高中生物必修1第5章 微专题二 关于酶的实验设计及曲线解读学案Word格式文档下载.docx
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出现砖红色沉淀
无颜色变化
结论
酶具有专一性
3.探究温度、pH对酶活性的影响
(1)探究温度对酶活性的影响
①原理:
温度影响淀粉酶的活性,进而影响淀粉的水解速率。
淀粉遇碘液变蓝,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅可以判断酶的活性。
蓝色
淀粉
麦芽糖+葡萄糖
无蓝色出现
②实验步骤、现象及结论
取6支试管,分别编号为1与1′、2与2′、3与3′,并分别进行以下操作。
试管编号
1′
2′
3
3′
实
验
步
骤
一
2mL淀粉酶溶液
2mL可溶性淀粉溶液
二
在冰水中水浴5min
在60℃温水中水浴5min
在沸水中水浴5min
三
1与1′试管内液体混合,摇匀
2与2′试管内液体混合,摇匀
3与3′试管内液体混合,摇匀
四
在冰水中水浴数分钟
在60℃温水中水浴数分钟
在沸水中水浴数分钟
五
取出试管,分别滴加2滴碘液,摇匀,观察现象
实验现象
呈蓝色
酶发挥催化作用需要适宜的温度条件,温度过高和过低都会影响酶的活性
(2)探究pH对酶活性的影响
2H2O2
2H2O+O2。
②步骤
实验步骤
实验操作内容
试管1
试管2
试管3
注入等量过氧化氢酶溶液
2滴
注入不同pH的溶液
1mL蒸馏水
1mL盐酸
1mLNaOH溶液
注入等量的过氧化氢溶液
2mL
观察现象
有大量气泡产生
无气泡产生
注:
盐酸和NaOH溶液的质量分数均为5%。
③实验结论:
酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏低或偏高都会影响酶的活性。
例1 (2018·
天水高一检测)下面为某同学进行的有关酶的实验,基本过程如表所示。
据此分析,下列叙述错误的是( )
试管
4
1%淀粉溶液
3mL
—
2%蔗糖溶液
新鲜唾液
1mL
蔗糖酶溶液
斐林试剂
实验结果
A.4支试管都需要在37℃恒温水浴中保温
B.1号试管与2号试管对照时自变量是底物,与3号试管对照时自变量是酶的种类
C.出现砖红色沉淀的试管是1号和3号
D.若要缩短实验时间,可将唾液或蔗糖酶的量增加到2mL
[答案] C
[解析] 该实验中温度属于无关变量,因此温度要保持相同且适宜,即均需要在37℃恒温水浴中保温,A正确;
分析表格可知,1号试管与2号试管对照时自变量是底物,与3号试管对照时自变量是酶的种类,B正确;
根据酶的专一性可知,淀粉酶只能水解淀粉,蔗糖酶只能水解蔗糖,即出现砖红色沉淀的试管是1号和4号,C错误;
增加酶的用量,可加快酶促反应速率,D正确。
例2 下列有关酶的特性的实验设计中最科学、最严谨的是( )
选项
实验目的
主要实验步骤
A
酶催化具有高效性
实验组:
2mL体积分数为3%的H2O2溶液+1mL过氧化氢酶溶液,保温5min
对照组:
2mL体积分数为3%的H2O2溶液+1mL蒸馏水,保温5min
B
酶催化具有专一性
2mL质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+1mL新鲜唾液,保温5min后碘液检验
2mL质量分数为3%的蔗糖溶液+1mL新鲜唾液,保温5min后碘液检验
C
探究温度对酶活性的影响
2mL质量分数为3%的可溶性淀粉溶液+2mL新鲜唾液+碘液→每隔5min将溶液温度升高10℃,观察溶液颜色变化
D
探究pH对酶活性的影响
对三支试管进行以下处理:
①分别加入2滴新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液;
②分别加入1mL质量分数为5%的盐酸、1mL质量分数为5%的NaOH溶液和1mL蒸馏水;
③分别加入2mL体积分数为3%的H2O2溶液;
④观察现象
[答案] D
[解析] 酶催化作用的高效性是酶与无机催化剂相比较而言的,用酶与蒸馏水作对照,只能证明酶具有催化作用,不能证明酶催化具有高效性,A项错误;
探究酶催化具有专一性时,若对照组用蔗糖溶液,则不能用碘液检验,应用斐林试剂检测是否有还原糖产生,B项错误;
探究温度对酶活性的影响时,应设置多支试管,分别设置不同的温度条件进行比较,C项错误。
二、酶相关曲线的分析
1.酶高效性的曲线分析
(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不能改变化学反应的平衡点。
2.酶专一性的曲线分析
(1)加入酶A的反应速率在一定范围内随反应物浓度增大明显加快。
(2)加入酶B的反应速率与未加酶的空白对照条件下的反应速率相同。
3.底物浓度影响酶促反应速率曲线的分析
(1)底物浓度较低时,酶促反应速率与底物浓度成正比,即随底物浓度的增加而增加。
(2)当所有的酶与底物都结合后,再增加底物浓度,酶促反应速率不再增加。
4.酶浓度影响酶促反应速率曲线的分析
在有足够底物且不受其他因素影响的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
5.温度和pH共同作用对酶活性的影响
(1)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。
(2)反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
例3 (2018·
福建龙岩期中)下列选项符合图示含义的是( )
A.随pH从5升高到7,酶的活性逐渐降低
