【生物】2021届一轮复习人教版酶的本质、特性及相关实验探究教案（湖北专用）

【生物】2021届一轮复习人教版酶的本质、特性及相关实验探究教案（湖北专用）

第7讲　酶的本质、特性及相关实验探究 课程内容 核心素养——提考能 ‎1.说明酶在代谢中的作用。‎ ‎2.探究酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素。‎ 生命观念 通过分析酶的作用、本质及特性，形成结构与功能观。‎ 科学思维 通过构建酶作用、特性的模型，学会利用模型解释和解决实际问题的能力。‎ 科学探究 通过与酶有关的实验设计与分析，培养对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力，及对实验方案的评价能力。‎ 社会责任 通过分析酶在生产、生活中的应用实例，关注科学、技术和社会发展。 ‎ 考点一　酶的本质和作用 ‎1.酶的本质及作用 ‎■助学巧记 巧记酶概念的“二、一、一、一”‎ ‎2.比较过氧化氢在不同条件下的分解 ‎(1)实验流程 ‎(2)变量分析 ‎3.酶的作用机理分析 ‎4.酶本质的探索历程(连一连)‎ 下图曲线表示在无催化剂和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程的模型，解读相关问题：‎ ‎(1)没有催化剂参与的反应曲线和有酶催化的反应曲线分别是什么？‎ 提示　②　①‎ ‎(2)AC段的含义是什么？‎ 提示　在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。‎ ‎(3)BC段的含义是什么？‎ 提示　酶降低的活化能。‎ ‎(4)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将怎样移动？‎ 提示　向上移动。‎ 教材高考 ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1)在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶(2017·高考全国卷Ⅱ，TA)(　　)‎ ‎(2)由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性(2017·高考全国卷Ⅱ，TB)(　　)‎ ‎(3)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中(2013·全国Ⅱ，T6A)(　　)‎ ‎(4)酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度(2013·全国Ⅱ，T6C)(　　)‎ ‎(5)酶的化学本质是蛋白质或RNA(2015·海南卷，T4A)(　　)‎ 提示　(1)×　在细胞核外，叶绿体和线粒体中也含有参与DNA合成的酶。‎ ‎(2)×　由活细胞产生的酶，在生物体外适宜的条件下也有催化活性，如唾液淀粉酶在适宜条件下可催化试管中的淀粉水解。‎ ‎(3)√　(4)√　(5)√‎ ‎2.深挖教材 ‎(1)教材必修1 P78“实验”：对2号试管和4号试管操作的目的有什么不同？‎ 提示　前者通过水浴加热提供活化能，后者通过加酶降低活化能。‎ ‎(2)教材必修1 P81～82“资料分析”：巴斯德与李比希之争对后人进一步研究酶的本质起到了怎样的作用？‎ 提示　促使后人把酶研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。‎ ‎　围绕酶本质与作用考查生命观念 ‎1.(2019·北京市平谷一模)下列关于酶的叙述，正确的是(　　)‎ A.酶的合成都受基因控制 B.酶都在细胞中发挥作用 C.细胞质中没有DNA解旋酶 D.酶能调节细胞的生命活动 解析　酶的化学本质是蛋白质或RNA，都是由DNA(基因)控制合成的，A正确；酶可以在细胞内发挥作用，也可以在细胞外发挥作用，B错误；细胞质的线粒体或叶绿体中也有少量的DNA，且复制的时候也需要DNA解旋酶的催化，因此细胞质中也含有DNA解旋酶，C错误；酶是具有生物催化作用的有机物，而激素能调节细胞的生命活动，D错误。‎ 答案　A ‎2.(2019·北京市通州区模拟)科学家从动物的胰脏中分离到一类低分子量的蛋白质(Ub)，能对细胞中的异常蛋白(靶蛋白)贴上“标签”，被贴标签的靶蛋白随即被蛋白酶水解，其过程如下图所示，相关说法错误的是(　　)‎ ‎(注：AMP为一磷酸腺苷)‎ A.Ub为靶蛋白贴标签的过程需要消耗能量 B.靶蛋白水解过程与人消化道内蛋白质水解过程不同 C.Ub在维持细胞内部环境的稳定的过程中有重要作用 D.Ub在靶蛋白水解过程中起到催化的作用 解析　据图可知，Ub与靶蛋白的结合过程需要消耗ATP，A正确；靶蛋白水解过程需要消耗ATP，人消化道内蛋白质水解过程不需要消耗ATP，B正确；细胞中的异常蛋白被水解有利于维持细胞内部环境的相对稳定，C正确；Ub在靶蛋白水解过程中起到“标签”的作用，而不是催化作用，D错误。‎ 答案　D ‎　结合创新拓展实验，考查科学探究能力 ‎3.(2019·北京通州模拟)超氧化物歧化酶(SOD)能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，具有抗衰老的特殊效果，其含有的金属离子对增强酶的热稳定性有重要影响。