[ID:11-4754558] [精]高考一轮复习学案 第9讲 降低化学反应活化能的酶
当前位置: 生物/高中生物/人教版(新课程标准)/必修1《分子与细胞》/第五章 细胞的能量供应和利用/第1节 降低化学反应活化能的酶/本节综合
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第9讲 降低化学反应活化能的酶(解析版) 根据新课程理念,高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”,“引导──探究” 发现式教学法就是在这种理念下应运而生的,该教学法以问题解决为中心的学习方式。本节课以“引导──探究”科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念。符合《基础教育课程改革纲要(试行)》的要求:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。该理念的运用有利于学生科学素养、协作精神的培养,有利于培养学生的创新精神和实践能力,有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。它不仅重视知识的获取,而且更加重视学生获取知识的过程及方法,更加突出地培养学生的学习能力。在问题的推动下、在教师的引导下,学生学得主动,学得积极,真正体现了“教为主导,学为主体”的思想。“降低化学反应活化能的酶”主要探讨酶在细胞代谢中的作用和酶的特性。该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。学习本节利于光合作用和呼吸作用的学习,利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵等知识的学习。 一、细胞代谢与酶 1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。 细胞代谢的意义:细胞代谢是生命活动的基础。 2、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。 3、酶在细胞代谢中的作用:降低化学反应的活化能 。 4、使化学反应加快的方法: 加热:通过提高分子的能量来加快反应速度; 加催化剂:通过降低化学反应的活化能来加快反应速度;同无机催化相比,酶能更显著地降低化学反应的活化能,因而催化效率更高。 5、酶的本质: 关于酶的本质的探索:(课本整理) 巴斯德之前,人们认为:发酵是纯化学反应,与生命活动无关 巴斯德的观点:发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用。 李比希的观点:引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用; 毕希纳的观点:酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样; 萨姆纳提取酶,并证明酶是蛋白质; 切郝、奥特曼发现:少数RNA也具有生物催化功能; 6、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。 来源 一般来说,活细胞都能产生酶 化学本质 绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA 合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 合成场所 主要是核糖体,也可在细胞核内合成 生理作用 生物催化作用 作用机理 降低化学反应的活化能 作用部位 生物体内(细胞内、外)、生物体外 7、酶的特性: 高效性:酶的催化效率是无机催化剂的107-1013 倍。 专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应 酶的作用条件较温和:酶在最适宜的温度和PH条件下,活性最高。温度过高,过酸或者过碱都会使酶变性失活,并且不可恢复;低温会使酶暂时失活,但适当升温活性可恢复。 二、影响酶促反应的因素(难点) 底物浓度(反应物浓度);酶浓度 PH值:过酸、过碱使酶失活 温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。 【与酶有关的曲线】 1、表示酶高效性的曲线 (1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。 (2)酶能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应平衡点 2、表示酶具有专一性的曲线 (1)在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显快,说明酶A催化底物A参加反应。 (2)在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物A参加反应。 3、影响酶活性的曲线 (1):在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的活性增强;最适温度(pH)时,酶的活性达到最强;超过这一范围酶的活性逐渐减弱。 (2)强酸、强碱、高温都破坏酶的空间结构,使酶永久性失活;而低温只是抑制酶的活性,温度升高可恢复活性。 【底物浓度和酶浓度对酶促反应的关系】 (1)底物浓度对酶促反应的影响(酶的量一定,其他条件适宜):在底物浓度较低时,反应速率随着底物浓度增加而加快,反应速率与底物浓度几乎成正比;在底物浓度很大时,且达到一定限度时,反应速率就达到一个最大值,此时受到酶的数量和活性的影响,即便再增加底物浓度反应速率不变。 (2)酶浓度对酶促反应的影响:在底物足量的失活,其他条件适宜的情况下,反应系统不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时,酶促反应的速率与酶的浓度成正比;但底物量一定时,受到底物量的影响,即便酶的浓度增加,反应速率不变。 三、相关实验设计 控制变量法:变量、自变量(实验中人为控制改变的变量)、因变量(随自变量而变化的变量)、无关变量的定义。 对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。通常设置对照组和实验组。 实验设计要遵循的原则:对照原则、单一变量原则、等量原则。 1. 比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(课本实验) 实验注意事项: ⑴由于酶具有高效性,若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶,会影响实验准确性. ⑵为何要用新鲜的肝脏?因为过氧化氢酶是蛋白质,放置过久,可受细菌作用而分解,使肝脏组织中酶分子数减少,活性降低。 ⑶为何要有肝脏的研磨液?研磨可破坏肝细胞结构,使细胞内的酶释放出来,增加酶与底物的接触面积。 实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多。 2. 验证唾液淀粉酶专一性的实验 已知:⑴ 滴加斐林试剂水浴后若出现砖红色沉淀,证明还原糖的存在; ⑵ 唾液淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖,但不能水解蔗糖成为葡萄糖和果糖。麦芽糖、果糖、葡萄糖具有还原性,淀粉和蔗糖不具有还原性。 问:在淀粉酶分解淀粉和蔗糖的实验中鉴定试剂只能用斐林试剂而不能用碘液? 答:⑴淀粉、蔗糖和斐林试剂沸水浴都无砖红色沉淀,淀粉、蔗糖的水解产物和斐林试剂沸水浴都有砖红色沉淀,所以斐林试剂检测,只要有砖红色沉淀就是发生水解的试管。所以用斐林试剂检测既能确定淀粉有无水解,又能确定蔗糖有无水解。 ⑵.因蔗糖和蔗糖的水解产物和碘液都不变蓝,所以用碘液不能确定蔗糖有无水解。 3. 影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验) 建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。 探究温度对酶活性的影响(注意操作顺序不能错) 实验原理: 1.淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。 2.淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖(淀粉水解过程中,不同阶段的中间产物遇碘后,会呈现红褐色或红棕色。)麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。 步骤顺序 试管1 试管1 试管2 试管2 试管3 试管3 3%淀粉液 2ml 2ml 2ml 2%α淀粉酶液 2ml 2ml 2ml 温度预处理 0℃ 60℃ 100℃ 反应 混合 混合 混合 恒温时间 5分钟 5分钟 5分钟 加碘 1滴 1滴 1滴 预期现象 蓝色 不变蓝 蓝色 问:在温度影响酶的实验中鉴定试剂只能用碘液而不能用斐林试剂? 答:因为用斐林试剂需水浴加热,两次加热,不是单变量了,也会对酶的活性产生影响,使实验验结果不可靠 探究PH值对酶活性的影响(注意操作顺序不能错) ⑴ 用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响 分别设置不同PH的环境,探究酶的催化作用 一、细胞代谢与酶 例1:(湖北省黄冈中学2018届高三5月适应性考试理科综合生物试题)下列关于生物学实验的有关叙述,不正确的是( ) A. 脂肪的鉴定实验可不使用显微镜 B. 