B.随pH从5升高到7,酶的最适温度不变
C.温度从O→A变化过程中,酶的活性逐渐降低
D.该酶的最适pH为7
[答案] B
[解析] 由图可知,随pH从5升高到7,酶的活性先升高后降低,A错误;
随pH从5升高到7,酶的最适温度始终为A,B正确;
温度从O→A变化过程中,酶的活性逐渐升高,C错误;
pH为6时反应物剩余量最少,则该酶的最适pH为6左右,D错误。
例4 用某种酶进行有关实验的结果如下图所示,下列有关说法错误的是( )
A.该酶的最适催化温度不确定
B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C.由图4实验结果可知酶具有高效性
D.由图3实验结果可知Cl-是该酶的激活剂
[解析] 图1显示温度对酶活性的影响,图中结果只能显示30℃比较适宜,但温度梯度太大,不能确定最适催化温度,A项正确;
图2显示该酶的最适pH为7,而胃蛋白酶的最适pH为1.5,由图4可知该酶为麦芽糖酶,B项正确;
图3能说明Cl-是该酶的激活剂,Cu2+是该酶的抑制剂,D项正确;
图4可说明酶具有专一性,C项错误。
1.(2018·
北京朝阳区期末)下列关于酶的实验设计,正确的是( )
A.用过氧化氢溶液、肝脏研磨液作材料探究温度对酶活性的影响
B.用淀粉和蔗糖溶液、淀粉酶,反应后滴加碘液验证酶的专一性
C.用蛋白酶、蛋白块作实验材料验证蛋白酶能够催化蛋白质分解
D.设置pH为2、7、12的条件,探究pH对胃蛋白酶活性的影响
[解析] 过氧化氢在高温下易分解,因此不能用过氧化氢作材料探究温度对酶活性的影响,A错误;
用淀粉和蔗糖溶液、淀粉酶做实验,蔗糖反应与否,都不会与碘液发生颜色反应,因此不能用于验证酶的专一性,B错误;
用蛋白酶、蛋白块作实验材料可验证蛋白酶能够催化蛋白质分解,C正确;
胃蛋白酶的最适pH是1.5,所以探究pH对胃蛋白酶活性的影响时,pH不能设置成2、7、12,D错误。
2.为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如下5组实验,分别选择一定的试剂进行检测,合理的实验方案是( )
组别
③
④
⑤
酶
蛋白酶
淀粉酶
反应物
蛋白质
麦芽糖
A.①和③对比,用双缩脲试剂检测
B.②和④对比,用碘液检测
C.④和⑤对比,用斐林试剂检测
D.③和④对比,用双缩脲试剂检测
[解析] 由于蛋白酶和淀粉酶的本质是蛋白质,遇双缩脲试剂都呈现紫色,不能判断蛋白质是否被分解,A错误;
淀粉酶能催化淀粉的水解,蛋白酶不能催化淀粉的水解,用碘液检测,颜色反应不同,B正确;
淀粉是非还原糖,在淀粉酶的作用下分解生成还原糖,麦芽糖是还原糖,用斐林试剂不能判断麦芽糖是否被分解,C错误;
淀粉酶的化学本质是蛋白质,故实验结果不能用双缩脲试剂检测,D错误。
3.(2018·
江西新余一中月考)下列四组实验能证明酶具有催化作用的是( )
A.①与④B.③与④C.②与④D.①与②
[答案] A
[解析] ①与④的实验变量是有无酶,可证明酶具有催化作用。
4.(2018·
山西长治一中高一上期末)如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应时,反应物的量和反应时间的关系。
下列关于此图的解读,正确的是( )
A.若a、b、c表示温度,则一定是a>b>c
B.若a、b、c表示pH,则c>b>a
C.若a、b、c表示酶的浓度,则a>b>c
D.若a、b、c表示温度,则不可能是c>b>a
[解析] 温度升高,酶促反应速率不一定加快,在低于酶的最适温度范围内,随温度升高,酶的活性升高,在高于最适温度范围内,随温度升高,酶的活性下降(pH同理)。
底物充足的前提下,酶的浓度越高,酶促反应速率越大,C正确。
5.(2018·
河南洛阳期末)如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。
下列据图分析正确的是( )
A.增大pH,重复该实验,A、B点位置都不变
B.酶量增加后,反应速率可用曲线a表示
C.反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D.B点条件下升高温度,酶活性增加,将呈现曲线c所示变化
[解析] 由题干“曲线b表示在最适温度、最适pH条件下”可知,如果增大pH,酶的活性会下降,A、B点位置都会下移,A错误;
增加酶量后,酶促反应速率会加快,且达到最大反应速率时反应物浓度也会增大,因此反应速率不可用曲线a表示,B错误;
从图中可以看出,在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关,因此反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素,C正确;
由题意知,曲线b是在最适温度条件下进行的,如果升高温度,酶活性将会下降,不会呈现曲线c所示变化,D错误。
6.(2018·
河北邯郸一中期末)解读与酶有关的曲线,回答下列问题:
(1)酶的作用机理可以用图甲中__________(填“ab”或“ac”)段来表示。
如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将__________(填“上移”或“下移”)。
(2)图乙中160min时,生成物的量不再增加,原因是____________________________。
(3)联系所学内容,分析图丙曲线:
①对于曲线MNQ,若X轴表示
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