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1、探 究影响酶活性的条件届高考生物大一轮配套实验精讲系列影届高考生物大一轮配套实验精讲系列影响酶活性的条响酶活性的条考考纲考情考情三年三年5 5考高考指数：考高考指数：探究影响探究影响酶酶活性的因素活性的因素【实验原理实验原理】1.1.温度对酶活性的影响：温度对酶活性的影响：(1)(1)反应原理：淀粉反应原理：淀粉 淀粉酶淀粉酶 麦芽糖麦芽糖 碘碘 液液 碘碘 液液 _ _ _(2)(2)鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响_，滴加碘液，根据是否出现滴加碘液，根据是否出现_及及_来判断酶的来判断酶的活性。活性。蓝色蓝色无蓝色出现无蓝色出现淀粉的水解淀粉的水解蓝
2、色蓝色蓝色的深浅蓝色的深浅2.pH2.pH对酶酶活性的影响：活性的影响：(1)(1)反反应原理：原理：2H2H2 2O O2 2 过氧化氢酶过氧化氢酶 _。(2)(2)鉴定原理：定原理：pHpH影响影响酶酶的活性，从而影响的活性，从而影响_，可用可用带火星的火星的卫生香燃生香燃烧的情况来的情况来检验O O2 2产生量的多少。生量的多少。2H2H2 2O+OO+O2 2氧气的生成量氧气的生成量【实验步骤实验步骤】1.1.温度对酶活性的影响：温度对酶活性的影响：步步骤实验操作内容操作内容试管管1 1试管管2 2试管管3 31 1加等量可溶性淀加等量可溶性淀粉溶液粉溶液2 mL2 mL2 mL2 m
3、L2 mL2 mL2 2控制不同温度条控制不同温度条件件_(5(5分分钟) )沸水沸水(5(5分分钟) )_(5(5分分钟) )3 3加等量相同温度加等量相同温度的新的新鲜淀粉淀粉酶酶溶溶液液1 mL1 mL(5(5分分钟) )1 mL1 mL(5(5分分钟) )1 mL1 mL(5(5分分钟) )4 4加等量加等量_1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴5 5观察察实验现象象不出不出现蓝色色( (呈呈现碘液碘液颜色色) )_结论温度能影响温度能影响酶酶的活性的活性6060热水水冰冰块蓝色色碘液碘液蓝色色2.pH2.pH对酶活性的影响：对酶活性的影响：步步骤实验操作内容操作内容试管管1 1试管管2 2
4、试管管3 31 1注入等量注入等量过氧氧化化氢酶酶溶液溶液2 2滴滴2 2滴滴2 2滴滴2 2注入不同注入不同pHpH的溶液的溶液1 mL1 mL蒸蒸馏水水1 mL 5%1 mL 5%的的HClHCl_3 3注入等量注入等量3%3%的的过氧化氧化氢溶液溶液2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL2 mL4 4观察察现象象_无气泡无气泡产生生结论pHpH能影响能影响酶酶的活性的活性1 mL 5%1 mL 5%的的NaOHNaOH有大量气有大量气泡泡产生生无气泡无气泡产生生1.1.在探究影响在探究影响酶酶活性的条件活性的条件时如何表示如何表示酶酶活性大小？活性大小？提示：提示：通常以单位时间内底物
5、的消耗量或产物的生成量来表示。通常以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。2.2.在探究温度在探究温度对酶酶活性的影响活性的影响实验中，能否用斐林中，能否用斐林试剂来来检测实验产物？物？提示：提示：不能。斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红不能。斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。3.3.为什么不用什么不用过氧化氧化氢酶酶探究温度探究温度对酶酶活性的影响？活性的影响？提示：提示：过氧化氢酶催化的底物是过氧化氢酶催化的底物是H H2 2O O2 2，H H2 2O O2 2在高温时分解，这样在高
