2021-2022新教材浙科版生物学必修1学案：3.2第2课时各种因素对酶活性的影响Word版含答案

第2课时各种因素对酶活性的影响考试内容核心素养1.分析酶的催化作用受许多因素的影响2．掌握探究pH对过氧化氢酶的影响的实验方法1.生命观念——形成稳态与平衡观，认同适宜的条件是酶发挥功能的前提2．科学思维——基于模型与建模，分析温度、pH对酶活性的影响3．社会责任——运用所学知识，解答生产生活中所遇到的问题4．科学探究——合理设计探究温度、pH对酶活性影响的实验步骤，规范实施实验，探究影响酶活性的规律知识点eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))酶的催化功能受多种条件的影响1．酶的催化功能受许多因素影响(1)影响酶作用的因素主要有：pH、温度和某些化合物等。(2)在最适的pH和温度条件下，酶的活性最高。①酶通常在一定pH范围内起作用，而且在某一pH下作用最强。最适的pH范围取决于不同酶的特性。②酶促反应都有一个最适温度，在此温度以上或以下，酶活性均会下降。(3)温度对酶促反应的影响有两个方面：其一，温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速度加快；其二，酶分子会随温度的升高而发生热变性，温度升得越高，酶变性的速率越快，升到一定温度，酶将完全失去活性，这两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度。(4)影响酶活性的其他因素：底物浓度、有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等。2．探究pH对过氧化氢酶的影响(1)实验原理①2H2O2eq\o(→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O＋O2。②pH影响过氧化氢酶的活性，从而影响氧气的生成量。(2)实验步骤步骤实验操作内容培养瓶1培养瓶2培养瓶3培养瓶41等量过氧化氢酶3片浸有肝脏匀浆的滤纸片3片浸有肝脏匀浆的滤纸片3片浸有肝脏匀浆的滤纸片3片浸有肝脏匀浆的滤纸片2注入2mL不同pH的溶液pH5.0的缓冲液pH6.0的缓冲液pH7.0的缓冲液pH8.0的缓冲液3注入3%的H2O2溶液2mL2_mL2_mL2_mL4记录量筒中气体的体积V1V2V3V45比较分析以时间为横坐标，以释放的O2量为纵坐标，将不同pH条件下H2O2随时间推移分解产生的气体体积标记在坐标图中并绘制成曲线(3)实验结论：pH影响酶的活性，酶活性有一定的最适pH范围。1．判断题(1)不同酶的最适pH的范围都是相同的(×)(2)保存酶一般在酶的最适温度下保存(×)(3)温度越高，酶的活性越强(×)(4)酶是蛋白质，低温或高温都能破坏酶的空间结构(×)(5)探究温度影响酶活性的实验，酶与底物应分别保温后再混合(√)(6)反应体系的pH逐渐减小，酶活性逐渐下降(×)2．如图分别表示温度、pH与酶活性(酶促反应速率)的关系，下列叙述错误的是()A．曲线P上的b点对应的温度表示该酶的最适温度B．人体内胃蛋白酶的活性与曲线Q相似C．曲线Q、R说明不同的酶有不同的最适pHD．酶活性随温度的升高而增强解析：选D在一定的温度范围内，随温度的升高，酶的活性增强；超过酶的最适温度后，随温度升高，酶的活性减弱。3．下列各图中，能正确表示温度对酶活性影响的是()解析：选C在一定温度范围内，酶的活性随温度的升高而升高，达到最适温度时酶的活性最大，超过最适温度，酶的活性随温度的升高而降低。4.某同学在进行某一酶促反应实验时，第一次实验测得的产物生成量随时间变化的曲线如图中a所示，第二次实验对第一次实验中的条件进行了一处调整，实验结果如曲线b所示。该同学改变的条件可能是()A．改变了酶的种类 B．改变了底物浓度C．改变了酶的用量 D．改变了反应温度解析：选B酶具有专一性，每一种酶只能催化一种或一类化学反应。改变酶的种类不会影响产物生成量，A错误；改变了底物的量，将会影响反应的速率和产物生成总量，反应终止后产物生成量必然改变，B正确；改变了酶的用量，使得酶促反应的速率加快，生成相同量的产物所用的时间比之前要短，C错误；改变反应温度会影响酶的活性，酶促反应的速率有所改变，但不会改变产物生成量，D错误。1．当人发烧时会感到全身不适、无力、食欲不振，如果持续高烧就会休克甚至有生命危险。人发烧时为何食欲不振？提示：高温使体内的酶，包括消化酶活性降低，消化能力减弱，所以食欲不振。2．某同学胃部消化不良，该同学决定大口吞咽唾沫，想利用唾液中的唾液淀粉酶帮助自己消化食物，请分析该同学能否实现目的？原因是什么？提示：不能。唾液淀粉酶的最适pH约为7左右，而胃部的pH约为2左右，唾液淀粉酶进入胃部后因pH过低失活，不能发挥催化作用。3．探究pH对酶活性的影响试管编号步骤12320%肝脏研磨液1mL1mL1mL蒸馏水1mL5%氢氧化钠溶液1mL5%盐酸溶液1mL3%过氧化氢溶液2mL2mL2mL振荡试管结果有大量气泡产生无明显气泡无明显气泡(1)该实验结果说明了酶的活性和pH有什么关系？