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人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》本节综合教学课件ppt
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这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》本节综合教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了自主学习新知突破，酶的作用和本质，生命活动，生物催化，降低化学反应的活化能，活细胞，有机物，蛋白质，酶的本质，酶的特性等内容，欢迎下载使用。
第1节 降低化学反应活化能的酶
1．识记细胞代谢的概念和酶的本质。2．理解酶在代谢中的作用和特性。3．会设计实验探究或验证酶的特性及影响因素。
1．细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞___________的基础。
2．酶的作用及机理(1)酶的作用：具有___________作用。(2)活化能：分子从______转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。(3)作用机理：______________________，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。
3．酶的本质酶是________产生的具有______作用的________，其中绝大多数酶是_________，少数是RNA。
[思考探讨] 1.细胞代谢的场所在哪里？2．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，自变量、因变量和无关变量分别是什么？3．酶发挥作用的场所是什么？
提示： 1.细胞。2．自变量：常温和90 ℃水浴、加入的FeCl3溶液和肝脏研磨液。因变量：气泡释放的多少、卫生香的复燃程度。无关变量：H2O2的用量、pH等。3．细胞内外。
2．酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：
(1)图中a和b分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。(3)用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
3．酶本质的实验验证(1)证明某种酶是蛋白质。实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应。对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反应。若实验组出现紫色反应，则说明待测酶液是蛋白质。(2)证明某种酶是RNA。实验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色。对照组：已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色。若实验组出现红色，则说明待测酶液是RNA。
1．酶具有_________：酶催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。2．酶具有________：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
3．酶的作用条件较温和：酶在最适宜的_____________条件下，其活性最高。0 ℃左右的低温使酶的活性______，过酸、过碱、高温会使酶______。
[思考探讨] 4.在反应前后酶的数量和性质是否发生改变？5．过酸、过碱、高温会使酶失活的原因是什么？提示： 4.不发生改变。5．使酶的空间结构发生改变。
1．酶活性(1)概念：酶对化学反应的催化效率。(2)酶活性的表示方法：酶对化学反应的催化效率，可用单位时间内反应物减少量或产物生成量来表示。(3)影响酶活性的因素：温度、pH。
2．表示酶高效性的曲线(如右图)(1)催化剂可加快化学反应速率，加入酶与无机催化剂对比，说明酶具有高效性；加入酶与未加酶对比，说明酶具有催化作用。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。3．酶具有专一性
4．影响酶促反应的因素(1)温度：在一定温度范围内，酶的活性随温度升高而升高。酶活性最高时的温度，为酶的最适温度。若超过最适温度，酶活性随温度升高而逐渐下降，甚至停止(酶失活)，如右图所示。
(2)pH：酶活性最强时的pH，为该酶的最适pH。若超过或低于最适pH，酶活性降低，甚至丧失，如右图所示。反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度，如下图所示。
(3)酶浓度：在有足够底物而其他因素适宜的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比，如图1所示。
图1 图2
(4)底物浓度：当酶浓度、温度和pH恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率也不再增加，如上图2所示。
(1)影响酶活性的因素是温度、pH，影响酶促反应速率的因素是酶活性、酶浓度、反应物浓度。酶活性和酶促反应速率是两个概念，但两者存在相关性。酶活性的改变一定导致酶促反应速率改变，而酶促反应速率的改变不一定是由酶活性改变引起的。(2)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，但并未涉及肽键的断裂。0 ℃左右，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下，酶的活性可以升高。
