PAGE18-第01講降低化學反應活化能的酶最新考綱高頻考點核心素養(yǎng)1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)2．試驗：探究影響酶活性的因素1.酶的本質(zhì)與作用2．酶的特性及影響其活性的因素科學思維——歸納與演繹：依據(jù)試驗總結(jié)酶的化學本質(zhì)與特性科學探究——試驗設計與試驗結(jié)果分析：探究溫度、酸堿度對酶促反應速率的影響考點一酶的本質(zhì)與作用1．酶的作用與本質(zhì)(1)酶催化作用的原理：降低化學反應的活化能。(2)酶的概念eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(產(chǎn)生部位：活細胞,作用：催化作用,成分：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA))(3)探究酶的作用原理酶與無機催化劑降低化學反應活化能的作用比較，如圖所示：①無催化劑催化的反應是曲線a。②有無機催化劑催化的反應是曲線b。③有酶催化的反應是曲線c。④從三條曲線上看，發(fā)生反應所需的活化能：曲線a>曲線b>曲線c。⑤無論是否有催化劑催化，反應的最終結(jié)果是不變的。(4)酶本質(zhì)的探究(連線)2．酶的特性(1)高效性：催化效率約是無機催化劑的107～1013倍。(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。(3)作用條件較溫柔：在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。3．比較過氧化氫在不同條件下的分解變量分析：4．試驗勝利的3個關鍵點(1)肝臟倘如不簇新，肝細胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機物就會在腐生細菌的作用下分解，使組織中酶分子的數(shù)量削減且活性降低，故宜用簇新肝臟。(2)試驗中運用肝臟的“研磨”液，可以加大肝細胞內(nèi)過氧化氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解。(3)滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液時不能共用一支滴管，因為酶的催化效率具有高效性，少量酶帶入FeCl3溶液后就會影響試驗結(jié)果的精確性，甚至使人產(chǎn)生錯覺，作出錯誤的推斷。診斷辨析(1)酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。(×)(2)酶分子在催化反應完成后馬上被降解成氨基酸。(×)(3)酶供應了反應過程所必需的活化能。(×)(4)酶不肯定都在核糖體上合成，構(gòu)成核糖體的化學物質(zhì)和構(gòu)成酶的化學物質(zhì)本質(zhì)上相同。(√)提示核糖體由蛋白質(zhì)和RNA兩種物質(zhì)構(gòu)成。(5)酶是由活細胞產(chǎn)生的，因此酶只能在細胞內(nèi)發(fā)揮作用。(×)(6)酶活性的發(fā)揮離不開其特定的結(jié)構(gòu)。(√)熱圖解讀(必修1P80圖5－2)如圖中曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需能量的變更過程。推斷下列相關敘述正確與否。(1)(a＋b)段表示在無催化劑的條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P須要的活化能。()(2)若將酶改為無機催化劑催化該反應，則a的高度將上升。()(3)若曲線Ⅱ為最適酶促條件下的曲線，變更酶促條件后，a的高度將降低。()(4)圖中b表示酶降低的活化能。()提示若曲線Ⅱ為“最適”酶促條件下的曲線，則變更酶促條件，將會使酶變得“不適”，其催化實力將減弱，此時a的高度將上升。答案(1)√(2)√(3)×(4)√考向一酶的本質(zhì)及作用1．現(xiàn)有甲、乙兩種化學本質(zhì)不同的酶：逆轉(zhuǎn)錄酶和淀粉酶，因標簽丟失而無法區(qū)分。某同學為區(qū)分這兩種酶，用蛋白酶X對二者進行處理，并定時測定酶活性的變更，其結(jié)果如圖所示，下列對于甲酶和乙酶的分析錯誤的是()A．