2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 能量之源 光與光合作用 第9講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶學(xué)案.DOC
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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 能量之源 光與光合作用 第9講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶學(xué)案 1. 涵蓋范圍 本單元包括必修1第五章內(nèi)容,即與能量供應(yīng)和利用密切相關(guān)的兩類(lèi)重要物質(zhì)——酶和ATP;兩種重要的生理過(guò)程——光合作用和細(xì)胞呼吸。 2. 考情分析 (1)考查力度:重點(diǎn)必考內(nèi)容,所占分值比重較大。 (2)考查內(nèi)容 ①酶與ATP a.通過(guò)與無(wú)機(jī)催化劑相比,理解酶的特性。結(jié)合圖文轉(zhuǎn)換,分析影響酶活性的曲線(xiàn)、圖表等。 b.掌握ATP的結(jié)構(gòu),比較不同生物中ATP合成途徑的不同。 ②光合作用與細(xì)胞呼吸 a.運(yùn)用圖文結(jié)合法使光合作用與細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所、物質(zhì)變化的關(guān)系形象化、直觀(guān)化,便于理解和記憶。 b.以圖表、曲線(xiàn)形式表示環(huán)境因素對(duì)光合作用和細(xì)胞呼吸的影響,強(qiáng)化坐標(biāo)曲線(xiàn)的分析,關(guān)注曲線(xiàn)特殊點(diǎn)和線(xiàn)段的意義,掌握分析曲線(xiàn)的規(guī)律方法。 c.歸納有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的規(guī)律方法,注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)變量的確定與控制,以及實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)、推斷及相關(guān)結(jié)論分析。 (3)考查題型 ①選擇題考查某些小的考點(diǎn),如ATP的分子結(jié)構(gòu)、酶的本 質(zhì)及特性等。 ②簡(jiǎn)答題以圖解、曲線(xiàn)、計(jì)算的形式考查兩大生理過(guò)程。 ③實(shí)驗(yàn)題考查酶活性、光合作用和細(xì)胞呼吸的影響因素。 3. 復(fù)習(xí)指導(dǎo) (1)復(fù)習(xí)線(xiàn)索 以上述能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程為線(xiàn)索,系統(tǒng)復(fù)習(xí)光合作用、細(xì)胞呼吸過(guò)程并輻射ATP和酶的有關(guān)知識(shí)。 ②CO2+H2OO2+(CH2O)酶,CO2+H2O+能量 以物質(zhì)的合成與分解為主線(xiàn),將光合作用與細(xì)胞呼吸有機(jī)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行復(fù)習(xí)。 (2)復(fù)習(xí)方法 ①圖解法:光合作用、細(xì)胞呼吸過(guò)程圖解以及與葉綠體、線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)模式圖有機(jī)結(jié)合。 ②比較法:列表比較光合作用和細(xì)胞呼吸、光反應(yīng)和暗反應(yīng)、有氧呼吸和無(wú)氧呼吸等。 ③實(shí)踐聯(lián)系:光合作用、細(xì)胞呼吸原理在實(shí)踐中的應(yīng)用。 第9講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 [考綱要求] 1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)。2.實(shí)驗(yàn):(1)比較過(guò)氧化氫在不同條件的分解;(2)探究影響酶活性的因素。 一、酶的作用與本質(zhì) 1. 酶催化作用的原理:降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 2. 酶的概念 判一判 (1)酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用 ( ) (2)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì) ( ) (3)酶催化作用的實(shí)質(zhì)是提高化學(xué)反應(yīng)的活化能,使化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行 ( ) (4)細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有作用于DNA的解旋酶 ( ) 提示 在葉綠體、線(xiàn)粒體中含有,而葉綠體、線(xiàn)粒體都屬于細(xì)胞質(zhì)。 (5)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶 ( √ ) 3. 酶本質(zhì)的探索(連一連) 二、酶的特性 1. 高效性:催化效率約是無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍。 2. 專(zhuān)一性:每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。 3. 作用條件較溫和:在最適溫度和pH條件下,酶的活性最高。 [解惑] 酶與無(wú)機(jī)催化劑的相同之處: (1)化學(xué)反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不變。 (2)加快化學(xué)反應(yīng)的速度,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,但不能改變平衡點(diǎn)。 (3)都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 [巧記](méi) 酶的來(lái)源與特性:活細(xì)胞內(nèi)來(lái)合成,降低化能是本領(lǐng),高效專(zhuān)一需溫和,催化反應(yīng)屬它行。 考點(diǎn)一 聚焦酶的本質(zhì)、作用和特性 結(jié)合教材完善下表內(nèi)容 項(xiàng)目 內(nèi)容 解讀 化學(xué)本質(zhì) 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA 合成原料為氨基酸或核糖核苷酸 產(chǎn)生部位 活細(xì)胞 (1)由活細(xì)胞產(chǎn)生(哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞除外) (2)合成場(chǎng)所:核糖體或細(xì)胞核 (3)作用場(chǎng)所:細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外或體外 生理功能 催化作用 反應(yīng)前后其本身的量和化學(xué)性質(zhì)不變 作用機(jī)理 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 使反應(yīng)在溫和條件下快速進(jìn)行 酶的特性 高效性 催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍 專(zhuān)一性 每種酶只催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng) 溫和性 (1)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高溫能使酶永久失活,其原因是能破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),引起蛋白質(zhì)變性 (2)低溫僅是降低酶的活性,由低溫恢復(fù)至適宜溫度時(shí),酶活性可以恢復(fù) 易錯(cuò)警示 酶與激素的比較 項(xiàng)目 酶 激素 來(lái)源及 作用場(chǎng)所 活細(xì)胞產(chǎn)生;細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外 專(zhuān)門(mén)的內(nèi)分泌腺或特定部位細(xì)胞產(chǎn)生;細(xì)胞外發(fā)揮作用 化學(xué)本質(zhì) 絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA 固醇類(lèi)、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等 生物功能 催化作用 調(diào)節(jié)作用 共性 在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì),即含量少、作用大、生物代謝不可缺少 1. (xx新課標(biāo)全國(guó)卷,2)甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活 性與處理時(shí)間的關(guān)系如右圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是 ( ) A.