高中生物《高中全程学习方略》2025版第5章　第1节　第1课时　酶的作用和本质含答案

高中生物《高中全程学习方略》2025版第5章第1节第1课时酶的作用和本质含答案第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质【学习目标】1.科学思维:通过模型构建,说明酶的作用及原理。2.科学探究:通过分析实验设计,说明变量之间的关系以及实验设计的基本步骤。3.社会责任:通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断地探索和争论中前进的。【思维导图】必备知识·认知导学一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢:(1)概念:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应的统称。(2)条件:需酶的催化。(3)意义:细胞代谢是细胞生命活动的基础。2.酶的作用原理:(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。(2)原理:通过降低化学反应所需要的活化能从而加快化学反应的进行。(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。二、酶的本质1.关于酶本质的探索:2.酶的含义:(1)产生场所:活细胞。(2)生理作用:催化作用。(3)化学本质:蛋白质或RNA。生物中的化学催化剂在化学反应中能改变化学反应速率,且本身的质量和化学性质在反应前后没有发生改变的物质,如酶、MnO2、Fe3+等。【教材深一度】(P79思考·讨论)刀豆种子中脲酶含量相当高,该酶能使尿素分解成氨和二氧化碳。脲酶本质是蛋白质,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。【明辨是非】(画“√”或“×”)(1)酶能提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行。(×)分析:酶能降低反应的活化能。(2)无关变量是与实验结果无关的变量。(×)分析:除自变量以外,对实验结果造成影响的可变因素叫作无关变量。(3)酶的基本组成单位是氨基酸。(×)分析:酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。(4)酶是活细胞产生的,只能在细胞内起催化作用。(×)分析:酶可在细胞内、外发挥催化作用。(5)酶具有催化、调节等多种功能。(×)分析:酶只有催化功能,无调节功能。关键能力·探究导思任务一比较过氧化氢在不同条件下的分解【实验探究】1.实验原理:水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶均可影响H2O2的分解速率。2.实验设计:试管编号12343%的过氧化氢溶液2mL2mL2mL2mL实验处理不处理放入①90℃左右的水浴中加热滴入②2滴FeCl3溶液滴入2滴③肝脏研磨液检测指标试管内产生④气泡的数量和速度试管内卫生香的⑤复燃程度3.实验结果与结论:(1)观察实验结果,并记录。试管编号实验现象1无明显现象2加热一段时间后,缓慢地出现少量气泡3出现较多的气泡,点燃的卫生香复燃不明显4出现大量气泡,点燃的卫生香复燃明显(2)结果分析:①1号试管与2号试管对照说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。②1号试管与4号试管对照说明酶具有催化作用,可加快化学反应。③3号试管与4号试管对照说明酶具有高效性,同无机催化剂相比,酶的催化效率更高。(3)实验结论:过氧化氢酶具有催化作用,且催化效率高于(填“高于”或“低于”)无机催化剂Fe3+。[创新思维]有同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管,分别加入2mL3%的过氧化氢溶液后,再向5号试管内加入2滴煮沸过的肝脏研磨液,向6号试管内加入2滴蒸馏水。这样做的目的是什么?提示:可作为3号试管和4号试管的对照组。【归纳提升】1.实验的注意事项:(1)肝脏要新鲜:肝脏不新鲜可能会导致酶活性低,甚至失去活性。(2)研磨要充分:充分研磨使肝细胞中的较多的过氧化氢酶得以充分释放,有利于过氧化氢酶与试管中过氧化氢充分接触,从而加速过氧化氢的分解。