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第2课时 酶的特性
测控导航表 知识点 1.酶的特性 2.影响酶促反应的因素及分析 3.有关酶的实验设计 4.综合考查 A级 合格性水平训练
1.下图表示酶促反应,该图能体现酶的( A )
题号 1,2,10 4,5,8 3,6,7,9,11,12,13,15 14
A.专一性 B.易受温度影响 C.高效性 D.易受酸碱度影响
解析:据图分析,甲和戊在反应前后没有发生改变,说明甲或者戊可能是酶,起催化作用;在起催化作用的过程中,甲与乙结合,而戊不能与乙结合,说明甲是酶,促进乙反应生成了丙和丁,甲可以催化乙反应,而戊不能,说明酶具有专一性。
2.下图表示过氧化氢被分解的曲线,说明酶具有( C )
①统一性 ②高效性 ③催化特性 ④在温和条件下进行 A.①② B.② C.②③ D.①②④
3+
解析:比较加入过氧化氢酶的曲线和加入Fe的曲线,说明酶的高效性;比较加入过氧化氢酶的曲线和未加酶的曲线,说明酶的催化特性。
3.下列有关酶的实验设计思路正确的是( C )
A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响
解析:过氧化氢的分解受温度影响,所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响;利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时,采用碘液检测结果均无颜色变化,故无法检测出实验结果;酶的高效性是相对无机催化剂而言的,所以研究酶的高效性时,应用酶和无机催化剂对比;胃蛋白酶的适宜pH是1.5~2.0,所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时,若pH设置成5、7、9则无法看出pH对酶活性的影响。 4.
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右图中三条曲线表示某种酶在不同的pH条件下,酶的活性与温度之间的关系。据图可知( B ) A.随着pH从5升高到6,酶的活性逐渐降低 B.尽管pH从5升高到6,但酶的最适温度不变
C.当pH=6时,影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度
D.当温度为任意固定值时,实验结果都可以证明pH对酶促反应速率的影响
解析:由图分析可知pH=6时,反应物剩余量较pH=5时反应物剩余量少,说明pH从5升高到6酶活性逐渐升高;由图可知pH不同时最适温度都没有改变;当pH为6时,影响酶促反应速率的主要因素可能是温度;当温度为图中温度最值时,活性都为0,无法证明pH对酶促反应速率的影响。
5.影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。下图表示在最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列有关说法正确的是( C )
A.在A点适当提高反应温度,反应速率加快 B.在B点适当增加酶的浓度,反应速率不变 C.A点限制反应速率的主要因素是反应物浓度 D.在C点提高反应物浓度,产物不再增加
解析:图示为最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。在A点适当提高反应温度,酶的活性会降低,反应速率降低;B点时酶的浓度限制反应速率,因此在B点增加酶的浓度,反应速率加快;从图示看出在C点提高反应物浓度,反应速率不再加快,但产物的量将增加。 6.下列与酶相关的叙述中,正确的是( C ) A.探究酶的专一性时,自变量一定是酶的种类 B.探究酶的高效性时,自变量可以是酶的种类
C.探究温度对酶活性的影响时,因变量衡量的方法可能不止一种 D.探究pH对酶活性的影响时,自变量不止一种
解析:探究酶的专一性时,自变量可以是酶的种类或底物的种类;探究酶的高效性时,自变量是催化剂的种类;探究温度对酶活性的影响时,因变量是酶的活性,衡量的方法可以是原料的消耗量,也可以是产物的生成量等;探究pH对酶活性的影响时,自变量只能是pH一种。 7.探索温度对酶活性影响的实验,需进行如下步骤( D ) ①取3支试管,编号并注入2 mL淀粉溶液 ②向各试管注入1 mL淀粉酶溶液 ③向各试管滴1滴碘液
④将3支试管分别放在60 ℃的热水、沸水和冰块中维持温度5 min ⑤观察实验现象。最合理的实验顺序应为
A.①→②→③→④→⑤ B.①→③→②→④→⑤ C.①→③→④→②→⑤ D.①→④→②→③→⑤
解析:温度为该实验的自变量,所以要将温度控制在不同水平后进行酶催化底物的反应。最后用碘液
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检测反应情况。
8.下图一表示温度对酶促反应速率的影响示意图,图二的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图,则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是( B )
A.曲线1 B.曲线2 C.曲线3 D.曲线4
解析:酶不改变化学反应的平衡点,故A、D错误。从图一中可以看到,温度为2a时的酶促反应速率比a时要高,所以温度为2a时的曲线比图二中的a曲线先达到最大值,根据图二可以看出只有曲线2符合。
9.为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响,请根据提供的材料用具,完成下面的实验并回答有关问题。 材料用具:试管,量筒,滴管,试管架,pH试纸;新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液;新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为5%的盐酸,质量分数为5%的氢氧化钠溶液,蒸馏水等。 (1)实验步骤:
①如图所示,先在1号、2号、3号试管中各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,再向1号试管内加入1 mL蒸馏水,向2号试管内加入 ,向3号试管内加入 ,并振荡试管。
②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴 。 ③仔细观察各试管内 ,并记录。 (2)实验结果: 。