[背关键语句]1．细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。2．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。3．酶具有生物催化作用，能够降低化学反应的活化能。4．酶的作用具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点。温度过低，酶的活性降低；过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，酶丧失活性。
关于酶的叙述，错误的是( )A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物[自主解答] ________
解析： 无论细胞分化到什么程度，某些基本的物质和能量代谢是所有细胞共有的，如细胞呼吸、转录、翻译等，这些反应中涉及的酶就是分化程度不同的细胞中所共有的酶，如呼吸酶、RNA聚合酶等，A正确。酶的催化作用需要一个适宜的温度，如果低于这个温度，会使分子运动减弱，反应速度降低，表现为酶活性降低，但并没有改变酶的空间结构，是一种可逆的过程，B错误。酶在生化反应中起着催化剂的作用，其作用机理是降低化学反应的活化能，提高了反应速度，C正确。
绝大多数酶的化学本质是蛋白质，酶在一些化学反应中可作为催化剂，而在另一些化学反应中，则可能作为底物被相关蛋白酶分解，D正确。 答案： B
1．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是( )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解B．甲酶不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化学本质为蛋白质D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析： 酶的作用具有专一性，用蛋白酶处理后，蛋白质类酶的活性会因其分子结构改变而逐渐降低，非蛋白质类酶的活性不受影响。酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此乙酶的化学本质是蛋白质，甲酶的化学本质是RNA。酶的生理作用都是催化作用。答案： B
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，反应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，甲点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足B．图二曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示C．分别在图二中取乙、丙点的速率值，对应图一中的曲线c和dD．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[自主解答] ________
解析： 图一曲线a中，甲点后，限制因素为底物的浓度，A错误；图二曲线中当底物浓度一定时，减少酶量，反应速率降低，B正确；图二乙、丙点的速率值是一个定值，无法用曲线c和d表示，C错误；图二曲线b是在最适pH下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系，无论pH增大还是减小，曲线b都应变成曲线f，D错误。答案： B
影响酶活性条件的最适值(1)酶催化反应时，酶不同，其最适pH不同，最适温度不同，但特定的酶最适值为定值，在最适值条件下，催化效率最高。(2)并非在最适的pH或温度下反应就一定能进行，若将温度调至100 ℃，那么，即使在最适pH时，多数酶会丧失活性。
2．影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。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．在A点增加反应物浓度，反应速率将加快B．在C点增加反应物浓度，反应速率将加快C．若在A点提高反应温度，反应速率会加快D．若在B点增加酶的浓度，反应速率会减慢
解析： A点的限制因素是横坐标(反应物浓度)，故增加反应物浓度，反应速率将加快，A正确；而C点时反应物浓度已不再是限制反应速率的因素了，B错误；A点提高温度必然会导致反应速率减慢，C错误；B点的限制因素是酶的浓度，若增加会使反应速率加快，D错误。答案： A
探究酶的高效性及影响酶活性的因素
下列关于酶的实验不正确的是( )
A．上述反应中的自变量是催化剂的种类B．该实验能证明酶具有高效性C．该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好D．该实验的因变量是肝脏质量的变化[自主解答] ________
解析： 本实验中用的是过氧化氢酶和氯化铁溶液两种不同的催化剂，所以催化剂的种类是本实验的自变量，而加入肝脏(含过氧化氢酶)的试管反应更快，说明了酶具有高效性；因变量是产生O2的快慢。答案： D
[实验结论](1)酶具有高效性。(2)酶的作用：通过降低活化能，使生物化学反应尽快达到平衡点，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。[操作要点](1)本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜，肝脏必须进行研磨，使过氧化氢酶释放出来。(2)H2O2有腐蚀性，不要使其接触皮肤。(3)卫生香不要插到气泡中，以免卫生香因潮湿而熄灭。
