2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí)新人教版必修1第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1講酶的本質(zhì)特性及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)案

第1講酶的本質(zhì)、特性及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究考情研讀·備考定位考點(diǎn)展示核心素養(yǎng)1．說(shuō)明酶在代謝中的作用。2．探究影響酶活性的因素。1．生命觀念——通過(guò)分析酶的作用、本質(zhì)及特性，形成結(jié)構(gòu)與功能觀。2．科學(xué)思維——通過(guò)構(gòu)建酶作用、特性的模型，學(xué)會(huì)利用模型解釋和解決實(shí)際問題的能力。3．科學(xué)探究——通過(guò)與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析，培養(yǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力，及對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)能力。4．社會(huì)責(zé)任——通過(guò)分析酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展?？键c(diǎn)一酶的本質(zhì)、作用和特性自主回顧·素養(yǎng)儲(chǔ)備基礎(chǔ)梳理1．酶本質(zhì)的探索歷程2．酶的本質(zhì)和作用內(nèi)容解釋產(chǎn)生部位__活細(xì)胞__內(nèi)產(chǎn)生除哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞外，其他細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場(chǎng)所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、生物體外發(fā)揮作用可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來(lái)自體外，只能由細(xì)胞合成酶的本質(zhì)大多數(shù)酶是__蛋白質(zhì)__，少數(shù)是__RNA__合成原料是__氨基酸或核糖核苷酸__酶的功能生物催化劑酶只起__催化__功能，且反應(yīng)前后酶的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不變作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的__活化能__酶不能提供能量酶的特性①高效性②專一性③__作用條件較溫和__①相對(duì)于無(wú)機(jī)催化劑而言，酶的催化效率非常高②一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)③高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都會(huì)使酶發(fā)生變性失活3．比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解(1)實(shí)驗(yàn)流程(2)變量分析4．酶的特性(1)__高效性__︰催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107～1013倍。(2)__專一性__︰每一種酶只能催化某__一種或一類__化學(xué)反應(yīng)。(3)作用條件較溫和：在__最適宜的溫度和pH__條件下，酶的活性最高。__高溫、過(guò)酸、過(guò)堿__會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活；__低溫__條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。思維辨析易錯(cuò)整合，判斷正誤。(1)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的并具有催化作用的蛋白質(zhì)(×)(2)酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸(×)(3)酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸(×)(4)酶提供了反應(yīng)過(guò)程所必需的活化能(×)(5)隨著溫度降低，酶促反應(yīng)的活化能下降(×)(6)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，因此酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用(×)(7)酶活性的發(fā)揮離不開其特定的結(jié)構(gòu)(√)延伸探究1．設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證從大豆種子中提取的脲酶是蛋白質(zhì)，請(qǐng)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)思路。