资料报道，当反应温度为88 ℃，时间为15～30 min时对SOD的活性影响不大。下面是通过光催化反应装置分别在四种条件下检测紫外光对DNA损伤的相关曲线(TiO2表示二氧化钛，是一种光催化剂；UV表示紫外光)。Ⅰ组：黑暗处理曲线a(TiO2/DNA体系)、Ⅱ组：紫外光处理曲线b(UV/DNA体系)、Ⅲ组：光催化曲线c(UV/TiO2/DNA体系)、Ⅳ组：光催化引入SOD曲线d(UV/TiO2/SOD/DNA体系)。据图回答下列问题：‎ ‎(1)根据SOD的化学性质，我们可以利用　　　　　　　　的方法来除去一部分其他杂质蛋白。实验中设计黑暗处理作为对照组的目的是　　　　　　　　　。曲线b说明__________________________________________________________。‎ ‎(2)分析曲线c、d可以得出的实验结论是___________________________________。‎ ‎(3)DNA损伤过程中会伴有H2O2产生，若要验证(2)中的实验结果，可通过检测H2O2的有无及产生量来判断，写出你的实验思路并预测实验结果(注：H2O2的检测方法不做要求)。‎ 实验思路：___________________________________________________________。‎ 预测实验结果：______________________________________________________。‎ 解析　(1)当反应温度为88 ℃，时间为15～30 min时对SOD的影响不大，而部分其他杂质蛋白在该条件下已经失活，故可利用这个特性来除去其他杂质蛋白。黑暗处理组为TiO2/DNA体系，设计黑暗处理对照组的目的是证明TiO2不会损伤DNA。紫外光处理曲线b(UV/DNA体系)说明没有TiO2(催化剂)的条件下，紫外光对DNA的损伤很小。(2)光催化曲线c(UV/TiO2/DNA体系)说明紫外光对DNA的损伤非常严重，300 min时，DNA几乎全部损伤，而光催化引入SOD曲线d(UV/TiO2/SOD/DNA体系)‎ ‎，由于有SOD存在，DNA损伤很缓慢，说明SOD能够明显延缓或抑制DNA的损伤。(3)要通过H2O2的有无及产生量来验证(2)中的实验结论，很显然要设置实验检测H2O2的产生量，H2O2的产生量越多，DNA损伤越严重，故本实验思路是按照题干条件，设置同样的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组实验，测定不同体系DNA损伤过程中H2O2的产生量；预测的实验结果是Ⅰ组、Ⅱ组没有H2O2产生，Ⅲ组和Ⅳ组均有H2O2产生，且Ⅲ组H2O2产生量较Ⅳ组多，时间较早。‎ 答案　(1)高温变性(或88 ℃环境下处理15～30 min)　证明TiO2不会损伤DNA　无TiO2(催化剂)的条件下，紫外光对DNA损伤很小 ‎(2)SOD能够明显延缓或抑制DNA的损伤 ‎(3)实验思路：按照题干条件，设置同样的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组实验，测定不同体系DNA损伤过程中H2O2的产生量 预测实验结果：Ⅰ组、Ⅱ组没有H2O2产生，Ⅲ组和Ⅳ组均有H2O2产生，且Ⅲ组H2O2产生量较Ⅳ组多，时间较早 考点二　酶的作用特性及影响因素 酶的特性 ‎(1)高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。‎ ‎①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。‎ ‎②a、b→酶的催化具有高效性；a、c→酶具有催化作用。‎ ‎(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。‎ 物理模型——“锁和钥匙学说”‎ 图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。‎ ‎(3)酶的作用条件“较温和”‎ ‎①含义：酶所催化的化学反应一般是在温和的条件下进行的。‎ ‎②在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。‎ ‎③过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。‎ ‎(4)酶专一性的曲线 ‎①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。‎ ‎②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A对此反应有催化作用。‎ ‎(5)影响酶活性因素的相关曲线 甲曲线分析：‎ ‎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，酶分子的结构未被破坏，温度升高可恢复活性。‎ 乙曲线分析：‎ 纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。