烧杯中过氧化氢酶溶液的pH 计量滤纸片从各烧杯液面到再浮出液面的时间(t) 1/t转化 5 7 9
1. 在探究影响酶活性的条件时,酶活性大小通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成
量来表示。
2. 不能用H2O2为原料探究温度对过氧化氢酶催化活性的影响,原因是温度升高时H2O2会分
解,这样实验的变量不唯一。
3. 在探究温度对酶活性的影响实验中,不能利用斐林试剂检验产物的生成,原因是利用斐
林试剂检验时需水浴加热到50~65_℃,这样会导致试管中温度发生变化,影响实验 结果。
4. 探究某种酶的最适温度的实验设计思路如下:
5.探究过氧化氢酶的最适pH的实验设计思路如下:
易错警示 与探究实验有关的4个注意点
(1)根据试题要求,确定单一变量,依据实验变量进行合理分组。 (2)根据实验材料,结合实验原理确定实验现象的检测手段。 (3)除单一变量外,确保其他条件相同且适宜。 (4)合理确定操作程序。
1. 下列关于酶特性实验设计的叙述,正确的是
A.验证酶的专一性时,自变量只能是酶的种类 B.验证酶的高效性时,自变量是酶的浓度
C.验证酶的高效性时,因变量是底物的消耗量,温度和底物的量为无关变量 D.探究温度对酶活性影响时,自变量是温度,其他实验因素均设置为等量 答案 D
解析 验证酶的专一性时,自变量是底物种类或酶的种类;验证酶的高效性时,自变量是催化剂的种类,因变量是氧气的释放量(或气泡产生速率)或木条复燃程度等,温度和底物的量为无关变量,应设置为等量;探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度,其
( )
他实验因素如pH、酶的浓度、底物浓度(底物的量)等因素都设置为等量,即遵循单一变量原则。所以只有D项正确。
2. 某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:
①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL,再分别加入质量分数为1%的淀粉溶液1 mL。 ②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL,摇匀。 ③将5支试管加入70 ℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。 ④取出各试管,分别加入斐林试剂2 mL,摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。
(1)_______________________________________________________________________。 (2)_______________________________________________________________________。 答案 (1)③中70 ℃应改为37 ℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 ℃左右 (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50~65 ℃温水浴中一段时间。因为在50~65 ℃温水浴条件下斐林试剂才能与还原糖反应显色
解析 解答本题时应全面考虑酶的最适条件以及斐林试剂的作用条件。(1)唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃左右,70 ℃时酶会变性失活。(2)加入斐林试剂后,需要50~65 ℃温水浴加热才能看到砖红色沉淀。
与酶有关的实验设计的五点归纳
(1)验证或探究酶具有高效性:高效性是一种比较性概念,是指与无机催化剂相比具有高效性。因此应设置酶与无机催化剂对同一反应的催化效率的对照。用酶和蒸馏水作对照,可用来验证酶具有催化功能。
(2)验证或探究酶具有专一性:专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。因此验证或探究酶具有专一性应设置一种酶对不同化学反应的催化效果的对照。可用同一底物、两种不同酶,也可用不同底物、同一种酶来验证或探究。
(3)验证或探究温度对酶活性的影响:自变量是温度,应设置具有一定梯度的多个不同温度条件,比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低温、适温、高温”三个指标。 (4)验证或探究pH对酶活性的影响:自变量是pH,应设置具有一定梯度的多个不同pH条件,比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低pH、最适pH、高pH”三个指标。注意胃蛋白酶最适pH为1.5。
(5)验证某种酶的化学本质是蛋白质:蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,也可用蛋白酶水解的方法使酶失活来证明。
1.ATP是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质。
2.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。 3.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。 4.加热使反应物获得了能量,加快反应速率。
5.同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。 6.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。 7.酶具有专一性和高效性,作用条件较温和。 8.低温抑制酶的活性,但不破坏酶的分子结构。
