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（2）影响酶活性的条件
——高考一轮复习生物学探究类实验专练
1.下图为某种酶催化的化学反应在三个不同温度条件下，反应底物浓度随时间变化的曲线图。下列相关叙述正确的是（ ）
A.该种酶的最适温度是45℃，欲延长反应时间可以增加反应底物
B.该种酶在65℃条件下无法催化反应，将温度降低到45℃，酶活性会逐渐增强
C.如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应，则其可以被RNA水解酶催化水解
D.欲探究该种酶的最适温度，可以45℃为中间温度，设计多组温度梯度更小的实验
2.如图为用于“探究pH对过氧化氢酶活性影响”活动中所用实验装置中的反应室部分结构图。下列相关叙述正确的是（ ）
A.若把过氧化氢酶换成胃蛋白酶，实验自变量仍可以设为pH=5.0、pH=6.0.pH=7.0、pH=8.0
B.每一次实验记录结果要记录最终产生的氧气量来判断酶活性大小
C.每一次操作后将装置用清水清洗干净即可进行下一次实验
D.本实验所用的过氧化氢酶不可用于探究酶活性受温度的影响
3.某同学为了探究反应物浓度与酶促反应速率的关系，做了相关实验，曲线乙表示在最适温度且低于最适pH条件下，反应物与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是（ ）
A.在O点处，酶的活性为零
B.甲和乙曲线重合部分的限制因素是pH
C.调到最适pH重复试验，a点不变，b点上移
D.在b处增加酶量，结果如曲线丙
4.板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对油脂的吸收，为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的作用机制，科研人员进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.胰脂肪酶能催化食物中的脂质水解为甘油和脂肪酸
B.图2所示结果中，实验的自变量是不同pH和是否加入板栗壳黄酮
C.板栗壳黄酮通过与胰脂肪酶结合改变酶的空间结构调节酶的活性
D.板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高时的pH约为7.7
5.图中曲线甲表示在最适温度下，某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，其余两条曲线分别表示该酶的酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。下列相关分析正确的是（ ）
A.在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度，反应速率都将增大
B.图中E点代表该酶的最适pH，H点代表该酶的最适温度
C.短期保存该酶，适宜条件对应于图中的D、H两点
D.曲线乙可以表示温度对过氧化氢酶参与的化学反应速率的影响
6.为研究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响，某小组设计了如下操作顺序的实验方案：
甲组：CuSO4溶液一缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液一保温一检测
乙组：NaCl溶液一缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液一保温一检测
丙组：蒸馏水一缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液一保温—检测
各组试剂量均适宜，下列对该实验方案的评价，不合理的是（ ）
A.缓冲液的pH应控制为最适Ph
B.保温的温度应控制在37℃左右
C.宜选用碘液来检测淀粉的剩余量
D.设置的丙组实验能排除无关变量和Na+对唾液淀粉酶活性的影响
7.在不同温度和pH组合下对酶的作用进行研究，下列符合图含义的是（ ）
A.随pH从5升到7，酶的最适温度不变
B.随pH从5升到7，酶的活性逐渐降低
C.在OA段，随温度升高，酶的活性逐渐降低
D.该酶的最适pH为7
8.如图表示在最适温度、最适pH等条件下，反应物浓度对酶催化的化学反应速率的影响。下列叙述错误的是（ ）
A.曲线AB段表明，随着反应物浓度的增加，反应速率逐渐加快
B.如果将温度升高10℃再进行实验，则图中A点的位置将下移
C.如果B点时向反应混合物中加入少量同种酶，B点可能会上升
D.曲线BC段反应速率为0，说明随反应物浓度增加，酶已经耗尽
9.如表为利用新鲜肝脏研磨液和过氧化氢研究pH对过氧化氢酶活性影响的实验结果，下列相关叙述正确的是（ ）
缓冲液的pH 5.0 6.0 7.0 8.0
收集到的气体体积（mL） 0.5min内 6.5 7.6 8.3 8.0
1.0min内 9.5 11.3 12.3 11.6
A.该实验的因变量是缓冲液的pH
B.反应前应先加入新鲜肝脏研磨液和过氧化氢，再加入pH缓冲液
C.检测指标也可以是产生相同体积气体所需的时间
D.表中数据可说明过氧化氢酶的最适pH在6.0~7.0
10.如图所示，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.升高pH后重复该实验，A点会上移
B.升高温度后，反应速率曲线可用c表示
C.酶量减少后，反应速率可用曲线a表示
D.曲线A~B段反应速率的主要限制因素是酶量
11.某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果。请回答相关问题：
（1）酶能降低化学反应的_________。该实验的自变量是_________，以_________作为检测因变量的指标。