6、温时分解，这样实验中就存在两个变量，使实验结果受到干扰。实验中就存在两个变量，使实验结果受到干扰。4.4.试分析在探究温度和分析在探究温度和pHpH对酶酶活性的影响活性的影响实验时，能否先将，能否先将酶酶和反和反应物混合后再分物混合后再分别放置在不同条件下放置在不同条件下处理理( (即将两个即将两个实验步步骤中的中的2 2、3 3顺序序颠倒倒) )。提示：提示：不能。因为酶具有高效性，把酶和反应物混合后就会立不能。因为酶具有高效性，把酶和反应物混合后就会立即发生催化反应。即发生催化反应。5.5.探究温度、探究温度、pHpH对酶酶活性的影响活性的影响实验中，自中，自变量和因量和因变量分量分别是什
7、么？是什么？提示：提示：探究温度对酶活性的影响实验中，自变量是温度，因变探究温度对酶活性的影响实验中，自变量是温度，因变量是淀粉水解程度。探究量是淀粉水解程度。探究pHpH对酶活性的影响实验中，自变量是对酶活性的影响实验中，自变量是pHpH，因变量是过氧化氢的分解速率。，因变量是过氧化氢的分解速率。1.(20141.(2014安徽模拟安徽模拟) )下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果：验设计及结果：注：注：“+”+”的多少，代表颜色深浅。的多少，代表颜色深浅。试管管反反应温度温度/303040405050纤维素素酶酶液液/mL/mL1 11 11
8、 1纤维素素悬液液/mL/mL2 22 22 2斐林斐林试剂/mL/mL2 22 22 2砖红色深浅色深浅+ +根据以上根据以上实验设计及及结果，以下果，以下说法不正确的是法不正确的是( () )A.A.该实验的自的自变量量为温度温度B.B.该实验检测的因的因变量是量是还原糖的生成量原糖的生成量C.C.纤维素被水解成了素被水解成了还原糖原糖D.D.该纤维素素酶酶的最适温度的最适温度为4040【解析解析】选选D D。由表格数据可看出，只设置了。由表格数据可看出，只设置了3 3个不同温度，温个不同温度，温度区间少，温差大，无法判断该纤维素酶的最适温度。要想判度区间少，温差大，无法判断该纤维素酶的最
9、适温度。要想判断该纤维素酶的最适温度，还需增加温度梯度来进行实验。断该纤维素酶的最适温度，还需增加温度梯度来进行实验。2.2.在在“比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，对实验的实验中，对实验的处理如表所示：处理如表所示：试管管组别实验处理理加入加入3%H3%H2 2O O2 2(mL)(mL)温度温度加入加入试剂试管管1 12 2常温常温/ /试管管2 22 29090/ /试管管3 32 2常温常温2 2滴滴3.5%FeCl3.5%FeCl3 3溶液溶液试管管4 42 2常温常温2 2滴滴20%20%肝肝脏研磨液研磨液对该实验的有关分析不正确的是对该实验的有
10、关分析不正确的是( () )A.A.在上表的实验处理中，研究了温度和催化剂两个自变量在上表的实验处理中，研究了温度和催化剂两个自变量B.B.试管试管2 2中因为没有加入任何试剂，所以应为空白对照组中因为没有加入任何试剂，所以应为空白对照组C.C.若试管若试管4 4和试管和试管1 1组成对照实验，可说明酶具有催化作用组成对照实验，可说明酶具有催化作用D.D.若要研究酶的高效性，可选用的实验组合是试管若要研究酶的高效性，可选用的实验组合是试管4 4和试管和试管3 3【解析解析】选选B B。根据表格信息，试管。根据表格信息，试管1 1和试管和试管2 2的变量为温度，的变量为温度，试管试管3 3和试管
11、和试管4 4的变量为催化剂种类，二者均是自变量，其他因的变量为催化剂种类，二者均是自变量，其他因素，如反应物浓度、素，如反应物浓度、pHpH等为无关变量；试管等为无关变量；试管2 2虽没有添加任何虽没有添加任何试剂，但是温度与试管试剂，但是温度与试管1 1不同，因此也是实验组；试管不同，因此也是实验组；试管1 1和试管和试管4 4的差异为是否添加了酶，由此可以证明酶具有催化作用；试的差异为是否添加了酶，由此可以证明酶具有催化作用；试管管3 3和试管和试管4 4的不同点是催化剂为酶或无机催化剂，可以证明酶的不同点是催化剂为酶或无机催化剂，可以证明酶的高效性。的高效性。3.(20133.(2013
