
?高中生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第7講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
考點(diǎn)一 酶的本質(zhì)、作用和特性
1.酶在細(xì)胞代謝中的作用
(1)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)
①實(shí)驗(yàn)過(guò)程(比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率)
②變量分析
③實(shí)驗(yàn)結(jié)論:酶在細(xì)胞代謝中具有催化作用。
(2)酶的作用原理
①酶具有催化作用的原因是酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。
②同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更顯著。
2.酶的本質(zhì)
(1)酶本質(zhì)的探索歷程(連一連)
(2)酶的本質(zhì)
3.酶的三大特性
[基礎(chǔ)診斷]
1.酶都是活細(xì)胞產(chǎn)生的,具有催化和調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的作用。(必修1 P83黑體字)(×)
2.每種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)。(必修1 P83正文)(×)
3.酶作為無(wú)機(jī)催化劑,既能催化蛋白質(zhì)水解,也能催化脂肪水解,還能催化淀粉水解。(必修1 P83學(xué)科交叉)(√)
4.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性。(必修1 P85小字內(nèi)容)(×)
5.溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁,具有抗菌消炎的作用。(必修1 P87科學(xué)·技術(shù)·社會(huì))(√)
[深度拓展]
1.(必修1 P80圖拓展)酶作為生物催化劑,與無(wú)機(jī)催化劑相比,在發(fā)揮作用過(guò)程中有哪些共同特點(diǎn)?酶除了具有催化功能外,可以調(diào)節(jié)生命活動(dòng)嗎?
提示:共同點(diǎn):①化學(xué)反應(yīng)前后其數(shù)量和性質(zhì)不變;②加快化學(xué)反應(yīng)的速率,縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間,但不能改變平衡點(diǎn);③二者都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。催化(降低化學(xué)反應(yīng)的活化能)是酶唯一的功能,它不具調(diào)節(jié)功能,也不作為能源(或組成)物質(zhì)。
2.(必修1 P81)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)。
3.(必修1 P80圖5-2拓展)酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的圖解,據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題。
(1)表示無(wú)酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是AC段。
(2)表示有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是BC段。
(3)酶降低的活化能是AB段。
(4)若將酶變?yōu)闊o(wú)機(jī)催化劑,則B點(diǎn)在縱軸上應(yīng)向上移動(dòng)。
1.鑒定酶本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)原理和方法
(1)酶的化學(xué)本質(zhì):絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA。
(2)鑒定的原理與方法
①“試劑鑒定法”鑒定酶的化學(xué)本質(zhì):利用雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)的原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
②“酶解鑒定法”鑒定酶的化學(xué)本質(zhì)
2.酶的特性分析
(1)高效性
①原理:與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著。
②曲線模型
解讀:①與無(wú)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)平衡所需的時(shí)間,不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)
(2)專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。
①原理模型——鎖鑰學(xué)說(shuō)
解讀:①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)。②酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)
②曲線模型
解讀:加入酶B的反應(yīng)速率和無(wú)酶條件下的反應(yīng)速率相同,說(shuō)明酶B對(duì)此反應(yīng)無(wú)催化作用;而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大明顯加快,說(shuō)明酶具有專一性
(3)溫和性——酶的作用需要適宜的溫度和pH
①原理:絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),高溫、過(guò)酸或過(guò)堿都會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性失活。
②曲線模型
解讀: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。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,溫度升高后可恢復(fù)活性
1.(2022·大連模擬)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(méi)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(méi)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 ℃