甲酶能夠抵抗該種蛋白酶降解 B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA C.乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì) D.乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變 答案 B 解析 觀(guān)察曲線(xiàn)圖可知,甲酶的活性始終保持不變,說(shuō)明甲酶能抵抗該種蛋白酶的降解;從酶的化學(xué)成分上來(lái)看,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),極少數(shù)是RNA,甲酶有可能是具有生物催化作用的RNA;乙酶的活性不斷降低,說(shuō)明能被該種蛋白酶降解,其本質(zhì)為蛋白質(zhì);乙酶被降解的過(guò)程中其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變。 2. 下列關(guān)于酶的敘述中,正確的是 ( ) A.人體中酶的活性受溫度、pH的影響,并只能在人體的內(nèi)環(huán)境中起作用 B.酶的形成都要經(jīng)過(guò)核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個(gè)階段 C.與光合作用有關(guān)的酶分布在類(lèi)囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中 D.酶均是由腺細(xì)胞合成的,具有高效性、專(zhuān)一性 答案 C 解析 酶的活性受溫度、pH的影響,消化酶在消化道內(nèi)起催化作用,消化道不屬于內(nèi)環(huán) 境;有的酶是RNA,不在核糖體上合成;活細(xì)胞能合成酶(哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞除外), 用于自身代謝需要,因此A、B、D所述錯(cuò)誤。光合作用光反應(yīng)的酶分布在類(lèi)囊體薄膜 上,暗反應(yīng)的酶分布在葉綠體基質(zhì)中,C正確。 考點(diǎn)二 聚焦分析與酶有關(guān)的圖像與曲線(xiàn) 1. 酶高效性的曲線(xiàn) (1)如圖表示未加催化劑時(shí),生成物濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn),請(qǐng)?jiān)趫D中繪出加酶和加無(wú)機(jī)催化劑的條件時(shí)的變化曲線(xiàn)。 答案 (2)由曲線(xiàn)可知:酶比無(wú)機(jī)催化劑的催化效率更高;酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。因此,酶不能(“能”或“不能”)改變最終生成物的量。 2. 酶專(zhuān)一性的曲線(xiàn) (1)在A(yíng)反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速率較未加酶時(shí)的變化是明顯 加快,說(shuō)明酶A能催化該反應(yīng)。 (2)在A(yíng)反應(yīng)物中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同,說(shuō)明酶B 不能催化該反應(yīng)。 3. 影響酶活性的曲線(xiàn) (1)分析圖A、B可知,在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低,酶活性都會(huì)明顯降低。 (2)分析圖A、B中曲線(xiàn)的起點(diǎn)和終點(diǎn)有何特點(diǎn)?思考原因是什么? 答案 過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)使酶失去活性,而低溫只是使酶的活性降低。前者都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,而后者并未破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。 (3)分析圖C中的曲線(xiàn),反應(yīng)溶液中pH的變化是否會(huì)影響酶作用的最適溫度呢?不會(huì)。 (4)若將A圖中的橫坐標(biāo)改為底物濃度或酶濃度,曲線(xiàn)又該如何畫(huà)呢?請(qǐng)?jiān)谙旅娴淖鴺?biāo)系中繪出。 答案 文字說(shuō)明:酶量一定的條件下,在一定范圍內(nèi)隨著底物濃度的增加,反應(yīng)速率也增加,但達(dá)到一定濃度后不再增加,原因是受到酶數(shù)量和酶活性限制;在底物量充足、其他條件適宜且固定的條件下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。 易錯(cuò)警示 溫度、pH和底物濃度、酶濃度影響酶促反應(yīng)速率的機(jī)理 溫度和pH是通過(guò)影響酶活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的,而底物濃度和酶濃度是通過(guò)影響底物與酶的接觸來(lái)影響酶促反應(yīng)速率的,并不影響酶的活性。 3. 用某種酶進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A.該酶的最適催化溫度為30 ℃左右 B.圖2和圖4能說(shuō)明該酶一定不是胃蛋白酶 C.由圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知酶具有高效性 D.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知酶具有專(zhuān)一性 答案 C 解析 圖1顯示溫度對(duì)酶活性的影響,從圖中能得到的結(jié)論是該酶的最適催化溫度為30 ℃左右。圖2顯示該酶的最適pH為7,而胃蛋白酶的最適pH為1.5,由圖4可見(jiàn)該酶為麥芽糖酶。圖3能說(shuō)明Cl-是酶的激活劑、Cu2+是酶的抑制劑。圖4說(shuō)明酶具有專(zhuān)一性。 4. 如圖表示在不同條件下,酶催化反應(yīng)速率(或生成物量)的變化。下列有關(guān)敘述中,不正確的是 ( ) A.圖①虛線(xiàn)可表示酶量增加一倍時(shí),底物濃度和反應(yīng)速率的關(guān)系 B.圖②虛線(xiàn)可表示增加酶濃度而其他條件不變時(shí),生成物量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系 C.圖③不能表示在反應(yīng)開(kāi)始后的一段時(shí)間內(nèi),反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系 D.若圖②中的實(shí)線(xiàn)表示Fe3+的催化效率,則虛線(xiàn)可表示過(guò)氧化氫酶的催化效率 答案 C 解析 在圖①中作垂直于橫軸的一條直線(xiàn)來(lái)幫助理解,在底物濃度充足時(shí),酶量增加一倍,反應(yīng)速率則增加一倍;其他條件不變時(shí),增加酶濃度,可明顯縮短反應(yīng)時(shí)間;當(dāng)反應(yīng)物的量很少時(shí),圖③能表示在反應(yīng)開(kāi)始后的一段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系;過(guò)氧化氫酶的催化效率具有高效性,因此可用圖②中的虛線(xiàn)表示。 