Ⅱ.探究温度对酶活性的影响[实验原理]唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃，淀粉在淀粉酶的催化作用下分解为麦芽糖，淀粉遇碘液变蓝色。
3．下图是验证酶的催化特性的几组对比实验，1～5号试管内装有等量的H2O2溶液。1～4号试管控制温度与投入物品如图所示，请回答：
(1)若投入物品后，立即用带有火星的卫生香去试探1～4号试管口，________号试管口会出现猛烈燃烧现象。(2)若1号、2号、3号、4号都是为了验证酶的某特性而设置的对照，________号没有设置的必要。 (3)若要证明酶的活性受酸碱度的影响，而再增设5号试管，请补充：①5号试管内应加入：____________________________。②5号试管温度应控制在________℃。③你设置的5号试管与________号试管可作为一组对比实验。
解析： 2号试管中为新鲜猪肝，酶活性最强，反应生成的O2最多，会出现猛烈的燃烧。1、2号是催化剂的种类对实验的影响，即验证酶的高效性，那么4号没有必要设置。如果要证明酶的活性受酸碱度的影响，那么保证酶正常，变量是酸碱度，即在5号试管加入新鲜的猪肝，改变其所处环境的pH，将5号作为实验组，2号为对照组。答案： (1)2 (2)4 (3)①1 g新鲜猪肝、盐酸(或NaOH) ②37 ③2
1．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
解析： A项中的果胶酶，B项中的过氧化氢酶，都是具有催化作用的有机物。C项中的FeCl3是无机催化剂。酶和FeCl3的作用原理均是降低化学反应活化能。利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率中无催化反应的发生。答案： D
2．胰蛋白酶作用于一定量的某种物质，温度保持37 ℃，pH保持在最适值，生成物量与反应时间的关系如图，下列叙述不正确的是( )
A．该酶作用的底物是蛋白质B．在140 min后曲线变成水平，这是因为底物量一定，底物已被消耗尽C．若增加胰蛋白酶的浓度，其他条件不变，则生成物量可在更短时间达到最大值D．若胰蛋白酶的浓度和其他条件不变，反应液的pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速率将上升
解析： 酶具有专一性，胰蛋白酶的作用底物是蛋白质，A正确；在140 min后曲线变成水平，这是因为底物已被消耗尽，B正确；若增加胰蛋白酶的浓度，其他条件不变，则反应速率会加快，生成物量可在更短时间达到最大值，C正确；胰蛋白酶作用的最适pH是8, pH过低会使胰蛋白酶变性失活，再改变pH，催化反应的速率不变，D错误。答案： D
3．下图过氧化氢分解速率曲线，说明了酶的哪种特性( )①专一性 ②高效性 ③催化特性 ④在温和条件下进行A．①④ B．③④C．①②D．②③
解析： 该图设置的三组实验说明酶、无机催化剂、不使用催化剂的条件下，加入酶的化学反应到达平衡点快，说明酶具有高效性和催化特性。答案： D
4．为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是( )
A．实验②B．实验①C．实验①、实验②都能D．实验①、实验②都不能解析： 双缩脲试剂检测的是蛋白质，蛋白酶也是蛋白质，故本题无法从化学特性上达到目的，只有考虑物理特性，如蛋白块的变小或消失。答案： A
5．已知大麦在萌发过程中可以产生α－淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α－淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：
回答下列问题：(1)α－淀粉酶催化________水解生成二糖，该二糖是________。(2)综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________，这两支试管中淀粉量不同的原因是_____________________________________ 。(3)综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是________________________________________。(4)综合分析试管2、3和4的实验的结果，说明__________________________________________________________。
解析： 该实验的目的是验证GA可诱导种子产生α－淀粉酶。通过对表格中的实验分组和操作加以对比、分析得知，实验的变量是GA的浓度变化、是否加种子、种子是否带胚，试管中添加水量不同的目的是保证试管中液体总体积不变。实验过程中，一定要遵循单一变量原则，选好对照组和实验组，如1和2、2和3、3和4、4和5等。在无关变量保持一致的条件下，根据因变量，即淀粉加碘液变蓝后颜色的深浅，确定淀粉剩余量的多少，从而推出含有α－淀粉酶量的多少，进而推出种子产生α－淀粉酶的场所和GA浓度对α－淀粉酶产生量的影响。
(1)酶具有专一性，α－淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麦芽糖。(2)试管1和试管2的实验中，单一变量为种子是否有胚，根据实验结果，试管1颜色比试管2浅，则试管1含有的淀粉少于试管2含有的淀粉，从而说明试管1产生了α－淀粉酶，可得出结论：有胚的种子能产生α－淀粉酶，并使淀粉水解。(3)没有GA溶液且种子去胚的试管2，其实验结果和不含种子的试管5相同，说明没有α－淀粉酶的产生，含GA溶液且种子去胚的试管3的实验结果比试管2颜色浅，说明有α－淀粉酶产生，进而推出GA能诱导种子产生α－淀粉酶。
