2020-2021学年第三章 细胞中能量的转换和利用第一节 生命活动需要酶和能源物质第二课时课堂检测

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第二课时　影响酶促反应速率的因素
基础过关练
题组一　影响酶促反应速率的因素
1.(2021江苏盐城伍佑中学月考)在测定唾液淀粉酶活性时,将溶液pH由2上升到10的过程中,该酶活性将 (　　)
A.不断上升　　　　　　　B.没有变化
C.先升后降　　　　　　　D.先降后升
2.(2021江苏南通海门一中高一期中)酶促反应速率与温度的关系如图所示,不正确的说法是 (　易错　)

A.MN段反应速率提高是因为酶活性增大
B.O点对应的温度是酶促反应的最适温度
C.低温处理后酶的活性一定不能恢复
D.温度不同时酶促反应的速率可能相同
3.(2020江苏淮阴中学高一期中)如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。有关说法正确的是 (　　)

A.若在B点增加酶的浓度,反应速率会减慢
B.若在A点提高反应温度,反应速率会加快
C.若在C点增加反应物浓度,反应速率将加快
D.若在A点增加反应物浓度,反应速率将加快
4.(2021江苏苏州张家港高级中学月考)如图1表示温度对酶促反应速率的影响示意图,图2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 (　　)

图1 图2
A.曲线1　　　　B.曲线2　　　　C.曲线3　　　　D.曲线4
5.(2020山东潍坊高一期末)如图表示人体消化道内两种酶的活性与pH之间的关系。下列叙述错误的是 (　　)

A.pH过高或过低会使酶的空间结构发生变化而失活
B.调整pH由9到2的过程中,B曲线代表的酶活性逐渐恢复
C.pH为10时,增大反应物浓度,C曲线代表的酶催化反应的速率可能不变
D.B曲线和C曲线代表的酶可能催化同一类化学反应
6.如图曲线是温度和酶活性的关系,此曲线不能说明的是　 (　深度解析　)

A.在B'之前,随温度升高,酶活性增强
B.A点时,酶的活性很低
C.当温度达到B'时,酶的活性最高
D.C点活性很低,温度降低,酶活性上升
7.(2021江苏连云港期中调研)细胞代谢离不开酶的催化,酶的催化需要温和的环境条件,某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响时发现,pH过低时淀粉水解速率也会加快,探究结果如图所示。下列有关实验说法,正确的是 (　　)

A.从图中能推断,该淀粉酶在pH=1比pH=3时活性一定高
B.从实验结果分析可知,该淀粉酶的最适pH为7
C.在强酸、强碱条件下淀粉酶活性受到抑制,但空间结构没有改变
D.在pH为5~9之间设置更小的pH梯度可探究该淀粉酶的最适pH
题组二　影响酶促反应速率的因素的实验设计
8.(2021江苏南京高淳高级中学段考)为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计合理的是 (　　)
实验编号
探究实验
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、酵母菌液
②
温度对酶活性的影响
新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
③
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④
pH对酶活性的影响
过氧化氢溶液、酵母菌液
A.实验①　　　　B.实验②　　　　C.实验③　　　　D.实验④
9.(2021江苏前黄高级中学高一月考)下列有关酶的实验设计思路,正确的是 (　　)
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B.利用过氧化氢、酵母菌液和FeCl3溶液研究酶的高效性
C.在酶促反应中,随着酶浓度或反应物浓度的增加,酶活性会先升高后降低
D.利用pH为5、7、9的缓冲液探究pH对胃蛋白酶活性的影响
10.在探究唾液淀粉酶对淀粉水解的最适温度时,某小组设计了在0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度下进行实验,下列叙述正确的是 (　易错　)
A.温度是这个实验的自变量
B.该实验常用斐林试剂检测产物生成量
C.随着温度的升高,酶的活性逐渐增强
D.该实验可在任意pH下进行
11.(2020江苏连云港高一期末)某同学在研究pH对猪肝过氧化氢酶活性的影响时,发现随pH升高,猪肝过氧化氢酶活性升高,那么猪肝过氧化氢酶的最适pH是多少呢?为此,他设计了如下实验。
实验目的:探究猪肝过氧化氢酶的最适pH。
实验器材和试剂:新鲜的猪肝研磨液、过氧化氢溶液、氢氧化钠溶液、烧杯、滤纸片、计时器、水浴锅等。
实验思路:将新鲜猪肝研磨液浸入滤纸片内,放入不同pH的过氧化氢溶液中,滤纸片在下沉的过程中能催化过氧化氢分解为水和氧气,氧气附着在滤纸片上,随着氧气的增多,滤纸片由下沉转为上浮(如图所示)。