12、江苏高考江苏高考) )为了探究温度、为了探究温度、pHpH对酶活性的影响，下列对酶活性的影响，下列实验设计合理的是实验设计合理的是( () )A.A.实验实验B.B.实验实验C.C.实验实验D.D.实验实验实验编号号探究探究课题选用材料与用材料与试剂温度温度对酶酶活活性的影响性的影响过氧化氧化氢溶液、新溶液、新鲜的肝的肝脏研磨液研磨液温度温度对酶酶活活性的影响性的影响新制的淀粉新制的淀粉酶酶溶液、可溶性淀粉溶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液液、碘液pHpH对酶酶活性活性的影响的影响新制的蔗糖新制的蔗糖酶酶溶液、可溶性淀粉溶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液液、碘液pHpH对酶酶活性活性的影响的影响新制的淀粉
13、新制的淀粉酶酶溶液、可溶性淀粉溶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林液、斐林试剂【解析解析】选选B B。本题考查实验鉴定试剂的选择。实验。本题考查实验鉴定试剂的选择。实验中，过中，过氧化氢受热会分解，所以不适合探究温度对酶活性的影响，故氧化氢受热会分解，所以不适合探究温度对酶活性的影响，故错误。实验错误。实验中，在不同温度下，根据蓝色的深浅或是否变蓝，中，在不同温度下，根据蓝色的深浅或是否变蓝，来确定淀粉在淀粉酶作用下的分解速率，故正确。实验来确定淀粉在淀粉酶作用下的分解速率，故正确。实验中，中，淀粉不能被蔗糖酶分解，该实验不能鉴定淀粉不能被蔗糖酶分解，该实验不能鉴定pHpH对酶活性的影响，对酶活性的影
14、响，故错误。实验故错误。实验中，酸性环境会破坏斐林试剂，因此斐林试剂中，酸性环境会破坏斐林试剂，因此斐林试剂不适合作探究不适合作探究pHpH对酶活性影响实验的鉴定试剂。对酶活性影响实验的鉴定试剂。4.4.将将1 mL1 mL体积分数为体积分数为5%5%的胃液稀释液倒入装有的胃液稀释液倒入装有10 mL10 mL蛋白质胶蛋白质胶体的试管内，置于体的试管内，置于2525的温水中水浴，研究其对蛋白质的消化的温水中水浴，研究其对蛋白质的消化情况。下列方法中能提高酶活性的是情况。下列方法中能提高酶活性的是( () )A.A.把实验温度提高到把实验温度提高到3737B.B.在试管内再加入在试管内再加入1
15、mL1 mL体积分数为体积分数为5%5%的胃液稀释液的胃液稀释液C.C.将将pHpH由由2 2调为调为7 7D.D.在试管内加入在试管内加入1 mL1 mL唾液唾液【解析解析】选选A A。3737比比2525时更适于胃蛋白酶催化作用的发挥。时更适于胃蛋白酶催化作用的发挥。B B项虽然能够提高反应速率，但没有改变酶的活性。胃蛋白酶项虽然能够提高反应速率，但没有改变酶的活性。胃蛋白酶的最适的最适pHpH为为1.51.5，故，故C C项中将项中将pHpH由由2 2调为调为7 7时，酶可能变性失活。时，酶可能变性失活。D D项加入项加入1 mL1 mL唾液，因唾液中无蛋白酶，且唾液的唾液，因唾液中无蛋
16、白酶，且唾液的pHpH接近中性，接近中性，反而会使溶液的反而会使溶液的pHpH变大，酶活性下降。变大，酶活性下降。5.(20145.(2014常州模拟常州模拟) )把混有反应物的液体，加到捣碎的土豆汁把混有反应物的液体，加到捣碎的土豆汁液中液中( (酶液酶液) )，在，在3737下观察到某些反应现象。在这种情况下，下观察到某些反应现象。在这种情况下，学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物，加入酶液中，学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物，加入酶液中，也可观察到该反应现象；学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代也可观察到该反应现象；学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液，加入反应物中，则观察不到
