2021-2022新教材浙科版生物學(xué)必修1學(xué)案：3.2第2課時(shí)各種因素對酶活性的影響Word版含答案

第2課時(shí)各種因素對酶活性的影響考試內(nèi)容核心素養(yǎng)1.分析酶的催化作用受許多因素的影響2．掌握探究pH對過氧化氫酶的影響的實(shí)驗(yàn)方法1.生命觀念——形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀，認(rèn)同適宜的條件是酶發(fā)揮功能的前提2．科學(xué)思維——基于模型與建模，分析溫度、pH對酶活性的影響3．社會責(zé)任——運(yùn)用所學(xué)知識，解答生產(chǎn)生活中所遇到的問題4．科學(xué)探究——合理設(shè)計(jì)探究溫度、pH對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)步驟，規(guī)范實(shí)施實(shí)驗(yàn)，探究影響酶活性的規(guī)律知識點(diǎn)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))酶的催化功能受多種條件的影響1．酶的催化功能受許多因素影響(1)影響酶作用的因素主要有：pH、溫度和某些化合物等。(2)在最適的pH和溫度條件下，酶的活性最高。①酶通常在一定pH范圍內(nèi)起作用，而且在某一pH下作用最強(qiáng)。最適的pH范圍取決于不同酶的特性。②酶促反應(yīng)都有一個(gè)最適溫度，在此溫度以上或以下，酶活性均會下降。(3)溫度對酶促反應(yīng)的影響有兩個(gè)方面：其一，溫度升高，反應(yīng)物分子具有的能量增加，反應(yīng)速度加快；其二，酶分子會隨溫度的升高而發(fā)生熱變性，溫度升得越高，酶變性的速率越快，升到一定溫度，酶將完全失去活性，這兩個(gè)作用疊加在一起，使得酶所催化的反應(yīng)表現(xiàn)出最適溫度。(4)影響酶活性的其他因素：底物濃度、有機(jī)溶劑、重金屬離子、酶的濃度、酶的激活劑和抑制劑等。2．探究pH對過氧化氫酶的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理①2H2O2eq\o(→,\s\up7(過氧化氫酶))2H2O＋O2。②pH影響過氧化氫酶的活性，從而影響氧氣的生成量。(2)實(shí)驗(yàn)步驟步驟實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容培養(yǎng)瓶1培養(yǎng)瓶2培養(yǎng)瓶3培養(yǎng)瓶41等量過氧化氫酶3片浸有肝臟勻漿的濾紙片3片浸有肝臟勻漿的濾紙片3片浸有肝臟勻漿的濾紙片3片浸有肝臟勻漿的濾紙片2注入2mL不同pH的溶液pH5.0的緩沖液pH6.0的緩沖液pH7.0的緩沖液pH8.0的緩沖液3注入3%的H2O2溶液2mL2_mL2_mL2_mL4記錄量筒中氣體的體積V1V2V3V45比較分析以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以釋放的O2量為縱坐標(biāo)，將不同pH條件下H2O2隨時(shí)間推移分解產(chǎn)生的氣體體積標(biāo)記在坐標(biāo)圖中并繪制成曲線(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：pH影響酶的活性，酶活性有一定的最適pH范圍。1．判斷題(1)不同酶的最適pH的范圍都是相同的(×)(2)保存酶一般在酶的最適溫度下保存(×)(3)溫度越高，酶的活性越強(qiáng)(×)(4)酶是蛋白質(zhì)，低溫或高溫都能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)(×)(5)探究溫度影響酶活性的實(shí)驗(yàn)，酶與底物應(yīng)分別保溫后再混合(√)(6)反應(yīng)體系的pH逐漸減小，酶活性逐漸下降(×)2．如圖分別表示溫度、pH與酶活性(酶促反應(yīng)速率)的關(guān)系，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．曲線P上的b點(diǎn)對應(yīng)的溫度表示該酶的最適溫度B．人體內(nèi)胃蛋白酶的活性與曲線Q相似C．曲線Q、R說明不同的酶有不同的最適pHD．酶活性隨溫度的升高而增強(qiáng)解析：選D在一定的溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高，酶的活性增強(qiáng)；超過酶的最適溫度后，隨溫度升高，酶的活性減弱。3．下列各圖中，能正確表示溫度對酶活性影響的是()解析：選C在一定溫度范圍內(nèi)，酶的活性隨溫度的升高而升高，達(dá)到最適溫度時(shí)酶的活性最大，超過最適溫度，酶的活性隨溫度的升高而降低。4.