C [DNA的合成主要發(fā)生在細(xì)胞核中,此外在線粒體和葉綠體中也能合成,因此細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中都有參與DNA合成的酶,A錯(cuò)誤;只要給予適宜的溫度、pH等條件,由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外也具有催化活性,B錯(cuò)誤;鹽析可使蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度降低,但不影響蛋白質(zhì)的活性,而胃蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),因此從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法,C正確;唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度是37 ℃,但是37 ℃不是保存該酶的最適溫度,酶應(yīng)該在低溫條件下保存,D錯(cuò)誤。]
2.(2022·濰坊模擬)在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中,肽酰轉(zhuǎn)移酶催化核糖體上一個(gè)氨基酸的氨基與另一個(gè)氨基酸的羧基間形成肽鍵。該酶對(duì)核糖核酸酶敏感,但對(duì)蛋白酶不敏感。下列關(guān)于肽酰轉(zhuǎn)移酶的敘述錯(cuò)誤的是( )
A.肽酰轉(zhuǎn)移酶在核糖體上合成
B.肽酰轉(zhuǎn)移酶在核糖體中起作用
C.肽酰轉(zhuǎn)移酶催化氨基酸脫水縮合
D.肽酰轉(zhuǎn)移酶能降低反應(yīng)的活化能
A [肽酰轉(zhuǎn)移酶對(duì)核糖核酸酶敏感,但對(duì)蛋白酶不敏感,說(shuō)明該酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA,不是在核糖體上合成的,A錯(cuò)誤;肽酰轉(zhuǎn)移酶催化核糖體上一個(gè)氨基酸的氨基與另一個(gè)氨基酸的羧基間形成肽鍵,而肽鍵的合成場(chǎng)所是核糖體,由此可見(jiàn)肽酰轉(zhuǎn)移酶在核糖體中起作用,催化氨基酸脫水縮合,B、C正確;酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,D正確。]
有關(guān)酶的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
(1)酶并不都是蛋白質(zhì),少部分是RNA。
(2)酶并不只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用,酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用。
(3)酶不具有調(diào)節(jié)作用,酶只起催化作用。
(4)酶不會(huì)從食物中獲得,是在活細(xì)胞中合成的。
(5)酶的結(jié)構(gòu)并不是始終不變的,酶在催化過(guò)程中會(huì)發(fā)生可逆性的結(jié)構(gòu)變化。
3.(2022·泰安模擬)細(xì)胞的生命活動(dòng)能高效、有序地進(jìn)行,與酶的功能特點(diǎn)密切相關(guān)。如圖是酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的示意圖,下列敘述正確的是( )
A.圖中ab段表示酶所降低的活化能
B.酶具有高效性,細(xì)胞代謝可在任何條件下進(jìn)行
C.若圖中的底物是蛋白質(zhì),則酶可以是唾液淀粉酶
D.酶在化學(xué)反應(yīng)中不能重復(fù)利用
A [由圖分析可知ab段表示酶所降低的活化能,A正確;酶促反應(yīng)需要適宜的條件,細(xì)胞代謝需要在適宜的溫度和pH條件下進(jìn)行,B錯(cuò)誤;酶具有專一性,蛋白質(zhì)可以被蛋白酶水解,唾液淀粉酶不能水解蛋白質(zhì),若圖中的底物是蛋白質(zhì),則酶是蛋白酶,C錯(cuò)誤;酶在化學(xué)反應(yīng)前后,質(zhì)和量不變,在化學(xué)反應(yīng)中能重復(fù)利用,D錯(cuò)誤。]
4.下圖表示某酶的作用模式圖,有關(guān)敘述正確的是( )
A.該酶的基本組成單位是氨基酸
B.酶提供底物RNA活化所需的能量
C.pH影響酶的空間結(jié)構(gòu)從而影響催化效率
D.酶與底物結(jié)合后會(huì)失去催化活性
C [根據(jù)題圖分析,該酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA,RNA的基本組成單位是核糖核苷酸,A錯(cuò)誤;酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,不能為化學(xué)反應(yīng)提供能量,B錯(cuò)誤;pH(過(guò)酸或者過(guò)堿) 影響酶的空間結(jié)構(gòu)從而影響催化效率,C正確;酶與底物結(jié)合后沒(méi)有失去催化活性,可循環(huán)使用,D錯(cuò)誤。]
5.(2021·汕頭三模)2020年1月26日,聯(lián)合應(yīng)急攻關(guān)團(tuán)隊(duì)及時(shí)公布由上??萍即髮W(xué)饒子和楊海濤課題組測(cè)定的新型冠狀病3CL水解酶(Mpro)的高分率晶體結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)3CL水解酶敘述不正確的是( )
A.Mpro的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)
B.Mpro具有高效性
C.設(shè)計(jì)驗(yàn)證Mpro的專一性的實(shí)驗(yàn)中,不需要控制適宜溫度和pH
D.Mpro具有特定的空間結(jié)構(gòu),且空間結(jié)構(gòu)一旦改變,催化活性就會(huì)喪失或改變
C [Mpro為一種水解酶,化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),A正確;Mpro為一種水解酶,具有高效性,B正確;設(shè)計(jì)驗(yàn)證Mpro的專一性的實(shí)驗(yàn)中,溫度和pH為無(wú)關(guān)變量,需要相同且適宜,C錯(cuò)誤;Mpro的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),具有特定的空間結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)決定功能,其空間結(jié)構(gòu)一旦改變,催化活性就會(huì)喪失或改變,D正確。]
6.(2021·濟(jì)南期末)酶抑制作用是指酶的功能基團(tuán)受到某種物質(zhì)的影響,導(dǎo)致酶活力降低或喪失。這些物質(zhì)被稱為酶抑制劑。根據(jù)酶抑制劑與底物的關(guān)系可分為競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,作用機(jī)理如圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.由模型A可知,酶與底物的結(jié)構(gòu)特異性契合是酶具有專一性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
