1、影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素 题组一 pH 对酶活性的影响 1.科学家通过实验分别研究了 pH 对酶 A 和酶 B 所催化的反应速率的影响,获得下图所示结 果。下列有关叙述正确的是( ) A.酶 A 与酶 B 催化活性的最适 pH 相同 B.酶 B 的催化效率高于酶 A C.酶 B 很可能取自人体的胃液 D.酶 A 与酶 B 最可能不在同一部位发挥作用 答案 D 解析 由题图可知,酶 A 和酶 B 催化活性的最适 pH 分别是 4 和 6,因此最适 pH 不同;酶 B 的催化效率并不总高于酶 A,例如 pH 为 5 的时候,二者的催化效率相等;人的胃液 pH 为 2 左右,而酶
2、 B 的最适 pH 为 6,因此酶 B 不可能取自人体的胃液;由于酶 A 与酶 B 催化活性 的最适 pH 不同,因此它们最可能在不同部位发挥作用。 2.在“探究不同 pH 值对酶活性的影响”实验中,pH 值属于( ) A.自变量 B.无关变量 C.因变量 D.对照变量 答案 A 解析 实验过程中可以变化的因素称为变量, 其中人为改变的变量称为自变量。 探究不同 pH 值对酶活性的影响的实验中 pH 是自变量。 3.随食团进入胃内的唾液淀粉酶不再消化淀粉的原因是( ) A.酸碱度的改变使酶失活 B.唾液淀粉酶只能催化一次 C.温度的改变使酶失活 D.胃中已有淀粉酶 答案 A 解析 酶的活性受酸
3、碱度的影响,唾液淀粉酶的最适 pH 在 6.58.0 之间,而胃中 pH 为 1.5 左右,因此随食团进入胃内的唾液淀粉酶已失活,不再消化淀粉,所以 A 项正确;酶是催化 剂,在反应前后数量和性质均未变化,能继续催化,所以 B 项不正确;唾液淀粉酶随食团进 入胃内的过程是在人体内进行的,温度无变化,所以 C 项不正确;胃中无淀粉酶,所以 D 项 不正确。 4.要探究 pH 对酶活性的影响,应选择表中进行实验的一组试管是( ) 试管 内容物 条件 1 1 mL 10%鸡蛋清溶液1 mL 清水 3538 水浴,pH5 2 1 mL 10%鸡蛋清溶液1 mL 胰蛋白酶 3538 水浴,pH5 3 1
4、 mL 10%鸡蛋清溶液1 mL 胰蛋白酶 3538 水浴,pH9 4 1 mL 10%鸡蛋清溶液1 mL 胰蛋白酶 4 水浴,pH9 A.1 和 4 B.2 和 3 C.1 和 3 D.2 和 4 答案 B 解析 要探究 pH 对酶活性的影响,需要将 pH 设置为单一变量,其他的应为控制变量,即为 等量,故选 B。 5.关于图示含义的叙述正确的是( ) A.酶的活性随 pH 升高逐渐降低 B.该酶的最适 pH 是 5 C.温度从 OP 变化过程中,酶的活性逐渐降低 D.随 pH 从 5 升高到 7,酶的最适温度不变 答案 D 解析 分析曲线图可知,酶的最适 pH 是 6 左右,pH 高于或低
5、于 6,酶的活性都会降低,A、 B 项错误;P 是酶的最适温度,温度由 OP 的变化过程中,酶的活性逐渐增强,C 项错误; 不同 pH 下,酶的最适温度不变,D 项正确。 题组二 温度对酶活性的影响 6.如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型,图乙表示在最适温度下,麦芽糖酶的催化速 率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是( ) A.该模型能解释酶的催化具有专一性,其中 a 代表麦芽糖酶 B.限制 fg 段上升的因素是酶的数量,故整个实验中应设置麦芽糖酶的量一定 C.如果温度升高或降低 5 ,f 点都将下移 D.可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解 答案 D 解析 该模型具有严格
6、的一一对应关系,能解释酶的催化具有专一性,由于酶在反应前后不 发生变化,所以 a 表示酶,b 为麦芽糖,c、d 为葡萄糖,A 正确;在此实验中自变量为麦芽 糖量,所以麦芽糖酶的量为无关变量,应保持相同,B 正确;因为此时温度为最适温度,所 以升高或降低温度都会使酶的活性下降,f 点将下移,C 正确;由于反应物麦芽糖和产物葡萄 糖都具有还原性,所以不能用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的分解,D 错误。 7.如图表示酶活性与温度的关系,下列相关叙述正确的是( ) A.当反应温度由 t1调到最适温度时,酶活性下降 B.当反应温度由 t1调到最适温度时,酶活性上升 C.酶活性在 t2时比 t1时