[提示]向脲酶溶液和蛋白質(zhì)溶液中分別加入雙縮脲試劑，若都出現(xiàn)紫色反應(yīng)，則說(shuō)明脲酶是蛋白質(zhì)。2．酶制劑適于在低溫(0～4℃)下保存的原因是？[提示]在0℃左右時(shí)，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可以升高，因此酶制劑適于在低溫(0～4℃)下保存。3．溶菌酶為什么具有抗菌消炎作用？細(xì)菌性溶菌酶能否用于真菌感染？[提示]溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，起到抗菌消炎的作用。由于真菌和細(xì)菌細(xì)胞壁的成分不同和酶具有專一性等原因，細(xì)菌性溶菌酶不能用于真菌感染。4．甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)思考回答下列問題。(1)甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？說(shuō)出理由。(2)乙酶活性改變的機(jī)理是什么？其活性能否恢復(fù)？[提示](1)不相同。觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解，則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA，乙酶能被蛋白酶破壞，活性降低，則乙酶為蛋白質(zhì)。(2)乙酶被降解的過(guò)程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而使其活性喪失，這種活性的改變不可逆轉(zhuǎn)，故無(wú)法恢復(fù)。5．溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響與底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率影響的本質(zhì)有什么不同？[提示]溫度和pH影響酶促反應(yīng)速率的原因是影響了酶的活性；底物濃度和酶濃度影響酶促反應(yīng)速率的原因是影響了酶分子和底物分子的結(jié)合，酶的活性并沒有改變。剖析難點(diǎn)·考點(diǎn)突破重難精講1．典型酶的種類和作用酶的名稱酶的作用淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖麥芽糖酶催化麥芽糖水解為葡萄糖蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解為多肽脂肪酶催化脂肪水解為脂肪酸和甘油DNA酶催化DNA水解為脫氧核苷酸DNA聚合酶催化DNA復(fù)制產(chǎn)生子代DNARNA聚合酶催化DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA纖維素酶分解纖維素果膠酶分解果膠逆轉(zhuǎn)錄酶催化RNA形成DNA單鏈DNA連接酶將兩個(gè)DNA片段的黏性末端或平末端連接起來(lái)限制酶識(shí)別DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯鍵斷裂酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素解旋酶催化DNA復(fù)制過(guò)程中DNA堿基間氫鍵的斷裂2．酶的作用機(jī)理酶和其他催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，分析如下：(1)圖中ac和bc段分別表示無(wú)催化劑和酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能。(2)若將酶變?yōu)闊o(wú)機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供活化能。3．結(jié)合圖示理解酶的特性(1)高效性①曲線分析︰酶對(duì)應(yīng)曲線A，無(wú)機(jī)催化劑對(duì)應(yīng)曲線B，未加催化劑對(duì)應(yīng)曲線C。(填字母)②結(jié)論︰與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)專一性①圖形分析a．圖中所示的化學(xué)反應(yīng)︰Beq\o(→,\s\up7(A))E＋F。b．圖中C、D表示不能被該酶催化的物質(zhì)。②結(jié)論︰每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(3)作用條件溫和①曲線分析︰如圖為溫度、pH對(duì)酶活性的影響。Ⅰ.甲、乙兩圖橫坐標(biāo)分別表示溫度、pH，b點(diǎn)表示最適溫度，e點(diǎn)表示最適pH。Ⅱ.甲圖中，溫度由a變?yōu)閎時(shí)，酶活性升高；由c變?yōu)閎時(shí)，酶活性不變，原因是高溫時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，且不可恢復(fù)。Ⅲ.乙圖中，pH由d變?yōu)閑或由f變?yōu)閑時(shí)，酶活性均不變，原因是過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)導(dǎo)致酶空間結(jié)構(gòu)被破壞，且不可恢復(fù)。