(4)试管2、3、4里的种子都是去胚的，单一变量是GA的浓度，根据实验结果，发现随GA浓度升高，试管中含有的淀粉逐渐减少，说明试管中产生的α－淀粉酶逐渐增多。 答案： (1)淀粉 麦芽糖 (2)少 带胚的种子保温后能够产生α－淀粉酶，使淀粉水解 (3)诱导种子生成α－淀粉酶 (4)GA浓度高对α－淀粉酶的诱导效果好
第1节 降低化学反应活化能的酶
1．识记细胞代谢的概念和酶的本质。2．理解酶在代谢中的作用和特性。3．会设计实验探究或验证酶的特性及影响因素。
1．细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞___________的基础。
2．酶的作用及机理(1)酶的作用：具有___________作用。(2)活化能：分子从______转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。(3)作用机理：______________________，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。
3．酶的本质酶是________产生的具有______作用的________，其中绝大多数酶是_________，少数是RNA。
[思考探讨] 1.细胞代谢的场所在哪里？2．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，自变量、因变量和无关变量分别是什么？3．酶发挥作用的场所是什么？
提示： 1.细胞。2．自变量：常温和90 ℃水浴、加入的FeCl3溶液和肝脏研磨液。因变量：气泡释放的多少、卫生香的复燃程度。无关变量：H2O2的用量、pH等。3．细胞内外。
2．酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：
(1)图中a和b分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。(3)用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
3．酶本质的实验验证(1)证明某种酶是蛋白质。实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应。对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反应。若实验组出现紫色反应，则说明待测酶液是蛋白质。(2)证明某种酶是RNA。实验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色。对照组：已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色。若实验组出现红色，则说明待测酶液是RNA。
1．酶具有_________：酶催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。2．酶具有________：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
3．酶的作用条件较温和：酶在最适宜的_____________条件下，其活性最高。0 ℃左右的低温使酶的活性______，过酸、过碱、高温会使酶______。
[思考探讨] 4.在反应前后酶的数量和性质是否发生改变？5．过酸、过碱、高温会使酶失活的原因是什么？提示： 4.不发生改变。5．使酶的空间结构发生改变。
1．酶活性(1)概念：酶对化学反应的催化效率。(2)酶活性的表示方法：酶对化学反应的催化效率，可用单位时间内反应物减少量或产物生成量来表示。(3)影响酶活性的因素：温度、pH。
2．表示酶高效性的曲线(如右图)(1)催化剂可加快化学反应速率，加入酶与无机催化剂对比，说明酶具有高效性；加入酶与未加酶对比，说明酶具有催化作用。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。3．酶具有专一性
4．影响酶促反应的因素(1)温度：在一定温度范围内，酶的活性随温度升高而升高。酶活性最高时的温度，为酶的最适温度。若超过最适温度，酶活性随温度升高而逐渐下降，甚至停止(酶失活)，如右图所示。
(2)pH：酶活性最强时的pH，为该酶的最适pH。若超过或低于最适pH，酶活性降低，甚至丧失，如右图所示。反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度，如下图所示。
(3)酶浓度：在有足够底物而其他因素适宜的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比，如图1所示。
图1 图2
(4)底物浓度：当酶浓度、温度和pH恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率也不再增加，如上图2所示。
(1)影响酶活性的因素是温度、pH，影响酶促反应速率的因素是酶活性、酶浓度、反应物浓度。酶活性和酶促反应速率是两个概念，但两者存在相关性。酶活性的改变一定导致酶促反应速率改变，而酶促反应速率的改变不一定是由酶活性改变引起的。(2)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，但并未涉及肽键的断裂。0 ℃左右，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下，酶的活性可以升高。
