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二、酶是生物催化剂
导学2　酶的催化功能受多种条件的影响
细胞的代谢
第三章
知 识 点 一
知识点一　pH对过氧化氢酶的影响
1. 最适的pH
pH对酶的影响：酶通常__________________才起作用，而且在某一pH下作用________。
在一定pH范围内
最强
2. 活动：探究pH对过氧化氢酶的影响
(1)实验原理。
①反应式：2H2O2 ____________。
②pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用____________ __________来测量。
2H2O＋O2
倒置量筒中
的气体量
(2)方法步骤。
【判断正误】
(1)pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将逐渐增强。
(　 　)
(2)每次实验后，先用水充分冲洗反应小室，然后用相应缓冲液再冲洗一遍。 (　 　)
√
×
【例1】　某小组利用如图所示的装置探究pH对过氧化氢酶的影响，下列说法中，正确的是 (　 　)
(　 　)
A. 实验时把含酶滤纸片、过氧化氢溶液和缓冲液一起放入反应
小室，以确保实验结果的准确性
B. 每隔30 s记录收集到的气体体积，直到反应结束，比较气体
产生总量的大小
C. 随着缓冲液的pH增大，单位时间内量筒中收集到的气体量
不断增大
D. 若用含二氧化锰的滤纸片代替含酶的滤纸片，该装置可用于
证明酶的高效性
D
【解析】 本实验是探究pH对酶活性的影响，实验时应先将过氧化氢溶液和缓冲液一起放入反应小室，然后放入含酶滤纸片，以确保实验在相应的pH下进行，A错误；本实验的因变量应是产生气泡速率或单位时间内气体体积，由于反应中底物的量(无关变量)相同，则不同pH条件下过氧化氢完全分解产生的氧气总体积相同，B错误；在最适pH下酶的活性最高，单位时间内
量筒中收集到的气体量最多，低于或高于最适pH时，酶的活性下降，单位时间内量筒中收集到的气体量减少，C错误；二氧化锰可催化过氧化氢分解，若用含二氧化锰的滤纸片代替含酶的滤纸片，与浸过肝脏匀浆的滤纸片对比，该装置可用于证明酶的高效性，D正确。
知 识 点 二
知识点二　温度对酶作用的影响
1. 温度对酶作用的影响
(1)温度对酶的影响：酶促反应都有一个最适温度，在此温度以上或以下，酶活性____________，这是因为温度对酶促反应有两方面的影响：
均会下降
①温度升高，反应物分子具有的能量______，反应速度______，如图中_____曲线所示。
②大多数酶是蛋白质，酶分子本身会随温度的升高而发生____________改变，导致热变性。温度升得越高，酶变性的速率________，升到一定温度，酶将________________，如图中 _____曲线所示。
③两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出____________，如图中 _____曲线所示。
增加
加快
a
空间结构
越快
完全失去活性
b
最适温度
c
(2)低温对酶活性的影响：低温会使酶的活性_________，但不会破坏酶的____________，当温度适宜时，酶的催化作用____________。
2. ___________、_____________、酶的_________和__________等都会影响酶的活性。
降低
分子结构
可以恢复
有机溶剂
重金属离子
激活剂
抑制剂
【判断正误】
(1)温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速率一定加快。
(　 　)
(2)低温会使酶的活性降低，但不破坏酶的分子结构。 (　 　)
√
×
【例2】　(2025·萧山一中高一期末)温度是影响酶促反应速率的重要因素。如图所示，曲线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系，曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起，使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c所示。下列叙述中，错误的是(　 　)
(　 　)
A. 随着温度升高，反应物分子具有的能量逐渐升高
B. t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同
C. t1~t2条件下酶活性相对较高，但该条件不适合保存酶制剂