（2）如图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行_________（填“对照”“对比”或“重复”）实验，得到与如图无显著差异的结果。查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。因此推测，该实验中淀粉可能是在_________和_________的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性_________（填“小于”“等于”或“大于”）pH为9条件下的酶活性，原因是_________。
（3）在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，因此酶具有_________性。同时，在该实验中，还可以得出酶的另一个特点_________。
12.表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。已知α-淀粉酶作用的最适温度为60℃。据此回答下列问题：
实验一：探究温度对酶活性影响的实验
甲组 乙组 丙组
①新鲜α-淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL
②可溶性淀粉溶液 5mL 5mL 5mL
③温度 0℃ 60℃ 90℃
④测定单位时间内淀粉的
实验二：探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验
A组 B组 C组 D组 E组
pH 5 6 7 8 9
H2O2完全分解所需时间（秒） 300 180 90 192 284
（1）pH在实验一中属于_________变量，而在实验二中属于_________。
（2）实验一中的对照组为_________组。
（3）实验一的第④步最好选用_________（填试剂名称）测定单位时间内淀粉的_________。
（4）如将实验一的新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？_________。为什么？_________。
（5）分析实验二的结果，可得到的结论是_________，在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为_________之间设置梯度。
答案：（1）无关；自
（2）乙
（3）碘液；剩余量
（4）不科学；因为温度会直接影响H2O2的分解
（5）该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低；6~8
解析：（1）（2）（3）实验一探究的是温度对酶活性的影响，自变量是温度，因变量是酶活性（通过测定单位时间内淀粉的剩余量来体现），其他条件属于无关变量；α-淀粉酶作用的最适温度为60℃是已知的，则乙组为对照组。该实验应先使酶和底物分别达到预设温度，再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。该实验检测试剂宜用碘液（淀粉遇碘液变蓝），不能用斐林试剂，因为斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热，会影响实验结果。
（4）过氧化氢在常温常压下就能分解，加热的条件下分解会加快，会影响实验结果。
（5）实验二探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量为pH，因变量是H2O2完全分解所需时间，所用时间越短，说明该pH下过氧化氢酶的催化效果越好。在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为6~8之间设置梯度。
答案以及解析
1.答案：D
解析：据题图可知，在这三种温度下，45℃时催化所需时间最短。酶活性最高，但无法推知该种酶的最适温度是45℃，A错误；65℃条件下，该酶已经失去催化能力，降低温度，酶活性不能恢复，B错误；如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应，说明其化学本质是蛋白质，故不可以被RNA水解酶催化水解，C错误；在题图中的三个温度中，45℃时酶活性最高，则欲探究该种酶的最适温度，可以45℃为中间温度设计多组温度梯度更小的实验，D正确。
2.答案：D
解析：胃蛋白酶的最适pH为1.5，过酸、过碱会使酶失活，若把过氧化氢酶换成胃蛋白酶，实验自变量仍设为pH=5.0、pH=6.0、pH=8.0，则各组实验中胃蛋白酶都会失活，因此不能以此探究pH对胃蛋白酶活性的影响，A错误；由于最终产生的氧气量取决于过氧化氢的量，不能反映酶的活性，因此不能通过记录最终产生的氧气量来判断酶活性大小，每一次实验记录结果可记录短时间内如0.5min释放的气体量，以此比较氧气释放速率，进而比较酶活性大小，B错误；每次操作后应当将题图装置用清水清洗干净，然后用相应的缓冲液再冲洗一遍，C错误；过氧化氢遇热易分解，故本实验不可用于探究酶活性受温度的影响，D正确。
3.答案：D
解析：A、在O点处，反应物浓度为0，酶的活性不为0，A错误；
B.甲和乙曲线重合部分的限制因素是反应物浓度，B错误；
C.调到最适pH重复试验，酶活性升高，a点、b点可能均上移，C错误；
D.在b处的限制因素可能是酶量的限制，因此增加酶量，结果如曲线丙，D正确。
故选：D。
4.答案：B
解析：脂质包括油脂、磷脂和固醇等，酶具有专一性，胰脂肪酶只能催化油脂水解为甘油和脂肪酸，A错误；题图2所示结果中，实验的自变量是不同pH（横坐标表示含义）和是否加入板栗壳黄酮（实验组与对照组相比），B正确；据题图1分析，板栗壳黄酮对胰脂肪酶的活性具有抑制作用，结合题图2曲线分析，板栗壳黄酮的作用机理应为使酶活性降低，但无法得出板栗壳黄酮通过与胰脂肪酶结合改变酶的空间结构调节酶的活性的结论，C错误；据题图可知，板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高时的pH约为7.4，D错误。
5.答案：C