甲酶是逆轉(zhuǎn)錄酶B．甲酶能夠抗X酶降解，所以活性保持不變C．乙酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNAD．乙酶被降解，導致其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變更、活性下降解析大部分酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少量的酶是RNA，用蛋白酶處理后，乙酶活性降低，說明乙酶的成分是蛋白質(zhì)，被蛋白酶處理后而分解，而甲酶不變，則說明甲酶可能成分是RNA或者能夠抗這種蛋白酶的降解。答案C2．下列有關酶的敘述，正確的是()A．具有分泌功能的活細胞才能產(chǎn)生酶B．酶可被水解為氨基酸或脫氧核苷酸C．一種酶只能催化肯定的反應物發(fā)生反應D．酶通過為化學反應供能來提高反應速率解析全部的活細胞(哺乳動物成熟的紅細胞除外)都能產(chǎn)生酶，A項錯誤；酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，可被水解為氨基酸或核糖核苷酸，B項錯誤；酶的催化作用具有專一性，即一種酶只能催化肯定的反應物發(fā)生反應，C項正確；酶通過降低化學反應的活化能來提高反應速率，本身不能為化學反應供應能量，D項錯誤。答案C考向二酶的催化作用的試驗設計3.(2024·惠州調(diào)研)下圖表示“比較過氧化氫在不同條件下的分解”試驗。下列有關分析合理的是()A．本試驗的因變量是不同的催化劑B．本試驗的無關變量有溫度和酶的用量等C．1號與3號、1號與4號可分別構(gòu)成比照試驗D．分析1號、2號試管的試驗結(jié)果可知加熱能降低反應的活化能解析本試驗的因變量是氣泡的產(chǎn)生速率，即過氧化氫的分解速率。本試驗中催化劑的種類、溫度是自變量，酶的用量是無關變量。1號與3號、1號與4號中都只有一個變量不同，可分別構(gòu)成比照試驗。2號在高溫下反應加快，是因為加熱使過氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵伟l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)。答案C四個角度比較“酶”與“激素”考點二影響酶促反應的因素1．酶的特性(1)高效性：與無機催化劑相比，酶降低化學反應活化能的作用更顯著，催化效率更高。①與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。②a、b→酶的催化具有高效性；a、c→酶具有催化作用。(2)專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。①物理模型——“鎖和鑰匙學說”a．圖中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。b．酶和被催化的反應物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。②曲線模型a．加入酶B的反應速率和無酶條件下的反應速率相同，說明酶B對此反應無催化作用。b．加入酶A的反應速率肯定范圍內(nèi)隨反應物濃度的增大明顯加快，說明酶A可催化該反應，即酶具有專一性。2．影響酶促反應速率的因素分析特殊提示酶促反應速率與酶活性不同。溫度和pH通過影響酶活性進而影響酶促反應速率；底物濃度和酶濃度也能影響酶促反應速率，但并未變更酶活性。診斷辨析(1)同一個體不同細胞中，酶的種類和數(shù)量不同。(×)提示對于同一個細胞而言，在不同的時期或生理狀態(tài)下，細胞中酶的種類和數(shù)量也會發(fā)生變更。(2)不同酶的最適溫度可能相同。(√)(3)隨著溫度降低，酶促反應的活化能下降。(×)(4)酶活性最高時的溫度不適合酶的保存。(√)(5)pH和溫度超過最適值后，活性都下降，只要達不到使酶變性的范圍，變更pH和溫度為最適值后，酶的活性就可以復原。(×)考向一酶的特性1．(2024·上海靜安模擬)如圖是酶催化特性的“酶—底物復合反應”模型，圖中數(shù)字表示反應過程，字母表示相關物質(zhì)。則下列各選項對此圖意的說明正確的是()A．X是酶，過程①表示縮合反應B．Y可表示酶，過程②體現(xiàn)酶的多樣性C．