提示：酶的作用需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会使酶活性降低。(2)该实验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接加入3%过氧化氢溶液，然后再调节pH?提示：不能。因为酶的作用具有高效性，在调节pH之前，试管中已经发生了剧烈反应，会影响到实验结果。(3)本实验能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料？为什么？提示：不能。因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。1．影响酶活性的多种因素分析的易错点(1)温度影响酶的活性，低温抑制酶的活性，高温破坏酶的空间结构，两者的影响效果不同。(2)储存酶应选择低温保存，最适温度下酶可恢复活性。(3)过酸、过碱对酶活性的影响相同，均是破坏酶的空间结构，使酶失活。(4)设计影响酶活性的实验，不能引入除自变量以外的其他变量，如探究温度类，不能利用本尼迪特试剂作为指示剂，主要是因为该指示剂使用时需水浴加热，会引入其他温度影响实验。2．与酶相关的曲线分析及技巧总结(1)与酶相关曲线分析项目曲线曲线解读高效性①酶的催化效率远高于无机催化剂；②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点；③酶只能催化已存在的化学反应专一性加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用，而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有专一性反应物浓度及酶浓度对酶促反应的影响①甲：底物充足，其他条件适宜，酶促反应速率与酶浓度成正比；②乙：其他条件适宜，酶浓度一定，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，当反应物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加温度和pH对酶促反应的影响①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱；②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性(2)技巧总结：“四步法”分析酶促反应曲线①识标：“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。②析线：“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势，明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。③明点(特殊点)：“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。④判断：“先分后合巧辨析”。对于多条酶促反应曲线图，根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出)，首先对每一条曲线单独分析，进行比较，判断曲线间有无联系或找出相互关系，然后综合分析。1．温度是影响酶促反应速率的重要因素。下列叙述错误的是()A．不同pH条件、不同反应物浓度时，某种酶分子的最适温度不会改变B．超过一定温度，酶本身会随温度升高而发生热变性，温度越高，酶变性速率越快C．温度升高，酶促反应加快的原因有酶分子的活性升高、温度直接提高反应速率D．最适温度下酶的活性最高，因此该温度最有利于酶的长期保存解析：选D一种酶的最适温度和最适pH是不变的，所以不同pH条件、不同反应物浓度时，某种酶分子的最适温度不会改变，A正确；一定范围内酶的活性随温度的升高而升高，超过一定温度，酶本身会随温度升高而发生热变性，温度越高酶变性速率越快，直到失去活性，B正确；温度不仅能直接提高反应速率，也能使酶分子的活性升高，所以一定范围内温度升高，酶促反应加快，C正确；最适温度下酶的活性最高，但在低温条件下，酶的分子结构比较稳定，有利于酶的长期保存，D错误。2．下图为某同学在其他条件最适宜的情况下，研究pH对两种不同酶的活性的影响，下列叙述正确的是()A．酶活性可用单位时间内底物的剩余量或者产物的生成量表示B．曲线①②可分别表示胰蛋白酶和胃蛋白酶C．导致A1、A6酶活性变化的原因不同D．适当升高温度，B1和B2一定变小，但对应的pH一定不变解析：选D酶活性可用单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量表示，A错误；胃蛋白酶的最适pH约为1.9，胰蛋白酶的最适pH约为8，故曲线①②可分别表示胃蛋白酶和胰蛋白酶，B错误；导致A1、A6酶活性变化的原因相同，都是破坏了酶的空间结构使酶失活，C错误；除了pH，其他条件都适宜，因此适当升高温度，酶活性降低，B1和B2一定变小，但对应的pH一定不变，D正确。3．