‎ ‎(6)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线 ‎①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。‎ ‎②乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。‎ 如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系模型，解读相关问题：‎ ‎(1)A、B两种酶的化学本质是否相同？‎ 提示　不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。‎ ‎(2)B酶活性改变的原因是什么？‎ 提示　B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。‎ ‎(3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？‎ 提示　应选用RNA水解酶处理。‎ 教材高考 ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁(2015·海南，T4D)(　　)‎ ‎(2)唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃(2017·全国Ⅱ，T3D)(　　)‎ ‎(3)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构(2013·全国Ⅱ，T6B)(　　)‎ ‎(4)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化(2013·海南，T4B)(　　)‎ 提示　(1)×　根据酶的专一性，纤维素酶能够降解植物细胞壁，但不能降解细菌细胞壁，因为细菌细胞壁的成分是肽聚糖。‎ ‎(2)×　唾液淀粉酶催化反应最适温度是37 ℃，保存温度是低温(0～4 ℃)。‎ ‎(3)×　低温只是抑制酶的活性，酶分子的结构未被破坏。‎ ‎(4)×　淀粉酶的化学本质是蛋白质，加入蛋白酶能将其水解丧失活性。‎ ‎2.深挖教材 ‎(1)教材必修1 P85文字信息：唾液淀粉酶随食物进入胃内会失活吗？为什么？‎ 提示　唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，是因为唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH约为1.5。‎ ‎(2)教材必修1 P87“科学·技术·社会”：若提高加酶洗衣粉的洗涤效果特别注意什么？含酶牙膏中应含哪类酶？‎ 提示　前者特别注意水温，后者应含有溶菌酶。‎ ‎　结合酶的特性考查生命观念 ‎1.(2018·11月浙江选考)酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是(　　)‎ A.酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关 B.绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示 C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解 D.将胃蛋白酶加入到pH＝10的溶液中，其空间结构会改变 解析　酶之所以能在室温下催化底物分子发生反应，是因为酶分子具有一定的形状，恰好能和底物分子结合，A错误；绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，其作用的强弱可用酶活性表示，B正确；酶具有专一性，因此麦芽糖酶能催化麦芽糖水解，却不能催化蔗糖水解，C正确；过酸过碱会导致酶分子因空间结构的改变而失活，D正确。‎ 答案　A ‎2.(2019·北京东城模拟)甲图是某类酶发挥催化作用的模型。酶的抑制剂可以与酶结合并降低其活性，乙、丙两图分别表示两种不同类型抑制剂的作用原理。相关叙述错误的是(　　)‎ A.底物与酶活性部位互补时，酶才能发挥作用，因此酶有专一性 B.抑制剂①与底物空间结构相似，竞争酶的活性部位 C.抑制剂②会通过改变酶的结构进而影响酶促反应速率 D.两种抑制剂对酶促反应的影响均可通过提高底物浓度来缓解 解析　据图可知，底物与酶活性部位互补，体现了酶的专一性，A正确；抑制剂①与底物空间结构相似，二者共同竞争酶的活性部位，导致酶活性降低，B正确；抑制剂②与酶的非活性部位结合，导致酶结构改变，进而影响酶促反应速率，C正确；当底物浓度较高时，可以减弱抑制剂①的作用，但不能减弱抑制剂②的作用，D错误。‎ 答案　D ‎　结合酶的活性影响因素曲线考查科学思维能力 ‎3.(2017·天津卷，3)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是(　　)‎ A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能 B.该体系中酶促反应速率先快后慢 C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的 D.适当降低反应温度，T2值增大 解析　T1时加入酶C后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。