[背关键语句]1．细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。2．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。3．酶具有生物催化作用，能够降低化学反应的活化能。4．酶的作用具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点。温度过低，酶的活性降低；过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，酶丧失活性。
关于酶的叙述，错误的是( )A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物[自主解答] ________
解析： 无论细胞分化到什么程度，某些基本的物质和能量代谢是所有细胞共有的，如细胞呼吸、转录、翻译等，这些反应中涉及的酶就是分化程度不同的细胞中所共有的酶，如呼吸酶、RNA聚合酶等，A正确。酶的催化作用需要一个适宜的温度，如果低于这个温度，会使分子运动减弱，反应速度降低，表现为酶活性降低，但并没有改变酶的空间结构，是一种可逆的过程，B错误。酶在生化反应中起着催化剂的作用，其作用机理是降低化学反应的活化能，提高了反应速度，C正确。
绝大多数酶的化学本质是蛋白质，酶在一些化学反应中可作为催化剂，而在另一些化学反应中，则可能作为底物被相关蛋白酶分解，D正确。 答案： B
1．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是( )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解B．甲酶不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化学本质为蛋白质D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析： 酶的作用具有专一性，用蛋白酶处理后，蛋白质类酶的活性会因其分子结构改变而逐渐降低，非蛋白质类酶的活性不受影响。酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此乙酶的化学本质是蛋白质，甲酶的化学本质是RNA。酶的生理作用都是催化作用。答案： B
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，反应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，甲点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足B．图二曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示C．分别在图二中取乙、丙点的速率值，对应图一中的曲线c和dD．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[自主解答] ________
解析： 图一曲线a中，甲点后，限制因素为底物的浓度，A错误；图二曲线中当底物浓度一定时，减少酶量，反应速率降低，B正确；图二乙、丙点的速率值是一个定值，无法用曲线c和d表示，C错误；图二曲线b是在最适pH下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系，无论pH增大还是减小，曲线b都应变成曲线f，D错误。答案： B
影响酶活性条件的最适值(1)酶催化反应时，酶不同，其最适pH不同，最适温度不同，但特定的酶最适值为定值，在最适值条件下，催化效率最高。(2)并非在最适的pH或温度下反应就一定能进行，若将温度调至100 ℃，那么，即使在最适pH时，多数酶会丧失活性。
2．影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。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．在A点增加反应物浓度，反应速率将加快B．在C点增加反应物浓度，反应速率将加快C．若在A点提高反应温度，反应速率会加快D．若在B点增加酶的浓度，反应速率会减慢
解析： A点的限制因素是横坐标(反应物浓度)，故增加反应物浓度，反应速率将加快，A正确；而C点时反应物浓度已不再是限制反应速率的因素了，B错误；A点提高温度必然会导致反应速率减慢，C错误；B点的限制因素是酶的浓度，若增加会使反应速率加快，D错误。答案： A
探究酶的高效性及影响酶活性的因素
下列关于酶的实验不正确的是( )
A．上述反应中的自变量是催化剂的种类B．该实验能证明酶具有高效性C．该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好D．该实验的因变量是肝脏质量的变化[自主解答] ________
解析： 本实验中用的是过氧化氢酶和氯化铁溶液两种不同的催化剂，所以催化剂的种类是本实验的自变量，而加入肝脏(含过氧化氢酶)的试管反应更快，说明了酶具有高效性；因变量是产生O2的快慢。答案： D
[实验结论](1)酶具有高效性。(2)酶的作用：通过降低活化能，使生物化学反应尽快达到平衡点，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。[操作要点](1)本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜，肝脏必须进行研磨，使过氧化氢酶释放出来。(2)H2O2有腐蚀性，不要使其接触皮肤。(3)卫生香不要插到气泡中，以免卫生香因潮湿而熄灭。
Ⅱ.探究温度对酶活性的影响[实验原理]唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃，淀粉在淀粉酶的催化作用下分解为麦芽糖，淀粉遇碘液变蓝色。
3．下图是验证酶的催化特性的几组对比实验，1～5号试管内装有等量的H2O2溶液。1～4号试管控制温度与投入物品如图所示，请回答：