復合物Z是酶發(fā)揮高效性的關鍵D．①②可以表示葡萄糖水解過程解析圖中X在化學反應前后不變，說明X是酶，Y在酶的作用下生成F和G，說明該反應是分解反應，過程①表示酶與底物特異性結(jié)合，A項錯誤；Y為底物，過程②體現(xiàn)了酶的催化作用，B項錯誤；復合物Z是酶與反應物的結(jié)合體，是酶發(fā)揮高效性的關鍵，C項正確；葡萄糖是單糖，是不能水解的糖，D項錯誤。答案C2．(2024·山西康杰中學模擬)如圖為某一酶促反應過程示意圖，下列反應中能用該圖表示的是()A．乙醇發(fā)酵B．麥芽糖的水解C．ATP的水解D．在光下將水分解成H＋和O2解析圖中反應前后均不變的物質(zhì)是R，說明R表示酶，S和水為反應物，P和Q為生成物，該反應為S的水解反應。乙醇發(fā)酵反應物沒有水，A項錯誤；麥芽糖水解只生成葡萄糖，B項錯誤；ATP水解生成ADP和Pi，C項正確；水的光解是將水干脆分解，沒有其他反應物參加，D項錯誤。答案C考向二影響酶活性的因素分析3.(2024·菏澤模擬)某生物愛好小組探討甲、乙、丙三種微生物體內(nèi)同一種酶的活性與溫度的關系時，依據(jù)試驗結(jié)果繪制如下曲線圖。下列相關敘述正確的是()A．降低化學反應活化能效率最高的是微生物甲中的酶B．在30℃條件下競爭實力最強的肯定是微生物丙C．對溫度適應范圍最廣的最可能是微生物乙中的酶D．若將溫度改為pH，則所得試驗結(jié)果曲線與圖示結(jié)果相同解析由圖看，甲、乙、丙三種微生物的酶催化效率最高時對應的溫度分別為25℃、30℃、42℃，A項錯誤；在30℃條件下競爭實力最強的微生物應當是乙，B項錯誤；對溫度適應范圍最廣的最可能是微生物乙中的酶，C項正確；低溫時酶的活性被抑制，強酸、強堿與高溫時酶的活性丟失，若將溫度改為pH，則所得試驗結(jié)果曲線與圖示結(jié)果不完全相同，D項錯誤。答案C4．(2024·陜西漢中一檢)下列有關敘述不正確的是()A．在pH4～8條件下，木瓜蛋白酶的活力受pH的影響較小B．大多數(shù)酶都能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應C．同一生物體各種酶催化反應的條件肯定相同D．pH過低或過高都會導致蛋白酶變性失活解析在pH4～8條件下，木瓜蛋白酶的相對活力變更較小，說明在這一pH范圍內(nèi)，該酶的活力受pH的影響較小，A項正確；大多數(shù)酶的成分為蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)都能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，B項正確；同一生物體各種酶催化反應的條件不肯定相同，如人體消化道內(nèi)的胃蛋白酶的最適pH為1.5，而大多數(shù)酶的最適pH在7左右，C項錯誤；過酸或過堿都會導致蛋白酶變性失活，D項正確。答案C1．答題術語填空(1)酶的催化效率高的緣由是__________________________________________。(2)關于酶全面而精確的表述是__________________________________________。(3)溫度、pH與酶活性之間關系的表述是_______________________________________________。答案(1)同無機催化劑相比，酶能顯著降低化學反應的活化能(2)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物(3)在最適的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低2．(2024·山東六校聯(lián)考)圖中甲曲線表示在最適溫度下，某種酶促反應速率與反應物濃度之間的關系，乙、丙曲線分別表示該酶促反應速率隨pH或溫度的變更趨勢，下列相關分析錯誤的是()A．在B點適當增加酶的濃度，反應速率將增大B．圖中E點代表該酶的最適溫度，H點代表該酶的最適pHC．短期保存該酶，相宜條件對應于圖中的D、H兩點D．