由于酶能降低化学反应的活化能，因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能，A正确；由图可知，该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少)，B正确；T2‎ 后B增加缓慢是反应物A减少导致的，C错误；图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2值增大，D正确。‎ 答案　C ‎4.(2019·山东菏泽模拟)某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时，根据实验结果绘制如下曲线图。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶 B.在30 ℃条件下竞争能力最强的一定是微生物丙 C.对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶 D.若将温度改为pH，则所得实验结果曲线与图示结果相同 解析　据图分析，不同的温度条件下，降低化学反应活化能效率最高的酶的种类不同，A错误；在30 ℃条件下竞争能力最强的微生物应该是乙，B错误；对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶，C正确；低温的作用机理和强酸、强碱以及高温不同，因此若将温度改为pH，则所得实验结果曲线与图示结果不完全相同，D错误。‎ 答案　C ‎“四看法”分析酶促反应曲线 ‎　‎ ‎　　‎ 考点三　重点题型“三法”探究酶本质、特性及影响因素 重点题型一　“试剂检测法”鉴定酶的本质 ‎[规律方法]‎ ‎(1)设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质或RNA的鉴定方法。因此，利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应而RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案即可。‎ ‎(2)设计方案 ‎[技能提升]‎ ‎1.(2019·北京11中学模拟)下列实验能证明蛋白酶具有水解蛋白质作用的最佳方案是(　　)‎ A.在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色 B.在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加斐林试剂加热后观察是否变成砖红色 C.在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色 D.在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，一段时间后直接观察蛋白块的大小 解析　两个试管中均加入了蛋白酶，蛋白酶本质是蛋白质，所以无法通过滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色来判断蛋白质是否被分解，只能通过蛋白块是否变小或消失来判断蛋白酶的作用，A、C错误，D正确；斐林试剂是鉴定还原糖的试剂，B错误。‎ 答案　D ‎2.(2019·山东潍坊模拟)已知淀粉酶可以把淀粉水解为麦芽糖等物质，蛋白酶可以把蛋白质水解为多肽。某同学设计如下实验(实验中所涉及的酶的化学本质都是蛋白质)探究有关性质，下列分析错误的是(　　)‎ ‎　　　　　　试管 加入的物质　‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 质量分数为1%的淀粉溶液 ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL 淀粉酶溶液 ‎2 mL ‎2 mL 淀粉酶＋蛋白酶(等量混合)‎ ‎4 mL ‎4 mL 蒸馏水 ‎2 mL ‎2 mL 碘液 ‎2滴 ‎2滴 双缩脲试剂 ‎2 mL ‎2 mL 预期颜色变化 不变蓝 紫色 ‎①‎ ‎②‎ A.该实验的目的之一是研究酶之间的相互影响 B.该实验有多组对照，如1号和3号试管，2号和4号试管 C.为了遵循等量原则，实验过程中，1号、2号试管加入的蒸馏水的体积相同 D.①处预期的颜色变化为蓝色，②处不会发生颜色变化 解析　由表格实验处理可以看出：该实验把淀粉酶和蛋白酶混合，则实验的目的之一是研究酶之间的相互影响。根据实验设计要遵循单一变量原则，可推出1号和3号试管间形成对照，2号和4号试管间形成对照。根据等量原则，实验过程中，1号、2号试管各加入2 mL蒸馏水的目的是保证各试管中液体的体积相同，防止液体体积的差异影响颜色的变化。3号试管中淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉没有被水解，遇碘液变蓝；蛋白酶的化学本质是蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色。