②結(jié)論︰在適宜的溫度、pH條件下，酶的活性最高。精準(zhǔn)命題突破點(diǎn)酶的作用和本質(zhì)〔典例剖析〕例1(2021·廣州五校聯(lián)考)核酶(ribozyme)是具有催化功能的RNA分子，在特異性地結(jié)合并切斷特定的mRNA后，核酶可從雜交鏈上解脫下來(lái)，重新結(jié)合和切割其他的mRNA分子，下列關(guān)于核酶的敘述，正確的是(D)A．向核酶中滴加雙縮脲試劑，水浴加熱可發(fā)生紫色反應(yīng)B．與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，由此可反映核酶的高效性C．核酸具有熱穩(wěn)定性，故核酶的活性不受溫度的影響D．核酶與催化底物特異性結(jié)合時(shí)，有氫鍵形成，也有磷酸二酯鍵的斷裂[解析]根據(jù)題意可知，核酶是具有催化功能的RNA分子，因此不會(huì)和雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)；與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，由此可反映核酶的催化性；核酸具有熱穩(wěn)定性，但是在高溫條件下其結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生改變，因此核酶的活性也會(huì)受溫度的影響；核酶與催化底物特異性結(jié)合時(shí)，核酶和mRNA之間有氫鍵形成，而切割mRNA分子也會(huì)有磷酸二酯鍵的斷裂。〔對(duì)應(yīng)訓(xùn)練〕1．(2021·福建龍巖質(zhì)檢)下列有關(guān)酶的作用及本質(zhì)的說(shuō)法，不正確的是(A)A．胃蛋白酶離開胃腺上皮細(xì)胞就不能起作用B．從刀豆種子中提取的脲酶能被蛋白酶降解C．釀酒中的發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞中的多種酶引起D．酶催化效率高的原因是降低活化能的作用更顯著[解析]胃蛋白酶由胃腺上皮細(xì)胞分泌，在胃中對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分解，在細(xì)胞外可以起作用，A項(xiàng)錯(cuò)誤；脲酶本質(zhì)上是一種蛋白質(zhì)，可以被蛋白酶降解，B項(xiàng)正確；酵母細(xì)胞的無(wú)氧呼吸稱為發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物有酒精的產(chǎn)生，無(wú)氧呼吸過(guò)程有多種酶的參與，C項(xiàng)正確；酶具有催化作用，與無(wú)機(jī)催化劑相比，降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著故催化效率更高，D項(xiàng)正確。突破點(diǎn)酶的特性〔典例剖析〕例2(2020·陜西高三月考)下列有關(guān)敘述不正確的是(C)A．在pH4～8條件下，木瓜蛋白酶的活力基本不受pH的影響B(tài)．大多數(shù)酶都能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)C．同一生物體各種酶催化反應(yīng)的條件一定相同D．pH過(guò)低或過(guò)高都會(huì)導(dǎo)致蛋白酶變性失活[解析]據(jù)圖可知，在pH4～8范圍內(nèi)，木瓜蛋白酶的相對(duì)活力基本不變，說(shuō)明其活力基本不受pH的影響，A正確；大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，B正確；同一生物體各種酶催化反應(yīng)的條件不一定相同，如胃蛋白酶和胰蛋白酶，C錯(cuò)誤；pH過(guò)低或過(guò)高都會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蛋白酶變性失活，D正確。故選C?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕2．(2021·云南師大附中高三月考)實(shí)驗(yàn)小組在所給材料中，選擇適當(dāng)?shù)牟牧贤瓿膳c酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：備選材料：人唾液淀粉酶溶液、FeCl3溶液、蔗糖溶液、肝臟研磨液、H2O2溶液、冰塊、斐林試劑、碘液、可溶性淀粉溶液。(1)用唾液淀粉酶溶液、蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液作為實(shí)驗(yàn)材料驗(yàn)證酶的專一性時(shí)，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇__斐林試劑__(試劑)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。酶的專一性是指__每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)__。(2)反應(yīng)條件未知的情況下，肝臟研磨液催化H2O2溶液分解的速率__不一定__(填“一定”或“不一定”)大于FeCl3溶液催化H2O2溶液分解的速率。若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)FeCl3溶液組有一定量的氣泡生成，而肝臟研磨液組幾乎沒有氣泡生成，最可能的原因是__肝臟研磨液不新鮮，酶已經(jīng)失去作用__。