解析：曲线甲是在最适温度下测定的反应物浓度对酶促反应速率的影响，故在A点提高温度，反应速率将降低；B点限制反应速率的因素有酶浓度，故在B点适当增加酶的浓度，反应速率将增大，A错误。分析图中曲线乙病，乙曲线左端反应速率不为零，为温度影响酶促反应速率的曲线，则丙为pH影响酶促反应速率的曲线，故图中E点代表酶的最适温度，H点代表酶的最适pH，B错误。酶应该在最适pH、低温下保存，C正确。过氧化氢受热易分解，故当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率的影响时，高温条件下化学反应速率不会为零，D错误。
6.答案：D
解析：该实验中pH属于无关变量，无关变量要相同且适宜，实验中各组的pH应保证相同且是唾液淀粉酶的适宜pH，A正确。该实验中温度属于无关变量，唾液淀粉酶的适宜温度为37℃左右，故保温的温度应控制在37℃左右，B正确。淀粉遇碘显蓝色，宜选用碘液来检测淀粉的剩余量，C正确。设置的丙组实验不能确定Na+和对唾液淀粉酶的活性是否有影响，应增加一组：Na2SO4溶液一缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液一保温一检测，确定Na+和对唾液淀粉酶催化活性是否有影响，D错误。
7.答案：A
解析：由图可看出，纵坐标为反应物的剩余量，该值越小，说明酶的活性越高。随pH从5升到7，均在温度为A时反应速率最快，说明酶的最适温度不变，A正确；图中pH为6时，酶的活性最高，随pH从5升高到7，酶的活性先升高后降低，B、D错误；在OA段，随温度升高，酶的活性逐渐上升，C错误。
8.答案：D
解析：由图可知，影响AB段反应速率的主要因素是反应物浓度，随着反应物浓度的增加，反应速率加快，A正确；图示是最适温度下的实验结果，若将温度升高10℃，酶活性会减弱，则相同底物浓度下反应速率会减慢，即图中A点的位置将下移，B正确；B点后反应速率不再随底物浓度增加而增大，说明是受到酶的量等因素的限制，若B点时向反应混合物中加入少量同种酶，反应速率可能会增大，即B点可能会上升，C正确；曲线BC段反应速率保持不变，但不为0，可能是酶的量限制了反应速率的提高，酶在催化反应过程中不会被消耗，D错误。
9.答案：C
解析：A、该实验的因变量是收集到的气体体积，A错误；
B.反应前应先加pH缓冲液，调节pH，再放新鲜肝脏，B错误；
C.检测指标也可以选择产生相同体积气体所需的时间长短，产生相同体积气体所需时间越短，酶活性越高，C正确；
D.表中数据可以看出pH等于7时收集到的气体最多，所以氧化氢酶的最适pH介于7.0~8.0之间，D错误。
故选C。
10.答案：C
解析：根据题意，曲线b是在最适pH条件下测得的结果，升高pH后重复该实验，在相同反应物浓度下反应速率会下降，即A点会下移；根据题意，曲线b是在最适温度条件下测得的结果，升高温度后在相同反应物浓度下反应速率会下降；酶量减少后，在相同反应物浓度下反应速率会下降，反应速率可用曲线a表示；曲线A~B段反应速率的主要限制因素是反应物浓度。
11.答案：（1）活化能；pH；1h后淀粉剩余量
（2）重复；淀粉酶；盐酸；小于；pH为3的条件下，有盐酸催化淀粉分解，干扰实验结果
（3）高效；酶的作用条件温和
解析： （1）本题考查pH对酶活性的影响的相关知识。酶能加快化学反应速率的原理是酶能降低化学反应的活化能；由题可知，该实验的自变量是pH；该实验的因变量是淀粉酶的活性，在其他条件不变的情况下，酶活性大小与其催化的化学反应的速率呈正相关，本实验以1h后淀粉剩余量作为检测因变量的指标。
（2）实验应遵循可重复性原则，目的是对比重复实验的结果是否有差异，以便有针对性分析实验结果出现的原因。图示结果与预期不符，可进行重复实验；由于盐酸能催化淀粉水解，因此该实验中淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的共同作用下分解的；由图可知，pH为3和pH为9的条件下淀粉的剩余量相等，说明pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性。原因是在pH为3条件下，盐酸参与催化淀粉水解。
（3）在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，即酶具有高效性；该实验同时可以说明，与无机催化剂相比，酶的作用条件温和。
12.答案：（1）无关自
（2）乙
（3）碘液剩余量
（4）不科学。因为温度会直接影响H，0，的分解
（5）该过氧化氢酶作用的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低6-8
解析：（1）实验一探究的是温度对酶活性的影响，该实验的自变量是温度，因变量是酶活性（淀粉的剩余量），其他条件属于无关变量。实验二探究的是过氧化氢酶作用的最适pH，因此自变量是pH，因变量是过氧化氢酶的活性（H，O，完全分解所需时间）。
（2）探究温度对酶活性的影响实验中，60℃是α-淀粉酶作用的最适温度，是实验前已知的，故乙组的实验结果是另外两组的对照，为对照组。
（3）由于斐林试剂检验还原糖需要水浴加热，会影响实验一的结果，因此实验一的第④步最好选用碘液，测定单位时间内淀粉的剩余量，淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。
（4）由于温度会直接影响H202的分解，因此实验一的新鲜霉考点：不能用H，0，和过氧化氢酶探究温废对酶活性的影响
α一淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和HO2溶液。
（5）由实验二的结果可知，在pH为5～7时，随pH的升高该过氧化氢酶的活性逐渐升高，在pH为7—9时，随pH的升高该过氧化氢酶的活性逐渐降低，说明该过氧化氢酶作用的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低；在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为6-8的范围内设置更小梯度进行探究。

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