‎ 答案　D 重点题型二　“对比法”验证酶的高效性和专一性 ‎[规律方法]‎ ‎(1)验证酶的高效性 ‎①设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。‎ ‎②设计方案 项目 实验组 对照组 材料 等量的同一种底物 试剂 与底物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂 现象 反应速度很快，或反应用时短 反应速度缓慢，或反应用时长 结论 酶具有高效性 ‎(2)验证酶的专一性 ‎①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。‎ ‎②设计方案 项目 方案一 方案二 实验组 对照组 实验组 对照组 材料 同种底物(等量)‎ 与酶相对应的底物 另外一种底物 试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶(等量)‎ 现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 酶具有专一性 特别提醒　(1)探究酶作用的高效性时，应围绕无机催化剂和酶制剂这一单一变量设置对照。‎ ‎(2)探究酶作用的专一性时，应围绕底物或酶制剂设置变量。‎ ‎(3)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。‎ ‎[技能提升]‎ ‎3.(2019·山东泰安模拟)下表是过氧化氢分解实验的过程和结果，下列分析错误的是(　　)‎ 试管 a b c d ‎3%过氧化氢溶液 ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL ‎2mL 处理措施 不做任何处理 置于90 ℃‎ 水浴杯中 加2滴3.5%‎ 的FeCl3‎ 加2滴20%的新鲜肝脏研磨液 实验结果 ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋＋‎ ‎＋＋＋＋‎ 注：“－”表示无气泡产生；“＋”的数量表示气泡产生的多少。‎ A.a和d对照说明酶具有高效性 B.c和d是对比实验，自变量是催化剂类型 C.a、c对照说明FeCl3具有催化作用 D.a、c、d不能说明酶的催化具有专一性 解析　a和d对照，只能说明酶能促进化学反应的进行，要证明酶具有高效性，需要将有酶和无机催化剂参与的反应进行比较；c和d都是实验组，二者形成对比，自变量是催化剂的种类；a和c对照说明无机催化剂能促进化学反应的进行，即具有催化作用；实验中只有过氧化氢一种底物和过氧化氢酶一种酶，因而a、c、d不能说明酶的催化具有专一性。‎ 答案　A ‎4.某同学为了验证淀粉酶的专一性，设计了以下三种方案，下列说法错误的是(　　)‎ 各组试管的添加物质 鉴定试剂 方案一 一组试管内加淀粉酶和淀粉 另一组试管内加淀粉酶和蔗糖 碘液 方案二 一组试管内加淀粉酶和淀粉 另一组试管内加淀粉酶和蔗糖 斐林试剂 方案三 一组试管内加淀粉酶和淀粉 另一组试管内加蔗糖酶和淀粉 碘液 A.方案一中两组试管中加入各种物质的量应该相等 B.方案一不可行的原因是碘液不能检测蔗糖是否被分解 C.方案三中将碘液换成斐林试剂也可以证明淀粉酶具有专一性 D.方案二可行的原因是斐林试剂既可以证明淀粉是否被分解，也能证明蔗糖是否被分解 解析　‎ 方案一中自变量为反应物的不同，两组试管中加入各种物质的量为无关变量，应该相等，A正确；碘液不能检测蔗糖是否被分解，因此方案一不可行，B正确；方案三中自变量为酶的种类不同，将碘液换成斐林试剂可以检测淀粉是否被水解，可以证明酶具有专一性，但不能证明淀粉酶具有专一性，C错误；方案二可行的原因是斐林试剂既可以证明淀粉是否被分解，也能证明蔗糖是否被分解，D正确。‎ 答案　C 重点题型三　“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH ‎[规律方法]‎ ‎(1)设计思路 ‎(2)设计方案 特别提醒　(1)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，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。‎ ‎(2)在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。‎ ‎(3)在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的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。‎ ‎(4)在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。‎ ‎[技能提升]‎ ‎5.(2019·山东济南模拟)37 ℃时，测量不同pH条件下人体两种消化酶的活性，结果如下表。有关叙述正确的是(　　)‎ pH ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ ‎6.0‎ ‎7.0‎ ‎8.0‎ 淀粉酶活性mg/‎ ‎(g·30 min)‎ ‎200‎ ‎203‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎350‎ ‎490‎ ‎450‎ ‎200‎ 蛋白酶活性μg/‎ ‎(g·30 min)‎ ‎1 520‎ ‎1 750‎ ‎1 500‎ ‎1 400‎ ‎1 020‎ ‎980‎ ‎700‎ ‎500‎ A.