实验设计:
第一步:将若干同样大小(如1 cm2)的滤纸片浸入新鲜的猪肝研磨液中,取出后晾干。
第二步:取5只小烧杯,分别标记为①、②、③、④、⑤号,各加入pH分别为7.0、8.0、9.0、10.0、11.0的100 mL过氧化氢溶液,放入37 ℃水浴锅中进行加热处理10分钟。
第三步:分别将浸有新鲜猪肝研磨液的滤纸片,放入不同编号的烧杯中,观察实验现象,记录实验数据。
第四步:将上述实验重复三次。
回答下列问题:
(1)第二步中,用37 ℃水浴锅加热的最可能原因是　　　　　　　　。 
(2)第三步中,要观察的实验现象是　　　　　　　,要记录的实验数据是　 
　。 
(3)第四步将实验重复三次的目的是　　　　　　　　　　　　。 
(4)如果根据记录的数据分析,得知在pH为8.0和9.0时,记录的数据平均值相同,而且最小,你能得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　。 

能力提升练
题组　综合分析影响酶促反应速率因素的实验
1.(2021江苏连云港赣榆海天高级中学调研,)如图为用同一种酶进行的不同实验结果,下列有关叙述正确的是 (　　)

图1

图2

图3
A.图1曲线可以证明酶具有高效性
B.实验结果表明,该酶活性在30 ℃左右、pH为7时比较高
C.pH=2与温度为20 ℃条件下酶活性减弱的原因相同
D.本实验研究的酶是淀粉酶
2.()将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是 (　　)

A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先慢后快
C.T2后B增加缓慢是底物浓度降低导致的
D.适当降低反应温度,T2值增大
3.(2021江苏南通启东期中,)某小组利用如图所示实验装置开展了pH对酶活性影响的研究(滤纸片在猪肝匀浆中浸泡10 min)。下列叙述正确的是 (　　)

A.该装置也可用于探究酶数量与酶促反应速率的关系
B.为避免猪肝匀浆滴落,实验前应将滤纸片高温烘干
C.反应结束后可通过观察产生的气体体积来判断各组酶活性
D.每组实验结束用清水冲洗装置后,即可进行下一组实验
4.(多选)(2021江苏南京中华中学期末改编,)如表是某学生设计的有关实验方案。据表分析,下列说法正确的是 (　　)
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
质量分数为3%的淀粉溶液/mL
2
-
2
-
2
-
质量分数为3%的蔗糖溶液/mL
-
2
-
2
-
2
质量分数为2%的淀粉酶溶液/mL
1
1
1
1
1
1
反应温度/℃
0
0
X
X
100
100
检测试剂Y
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
注:表中“-”表示没有添加。
A.本实验的“检测试剂Y”可使用碘液或斐林试剂
B.③④两组实验可用于验证酶的专一性,反应温度X为37 ℃
C.若X、Y的设置正确,则②④⑥三组可说明温度能影响酶活性
D.若X、Y的设置正确,则1 mL淀粉酶溶液的用量是无关变量
5.(2021江苏苏州常熟调研,)为了探究温度对酶活性的影响,选择提供的材料用具,完成下面的实验设计,并回答下列问题:

【材料用具】试管,量筒,滴管,试管架,pH试纸,温度计,恒温水浴锅;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,适宜浓度的淀粉溶液、α-淀粉酶溶液,蒸馏水,斐林试剂,碘液等。
(1)实验步骤:
①如图所示,先在1号、3号、5号试管中各加入2 mL　　　　　　　　　　作为反应物,在2号、4号、6号试管中加入2 mL　　　　　　　　作为酶溶液,并置于相应水浴温度条件下10分钟。水浴时,烧杯中的水的液面应　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)试管中液体的液面。 
②分别将酶溶液加入各自温度条件下的反应物中,振荡后继续保温10分钟。
③向1号、3号、5号试管内各滴入2滴　　　　,观察并记录各试管内颜色变化。 
(2)预期实验结果:　。 
(3)实验结论:温度会影响酶的催化活性。
(4)若要继续探究甲、丙两试管实验现象的本质原因是否相同,请写出实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)日常生活中,在使用加酶(添加蛋白酶、脂肪酶等)洗衣粉时,为了达到更好的洗涤效果,可以适当　　　洗衣水温。 

答案全解全析
基础过关练
1.B
2.C
3.D
4.B
5.B
6.D
7.D
8.D
9.B
10.A






1.B　唾液淀粉酶在pH为2时已经失去活性,且不可恢复,因此,将溶液pH由2上升到10的过程中,该酶活性没有变化。
2.C　MN段随着温度升高,酶的活性增大,反应速率提高,A正确;O点处反应速率最高,所以O点对应的温度是酶促反应的最适温度,B正确;适当降低温度一般不会导致酶失活,在一定温度范围内,酶活性可以随着温度升高而逐渐升高,C错误;通过题图可以看出温度不同时酶促反应的速率可能相同(如N点和P点),D正确。
易错警示　不清楚高温和低温对酶活性的影响
过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,低温一般不会使酶变性失活。低温只是抑制了酶的活性,酶分子的结构并未被破坏,一定温度范围内,温度升高后酶的活性可恢复。
3.D　B点以后反应速率不随反应物浓度增加而增加,限制因素主要是酶的浓度,所以在B点增加酶的浓度,反应速率会加快,A错误;题图是在最适温度下反应物浓度与反应速率的关系,所以提高反应温度,酶的活性会降低,反应速率会减慢,B错误;B点以后反应速率不随反应物浓度增加而增加,限制因素主要是酶的浓度,所以在C点增加反应物浓度,反应速率不变,C错误;AB段反应速率随反应物浓度增加而增加,所以若在A点增加反应物浓度,反应速率将加快,D正确。
4.B　据图1可知,当温度由a变为2a时,酶的活性会升高,酶促反应速率会加快,所以能在更短的时间内达到图2中化学反应的平衡点,但是化学反应的平衡点不会改变,对应曲线2,B正确,A、C、D错误。
5.B　题图为人体消化道内两种酶的活性与pH之间的关系,由曲线可知,随着pH的升高,两种酶的活性都表现为先升高后降低最终失活。消化酶的化学本质是蛋白质,pH过高或过低会使酶的空间结构发生变化而变性失活,A正确;据题图分析可知,在pH为9的条件下,B曲线代表的酶已经丧失了活性,此时该酶因空间结构被破坏而永久失活,故调整pH由9到2的过程中,B曲线代表的酶活性不能恢复,B错误;据题图分析可知,pH为10时,C曲线代表的酶的活性较低,因此增大反应物浓度,该酶催化反应的速率可能不变,C正确;B曲线代表的酶的最适宜pH在2.0左右,该酶应该是胃蛋白酶,C曲线代表的酶的最适宜pH在9.0左右,偏碱性,应为小肠中的消化酶,如胰蛋白酶,胃蛋白酶和胰蛋白酶都能催化蛋白质的水解,因此B曲线和C曲线代表的酶可能催化同一类化学反应,D正确。
6.D　据曲线图分析可知,B点所对应的温度B'为该酶的最适温度,此时酶的活性最高,在B'之前,随温度升高,酶活性增强,A、C不符合题意;由图可知,A点时酶的活性很低,B不符合题意;C点时酶的活性很低,原因是高温使酶的空间结构被破坏,当温度降低时,酶的活性不会上升,D符合题意。
方法规律　“四看”分析酶促反应速率的曲线

