人教版高中生物必修一影响酶活性的因素课件

这是一份人教版高中生物必修一影响酶活性的因素课件，共46页。PPT课件主要包含了◀诊断·加强▶，过氧化氢酶，◉素养点拨，课堂小结与延伸等内容，欢迎下载使用。

考点1　影响酶活性的因素
1.内外因素的影响机理
2.温度和pH对酶促反应速率的影响
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直至失活。
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，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 
3.酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
4.底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
（1）底物浓度对酶促反应速率的影响
（2）酶浓度对酶促反应速率的影响
1.判断下列说法的正误：
（1）可以利用FeCl3溶液和肝脏研磨液分别催化H2O2的分解探究酶的高效性。 （　√　）
（2）酶的活性越高，酶促反应速率越快。（　×　）
（3）在探究温度或pH对酶活性影响的实验中，可先控制酶的温度或pH，再将酶与底物混合，也可以先将酶与底物混合，再控制酶的温度或pH。（　×　）
（4）在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3提升到6的过程中，该酶的活性将不断上升。（　×　）
（5）加酶洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用的。 （　×　）
2.在研究影响酶促反应的因素时，多需要依据图解根据影响酶促反应的特定规律进行具体分析。
（1）由图1分析，能否得到该酶促反应的最适pH是7的结论？
提示：不能。图中显示pH是7时反应物剩余量最少，但未显示其他pH时的曲线变化。
（2）据图1、2可知，不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度下，酶最适pH也不变。即反应溶液pH（温度）的变化 　不影响　⁠（选填“影响”或“不影响”）酶作用的最适温度（pH）。 
⁠ （2022·广东卷）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（　C　）
注：＋/－分别表示有/无添加， 反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
解析：分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90 ℃、70 ℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70 ℃，但由于分组较少，不能说明最适温度为70 ℃，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。
⁠ （2022·全国乙卷）某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验（表中“＋”表示有，“－”表示无）。根据实验结果可以得出的结论是（　C　）
解析：由表格数据可知，该实验的自变量是酶的组分、Mg2＋的浓度，因变量是有没有产物生成，底物为无关变量。第①组为正常组，作为空白对照，其余组均为实验组。第①组中，酶P在低浓度Mg2＋条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2＋浓度，无论是高浓度Mg2＋条件下还是低浓度Mg2＋条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，B、D错误；第②组和第④组对照，无关变量是底物和RNA组分，自变量是Mg2＋浓度，第④组在高浓度Mg2＋条件下有产物生成，第②组在低浓度Mg2＋条件下没有产物生成，说明在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性，C正确。
⁠ （2022·湖北卷）使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯等
为了探究甲、乙两种物质对酶A抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。
（1）实验设计思路取 　2　⁠支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量 　甲物质溶液、乙物质溶液　⁠，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。 
甲物质溶液、乙物质溶液　
（2）实验预期结果与结论若出现结果①： 　透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高　⁠。 结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。若出现结果②： 　透析前后，两组的酶活性均不变　⁠。 结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。若出现结果③： 　加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高；加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变　⁠。 
透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高　
透析前后，两组的酶活性均不变　
加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高；加乙物质溶液组，
结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④： 　加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变；加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高　⁠。 
结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。
解析：若为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，若为不可逆抑制剂，则透析前后酶活性不变。
加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变；加乙物质溶液组，透析
规范长难句——第（2）题中，在写预测实验结果的时候，结合实验目的，根据实验结论反推。同时要表述完整，不仅正确回答甲物质的情况，还要回答出乙物质的情况。
考向1　温度对酶活性的影响
1.（2022·韶关一模）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置甲、乙、丙三组实验的温度高低为甲＜乙＜丙，其他条件相同且适宜。测定各组在不同反应时间内的产物浓度，结果如图。下列叙述正确的是（　B　）
解析：低温没有改变酶的空间结构，高温改变酶的空间结构，A错误；t时刻，甲、乙组产物浓度高于丙组，说明其反应物浓度低于丙组，B正确；甲组比乙组提前达到平衡点，说明甲组更接近最适温度，即该纤维素酶的最适温度应在甲组对应温度左右，C错误；催化剂并不改变化学反应平衡点，由于初始反应物浓度相等，则若时间足够长，丙组产物的浓度最终与甲组产物浓度相等，D错误。
2.（2022·深圳二模）20世纪60年代，医院开始用淀粉酶替代酸来分解淀粉。如图为某同学探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。下列相关说法不正确的是（　B　）
考向2　pH对酶活性的影响
解析：本实验的目的是探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果，实验时应先将各组试管溶液的pH分别调到设定数值再混合，A正确；在pH为3和9时两支试管中的淀粉剩余量相同，但pH为3时，酶可以催化淀粉水解，酸也会促进淀粉水解，而pH为9时只有酶的催化作用，所以两种pH条件下酶的催化效率应该是不同的，B错误；pH为13时，酶已经变性失活，因此再将pH调为7时，反应速率不变，即淀粉含量基本不变，C正确；淀粉酶通过降低淀粉分解反应所需的活化能来实现催化作用，D正确。