7、高,故 t2时更适合酶的保存 D.酶活性在 t1时比 t2时低,表明 t1时酶的空间结构破坏更严重 答案 B 8.通过实验研究温度对 a、b、c 三种酶的活性的影响,结果如图。下列说法正确的是( ) A.据图可知 c 酶的最适温度为 36 左右 B.该实验中有两个自变量,一个因变量 C.三种酶中 a 酶的最适温度最高 D.若溶液的 pH 升高,b 酶的活性会升高 答案 B 解析 据图分析可知,c 酶活性在 36 左右仍呈上升趋势,无法判断其最适温度,A 错误; 该实验中有两个自变量酶的种类和温度,一个因变量酶的活性,B 正确;分析三种 酶的曲线变化可知,a 酶的最适温度不是最高的,C 错误;通
8、过该实验无法得出“若溶液的 pH 升高,b 酶的活性会升高”这一结论,D 错误。 9.分别用 0 和 100 的温度处理某种蛋白酶后,酶的活性被抑制或失去活性,但( ) A.经过 0 处理的酶的活性能够恢复 B.经过 100 处理的酶的活性能够恢复 C.经过 0 处理的酶的空间结构遭到破坏 D.经过 100 处理的酶被水解成了氨基酸 答案 A 解析 高温和低温对酶活性的影响不同,低温不会破坏酶的空间结构,只会抑制酶的活性, 若升高温度,酶活性可以恢复;高温破坏酶的空间结构,使酶活性永久丧失。 10.下列关于酶特性实验设计的叙述中,正确的是( ) A.验证酶的专一性时,自变量只能是酶的种类 B.
9、验证酶的高效性时,自变量是酶的浓度 C.探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度 D.探究酶催化作用的最适 pH 时,应设置过酸、过碱、中性三组 答案 C 解析 验证酶的专一性时,自变量可以是反应物的种类或酶的种类;验证酶的高效性时,自 变量是催化剂的种类;探究酶催化作用的最适 pH 时,应设置酸性中性碱性多组不同 pH 的实验组,使实验尽可能精确。 11.某同学研究温度和 pH 对某酶促反应速率的影响,得到如图所示的曲线。下列分析正确的 是( ) A.该酶催化反应的最适温度为 35 左右,最适 pH 为 8 左右 B.当 pH 为 8 时,影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度 C.随
10、pH 升高,该酶催化反应的最适温度也随之变化 D.当 pH 为任一固定值时,实验结果都可以证明温度对酶促反应速率的影响 答案 A 解析 分析曲线可知,在相同 pH 条件下,35 左右时酶促反应速率最大,在相同温度条件 下,pH 为 8 时酶促反应速率最大,所以该酶的最适温度为 35 左右,最适 pH 为 8 左右,A 正确;当 pH 为 8 时,不同温度下酶促反应速率不同,此时温度为影响酶促反应速率的主要 因素, B 错误; 在一定范围内, 随 pH 的升高或降低, 该酶促反应的最适温度均为 35 左右, C 错误;但当 pH 过高或过低时,酶变性失活,不同温度下的酶促反应速率可能相同,此时
11、温度已不再是酶促反应速率的影响因素,D 错误。 12.图甲是过氧化氢酶活性受 pH 影响的曲线, 图乙表示在最适温度下、 pHb 时 H2O2分解产 生的 O2量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件,以下叙述正确的是 ( ) A.pHa 时,e 点下移,d 点左移 B.pHc 时,e 点为 0 C.温度降低时,e 点不移,d 点右移 D.H2O2量增加时,e 点不移,d 点左移 答案 C 解析 乙图表示 pHb 时, H2O2分解产生的 O2量随时间的变化。 pHa 时, 酶的活性减弱, 酶促反应速率减慢,但化学反应的平衡点不变,所以 e 点不变,d 点右移,A 错误;pHc
12、时,酶变性失活,但 H2O2在常温下也能缓慢分解,所以 e 点不变,d 点右移,B 错误;图乙 表示在最适温度下,H2O2分解产生的 O2量随时间的变化,温度降低时,酶的活性下降,酶 促反应速率减慢,但化学反应的平衡点不变,所以 e 点不变,d 点右移,C 正确;底物(H2O2 量)增加时,化学反应的平衡点升高,到达化学反应平衡点所需的时间延长,即 e 点上移,d 点右移,D 错误。 13.小麦有红粒小麦和白粒小麦,白粒小麦的穗发芽率高于红粒小麦。为探究淀粉酶活性与小 麦穗发芽率的关系, 取穗发芽时间相同、 质量相等的红、 白粒小麦种子, 分别加蒸馏水研磨、 制成提取液(去淀粉),并在适宜条件