观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,需要用到8%的盐酸 C. 通过定期检测培养瓶中的酵母菌种群数量,可以建立种群数量增长的数学模型 D. 若探究温度对酶活性的影响,可用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液 【答案】D 【解析】鉴定脂肪实验中,若观察的是子叶切片中的脂肪,则需要使用显微镜,若观察的组织样液则不需要使用显微镜;在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中用到8%盐酸,它能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合;数学模型是根据对研究对象所观察到的现象及实践经验,归结成的一套反映其内部因素数量关系的数学公式、逻辑准则和具体算法,用以描述和研究客观现象的运动规律;酶的活性受温度、pH等条件的影响。 根据以上分析已知,脂肪的鉴定实验可不使用显微镜,A正确;观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,8%的盐酸具有改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞等功能,B正确;通过定期检测培养瓶中的酵母菌种群数量,可以建立种群数量增长的S型增长曲线,属于数学模型,C正确;过氧化氢受热会加快分解,不宜用于探究温度对酶活性的影响,D错误。 变式训练1:(天津市南开区2018年高三三模生物试题)下列关于酶的叙述,正确的是( ) A. 由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 B. 细胞中,细胞核外没有参与DNA合成的酶 C. 唾液淀粉酶催化反应的最适温度和适于保存的温度均为37℃ D. 在聚合酶链式反应过程中不需要解旋酶的参与 【答案】D 【解析】酶是由活细胞产生的具有生物催化功能的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶具有高效性、专一性、易受环境因素影响等特点。 酶既可以在生物体内发挥作用,也可以在生物体外发挥作用,A错误;真核细胞的线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA,也可以进行DNA的复制,因此线粒体和叶绿体中也含有DNA聚合酶,B错误;唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃,而酶通常在低温下保存,C错误;在聚合酶链式反应过程中,利用高温打开DNA的氢键,因此不需要解旋酶的参与,D正确。 例2:(天津市南开区2018年高三三模生物试题)下列关于酶的叙述,正确的是( ) A. 由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 B. 细胞中,细胞核外没有参与DNA合成的酶 C. 唾液淀粉酶催化反应的最适温度和适于保存的温度均为37℃ D. 在聚合酶链式反应过程中不需要解旋酶的参与 【答案】D 【解析】酶既可以在生物体内发挥作用,也可以在生物体外发挥作用,A错误;真核细胞的线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA,也可以进行DNA的复制,因此线粒体和叶绿体中也含有DNA聚合酶,B错误;唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃,而酶通常在低温下保存,C错误;在聚合酶链式反应过程中,利用高温打开DNA的氢键,因此不需要解旋酶的参与,D正确。 变式训练2.(南京师范大学附属中学2018届高三模拟考试生物试卷)图甲表示某种酶催化底物水解的模型,图乙表示在最适温度下,相关酶的催化速率与反应物浓度的关系。下列相关叙述正确的是(  ) A. 甲图中若d、e分别代表果糖和葡萄糖,则a代表蔗糖 B. 甲图中若b表示ATP,则机体的放能反应与该反应相伴随 C. 乙图中若e点反应物浓度升高,反应速率加快 D. 乙图中若g点反应体系温度升高,产物不再增加 【答案】C 【解析】甲图中若d、e分别代表果糖和葡萄糖,则b代表蔗糖,而a在反应前后结构没有发生变化,应该是酶,A项错误;甲图中若b表示ATP,则甲图表示ATP的水解,机体的放能反应往往与ATP的合成相伴随,吸能反应往往与ATP的水解相关联,B项错误;乙图中ef段,反应速率随反应物浓度的增加而增大,若e点反应物浓度升高,反应速率加快,C项正确;乙图是在最适温度下的酶促反应图像,若g点反应体系温度升高,酶的活性降低,反应速率减慢,但产物会增加,D项错误。 例3:(全国高考《考试大纲》2018届高三猜题卷(全国卷II、III)理科综合第六套生物试题)取等量的四份鲜肝匀浆(含过氧化氢酶)分别在pH为3、5、7、9的条件下与等量过氧化氢溶液反应,结果每组都有气体产生。重复上述实验,只是把鲜肝匀浆的加入量减半。两次实验中过氧化氢反应相同时间后的剩余量如图所示。下列判断正确的是( ) A. 这两次实验的差异是pH不同造成的 B. 图中曲线a是第二次实验的结果 C. 鲜肝匀浆的量会明显影响过氧化氢酶的最适pH D. 两次实验中,pH为7的一组产生气体量均最少 【答案】B 【解析】分析:分析曲线图,pH在0~7范围内,随着pH的升高,酶活性逐渐增强;酶的最适pH为7;pH在7~9范围内,随着pH的升高,酶活性逐渐降低。提取液的加入量代表酶的数量,曲线b是第一次实验的结果,曲线a是提取液的加入量减半后的实验结果,由此可知,提取液的量不会影响过氧化氢酶的最适pH。 这两次实验的差异是提取液的量(酶的数量)不同造成的,A错误;曲线a是提取液的加入量减半后的实验结果,即第二次实验的结果,B正确;两条曲线的最低点对应的pH相同,说明鲜肝匀浆的量不会影响过氧化氢酶的最适pH,C错误;?两次实验中,pH为7的一组过氧化氢的剩余量都最少,因此产生气体量均最多,D错误。 点睛:解答本题的关键是根据曲线走势判断pH对酶活性的影响,能够根据纵坐标的值判断两条曲线分别属于第几次实验,明确提取液的量不会影响过氧化氢酶的最适pH。 变式训练3.(江西省南昌市2018届高三第三次模拟考试理科综合生物试题)某实验室新近研制出一种X酶,为测出X酶的最适温度,有人设置了a、25℃、b(已知:a低于25℃低于b)三种温度进行实验,结果发现,此三种温度下的X酶活性无显著差异。据此可推测X酶的最适温度( ) A. 一定在25℃左右 B. 一定在a~25℃之间 C. 一定在25℃~b之间 D. 低于a或高于b或在a~b之间都有可能 【答案】D 【解析】随着温度的升高,酶的活性先升高后降低,甚至失活。根据题意分析,该实验设置了a、25℃、b(已知:a低于25℃低于b)三种温度进行实验,结果是三种温度下X酶的活性没有显著差异,若三种温度差异不大,则最适宜温度可能高于b,也可能低于a;若三种温度中a与b的差异较大,则a与b可能分别位于最适宜温度的两侧,故选D。 点睛:解答本题的关键是了解温度与酶的活性之间的关系,明确随着温度的升高,酶的活性的先增加后降低的,因此在最适宜温度的两侧有若干个酶活性相同的对称点。 例4:(四省名校2018届高三第三次大联考理科综合生物试题)在最适温度和最适pH条件下,用人体胃蛋白酶溶液与一定量的稀释鸡蛋清溶液混合,测得生成物量与反应时间的关系如图中A曲线所示。下列说法正确的是( ) A. A曲线70min后,生成物量不再增加的原因是酶的数量有限 B. 探究胃蛋白酶的最适pH时应设置过酸、过碱和中性三组实验 C. 将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验,结果与B曲线一致 D. 形成B曲线的原因可能是将反应温度变为25℃,其他条件不变 【答案】D 【解析】A曲线70min后,生成物量不再增加的原因蛋清中蛋白质被水解完,A错误;探究胃蛋白酶的最适pH时应设置等pH梯度的一系列实验组,最好是越多越好,不能只有三组实验,B错误;由于胃蛋白酶的最适pH大约在1.8左右,如果将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验,胃蛋白酶已经失去活性,不能水解蛋白质,此时生成物的量为0,结果与B曲线完全不同,C错误;根据前面的分析,A曲线比B曲线先达到平衡,说明A中反应速率比B中快,导致B曲线的原因可能是将反应温度变为25℃,即反应温度不是在最适温度下进行,此时反应速率减慢,D正确。 变式训练4.(海南省琼海市2018年高考模拟考试生物试题)下列有关高中生物实验操作的叙述,错误的是( ) A. 可用无水乙醇提取菠菜绿叶中的色素 B. 将煮沸冷却后的肝脏研磨液加入到过氧化氢溶液中会出现大量气泡 C. 用斐林试剂检测苹果汁中的还原糖,需水浴加热后观察颜色变化 D. 在低倍镜下可观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程 【答案】B 【解析】叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中,如:丙酮、无水乙醇等。所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素,A正确;肝脏研磨液煮沸后,过氧化氢酶失活,不能催化过氧化氢的分解,就不会有气泡产生,B错误;用斐林试剂检测还原糖时,需要水浴加热,否则不会出现颜色变化,C正确;用低倍镜能观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程,D正确。 1.(湖北省2018届高三五月冲刺理综生物试题)某同学进行了下列有关酶的实验: 甲组:淀粉溶液 + 新鲜唾液 → 加入斐林试剂 → 出现砖红色沉淀 乙组:蔗糖溶液 + 新鲜唾液 → 加入斐林试剂 → 不出现砖红色沉淀 丙组:蔗糖溶液 + 蔗糖酶溶液 → 加入斐林试剂 → ? 