技法提煉 “四看法”分析酶促反應(yīng)曲線(xiàn) 1.一看兩坐標(biāo)軸的含義:分清自變量與因變量,了解兩個(gè)變量的關(guān)系。 2.二看曲線(xiàn)的變化:利用數(shù)學(xué)模型法觀(guān)察同一條曲線(xiàn)的升、降或平的變化,掌握變量變化的生物學(xué)意義。如在分析影響酶促反應(yīng)的因素時(shí),一般情況下,生成物的量未達(dá)到飽和時(shí),限制因素是橫坐標(biāo)所表示的因素,當(dāng)達(dá)到飽和后,限制因素是除橫坐標(biāo)所表示的因素之外的其他因素。 3.三看特殊點(diǎn):即曲線(xiàn)的起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)等五點(diǎn),理解特殊點(diǎn)的意義。 4.四看不同曲線(xiàn)的變化:理解曲線(xiàn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,找出不同曲線(xiàn)的異同及變化的原因。 實(shí)驗(yàn)七 與酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究 1. 驗(yàn)證酶的本質(zhì) (1)驗(yàn)證酶是蛋白質(zhì) 實(shí)驗(yàn)組:待測(cè)酶溶液+雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng);對(duì)照組:標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑→紫色反應(yīng)。 變量分析:自變量為待測(cè)酶溶液和標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液;因變量為是否有紫色反應(yīng)。 (2)驗(yàn)證酶是RNA 實(shí)驗(yàn)組:待測(cè)酶溶液+吡羅紅試劑→是否出現(xiàn)紅色;對(duì)照組:標(biāo)準(zhǔn)RNA溶液+吡羅紅試劑→出現(xiàn)紅色。 變量分析:自變量為待測(cè)酶溶液和標(biāo)準(zhǔn)RNA溶液;因變量為是否出現(xiàn)紅色。 2. 驗(yàn)證酶的催化作用 實(shí)驗(yàn)組:底物+相應(yīng)的酶液→底物是否被分解;對(duì)照組:底物+等量蒸餾水→底物不被分解。 變量分析:自變量為相應(yīng)的酶液的有無(wú);因變量為底物是否被分解。 3. 驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性 (1)方案一:用同種酶催化兩種不同物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液→反應(yīng)物被分解;對(duì)照組:另一反應(yīng)物+等量相同酶溶液→反應(yīng)物不被分解。 (2)方案二:用兩種不同酶催化同一物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)組:反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液→反應(yīng)物被分解;對(duì)照組:相同反應(yīng)物+等量另一種酶溶液→反應(yīng)物不被分解。 變量分析:方案一中的自變量為反應(yīng)物的不同,方案二的自變量為酶溶液的不同,因變量均為反應(yīng)物是否被分解。 4. 驗(yàn)證酶的高效性(案例——比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解) 變量分析: 5. 探究溫度對(duì)酶活性的影響 (1)原理 ①完善下面的反應(yīng)原理 ②鑒定原理:溫度影響酶的活性,從而影響淀粉的水解,滴加碘液,根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來(lái)判斷酶的活性。 (2)步驟 步驟 項(xiàng)目 試管1 試管2 試管3 1 加入可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 放置在不同溫度環(huán)境 0 ℃ 100 ℃ 60 ℃ 3 加入新配制的α淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 4 完成反應(yīng) 5 min 5 min 5 min 5 滴入碘液 2滴 2滴 2滴 6 觀(guān)察結(jié)果 變藍(lán) 變藍(lán) 不變藍(lán) 變量分析: (3)若要探究某種酶的最適溫度,實(shí)驗(yàn)又該如何設(shè)計(jì)(請(qǐng)寫(xiě)出思路)? 答案 6. 探究pH對(duì)酶活性的影響 (1)原理 ①反應(yīng)原理:H2O2H2O+O2。 ②鑒定原理:pH影響酶的活性,從而影響O2的生成量,可用點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來(lái)檢驗(yàn)O2生成量的多少。 (2)步驟 步驟 實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容 試管1 試管2 試管3 1 注入等量過(guò)氧化氫酶溶液 2滴 2滴 2滴 2 注入不同pH的溶液 1 mL蒸餾水 1 mL鹽酸 1 mL NaOH溶液 3 注入等量的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 4 觀(guān)察現(xiàn)象 有大量氣泡產(chǎn)生 無(wú)氣泡產(chǎn)生 無(wú)氣泡產(chǎn)生 (3)若要探究該酶的最適pH,實(shí)驗(yàn)又該如何設(shè)計(jì)(請(qǐng)寫(xiě)出思路)? 答案 易錯(cuò)警示 有關(guān)四類(lèi)探究實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng) (1)在驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) ①選擇好檢測(cè)反應(yīng)物的試劑,如反應(yīng)物選擇淀粉和蔗糖,酶溶液為淀粉酶,則適宜選用斐林試劑檢測(cè)反應(yīng)物是否被分解,不能選用碘液,因?yàn)榈庖簾o(wú)法檢測(cè)蔗糖是否被分解。 ②保證蔗糖的純度和新鮮程度是做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。 (2)在驗(yàn)證酶的高效性實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) ①實(shí)驗(yàn)時(shí)必須用新鮮的、剛從活的動(dòng)物體中取出的肝臟作實(shí)驗(yàn)材料。肝臟如果不新鮮,肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下分解,使組織中酶分子的數(shù)量減少且活性降低。 ②實(shí)驗(yàn)中使用肝臟的研磨液,可以加大肝細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化氫酶與試管中過(guò)氧化氫的接觸面積,從而加速過(guò)氧化氫的分解。 ③滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液時(shí)不能共用一支滴管,因?yàn)槊傅拇呋示哂懈咝?,少量酶帶入FeCl3溶液中就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,甚至使人產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué),作出錯(cuò)誤的判斷。 ④H2O2分解過(guò)程有氣泡冒出,若反應(yīng)一段時(shí)間,不再有氣泡冒出,說(shuō)明反應(yīng)結(jié)束;若在不增加H2O2量的前提下,使氣泡(O2)的生成量增加,可采取的措施是提高H2O2濃度。 (3)在探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) ①實(shí)驗(yàn)室使用的α淀粉酶最適溫度為60 ℃。 ②由于H2O2不穩(wěn)定,因此探究溫度對(duì)酶活性影響時(shí),不選擇H2O2作反應(yīng)物。 ③本實(shí)驗(yàn)不宜選用斐林試劑鑒定,溫度是干擾條件。 ④本實(shí)驗(yàn)中步驟2、步驟3一定不能顛倒順序,否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)失敗,即先控制條件再混合。 (4)在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) ①實(shí)驗(yàn)程序中2、3步一定不能顛倒,否則實(shí)驗(yàn)失敗。 ②本實(shí)驗(yàn)中也可將過(guò)氧化氫酶和H2O2分別調(diào)至同一pH,再混合,以保證反應(yīng)一開(kāi)始便達(dá)到預(yù)設(shè)pH。 ③本實(shí)驗(yàn)不宜選用淀粉酶催化淀粉水解,因?yàn)榈矸勖复呋牡孜锏矸墼谒嵝詶l件下也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。 5. 某班同學(xué)進(jìn)行了探究影響酶活性的因素的實(shí)驗(yàn)。 (1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案和步驟:取3支大小相同的試管,編號(hào)為甲、乙、丙,分別向3支試管中加入3 mL糨糊,再各加入2 mL新鮮的唾液淀粉酶溶液,振蕩后,將甲、乙、丙3支試管分別置于0 ℃、35 ℃、100 ℃下約5 min,取出試管,各加入2 mL斐林試劑(邊加邊振蕩),50~65 ℃水浴條件下觀(guān)察試管內(nèi)顏色的變化。同一小組的同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要評(píng)價(jià),其中正確的是________。 ①實(shí)驗(yàn)步驟不正確?、跍囟仍O(shè)置不合理?、鄄荒苡渺沉衷噭z驗(yàn) (2)某小組同學(xué)對(duì)過(guò)氧化氫酶的活性是否受pH影響的問(wèn)題很感興趣,并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)操作步驟: ①向甲、乙試管內(nèi)各加入2 mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液;②向甲試管內(nèi)加入1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸,向乙試管內(nèi)加入1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液;③向甲、乙試管內(nèi)各加入2滴新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的豬肝研磨液;④觀(guān)察試管中發(fā)生的變化。 小組討論1:____________________是本實(shí)驗(yàn)的因變量,可觀(guān)測(cè)的指標(biāo)是______________ __________________________________________________________________________________________________________________________________; 小組討論2:操作步驟中存在缺陷,應(yīng)該__________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________; 小組討論3:若按改進(jìn)后的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論是______________ __________________________________________________________。 答案 (1)①和③ (2)小組討論1:過(guò)氧化氫分解速率 試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量 小組討論2:增加丙試管,在第二步中加入1 mL蒸餾水,其他操作與甲、乙試管相同 小組討論3:甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少,丙試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量多,則過(guò)氧化氫酶的活性受pH影響;甲、乙、丙3支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣,則過(guò)氧化氫酶的活性不受pH影響(答案合理即可) 解析 (1)①實(shí)驗(yàn)步驟不正確,應(yīng)先對(duì)底物和酶做同溫處理再混合;②溫度設(shè)置合理,包括了低溫、唾液淀粉酶的較適宜溫度和高溫;③不能用斐林試劑檢驗(yàn),斐林試劑檢驗(yàn)還原糖的實(shí)驗(yàn)需要加熱,改變了本實(shí)驗(yàn)的自變量。因此,本小題的3種說(shuō)法中,①和③正確。(2)小組討論1:隨著自變量的變化而變化的變量稱(chēng)為因變量,本實(shí)驗(yàn)中隨著pH的變化,過(guò)氧化氫分解速率改變,所以過(guò)氧化氫分解速率是因變量;過(guò)氧化氫分解速率可以通過(guò)底物被催化的速率、產(chǎn)物產(chǎn)生的速率得以表現(xiàn),其中氧氣的產(chǎn)生量即氣泡的產(chǎn)生情況的觀(guān)察更容易操作,所以可以將試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量作為觀(guān)測(cè)指標(biāo)。小組討論2:本實(shí)驗(yàn)的自變量為pH,自變量具體值的設(shè)置要有代表性,需要增加中性環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)。小組討論3:該小組同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,并不明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但結(jié)合所學(xué)知識(shí),至少可以預(yù)測(cè)兩種情況:甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少,丙試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量多,則過(guò)氧化氫酶的活性受pH影響;甲、乙、丙3支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣,則過(guò)氧化氫酶的活性不受pH影響。 序號(hào) 錯(cuò)因分析 正確答案 序號(hào) 錯(cuò)因分析 正確答案 ① 不理解因變量屬于反應(yīng)變量 過(guò)氧化氫分解速率 ② 不理解因變量應(yīng)如何觀(guān)測(cè) 試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量 ③ 沒(méi)有審清題目要求 再增加丙試管,第二步換為1 mL蒸餾水,第三步不做處理,其他步驟不變 ④ 沒(méi)有審清該實(shí)驗(yàn)屬于探究類(lèi),結(jié)果要與結(jié)論對(duì)應(yīng) 甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡量不同,則過(guò)氧化氫酶的活性受pH影響 ⑤ 沒(méi)有審清該實(shí)驗(yàn)屬于探究類(lèi),結(jié)果要與結(jié)論對(duì)應(yīng) 甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣,則過(guò)氧化氫酶的活性不受pH影響 ⑥ 答題不規(guī)范 冷藏 題組一 酶的相關(guān)知識(shí) 1. 判斷正誤 (1)酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸(xx天津,1A) ( ) (2)酶通過(guò)為反應(yīng)物供能和降低活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速率(xx天津,1B) ( ) (3)酶和激素都是蛋白質(zhì)(xx上海,17A) ( ) (4)酶和激素都要釋放到血液中才能發(fā)揮作用(xx上海,17D) ( ) (5)蛋白酶可以作為藥品治療某些疾病(xx廣東,6B) ( ) (6)蛋白酶可以水解所有的肽鍵(xx廣東,6C) ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5)√ (6) 2. (xx重慶卷,1)下列有關(guān)酶的敘述,正確的是 ( ) A.