2025版高考生物一轮总复习教师用书必修1第3单元细胞的能量供应和利用第1讲酶和ATP考点二探究影响酶活性的条件

考点二探究影响酶活性的条件必备学问·夯实基础知|识|巩|固1．探究温度对酶活性的影响(1)试验原理温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，依据是否出现蓝色及蓝色的深浅来推断酶的活性。(2)试验步骤、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11′22′33′试验步骤一2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液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℃温水中水浴相同时间在沸水中水浴相同时间五取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，视察现象试验现象呈蓝色无蓝色出现呈蓝色结论酶发挥催化作用须要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性提示：①探究温度对酶活性的影响时，确定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测试剂不行用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该试验中需严格限制温度。③探究温度对酶活性的影响时，不宜用H2O2作反应物，因为H2O2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能精确反映酶活性的变更。2．探究pH对酶活性的影响(1)试验原理：2H2O2eq\o(→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O＋O2。pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，也可用带火星的卫生香燃烧的状况来检验O2的生成速率。(2)步骤试验步骤试验操作内容试管1试管2试管3一注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴二注入不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL盐酸1mLNaOH溶液三注入等量的过氧化氢溶液2mL2mL2mL四视察现象有大量气泡产生基本无气泡产生基本无气泡产生(3)结论：酶的催化作用须要适宜的pH，pH偏低或偏高都会影响酶的活性。提示：①探究pH对酶活性的影响时，必需先调pH，然后再将反应物与酶混合，否则反应物会在未调整好pH的状况下就在酶的作用下发生反应，影响试验的精确性。另外，本试验中也可将过氧化氢酶溶液和过氧化氢溶液分别调至同一pH再混合，以保证反应起先便达到预设pH。②探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。思|维|辨|析易错整合，推断正误。(1)唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃。(×)(2)低温能降低酶活性的缘由是其破坏了酶的空间结构。(×)延|伸|探|究1．在探究温度对酶活性的影响试验中，底物和酶溶液应在何时进行混合？提示：先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一起先就是预设的温度。2．在探究pH对酶活性的影响试验中，宜先保证酶的最适温度(解除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至试验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。3．若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂的缘由是什么？提示：因为用斐林试剂鉴定时须要水浴加热，而该试验中需严格限制温度。剖析难点·考点突破精|准|命|题考向一围绕教材基础试验，考查试验探究与分析实力》例1(2024·浙江6月选考)下列关于探讨淀粉酶的催化作用及特性试验的叙述，正确的是(B)A．低温主要通过变更淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化实力，是因为酶的作用具高效性C．淀粉酶在确定pH范围内起作用，酶活性随pH上升而不断上升D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率解析：低温可以抑制酶的活性，不会变更淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化实力，B正确；酶活性的发挥须要适宜条件，在确定pH范围内，随着pH上升，酶活性上升，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误；淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。〔变式训练〕1．在“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的试验中，有学习小组对试验进行了改进，改进后的装置如图所示。下列叙述正确的是(B)A．装置中①为H2O2溶液，②为过氧化氢酶，两者也可以对调B．待过氧化氢酶与相应pH的磷酸缓冲液接触一段时间后，再注入H2O2溶液C．探究过氧化氢酶的最适pH，可将磷酸缓冲液pH分别调至2、4、6、7、8、9D．在水浴条件下，还可以用该装置来探究温度对过氧化氢酶活性的影响解析：“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”试验中，应在加入酶之后先分别加入不同pH的缓冲液，调整酶所处的pH为预设pH，然后再加入底物，因此①和②不能对调，A错误，B正确；探究过氧化氢酶的最适pH，应设置一系列等浓度梯度的磷酸缓冲液pH，C错误；“探究温度对过氧化氢酶活性的影响”试验中，不行选择过氧化氢作为试验材料，因为过氧化氢本身的分解就受温度的影响，D错误。试总结酶试验中的“宜”与“不宜”(1)若选择淀粉酶探究酶的最适温度，检验试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需加热，而该试验中需严格限制温度。(2)探究pH对酶活性的影响试验“不宜”选用淀粉酶，因为加HCl调整pH时，盐酸中的H＋能够催化淀粉的水解。考向二以酶的特性和影响因素为素材，考查试验设计与评价实力》例2(2024·广东卷)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步探讨，结果见下表。下列分析错误的是(C)组别pHCaCl2温度(℃)降解率(%)①9＋9038②9＋7088③9－700④7＋7058⑤5＋4030注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A．该酶的催化活性依靠于CaCl2B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH为9D．尚需补充试验才能确定该酶是否能水解其他反应物解析：分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依靠于CaCl2，A正确；分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；该试验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充试验，D正确。“五看法”评价试验设计的方案〔变式训练2〕已知碘液呈黄色，淀粉遇碘变蓝。多孔反应板可以通过定时取样、滴加碘液和视察颜色等步骤，从而测定淀粉酶彻底催化淀粉水解所需的时间。下表表示某试验小组用多孔反应板探究温度对马铃薯淀粉酶活性影响的试验过程，本试验不考虑淀粉在酸性条件下的水解。回答下列问题：步骤操作试管组别123451．分组淀粉、淀粉酶溶液各2mL2.温度处理等将淀粉、淀粉酶溶液各保温处理3min0℃20℃40℃60℃80℃①0℃20℃40℃60℃80℃3.颜色反应0min取反应液于多孔反应板4滴滴加盐酸终止反应1滴滴加②1滴4.重复颜色反应每隔1min重复步骤3，直到与碘液颜色相近时停止试验，并记录此时的时间t(1)淀粉酶能分解淀粉的作用机理是淀粉酶降低了化学反应的活化能。(2)表中①处的操作为将相同温度的淀粉与淀粉酶溶液混匀并起先计时，图中滴加的②是碘液。(3)当碘液颜色相近时，20℃条件下的时间短于60℃条件下的，说明在20_℃(填“20℃”或“60℃”)条件下酶的活性更高。为减小试验误差，本试验中可实行的措施是每个温度下做多组平行试验。试验中滴加盐酸能终止反应的机理是强酸会导致蛋白质变性，能使淀粉酶失去活性。(4)在常规试验中，高温下淀粉无法与碘液形成稳定的蓝色复合物，因此常见的处理方法是将各组试管都冷却至0℃后，再滴加碘液，但这样操作的弊端是会变更自变量温度，从而影响试验结果，而加入盐酸和用多孔反应板进行颜色反应可以尽可能地规避这个问题。解析：(1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能，故淀粉酶能分解淀粉的作用机理是淀粉酶降低了化学反应的活化能。(2)为了解除其他因素的干扰，表中①处的操作为将相同温度的淀粉与淀粉酶溶液混匀并起先计时。图中滴加的②是碘液，用于推断淀粉的水解程度。(3)酶活性越高，反应速率越快，所需时间越短，当碘液颜色相近时，20℃条件下的时间短于60℃