下列叙述正确的是( ) A. 丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀” B. 三组实验都应该在37℃条件下进行 C. 该同学的实验目的是验证酶的专一性 D. 可用碘液代替斐林试剂进行检测 【答案】C 【解析】因为蔗糖被蔗糖酶催化水解生成葡萄糖和果糖,有还原性,加入斐林试剂出现砖红色沉淀,A错误;加入斐林试剂必须水浴加热至50~65℃,B错误;唾液淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖,蔗糖酶才能水解蔗糖,故该实验能验证酶的专一性,C正确;如用碘液代替斐林试剂,则三个组都不会出现蓝色,无法检测,D错误,所以选C。 2.(江苏省盐城市2018届高三下学期第三次模拟考试生物试题)为了更合理地使用某品牌加酶洗衣粉,某兴趣小组在不同温度下测定了该品牌洗衣粉去除不同污渍所需的时间,其实验结果如图所示.下列有关叙述正确的是(  ) A. 该实验的自变量是温度 B. 该品牌洗衣粉中添加了蛋白酶、脂肪酶、蓝墨水酶 C. 不同实验组的污渍含量、洗衣粉用量、洗涤方式应相同 D. 实验结果表明,该品牌洗衣粉对蓝墨水的去污效果最好 【答案】C 【解析】该实验是在不同温度下测定该品牌洗衣粉去除不同污渍所需的时间,因此自变量为温度和不同的污渍,A错误。蓝墨水的主要成分是胶体,而加酶洗衣粉中主要含有蛋白酶和脂肪酶,B错误。污渍含量、洗衣粉用量、洗涤方式均属于无关变量,则不同实验组的污渍含量、洗衣粉用量、洗涤方式应相同,C正确。根据图像分析,该品牌洗衣粉去除蓝墨水所需的时间最长,因此对蓝墨水的去污效果最差,对奶渍的去污效果最好,D错误。 3.(四川省成都市龙泉驿区第一中学校2018届高三模拟考试(二)理综生物试题)下列有关生物实验的叙述,正确的是( ) A. 对培养液中的酵母菌进行计数时,先将培养液滴入计数室,然后盖好盖玻片在显微镜下计数 B. “探究温度对酶的活性的影响”实验中,将酶与底物混合后再进行保温 C. “探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”的正式实验中,需要用蒸馏水作对照组 D. “体验制备细胞膜的方法”实验中,需用血液加适量的生理盐水制备新鲜的红细胞稀释液 【答案】D 【解析】使用血球计数板时,应先放盖玻片,再滴加培养液,使培养液从边缘处自行渗入计数室,A错误;探究温度对酶活性的影响时,操作顺序一般是先将各组酶和底物保温在不同温度下,再将相同温度的酶与底物混合,B错误;“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”的预实验中,需要用蒸馏水作对照组,在正式实验中,不需要用蒸馏水作对照组,C错误;为了保持红细胞的正常形态,需用血液加适量的生理盐水制备新鲜的红细胞稀释液,D正确。 4.(四川省成都市龙泉驿区第一中学校2018届高三模拟考试(二)理综生物试题)下列关于酶的叙述,正确的是( ) A. 酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 B. 细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关 C. 酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存 D. 各种酶的最适条件都相同,其催化效率受温度和pH的影响 【答案】B 【解析】酶大多数是蛋白质,少数是RNA,RNA不能与双缩脲试剂反应呈紫色,A错误;酶具有专一性,即每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关,B正确;在最适温度和pH值条件下,酶的活性最强,不适合酶的长期保存,C错误;不同种酶的最适条件不一定相同,如胃蛋白酶的最适pH是2,唾液淀粉酶的最适pH是7,胰蛋白酶的最适pH是8.6,D错误。 5.(2018年高考生物热点命题点预测卷)下列有关酶的实验设计思路,正确的是( ) 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3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 【答案】C 【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,A错误;淀粉酶能催化淀粉的分解,但不能催化蔗糖的分解,若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性,加碘液无法验证蔗糖是否被水解,利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时,不可采用碘液检测,应该选用斐林试剂,B错误;酶的高效性是指酶和无机催化剂相比具有较高的催化效率,新鲜的猪肝研磨液含过氧化氢酶属于有机催化剂,氯化铁溶液中的铁离子是无机催化剂,二者都可使过氧化氢分解,故可利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性,C正确;胃蛋白酶的适宜pH是1.5-2.0,在pH为7和11的环境中变性失活,所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时,pH不能设置成3、7、11,D错误。 6.(2018年普通高考(泄露天机)押题卷 理综生物(二)试题)下图表示在20℃、不同pH条件下,向等量的反应物中加入等量的某种酶后,生成物的量与时间的关系曲线,下列结论错误的是( ) A. 此实验中,不同pH为自变量,生成物的量为因变量,20℃为无关变量 B. 随pH从5升高到7,酶的活性逐渐降低 C. 该酶的最适pH为5 D. 若将温度改为15℃,酶的最适pH不会发生改变 【答案】C 【解析】依据反映实验结果的曲线图可知:本实验的自变量是时间和pH,因变量是生成物的量,温度等其他能对实验结果有影响的变量均为无关变量,A正确;生成物的量在达到最大值之前,在相同时间内, pH从5升高到7所对应曲线的酶促反应速率依次减慢,说明酶的活性逐渐降低,B正确;在pH为5、6、7这三种实验条件下,pH为5时酶的活性最高,但因缺乏pH小于5和 pH在5~6之间的实验组,所以不能判断该酶的最适宜pH是5,C错误;酶的最适pH是酶的一种性质,不会因温度的改变而发生改变,D正确。 7.(河南省安阳市2018届高三第三次模拟考试理科综合生物试题)下列与教材实验相关的说法,正确的是( ) A. 为加速健那绿染液对线粒体染色,可用适宜浓度的盐酸处理细胞 B. 淀粉酶与淀粉常温下混合后,快速置于预设温度环境中可减小实验误差 C. 观察DNA、RNA在细胞中分布时,水解后需用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片 D. 花生子叶薄片用苏丹Ⅲ染液染色后,肉眼可直接观察到橙黄色颗粒 【答案】C 【解析】健那绿染液对线粒体染色需要保持细胞的活性,不能用盐酸处理,A错误。探究温度对淀粉酶活性的影响时,为减小实验误差,需先把淀粉酶与淀粉分别在预设温度下保温一段时间后再混合,B错误。观察DNA、RNA在细胞中分布时,水解后需用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片,以去除盐酸,防止对实验结果的干扰,C正确。花生子叶薄片用苏丹Ⅲ染液染色后,需要用到显微镜才能观察到橘黄色颗粒,D错误。 8.(全国(新课标区)2018届高三金优试卷模拟(二)?理科综合)流行性感冒是冬春季节常见的一种髙发性传染病(病原体为流感病毒),其典型的临床症状是:高热乏力、全身疼痛,有时还伴有咳嗽、流鼻涕等症状。以下说法正确的是( ) A. 患者一般都会出现持续39度左右的髙烧,此时身体的产热量大于散热量 B. 高热可导致患者体内酶的活性降低,进而影响细胞代谢 C. 感染病毒后引发的细胞免疫会裂解靶细胞并清除血液中的病毒 D. 入侵的流感病毒被抗体结合失去致病能力,被T细胞吞噬消化 【答案】B 【解析】患者一般都会出现持续39度左右的髙烧,此时身体的产热量等于散热量,A错误;高热可导致患者体内酶的活性降低,进而影响细胞代谢,B正确;感染病毒后引发的细胞免疫会裂解靶细胞,将靶细胞内的病毒释放出来,但不能清除血液中的病毒,C错误;入侵的流感病毒被抗体结合失去致病能力,被吞噬细胞吞噬消化,D错误。 9.(宁夏银川市唐徕回民中学2018届高三下学期第四次模拟考理科综合生物试题)下列关于生物实验操作、原理的说法中,不正确的是( ) A. 糖类与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀 B. 探究温度对酶活性影响实验中,不应选用过氧化氢酶 C. T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,保温时间过短或过长,都会影响实验结果 D. 探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度实验中,必须设置空白对照 【答案】A 【解析】A. 还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀,但不是所有的糖类都是还原糖,如蔗糖、淀粉均不是还原糖,A错误; B. 由于过氧化氢在高温下易分解,因此不能用过氧化氢酶催化过氧化氢分解的反应来探究温度对酶活性的影响,B正确; C. 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,若保温时间过短或过长,都会导致上清液放射性增强,因此保温时间过短或过长,都会影响实验结果,C正确; D. 