(3)滴管不混用:滴管内残留的肝脏研磨液中的过氧化氢酶,会使滴加FeCl3溶液的试管中也产生大量气泡,从而影响实验结果的准确性。(4)现配现用:过氧化氢在常温下会分解,长时间放置会导致过氧化氢溶液浓度不准确,影响实验结果。2.控制变量和设计对照实验:(1)变量:实验过程中的变化因素。(2)对照实验。①对照实验含义:除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验。②对照实验类型。③实验设计原则。a.对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。b.单一变量原则:实验设计时只有一个自变量,且无关变量在对照组和实验组中均要保持一致且适宜。c.等量性原则:除单一变量可以变化外,其他的实验条件应保持一致,如所用试剂的量要相同、放在相同条件下培养、取长势相同的植物培养等。【学以致用】1.在如图所示的实验中,属于自变量的是()A.催化剂的种类B.过氧化氢分解的速率C.产生气泡量D.试管中的过氧化氢溶液的量【解析】选A。由图示可知,图中的实验处理是分别向过氧化氢溶液中加入氯化铁溶液和过氧化氢酶溶液,Fe3+和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解,因此该实验的自变量是催化剂的种类。2.(2024·大同高一检测)下列所采取的措施,不涉及“降低化学反应活化能”原理的是()A.加酶洗衣粉提高去污能力B.滴加酵母菌液促使过氧化氢的分解C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率D.利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率【解析】选D。加酶洗衣粉提高去污能力,原因是酶能降低化学反应的活化能,A不符合题意;滴加酵母菌液促使过氧化氢的分解,原因是其中的过氧化氢酶能降低化学反应的活化能,B不符合题意;滴加FeCl3溶液提高过氧化氢分解速率,原因是其中的Fe3+能降低化学反应的活化能,C不符合题意;加热可提高过氧化氢的分解速率,其原理是为化学反应提供能量,而不是降低化学反应活化能,D符合题意。3.(2024·商丘高一检测)如图装置为探究H2O2在不同条件下的分解,甲、乙装置中的H2O2的浓度和量都相同,实验完成后让反应进行至不再有气泡产生,下列说法正确的是()A.装置甲中H2O2分解所需要的活化能比装置乙的少B.该实验的自变量是酶的种类C.该实验的因变量检测指标是H2O2的分解速率D.量筒Ⅰ中水的体积等于量筒Ⅱ中水的体积【解析】选D。酶和无机催化剂相比,酶能显著降低化学反应的活化能,故装置甲中H2O2分解所需要的活化能比装置乙的多,A错误;据题干信息和题图分析,该实验的自变量是催化剂的种类,因变量是气体的产生量,实验中收集到的水的体积代表产生的O2的量,所以检测指标是试管中水的体积,B、C错误;由于两个装置中H2O2的浓度和量都相同,因此两个装置产生的O2量相等,则量筒Ⅰ中水的体积等于量筒Ⅱ中水的体积,D正确。任务二酶的本质及作用机理【情境探究】(生活情境)蜂蜜“食疗”在我国已有几千年的历史。蜂蜜中富含维生素、氨基酸、蛋白质、果糖、葡萄糖等营养物质。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标。蜂蜜加工过程中,酶活性常常发生变化。探究:(1)淀粉酶的化学本质是蛋白质。使用双缩脲试剂不可以(填“可以”或“不可以”)准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量。(2)有人质疑“淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解,不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关”。因此,在测定淀粉酶活性时,设计的对照组实验为用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜,再用相同的方法测定淀粉的水解情况。【归纳提升】1.酶的本质和作用:化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要在细胞核来源一般来说,所有的活细胞生理功能催化作用2.