(1)若投入物品后，立即用带有火星的卫生香去试探1～4号试管口，________号试管口会出现猛烈燃烧现象。(2)若1号、2号、3号、4号都是为了验证酶的某特性而设置的对照，________号没有设置的必要。 (3)若要证明酶的活性受酸碱度的影响，而再增设5号试管，请补充：①5号试管内应加入：____________________________。②5号试管温度应控制在________℃。③你设置的5号试管与________号试管可作为一组对比实验。
解析： 2号试管中为新鲜猪肝，酶活性最强，反应生成的O2最多，会出现猛烈的燃烧。1、2号是催化剂的种类对实验的影响，即验证酶的高效性，那么4号没有必要设置。如果要证明酶的活性受酸碱度的影响，那么保证酶正常，变量是酸碱度，即在5号试管加入新鲜的猪肝，改变其所处环境的pH，将5号作为实验组，2号为对照组。答案： (1)2 (2)4 (3)①1 g新鲜猪肝、盐酸(或NaOH) ②37 ③2
1．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
解析： A项中的果胶酶，B项中的过氧化氢酶，都是具有催化作用的有机物。C项中的FeCl3是无机催化剂。酶和FeCl3的作用原理均是降低化学反应活化能。利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率中无催化反应的发生。答案： D
2．胰蛋白酶作用于一定量的某种物质，温度保持37 ℃，pH保持在最适值，生成物量与反应时间的关系如图，下列叙述不正确的是( )
A．该酶作用的底物是蛋白质B．在140 min后曲线变成水平，这是因为底物量一定，底物已被消耗尽C．若增加胰蛋白酶的浓度，其他条件不变，则生成物量可在更短时间达到最大值D．若胰蛋白酶的浓度和其他条件不变，反应液的pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速率将上升
解析： 酶具有专一性，胰蛋白酶的作用底物是蛋白质，A正确；在140 min后曲线变成水平，这是因为底物已被消耗尽，B正确；若增加胰蛋白酶的浓度，其他条件不变，则反应速率会加快，生成物量可在更短时间达到最大值，C正确；胰蛋白酶作用的最适pH是8, pH过低会使胰蛋白酶变性失活，再改变pH，催化反应的速率不变，D错误。答案： D
3．下图过氧化氢分解速率曲线，说明了酶的哪种特性( )①专一性 ②高效性 ③催化特性 ④在温和条件下进行A．①④ B．③④C．①②D．②③
解析： 该图设置的三组实验说明酶、无机催化剂、不使用催化剂的条件下，加入酶的化学反应到达平衡点快，说明酶具有高效性和催化特性。答案： D
4．为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是( )
A．实验②B．实验①C．实验①、实验②都能D．实验①、实验②都不能解析： 双缩脲试剂检测的是蛋白质，蛋白酶也是蛋白质，故本题无法从化学特性上达到目的，只有考虑物理特性，如蛋白块的变小或消失。答案： A
5．已知大麦在萌发过程中可以产生α－淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α－淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：
回答下列问题：(1)α－淀粉酶催化________水解生成二糖，该二糖是________。(2)综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________，这两支试管中淀粉量不同的原因是_____________________________________ 。(3)综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是________________________________________。(4)综合分析试管2、3和4的实验的结果，说明__________________________________________________________。
解析： 该实验的目的是验证GA可诱导种子产生α－淀粉酶。通过对表格中的实验分组和操作加以对比、分析得知，实验的变量是GA的浓度变化、是否加种子、种子是否带胚，试管中添加水量不同的目的是保证试管中液体总体积不变。实验过程中，一定要遵循单一变量原则，选好对照组和实验组，如1和2、2和3、3和4、4和5等。在无关变量保持一致的条件下，根据因变量，即淀粉加碘液变蓝后颜色的深浅，确定淀粉剩余量的多少，从而推出含有α－淀粉酶量的多少，进而推出种子产生α－淀粉酶的场所和GA浓度对α－淀粉酶产生量的影响。
(1)酶具有专一性，α－淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麦芽糖。(2)试管1和试管2的实验中，单一变量为种子是否有胚，根据实验结果，试管1颜色比试管2浅，则试管1含有的淀粉少于试管2含有的淀粉，从而说明试管1产生了α－淀粉酶，可得出结论：有胚的种子能产生α－淀粉酶，并使淀粉水解。(3)没有GA溶液且种子去胚的试管2，其实验结果和不含种子的试管5相同，说明没有α－淀粉酶的产生，含GA溶液且种子去胚的试管3的实验结果比试管2颜色浅，说明有α－淀粉酶产生，进而推出GA能诱导种子产生α－淀粉酶。
(4)试管2、3、4里的种子都是去胚的，单一变量是GA的浓度，根据实验结果，发现随GA浓度升高，试管中含有的淀粉逐渐减少，说明试管中产生的α－淀粉酶逐渐增多。 答案： (1)淀粉 麦芽糖 (2)少 带胚的种子保温后能够产生α－淀粉酶，使淀粉水解 (3)诱导种子生成α－淀粉酶 (4)GA浓度高对α－淀粉酶的诱导效果好
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