B.由模型B可知,競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)酶與底物的結(jié)合位點(diǎn)而影響酶促反應(yīng)速度
C.由模型C可知,非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶的特定部位結(jié)合,改變了酶的空間結(jié)構(gòu)
D.由以上模型推測(cè),可通過(guò)增加底物濃度來(lái)降低非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑對(duì)酶活性的抑制
D [由模型A可知,酶與底物的結(jié)構(gòu)特異性契合,即一種酶與一種底物或一類底物結(jié)合,是酶具有專一性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),A正確;由模型B可知,競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)而影響酶活性,影響酶促反應(yīng)速度,B正確;由模型C可知,非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶的特定部位結(jié)合,改變了酶的空間結(jié)構(gòu),C正確;非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑能改變酶的空間結(jié)構(gòu),使酶不能與底物結(jié)合,即使增加底物濃度也無(wú)法解除,D錯(cuò)誤。]
考點(diǎn)二 探究影響酶促反應(yīng)的因素
1.探究溫度對(duì)酶活性的影響
(1)實(shí)驗(yàn)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)實(shí)驗(yàn)步驟
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
1 mL
淀粉
酶溶
液
2 mL
淀粉
溶液
1 mL
淀粉
酶溶
液
2 mL淀粉溶液
1 mL
淀粉
酶溶
液
2 mL淀粉溶液
二
放入0 ℃冰水中約5 min
放入60 ℃熱水中約5 min
放入100 ℃熱水中約5 min
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10 min
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10 min
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10 min
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
(1)實(shí)驗(yàn)原理:2H2O22H2O+O2。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)材料
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的HCl溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液、蒸餾水等(相關(guān)用具省略)。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容
試管1
試管2
試管3
1
加入等量的過(guò)氧化氫酶溶液
2滴
2滴
2滴
2
加入等量的不同pH的溶液
1 mL蒸餾水
1 mL5%的HCl
溶液
1 mL5%的NaOH
溶液
3
加入等量的體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液
2 mL
2 mL
2 mL
4
觀察實(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
5
將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)液面的上方
燃燒
劇烈
燃燒
較弱
燃燒
較弱
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)影響酶的活性,適宜pH下酶的活性最高。
[問(wèn)題探究]
1.實(shí)驗(yàn)中的淀粉和淀粉酶為什么要預(yù)熱到同一溫度再混合?
提示:保證反應(yīng)一開(kāi)始就達(dá)到預(yù)設(shè)溫度,不會(huì)因?yàn)榛旌隙淖儨囟取?br />
2.能否用過(guò)氧化氫溶液來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響?
提示:不能。探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),自變量是溫度,而過(guò)氧化氫在高溫時(shí)會(huì)分解,影響對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。
3.在探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中能否用斐林試劑來(lái)檢測(cè)?
提示:不能。因?yàn)殪沉衷噭┡c還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成,而該實(shí)驗(yàn)需嚴(yán)格控制不同溫度。
4.在探究pH對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中能否選用淀粉酶和淀粉作為實(shí)驗(yàn)材料?為什么?
提示:不能。因?yàn)榈矸勖复呋牡孜锏矸墼谒嵝詶l件下也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。
1.驗(yàn)證酶的高效性和專一性
(1)驗(yàn)證酶的高效性
項(xiàng)目
實(shí)驗(yàn)組
對(duì)照組
材料
等量的同一種底物
試劑
與底物相對(duì)應(yīng)的酶溶液
等量的無(wú)機(jī)催化劑
現(xiàn)象
反應(yīng)速率很快,或反應(yīng)用時(shí)短
反應(yīng)速率緩慢,或反應(yīng)用時(shí)長(zhǎng)
結(jié)論
酶具有高效性
(2)驗(yàn)證酶的專一性
項(xiàng)目
方案一
方案二
實(shí)驗(yàn)組
對(duì)照組
實(shí)驗(yàn)組
對(duì)照組
材料
底物相同(等量)
與酶相對(duì)應(yīng)的底物
另外一種底物
試劑
與底物相對(duì)應(yīng)的酶
另外一種酶
同一種酶(等量)
現(xiàn)象
發(fā)生反應(yīng)
不發(fā)生反應(yīng)
發(fā)生反應(yīng)
不發(fā)生反應(yīng)