(3)探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，不選擇H2O2溶液作為反應(yīng)物的原因是__溫度會(huì)影響H2O2的分解__。某同學(xué)用可溶性淀粉溶液和唾液淀粉酶溶液作為實(shí)驗(yàn)材料來(lái)完成該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完善表格Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處的內(nèi)容。分組步驟甲組乙組丙組①②③④⑤⑥a.向試管中加入唾液淀粉酶溶液1mL—1mL—1mL—b.Ⅰ.__向試管中加入可溶性淀粉溶液__—1mL—1mL—1mLc.在相應(yīng)溫度下保溫(5min)0℃Ⅱ.__37_℃__100℃d.Ⅲ.__將每組兩支試管中的溶液充分混勻，并置于每組步驟c中的溫度下保溫5_min__e.向每組反應(yīng)液中加入碘液2滴2滴2滴f.觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象甲組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___變藍(lán)__，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是__低溫抑制酶的活性，從而導(dǎo)致淀粉未分解或分解較少，淀粉遇碘變藍(lán)__。[解析](1)酶的專一性指的是每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。在用唾液淀粉酶溶液、蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液作為實(shí)驗(yàn)材料驗(yàn)證酶的專一性時(shí)，由于淀粉、蔗糖屬于非還原糖，兩者水解的產(chǎn)物都是還原糖，而蔗糖是否水解都不能用碘液進(jìn)行檢測(cè)，因此應(yīng)該選擇斐林試劑檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)肝臟研磨液含有過(guò)氧化氫酶，該酶的活性受溫度、pH影響，因此在反應(yīng)條件未知的情況下，肝臟研磨液催化H2O2溶液分解的速率不一定大于FeCl3溶液催化H2O2溶液分解的速率。與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有高效性，若FeCl3溶液組有一定量的氣泡生成，而肝臟研磨液組幾乎沒有氣泡生成，最可能的原因是肝臟研磨液不新鮮，酶已經(jīng)失去作用。(3)由于溫度會(huì)影響H2O2的分解，所以在探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，一般不選擇H2O2溶液作為反應(yīng)物。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則和步驟分析，I處應(yīng)該向試管中加入可溶性淀粉溶液作為反應(yīng)底物；II處應(yīng)該控制一個(gè)最適宜溫度，即37℃；III處應(yīng)該將每組兩支試管中的溶液充分混勻，并置于每組步驟c中的溫度下保溫5min。甲組實(shí)驗(yàn)的溫度較低，抑制了酶的活性，導(dǎo)致淀粉未分解或分解較少，因此甲組淀粉遇碘變藍(lán)?？键c(diǎn)二影響酶活性的因素與相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究自主回顧·素養(yǎng)儲(chǔ)備基礎(chǔ)梳理1．實(shí)驗(yàn)原理(1)探究溫度對(duì)酶活性的影響①反應(yīng)原理藍(lán)色eq\o(→,\s\up7(碘液))eq\x(淀粉)eq\o(→,\s\up7(淀粉酶))__麥芽糖__eq\o(→,\s\up7(碘液))無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)②鑒定原理︰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(lái)判斷酶的活性。(2)探究pH對(duì)酶活性的影響①反應(yīng)原理︰2H2O2eq\o(→,\s\up7(過(guò)氧化氫酶))2H2O＋O2。②鑒定原理︰pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用__帶火星的衛(wèi)生香燃燒__的情況來(lái)檢驗(yàn)O2的生成速率。2．實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果(1)探究溫度對(duì)酶活性的影響試管編號(hào)試管1試管1′試管2試管2′試管3試管3′實(shí)驗(yàn)步驟一1mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液1mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液1mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液二放入0℃冰水中約5min放入60℃熱水中約5min放入100℃熱水中約5min三將1與1′試管內(nèi)的液體混合后繼續(xù)在0℃冰水內(nèi)放置10min將2與2′試管內(nèi)的液體混合后繼續(xù)在60℃熱水內(nèi)放置10min將3與3′試管內(nèi)的液體混合后繼續(xù)在100℃熱水內(nèi)放置10min四取出試管各加入兩滴碘液，振蕩實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象__藍(lán)色____無(wú)明顯現(xiàn)象____藍(lán)色__實(shí)驗(yàn)結(jié)論淀粉酶在60℃時(shí)催化淀粉水解，在100℃和0℃時(shí)都不能發(fā)揮催化作用。酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶的活性(2)探究pH對(duì)酶活性的影響試管編號(hào)試管1試管2試管3實(shí)驗(yàn)步驟一2滴過(guò)氧化氫酶溶液實(shí)驗(yàn)步驟二1mL蒸餾水1mL物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的鹽酸溶液1mL物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液三2mL體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象__有大量____氣泡產(chǎn)生____無(wú)氣泡產(chǎn)生____無(wú)氣泡產(chǎn)生__實(shí)驗(yàn)結(jié)論pH會(huì)影響酶的活性，酶的活性有適宜的pH范圍思維辨析易錯(cuò)整合，判斷正誤。(1)隨著溫度降低，酶促反應(yīng)的活化能下降(×)(2)不同酶的最適溫度可能相同(√)(3)酶活性最高時(shí)的溫度不適合酶的保存(√)(4)低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)(×)(5)過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，甚至使酶永久失活(√)(6)一般情況下人體內(nèi)酶的活性與環(huán)境溫度呈正相關(guān)(×)(7)若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響，可選擇過(guò)氧化氫溶液作為底物(×)(8)溫度過(guò)高、低溫都能使酶活性降低，二者的作用原理不同(√)延伸探究下圖為溫度和pH對(duì)某種酶影響的曲線。(1)從圖甲和乙可看出的結(jié)論有哪些？(2)讀圖乙可知圖甲中M點(diǎn)的溫度可能介于33～37℃之間，請(qǐng)?jiān)趫D甲中繪出pH＝8的變化曲線。[提示](1)在最適宜的pH/溫度條件下，酶的活性最高；pH/溫度偏高或偏低，酶活性都會(huì)明顯降低；同一種酶，在不同pH/溫度條件下，最適溫度/pH相同(反應(yīng)pH/溫度變化不影響酶作用的最適溫度/pH)。(2)剖析難點(diǎn)·考點(diǎn)突破重難精講1．影響酶促反應(yīng)的因素(1)溫度和pH①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過(guò)這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。②過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)使酶變性失活，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。③從丙圖可以看出：反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。(2)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響①甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，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乙圖：在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。2．梯度法探究酶的最適溫度或pH[設(shè)計(jì)方案]組別編號(hào)12…n實(shí)驗(yàn)材料等量的同種底物溫度(pH)T1(a1)T2(a2)…Tn(an)衡量指標(biāo)相同時(shí)間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中生成物量的多少，或底物剩余量的多少實(shí)驗(yàn)結(jié)論生成物量最多的一組，或底物剩余量最少的一組所處溫度(或pH)為最適溫度(或pH)(1)探究酶的最適溫度[操作示例](2)探究酶的最適pH[操作示例]eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(H2O2溶液＋pH1酶液,H2O2溶液＋pH2酶液,H2O2溶液＋pHn酶液))eq\o(→,\s\up7(檢測(cè)))O2的產(chǎn)生速率3．酶活性實(shí)驗(yàn)探究中的“三宜”“五不宜”精準(zhǔn)命題突破點(diǎn)影響酶促反應(yīng)的因素及相關(guān)曲線〔典例剖析〕例3(2021·永定區(qū)校級(jí)模擬)如圖曲線反映了溫度或pH對(duì)A、B、C三種酶活性的影響。