某同學(xué)在進(jìn)行某一酶促反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次實(shí)驗(yàn)測得的產(chǎn)物生成量隨時(shí)間變化的曲線如圖中a所示，第二次實(shí)驗(yàn)對第一次實(shí)驗(yàn)中的條件進(jìn)行了一處調(diào)整，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如曲線b所示。該同學(xué)改變的條件可能是()A．改變了酶的種類 B．改變了底物濃度C．改變了酶的用量 D．改變了反應(yīng)溫度解析：選B酶具有專一性，每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。改變酶的種類不會影響產(chǎn)物生成量，A錯(cuò)誤；改變了底物的量，將會影響反應(yīng)的速率和產(chǎn)物生成總量，反應(yīng)終止后產(chǎn)物生成量必然改變，B正確；改變了酶的用量，使得酶促反應(yīng)的速率加快，生成相同量的產(chǎn)物所用的時(shí)間比之前要短，C錯(cuò)誤；改變反應(yīng)溫度會影響酶的活性，酶促反應(yīng)的速率有所改變，但不會改變產(chǎn)物生成量，D錯(cuò)誤。1．當(dāng)人發(fā)燒時(shí)會感到全身不適、無力、食欲不振，如果持續(xù)高燒就會休克甚至有生命危險(xiǎn)。人發(fā)燒時(shí)為何食欲不振？提示：高溫使體內(nèi)的酶，包括消化酶活性降低，消化能力減弱，所以食欲不振。2．某同學(xué)胃部消化不良，該同學(xué)決定大口吞咽唾沫，想利用唾液中的唾液淀粉酶幫助自己消化食物，請分析該同學(xué)能否實(shí)現(xiàn)目的？原因是什么？提示：不能。唾液淀粉酶的最適pH約為7左右，而胃部的pH約為2左右，唾液淀粉酶進(jìn)入胃部后因pH過低失活，不能發(fā)揮催化作用。3．探究pH對酶活性的影響試管編號步驟12320%肝臟研磨液1mL1mL1mL蒸餾水1mL5%氫氧化鈉溶液1mL5%鹽酸溶液1mL3%過氧化氫溶液2mL2mL2mL振蕩試管結(jié)果有大量氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡無明顯氣泡(1)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了酶的活性和pH有什么關(guān)系？提示：酶的作用需要適宜的pH，pH偏高或偏低都會使酶活性降低。(2)該實(shí)驗(yàn)中，能否在加入肝臟研磨液后，直接加入3%過氧化氫溶液，然后再調(diào)節(jié)pH?提示：不能。因?yàn)槊傅淖饔镁哂懈咝裕谡{(diào)節(jié)pH之前，試管中已經(jīng)發(fā)生了劇烈反應(yīng)，會影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁x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件下也會發(fā)生水解反應(yīng)。1．影響酶活性的多種因素分析的易錯(cuò)點(diǎn)(1)溫度影響酶的活性，低溫抑制酶的活性，高溫破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，兩者的影響效果不同。(2)儲存酶應(yīng)選擇低溫保存，最適溫度下酶可恢復(fù)活性。(3)過酸、過堿對酶活性的影響相同，均是破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活。(4)設(shè)計(jì)影響酶活性的實(shí)驗(yàn)，不能引入除自變量以外的其他變量，如探究溫度類，不能利用本尼迪特試劑作為指示劑，主要是因?yàn)樵撝甘緞┦褂脮r(shí)需水浴加熱，會引入其他溫度影響實(shí)驗(yàn)。2．與酶相關(guān)的曲線分析及技巧總結(jié)(1)與酶相關(guān)曲線分析項(xiàng)目曲線曲線解讀高效性①酶的催化效率遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑；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)；③酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)專一性加入酶B的反應(yīng)速率和無酶條件下的反應(yīng)速率相同，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用，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，說明酶具有專一性反應(yīng)物濃度及酶濃度對酶促反應(yīng)的影響①甲：底物充足，其他條件適宜，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比；②乙：其他條件適宜，酶濃度一定，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，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)速率不再增加溫度和pH對酶促反應(yīng)的影響①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)，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱；②過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性(2)技巧總結(jié)：“四步法”分析酶促反應(yīng)曲線①識標(biāo)：“識標(biāo)明變量”。