結(jié)論
酶具有專一性
2.探究酶的最適溫度或pH
組別編號(hào)
1
2
…
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.(2021·浙江選考)下列關(guān)于酶的特性及其影響因素相關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是( )
A.“酶的催化效率”實(shí)驗(yàn)中,若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖,實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同
B.“探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響”實(shí)驗(yàn)中,分別加入不同pH的緩沖液后再加入底物
C.“探究酶的專一性”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置1、2號(hào)試管的目的是檢驗(yàn)酶液中是否混有還原糖
D.設(shè)計(jì)溫度對(duì)蛋白酶活性影響的實(shí)驗(yàn)方案時(shí),可選擇斐林試劑檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物
B [熟馬鈴薯塊莖的細(xì)胞已死亡,酶已失活,沒(méi)有催化效率,所以不能以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖,A錯(cuò)誤;“探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響”實(shí)驗(yàn)中,先分別加入不同pH的緩沖液,后再加入底物,B正確;“探究酶的專一性”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置1、2號(hào)試管的目的是檢驗(yàn)淀粉和蔗糖中是否混有還原糖,C錯(cuò)誤;斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要水浴加熱,水浴加熱會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因此不能用斐林試劑檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,D錯(cuò)誤。]
2.(2022·渝中區(qū)模擬)下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)中,選材及檢測(cè)指標(biāo)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
選材
檢測(cè)指標(biāo)
A
探究酶具有高效性
蛋白質(zhì)、蛋白酶
雙縮脲試劑檢測(cè)觀察顏色變化
B
探究酶的最適pH
淀粉、新鮮的唾液
加入碘液觀察顏色變化
C
探究酶的最適溫度
過(guò)氧化氫、過(guò)氧化氫酶
氣泡產(chǎn)生速率
D
探究酶具有專一性
蔗糖、淀粉、淀粉酶
斐林試劑檢測(cè)觀察磚紅色沉淀產(chǎn)生情況
A.A B.B C.C D.D
D [蛋白酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì),無(wú)論是否將蛋白質(zhì)分解完,加入雙縮脲試劑都會(huì)變?yōu)樽仙?,故不能用蛋白質(zhì)和蛋白酶探究酶具有高效性,A錯(cuò)誤;酸性條件下淀粉會(huì)分解,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以不能用淀粉、新鮮的唾液探究酶的最適pH,B錯(cuò)誤;不同溫度下過(guò)氧化氫的分解速率不同,過(guò)氧化氫受熱易分解,所以不能用過(guò)氧化氫、過(guò)氧化氫酶探究酶的最適溫度,C錯(cuò)誤;淀粉酶可分解淀粉,不能分解蔗糖,且蔗糖屬于非還原性糖,與斐林試劑不能反應(yīng),而淀粉被分解形成的葡萄糖為還原性糖,與斐林試劑反應(yīng)出現(xiàn)磚紅色沉淀,故可用蔗糖、淀粉、淀粉酶探究酶具有專一性,D正確。]
3.(2022·濰坊模擬)以下表格是某同學(xué)進(jìn)行酶相關(guān)特性探究實(shí)驗(yàn)的記錄,下列分析不合理的是( )
組
目的
試劑
底物
檢測(cè)
試劑
觀察指標(biāo)
一
?
胰蛋白酶和蒸餾水
蛋白塊
?
蛋白塊是否消失
二
專一性
淀粉酶
淀粉
和蔗糖
?
是否有磚紅色沉淀
三
溫度
影響
過(guò)氧
化氫酶
過(guò)氧
化氫
產(chǎn)生氣泡的快慢
四
pH影響
淀粉酶、鹽酸和氫氧化鈉
淀粉
斐林
試劑
是否有磚紅色沉淀
A.實(shí)驗(yàn)一的目的是探究酶有催化作用
B.實(shí)驗(yàn)二中檢測(cè)試劑可用斐林試劑
C.實(shí)驗(yàn)三中底物選擇不合理
D.實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案合理
D [通過(guò)有無(wú)酶可以探究酶的催化作用,A正確;在驗(yàn)證酶的專一性實(shí)驗(yàn)中用淀粉酶分別處理淀粉和蔗糖時(shí),可用斐林試劑檢測(cè)結(jié)果,B正確;不用過(guò)氧化氫酶做溫度實(shí)驗(yàn)就在于高溫組酶的催化和高溫下過(guò)氧化氫的分解會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出,C正確;實(shí)驗(yàn)四中不合理的原因有兩個(gè):斐林試劑的堿性會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)的pH值,且酸性條件下會(huì)催化淀粉的分解,D錯(cuò)誤。]
4.為驗(yàn)證pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響,某同學(xué)具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
①在1~5號(hào)試管中分別加入0.5%的唾液1 mL。
②分別向1~5號(hào)試管中加入0.5%的淀粉液2 mL。
③向各試管中加入相應(yīng)的緩沖液3 mL,使各試管中的pH依次穩(wěn)定在5.60、6.20、6.80、7.40、8.00。
④將1~5號(hào)試管均放入37 ℃溫水中恒溫水浴。
⑤反應(yīng)過(guò)程中,每隔1 min從第3號(hào)試管中取出一滴反應(yīng)液滴在比色板上,加1滴碘液顯色。待呈橙黃色時(shí),立即取出5支試管,加碘液顯色并比色,記錄結(jié)果如表所示:
項(xiàng)目
1
2
3
4
5
pH
5.60
6.20
6.80
7.40
8.00
顏色
++
+
橙黃色
+
++
注:“+”表示藍(lán)色程度。