17、该反应现象。下面是对此替酶液，加入反应物中，则观察不到该反应现象。下面是对此问题的解释，其中可能性最大的一项是问题的解释，其中可能性最大的一项是( () )A.A.酶催化的反应即使完全没有反应物，也可缓慢进行酶催化的反应即使完全没有反应物，也可缓慢进行B.B.蒸馏水溶解了酶，因而能进行反应蒸馏水溶解了酶，因而能进行反应C.C.该酶液中混有与反应物相同的物质该酶液中混有与反应物相同的物质D.D.该酶液中混有催化同一反应的多种酶该酶液中混有催化同一反应的多种酶【解析解析】选选C C。分析题干中信息：反应物。分析题干中信息：反应物+ +土豆汁土豆汁有某些现象有某些现象出现；蒸馏水出现；蒸馏水+ +土
18、豆汁土豆汁有某些现象出现；反应物有某些现象出现；反应物+ +蒸馏水蒸馏水无无某些现象出现。三者相互对比，可推知土豆汁中可能含有与反某些现象出现。三者相互对比，可推知土豆汁中可能含有与反应物相同的物质，在自身酶的作用下能发生相同的反应。酶的应物相同的物质，在自身酶的作用下能发生相同的反应。酶的催化作用是对反应物的催化，无反应底物时催化作用不能进行；催化作用是对反应物的催化，无反应底物时催化作用不能进行；酶液中无论含有几种酶，必须有底物才能体现它们的催化作用。酶液中无论含有几种酶，必须有底物才能体现它们的催化作用。6.6.某同学画了一坐标曲线图，但是没有写出横纵坐标的意义，某同学画了一坐标曲线图，
19、但是没有写出横纵坐标的意义，下列关于此曲线的描述正确的是下列关于此曲线的描述正确的是( () )A.A.横坐标表示温度，纵坐标表示酶促反应的速率，曲线可表示横坐标表示温度，纵坐标表示酶促反应的速率，曲线可表示酶促反应的速率随着温度的升高而变化的趋势酶促反应的速率随着温度的升高而变化的趋势B.B.横坐标表示温度，纵坐标表示生成物的积累量，曲线可表示横坐标表示温度，纵坐标表示生成物的积累量，曲线可表示生成物的积累量随着温度的升高而变化的趋势生成物的积累量随着温度的升高而变化的趋势C.C.横坐标表示横坐标表示pHpH，纵坐标表示酶的活性，曲线可表示酶活性随，纵坐标表示酶的活性，曲线可表示酶活性随着着
20、pHpH的升高而变化的趋势的升高而变化的趋势D.D.横坐标表示横坐标表示pHpH，纵坐标表示酶的活性，曲线可表示，纵坐标表示酶的活性，曲线可表示pHpH由由1010逐逐渐降低到渐降低到1 1过程中酶活性变化的趋势过程中酶活性变化的趋势【解析解析】选选A A。酶促反应速率的变化与酶活性的变化是一致的；。酶促反应速率的变化与酶活性的变化是一致的；生成物的积累量随反应的进行而逐渐增大，当反应停止时生成生成物的积累量随反应的进行而逐渐增大，当反应停止时生成物的积累量达到最大值；物的积累量达到最大值；pHpH过低或过高都会使酶变性失活，所过低或过高都会使酶变性失活，所以此图不能表示酶活性随以此图不能表示
21、酶活性随pHpH变化的趋势；温度升高，酶的活性变化的趋势；温度升高，酶的活性增强，酶促反应速率增大，温度过高，酶的活性丧失，酶促反增强，酶促反应速率增大，温度过高，酶的活性丧失，酶促反应速率降为零，故应速率降为零，故A A项正确。项正确。7.(20147.(2014常州模常州模拟) )从猪唾液、胰液和新从猪唾液、胰液和新鲜肝肝脏细胞中分胞中分别提提取到取到酶酶E E1 1、E E2 2、E E3 3，它，它们分分别与三种物与三种物质混合后情况如表一，混合后情况如表一，且且S S3 3与与E E3 3混合后混合后产生生较多气泡，多气泡，产生的气体能使生的气体能使带火星的火星的卫生生香复燃。表二香