为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计最合理的是()选项探究课题选用材料与试剂A温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液BpH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂CpH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液D温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液解析：选D加热能够使过氧化氢溶液分解，可溶性淀粉在酸性并加热条件下会发生水解，不能保证单一变量，应排除温度和pH对实验结果的干扰；酶具有专一性，蔗糖酶不能分解淀粉，不能用来探究pH对酶活性的影响。1．温度对甲、乙两种酶活性的影响如下图所示。下列叙述错误的是()A．甲酶保持活性的温度范围小于乙酶B．在乙酶最适温度时，甲酶已失活C．如果甲是蛋白酶，那么乙酶可能是它的底物D．随着温度升高，两种酶的热变性速率表现出先减少后增加趋势解析：选D由题图可知，甲酶保持活性的温度范围小于乙酶，A正确；由题图可知，乙酶在60℃2．甲、乙、丙三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系。据图判断下列叙述中错误的是()A．甲图表明当反应物浓度超过某一浓度时，反应速率受酶浓度的制约将不再上升B．乙图中a点以后，随温度升高酶的活性下降C．丙图可以表示胃蛋白酶催化反应的速率曲线D．三图说明反应物浓度、温度、pH对反应速率均有影响解析：选C胃蛋白酶的最适pH为1.5～2.2，显然丙图曲线不能表示胃蛋白酶催化反应的速率变化。3．酶抑制剂分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特点如图甲所示，图乙表示相应的反应速度。下列有关叙述错误的是()A．曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果B．曲线a、b反应速率不再增加是受酶浓度的限制C．曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低D．竞争性抑制剂与该酶催化的底物结构相似解析：选C从乙图可知，曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果，A正确；曲线a、b反应速率不再随底物浓度的增加而增加，是受酶浓度的限制，B正确；曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的活性降低，C错误；由于酶具有专一性，竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，故与该酶催化的底物结构相似，D正确。4.右图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是()A．a、b、c表示温度，则一定是a＞b＞cB．a、b、c表示酶的浓度，则a＞b＞cC．a、b、c表示pH，则一定是a＞b＞cD．b表示最适pH或最适温度解析：选B若a、b、c表示温度，则在达到最适温度之前，是a＞b＞c，但在达到最适温度之后，是a＜b＜c，A错误；反应物的量一定时，酶浓度越高，化学反应速率越快，若a、b、c表示酶的浓度，则a＞b＞c，B正确；若a、b、c表示pH，在达到最适pH之前，是a＞b＞c，在达到最适pH之后，则是a＜b＜c，C错误；由以上分析知，题图曲线a、b、c中，曲线a的反应速度最快，该条件下酶的催化能力最强、活性最高，说明该酶在曲线a所处的pH或温度下活性最强，但由本题题干条件无法判断该酶的最适pH或最适温度，D错误。5．某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验：实验1：在30℃(1)该实验的课题是：________________________________________________________。(2)实验中的自变量是____________。(3)各实验组均在30℃条件下进行的原因是________________________________________________________________________________________。实验2：将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验1。分别测定实验1、2中过氧化氢在相同时间内含量变化，绘制成如图1所示曲线，请回答：(4)曲线A是实验________(填“1”或“2”)的结果。(5)曲线A、B中，过氧化氢的含量最低点，位于横坐标同一位置的原因是________________________________________________________________________。(6)图2表示马铃薯的过氧化氢酶在体外的最适条件下，底物浓度对酶催化反应速率的影响。如果将温度提高5℃解析：(1)该实验中的自变量是不同pH，因变量为酶活