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性 B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì) C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有催化葡萄糖分解的酶 D.細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有作用于DNA的解旋酶 答案 C 解析 低溫能夠抑制酶的活性,但并不破壞其結(jié)構(gòu);酶是具有催化作用的有機(jī)物,絕大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA;細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行無(wú)氧呼吸和有氧呼吸的第一階段,有催化葡萄糖分解的酶;細(xì)胞質(zhì)中的線(xiàn)粒體和葉綠體中也含有少量的DNA,能夠進(jìn)行自我復(fù)制及轉(zhuǎn)錄,在此過(guò)程中需要解旋酶將DNA雙鏈打開(kāi)。 題組二 與酶相關(guān)的曲線(xiàn)題 3.(xx海南卷,5)某一不可逆化學(xué)反應(yīng)(S→P+W)在無(wú)酶和有酶 催化時(shí)均可以進(jìn)行。當(dāng)該反應(yīng)在無(wú)酶條件下進(jìn)行到時(shí)間t時(shí), 向反應(yīng)液中加入催化該反應(yīng)的酶。右圖中能正確表示加酶后反 應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化趨勢(shì)的曲線(xiàn)是 ( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 答案 D 解析 酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,提高反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)時(shí)間,但不改變反應(yīng)結(jié)果。甲曲線(xiàn)反應(yīng)速率減慢,不正確;乙曲線(xiàn)同樣未能體現(xiàn)酶的高效性,不正確;丙曲線(xiàn)反應(yīng)物濃度不可能迅速下降后又上升,不正確;丁曲線(xiàn)反應(yīng)物濃度迅速下降且達(dá)到一定濃度后保持平衡狀態(tài),正確。 4. (xx寧夏卷,2)右圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是 ( ) A.當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí),酶活性下降 B.當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時(shí),酶活性上升 C.酶活性在t2時(shí)比t1高,故t2時(shí)更適合酶的保存 D.酶活性在t1時(shí)比t2低,表明t1時(shí)酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重 答案 B 解析 酶活性受溫度的影響,在低溫時(shí)酶活性低,隨著溫度的升高,酶活性逐漸增強(qiáng),到達(dá)最適宜溫度后,再升高溫度,酶活性下降,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,酶變性失活,因此B項(xiàng)正確。溫度由t2下降到最適溫度時(shí),酶活性升高;酶在低溫時(shí)活性降低,但空間結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞,溫度升高,酶活性恢復(fù),因此常在低溫下保存酶。 題組三 與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 5. (xx大綱全國(guó)卷,33)某同學(xué)為了探究pH對(duì)人唾液淀粉酶活性的影響,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟: ①在A(yíng)、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL,再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉液1 mL。 ②各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液1 mL,搖勻。 ③將5支試管加入70 ℃恒溫水浴中,保溫時(shí)間相同且合適。 ④取出各試管,分別加入斐林試劑2 mL,搖勻。 ⑤觀(guān)察各試管溶液的顏色,通過(guò)顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。 上述實(shí)驗(yàn)步驟中有2處錯(cuò)誤,請(qǐng)更正并說(shuō)明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)),以便實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。 (1)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)③中70 ℃應(yīng)改為37 ℃。因?yàn)槿送僖旱矸勖缸饔玫淖钸m溫度為37 ℃左右 (2)在觀(guān)察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在沸水浴中一段時(shí)間。因?yàn)樵诟邷貤l件下斐林試劑才能與還原糖反應(yīng)顯色 解析 解答本題時(shí)應(yīng)全面考慮酶的最適條件以及斐林試劑的作用條件。(1)唾液淀粉酶的最適溫度是37 ℃左右,70 ℃時(shí)酶會(huì)變性失活。(2)加入斐林試劑后,需要沸水浴加熱才能看到磚紅色沉淀。 【組題說(shuō)明】 考 點(diǎn) 題 號(hào) 錯(cuò)題統(tǒng)計(jì) 錯(cuò)因分析 酶的本質(zhì)、 作用和特性 1、2、3 酶的相關(guān) 曲線(xiàn)分析 4、6、8、9、10、11 與酶有關(guān)的 實(shí)驗(yàn)探究 5、7、12、13、14 1. 下列有關(guān)酶的敘述中,不正確的是 ( ) A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類(lèi)有機(jī)物 B.酶催化功能的本質(zhì)是提高反應(yīng)的活化能 C.過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高會(huì)改變酶的空間結(jié)構(gòu) D.酶不會(huì)隨催化反應(yīng)的進(jìn)行而減少 答案 B 解析 酶提高催化效率的本質(zhì)在于降低反應(yīng)的活化能。 2. 右圖表示過(guò)氧化氫被分解的曲線(xiàn),說(shuō)明酶具有 ( ) ①專(zhuān)一性?、诟咝浴、鄞呋匦浴、茉跍睾蜅l件下進(jìn)行 A.①② B.② C.②③ D.①②④ 答案 C 解析 由圖中曲線(xiàn)可知,加酶的反應(yīng)最先到達(dá)平衡點(diǎn),加入Fe3+的反應(yīng)次之,未加酶的反應(yīng)速度最慢。對(duì)三條曲線(xiàn)處理因素的分析可判定,本圖體現(xiàn)的是酶的高效性,同時(shí)也體現(xiàn)了酶與無(wú)機(jī)催化劑一樣,具有催化作用。 3. 圖中曲線(xiàn)Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無(wú)催化劑條件和有酶催化 條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過(guò)程。下列相關(guān)敘述正確 的是 ( ) A.a(chǎn)d段表示在無(wú)催化劑的條件下,物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要 的活化能 B.若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則b在縱軸上將 向下移動(dòng) C.