度后，酶的活性不再繼續(xù)增大。（4）當(dāng)?shù)孜餄舛瘸^140mol·L1時，反應(yīng)速率不再加快的原因是酶的數(shù)量有限。（5）若要研究溫度對過氧化氫酶催化活性的影響，則實驗的變量由底物濃度調(diào)整為溫度，根據(jù)單一變量原則，各組實驗的其他條件應(yīng)保持一致。2、某學(xué)生為了驗證唾液的功能，做了如下一組實驗：取甲、乙兩試管，分別加入等量的淀粉糊（2mL），甲試管又加入2mL唾液，兩試管同時放入37的溫水中保

6、持10min后取出，各加入0.5mL碘液，振蕩，發(fā)現(xiàn)只有乙試管中呈現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng)。此同學(xué)的實驗程序中有一錯誤，請指出（ C ）A、乙試管應(yīng)低溫或室溫B、乙試管應(yīng)加胃液C、乙試管應(yīng)加入與唾液等量的清水D、應(yīng)再加一支試管，內(nèi)加些酸或堿3、多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，具有輔助消化的作用，其片劑是糖衣片，這樣制作的目的是（ B ）A、補(bǔ)充體內(nèi)糖類物質(zhì)的供應(yīng)B、防止胃液的消化作用C、經(jīng)唾液的消化作用后即可迅速起作用D、使其中各種酶緩慢地釋放【高考模擬】1.（09遼寧、寧夏卷）右圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是 A當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降 B當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，

7、酶活性上升 C酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存 D酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重 答案：B解析：在最適宜的溫度下，酶的活性最高。溫度偏高或偏低,酶活性都會明顯降低。當(dāng)反應(yīng)溫度t2調(diào)到最適溫度時，酶活性上升。溫度過高，還會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，0左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)，酶適于在低溫下保存，故C，D錯誤。2（09全國卷） 已知，可以通過觀察反應(yīng)過程中的生成速度（即氣泡從溶液中釋放的速度）來判斷H2O2分解反應(yīng)的速度。請用所給的實驗材料和用具設(shè)計實驗，使其能同時驗證過氧化氫酶

8、具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟、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H2O2溶液，蒸餾水，3.5%溶液，0.01%牛過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。（1）實驗步驟：（2）實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：整個實驗中不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是：_。由此可得出的結(jié)論是_。（3）如果僅將實驗中的恒溫水浴改為80，重做上述實驗，O2釋放的速度最快的是_，原因是_。答案：（1）取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時間。 分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液。 觀察各管中釋放氣泡產(chǎn)生的快慢。

9、（2）加酶溶液的試管、加FeCl3的溶液的試管、加蒸餾水的試管 酶具有催化作用和高效性（3）加FeCl3溶液的試管 在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性解析：該題要同時驗證酶具有催化作用和高效性，因此應(yīng)遵循對照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則。（1）實驗步驟：取3支試管，編號，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時間。分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液。觀察現(xiàn)象：3 支試管中氣泡產(chǎn)生的快慢。（2）整個實驗中,不同處理的試管中O2釋放最快的是加酶溶液的試管，其次是加FeCl3溶液的試管，再次是加蒸餾

10、水的試管，由此可得出的結(jié)論是酶具有催化作用和高效性。（3）將恒溫水浴改為80，重做上述實驗，由于過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性，因此釋放O2最快的是加FeCl3溶液的試管。3.（09全國卷）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淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設(shè)計、補(bǔ)充實驗步驟、預(yù)測試驗結(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、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、乙等代表試管標(biāo)號，請用這些符號完成下表實驗設(shè)計（把答案填在答題卡上相應(yīng)的表格中）。溶液試管蔗糖

11、溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+×××××××××××××××（2）實驗步驟：按照上表中的設(shè)計，取試管、加溶液。（3）結(jié)果預(yù)測： （4）結(jié)論： （5）在上述實驗中，如果僅將37恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20，而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會比37時淺，其原因是 。答案：（1）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）混勻，37恒溫水浴一段時間取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水水浴一段時間觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果（3）含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀（4）酶的催化作用有專一性（5）20低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少解析：該題是要驗證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，因此應(yīng)遵循對照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則。（1）因此表格中所填內(nèi)容如下溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液淀粉酶溶液甲+乙+丙+丁+（2）實驗步驟按照上表中的設(shè)計，取試管、加溶液。將上述溶液混合均勻，在37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時間。取出試管，分別加入適量的