22、复燃。表二为有关的有关的颜色反色反应实验。据表回答。据表回答( (表中表中“+ +”表示表示有反有反应，“- -”表示无反表示无反应) )：表一表一表二表二酶酶物物质E E1 1E E2 2E E3 3S S1 1+ +- - -S S2 2- -+ +- -S S3 3- - -+ +试管管物物质碘液碘液斐林斐林试剂双双缩脲试剂1 1S S1 1+ +- - -2 2S S2 2- - -+ +3 3S S3 3- - - -4 4S S1 1+E+E1 1- -+ + +5 5S S2 2+E+E2 2- - -+ +6 6S S3 3+E+E3 3- - -+ +(1)(1)依据表中的信
23、息，可以依据表中的信息，可以说明明酶酶具有的特性是具有的特性是，E E2 2是是。(2)(2)在在酶酶E E1 1、E E2 2、E E3 3中，不能用于探究温度中，不能用于探究温度对酶酶活性影响的是活性影响的是，理由是，理由是_ 。(3)(3)表二表二试管管4 4、5 5、6 6中液体都能与双中液体都能与双缩脲试剂反反应的原因是的原因是 。【解析解析】(1)(1)根据表一结果，不同的酶只能对相应的物质发生根据表一结果，不同的酶只能对相应的物质发生催化作用，体现了酶的专一性；表二中能用碘液检测的物质，催化作用，体现了酶的专一性；表二中能用碘液检测的物质，可能是淀粉；用双缩脲试剂检测的可能是蛋白
24、质，则可能是淀粉；用双缩脲试剂检测的可能是蛋白质，则E E1 1应为唾应为唾液淀粉酶，液淀粉酶，E E2 2为胰蛋白酶。为胰蛋白酶。(2)S(2)S3 3与与E E3 3混合后产生较多气泡，产生的气体能使带火星的卫生混合后产生较多气泡，产生的气体能使带火星的卫生香复燃，由此推测香复燃，由此推测S S3 3可能为可能为H H2 2O O2 2，H H2 2O O2 2在高温下分解，不能用于在高温下分解，不能用于探究温度对酶活性的影响。探究温度对酶活性的影响。(3)E(3)E1 1、E E2 2、E E3 3三种酶的化学本质都是蛋白质，可与双缩脲试剂三种酶的化学本质都是蛋白质，可与双缩脲试剂发生紫
25、色反应。发生紫色反应。答案：答案：(1)(1)专一性专一性( (特异性特异性) )胰蛋白酶胰蛋白酶( (蛋白酶蛋白酶) )(2)(2)酶酶E E3 3温度影响过氧化氢的分解，不能分清过氧化氢分解速温度影响过氧化氢的分解，不能分清过氧化氢分解速率的变化是温度变化引起的，还是由酶的作用引起的率的变化是温度变化引起的，还是由酶的作用引起的( (温度会温度会影响过氧化氢的分解，对实验结果产生干扰影响过氧化氢的分解，对实验结果产生干扰) )(3)(3)试管中的酶试管中的酶E E1 1、E E2 2、E E3 3的化学本质均为蛋白质的化学本质均为蛋白质【加固加固训练】(2014(2014武武汉模模拟) )
26、下面是某同学所做的有关下面是某同学所做的有关过氧氧化化氢在不同条件下分解的在不同条件下分解的验证性性实验。一、一、实验材料和用具：新材料和用具：新鲜的的质量分数量分数为20%20%的肝的肝脏研磨液、研磨液、体体积分数分数为3%3%的的过氧化氧化氢溶液、溶液、质量分数量分数为3.5%3.5%的的FeClFeCl3 3溶液、溶液、新新鲜的的马铃薯泥、蒸薯泥、蒸馏水、酒精灯、温度水、酒精灯、温度计等。等。二、实验步骤：二、实验步骤：步步骤试管管编号号a ab bc cd de e加入加入试剂3%H3%H2 2O O2 22 mL2 mL3%H3%H2 2O O2 22 mL2 mL3%H3%H2 2
27、O O2 22 mL2 mL3%H3%H2 2O O2 22 mL2 mLH H2 2O O2 mL2 mL设置反置反应条件条件常温常温常温常温常温常温00常温常温蒸蒸馏水水FeClFeCl3 3溶液溶液肝肝脏研磨液研磨液煮熟的肝煮熟的肝脏研磨液研磨液肝肝脏研磨液研磨液剂量量2 2滴滴2 2滴滴2 2滴滴2 2滴滴2 2滴滴观察气察气泡泡产生生请根据根据该实验回答下列回答下列问题。(1)(1)在上述在上述实验中，中，产生气泡最多的生气泡最多的试管是管是号，原因号，原因是：是： 。(2)(2)如果如果仅将上述将上述实验条件由常温改条件由常温改为9090水浴，重复水浴，重复实验，气泡气泡产生最多的