7.D　该实验的自变量是pH的不同,因变量是1 h后淀粉剩余量。由于盐酸也能催化淀粉水解,该淀粉酶在pH=1不一定比pH=3时活性高,A错误;1 h后,pH为7的条件下淀粉的剩余量最少,由于pH梯度比较大,pH为7时不一定是该酶的最适pH,B错误;在强酸、强碱条件下会使酶空间结构发生改变,C错误;在pH为5~9之间设置更小的pH梯度可探究该淀粉酶的最适pH,D正确。
8.D　①过氧化氢受热会加快分解,不适宜用于探究温度对酶活性的影响,A错误;②斐林试剂鉴定还原糖需要隔水加热,因此不适宜用于探究温度对酶活性的影响,且根据酶的专一性,蔗糖酶不能分解淀粉,B错误;③pH不仅影响酶的活性,也会影响可溶性淀粉的水解,不适宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响,C错误;④新鲜的酵母菌液含有过氧化氢酶,可以催化过氧化氢水解,而该酶的活性受pH影响,适宜用于探究pH对酶活性的影响,D正确。
9.B　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,因为蔗糖是否被淀粉酶水解,不能用碘液检测出来,故应选用斐林试剂,A错误;酶与无机催化剂相比具有高效性,新鲜的酵母菌液含过氧化氢酶,可催化过氧化氢的分解,FeCl3溶液作为无机催化剂也能催化过氧化氢的分解,因此可以利用过氧化氢、酵母菌液和FeCl3溶液研究酶的高效性,B正确;酶浓度和反应物浓度不影响酶活性,C错误;胃蛋白酶的最适pH是2.0,所以利用胃蛋白酶来验证pH对酶活性的影响时,pH不能设置成5、7、9,D错误。
10.A　由于探究唾液淀粉酶对淀粉水解的最适温度,所以温度是这个实验的自变量,A正确;用斐林试剂检测产物时需要隔水加热,所以该实验不宜用斐林试剂检测产物生成量,B错误;在一定的温度范围内,随着温度的升高,酶的活性逐渐增强,而超过一定的温度范围,随着温度的升高,酶的活性反而逐渐减弱,甚至失活,C错误;pH也是影响酶活性的因素,所以该实验应在适宜pH下进行,D错误。
易错警示　与自变量和无关变量相关的三点提醒
(1)依据实验目的,由实验者有意改变或操控的变量为自变量;除自变量之外,一切能够影响实验结果的变量均为无关变量。
(2)自变量和无关变量均会影响实验结果。
(3)实验目的不同,自变量和无关变量会有所不同。
11.答案　(1)保持适宜温度　
(2)滤纸片的下沉与上浮　从下沉开始到浮出水面的时间(沉浮时间)
(3)多次测量取平均值,保证测量精确
(4)猪肝过氧化氢酶最适pH在8.0~9.0
解析　(1)用37 ℃水浴锅加热是为了保持适宜温度。(2)根据题干信息“氧气附着在滤纸片上,随着氧气的增多,滤纸片由下沉转为上浮”,可知本实验要观察的现象是滤纸片的下沉与上浮,具体记录的实验数据是滤纸片从下沉开始到浮出水面的时间。(3)进行多次重复实验取平均值,可以保证测量精确,减少实验误差。(4)记录的时间最小,说明过氧化氢酶活性更高,因此在pH为8.0和9.0时,记录的数据平均值相同且最小,可以得出猪肝过氧化氢酶最适pH在8.0~9.0。
能力提升练
1.B
2.B
3.A
4.BD