明確酶促反應(yīng)曲線坐標(biāo)圖中橫坐標(biāo)(自變量)和縱坐標(biāo)(因變量)的含義。②析線：“析線理關(guān)系”。分析酶促反應(yīng)曲線走勢，明確因變量怎樣隨自變量的變化而變化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后穩(wěn)”“水平”等。③明點(diǎn)(特殊點(diǎn))：“抓點(diǎn)求突破”。明確酶促反應(yīng)曲線中起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、拐點(diǎn)、交叉點(diǎn)、特殊條件下的交點(diǎn)等表示的生物學(xué)含義。④判斷：“先分后合巧辨析”。對于多條酶促反應(yīng)曲線圖，根據(jù)曲線上不同標(biāo)示物識別曲線所代表的意義(有的曲線直接標(biāo)出)，首先對每一條曲線單獨(dú)分析，進(jìn)行比較，判斷曲線間有無聯(lián)系或找出相互關(guān)系，然后綜合分析。1．溫度是影響酶促反應(yīng)速率的重要因素。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．不同pH條件、不同反應(yīng)物濃度時(shí)，某種酶分子的最適溫度不會改變B．超過一定溫度，酶本身會隨溫度升高而發(fā)生熱變性，溫度越高，酶變性速率越快C．溫度升高，酶促反應(yīng)加快的原因有酶分子的活性升高、溫度直接提高反應(yīng)速率D．最適溫度下酶的活性最高，因此該溫度最有利于酶的長期保存解析：選D一種酶的最適溫度和最適pH是不變的，所以不同pH條件、不同反應(yīng)物濃度時(shí)，某種酶分子的最適溫度不會改變，A正確；一定范圍內(nèi)酶的活性隨溫度的升高而升高，超過一定溫度，酶本身會隨溫度升高而發(fā)生熱變性，溫度越高酶變性速率越快，直到失去活性，B正確；溫度不僅能直接提高反應(yīng)速率，也能使酶分子的活性升高，所以一定范圍內(nèi)溫度升高，酶促反應(yīng)加快，C正確；最適溫度下酶的活性最高，但在低溫條件下，酶的分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，有利于酶的長期保存，D錯(cuò)誤。2．下圖為某同學(xué)在其他條件最適宜的情況下，研究pH對兩種不同酶的活性的影響，下列敘述正確的是()A．酶活性可用單位時(shí)間內(nèi)底物的剩余量或者產(chǎn)物的生成量表示B．曲線①②可分別表示胰蛋白酶和胃蛋白酶C．導(dǎo)致A1、A6酶活性變化的原因不同D．適當(dāng)升高溫度，B1和B2一定變小，但對應(yīng)的pH一定不變解析：選D酶活性可用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量或者產(chǎn)物的生成量表示，A錯(cuò)誤；胃蛋白酶的最適pH約為1.9，胰蛋白酶的最適pH約為8，故曲線①②可分別表示胃蛋白酶和胰蛋白酶，B錯(cuò)誤；導(dǎo)致A1、A6酶活性變化的原因相同，都是破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)使酶失活，C錯(cuò)誤；除了pH，其他條件都適宜，因此適當(dāng)升高溫度，酶活性降低，B1和B2一定變小，但對應(yīng)的pH一定不變，D正確。3．為了探究溫度、pH對酶活性的影響，下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最合理的是()選項(xiàng)探究課題選用材料與試劑A溫度對酶活性的影響過氧化氫溶液、新鮮的肝臟研磨液BpH對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林試劑CpH對酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液D溫度對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液解析：選D加熱能夠使過氧化氫溶液分解，可溶性淀粉在酸性并加熱條件下會發(fā)生水解，不能保證單一變量，應(yīng)排除溫度和pH對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；酶具有專一性，蔗糖酶不能分解淀粉，不能用來探究pH對酶活性的影響。1．溫度對甲、乙兩種酶活性的影響如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．