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,因變量是________。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選擇37 ℃恒溫的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)3號(hào)試管加碘液后出現(xiàn)橙黃色,說(shuō)明_________________________________________
_______________________________。
(3)如果反應(yīng)速率過(guò)快,應(yīng)當(dāng)對(duì)唾液進(jìn)行怎樣的處理?____________________________
___________________________________________________________________________。
(4)該同學(xué)的操作中有一處錯(cuò)誤,請(qǐng)改正。____________________________________
_____________________________________________________________________________。
(5)該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是___________________________________________________
__________________________________________________________________________。
解析: (1)根據(jù)表中信息,因變量是顏色變化。溫度為無(wú)關(guān)變量,無(wú)關(guān)變量要保持相同且適宜,因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選擇37 ℃恒溫是為了排除溫度因素對(duì)結(jié)果的干擾,且37 ℃是唾液淀粉酶起催化作用的最適溫度。(2)由于淀粉遇碘液變藍(lán),而3號(hào)試管加碘液后出現(xiàn)橙黃色,說(shuō)明淀粉已被完全分解。(3)反應(yīng)速率較快時(shí),可對(duì)唾液加水稀釋,從而減慢反應(yīng)速率。(4)該同學(xué)的操作應(yīng)將步驟③移到②之前。(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)結(jié)論為唾液淀粉酶的活性受pH的影響,唾液淀粉酶的最適pH是6.8,高于或低于此pH時(shí),酶活性都會(huì)降低。
答案: (1)顏色變化 保證溫度恒定,排除溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的干擾;37 ℃是唾液淀粉酶的最適催化溫度 (2)淀粉已經(jīng)完全分解 (3)適當(dāng)稀釋唾液 (4)將步驟③移到②之前 (5)唾液淀粉酶催化的最適pH是6.80,高于或低于此值,酶的活性都會(huì)降低
1.(經(jīng)典高考)為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響,設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組:A組(20 ℃)、B組(40 ℃)和C組(60 ℃),測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同),結(jié)果如圖?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)三個(gè)溫度條件下,該酶活性最高的是________組。
(2)在時(shí)間t1之前,如果A組溫度提高10 ℃,那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)________。
(3)如果在時(shí)間t2時(shí),向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變,那么在t3時(shí),C組產(chǎn)物總量______,原因是_____________________________________。
(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是________________,其特性有________________(答出兩點(diǎn)即可)。
解析: (1)分析曲線圖可知:在B組(40 ℃),反應(yīng)到達(dá)化學(xué)平衡所需要的時(shí)間最短,故三個(gè)溫度條件下,該酶活性最高的是B組。(2)從曲線圖來(lái)看,三個(gè)溫度條件較適合的是40 ℃,而A組是20 ℃條件下溫度對(duì)某種酶活性的影響曲線,故在時(shí)間t1之前,反應(yīng)尚未達(dá)到化學(xué)平衡之前,如果A組溫度提高10 ℃,那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)加快。(3)C組為60 ℃條件下溫度對(duì)某種酶活性的影響曲線,看圖可知,在時(shí)間t2時(shí),產(chǎn)物濃度不再改變,高溫酶已經(jīng)失活,此時(shí)向反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變,那么在t3時(shí),C組產(chǎn)物總量也不變。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,其特性有高效性、專一性、作用條件溫和。
答案: (1)B (2)加快 (3)不變 60 ℃條件下,t2時(shí)酶已失活,即使增加底物,反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會(huì)增加 (4)蛋白質(zhì)或RNA 高效性、專一性
2.(經(jīng)典高考)回答下列問(wèn)題:
(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性隨pH的變化如上圖所示。通常,用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時(shí),不應(yīng)該使用開(kāi)水,原因是________________________________________。若要去除衣服上的血漬,應(yīng)選擇含有________(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的堿性洗衣粉,理由是________________________________。
(2)某同學(xué)為了洗去衣服上的油漬,洗衣時(shí)在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,該同學(xué)的做法________(填“合理”或“不合理”),理由是_________________________________。