探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度实验中,需设置空白对照组,D正确。 10.(广西陆川县中学2018届高三下学期押轴考试生物试题)下列有关实验的叙述错误的是(  ) A. 用洋葱鳞片叶的内表皮细胞观察DNA、RNA在细胞中的分布 B. 低温诱导染色体加倍实验中应观察根尖分生区细胞 C. 可以用人的口腔上皮细胞作材料观察线粒体 D. 在探究温度对酶活性影响的实验中,温度是因变量 【答案】D 【解析】“观察DNA和RNA在细胞中的分布”可以用洋葱鳞片叶内表皮细胞(无色)作为实验材料,A正确;低温诱导染色体加倍实验的原理是低温抑制纺锤体的形成,进而导致细胞中染色体数目加倍,因此可以观察分裂旺盛的根尖分生区细胞,B正确;健那绿可以将活细胞中的线粒体染成蓝绿色,该实验的材料可以选择无色的人的口腔上皮细胞,C正确;在探究温度对酶活性影响的实验中,温度是自变量,D错误。 11.(山东省实验中学2018届高三第二次模拟考试理科综合生物试题)已知2H202=2H20+ 02,可以通过观察反应过程中02的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H202分解反应的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验,验证过氧化氢酶具有催化作用且具有高效性。要求写出实验步骤,预测实验结果,得出结论,并回答问题。 实验材料与用具:适宜浓度的H202溶液,蒸馏水,3.5%FeCl3溶液,0.01%过氧化氢酶溶液,37℃恒温水浴锅,试管。 (1)实验步骤:______________________________________________。 (2)实验结果预测及结论: 整个实验中不同处理的试管中02的释放速率从快到慢依次是____________________,由此可得出的结论是__________________________________________________。 (3)如果仅将实验中的恒温水浴改为70℃,重做上述实验,02释放的速率最快的是________________,原因是_____________________________________________。 【答案】 ①取3支试管,各加入等量且适量的H202溶液,放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。 ②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。③观察各管中释放气泡的速率 加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用且具有高效性 加FeCl3溶液的试管 酶的活性受温度的影响,高温使过氧化氢酶失去活性,而无机催化剂对温度不敏感,对催化作用的影响小 【分析】 分析题干信息可知,该实验的目的是验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性,验证酶的催化作用实验的自变量为是否加入过氧化氢酶,验证酶的高效性是催化剂的种类,即过氧化氢酶和FeCl3溶液,因变量是O2的生成速度,其他因素属于无关变量,无关变量应保持一致且适宜,然后按照实验设计的对照原则和单一变量原则设计和完善实验,并预期实验结果获取结论。 (1)由实验目的和提供的材料分析可知,实验分组为3组,按照实验设计的对照原则和单一变量原则,实验步骤如下: ①取3支试管,各加入等量且适量的H2O2溶液,放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间; ②分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液; ③观察各管中释放气泡的快慢。 (2)该实验为验证性实验,即验证酶具有催化作用和高效性,因此整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是:加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管。 (3)由于过氧化氢酶的活性受温度影响,高温会使过氧化氢酶失去活性,无机催化剂比过氧化氢酶耐高温,因此如果仅将实验中的恒温水浴改为70℃,重做上述实验,O2释放的速度最快的是加FeCl3溶液的试管。 12.(全国(新课标区)2018届高三模拟卷(二)理综生物试题)图甲表示过氧化氢酶活性受pH影响的曲线,图乙与图丙(曲线Ⅰ)分别表示在最适温度、最适pH条件下,氧气产生量与时间、过氧化氢浓度之间关系,请据图回答下列问题: (1)过氧化氢酶的催化效率____________(填:一定/不一定)高于无机催化剂。甲图中,pH由C降到A的过程中,过氧化氢酶活性________________________。 (2)若适度升温,图乙中M点的移动方向为____________(填:左移/右移)。 (3)图丙中若在0点____________(填:适度升温/增加底物量),就会形成曲线Ⅱ。 (4)将动物的肝脏研磨液煮沸加入到过氧化氢溶液中,发现此时仍有少量的氧气产生,试解释原因:__。若将动物新鲜的肝脏研磨液加入到另一过氧化氢溶液中,如发现只产生少量的氧气,试解释原因:___。 【答案】 不一定 保持不变 右移 增加底物量 过氧化氢在常温下能分解产生氧气 过氧化氢溶液的浓度过低 【解析】1.分析图示内容:图甲中,B点为酶作用的最适pH,A点时酶的活性下降,C点时由于过碱酶的活性=0;图乙中M点表示H2O2已全部分解;图丙中的曲线I表示O点之前,氧气生成量随着底物浓度的增加而升高。 2.酶催化功能的本质是降低反应的活化能,与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著;3.H2O2常温下可以分解,加热可加快其分解。 (1)过氧化氢酶降低活化能的作用比无机催化剂显著,所以酶的催化效率高于无机催化剂;pH值处于C点时,强碱下酶已失活,所以当pH由C降到A的过程中,过氧化氢酶活性保持不变。 (2)图乙是在适温条件下所做实验,如果适度升温会降低酶的活性,降低酶促反应速率,延长反应所需时间,即M点将右移。 (3)图丙是在适温条件下所做实验,如果适度升温会降低酶的活性,降低酶促反应速率而减少氧气的生成量,因此如果形成曲线Ⅱ即增加氧气的生成量,只有增加底物量。 (4)将动物的肝脏研磨液煮沸,研磨液中的过氧化氢酶失活,但由于过氧化氢在常温下能分解产生氧气,所以肝脏研磨液煮沸后加入到过氧化氢溶液中,仍有少量的氧气产生。新鲜的肝脏研磨液中过氧化氢酶活性较高,加入过氧化氢溶液中,如发现只产生少量的氧气,说明该过氧化氢溶液的浓度过低。 33.(甘肃省天水市一中2018届高三下学期第四次模拟考试理综生物试题)为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响,某小组同学进行了如下实验。请分析做答: (1)表格中的①是________,②是________________。 (2)该实验的无关变量有____________________(至少写出两项)。 (3)及时观察时,第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生,是因为_____________________。 (4)放置几分钟后,该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生,第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析:第3组基本无气泡继续产生的原因是________;第1、2组有少量气泡产生的原因可能是___________________(写出一点即可)。 【答案】 浸泡5 min 有大量气泡产生 马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间(过氧化氢溶液的浓度、用量、观察时间等) 强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活 过氧化氢分解完毕 过氧化氢自然分解的气体得到积累,形成少量气泡(浸泡时间短,HCl、NaOH只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构,使得过氧化氢分解减慢,放置几分钟后气体积累形成气泡) 【解析】 (1)表中信息显示:对1、2、3组的处理是分别用HCl溶液、NaOH溶液和蒸馏水浸泡,而浸泡的时间为无关变量,应控制相同,所以①是浸泡5min。由于第3组是用蒸馏水浸泡,马铃薯块茎中的过氧化氢酶活性强,会催化过氧化氢水解为H2O和O2,所以②是有大量气泡产生。 (2)依题意可知:该实验的目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度及用量、观察时间等均属于无关变量。 (3) 第1、2组分别用HCl溶液、NaOH溶液处理,强酸、强碱会使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活,因此在及时观察第1、2组时马铃薯块茎圆片上均无气泡产生。 (4) 第3组马铃薯块茎圆片上最初有大量气泡产生是过氧化氢酶催化过氧化氢分解的结果, 当过氧化氢全部被分解完毕就不再有气泡产生。放置几分钟后,第1、2组马铃薯块茎圆片有少量气泡产生,可能是过氧化氢自然分解的气体得到积累,形成少量气泡;也可能是浸泡时间短,HCl、NaOH只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构,使得过氧化氢分解减慢,放置几分钟后气体积累形成气泡。 