28、生最多的试管是管是号。号。(3)(3)假如假如b b、c c两两试管的管的实验现象均不明象均不明显，从所，从所给的的实验材料材料分析，原因可能是分析，原因可能是。该同同学学设计e e组实验的目的是：的目的是： 。(4)(4)假若假若a ad d号的号的实验都是都是为了了验证酶酶的某的某项特性而特性而设置的置的对照，那么，照，那么，实验组设置不科学的是置不科学的是号，主要号，主要违背了背了原原则，应如何改如何改进？。(5)(5)假若要假若要证明明马铃薯中也含有薯中也含有过氧化氧化氢酶酶，你的，你的实验设计思思路是路是 。【解析解析】(1)(1)由于酶在适宜条件下具有高效性，因此滴加新鲜由于酶在适
29、宜条件下具有高效性，因此滴加新鲜肝脏研磨液的肝脏研磨液的c c试管产生气泡最多。试管产生气泡最多。(2)90(2)90时酶活性丧失，加时酶活性丧失，加FeClFeCl3 3溶液的溶液的b b试管在高温下产生气泡最多。试管在高温下产生气泡最多。(3)b(3)b、c c两试管加了两试管加了催化剂而实验现象却均不明显，从实验材料分析，可能是催化剂而实验现象却均不明显，从实验材料分析，可能是H H2 2O O2 2溶液放置时间过长而分解所致。溶液放置时间过长而分解所致。(4)d(4)d试管的设计存在两个变量，试管的设计存在两个变量，即温度和酶的活性。将即温度和酶的活性。将00改成常温即可。改成常温即可
30、。(5)(5)要证明马铃薯中要证明马铃薯中也含有过氧化氢酶，需再增设两组实验，处理方法参考也含有过氧化氢酶，需再增设两组实验，处理方法参考c c试管。试管。如果如果f f试管试管( (含马铃薯泥含马铃薯泥) )产生大量气泡而经高温处理过的马铃产生大量气泡而经高温处理过的马铃薯泥产生的气泡很少，说明马铃薯中也含有过氧化氢酶。薯泥产生的气泡很少，说明马铃薯中也含有过氧化氢酶。答案：答案：(1)c(1)c酶在适宜条件下具有高效性酶在适宜条件下具有高效性(2)b(2)b(3)H(3)H2 2O O2 2溶液放置时间过长而分解排除肝脏研磨液中其他物质溶液放置时间过长而分解排除肝脏研磨液中其他物质对实验结
31、果的影响对实验结果的影响( (合理即可合理即可) )(4)d(4)d单一变量将单一变量将00改为常温改为常温(5)(5)再增设两组实验，分别编号为再增设两组实验，分别编号为f f、g g，实验处理方法同，实验处理方法同c c组，组，只是将滴加肝脏研磨液分别改为马铃薯泥和高温处理过的马铃只是将滴加肝脏研磨液分别改为马铃薯泥和高温处理过的马铃薯泥薯泥( (对对g g组设置可不作要求组设置可不作要求) )【应用点用点拨】细胞内几乎所有的代胞内几乎所有的代谢反反应都是由都是由酶酶催化的，催化的，酶酶的活性受外部的活性受外部环境条件的影响，温度、境条件的影响，温度、pHpH的改的改变会影响会影响酶酶的活
32、的活性，从而影响机体的代性，从而影响机体的代谢。根据。根据这一原理可以研究温度一原理可以研究温度对光合光合作用、作用、细胞呼吸速率的影响，也可通胞呼吸速率的影响，也可通过改改变温度或温度或pHpH降低降低细胞胞内内酶酶的活性，从而延的活性，从而延长果果实的保的保鲜期等。期等。热点点应用一用一温度温度对酶酶活性的影响在植物光合作用与呼吸作活性的影响在植物光合作用与呼吸作用中的用中的应用用原理解原理解读同种植物叶肉同种植物叶肉细胞胞+ +不同温度不同温度分析各温度条分析各温度条件下呼吸、光合件下呼吸、光合强强度度判断呼吸、光合作用的判断呼吸、光合作用的最适温度或光合速率的最适温度或光合速率的变化化
33、【典例典例1 1】(2014(2014黑吉黑吉辽模模拟) )研究人研究人员以以2525片直径片直径为3 mm3 mm的的猕猴桃猴桃圆形叶片形叶片为材料，在一定光照材料，在一定光照强强度下度下测量其在量其在3030、4040和和4545恒温恒温环境下的境下的净光合速率光合速率( (呼吸速率已知呼吸速率已知) )，结果如果如下表：下表：处理温度理温度()()303040404545净光合速率光合速率(O(O2 2mol100mmmol100mm-2-2hh-1-1) )2.032.031.941.940 0呼吸速率呼吸速率(O(O2 2mol100mmmol100mm-2-2hh-1-1) )0.