(3)已知溶液的pH可以影響酶的活性,請(qǐng)推測(cè)pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中____________(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基團(tuán)的解離狀態(tài)。
解析: (1)高溫會(huì)使蛋白質(zhì)變性失活,通常,用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時(shí),不應(yīng)該使用開(kāi)水,原因是開(kāi)水使血中的蛋白質(zhì)變性而沉淀,難以清洗,血漬的主要成分是蛋白質(zhì),因?yàn)閴A性條件下只有蛋白酶丙有活性,故選擇含有蛋白酶丙的堿性洗衣粉。(2)脂肪酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白酶會(huì)降解脂肪酶,故為了洗去衣服上的油漬,洗衣時(shí)在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶是不合理的。(3)氨基酸是兩性化合物,羧基顯酸性、氨基顯堿性,pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中羧基和氨基等基團(tuán)的解離狀態(tài)。
答案: (1)開(kāi)水使血中的蛋白質(zhì)變性而沉淀,難以清洗 蛋白酶丙 堿性條件下只有蛋白酶丙有活性 (2)不合理 蛋白酶會(huì)降解脂肪酶 (3)羧基和氨基
析個(gè)性
第1題考查了溫度對(duì)酶活性的影響和酶的本質(zhì)與特性;第2題結(jié)合生活實(shí)踐考查了酶的專一性和pH對(duì)酶活性的影響
找共性
兩個(gè)題目都以曲線分析題形式考查了酶的特性和影響酶活性的因素。解答此類問(wèn)題要學(xué)會(huì)構(gòu)建影響酶活性的曲線,掌握此類曲線的分析方法
1.模型建構(gòu)法分析影響酶促反應(yīng)的因素
(1)反應(yīng)物濃度、酶濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系(圖1、圖2)
①圖1:在其他條件適宜、酶量一定的情況下,酶促反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增加而加快,但當(dāng)反應(yīng)物達(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圖2:在反應(yīng)物充足、其他條件適宜的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度呈正相關(guān)。
(2)溫度和pH與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系(圖3)
①圖3:溫度和pH是通過(guò)影響酶活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的;反應(yīng)物濃度和酶濃度是通過(guò)影響反應(yīng)物與酶的接觸來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的,并不影響酶的活性。
②圖3:反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度;反應(yīng)溶液溫度的變化不改變酶作用的最適pH。
(3)反應(yīng)時(shí)間與酶促反應(yīng)的關(guān)系(圖4、圖5、圖6)
①圖4、圖5、圖6的時(shí)間t0、t1和t2是一致的。
②隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物因被消耗而減少,生成物因積累而增多。
③t0~t1段,因反應(yīng)物較充足,所以反應(yīng)速率較高,反應(yīng)物消耗較快,生成物生成速率較快。t1~t2段,因反應(yīng)物含量較少,所以反應(yīng)速率降低,反應(yīng)物消耗較慢,生成物生成速率較慢。t2時(shí),反應(yīng)物被消耗完,生成物不再增加,此時(shí)反應(yīng)速率為0。
2.“四看法”分析酶促反應(yīng)曲線
1.(2022·淄博模擬)溫度會(huì)影響酶促反應(yīng)速率,其作用機(jī)理可用坐標(biāo)曲線表示如圖。其中a表示底物分子具有的能量,b表示溫度對(duì)酶空間結(jié)構(gòu)的影響,c表示酶促反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是( )
A.隨著溫度的升高,底物分子具有的活化能增加
B.處于曲線c中1、2位點(diǎn)酶分子活性是相同的
C.酶促反應(yīng)速率是底物分子的能量與酶空間結(jié)構(gòu)共同作用的結(jié)果
D.酶適于低溫保存,原因是底物分子的能量低
C [由曲線a可知,隨著溫度的升高,底物分子具有的能量增加,A錯(cuò)誤;處于曲線c中1、2位點(diǎn)酶促反應(yīng)速率相等,但酶分子活性不一定相同,B錯(cuò)誤;由圖可知,底物分子的能量與酶空間結(jié)構(gòu)都會(huì)影響酶促反應(yīng)速率,C正確;由圖可知,酶適于低溫保存,原因是低溫只是抑制酶活性,不會(huì)使酶變性失活,D錯(cuò)誤。]
2.(2021·云南兩校高三聯(lián)考)如圖曲線乙表示在外界條件均適宜時(shí),反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是( )
A.反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素
B.酶量增加后,圖示反應(yīng)速率可用曲線丙表示
C.降低pH,重復(fù)該實(shí)驗(yàn),A、B點(diǎn)位置都不變
D.B點(diǎn)后,升高溫度,酶活性增強(qiáng),曲線將呈現(xiàn)甲所示的變化
A [AB段反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增加而增加,反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素,A正確;酶量增加后,反應(yīng)速率增大,圖示反應(yīng)速率可用曲線甲表示,B錯(cuò)誤;曲線乙表示在外界條件均適宜時(shí),反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系,降低pH,重復(fù)該實(shí)驗(yàn),A、B點(diǎn)位置均將下降,C錯(cuò)誤;B點(diǎn)后,升高溫度,酶活性下降,曲線不會(huì)呈現(xiàn)甲所示變化,D錯(cuò)誤。]
3.(2022·甘肅模擬)如圖是某小組同學(xué)做的相關(guān)酶促反應(yīng)所得的圖形曲線,根據(jù)題目條件回答下列問(wèn)題:
(1)在甲、乙、丙三支試管中分別加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液,在不同的溫度條件下(均低于最適溫度)反應(yīng),產(chǎn)物量隨時(shí)間的變化曲線如圖。甲、乙、丙三支試管所處的溫度大小為 ________________。T1之后甲試管中酶促反應(yīng)的速率的變化情況為 ____________________。若適當(dāng)提高甲試管的溫度,則A點(diǎn)如何移動(dòng)?________________。
(2)若乙試管:3 mL3%的過(guò)氧化氫溶液+2滴過(guò)氧化氫酶溶液;丙試管:3 mL3%的過(guò)氧化氫溶液+2滴3.5%的FeCl3溶液。則乙、丙曲線的不同說(shuō)明酶具有 ________,若適當(dāng)增加過(guò)氧化氫的量,則丙試管的曲線中B點(diǎn)會(huì) __________移動(dòng)。
解析: (1)圖中甲、乙、丙三支試管的反應(yīng)速度率為甲>乙>丙,且均低于最適溫度,故所處的溫度為甲>乙>丙。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,甲試管中酶促反應(yīng)的速率在穩(wěn)定一段時(shí)間后,由于底物不斷減少產(chǎn)物不斷積累,導(dǎo)致酶促反應(yīng)速率不斷下降。適當(dāng)提高甲試管的溫度,反應(yīng)速率加快,但A點(diǎn)取決于底物的多少,不會(huì)移動(dòng)。由曲線看出,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為T(mén)1之后,甲試管中酶促反應(yīng)的速率為0。(2)若乙試管:3 mL3%的過(guò)氧化氫溶液+2滴過(guò)氧化氫酶溶液;丙試管:3 mL3%的過(guò)氧化氫溶液+2滴3.5%的FeCl3溶液。則乙、丙曲線的不同說(shuō)明酶具有高效性,若適當(dāng)增加過(guò)底物氧化氫的量,則丙試管的曲線中B點(diǎn)會(huì)向上移動(dòng)。
答案: (1)甲>乙>丙 速率為0 不動(dòng)(或保持不變) (2)高效性 向上
一、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
二、要語(yǔ)必記
1.酶的來(lái)源及本質(zhì):酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。
2.酶的特性:酶具有專一性和高效性,作用條件較溫和。
3.影響酶活性的因素
(1)低溫抑制酶的活性,但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。
(2)高溫、過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)破壞而永久失去活性。
4.酶的作用原理:降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。同無(wú)機(jī)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。
微專題突破1 變量控制在酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
1.實(shí)驗(yàn)變量分析
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱為變量。在生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中對(duì)“變量”的確立、操縱成為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵。
(1)變量類型
(2)變量控制原則
無(wú)論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)自變量,都應(yīng)確定一個(gè)自變量對(duì)應(yīng)觀測(cè)一個(gè)因變量,這就是單一變量原則,它是處理實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜關(guān)系的準(zhǔn)則之一。單變量原則要求在實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)中都只能有一個(gè)變量,這樣得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與單一變量之間就能形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以及便于分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的成因。
(3)無(wú)關(guān)變量要一致(等量原則)
在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作中,要盡量減少無(wú)關(guān)變量,而且不同的實(shí)驗(yàn)組中無(wú)關(guān)變量應(yīng)完全相同,這樣就可排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,排除實(shí)驗(yàn)偶然性,提高實(shí)驗(yàn)的正確率。
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)策略
3.步驟書(shū)寫(xiě)
(1)步驟
第一步:等量分組、編號(hào)(注意不同實(shí)驗(yàn)材料“等量”的描述);
第二步:?jiǎn)我蛔兞刻幚?,其他條件相同且適宜(無(wú)關(guān)變量的控制);
第三步:觀察記錄結(jié)果。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
結(jié)論:將實(shí)驗(yàn)的結(jié)果用文字、曲線圖、柱形圖、表格等形式予以表達(dá)。
1.(2021·安徽江淮十校聯(lián)考)下列關(guān)于酶特性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的敘述中,正確的是( )
A.驗(yàn)證酶的專一性時(shí),自變量一定是酶的種類
B.驗(yàn)證酶的高效性時(shí),自變量是酶的濃度
C.探究溫度對(duì)酶活性影響時(shí),自變量是溫度
D.探究酶催化作用的最適pH時(shí),應(yīng)設(shè)置過(guò)酸、過(guò)堿、中性三組
C [驗(yàn)證酶的專一性時(shí),自變量可以是酶的種類,也可以是底物的種類,A錯(cuò)誤;驗(yàn)證酶的高效性時(shí),自變量是催化劑的種類,B錯(cuò)誤;探究溫度對(duì)酶活性影響時(shí),自變量是溫度,C正確;探究酶催化最適pH時(shí),過(guò)酸、過(guò)堿會(huì)使酶變性,使結(jié)果不精確,應(yīng)設(shè)置酸性、中性、堿性多組不同pH的實(shí)驗(yàn)組,使實(shí)驗(yàn)盡可能精確,D錯(cuò)誤。]