9.高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构破坏而永久失去活性。
高考模拟 提能训练
高考题组
1. 判断下列关于酶的叙述(2013·新课标全国Ⅱ,6、2013·安徽,2和2013·海南,3)
(1)同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
( √ ) ( × ) ( √ ) ( √ ) ( × ) ( √ ) ( × ) ( × ) ( √ ) ( × )
(2)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 (3)酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
(4)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物 (5)激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢
(6)代谢的终产物可反馈调节相关酶活性,进而调节代谢速率 (7)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同,代谢不同 (8)对于一个细胞来说,酶的种类和数量不会发生变化 (9)不同酶的最适温度可能相同
(10)随着温度降低,酶促反应的活化能下降
(11)酶活性最高时的温度不适合该酶的保存 (12)高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
( √ ) ( √ )
2. (2013·四川卷,4)下列实验所采取的措施,不涉及“降低化学反应活化能”原理的是
( )
A.利用果胶酶提高水果的出汁率 B.滴加肝脏研磨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.利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率 答案 D
解析 利用果胶酶提高水果出汁率的机理在于果胶酶可催化植物细胞壁中的果胶水解,从而使果汁更易榨出;肝脏研磨液中含过氧化氢酶,可催化过氧化氢水解;FeCl3可作为无机催化剂降低反应分子的活化能,从而提高过氧化氢的分解速率,故A、B、C选项均符合题意,水浴加热提高萃取效率的机理在于“提升温度,进而提高萃取效率”,与“降低化学反应活化能”无关。
3. (2013·海南卷,4)关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述,错误的是
( )
A.DNA复制需要消耗能量
B.光合作用的暗反应阶段需要消耗能量 C.物质通过易化扩散进出细胞时需要消耗ATP D.细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生 答案 C
解析 DNA复制需要能量,光反应为暗反应提供ATP,故暗反应需要能量,细胞呼吸的第一阶段产生ATP,而第一阶段就发生在细胞质基质中,故A、B、D正确。易化扩散为被动运输,不需要能量,所以C错误。 模拟题组
4. 如图中的新鲜土豆片与H2O2接触后,产生的现象及推测错误的是
( )
A.若有气体大量产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 B.若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速度加快 C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量 答案 C
解析 新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解产生氧气(气泡)。增加土豆片的数量即增加酶的含量,可使反应速率加快。一段时间后,因底物过氧化氢全部被消耗分解掉,产生的氧气(气体)量不再增加。
5. 下列有关酶特性的实验设计中,最科学、严谨的一项是 选项 实验目的 ( )
实验设计 实验组:2 mL 3%的H2O2溶液+1 mL过氧化氢酶,A 验证酶的催化作用具有高效性 保温5 min后观察 对照组:2 mL 3%的H2O2溶液+1 mL蒸馏水,保温5 min后观察 实验组:2 mL 3%的可溶性淀粉溶液+1 mL新鲜B 验证酶的催化作用具有专一性 唾液,保温5 min后,碘液检验 对照组:2 mL 3%的蔗糖溶液+1 mL新鲜唾液,保温5 min后,碘液检验 C 探究酶作用的适宜温度 5 mL 3%的可溶性淀粉溶液+2 mL新鲜唾液+碘液,每隔5 min将溶液温度升高10 ℃,观察溶液颜色变化 向三支试管分别加入1 mL不同pH的缓冲液,再依次加入1 mL新鲜唾液、2 mL 3%的可溶性淀粉溶液,适宜温度保温5 min后用斐林试剂检验 D 验证pH对酶的催化速率的影响 答案 D
解析 A选项是为了证明酶的高效性,而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现出来的,对照组应加入FeCl3溶液;B选项中变量的设计是正确的,但用碘液只能检测淀粉的存在,对于蔗糖溶液是否反应无法检测,应用斐林试剂检测;C选项前后温度的变化对实验有影响,应设计多组装置控制在不同温度下进行实验。
6. 图一曲线a表示在最适温度、最适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、最适pH条件下,底物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是( )
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含量不足 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