D. 酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结
果
B
【解析】 由题图可知，随着温度升高，反应物分子具有的能量增加，A正确；曲线c中t1、t2位点酶促反应速率相同，但温度不同，活化能不同，酶分子活性不一定相同，B错误；由曲线b可知，温度越低，酶的空间结构越稳定，因此保存酶制剂一般选择低温条件， C正确；据题图可知，酶促反应的速率是反应物分子的能量和酶的空间结构共同作用的结果，D正确。
自 我 检 测
1. 某同学进行“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验的结果见表。下列叙述中，错误的是(　 　)
缓冲液 pH5.0 pH6.0 pH7.0 pH8.0
收集的气体
体积(mL) 0.5 min 6.5 7.6 8.3 8.0
1 min 9.5 11.3 12.3 11.6
(　 　)
A. 滤纸片的数量代表过氧化氢酶的含量，属于无关变量
B. 由实验结果可知，过氧化氢酶的最适pH范围是7.0~8.0
C. 一组pH完成后进行下一组实验前应反复冲洗反应小室
D. 反应开始的标志是将反应小室旋转180°，使过氧化氢溶液
接触滤纸片，同时开始计时
B
【解析】 本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶的影响，因此自变量是pH，滤纸片上含过氧化氢酶，故滤纸片的数量代表过氧化氢酶的含量，属于无关变量，无关变量要相同且适宜，A正确；由实验结果可知，过氧化氢酶的最适pH在7.0左右，其最适pH范围是6.0~8.0，B错误。
2. (2025·镇海中学高一检测)用新鲜的猪肝匀浆进行H2O2的分解实验，结果如图所示。第2组实验的条件如表所示。
项目 第1组 第2组
1%的H2O2溶液/mL 5
猪肝匀浆/mL 0.5
pH 7.0
温度/℃ 20
第1组与第2组相比，仅有一个因素不同。第1组实验降低了
(　 　)
A. 猪肝匀浆的体积 B. H2O2溶液的浓度
C. 反应体系的温度 D. 反应体系的pH
【解析】 猪肝匀浆中含有催化H2O2分解的过氧化氢酶，但是酶、温度和pH只影响反应速率，不改变最终反应的平衡点，所以改变的是底物H2O2的浓度，B正确，A、C、D均错误。
B
3. 某同学按照教材活动设置，进行“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验，实验结果如下表。下列关于表格的分析，正确的是(　 　)
缓冲液 pH5.0 pH6.0 pH7.0 pH8.0
收集的气体
体积(mL) 0.5 min a1 b1 c1 d1
1 min a2 b2 c2 d2
(　 　)
A. 若b1=b2，说明pH6.0时，过氧化氢酶失活
B. 若c2最大，说明pH7.0是过氧化氢酶的最适pH
C. 缓冲液的pH是该实验的自变量，温度是无关变量，但会影
响实验结果
D. 为使结果更精确，每次实验后都需要用蒸馏水清洗反应小室，
再继续下一组实验
C
【解析】 若b1=b2，说明pH6.0时，在0.5 min内过氧化氢已全部分解，过氧化氢酶没有失活，A错误；若c2最大，说明过氧化氢酶的最适pH在7.0左右，B错误；本实验是探究pH对过氧化氢酶的影响，自变量为不同的pH，因变量为收集的气体体积，温度是无关变量但会影响实验结果，C正确；为了避免实验误差，每次实验完毕后反应小室应先用蒸馏水充分冲洗，再用相应pH的缓冲液冲洗一遍，D错误。
4. (2025·丽水中学高一期末)如图所示为淀粉酶在不同实验条件下催化淀粉水解反应时，淀粉的剩余量和反应时间之间的关系。下列叙述中，正确的是 (　 　)
(　 　)
A. 若实验条件为不同温度，则b曲线对应的温度为最适温度
B. 若实验条件为不同pH，则c曲线对应的pH条件下，酶已失活
C. 若实验条件为不同的酶浓度，则a曲线对应的酶浓度不一定
最大
D. 若a、b、c分别表示加入K＋、蒸馏水、Mg2＋，则c曲线表明
Mg2＋对淀粉酶的活性有抑制作用
D
【解析】 温度能影响酶促反应速率，最适温度下酶促反应速率最快，淀粉剩余量最先为0，则a曲线对应的温度为三种条件下的最适温度，A错误；pH能影响酶促反应速率，则a、b、c曲线对应的酶均有活性，B错误；若实验条件为不同的酶浓度，因为a剩余量为0的时间最短，所以a曲线对应的酶浓度最大，C错误；c条件下剩余量为0时所需的时间最长，表示反应速率最慢，对比b曲线(加入蒸馏水)可知，c曲线表明Mg2＋对淀粉酶的活性有抑制作用，D正确。

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