酶的作用机理模型:(1)分析方法:从活化能概念入手,分子从初态(d)转变为活化态(a)所需的能量为活化能,即ad表示没有催化剂时的活化能。各区段分析如表:区段含义ad无催化剂条件下反应所需的活化能bd有无机催化剂条件下反应所需的活化能cd有酶催化条件下反应所需的活化能ac酶降低的活化能(2)催化剂作用:如图所示,在不同的反应条件下,反应的“初态”是相同的,但“活化态”是不同的,可知催化剂只是降低了反应的活化能,而不提供活化能。[特别提醒]酶作用机理的两个误区(1)误认为酶可以提供能量。酶只降低反应所需的活化能,不给底物反应提供能量。(2)误认为人体内的酶永远不变。酶是催化剂,反应前后酶的本质和数量不变,但人体内的酶会不断更新。【学以致用】1.(2024·西安高一检测)多酶片的成分见如图说明书。推测此药片的主要功能是()A.构建细胞 B.提供能量 C.杀灭细菌 D.帮助消化【解析】选D。酶是一类具有催化作用的有机物,分析题意可知,在多酶片中含有胃蛋白酶和胰酶,口服多酶片后,这些酶可以在消化道内催化化合物水解,从而有助于食物的消化,D正确。【误区警示】酶的合成及来源的易错分析(1)活细胞能产生酶,但不是所有的活细胞都能产生酶,如哺乳动物成熟的红细胞。(2)细胞中的酶只能在细胞中合成,不能从食物中获取。2.(2024·襄阳高一检测)如图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参与时的能量变化,相关叙述错误的是()A.E1表示该化学反应的活化能B.曲线Ⅱ表示有酶参与时的能量变化C.E2为反应前后能量的变化D.酶参与反应时,其降低的活化能为E4【解析】选C。曲线Ⅰ为无酶参与时的能量变化曲线,该反应所需的活化能为E1,A正确;曲线Ⅱ表示有酶催化条件下的能量变化,其降低的活化能为E4,B、D正确;反应前后能量的变化应为E3,C错误。【补偿训练】绝大多数酶彻底水解后的产物为()A.多肽 B.氨基酸 C.核苷酸 D.核糖核苷酸【解析】选B。本题考查酶的本质。绝大多数酶的化学本质为蛋白质,少数酶为RNA,故绝大多数酶彻底水解后的产物为氨基酸,B项正确。3.(2022·全国乙卷)某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件,某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。根据实验结果可以得出的结论是()实验组①②③④⑤底物+++++RNA组分++-+-蛋白质组分+-+-+低浓度Mg2++++--高浓度Mg2+---++产物+--+-A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性【解析】选C。本题通过实验设计和结果统计表,考查实验分析能力。第①组中,酶P在低浓度Mg2+条件下,有产物生成,说明酶P在低浓度Mg2+条件下具有催化活性,A错误;第③组和第⑤组对照,无关变量是底物和蛋白质组分,自变量是Mg2+浓度,无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下,两组均没有产物生成,说明蛋白质组分无催化活性,B、D错误;第②组和第④组对照,无关变量是底物和RNA组分,自变量是Mg2+浓度,第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成,第②组在低浓度Mg2+条件下没有产物生成,说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性,C正确。【拓展归纳】高中生物涉及的酶的习惯命名法(1)一般采用底物加反应类型而命名,如ATP合成酶等。(2)对水解酶类,只有底物名称,如淀粉酶、脂肪酶等。(3)有时在底物名称前冠以来源,如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等。【补偿训练】下列关于活化能的叙述,错误的是()A.活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量B.无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能C.酶可以降低化学反应的活化能D.同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用效果更显著【解析】选B。本题主要考查活化能。酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能,同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用效果更显著;水浴加热可以给化学反应提供能量,但不能降低化学反应的活化能。4.(2024·新余高一检测)氨基酸的化学性质十分稳定且无催化作用,但当某些氨基酸与磷酸作用合成磷酰化氨基酸时就具有了催化剂的功能,称为“微型酶”。“微型酶”与氨基酸结合时,催化形成二肽并释放磷酸;与核苷作用时,催化核苷酸的生成并释放出氨基酸。下列说法错误的是()A.“微型酶”在化学反应前后自身会改变B.“微型酶”与双缩脲试剂不会发生紫色反应C.“微型酶”与腺苷作用时生成的核苷酸可参与DNA的构建D.“微型酶”能降低化学反应的活化能【解析】选C。根据题意,“微型酶”与氨基酸结合时,催化形成二肽并释放磷酸,说明“微型酶”在化学反应前后自身会改变,A正确;“微型酶”是某些氨基酸与磷酸作用合成的磷酰化氨基酸,其本质是氨基酸的衍生物,不含肽键,故不会与双缩脲试剂反应呈紫色,B正确;腺苷是由核糖和腺嘌呤组成,“微型酶”与腺苷作用时生成的核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸,可参与RNA的构建,C错误;“微型酶”具有催化剂的功能,能降低化学反应的活化能,D正确。学科素养·创新导练【命题情境】茶与酚氧化酶植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶,使无色的茶多酚氧化生成褐色的物质茶黄素、茶红素等新成分,香气物质明显增加。在茶叶组织中的酚氧化酶分为游离态和束缚态,前者主要存在于细胞液中,属于可溶态酚氧化酶,而后者则主要存在于叶绿体、线粒体等细胞器中,与这些细胞器的膜系统或其他特异部位结合呈不溶态。某位研究员研究了茶树新梢中酚氧化酶活性及茶多酚含量对红茶品质的影响,发现酚氧化酶活性强,茶多酚含量降低,对红茶品质有利,相反则不利于红茶的生产。【命题设计】(1)考查生命观念中的结构与功能观。植物细胞中的酚类物质与酚氧化酶在细胞质中是分隔开的,是因为细胞内具有____________系统。

(2)考查科学探究能力。为了研究酚氧化酶的成分,把含有酚氧化酶的提取液作如表的处理:试管步骤酚氧化酶提取液的处理加入缓冲液加入酚类底物实验后的颜色A不作处理2mL2mL褐色B加入蛋白酶、10分钟2mL2mL无色试管A、B对照,说明酚氧化酶的化学本质是__________,判断的依据是______________。

(3)考查科学思维及解决问题能力。茶树叶细胞中存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。在加工红茶的过程中酚氧化酶活性强,茶多酚含量降低对其品质有利的原因是__________________。

【解析】(1)细胞中具有生物膜系统,将细胞中的酚类物质与酚氧化酶在细胞质中分隔开。(2)B试管用蛋白酶处理,不会变色,说明酚氧化酶被蛋白酶水解了,说明酚氧化酶的本质是蛋白质。(3)红茶发挥酚氧化酶的作用,使茶多酚大量减少,转化为茶黄素、茶红素等新成分,香气物质明显增加。答案:(1)生物膜(2)蛋白质B组加入蛋白酶后酚类物质没有被催化发生反应,说明酚氧化酶被蛋白酶水解,所以其本质是蛋白质(3)酚氧化酶活性强,茶多酚含量降低,产生的茶黄素、茶红素等新成分更多,香气物质明显增加课时巩固训练,请使用“课时过程性评价十五”第2课时酶的特性【学习目标】1.生命观念:运用结构与功能观,说出酶的专一性。2.科学思维:通过模型构建,说明酶的专一性和影响酶活性的因素。3.科学探究:通过设计实验方案,探究酶的专一性和温度、pH对酶活性的影响。【思维导图】必备知识·认知导学一、酶的特性1.高效性:(1)含义:与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。(2)意义:保证了细胞代谢的快速进行;保证了细胞内能量供应的稳定。2.专一性:(1)含义:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(2)意义:保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。3.酶的作用条件较温和:(1)酶所催化的化学反应的条件:比较温和。