1.B　图1曲线说明酶活性受温度的影响,不能证明酶具有高效性,A错误;图1曲线说明该酶活性在30 ℃左右比较高,图2曲线说明该酶活性在pH为7时比较高,B正确;pH=2条件下酶活性减弱是由于酶的空间结构改变,温度为20 ℃条件下酶活性减弱,但酶的空间结构没有改变,C错误;由图3曲线可知麦芽糖含量不断地减少,故该实验研究的酶是麦芽糖酶,D错误。
2.B　T1时加入酶C后,A浓度逐渐降低,B浓度逐渐升高,说明酶C催化物质A生成了物质B,由于酶能降低化学反应的活化能,因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能,A正确;由题图可知,该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少),B错误;T2后,B增加缓慢是底物A减少导致的,C正确;根据题意,图示是在最适温度条件下进行的,若适当降低反应温度,则酶活性降低,酶促反应速率减慢,T2值增大,D正确。
3.A　不同大小的滤纸片黏附酶量不同,故该装置也可用于探究酶数量与酶促反应速率的关系,A正确;高温烘干滤纸片,滤纸片上的酶将变性失活,B错误;可通过反应结束时间长短来判断各组酶活性,底物完全反应结束后产生的气体体积相等,因此不能用气体总体积判断酶的活性,C错误;每组实验结束不能用清水冲洗装置后就进行下一组实验,因为装置中有残留的酶未清理干净,从而影响实验,D错误。
4.BD　斐林试剂使用时需隔水加热,对探究温度对酶活性的实验有影响,因此该实验的检测试剂Y不能使用斐林试剂,A错误;验证酶的专一性时无关变量应相同且适宜,淀粉酶的最适催化温度为37 ℃,B正确;②④⑥组中的淀粉酶不能催化蔗糖水解,②④⑥三组实验不能说明温度能影响酶活性,C错误;根据表格数据可知,该实验的自变量是底物的种类和温度,因此实验中淀粉酶溶液的用量是无关变量,D正确。
5.答案　(1)①适宜浓度的淀粉溶液　α-淀粉酶溶液　高于　③碘液
(2)甲、丙中试管溶液呈蓝色,乙中试管不变蓝　(4)分别将用0 ℃和100 ℃处理的淀粉酶溶液升温或降温到60 ℃后加入60 ℃条件下的淀粉溶液中,振荡后继续保温10分钟,滴加两滴碘液,观察是否有蓝色出现　(5)提高
解析　(1)①该实验的目的是探究温度对酶活性的影响,结合材料用具分析选取的底物应为淀粉溶液,因过氧化氢遇热会分解,故先在1号、3号、5号试管中各加入2 mL底物即适宜浓度的淀粉溶液,在2号、4号、6号试管中加入2 mL酶溶液即α-淀粉酶溶液,并置于相应水浴温度条件下10分钟。为了保证试管均匀受热,水浴时,烧杯中的水的液面应高于试管中液体的液面。③本实验不可用斐林试剂检测淀粉的分解,因为斐林试剂检测还原糖需要隔水加热,会破坏设置的温度条件,故向1号、3号、5号试管内各滴入2滴碘液,观察并记录各试管内颜色变化。(2)预期实验结果:甲、丙中试管溶液呈蓝色(淀粉没有被水解),乙中试管不变蓝(淀粉被水解)。(4)低温一般不破坏酶的结构,在一定温度范围内,温度升高,酶的活性会恢复,高温条件下酶的空间结构被破坏,温度降低,酶活性也不能恢复,若要继续探究甲、丙两试管实验现象的本质原因是否相同,可以分别将用0 ℃和100 ℃处理的淀粉酶溶液升温或降温到60 ℃后加入60 ℃条件下的淀粉溶液中,振荡后继续保温10分钟,滴加两滴碘液,观察是否有蓝色出现。(5)日常生活中,在使用加酶(添加蛋白酶、脂肪酶等)洗衣粉时,为了达到更好的洗涤效果,可以适当提高洗衣水温。