2.(2022·河北模擬)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的敘述中,正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)材料的數(shù)量、溫度和時(shí)間都可能是實(shí)驗(yàn)的變量
B.各種實(shí)驗(yàn)都必須單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組,確保單一變量
C.?dāng)?shù)據(jù)測(cè)量時(shí)只要認(rèn)真記數(shù),無(wú)需多次測(cè)量求平均值
D.探究實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是與提出的假設(shè)一致
A [變量即實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素,實(shí)驗(yàn)材料的數(shù)量、溫度和時(shí)間都可能是實(shí)驗(yàn)的變量,A正確;探究實(shí)驗(yàn)一般都需要設(shè)置對(duì)照組,但也可能均為實(shí)驗(yàn)組,各組之間形成相互對(duì)照,B錯(cuò)誤;進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí),為了減少誤差,需多次測(cè)量求平均值,C錯(cuò)誤;探究實(shí)驗(yàn)中,可能出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與假設(shè)矛盾的情況,可能是假設(shè)不正確,那么就需要進(jìn)一步查找資料,重新作出假設(shè),也可能是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的某一環(huán)節(jié)出了問(wèn)題,那么就需要重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn),D錯(cuò)誤。]
3.(2022·成都模擬)物質(zhì)甲作為抑制劑能與蔗糖酶結(jié)合或分離,從而改變蔗糖酶的活性。在適宜溫度、pH等條件下,某同學(xué)將蔗糖酶和物質(zhì)甲的混合液均分為若干份,分別加入到不同濃度的等量蔗糖溶液中,檢測(cè)發(fā)現(xiàn),蔗糖的水解速率隨蔗糖溶液濃度的升高而增大。下列分析與該實(shí)驗(yàn)相符的是( )
A.物質(zhì)甲與蔗糖酶的結(jié)合使酶降低活化能的能力增強(qiáng)
B.物質(zhì)甲與蔗糖酶的結(jié)合能改變酶的高效性和專一性
C.蔗糖溶液濃度的升高能導(dǎo)致物質(zhì)甲與蔗糖酶的分離
D.反應(yīng)體系中沒(méi)有甲時(shí),蔗糖溶液的濃度會(huì)改變酶活性
C [根據(jù)題意可知,物質(zhì)甲屬于抑制劑,即物質(zhì)甲與蔗糖酶的結(jié)合使酶降低活化能的能力降低,導(dǎo)致酶的催化效率降低,A錯(cuò)誤;物質(zhì)甲與蔗糖酶的結(jié)合能降低酶活性,從而改變酶的高效性,但不改變專一性,B錯(cuò)誤;蔗糖溶液濃度的升高能導(dǎo)致物質(zhì)甲與蔗糖酶的分離,從而使酶活性升高,蔗糖的水解速率增大,C正確;反應(yīng)體系中沒(méi)有甲時(shí),蔗糖溶液的濃度不會(huì)改變酶活性,只是改變酶促反應(yīng)速率,D錯(cuò)誤。]
4.酶抑制劑能降低酶的活性,不同的抑制劑對(duì)酶活性的影響不同。某科研小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了兩種抑制劑對(duì)某消化酶酶促反應(yīng)速率的影響,對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析并繪圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是____________________,實(shí)驗(yàn)中對(duì)無(wú)關(guān)變量應(yīng)進(jìn)行控制,該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有________________________________(至少答出兩項(xiàng))。
(2)據(jù)圖分析,隨著底物濃度的升高,抑制劑________(填類型)的作用逐漸減小甚至消失。從活化能的角度分析,推測(cè)抑制劑降低酶促反應(yīng)速率的原理是__________________________
_____________________________________________________________。
(3)某同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)是:a.將某消化酶溶液等分為①②③三組,將每組等分為若干份;b.在一定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合;c.在①中加入一定量的蒸餾水,②中加入等量的抑制劑Ⅰ,③中加入等量的抑制劑Ⅱ;d.定時(shí)取樣檢測(cè)各反應(yīng)中底物的量或產(chǎn)物的量,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并繪圖。你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)操作是否正確?________。如果不正確,請(qǐng)進(jìn)行改正,________________________________________
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: (1)由圖可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè),分別是抑制劑種類和底物濃度。該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量、反應(yīng)時(shí)間等。(2)由圖可知,隨著底物濃度的升高,曲線②的酶促反應(yīng)速率逐漸與曲線①無(wú)抑制劑時(shí)相同,即抑制劑Ⅰ的作用逐漸減小甚至消失。抑制劑能降低酶活性,酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。(3)該實(shí)驗(yàn)操作不正確,若對(duì)酶處理前先將酶與底物混合,則酶會(huì)與底物發(fā)生反應(yīng),故應(yīng)先對(duì)酶進(jìn)行不同的處理,然后再將處理后的酶與底物混合。
答案: (1)抑制劑種類和底物濃度 溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量等 (2)Ⅰ 在抑制劑的作用下,酶的活性(催化效率)降低,其降低化學(xué)反應(yīng)活化能的能力下降(合理即可) (3)不正確 步驟c應(yīng)與步驟b互換,即先對(duì)酶溶液進(jìn)行處理再加入底物(合理即可)
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