(2)影响酶活性的因素:温度、pH。(3)曲线图:①图甲表示酶活性受温度影响示意图,图乙表示酶活性受pH影响示意图。②空间结构稳定,适合保存酶制剂的温度是图中的A点,空间结构被破坏,酶永久失活的是图中的C、D、F点。③表示酶活性最高的是图中的B、E点,分别表示最适温度和最适pH。二、酶的分布1.实例:(1)与光合作用有关的酶分布在叶绿体内。(2)与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内。2.意义:使细胞中的各类化学反应能互不干扰,有序进行。生物中的化学化学反应速率(1)概念:化学反应进行的快慢程度(平均反应速率),用单位时间内反应物或生成物的物质的量来表示。(2)影响因素:主要有温度、压强、催化剂、反应物的浓度、接触面积等。生活一点通(1)溶菌酶能够溶解细菌细胞壁,具有抗菌消炎的作用。(2)果胶酶分解果肉中的细胞壁,提高果汁产量。(3)脂肪酶分解油脂,制造生物柴油。(4)青霉素酰化酶将青霉素改造成杀菌能力更强的氨苄青霉素。【明辨是非】(画“√”或“×”)(1)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶。(√)(2)pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉,原因是酸能促进淀粉水解。(√)(3)在测定胃蛋白酶活性时,将溶液的pH由10降到2的过程中,胃蛋白酶的活性将逐渐增强。(×)分析:胃蛋白酶的最适pH是1.5,在pH为10的环境中失去活性不能恢复,因此酶的活性不变。(4)探究酶的最适pH,需要在最适温度下进行。(√)关键能力·探究导思任务一酶的专一性【实验探究】1.实验原理:(1)淀粉酶能催化淀粉分解为还原糖,而不能使蔗糖水解。(2)斐林试剂+还原糖砖红色沉淀。2.实验设计:试管编号12加入底物2mL淀粉溶液2mL蔗糖溶液加入酶2mL淀粉酶溶液实验处理混合均匀,在60℃热水中保温5min加入试剂加入2mL斐林试剂,沸水浴1min观察指标试管内颜色变化3.实验结果与结论:(1)实验结果:1号试管出现砖红色沉淀,2号试管无砖红色沉淀。(2)结果分析:淀粉酶催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。(3)实验结论:酶具有专一性。[创新思维]上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂?为什么?提示:不能。因为碘液只能检测淀粉是否被水解,蔗糖分子是否被水解都不会使碘液变色。【归纳提升】1.酶的专一性原理:锁钥学说:底物分子与酶的活性中心结合时,才能启动化学反应。2.实验设计方案:组别底物酶结果思路一:相同酶不同底物对照组乙甲酶乙不被分解实验组甲甲酶甲被分解思路二:相同底物不同酶对照组甲乙酶甲不被分解实验组甲甲酶甲被分解【学以致用】1.(2024·温州高一检测)农用地膜的大量使用给土地带来严重的“白色污染”。近年来,人们对农用地膜危害的关注度明显提高。我国科学家发现一种可用于降解农用地膜的角质酶,该酶可以在两天内将农用地膜快速分解成大碎片、小颗粒直至完全消失。该角质酶能降解农用地膜但不能降解橡胶,体现了角质酶的()A.作用条件温和 B.催化作用C.高效性 D.专一性【解析】选D。角质酶能降解农用地膜但不能降解橡胶,体现了酶的专一性。【补偿训练】某生物兴趣小组通过实验发现,胃蛋白酶能将食物中的蛋白质分解成简单的营养成分,而对淀粉却不起作用。这种现象说明酶具有()A.高效性 B.专一性C.多样性 D.稳定性【解析】选B。本题主要考查酶的专一性。酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应,胃蛋白酶能将食物中的蛋白质分解成简单的营养成分,而对淀粉却不起作用,这种现象说明酶具有专一性。2.下列实验材料能达到探究酶具有专一性的目的的是()选项底物催化剂A过氧化氢过氧化氢酶B过氧化氢过氧化氢酶、氯化铁C淀粉淀粉酶D淀粉淀粉酶、蔗糖酶【解析】选D。以底物过氧化氢、催化剂过氧化氢酶作为实验材料,无法达到探究酶具有专一性的目的,因为实验需要有对照组,该实验材料缺乏对照,无法说明问题,A错误;过氧化氢酶属于有机催化剂,氯化铁属于无机催化剂,采用底物过氧化氢、催化剂过氧化氢酶和氯化铁可以探究酶具有高效性,无法探究酶具有专一性,B错误;以底物淀粉、催化剂淀粉酶作为实验材料,无法达到探究酶具有专一性的目的,因为缺乏对照组,无法说明问题,C错误;探究酶具有专一性的实验设计思路是同酶不同底物或同底物不同酶,采用底物淀粉、催化剂淀粉酶和蔗糖酶属于同底物不同酶,可以达到探究酶具有专一性的目的,D正确。