若僅增加反應(yīng)物A的量,則圖中曲線(xiàn)的原有形狀均發(fā)生 改變 D.若曲線(xiàn)Ⅱ?yàn)樽钸m酶促條件下的曲線(xiàn),改變酶促條件后,b在縱軸上將向上移動(dòng) 答案 D 解析 活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量,在無(wú)催化劑條件下,物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能應(yīng)用ac段表示,A錯(cuò)誤;一般而言,無(wú)機(jī)催化劑的催化效果比酶的催化效果差,降低活化能的效果沒(méi)有酶的顯著,b在縱軸上應(yīng)向上移動(dòng),B錯(cuò)誤;增加反應(yīng)物A的量,反應(yīng)所需的活化能不變,圖中曲線(xiàn)的形狀不發(fā)生改變,C錯(cuò)誤;改變酶促條件后,酶的活性降低,降低活化能的效果變差,反應(yīng)所需的活化能增加,b在縱軸上將向上移動(dòng),D正確。 4. 對(duì)化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的酶而言,下列符合其催化反應(yīng)變化規(guī)律的曲線(xiàn)應(yīng)是 ( ) 答案 D 解析 解題時(shí)需要注意縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)表示的含義。溫度與反應(yīng)速率的關(guān)系如選項(xiàng)A曲線(xiàn)所示;過(guò)酸或過(guò)堿都會(huì)造成酶失活,從而影響反應(yīng)速率;一般而言,當(dāng)酶量加倍時(shí),反應(yīng)速率加快,但由于底物的量是一定的,最后產(chǎn)物量應(yīng)相等。 5. 關(guān)于探究酶特性實(shí)驗(yàn)的敘述中,正確的是 ( ) A.若探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響,可選擇可溶性淀粉溶液為底物 B.若探究過(guò)氧化氫酶的高效性,可選擇無(wú)機(jī)催化劑作為對(duì)照 C.若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響,可選擇斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè) D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來(lái)探究酶的專(zhuān)一性,可用碘液對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè) 答案 B 解析 酶具有專(zhuān)一性,若探究pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響,可選擇可溶性淀粉溶液為底物;若探究過(guò)氧化氫酶的高效性,可選擇無(wú)機(jī)催化劑作為對(duì)照;若探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響,不能選擇斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè),因?yàn)槭褂渺沉衷噭┍仨毸〖訜?,一般選擇碘液來(lái)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果;若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來(lái)探究酶的專(zhuān)一性,可用斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)。 6. 研究化合物P對(duì)淀粉酶活性的影響時(shí),得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié) 果。下列有關(guān)敘述不正確的是 ( ) A.底物濃度可影響酶促反應(yīng)速率 B.若反應(yīng)溫度不斷升高,則A點(diǎn)持續(xù)上移 C.P對(duì)該酶的活性有抑制作用 D.曲線(xiàn)①所代表的反應(yīng)比曲線(xiàn)②先達(dá)到反應(yīng)平衡 答案 B 解析 由圖可知,底物濃度在一定范圍內(nèi),酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快,A正確;酶促反應(yīng)都有適宜的溫度,超過(guò)這一溫度時(shí),酶的活性會(huì)降低,酶促反應(yīng)速率下降,A點(diǎn)不會(huì)持續(xù)上移,B錯(cuò)誤;與僅有酶的曲線(xiàn)相比,加入化合物P后酶促反應(yīng)速率降低,說(shuō)明P對(duì)該酶的活性有抑制作用,C正確;從坐標(biāo)圖可以看出,曲線(xiàn)①條件下比②條件下反應(yīng)速率高,故達(dá)到反應(yīng)平衡所需的時(shí)間要短,D正確。 7. 下表表示探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以下結(jié)論正確的是 ( ) 試管編號(hào) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 2 mL 3%淀粉溶液 + + + - - - 2 mL 3%蔗糖溶液 - - - + + + 1 mL2%新鮮淀粉酶溶液 + + + + + + 反應(yīng)溫度(℃) 40 60 80 40 60 80 2 mL斐林試劑 + + + + + + 磚紅色深淺 ++ +++ + - - - 注:“+”表示有,“-”表示無(wú),“+”的多少代表顏色的深淺。 A.蔗糖被水解成非還原糖 B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成還原糖 C.淀粉酶活性在40 ℃時(shí)比在60 ℃時(shí)高 D.淀粉酶對(duì)蔗糖的水解具有專(zhuān)一性 答案 B 解析?、佟厶?hào)試管中均有淀粉和淀粉酶,且均有磚紅色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明淀粉在淀粉酶的作用下水解成還原糖,磚紅色越深,說(shuō)明淀粉酶活性越高,B正確、C錯(cuò)誤;④~⑥號(hào)試管均未呈現(xiàn)磚紅色,說(shuō)明淀粉酶不能催化蔗糖的水解,A、D錯(cuò)誤。 8. 如圖表示某種酶在不同處理?xiàng)l件(a、b、c)下催化某反應(yīng)的生 成物的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系,則處理?xiàng)l件不可能是 ( ) A.溫度不同 B.pH不同 C.酶量不同 D.反應(yīng)底物的量不同 答案 D 解析 曲線(xiàn)的縱坐標(biāo)為生成物的量,起點(diǎn)相同,最高點(diǎn)三條線(xiàn)重合,說(shuō)明生成物的量相同,則反應(yīng)底物的量也應(yīng)該相同。 9. 如圖所示,甲、乙、丙三圖表示酶濃度一定時(shí),反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。下列相關(guān)分析不正確的是 ( ) A.圖甲中,因反應(yīng)液中酶的數(shù)量有限,當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度時(shí),反應(yīng)速率不再上升 B.圖乙中,a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)為最適溫度 C.圖乙中,溫度超過(guò)a點(diǎn)后反應(yīng)速率急劇下降,其原因是高溫條件下酶變性失活 D.圖丙中,pH從6上升到10的過(guò)程中,酶活性先增強(qiáng),后降低 答案 D 解析 由于酶數(shù)量的限制,當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定的濃度后,反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)物濃度的增加而上升。酶活性最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)為最適溫度。一般情況下,高溫、過(guò)酸和過(guò)堿都會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu),使酶永久失活,因此,當(dāng)pH從6上升到10的過(guò)程中,酶活性一直為0。 