甲酶保持活性的溫度范圍小于乙酶B．在乙酶最適溫度時(shí)，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．隨著溫度升高，兩種酶的熱變性速率表現(xiàn)出先減少后增加趨勢解析：選D由題圖可知，甲酶保持活性的溫度范圍小于乙酶，A正確；由題圖可知，乙酶在60℃2．甲、乙、丙三圖依次表示酶濃度一定時(shí)，反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。據(jù)圖判斷下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．甲圖表明當(dāng)反應(yīng)物濃度超過某一濃度時(shí)，反應(yīng)速率受酶濃度的制約將不再上升B．乙圖中a點(diǎn)以后，隨溫度升高酶的活性下降C．丙圖可以表示胃蛋白酶催化反應(yīng)的速率曲線D．三圖說明反應(yīng)物濃度、溫度、pH對反應(yīng)速率均有影響解析：選C胃蛋白酶的最適pH為1.5～2.2，顯然丙圖曲線不能表示胃蛋白酶催化反應(yīng)的速率變化。3．酶抑制劑分為競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑，兩者作用特點(diǎn)如圖甲所示，圖乙表示相應(yīng)的反應(yīng)速度。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．曲線a表示沒有酶抑制劑存在時(shí)的作用效果B．曲線a、b反應(yīng)速率不再增加是受酶濃度的限制C．曲線c表示在競爭性抑制劑作用下酶的活性降低D．競爭性抑制劑與該酶催化的底物結(jié)構(gòu)相似解析：選C從乙圖可知，曲線a表示沒有酶抑制劑存在時(shí)的作用效果，A正確；曲線a、b反應(yīng)速率不再隨底物濃度的增加而增加，是受酶濃度的限制，B正確；曲線c表示在非競爭性抑制劑作用下酶的活性降低，C錯(cuò)誤；由于酶具有專一性，競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點(diǎn)，故與該酶催化的底物結(jié)構(gòu)相似，D正確。4.右圖表示某種酶在不同處理?xiàng)l件(a、b、c)下催化某反應(yīng)物的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，解讀此圖可獲得的信息是()A．a(chǎn)、b、c表示溫度，則一定是a＞b＞cB．a(chǎn)、b、c表示酶的濃度，則a＞b＞cC．a(chǎn)、b、c表示pH，則一定是a＞b＞cD．b表示最適pH或最適溫度解析：選B若a、b、c表示溫度，則在達(dá)到最適溫度之前，是a＞b＞c，但在達(dá)到最適溫度之后，是a＜b＜c，A錯(cuò)誤；反應(yīng)物的量一定時(shí)，酶濃度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，若a、b、c表示酶的濃度，則a＞b＞c，B正確；若a、b、c表示pH，在達(dá)到最適pH之前，是a＞b＞c，在達(dá)到最適pH之后，則是a＜b＜c，C錯(cuò)誤；由以上分析知，題圖曲線a、b、c中，曲線a的反應(yīng)速度最快，該條件下酶的催化能力最強(qiáng)、活性最高，說明該酶在曲線a所處的pH或溫度下活性最強(qiáng)，但由本題題干條件無法判斷該酶的最適pH或最適溫度，D錯(cuò)誤。5．某同學(xué)將馬鈴薯磨碎、過濾得到提取液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1：在30℃(1)該實(shí)驗(yàn)的課題是：________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)中的自變量是____________。(3)各實(shí)驗(yàn)組均在30℃條件下進(jìn)行的原因是________________________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)2：將加入4支試管中的馬鈴薯提取液的量減半，重復(fù)實(shí)驗(yàn)1。分別測定實(shí)驗(yàn)1、2中過氧化氫在相同時(shí)間內(nèi)含量變化，繪制成如圖1所示曲線，請回答：(4)曲線A是實(shí)驗(yàn)________(填“1”或“2”)的結(jié)果。(5)曲線A、B中，過氧化氫的含量最低點(diǎn)，位于橫坐標(biāo)同一位置的原因是________________________________________________________________________。(6)圖2表示馬鈴薯的過氧化氫酶在體外的最適條件下，底物濃度對酶催化反應(yīng)速率的影響。如果將溫度提高5℃解析：(1)該實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同pH，因變量為酶活