3.(2024·郑州高一检测)炒凉粉、石凉粉是河南的著名特色小吃,其主要成分是淀粉。人体的消化液中有多种淀粉酶,如图为淀粉在淀粉酶的作用下水解的反应原理,可以使用碘液来检测实验结果,下列相关叙述错误的是()A.淀粉酶的化学本质是蛋白质,大多数酶都可以与双缩脲试剂发生紫色反应B.唾液淀粉酶能够降低淀粉水解反应的活化能,没有酶的催化,该反应不能进行C.该实验中分别使用淀粉酶和麦芽糖酶,再用斐林试剂检测,可证明酶具有专一性D.要验证酶具有高效性,需要设置用无机催化剂催化底物的对照实验【解析】选B。酶的化学本质是蛋白质和RNA,绝大多数酶是蛋白质,大多数酶都可以与双缩脲试剂发生紫色反应,A正确;唾液淀粉酶能够降低淀粉水解反应的活化能,没有淀粉酶的催化,淀粉也能够在酸性条件下水解,B错误;要验证酶的专一性,可以选择同种酶不同底物进行实验,或者同种底物不同酶(比如淀粉酶和麦芽糖酶,再用斐林试剂检测)进行实验,C正确;设置无机催化剂和酶为单一变量的实验,可以证明酶具有高效性,D正确。任务二影响酶活性的条件【实验探究】1.实验原理:(1)温度通过影响淀粉酶的活性,影响淀粉的分解速率。(2)pH通过影响H2O2酶的活性,影响H2O2的分解速率。2.设计思路:组别编号12…n实验材料等量的同种底物温度(pH)T1(a1)T2(a2)…Tn(an)衡量指标相同时间内,各组酶促反应中生成物量或底物剩余量实验结论生成物量最多的一组,或底物剩余量最少的一组所处温度(或pH)为最适温度(或pH)3.实验过程:(1)温度:步骤试管11'22'33'淀粉溶液2mL—2mL—2mL—淀粉酶溶液—1mL—1mL—1mL不同温度下处理5min0℃60℃100℃将同一温度下的两种物质混合后保温5min滴加碘液1滴1滴1滴结果(现象)变蓝不变蓝变蓝(2)pH:步骤试管编号123肝脏研磨液2滴缓冲液1mL——氢氧化钠溶液—1mL—盐酸溶液——1mL过氧化氢溶液2mL振荡试管结果大量气泡产生无明显气泡无明显气泡4.实验分析:(1)为什么不能使用过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响?提示:探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度,而过氧化氢在高温时会分解,影响对实验结果的分析。(2)在探究pH对酶活性影响的实验中,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。(3)在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中能否用斐林试剂来检测?说出判断理由。提示:不能。因为斐林试剂与还原糖只有在水浴加热的条件下才有砖红色沉淀生成,而该实验需严格控制不同温度。【归纳提升】1.探究影响酶活性实验的四个步骤:(1)分组编号:将实验器具分组编号并装入相应的等量试剂。(2)控制变量:控制影响酶活性的条件(如温度、pH等),即首先将底物、酶液分别处理到预设的条件。(3)进行反应:让酶液与底物混合,仍在预设的条件(如温度、pH等)下反应,无关变量保持相同。(4)结果检测:检测实验的因变量,观察并记录实验结果,推出结论。2.探究影响酶活性实验的“两宜”“四不宜”:3.底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响:【学以致用】1.玉米成熟过程中,能将蔗糖、麦芽糖等转化为淀粉。将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min,可较好地保持甜味。这是因为加热()A.改变了蔗糖、麦芽糖的分子结构B.破坏了淀粉酶的空间结构C.导致玉米粒中的淀粉结构改变D.使蔗糖、麦芽糖转化为淀粉的酶失活【解析】选D。本题主要考查温度对酶活性的影响。玉米成熟过程中,需要相关的酶将蔗糖、麦芽糖转化为淀粉,“85℃水中热烫处理2min”使相关的酶结构被破坏失活,从而保留了蔗糖与麦芽糖的甜味,A、B、C错误,D正确。【借题发挥】酶活性和酶降低的化学反应活化能之间是什么关系?提示:酶活性越高,酶降低的化学反应活化能越多,反应速率就越快;反之,酶降低的化学反应活化能越少,反应速率就越慢。