14 第9讲 降低化学反应活化能的酶(解析版) 根据新课程理念,高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”,“引导──探究” 发现式教学法就是在这种理念下应运而生的,该教学法以问题解决为中心的学习方式。本节课以“引导──探究”科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念。符合《基础教育课程改革纲要(试行)》的要求:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。该理念的运用有利于学生科学素养、协作精神的培养,有利于培养学生的创新精神和实践能力,有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。它不仅重视知识的获取,而且更加重视学生获取知识的过程及方法,更加突出地培养学生的学习能力。在问题的推动下、在教师的引导下,学生学得主动,学得积极,真正体现了“教为主导,学为主体”的思想。“降低化学反应活化能的酶”主要探讨酶在细胞代谢中的作用和酶的特性。该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。学习本节利于光合作用和呼吸作用的学习,利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵等知识的学习。 一、细胞代谢与酶 1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。 细胞代谢的意义:细胞代谢是生命活动的基础。 2、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。 3、酶在细胞代谢中的作用:降低化学反应的活化能 。 4、使化学反应加快的方法: 加热:通过提高分子的能量来加快反应速度; 加催化剂:通过降低化学反应的活化能来加快反应速度;同无机催化相比,酶能更显著地降低化学反应的活化能,因而催化效率更高。 5、酶的本质: 关于酶的本质的探索:(课本整理) 巴斯德之前,人们认为:发酵是纯化学反应,与生命活动无关 巴斯德的观点:发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用。 李比希的观点:引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用; 毕希纳的观点:酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样; 萨姆纳提取酶,并证明酶是蛋白质; 切郝、奥特曼发现:少数RNA也具有生物催化功能; 6、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。 来源 一般来说,活细胞都能产生酶 化学本质 绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA 合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 合成场所 主要是核糖体,也可在细胞核内合成 生理作用 生物催化作用 作用机理 降低化学反应的活化能 作用部位 生物体内(细胞内、外)、生物体外 7、酶的特性: 高效性:酶的催化效率是无机催化剂的107-1013 倍。 专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应 酶的作用条件较温和:酶在最适宜的温度和PH条件下,活性最高。温度过高,过酸或者过碱都会使酶变性失活,并且不可恢复;低温会使酶暂时失活,但适当升温活性可恢复。 二、影响酶促反应的因素(难点) 底物浓度(反应物浓度);酶浓度 PH值:过酸、过碱使酶失活 温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。 【与酶有关的曲线】 1、表示酶高效性的曲线 (1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。 (2)酶能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应平衡点 2、表示酶具有专一性的曲线 (1)在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显快,说明酶A催化底物A参加反应。 (2)在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物A参加反应。 3、影响酶活性的曲线 (1):在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的活性增强;最适温度(pH)时,酶的活性达到最强;超过这一范围酶的活性逐渐减弱。 (2)强酸、强碱、高温都破坏酶的空间结构,使酶永久性失活;而低温只是抑制酶的活性,温度升高可恢复活性。 【底物浓度和酶浓度对酶促反应的关系】 (1)底物浓度对酶促反应的影响(酶的量一定,其他条件适宜):在底物浓度较低时,反应速率随着底物浓度增加而加快,反应速率与底物浓度几乎成正比;在底物浓度很大时,且达到一定限度时,反应速率就达到一个最大值,此时受到酶的数量和活性的影响,即便再增加底物浓度反应速率不变。 (2)酶浓度对酶促反应的影响:在底物足量的失活,其他条件适宜的情况下,反应系统不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时,酶促反应的速率与酶的浓度成正比;但底物量一定时,受到底物量的影响,即便酶的浓度增加,反应速率不变。 三、相关实验设计 控制变量法:变量、自变量(实验中人为控制改变的变量)、因变量(随自变量而变化的变量)、无关变量的定义。 对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。通常设置对照组和实验组。 实验设计要遵循的原则:对照原则、单一变量原则、等量原则。 1. 比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(课本实验) 实验注意事项: ⑴由于酶具有高效性,若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶,会影响实验准确性. ⑵为何要用新鲜的肝脏?因为过氧化氢酶是蛋白质,放置过久,可受细菌作用而分解,使肝脏组织中酶分子数减少,活性降低。 ⑶为何要有肝脏的研磨液?研磨可破坏肝细胞结构,使细胞内的酶释放出来,增加酶与底物的接触面积。 实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多。 2. 验证唾液淀粉酶专一性的实验 已知:⑴ 滴加斐林试剂水浴后若出现砖红色沉淀,证明还原糖的存在; ⑵ 唾液淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖,但不能水解蔗糖成为葡萄糖和果糖。麦芽糖、果糖、葡萄糖具有还原性,淀粉和蔗糖不具有还原性。 问:在淀粉酶分解淀粉和蔗糖的实验中鉴定试剂只能用斐林试剂而不能用碘液? 答:⑴淀粉、蔗糖和斐林试剂沸水浴都无砖红色沉淀,淀粉、蔗糖的水解产物和斐林试剂沸水浴都有砖红色沉淀,所以斐林试剂检测,只要有砖红色沉淀就是发生水解的试管。所以用斐林试剂检测既能确定淀粉有无水解,又能确定蔗糖有无水解。 ⑵.因蔗糖和蔗糖的水解产物和碘液都不变蓝,所以用碘液不能确定蔗糖有无水解。 3. 影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验) 建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。 探究温度对酶活性的影响(注意操作顺序不能错) 实验原理: 1.淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。 2.淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖(淀粉水解过程中,不同阶段的中间产物遇碘后,会呈现红褐色或红棕色。)麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。 步骤顺序 试管1 试管1 试管2 试管2 试管3 试管3 3%淀粉液 2ml 2ml 2ml 2%α淀粉酶液 2ml 2ml 2ml 温度预处理 0℃ 60℃ 100℃ 反应 混合 混合 混合 恒温时间 5分钟 5分钟 5分钟 加碘 1滴 1滴 1滴 预期现象 蓝色 不变蓝 蓝色 问:在温度影响酶的实验中鉴定试剂只能用碘液而不能用斐林试剂? 答:因为用斐林试剂需水浴加热,两次加热,不是单变量了,也会对酶的活性产生影响,使实验验结果不可靠 探究PH值对酶活性的影响(注意操作顺序不能错) ⑴ 用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响 分别设置不同PH的环境,探究酶的催化作用 一、细胞代谢与酶 例1:(湖北省黄冈中学2018届高三5月适应性考试理科综合生物试题)下列关于生物学实验的有关叙述,不正确的是( ) A. 脂肪的鉴定实验可不使用显微镜 B. 观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,需要用到8%的盐酸 C. 通过定期检测培养瓶中的酵母菌种群数量,可以建立种群数量增长的数学模型 D. 