(3)实验结论:pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高,而pH偏高、偏低时过氧化氢酶的活性降低。 (4)除pH外,还有其他环境因素会影响过氧化氢酶的活性,请你就此提出相关研究课题(只要求写出课题名称): 。
解析:(1)该实验的目的是探究pH对酶活性的影响,因此自变量为pH,1号加入蒸馏水为对照组,2号和3号分别加入酸和碱溶液,要注意等量原则。
(2)过酸、过碱时酶的活性降低,催化效果降低,实验结果应是2号、3号气泡产生少。 (4)影响酶活性的因素还有温度、重金属盐等。
答案:(1)①1 mL(等量)盐酸 1 mL(等量)氢氧化钠溶液 ②鸡肝研磨液 ③产生气泡的多少
(2)1号试管内产生的气泡较多,2号和3号试管内产生的气泡较少 (4)探究温度对过氧化氢酶活性的影响(或其他合理答案)
B级 等级性水平训练
10.图示某酶促反应过程,它所反映的酶某一特性以及字母a、b、c最有可能代表的物质依次是( C )
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A.高效性、蛋白酶、蛋白质、多肽 B.专一性、麦芽糖酶、麦芽糖、葡萄糖 C.专一性、淀粉酶、淀粉、麦芽糖
D.高效性、脂肪酶、脂肪、甘油和脂肪酸
解析:从图示过程可知:a是酶,b是该酶的底物,d不是该酶的底物,c表示b被分解成的小分子物质,该小分子物质含有两个基本单位。该过程反映了酶的专一性。a最可能是淀粉酶,b物质是淀粉,淀粉被分解成麦芽糖,麦芽糖由两分子葡萄糖组成。
11.如图中甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系。其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。下列相关分析,正确的是( C )
A.在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度,反应速率都将增大 B.图中E点代表该酶的最适pH,H点代表该酶的最适温度 C.短期保存该酶,适宜条件对应于图中的D、H两点
D.研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应,均可得到上图曲线
解析:甲曲线是在最适温度下测定的,故在A点提高温度,反应速率将降低,B点时底物浓度不再限制反应速率,增加酶浓度,反应速率可能会增大,故B点适当增加酶的浓度,反应速率可能会增大;图中E点代表酶的最适温度,H点代表酶的最适pH;酶的保存应该在最适pH、低温下保存;过氧化氢受热易分解,故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率影响时,高温时反应速率不会为零。 12.下列图表是有关某种酶的实验处理方法及实验结果,相关叙述正确的是( B )
某酶 pH 温度 反应物 试管Ⅰ2 mL 8 60 ℃ 2 mL 试管Ⅱ2 mL 8 40 ℃ 2 mL 试管Ⅲ2 mL 7 40 ℃ 2 mL A.甲物质可能抑制该酶的活性
B.该酶比较适合在40 ℃的环境下起作用
C.该酶在中性环境下的催化效率比碱性环境高 D.该酶在作用35 min后便失去活性
解析:由曲线的变化可知甲物质促进了该酶的活性;60 ℃时该酶失活,因此Ⅰ对甲物质没有反应;从试管Ⅱ和Ⅲ的曲线变化来看,该酶在40 ℃、pH=8时活性最高;40 ℃、pH=8的环境中,酶在作用35 min后并没有失去活性,只是试管中反应物消耗完毕。
13.图一曲线a表示在最适温度和pH条件下时间与生成物量的关系,图二曲线b表示在最适温度和
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pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是( B )
A.图一曲线a中,A点后,限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足 B.图二曲线,酶减少后,图示反应速率可用曲线f表示
C.分别在图二中取B、C点的速率值,对应图一中的曲线c和d
D.减小pH,重复该实验,图二曲线b应变为曲线f;增大pH,应变为曲线e
解析:图一曲线a中,A点后,限制因素为反应物的浓度,A项错误;图二曲线中当反应物浓度一定时,减少酶量,反应速率降低,B项正确;图二B、C点的速率值是一个定值,无法用曲线c和d表示,C项错误;图二曲线b是在最适pH下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系,无论pH增大还是减小,曲线b都应变成曲线f,D项错误。
14.大黄鱼是我国重要的经济鱼类。研究性学习小组尝试对大黄鱼消化道中的蛋白酶的活性进行研究。
查询资料得知,18 ℃时,在不同pH条件下大黄鱼消化道各部位蛋白酶活性如图1所示:
(1)由图1可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶中催化效率最低的是 。胃蛋白酶的最适pH在 。
(2)资料表明大黄鱼人工养殖温度常年在15~18 ℃,学习小组假设:大黄鱼蛋白酶的最适温度在15~18 ℃。他们设置15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。
①若探究胃蛋白酶的最适温度,则实验的自变量为 ,因变量是 ,无关变量与实验目的无关,对实验结果 (填“有”或“无”)影响。
②酶是 产生的具有催化作用的有机物。其特性有高效性、 和作用条件较温和。
③酶催化化学反应的机理是 。
④实验结果如图2所示,据此能否确认该假设成立? , 理由是 。
解析:(1)分析题图1可知,不同的蛋白酶的最适宜pH可以不同,在各自最适宜pH条件下幽门盲囊蛋白酶、胃蛋白酶、肠蛋白酶的活性依次降低,故三种蛋白酶中催化效率最低的是肠蛋白酶。由图可知,胃蛋白酶的最适pH在1.5左右。
(2)①依据本实验的目的可知该实验的自变量为反应温度,因变量是酶活性或催化效率,无关变量有酶的剂量、反应的pH等,无关变量对实验结果有影响。
④在最适温度之前酶的活性随温度提高逐步升高,超过最适温度之后酶的活性随温度提高逐步下降,而图中酶活性随温度提高逐步升高,酶活性峰值未出现,所以不能判断大黄鱼蛋白酶的最适温度在15~18 ℃。
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