2.(2024·江西适应性测试)细胞代谢离不开酶的催化。下列关于酶的叙述,错误的是()A.低温和高温抑制酶活性的原因不同,高温可能导致酶变性B.一般情况下,酶在反应前后的化学性质和含量不变C.酶在催化反应的过程中不改变化学反应的活化能D.pH会影响酶的空间结构,进而影响酶的活性【解析】选C。低温和高温抑制酶活性的原因不同,低温抑制酶的活性,而高温使酶的空间结构改变,可能导致酶变性,A正确;酶是生物催化剂,不参与化学反应,只是起催化作用,在反应前后的化学性质和含量不变,B正确;酶作用的原理是降低化学反应的活化能,C错误;pH过高或过低都会改变酶的空间结构,使酶永久失活,D正确。【方法规律】“四看法”分析酶促反应曲线3.(2024·重庆高一检测)姜汁中的生姜蛋白酶可催化牛奶蛋白质发生凝乳反应形成凝胶,广东特色小吃——姜撞奶,即利用该原理制成。某兴趣小组探究牛奶温度对姜撞奶的黏度及感官评价的影响,结果如表。有关叙述错误的是()温度/℃黏度/cp感官评价50276凝乳不完全、不成形、松散60378少量上清液、质地软70522凝乳完全、质地适宜、口感细腻80483凝乳不完全、质地软A.姜汁及牛奶用量等无关变量会影响实验结果B.上表温度中,制作姜撞奶的适宜牛奶温度为70℃C.将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能够提高实验的准确度D.牛奶的温度过高时与姜汁混合后不易凝固,过低影响较小【解析】选D。姜汁及牛奶用量是该实验的无关变量,无关变量会影响实验结果,所以无关变量应做到等量且适宜,A正确;通过表格中各组温度引起姜撞奶的黏度及感官评价可知,制作姜撞奶的适宜牛奶温度为70℃,B正确;将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,可以精确控制自变量(温度),因此能提高实验的准确度,C正确;牛奶温度过高或过低都能影响酶的活性,使反应减慢,不易凝固,D错误。4.(2024·西安高一检测)酶是生命体必需的。我国劳动人民早在几千年前就无意识地利用了酶的催化作用。pH不仅影响酶的稳定性,还影响其活性。如图是四种酶的活性随pH变化的曲线,相关推理错误的是()A.当胃蛋白酶随食糜进入小肠后活性下降B.木瓜蛋白酶的活性受pH的影响不明显C.相较于胃蛋白酶,胰淀粉酶具有更广泛的pH适宜范围D.肝精氨酸酶在pH1.8~4.6的环境中结构稳定,活性下降【解析】选D。由题图可知胃蛋白酶属于酸性酶,而小肠属于碱性环境,故当胃蛋白酶随食糜进入小肠后活性下降,A正确;木瓜蛋白酶在酸、中、碱性环境均有一定的活性,其具有更广泛的pH适宜范围,故木瓜蛋白酶的活性受pH的影响不明显,B正确;胃蛋白酶适宜pH为0~3,胰淀粉酶适宜pH为0~11,故相较于胃蛋白酶,胰淀粉酶具有更广泛的pH适宜范围,C正确;肝精氨酸酶在pH1.8~4.6的环境中结构被破坏,活性下降,D错误。学科素养·创新导练【命题情境】猕猴桃的溃疡病猕猴桃的溃疡病是由假单胞杆菌(利用植株中蔗糖水解成的单糖作为主要营养物质进行繁殖)引起的一种细菌性病害,表现为枝条叶片溃烂,严重时引起植株大面积死亡。科研人员选取金丰(不抗病)和金魁(抗病)两个品种,测定植株不同部位细胞中的蔗糖酶活性,研究其与溃疡病的关系,结果如图所示。【命题设计】(1)考查科学思维中的演绎与推理能力。蔗糖酶只能分解蔗糖而不能分解淀粉,体现了酶的____________性。

(2)考查科学探究能力。结合题图可知,金丰中________________(填植株的部位)的酶活性高于金魁;感病前后金丰酶活性的变化__________金魁。

(3)考查社会责任中关爱生命意识。综合分析金丰不抗病的原因是____________________________。

【解析】(1)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,蔗糖酶只能分解蔗糖而不能分解淀粉,体现了酶的专一性。(2)分析题图可知,金丰中枝条中和叶片中酶活性均高于金魁;感病前后金丰酶活性的变化大于金魁。(3)据图分析,金丰不抗病的原因是金丰本身蔗糖酶活性较高,感病后蔗糖酶活性又明显升高,蔗糖酶将植株中的蔗糖水解为单糖为假单胞杆菌提供营养,加速其繁殖。答案:(1)专一(2)枝条和叶片大于(或高于)(3)金丰本身蔗糖酶活性较高,感病后蔗糖酶活性又明显升高,蔗糖酶将植株中