10.影響酶活性的因素有很多,包括溫度、酸堿度、反應(yīng)物濃度、 酶濃度等。如圖表示的是在最適溫度條件下,反應(yīng)物濃度對(duì) 淀粉酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的 是 ( ) A.若在A(yíng)點(diǎn)時(shí)溫度升高5 ℃,則反應(yīng)速率減慢 B.若在A(yíng)點(diǎn)時(shí)往混合物內(nèi)加入少量淀粉酶,則反應(yīng)速率不變 C.若在B點(diǎn)時(shí)往混合物內(nèi)加入少量淀粉酶,則反應(yīng)速率會(huì)加快 D.若在B點(diǎn)時(shí)溫度升高5 ℃,則反應(yīng)速率不改變 答案 D 解析 該圖表示的是在最適溫度條件下,反應(yīng)物濃度對(duì)淀粉酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。改變溫度會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率下降,因此在A(yíng)點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)溫度升高5 ℃,反應(yīng)速率都會(huì)減慢;在A(yíng)點(diǎn)時(shí),影響反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物濃度,因此往混合物中加入少量淀粉酶,反應(yīng)速率不變;在B點(diǎn)時(shí),反應(yīng)物濃度已不再是影響反應(yīng)速率的因素,因此往混合物中加入少量淀粉酶,反應(yīng)速率加快。 11.圖甲是過(guò)氧化氫酶活性受pH影響的曲線(xiàn),圖乙表示在最適溫度下,pH=b時(shí)H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。若該酶促反應(yīng)過(guò)程中改變某一初始條件,以下改變正確的是 ( ) A.pH=a時(shí),e點(diǎn)下移,d點(diǎn)左移 B.pH=c時(shí),e點(diǎn)為0 C.溫度降低時(shí),e點(diǎn)不移動(dòng),d點(diǎn)右移 D.H2O2量增加時(shí),e點(diǎn)不移動(dòng),d點(diǎn)左移 答案 C 解析 O2的最大釋放量只與H2O2的量有關(guān),與酶的活性無(wú)關(guān)。與pH=b時(shí)相比,pH=a時(shí)酶的活性下降,e點(diǎn)不變,d點(diǎn)右移,A錯(cuò)誤;H2O2不穩(wěn)定,在過(guò)氧化氫酶失活時(shí),H2O2仍能分解,B錯(cuò)誤;溫度降低時(shí)酶的活性降低,e點(diǎn)不變,但H2O2完全分解所用的時(shí)間延長(zhǎng),d點(diǎn)右移,C正確;增加H2O2量,e點(diǎn)上移,d點(diǎn)右移,D錯(cuò)誤。 12.魚(yú)被宰殺后,魚(yú)肉中的三磷酸腺苷(ATP)經(jīng)過(guò)降解生成對(duì)魚(yú)肉鮮味貢獻(xiàn)最大的物質(zhì)——肌苷酸(IMP),但是在酸性磷酸酶(ACP)作用下該物質(zhì)會(huì)被進(jìn)一步降解,導(dǎo)致魚(yú)肉鮮味下降,風(fēng)味變差。為了研究魚(yú)類(lèi)的保鮮方法,研究者從常見(jiàn)淡水魚(yú)(草魚(yú)、魚(yú)和鱔魚(yú))的肌肉中分離純化得到ACP。并對(duì)該酶活進(jìn)行了一系列研究。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下,分析回答下列問(wèn)題。 ACP在不同濃度金屬離子中的相對(duì)活性 金屬 離子 濃度 (mmol/L) 相對(duì)活性 (%) 草魚(yú) 魚(yú) 鱔魚(yú) Na+ 30 100.83 101.47 96.03 Zn2+ 1 112.38 116.06 158.13 Ca2+ 5 65.21 96.18 88.18 (1)魚(yú)肉保鮮的思路為在IMP被降解前采取一定措施有效________ACP的活性。據(jù)圖1可知,草魚(yú)ACP活性的最適pH為_(kāi)_______左右。 (2)據(jù)圖2可知,3種魚(yú)的ACP的最適反應(yīng)溫度最低的是________;反應(yīng)溫度超過(guò)60 ℃與pH低于3.8,對(duì)鱔魚(yú)肌肉ACP活性影響的機(jī)理________(填“相同”或“不同”),其中pH低于3.8會(huì)破壞ACP的________。 (3)由表可知,對(duì)ACP活性有激活作用的金屬離子是________,可以通過(guò)在魚(yú)肉中添加微量的________來(lái)抑制魚(yú)肉鮮味的下降。 答案 (1)抑制 5.0 (2)魚(yú) 相同 分子結(jié)構(gòu) (3)Zn2+ Ca2+ 解析 (1)由題目所給信息酸性磷酸酶能導(dǎo)致魚(yú)肉鮮味下降、風(fēng)味變差可推知,魚(yú)肉保鮮的思路為在IMP被降解前采取有效措施抑制ACP的活性。由圖1可以直接看出草魚(yú)ACP活性的最適pH為5.0左右。(3)由表可知,Na+對(duì)ACP的活性基本不產(chǎn)生影響,Zn2+可以使ACP活性增強(qiáng),Ca2+可以使ACP活性降低。 13.某同學(xué)將馬鈴薯磨碎、過(guò)濾得到提取液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ.在30 ℃的條件下,取等量提取液分別加到4支盛有等量過(guò) 氧化氫溶液,pH分別為3、5、7、9的試管中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)每支 試管都產(chǎn)生氣體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)該實(shí)驗(yàn)的課題是___________________________________________________________ _____________。 (2)該實(shí)驗(yàn)中的自變量是______________________。 (3)各實(shí)驗(yàn)組均在30 ℃下進(jìn)行的原因是:①__________________________;②________________________________________________________________________。 Ⅱ.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)Ⅰ。分別測(cè)定實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ中過(guò)氧化氫的含量在相同時(shí)間內(nèi)的變化,繪制成如圖所示曲線(xiàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (4)曲線(xiàn)A是實(shí)驗(yàn)________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的結(jié)果。 (5)曲線(xiàn)A和B中,過(guò)氧化氫含量的最低點(diǎn)基本位于橫坐標(biāo)同一位置的原因是________________________________________________________________________。 答案 (1)探究不同pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響 (2)pH (3)30 ℃是過(guò)氧化氫酶的適宜溫度 排除溫度變化(無(wú)關(guān)變量)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 (4)Ⅱ (5)同一種酶的最適pH是一定的 解析?、?根據(jù)題干可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量是pH,因變量是酶的活性,故該實(shí)驗(yàn)的研究課題是探究不同pH對(duì)酶活性的影響。除了pH外,其他影響酶活性的因素是該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量(如溫度),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,各實(shí)驗(yàn)組的無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜,故均在30 ℃下進(jìn)行。