该实验的自变量是淀粉酶活性和蛋白酶活性 B.为进一步确定该淀粉酶的最适pH，应该在4.0到6.0间细化梯度 C.由表可知不同酶的最适pH不同 D.表中蛋白酶活性可以表示胰蛋白酶的活性 解析　根据表格分析，该实验的自变量是pH，因变量是淀粉酶活性和蛋白酶活性，A错误；为进一步确定该淀粉酶的最适pH，应该在5.0到7.0间细化梯度，B错误；表格显示，两种酶活性最高对应的pH不同，说明不同酶的最适pH不同，C正确；表格中蛋白酶的活性最适宜pH在2.0左右，可以代表胃蛋白酶，而胰蛋白酶的pH是偏碱性的，D错误。‎ 答案　C 澄清易错易混·强化科学思维 ‎[易错易混]‎ 易错点1　对酶的本质与性质分辨不清 点拨　(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。‎ ‎(2)酶只能催化热力学上允许进行的反应。‎ ‎(3)酶通过降低活化能加快化学反应速率。‎ ‎(4)酶只提高化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学平衡的位置。‎ ‎(5)在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。‎ ‎(6)用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。‎ 易错点2　对酶与激素分辨不清 ‎ 点拨　(1)化学本质：大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA；激素有多肽、蛋白质(如胰岛素)、固醇类(如性激素)或氨基酸的衍生物(如甲状腺激素)等。‎ ‎(2)产生细胞：活细胞(人和哺乳动物的成熟红细胞除外)都能产生酶，但激素只能由内分泌腺细胞或下丘脑细胞产生。‎ ‎(3)作用：酶的作用是催化生物体内的各种化学反应，激素的作用是调节(促进或抑制)生命活动。‎ ‎(4)作用部位：酶在细胞内外均能发挥作用，催化特定的化学反应，激素要随着血液循环运输到相应的靶细胞或靶器官，调节其生理过程。‎ 易错点3　对影响因素制约酶活性的机理区分不清 点拨　(1)高温、过酸、过碱——可破坏酶分子空间结构而导致酶永久性失活(不可逆转)。‎ ‎(2)低温——仅抑制酶活性，并不破坏酶分子空间结构，当温度适当升高时活性尚可恢复。‎ ‎(3)酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可提升酶活性，后者则降低酶活性。‎ ‎(4)酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性进而影响酶促反应速率；底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。‎ ‎[深度纠错]‎ ‎1.(针对易错点1)下列对酶的叙述，正确的是(　　)‎ A.所有的酶都是蛋白质 B.酶在催化生化反应前后本身的性质会发生改变 C.高温能使酶的分子结构破坏而失去活性 D.酶与无机催化剂的催化效率相同 解析　酶的本质是蛋白质或RNA，A错误；酶是一种生物催化剂，在催化生化反应前后本身的性质不会发生改变，B错误；高温能使酶变性失活，即高温能使酶的分子结构破坏而失去活性，C正确；酶与无机催化剂相比具有高效性，即酶的催化效率更高，D错误。‎ 答案　C ‎2.(针对易错点2)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是(　　)‎ A.在细胞内发挥作用　　　　 　 B.由活细胞产生的蛋白质 C.在发挥作用后还能保持活性　　 D.与特定分子结合后起作用 解析　激素和酶可在细胞内或细胞外发挥作用，神经递质在细胞外发挥作用，A错误；激素和酶不都是蛋白质，神经递质不是蛋白质，B错误；酶在化学反应前后数量和化学性质不变，激素和神经递质作用后就失去活性，C错误；激素和神经递质是信息分子，需要与特定的受体分子结合发挥作用，酶也需要与特定的分子结合催化化学反应，D正确。‎ 答案　D ‎3.(针对易错点3)酶是细胞内生命活动不可或缺的物质。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.酶都能与双缩脲试剂反应呈现紫色 B.酶为化学反应提供活化能从而促进化学反应的进行 C.经强酸处理后，再给予最适pH条件，酶的活性可恢复至最大 D.离开细胞后，酶依然能保持生物活性 解析　绝大多数酶是蛋白质，可以与双缩脲试剂反应呈现紫色，但少数酶是RNA，不能与双缩脲试剂出现紫色反应，A错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，B错误；低温仅抑制酶的活性但不破坏酶的空间结构，恢复为适温后酶促反应速率可达到最大；高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，酶的活性不可恢复，C错误；酶是活细胞产生的，具有催化作用的有机物，离开细胞后，酶仍具有生物活性，D正确。‎ 答案　D