若探究温度对酶活性的影响,可用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液 【答案】D 【解析】鉴定脂肪实验中,若观察的是子叶切片中的脂肪,则需要使用显微镜,若观察的组织样液则不需要使用显微镜;在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中用到8%盐酸,它能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合;数学模型是根据对研究对象所观察到的现象及实践经验,归结成的一套反映其内部因素数量关系的数学公式、逻辑准则和具体算法,用以描述和研究客观现象的运动规律;酶的活性受温度、pH等条件的影响。 根据以上分析已知,脂肪的鉴定实验可不使用显微镜,A正确;观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,8%的盐酸具有改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞等功能,B正确;通过定期检测培养瓶中的酵母菌种群数量,可以建立种群数量增长的S型增长曲线,属于数学模型,C正确;过氧化氢受热会加快分解,不宜用于探究温度对酶活性的影响,D错误。 变式训练1:(天津市南开区2018年高三三模生物试题)下列关于酶的叙述,正确的是( ) A. 由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 B. 细胞中,细胞核外没有参与DNA合成的酶 C. 唾液淀粉酶催化反应的最适温度和适于保存的温度均为37℃ D. 在聚合酶链式反应过程中不需要解旋酶的参与 【答案】D 【解析】酶是由活细胞产生的具有生物催化功能的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶具有高效性、专一性、易受环境因素影响等特点。 酶既可以在生物体内发挥作用,也可以在生物体外发挥作用,A错误;真核细胞的线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA,也可以进行DNA的复制,因此线粒体和叶绿体中也含有DNA聚合酶,B错误;唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃,而酶通常在低温下保存,C错误;在聚合酶链式反应过程中,利用高温打开DNA的氢键,因此不需要解旋酶的参与,D正确。 例2:(天津市南开区2018年高三三模生物试题)下列关于酶的叙述,正确的是( ) A. 由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 B. 细胞中,细胞核外没有参与DNA合成的酶 C. 唾液淀粉酶催化反应的最适温度和适于保存的温度均为37℃ D. 在聚合酶链式反应过程中不需要解旋酶的参与 【答案】D 【解析】酶既可以在生物体内发挥作用,也可以在生物体外发挥作用,A错误;真核细胞的线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA,也可以进行DNA的复制,因此线粒体和叶绿体中也含有DNA聚合酶,B错误;唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃,而酶通常在低温下保存,C错误;在聚合酶链式反应过程中,利用高温打开DNA的氢键,因此不需要解旋酶的参与,D正确。 变式训练2.(南京师范大学附属中学2018届高三模拟考试生物试卷)图甲表示某种酶催化底物水解的模型,图乙表示在最适温度下,相关酶的催化速率与反应物浓度的关系。下列相关叙述正确的是(  ) A. 甲图中若d、e分别代表果糖和葡萄糖,则a代表蔗糖 B. 甲图中若b表示ATP,则机体的放能反应与该反应相伴随 C. 乙图中若e点反应物浓度升高,反应速率加快 D. 乙图中若g点反应体系温度升高,产物不再增加 【答案】C 【解析】甲图中若d、e分别代表果糖和葡萄糖,则b代表蔗糖,而a在反应前后结构没有发生变化,应该是酶,A项错误;甲图中若b表示ATP,则甲图表示ATP的水解,机体的放能反应往往与ATP的合成相伴随,吸能反应往往与ATP的水解相关联,B项错误;乙图中ef段,反应速率随反应物浓度的增加而增大,若e点反应物浓度升高,反应速率加快,C项正确;乙图是在最适温度下的酶促反应图像,若g点反应体系温度升高,酶的活性降低,反应速率减慢,但产物会增加,D项错误。 例3:(全国高考《考试大纲》2018届高三猜题卷(全国卷II、III)理科综合第六套生物试题)取等量的四份鲜肝匀浆(含过氧化氢酶)分别在pH为3、5、7、9的条件下与等量过氧化氢溶液反应,结果每组都有气体产生。重复上述实验,只是把鲜肝匀浆的加入量减半。两次实验中过氧化氢反应相同时间后的剩余量如图所示。下列判断正确的是( ) A. 这两次实验的差异是pH不同造成的 B. 图中曲线a是第二次实验的结果 C. 鲜肝匀浆的量会明显影响过氧化氢酶的最适pH D. 两次实验中,pH为7的一组产生气体量均最少 【答案】B 【解析】分析:分析曲线图,pH在0~7范围内,随着pH的升高,酶活性逐渐增强;酶的最适pH为7;pH在7~9范围内,随着pH的升高,酶活性逐渐降低。提取液的加入量代表酶的数量,曲线b是第一次实验的结果,曲线a是提取液的加入量减半后的实验结果,由此可知,提取液的量不会影响过氧化氢酶的最适pH。 这两次实验的差异是提取液的量(酶的数量)不同造成的,A错误;曲线a是提取液的加入量减半后的实验结果,即第二次实验的结果,B正确;两条曲线的最低点对应的pH相同,说明鲜肝匀浆的量不会影响过氧化氢酶的最适pH,C错误;?两次实验中,pH为7的一组过氧化氢的剩余量都最少,因此产生气体量均最多,D错误。 点睛:解答本题的关键是根据曲线走势判断pH对酶活性的影响,能够根据纵坐标的值判断两条曲线分别属于第几次实验,明确提取液的量不会影响过氧化氢酶的最适pH。 变式训练3.(江西省南昌市2018届高三第三次模拟考试理科综合生物试题)某实验室新近研制出一种X酶,为测出X酶的最适温度,有人设置了a、25℃、b(已知:a低于25℃低于b)三种温度进行实验,结果发现,此三种温度下的X酶活性无显著差异。据此可推测X酶的最适温度( ) A. 一定在25℃左右 B. 一定在a~25℃之间 C. 一定在25℃~b之间 D. 低于a或高于b或在a~b之间都有可能 【答案】D 【解析】随着温度的升高,酶的活性先升高后降低,甚至失活。根据题意分析,该实验设置了a、25℃、b(已知:a低于25℃低于b)三种温度进行实验,结果是三种温度下X酶的活性没有显著差异,若三种温度差异不大,则最适宜温度可能高于b,也可能低于a;若三种温度中a与b的差异较大,则a与b可能分别位于最适宜温度的两侧,故选D。 点睛:解答本题的关键是了解温度与酶的活性之间的关系,明确随着温度的升高,酶的活性的先增加后降低的,因此在最适宜温度的两侧有若干个酶活性相同的对称点。 例4:(四省名校2018届高三第三次大联考理科综合生物试题)在最适温度和最适pH条件下,用人体胃蛋白酶溶液与一定量的稀释鸡蛋清溶液混合,测得生成物量与反应时间的关系如图中A曲线所示。下列说法正确的是( ) A. A曲线70min后,生成物量不再增加的原因是酶的数量有限 B. 探究胃蛋白酶的最适pH时应设置过酸、过碱和中性三组实验 C. 将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验,结果与B曲线一致 D. 形成B曲线的原因可能是将反应温度变为25℃,其他条件不变 【答案】D 【解析】A曲线70min后,生成物量不再增加的原因蛋清中蛋白质被水解完,A错误;探究胃蛋白酶的最适pH时应设置等pH梯度的一系列实验组,最好是越多越好,不能只有三组实验,B错误;由于胃蛋白酶的最适pH大约在1.8左右,如果将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验,胃蛋白酶已经失去活性,不能水解蛋白质,此时生成物的量为0,结果与B曲线完全不同,C错误;根据前面的分析,A曲线比B曲线先达到平衡,说明A中反应速率比B中快,导致B曲线的原因可能是将反应温度变为25℃,即反应温度不是在最适温度下进行,此时反应速率减慢,D正确。 变式训练4.(海南省琼海市2018年高考模拟考试生物试题)下列有关高中生物实验操作的叙述,错误的是( ) A. 可用无水乙醇提取菠菜绿叶中的色素 B. 将煮沸冷却后的肝脏研磨液加入到过氧化氢溶液中会出现大量气泡 C. 用斐林试剂检测苹果汁中的还原糖,需水浴加热后观察颜色变化 D. 在低倍镜下可观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程 【答案】B 【解析】叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中,如:丙酮、无水乙醇等。所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素,A正确;肝脏研磨液煮沸后,过氧化氢酶失活,不能催化过氧化氢的分解,就不会有气泡产生,B错误;用斐林试剂检测还原糖时,需要水浴加热,否则不会出现颜色变化,C正确;用低倍镜能观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程,D正确。 1.(湖北省2018届高三五月冲刺理综生物试题)某同学进行了下列有关酶的实验: 甲组:淀粉溶液 + 新鲜唾液 → 加入斐林试剂 → 出现砖红色沉淀 乙组:蔗糖溶液 + 新鲜唾液 → 加入斐林试剂 → 不出现砖红色沉淀 丙组:蔗糖溶液 + 蔗糖酶溶液 → 加入斐林试剂 → ? 下列叙述正确的是( ) A. 丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀” B. 三组实验都应该在37℃条件下进行 C. 该同学的实验目的是验证酶的专一性 D. 