34、310.310.500.500.320.32下列有关下列有关说法中，不正确的是法中，不正确的是( () )A.A.实验准准备阶段需抽除叶段需抽除叶圆片中的空气片中的空气B.B.实验中不能推中不能推测细胞呼吸的最适温度比光合作用的高胞呼吸的最适温度比光合作用的高C.C.实验结果表明，叶光合果表明，叶光合酶酶的最适温度的最适温度为3030D.D.实验结果表明，果表明，4545时光合作用仍可光合作用仍可进行行【解题指南解题指南】解答本题的关键是分析表中数据：解答本题的关键是分析表中数据：(1)(1)表中所设温度下，表中所设温度下，4040时呼吸速率最高，时呼吸速率最高，3030时净光合速时净光合速率
35、最高。率最高。(2)(2)净光合速率为净光合速率为0 0时，光合作用强度与呼吸作用强度相等。时，光合作用强度与呼吸作用强度相等。【解析解析】选选C C。实验准备阶段需抽除叶圆片中的空气，以排除。实验准备阶段需抽除叶圆片中的空气，以排除干扰；实验中可知随温度升高总光合作用速率干扰；实验中可知随温度升高总光合作用速率(2.03+0.31= (2.03+0.31= 2.341.94+0.50=2.440.32)2.341.94+0.50=2.440.32)与呼吸速率与呼吸速率(0.310.500.32)(0.310.500.32)都是先升高后降低，不能推测细胞呼吸最都是先升高后降低，不能推测细胞呼吸
36、最适温度比光合作用的高；由于仅有三个温度，不能说明其他温适温度比光合作用的高；由于仅有三个温度，不能说明其他温度时的情况，不能说明叶光合酶的最适温度为度时的情况，不能说明叶光合酶的最适温度为3030；实验结果；实验结果表明，表明，4545时净光合速率为时净光合速率为0 0，说明此时光合作用强度与呼吸，说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相等。作用强度相等。热点点应用二用二 pHpH对酶酶活性的影响在果活性的影响在果实储存中的存中的应用用原理解原理解读pHpH升高或降低，使升高或降低，使酶酶活性下降，抑制了代活性下降，抑制了代谢反反应，使果，使果实的保的保鲜期延期延长【典例典例2 2】(2014(
37、2014嘉嘉兴模模拟) )荔枝果皮褐荔枝果皮褐变是限制是限制长期期储运、运、降低品降低品质的主要因素。的主要因素。经研究，研究，pHpH是影响果皮褐是影响果皮褐变的的环境因素境因素之一，其作用机理如下之一，其作用机理如下图所示。所示。(1)(1)不法商不法商贩对已已经褐化的荔枝使用硫酸褐化的荔枝使用硫酸处理能理能够欺欺骗消消费者，者，其原理是：其原理是： 。(2)(2)有人有人认为酸性溶液可能会抑制多酚氧化酸性溶液可能会抑制多酚氧化酶酶的活性，某同学的活性，某同学设计了如下了如下实验方案方案进行探究。行探究。请完善完善实验方案。方案。实验材料：新材料：新鲜荔枝若干、荔枝若干、pHpH为1.71
38、.7的的缓冲液、清水、恒温冲液、清水、恒温设备等。等。实验步骤：实验步骤：第一步：将同种的新鲜荔枝随机分为第一步：将同种的新鲜荔枝随机分为2 2组，其中组，其中A A组加组加_，B B组加清水，两组都在组加清水，两组都在( (填填“常温常温”或或“低温低温”) )条件下保存。条件下保存。第二步：第二步：3 3天后将天后将B B组的清水换成组的清水换成，2020分钟后观察分钟后观察A A、B B组的褐化程度。组的褐化程度。实验结果和结论：实验结果和结论：若若A A组的褐化程度组的褐化程度( (填填“明显大于明显大于”“”“明显小于明显小于”或或“基本等于基本等于”)B)B组，说明酸性溶液能通过抑