下列相關(guān)敘述正確的是(C)A．酶B和酶C的最適溫度相似，但最適pH一定不同B．圖甲中a點(diǎn)和c點(diǎn)，酶A的活性相同，空間結(jié)構(gòu)也相同C．圖乙中d點(diǎn)，酶B和酶C的空間結(jié)構(gòu)都有一定程度的破壞D．酶A、酶B和酶C都可能存在于人體的內(nèi)環(huán)境中[解析]從圖中只能得出酶A的最適溫度，不能得出酶B和酶C的最適溫度，故不能比較酶B與酶C最適溫度的大小，A錯(cuò)誤；低溫時(shí)酶的活性降低，但空間結(jié)構(gòu)不變，高溫時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，圖甲中a點(diǎn)和c點(diǎn)酶的空間結(jié)構(gòu)不相同，B錯(cuò)誤；強(qiáng)酸和強(qiáng)堿時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生改變，對(duì)于酶B來(lái)說(shuō)，d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH相當(dāng)于過(guò)堿環(huán)境，對(duì)于酶C來(lái)說(shuō)，d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH相當(dāng)于過(guò)酸環(huán)境，故圖乙中d點(diǎn)，酶B和酶C的空間結(jié)構(gòu)都有一定程度的破壞，C正確；人體內(nèi)環(huán)境的pH范圍為7.35～7.45，而酶B和酶C的最適pH偏離這個(gè)范圍較大，故不會(huì)存在人體內(nèi)環(huán)境中，D錯(cuò)誤。┃┃技巧點(diǎn)撥?“三看法”分析酶促反應(yīng)曲線〔對(duì)應(yīng)訓(xùn)練〕3．(2020·臨川二模)如圖表示不同pH對(duì)某種酶活性的影響。下列分析正確的是(D)A．據(jù)圖分析，儲(chǔ)存該酶的最適pH為4B．據(jù)圖分析，t時(shí)刻各組酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大值C．a(chǎn)條件下，增加底物濃度，反應(yīng)速率增大但酶活性變大D．b條件下，提高反應(yīng)體系溫度，反應(yīng)速率不變[解析]據(jù)圖分析，pH為4條件下，酶活性最低，因此儲(chǔ)存該酶的最適pH不為4，應(yīng)該為該酶的最適pH；據(jù)圖分析，t時(shí)刻，各組產(chǎn)物濃度均達(dá)到最大，此時(shí)底物已經(jīng)被消耗完，反應(yīng)速率為0；a條件下，限制酶促反應(yīng)速率的因素可能有底物濃度、酶濃度、溫度、pH等，此時(shí)增加底物濃度，反應(yīng)速率增大，但酶活性不變；b條件下，底物已經(jīng)被分解完，此時(shí)提高反應(yīng)體系溫度，反應(yīng)速率依舊為0。4．(2020·廣東深圳模擬)由青霉菌中提取的淀粉酶在不同溫度條件下分別催化淀粉反應(yīng)1h和2h，其產(chǎn)物麥芽糖的相對(duì)含量如圖所示。相關(guān)分析正確的是(D)A．第1h內(nèi)，酶的最適溫度在45～50℃B．從第1h到第2h,45℃條件下淀粉酶活性提高C．從第1h到第2h,50℃條件下酶的催化作用明顯D．若只反應(yīng)1h,45℃左右時(shí)麥芽糖產(chǎn)量相對(duì)較高[解析]由圖分析可知，第1h內(nèi)，酶的最適溫度在40～50℃；從第1h到第2h,40℃條件下產(chǎn)物相對(duì)含量增加最多，淀粉酶活性提高；從第1h到第2h,50℃條件下產(chǎn)物相對(duì)含量沒有增加，酶的催化作用不明顯。突破點(diǎn)探究酶最適溫度或pH的相關(guān)實(shí)驗(yàn)〔典例剖析〕例4(2020·齊齊哈爾三模)如圖是某種淀粉酶催化淀粉水解的反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系曲線，回答下列問題：(1)圖中b、c兩點(diǎn)中通過(guò)改變溫度條件可明顯提高反應(yīng)速率的是__c__原因是__低溫抑制酶活性，低溫對(duì)酶活性的影響是可逆的，而高溫使酶失活，高溫對(duì)酶活性的影響是不可逆的__。(2)某同學(xué)為驗(yàn)證溫度對(duì)該酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：操作步驟操作方法試管A試管B試管C1淀粉溶液2mL2mL2mL2溫度處理(℃)3710003淀粉酶溶液1mL1mL1mL4碘液2滴2滴2滴5現(xiàn)象X變藍(lán)變藍(lán)①該實(shí)驗(yàn)的自變量是__溫度__。若反應(yīng)時(shí)間相對(duì)充分，請(qǐng)寫出表格中X表示的內(nèi)容：__不變藍(lán)__。操作步驟4__不可以__(填“可以”或“不可以”)用斐林試劑代替碘液，原因是__用斐林試劑檢測(cè)生成物時(shí)，需水浴加熱到50～65_℃，改變了實(shí)驗(yàn)的自變量，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾__。②能不能利用過(guò)氧化氫酶催化H2O2分解來(lái)驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響原因？__不能__。