Ⅱ.馬鈴薯提取液的量減半,導(dǎo)致過(guò)氧化氫酶的量減半,酶促反應(yīng)速率減慢,則在相同pH下,剩余的過(guò)氧化氫量較多,故曲線(xiàn)A是實(shí)驗(yàn)Ⅱ的結(jié)果。兩實(shí)驗(yàn)中,過(guò)氧化氫酶的最適pH是一樣的。 14.酶具有催化作用和專(zhuān)一性。請(qǐng)選用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料與用具設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),并回答相關(guān)問(wèn)題。 實(shí)驗(yàn)材料與用具:雞蛋清、牛胰蛋白酶溶液、牛胰淀粉酶溶液、蒸餾水、雙縮脲試劑、試管、小燒杯、小刀、恒溫水浴鍋(溫度可調(diào))、時(shí)鐘等。 實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)問(wèn)題: (1)該實(shí)驗(yàn)不能用雙縮脲試劑鑒定,為什么?______________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟: ①將雞蛋清放入小燒杯中加熱使其凝固; ②將凝固蛋白切成等體積小塊,_________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________; ③________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; ④________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; ⑤觀(guān)察、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (3)該實(shí)驗(yàn)的因變量是_________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________。 (4)該實(shí)驗(yàn)中說(shuō)明酶具有催化作用的實(shí)驗(yàn)組合是___________________________________ _________________________________________________________。 答案 (1)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均呈紫色(只要答案合理即可) (2)②均分為三份,分別放入編號(hào)為1、2、3的三支試管中 ③分別向1、2、3號(hào)試管中加入適量且等量(2 mL)的蒸餾水、牛胰蛋白酶溶液、牛胰淀粉酶溶液?、軐⑸鲜鋈г嚬芊湃?7 ℃(或適宜溫度)的恒溫水浴鍋中保溫一段時(shí)間 (3)蛋白塊的消失情況或單位時(shí)間內(nèi)蛋白塊體積大小的變化 (4)1、2號(hào)試管(答案只要與實(shí)驗(yàn)步驟中的試管編號(hào)相符即可) 解析 本實(shí)驗(yàn)給的雞蛋清和酶的化學(xué)成分都是蛋白質(zhì),實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)都仍然存在蛋白質(zhì),遇到雙縮脲試劑,都能發(fā)生紫色反應(yīng)。驗(yàn)證酶的催化特性實(shí)驗(yàn)的自變量為酶的有無(wú),驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性實(shí)驗(yàn)的自變量為酶的種類(lèi)(底物相同的情況下)或底物的種類(lèi)(所用酶相同的情況下),兩實(shí)驗(yàn)的因變量為蛋白塊的消失情況。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),保證對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組除了自變量不一樣外,其他無(wú)關(guān)變量(如溫度、酶的濃度)應(yīng)保持一致且適宜。 教師備課資源 與酶有關(guān)的曲線(xiàn)解讀 (1)曲線(xiàn)識(shí)別 首先,要識(shí)別曲線(xiàn)縱、橫坐標(biāo)的含義,然后對(duì)曲線(xiàn)中重要的 點(diǎn)和段進(jìn)行理解,并結(jié)合酶特性方面的知識(shí)準(zhǔn)確識(shí)別曲線(xiàn)。 在如圖所示的曲線(xiàn)中,用單位時(shí)間內(nèi)生成物的生成量或達(dá)到 生成物的生成量的最大值所需要的時(shí)間來(lái)反映酶活性的高低 (或酶促反應(yīng)速率)。三條曲線(xiàn)的最大值都一樣,說(shuō)明三組的反應(yīng)底物含量一樣。但是, 生成物的量達(dá)到最大值(或底物被消耗完畢)時(shí)所用時(shí)間不一樣,其中a的條件最有利于酶發(fā)揮作用,最不利的是c。三條曲線(xiàn)的差異可能是由溫度、pH引起的,也可能是由酶濃度引起的。 (2)曲線(xiàn)描述 描述曲線(xiàn)時(shí)往往會(huì)忽略一些細(xì)節(jié)問(wèn)題,從而導(dǎo)致不應(yīng)有的失分。描述時(shí)要注意以下幾點(diǎn): ①找準(zhǔn)是哪兩個(gè)變量之間的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),橫坐標(biāo)表示的是自變量,縱坐標(biāo)表示的是因變量,二者具有因果關(guān)系,在描述中要出現(xiàn)這兩個(gè)變量。 ②就曲線(xiàn)進(jìn)行描述,不要完整地用教材中的知識(shí)機(jī)械地描述,要具體情況具體分析。 ③一定要注意范圍的界定,因?yàn)椴煌秶械那€(xiàn)變化并非一樣,變化趨勢(shì)和變化速率都會(huì)有所不同。如下列四條曲線(xiàn): 對(duì)圖1和圖2的描述:曲線(xiàn)最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度或pH稱(chēng)最適溫度或pH;在最適溫度或pH之前,隨溫度或pH的升高,酶的活性增強(qiáng);在最適溫度或pH之后,隨溫度或pH的升高,酶的活性下降;低溫下酶的活性較低,高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿下酶的活性喪失。 對(duì)圖3的描述:在底物量足夠,其他條件不變、反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)的情況下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。 對(duì)圖4的描述:在底物濃度較低時(shí),酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快;在底物濃 度較高時(shí),底物濃度增加,酶促反應(yīng)速率也隨之加快,但不顯著;當(dāng)?shù)孜餄舛群艽笄疫_(dá)到一定程度時(shí),酶促反應(yīng)速率就達(dá)到一個(gè)最大值,此時(shí)即使再增加底物濃度,酶促反應(yīng)速率也幾乎不再改變。 (3)多曲線(xiàn)分析 不同的酶具有不同的最適溫度或pH,比較不同的曲線(xiàn)時(shí),不僅要關(guān)注曲線(xiàn)之間的“異”,還要關(guān)注曲線(xiàn)之間的“同”。如圖所示,圖1表示的是pH對(duì)植物和人的淀粉酶活性的影響;圖2表示的是3種脫氫酶(A、B、C)的活性受溫度影響的情況。 從圖1可以看出,兩條曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)相同,但植物淀粉酶的最適pH在5和6之間,人的淀粉酶的最適pH在7左右。圖2中,在一定溫度范圍內(nèi),三條曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)相同,但酶C活性曲線(xiàn)只是畫(huà)了一部分(從圖2中無(wú)法知道酶C的最適溫度),從圖2中也可以看出,酶活性溫度范圍最窄的是酶B。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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