39、制多酚氧化酶的活性组，说明酸性溶液能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。达到降低褐化的作用。若若A A组的褐化程度组的褐化程度( (填填“明显大于明显大于”“”“明显小于明显小于”或或“基本等于基本等于”)B)B组，说明酸性溶液不能通过抑制多酚氧化酶的活组，说明酸性溶液不能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。性达到降低褐化的作用。【解析解析】(1)(1)从作用机理上看，从作用机理上看，pHpH较小时，花色素苷甲和乙由较小时，花色素苷甲和乙由褐色变为棕红色。褐色变为棕红色。(2)(2)研究酸性溶液可能会抑制多酚氧化酶的研究酸性溶液可能会抑制多酚氧化酶的活性，需在常温下进行，设置两
40、组实验，单一变量是酸性溶液，活性，需在常温下进行，设置两组实验，单一变量是酸性溶液，处理一段时间后，需将实验组经相同酸性溶液处理，消除酸性处理一段时间后，需将实验组经相同酸性溶液处理，消除酸性溶液对花色素苷甲和乙的影响，通过对比两组褐化程度的高低溶液对花色素苷甲和乙的影响，通过对比两组褐化程度的高低作出判断。作出判断。答案：答案：(1)(1)硫酸溶液硫酸溶液pHpH较低，使褐色的花色素苷转变为棕红色较低，使褐色的花色素苷转变为棕红色(2)pH(2)pH为为1.71.7的缓冲液常温的缓冲液常温pHpH为为1.71.7的缓冲液明显小于的缓冲液明显小于基本等于基本等于变量梯度设置的实验应用变量梯度设
41、置的实验应用1.1.变量梯度设置的含义：变量梯度设置的含义：对自变量设置一系列变化梯度的数值，观察自变量在不同变化对自变量设置一系列变化梯度的数值，观察自变量在不同变化梯度下实验结果的差异，确定反应所需的最佳自变量的数值。梯度下实验结果的差异，确定反应所需的最佳自变量的数值。例如，探究酶作用的最适温度例如，探究酶作用的最适温度( (最适酸碱度等最适酸碱度等) )。2.2.变量梯度设置的要求：变量梯度设置的要求：(1)(1)在适宜的范围内取值：生物体或细胞生活在特定的环境中，在适宜的范围内取值：生物体或细胞生活在特定的环境中，研究某因素对生物或细胞的影响时，自变量应在它能发挥作用研究某因素对生物
42、或细胞的影响时，自变量应在它能发挥作用的范围内取值。例如，研究唾液淀粉酶的最适温度，预测其数的范围内取值。例如，研究唾液淀粉酶的最适温度，预测其数值应在值应在36.536.5左右，所设置的温度范围宜在左右，所设置的温度范围宜在30304040之间。之间。(2)(2)梯度大小梯度大小设置要合适。置要合适。若要若要进行定量分析，行定量分析，则梯度梯度设置置应小些，但梯度如果小些，但梯度如果过小，小，则变化不明化不明显，实验组增多，增加了增多，增加了实验操作的操作的难度。例如，度。例如，研究唾液淀粉研究唾液淀粉酶酶的最适的最适pHpH，预测其数其数值应在在7.07.0左右，可将左右，可将pHpH梯度
43、梯度设置置为0.40.4，共做，共做5 5组实验，其，其缓冲溶液的冲溶液的pHpH分分别为6.26.2、6.66.6、7.07.0、7.47.4、7.87.8。若若进行定性分析，梯度行定性分析，梯度设置可稍大些，但若梯度置可稍大些，但若梯度过大，大，实验结果会不准确。例如，研究温度升高或降低果会不准确。例如，研究温度升高或降低时光合作用的光合作用的变化，化，温度梯度温度梯度设置如下：置如下：00、1010、2020、3030、4040。(2)(2)梯度大小梯度大小设置要合适。置要合适。若要若要进行定量分析，行定量分析，则梯度梯度设置置应小些，但梯度如果小些，但梯度如果过小，小，则变化不明化不明
44、显，实验组增多，增加了增多，增加了实验操作的操作的难度。例如，度。例如，研究唾液淀粉研究唾液淀粉酶酶的最适的最适pHpH，预测其数其数值应在在7.07.0左右，可将左右，可将pHpH梯度梯度设置置为0.40.4，共做，共做5 5组实验，其，其缓冲溶液的冲溶液的pHpH分分别为6.26.2、6.66.6、7.07.0、7.47.4、7.87.8。若若进行定性分析，梯度行定性分析，梯度设置可稍大些，但若梯度置可稍大些，但若梯度过大，大，实验结果会不准确。例如，研究温度升高或降低果会不准确。例如，研究温度升高或降低时光合作用的光合作用的变化，化，温度梯度温度梯度设置如下：置如下：00、1010、2020、3030、4040。