可用碘液代替斐林试剂进行检测 【答案】C 【解析】因为蔗糖被蔗糖酶催化水解生成葡萄糖和果糖,有还原性,加入斐林试剂出现砖红色沉淀,A错误;加入斐林试剂必须水浴加热至50~65℃,B错误;唾液淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖,蔗糖酶才能水解蔗糖,故该实验能验证酶的专一性,C正确;如用碘液代替斐林试剂,则三个组都不会出现蓝色,无法检测,D错误,所以选C。 2.(江苏省盐城市2018届高三下学期第三次模拟考试生物试题)为了更合理地使用某品牌加酶洗衣粉,某兴趣小组在不同温度下测定了该品牌洗衣粉去除不同污渍所需的时间,其实验结果如图所示.下列有关叙述正确的是(  ) A. 该实验的自变量是温度 B. 该品牌洗衣粉中添加了蛋白酶、脂肪酶、蓝墨水酶 C. 不同实验组的污渍含量、洗衣粉用量、洗涤方式应相同 D. 实验结果表明,该品牌洗衣粉对蓝墨水的去污效果最好 【答案】C 【解析】该实验是在不同温度下测定该品牌洗衣粉去除不同污渍所需的时间,因此自变量为温度和不同的污渍,A错误。蓝墨水的主要成分是胶体,而加酶洗衣粉中主要含有蛋白酶和脂肪酶,B错误。污渍含量、洗衣粉用量、洗涤方式均属于无关变量,则不同实验组的污渍含量、洗衣粉用量、洗涤方式应相同,C正确。根据图像分析,该品牌洗衣粉去除蓝墨水所需的时间最长,因此对蓝墨水的去污效果最差,对奶渍的去污效果最好,D错误。 3.(四川省成都市龙泉驿区第一中学校2018届高三模拟考试(二)理综生物试题)下列有关生物实验的叙述,正确的是( ) A. 对培养液中的酵母菌进行计数时,先将培养液滴入计数室,然后盖好盖玻片在显微镜下计数 B. “探究温度对酶的活性的影响”实验中,将酶与底物混合后再进行保温 C. “探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”的正式实验中,需要用蒸馏水作对照组 D. “体验制备细胞膜的方法”实验中,需用血液加适量的生理盐水制备新鲜的红细胞稀释液 【答案】D 【解析】使用血球计数板时,应先放盖玻片,再滴加培养液,使培养液从边缘处自行渗入计数室,A错误;探究温度对酶活性的影响时,操作顺序一般是先将各组酶和底物保温在不同温度下,再将相同温度的酶与底物混合,B错误;“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”的预实验中,需要用蒸馏水作对照组,在正式实验中,不需要用蒸馏水作对照组,C错误;为了保持红细胞的正常形态,需用血液加适量的生理盐水制备新鲜的红细胞稀释液,D正确。 4.(四川省成都市龙泉驿区第一中学校2018届高三模拟考试(二)理综生物试题)下列关于酶的叙述,正确的是( ) A. 酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 B. 细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关 C. 酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存 D. 各种酶的最适条件都相同,其催化效率受温度和pH的影响 【答案】B 【解析】酶大多数是蛋白质,少数是RNA,RNA不能与双缩脲试剂反应呈紫色,A错误;酶具有专一性,即每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关,B正确;在最适温度和pH值条件下,酶的活性最强,不适合酶的长期保存,C错误;不同种酶的最适条件不一定相同,如胃蛋白酶的最适pH是2,唾液淀粉酶的最适pH是7,胰蛋白酶的最适pH是8.6,D错误。 5.(2018年高考生物热点命题点预测卷)下列有关酶的实验设计思路,正确的是( ) 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3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 【答案】C 【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,A错误;淀粉酶能催化淀粉的分解,但不能催化蔗糖的分解,若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性,加碘液无法验证蔗糖是否被水解,利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时,不可采用碘液检测,应该选用斐林试剂,B错误;酶的高效性是指酶和无机催化剂相比具有较高的催化效率,新鲜的猪肝研磨液含过氧化氢酶属于有机催化剂,氯化铁溶液中的铁离子是无机催化剂,二者都可使过氧化氢分解,故可利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性,C正确;胃蛋白酶的适宜pH是1.5-2.0,在pH为7和11的环境中变性失活,所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时,pH不能设置成3、7、11,D错误。 6.(2018年普通高考(泄露天机)押题卷 理综生物(二)试题)下图表示在20℃、不同pH条件下,向等量的反应物中加入等量的某种酶后,生成物的量与时间的关系曲线,下列结论错误的是( ) A. 此实验中,不同pH为自变量,生成物的量为因变量,20℃为无关变量 B. 随pH从5升高到7,酶的活性逐渐降低 C. 该酶的最适pH为5 D. 若将温度改为15℃,酶的最适pH不会发生改变 【答案】C 【解析】依据反映实验结果的曲线图可知:本实验的自变量是时间和pH,因变量是生成物的量,温度等其他能对实验结果有影响的变量均为无关变量,A正确;生成物的量在达到最大值之前,在相同时间内, pH从5升高到7所对应曲线的酶促反应速率依次减慢,说明酶的活性逐渐降低,B正确;在pH为5、6、7这三种实验条件下,pH为5时酶的活性最高,但因缺乏pH小于5和 pH在5~6之间的实验组,所以不能判断该酶的最适宜pH是5,C错误;酶的最适pH是酶的一种性质,不会因温度的改变而发生改变,D正确。 7.(河南省安阳市2018届高三第三次模拟考试理科综合生物试题)下列与教材实验相关的说法,正确的是( ) A. 为加速健那绿染液对线粒体染色,可用适宜浓度的盐酸处理细胞 B. 淀粉酶与淀粉常温下混合后,快速置于预设温度环境中可减小实验误差 C. 观察DNA、RNA在细胞中分布时,水解后需用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片 D. 花生子叶薄片用苏丹Ⅲ染液染色后,肉眼可直接观察到橙黄色颗粒 【答案】C 【解析】健那绿染液对线粒体染色需要保持细胞的活性,不能用盐酸处理,A错误。探究温度对淀粉酶活性的影响时,为减小实验误差,需先把淀粉酶与淀粉分别在预设温度下保温一段时间后再混合,B错误。观察DNA、RNA在细胞中分布时,水解后需用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片,以去除盐酸,防止对实验结果的干扰,C正确。花生子叶薄片用苏丹Ⅲ染液染色后,需要用到显微镜才能观察到橘黄色颗粒,D错误。 8.(全国(新课标区)2018届高三金优试卷模拟(二)?理科综合)流行性感冒是冬春季节常见的一种髙发性传染病(病原体为流感病毒),其典型的临床症状是:高热乏力、全身疼痛,有时还伴有咳嗽、流鼻涕等症状。以下说法正确的是( ) A. 患者一般都会出现持续39度左右的髙烧,此时身体的产热量大于散热量 B. 高热可导致患者体内酶的活性降低,进而影响细胞代谢 C. 感染病毒后引发的细胞免疫会裂解靶细胞并清除血液中的病毒 D. 入侵的流感病毒被抗体结合失去致病能力,被T细胞吞噬消化 【答案】B 【解析】患者一般都会出现持续39度左右的髙烧,此时身体的产热量等于散热量,A错误;高热可导致患者体内酶的活性降低,进而影响细胞代谢,B正确;感染病毒后引发的细胞免疫会裂解靶细胞,将靶细胞内的病毒释放出来,但不能清除血液中的病毒,C错误;入侵的流感病毒被抗体结合失去致病能力,被吞噬细胞吞噬消化,D错误。 9.(宁夏银川市唐徕回民中学2018届高三下学期第四次模拟考理科综合生物试题)下列关于生物实验操作、原理的说法中,不正确的是( ) A. 糖类与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀 B. 探究温度对酶活性影响实验中,不应选用过氧化氢酶 C. T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,保温时间过短或过长,都会影响实验结果 D. 探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度实验中,必须设置空白对照 【答案】A 【解析】A. 还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀,但不是所有的糖类都是还原糖,如蔗糖、淀粉均不是还原糖,A错误; B. 由于过氧化氢在高温下易分解,因此不能用过氧化氢酶催化过氧化氢分解的反应来探究温度对酶活性的影响,B正确; C. 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,若保温时间过短或过长,都会导致上清液放射性增强,因此保温时间过短或过长,都会影响实验结果,C正确; D. 探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度实验中,需设置空白对照组,D正确。 10.(广西陆川县中学2018届高三下学期押轴考试生物试题)下列有关实验的叙述错误的是(  ) A. 用洋葱鳞片叶的内表皮细胞观察DNA、RNA在细胞中的分布 B. 