2020年高考生物提分策略题型02 与酶相关的实验分析与设计(含答案解析).doc

题型02 与酶相关的实验分析与设计

1．探究酶的化学本质

2．验证酶的专一性

（1）设计思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同)。

（2）设计方案示例

（3）结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。

3．验证酶的高效性

（1）设计思路：将用酶催化的反应与用无机催化剂催化的反应进行对照，即酶的催化效率比无机催化剂高。

（2）设计方案示例

4．探究酶的最适温度或最适pH

（1）实验设计思路

⎭⎪⎬⎪⎫底物＋T 1pH 1＋酶液

底物＋T 2pH 2＋酶液底物＋T 3pH 3＋酶液 ⋮ ⋮ ⋮底物＋T n pH n ＋酶液底物的分解速率或存在量 （2）操作步骤

易错警示

（1）不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，因为加热本身也能使过氧化氢分解加快。

（2）必须在达到预设的温度条件后，再让反应物与酶接触，避免在未达到预设的温度时反应物与酶接触发生反应，影响实验结果。

（3）在探究温度对淀粉酶活性影响的实验时，最好不用斐林试剂来检测淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麦芽糖等还原糖，因为加入斐林试剂后需要水浴加热才能出现砖红色沉淀，这样原处于低温条件下的淀粉酶的活性会慢慢恢复，催化淀粉水解产生还原糖，导致形成错觉，从而得出错误的结论。

（4）用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖两种底物，则应用斐林试剂作为检测试剂，不能选用碘液作为检测试剂，因为碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。

一、选择题

1．下列有关酶的实验设计思路，正确的是

A．利用过氧化氢和过氧化氢酶研究温度对酶活性的影响

B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性

C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性

D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响

【答案】C

【解析】因为过氧化氢不稳定，在高温下会自行分解成水和氧气，从而不能正确表现温度对酶活性的影响；利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性，只能用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性，不能用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解；

胃蛋白酶的最适pH为1．5，验证pH对酶活性的影响应设置在最适pH左右。

2．如图所示，某一化学反应进行到t1时，加入一定量的酶，该反应在最适条件下进行直到终止。以下叙述错误的是

A．该实验体现酶的高效性

B．t1～t2反应速率逐渐减慢

C．适当降低反应温度t2右移

D．反应过程中酶和底物的结构均发生改变

【答案】A

【解析】A. 没有跟无机催化剂比较，该实验只能说明酶有催化作用，A错误；B. t1～t2反应物浓度降低，反应速率逐渐减慢，B正确；C. 适当降低反应温度，酶的活性降低，反应所需的时间延长，故t2右移，C正确；D. 反应过程中，酶与底物相互结合过程中会发生诱导契合，结构发生改变，D正确。

3．某兴趣小组探究乙醇的浓度和铁离子对纤维素酶活性的影响时进行了相关实验，结果如图所示，下列相关叙述正确的是

A．该实验的自变量是乙醇浓度，有无铁离子是无关变量

B．铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能升高

C．乙醇和铁离子对纤维素酶活化的抑制有相互促进作用

D．若要验证该酶的专一性，则实验的自变量是底物种类

【答案】D

【解析】根据柱形图分析，实验的自变量是乙醇的浓度和有无铁离子，因变量是酶活性。看图可知：随着乙醇浓度的增大，纤维素酶的活性逐渐降低，可见乙醇对纤维素酶的活性有抑制作用，铁离子对纤维素酶的活性有促进作用。A、根据该实验的目的可知，该实验的自变量是乙醇浓度和有无铁离子，A错误；

B、乙醇浓度为零时，添加铁离子组酶的活性较高，说明铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化

能降低，B错误；C、从图中信息可知，随着乙醇浓度的增大，纤维素酶的活性逐渐降低，可见乙醇对纤维素酶的活性有抑制作用，铁离子对纤维素酶的活性有促进作用，C错误；D、验证特定酶的专一性，实验的自变量是底物的种类，D正确。

4．图甲表示温度对淀粉酶活性的影响；图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度（时间）变化的情况，下列说法中不正确的是

A．T0表示淀粉酶催化反应的最适温度

B．图甲中，T a、T b时淀粉酶催化效率都很低，但对酶活性的影响有本质的区别

C．图乙中T b到T c的曲线表明随温度的升高，麦芽糖不再上升，酶的活性己达到最大

D．图乙中A点对应的温度为T0左右

【答案】C

【解析】A、酶的催化需要适宜的温度，在最适温度，酶的活性最高，分析图甲可知，T0表示淀粉酶催化该反应的最适温度，A正确；B、图甲中，T a、T b时淀粉酶催化效率都很低，但对酶活性的影响却有本质的区别，低温时酶的活性降低，酶的空间结构没有发生改变，高温使酶的空间结构发生改变导致酶永久性的失活，B正确；C、图乙中T b至T c的曲线表明随温度升高，麦芽糖积累量不再上升，是因为T b时酶已经失活了，C错误；D、A点时麦芽糖的积累速度最快，说明A点可能对应的温度为T0，D正确。5．取3支试管分别加入等量唾液淀粉酶溶液，标注为A、B、C三组，并分别调整到0 ℃、37 ℃、100 ℃，然后在每支试管中加入温度分别为0 ℃、37 ℃、100 ℃的等量淀粉，保持各组温度10分钟后，继续进行检测实验。下列关于该实验的说法，合理的是

A．若向三只试管中各加入等量的碘液，试管内液体颜色都可能出现蓝色

B．若向三只试管中各加入等量的斐林试剂，水浴加热一段时间，试管都不出现砖红色沉淀

C．该实验的对照组是A组，实验组是B、C组

D．只要在0 ℃和100 ℃之间每隔10 ℃设置一个实验组，就可确定该反应的最适温度

【答案】A

【解析】若向三支试管中加入碘液，A试管由于酶活性降低、C试管由于酶活性丧失，有淀粉存在会出现蓝色，B试管也有可能因淀粉没有完全分解而出现蓝色，A正确；加入斐林试剂水浴加热后，由于改变了温度，A管酶活性升高，有还原糖产生，试管出现砖红色沉淀，B管本来就有还原糖存在，试管出现砖红色沉淀，但C管酶空间结构已经破坏，不能恢复，故C管不会出现砖红色沉淀，B错误；实验的对照组应该是在适宜温度条件下的实验装置，所以对照组是B组，实验组是A、C组，C错误；每隔10 ℃