3.（2022·佛山一模）鸡蛋的石灰质真壳与壳下膜主要通过糖蛋白微细纤维相连接，可以用木瓜蛋白酶对其进行生物酶解，达到分离壳下膜的目的。为了研究木瓜蛋白酶反应时间和用量对壳下膜重量的影响，做了相关实验，结果如图。下列相关叙述错误的是（　D　）
考向3　其他因素对酶活性的影响
解析：第一个实验的自变量为反应时间，第二个实验的自变量为木瓜蛋白酶用量，故温度和pH为无关变量，两个实验都需要在最适温度和最适pH下进行，A正确；据分析，在反应时间为90 min，木瓜蛋白酶用量为2.5%时壳下膜重量最大，说明此时壳下膜恰好从石灰质真壳上完全脱离下来，说明最佳反应时间和酶用量分别是90 min和2.5%，B正确；木瓜蛋白酶催化蛋白质的水解，反应时间90 min后及木瓜蛋白酶用量高于2.5%时壳下膜重量降低，说明壳下膜有被分解，据此推测壳下膜的分子组成中有蛋白质分子，C正确；木瓜蛋白酶只能催化糖蛋白中蛋白质水解成短肽和氨基酸，蛋白酶不能催化糖的水解，不能得到单糖，D错误。
◉ 特 别 提 醒酶在生活中的应用①人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。②唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为 0.9～1.5。③胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素（如性激素）和氨基酸衍生物类激素（如甲状腺激素）不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。
实验5　探究影响酶活性的因素
1.探究温度对酶活性的影响
温度影响酶的活性，从而影响 　淀粉的水解　⁠，滴加碘液，根据 　是否出现蓝色及蓝色的深浅　⁠来判断酶的活性。 
质量分数为2%的唾液淀粉酶溶液、体积分数为3%的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰水、碘液（相关用具省略）。
（4）实验结论：温度 　过高、过低　⁠都会影响酶的活性， 　适宜　⁠温度下酶的活性高。 
2.探究pH对酶活性的影响
2H2O2 ⁠2H2O＋O2↑。
pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，可用 　带火星的卫生香的复燃　⁠情况来检验O2的生成速率。 
质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为5%的HCl溶液、质量分数为5%的NaOH溶液、蒸馏水等（相关用具省略）。
带火星的卫生香的复燃　
（4）实验结论：过酸、过碱都会影响酶的活性， 　适宜　⁠pH下酶的活性高。 
1.实验材料选择时的注意事项
（1）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）和过氧化氢酶作为实验材料，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。
（2）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为实验材料，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。
2.实验步骤和结果检测的注意事项（1）在探究温度对酶活性的影响的实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。（2）在探究pH对酶活性的影响实验中，应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，不能在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。（3）若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物是否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。
3.实验分析——变量的确定与控制变量的确定和控制是实验设计中极其重要的环节。一般在每一个对照实验中，只允许有一个自变量，所有的无关变量应相同且适宜。（1）在探究pH对酶活性影响的实验中，自变量是pH（设置一系列不同梯度的pH，至少三组以上），而温度、各种试剂的用量等是无关变量（应相同且适宜）。（2）在探究温度对酶活性影响的实验中，自变量是温度（设置一系列不同梯度的温度，至少三组以上），而pH、试剂的用量等是无关变量（应相同且适宜）。
探究温度对酶活性影响的实验中，如何控制反应的不同梯度？请简述一下步骤，并解释为什么要这样做？
提示：把盛有适量且等量的可溶性淀粉溶液的1、2、3号试管，分别放入冰水浴、37 ℃水浴及沸水浴中处理 5 min，同时，把盛有适量且等量的淀粉酶溶液的1'、2'、3'号试管放入冰水浴、37 ℃ 水浴及沸水浴中处理5 min。将1、2、3号试管分别与1'、2'、3'号试管中的溶液混合，这样做的目的是严格控制自变量，保证每一组实验中的酶所发挥作用的温度是先前预设的温度。
1.（2022·肇庆一模）某科研小组提取青霉菌中的淀粉酶后，在不同温度下用淀粉酶分别催化淀粉水解反应至1 h和2 h，并测量其产物麦芽糖的相对含量，相关结果如图所示。下列相关分析错误的是（　D　）
考向1　探究温度对酶活性的影响
解析：该实验中不同温度处理组间形成相互对照，而每一温度下反应1 h和2 h，形成自身前后对照，A正确；由图可知，若只生产1 h，4个组中，45 ℃条件下麦芽糖产量最高，因此该淀粉酶的最适催化温度为40～50 ℃，B正确；50 ℃条件下，反应1 h与2 h时麦芽糖含量相同，但是比其他温度2 h均要少，说明1 h时淀粉没有分解完，可能是酶部分失活导致的，C正确；1～2 h，4个组中，40 ℃组2 h和1 h时的麦芽糖相对含量差值最大，说明40 ℃组反应速率最快，D错误。
2.（2020·浙江卷）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（　C　）
考向2　探究pH对酶活性的影响
解析： 温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；应将反应小室稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液，此时混合液不能与滤纸片接触，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。
⁠链接必修1教材P82“探究·实践”。
（1）细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。 　酶催化特定化学反应的能力　⁠称为酶活性。 
酶催化特定化学反应的能力　
⁠链接必修1教材P84。
（2）从酶的角度，简述哪些因素会影响细胞内各类化学反应有序地进行？
提示：细胞内各类化学反应之所以能有序进行，与酶的特性有关，还与酶在细胞中的分布有关。
（3）高温、过酸、过碱使酶失活的原因是 　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　⁠。 
（4）酶制剂适于在低温下保存的原因是 　低温下酶活性降低，且保持间结构稳定　⁠。 
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　
低温下酶活性降低，且保持空间结构稳定
（1）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。 
⁠链接必修1教材P84“相关信息”。
（2）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由1逐渐升高到10，则酶催化反应的速率 　不变　⁠，因为在pH＝1时，胰蛋白酶已经 　失活　⁠。 
（3）动物体内的酶最适pH大多在6.5～8.0，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为 　1.5　⁠。