低温诱导染色体加倍实验中应观察根尖分生区细胞 C. 可以用人的口腔上皮细胞作材料观察线粒体 D. 在探究温度对酶活性影响的实验中,温度是因变量 【答案】D 【解析】“观察DNA和RNA在细胞中的分布”可以用洋葱鳞片叶内表皮细胞(无色)作为实验材料,A正确;低温诱导染色体加倍实验的原理是低温抑制纺锤体的形成,进而导致细胞中染色体数目加倍,因此可以观察分裂旺盛的根尖分生区细胞,B正确;健那绿可以将活细胞中的线粒体染成蓝绿色,该实验的材料可以选择无色的人的口腔上皮细胞,C正确;在探究温度对酶活性影响的实验中,温度是自变量,D错误。 11.(山东省实验中学2018届高三第二次模拟考试理科综合生物试题)已知2H202=2H20+ 02,可以通过观察反应过程中02的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H202分解反应的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验,验证过氧化氢酶具有催化作用且具有高效性。要求写出实验步骤,预测实验结果,得出结论,并回答问题。 实验材料与用具:适宜浓度的H202溶液,蒸馏水,3.5%FeCl3溶液,0.01%过氧化氢酶溶液,37℃恒温水浴锅,试管。 (1)实验步骤:______________________________________________。 (2)实验结果预测及结论: 整个实验中不同处理的试管中02的释放速率从快到慢依次是____________________,由此可得出的结论是__________________________________________________。 (3)如果仅将实验中的恒温水浴改为70℃,重做上述实验,02释放的速率最快的是________________,原因是_____________________________________________。 【答案】 ①取3支试管,各加入等量且适量的H202溶液,放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。 ②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。③观察各管中释放气泡的速率 加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用且具有高效性 加FeCl3溶液的试管 酶的活性受温度的影响,高温使过氧化氢酶失去活性,而无机催化剂对温度不敏感,对催化作用的影响小 【分析】 分析题干信息可知,该实验的目的是验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性,验证酶的催化作用实验的自变量为是否加入过氧化氢酶,验证酶的高效性是催化剂的种类,即过氧化氢酶和FeCl3溶液,因变量是O2的生成速度,其他因素属于无关变量,无关变量应保持一致且适宜,然后按照实验设计的对照原则和单一变量原则设计和完善实验,并预期实验结果获取结论。 (1)由实验目的和提供的材料分析可知,实验分组为3组,按照实验设计的对照原则和单一变量原则,实验步骤如下: ①取3支试管,各加入等量且适量的H2O2溶液,放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间; ②分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液; ③观察各管中释放气泡的快慢。 (2)该实验为验证性实验,即验证酶具有催化作用和高效性,因此整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是:加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管。 (3)由于过氧化氢酶的活性受温度影响,高温会使过氧化氢酶失去活性,无机催化剂比过氧化氢酶耐高温,因此如果仅将实验中的恒温水浴改为70℃,重做上述实验,O2释放的速度最快的是加FeCl3溶液的试管。 12.(全国(新课标区)2018届高三模拟卷(二)理综生物试题)图甲表示过氧化氢酶活性受pH影响的曲线,图乙与图丙(曲线Ⅰ)分别表示在最适温度、最适pH条件下,氧气产生量与时间、过氧化氢浓度之间关系,请据图回答下列问题: (1)过氧化氢酶的催化效率____________(填:一定/不一定)高于无机催化剂。甲图中,pH由C降到A的过程中,过氧化氢酶活性________________________。 (2)若适度升温,图乙中M点的移动方向为____________(填:左移/右移)。 (3)图丙中若在0点____________(填:适度升温/增加底物量),就会形成曲线Ⅱ。 (4)将动物的肝脏研磨液煮沸加入到过氧化氢溶液中,发现此时仍有少量的氧气产生,试解释原因:__。若将动物新鲜的肝脏研磨液加入到另一过氧化氢溶液中,如发现只产生少量的氧气,试解释原因:___。 【答案】 不一定 保持不变 右移 增加底物量 过氧化氢在常温下能分解产生氧气 过氧化氢溶液的浓度过低 【解析】1.分析图示内容:图甲中,B点为酶作用的最适pH,A点时酶的活性下降,C点时由于过碱酶的活性=0;图乙中M点表示H2O2已全部分解;图丙中的曲线I表示O点之前,氧气生成量随着底物浓度的增加而升高。 2.酶催化功能的本质是降低反应的活化能,与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著;3.H2O2常温下可以分解,加热可加快其分解。 (1)过氧化氢酶降低活化能的作用比无机催化剂显著,所以酶的催化效率高于无机催化剂;pH值处于C点时,强碱下酶已失活,所以当pH由C降到A的过程中,过氧化氢酶活性保持不变。 (2)图乙是在适温条件下所做实验,如果适度升温会降低酶的活性,降低酶促反应速率,延长反应所需时间,即M点将右移。 (3)图丙是在适温条件下所做实验,如果适度升温会降低酶的活性,降低酶促反应速率而减少氧气的生成量,因此如果形成曲线Ⅱ即增加氧气的生成量,只有增加底物量。 (4)将动物的肝脏研磨液煮沸,研磨液中的过氧化氢酶失活,但由于过氧化氢在常温下能分解产生氧气,所以肝脏研磨液煮沸后加入到过氧化氢溶液中,仍有少量的氧气产生。新鲜的肝脏研磨液中过氧化氢酶活性较高,加入过氧化氢溶液中,如发现只产生少量的氧气,说明该过氧化氢溶液的浓度过低。 33.(甘肃省天水市一中2018届高三下学期第四次模拟考试理综生物试题)为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响,某小组同学进行了如下实验。请分析做答: (1)表格中的①是________,②是________________。 (2)该实验的无关变量有____________________(至少写出两项)。 (3)及时观察时,第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生,是因为_____________________。 (4)放置几分钟后,该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生,第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析:第3组基本无气泡继续产生的原因是________;第1、2组有少量气泡产生的原因可能是___________________(写出一点即可)。 【答案】 浸泡5 min 有大量气泡产生 马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间(过氧化氢溶液的浓度、用量、观察时间等) 强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活 过氧化氢分解完毕 过氧化氢自然分解的气体得到积累,形成少量气泡(浸泡时间短,HCl、NaOH只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构,使得过氧化氢分解减慢,放置几分钟后气体积累形成气泡) 【解析】 (1)表中信息显示:对1、2、3组的处理是分别用HCl溶液、NaOH溶液和蒸馏水浸泡,而浸泡的时间为无关变量,应控制相同,所以①是浸泡5min。由于第3组是用蒸馏水浸泡,马铃薯块茎中的过氧化氢酶活性强,会催化过氧化氢水解为H2O和O2,所以②是有大量气泡产生。 (2)依题意可知:该实验的目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度及用量、观察时间等均属于无关变量。 (3) 第1、2组分别用HCl溶液、NaOH溶液处理,强酸、强碱会使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活,因此在及时观察第1、2组时马铃薯块茎圆片上均无气泡产生。 (4) 第3组马铃薯块茎圆片上最初有大量气泡产生是过氧化氢酶催化过氧化氢分解的结果, 当过氧化氢全部被分解完毕就不再有气泡产生。放置几分钟后,第1、2组马铃薯块茎圆片有少量气泡产生,可能是过氧化氢自然分解的气体得到积累,形成少量气泡;也可能是浸泡时间短,HCl、NaOH只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构,使得过氧化氢分解减慢,放置几分钟后气体积累形成气泡。 14
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  • 资料类型: 学案
  • 资料版本:人教版(新课程标准)
  • 适用地区:全国
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