13、下进行实验。实验分组、步骤及结果如表所示: 分组 步骤 红粒管 白粒管 对照管 加样 0.5 mL 提取液 0.5 mL 提取液 X 加缓冲液(mL) 1 1 1 加淀粉溶液(mL) 1 1 1 37 保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色 显色结果 注:“”数目越多表示蓝色越深。 (1)步骤中加入的 X 是_,步骤中加缓冲液的目的是_。 (2)根据显色结果可以推测:淀粉酶活性越高,穗发芽率越_。 (3)若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应_。 (4)若要探究淀粉酶催化淀粉水解的最适温度,能否选用斐林试剂检测实验结果?并简要说明 理由。 _。 答案
14、(1)0.5 mL 蒸馏水 控制 pH (2)高 (3)缩短 (4)不能,因为利用斐林试剂检测时需要隔水加热,会改变该实验中的温度,影响实验最终结 果 解析 (1)实验应遵循对照原则,步骤中加入的 X 应该是蒸馏水(不含酶),步骤中加入缓 冲液可以控制 pH,防止 pH 变化对酶活性造成影响。(2)根据显色结果可知,白粒管中蓝色较 红粒管浅,说明白粒小麦淀粉酶活性较高,进一步说明其淀粉酶活性越高,穗发芽率越高。 (3)若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应缩短。(4)不能 用斐林试剂探究淀粉酶催化淀粉水解的最适温度,因为利用斐林试剂检测时需要加热,会改 变该实验中的温
15、度,影响实验结果。 14.为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A 组(20 )、B 组(40 )和 C 组 (60 ),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。请回答下列问 题: (1)三个温度条件下,该酶活性最高的是_组。 (2)在时间 t1之前,如果 A 组温度提高 10 ,那么 A 组酶催化反应的速度会_。 (3)如果在时间 t2时,向 C 组反应体系中增加 2 倍量的底物,其他条件保持不变,那么在 t3 时,C 组产物总量_,原因是_。 (4)生物体内酶的化学本质是_, 其特性有_ (答出 两点即可)。 答案 (1)B (2)加快 (3)不变 60 条
16、件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量 也不会增加 (4)蛋白质或 RNA 高效性、专一性(其他合理答案亦可) 解析 (1)曲线图显示:在反应开始的一段时间内,40 时产物浓度增加最快,说明酶的活性 最高,而 B 组控制的温度是 40 。(2)A 组控制的温度是 20 。在时间 t1之前,如果 A 组 温度提高 10 ,因酶的活性增强,则 A 组酶催化反应速度会加快。(3)对比分析图示中的 3 条曲线可推知,在时间 t2时,C 组的酶在 60 条件下已经失活,所以如果在时间 t2时,向 C 组反应体系中增加 2 倍量的底物,其他条件保持不变,在 t3时,C 组产物的总量不变。(4)绝
17、 大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶是 RNA。酶具有高效性、专一性,酶的作用条件较温 和。 15.某研究小组为探究影响 H2O2分解的因素,做了三个实验。相应的实验结果如下图所示(实 验 1、实验 2 均在适宜条件下进行,实验 3 其他条件适宜)。请分析回答下列问题: (1)实验 1、2、3 中的自变量分别为_。 (2)实验 2 结果反映,在 b、c 所对应的 H2O2浓度范围内,H2O2溶液浓度会_(填“升 高”“降低”或“不影响”)过氧化氢酶的活性,bc 段 O2产生速率不再增大的原因最可能是 _。 (3)实验 1 若温度升高 10 ,加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将_(填“增大”“减
18、小”或“不变”), 加Fe3 的催化反应曲线斜率将_(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)实验 3 的结果显示,H2O2酶的最适 pH 为_,实验结果表明,当 pH 小于 d 或大于 f 时,过氧化氢酶的活性将永久丧失,其原因是_。 答案 (1)催化剂的种类、H2O2浓度和 pH (2)不影响 酶的数量有限 (3)减小 增大 (4)e 酶的空间结构被破坏 解析 (1)分析曲线图可知,实验 1、2、3 中的自变量分别为催化剂的种类、H2O2浓度、pH。 (2)由实验 2 曲线图可知,在 bc 段,O2的产生速率不随 H2O2浓度的变化而变化,可能是因为 酶的数量有限。(3)已知实验 1 是在适宜条件下进行的,若温度升高,酶的活性将会降低,其 催化反应速率会减小,加 Fe3 的催化反应速率会变大;(4)由实验 3 曲线可知,过氧化氢酶的 最适 pH 为 e,当 pH 值过大或过小时,会破坏酶的空间结构,导致酶的活性永久丧失。