原因是__溫度對(duì)H2O2分解的速度有影響，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾__。③若需判斷某生物大分子物質(zhì)在不同溫度條件下，相同酶催化是否水解，從實(shí)驗(yàn)的科學(xué)角度分析，最好檢測(cè)：__生成物__。[解析](1)分析曲線，c點(diǎn)屬于低溫，b點(diǎn)是高溫，所以通過(guò)改變溫度條件可明顯提高反應(yīng)速率的為c點(diǎn)，原因是低溫雖然抑制酶活性，但低溫對(duì)酶活性的影響是可逆的，而高溫使酶失活，對(duì)酶活性的影響是不可逆的。(2)①分析表格可看出，溫度是自變量，變色情況是因變量；X是37℃時(shí)的變色情況，在此溫度淀粉酶活性強(qiáng)，將淀粉水解，加碘液不變藍(lán)；不能用斐林試劑代替碘液，因?yàn)橛渺沉衷噭z測(cè)生成物時(shí)，需水浴加熱到50～65℃，對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響。②也不能用過(guò)氧化氫酶催化H2O2分解來(lái)驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響，原因是溫度對(duì)H2O2分解的速度有影響，同樣會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。③判斷某生物大分子物質(zhì)在不同溫度條件下，相同酶催化是否水解，最好檢測(cè)生成物情況，若檢驗(yàn)反應(yīng)物有可能反應(yīng)物在較長(zhǎng)時(shí)間都存在，不易判斷?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕5．(2020·福建廈門5月二模)脂肪酶可催化脂肪水解為甘油和脂肪酸。某興趣小組以橄欖油為底物設(shè)置系列實(shí)驗(yàn)，研究脂肪酶的活性。實(shí)驗(yàn)1：每組試管中加入等量的脂肪酶和底物，分別置于30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃水浴環(huán)境中20min后，測(cè)定酶的活性。實(shí)驗(yàn)2：探究不同pH條件下，Mg2＋(Mg2＋濃度為1×10－4mol/L)對(duì)脂肪酶活性的影響，測(cè)得結(jié)果如表所示。pH酶活性(U·mL－1)組別7.07.58.0對(duì)照組20.5420.6220.67實(shí)驗(yàn)組24.8925.7826.67下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的分析，錯(cuò)誤的是(C)A．可用單位時(shí)間內(nèi)脂肪酸的生成量來(lái)表示脂肪酶的活性B．實(shí)驗(yàn)1中應(yīng)讓酶與底物分別達(dá)到各組設(shè)定溫度再混合C．實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果說(shuō)明：Mg2＋濃度越大，脂肪酶活性越高D．若要探究該脂肪酶的最適pH，應(yīng)擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的pH范圍[解析]酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性，其可用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量或反應(yīng)物的消耗量來(lái)表示，A正確；實(shí)驗(yàn)1中的自變量為溫度，其目的是探究不同溫度條件對(duì)脂肪酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將酶與底物在各自預(yù)設(shè)溫度下保溫一段時(shí)間后再混合，否則由于酶具有高效性，各組未達(dá)到預(yù)設(shè)溫度就快速發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，B正確；結(jié)合實(shí)驗(yàn)2的目的及實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，C錯(cuò)誤。課末總結(jié)知識(shí)導(dǎo)圖·思維縷析學(xué)科素養(yǎng)·核心釋疑下圖為不同條件下，某酶促反應(yīng)生成物隨時(shí)間的變化曲線，請(qǐng)分析：(1)若表示的是不同催化劑條件下的反應(yīng)，③是不加催化劑，②是加無(wú)機(jī)催化劑，①是加酶，這體現(xiàn)了酶的高效性，酶具有該特性的原理是同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶能顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。(2)若表示不同溫度條件下的反應(yīng)，能否確定三種溫度的高低，為什么？不能，因?yàn)樵谧钸m溫度下，酶的活性最高，但是溫度偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。(3)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。其特性有高效性、專一性、酶的作用條件較溫和(答出兩點(diǎn)即可)。(4)