若探討過氧化氫酶與過氧化氫的反應，亦可得到圖示曲線解析分析甲曲線可知：B點時限制反應速率的因素主要是酶的濃度，所以在B點適當增加酶的濃度，反應速率將增大，A項正確；據(jù)分析可知，乙曲線表示酶促反應速率隨溫度的變更趨勢，則E點表示該酶的最適溫度；丙曲線表示酶促反應速率隨pH的變更趨勢，則H點表示該酶的最適pH，B項正確；短期保存酶須要確保酶的空間結(jié)構(gòu)不會受到破壞，即酶未失活，而過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活，在較低溫度下，酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在相宜溫度下其活性可以復原，因此應在最適pH、低溫條件下保存該酶，C項正確；過氧化氫在自然條件下可以緩慢分解，加熱可加快過氧化氫的分解，因此當用過氧化氫酶探討溫度對酶促反應速率的影響時，高溫條件下過氧化氫的分解速率不為零，D項錯誤。答案D3．(2024·重慶六校聯(lián)考)乳糖酶可催化乳糖水解。有兩項與此相關的試驗，試驗中無關變量相同且相宜，試驗結(jié)果如表所示。下列相關敘述正確的是()試驗一(質(zhì)量分數(shù)為10%的乳糖)酶的質(zhì)量分數(shù)01%2%3%4%相對反應速率02550100200試驗二(質(zhì)量分數(shù)為2%的乳糖酶)乳糖的質(zhì)量分數(shù)05%10%15%20%相對反應速率025506565A.試驗一若接著增加酶的質(zhì)量分數(shù)，相對反應速率不再增大B．試驗一若接著增加乳糖的質(zhì)量分數(shù)，相對反應速率將降低C．試驗二若接著增加乳糖的質(zhì)量分數(shù)，相對反應速率不再增大D．試驗二若將反應溫度提高5℃，相對反應速率將增大解析試驗一在乳糖的質(zhì)量分數(shù)為10%時，酶的質(zhì)量分數(shù)在0～4%范圍內(nèi)，隨著酶的質(zhì)量分數(shù)增大，相對反應速率也漸漸增大，所以假如試驗一接著增加酶的質(zhì)量分數(shù)，相對反應速率可能接著增大，A項錯誤；分析試驗一，底物的質(zhì)量分數(shù)不變，隨著酶的質(zhì)量分數(shù)增大，相對反應速率漸漸增大，則當酶的質(zhì)量分數(shù)小于4%時，底物應足夠，當酶的質(zhì)量分數(shù)等于或大于4%時，底物是否足夠未知，因此假如試驗一接著增加乳糖的質(zhì)量分數(shù)，在同一酶濃度條件下，相對反應速率可能不變，也可能增大，B項錯誤；在酶的質(zhì)量分數(shù)為2%時，乳糖的質(zhì)量分數(shù)為15%與20%的條件下，相對反應速率相等，所以假如試驗二接著增大乳糖的質(zhì)量分數(shù)，相對反應速率將不再加大，C項正確；由題意可知試驗條件均設置為最適條件，所以提高溫度，酶的活性下降，因此試驗二若將反應溫度提高5℃，相對反應速率將減小，D項錯誤。答案C4．(2024·昆明質(zhì)檢)科學家探討了溫度對家蠶表皮細胞中酪氨酸酶和漆酶活性的影響，部分結(jié)果如表所示。下列分析錯誤的是()酶種類溫度酶活性漆酶X82%45℃90%60℃92%酪氨酸酶28℃97%40℃76%60℃10%注最適溫度時的酶活性為100%。A．溫度X可能高于60℃B．漆酶和酪氨酸酶的最適溫度最可能相同C．60℃時酪氨酸酶仍能降低化學反應的活化能D．隨環(huán)境溫度的變更家蠶表皮細胞中的代謝活動可能會發(fā)生變更解析本題結(jié)合試驗數(shù)據(jù)表格考查影響酶活性的因素等相關學問，意在考查考生運用所學學問與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行說明、推理，作出合理的推斷或得出正確結(jié)論的實力。表格未體現(xiàn)明顯的溫度梯度規(guī)律，酶在最適溫度條件下活性為100%，溫度X條件下漆酶的活性比60℃時要低，所以溫度X可能高于60℃，A項正確；由表中數(shù)據(jù)可以看出，肯定范圍內(nèi)酪氨酸酶的活性隨著溫度的增高漸漸降低，漆酶的活性隨著溫度的上升而漸漸上升，兩者活性最高時的溫度最可能不相同，B項錯誤；酶是通過降低化學反應的活化能來提高酶促反應速率的，60℃時酪氨酸酶仍有活性，仍能降低化學反應的活化能，C項正確；蠶是變溫動物，隨著溫度的變更，酶的活性會發(fā)生變更，因此隨環(huán)境溫度的變更家蠶表皮細胞中的代謝活動可能會發(fā)生變更，D項正確。答案B5．細胞代謝中某種酶1與其底物、產(chǎn)物的關系如圖所示，下列有關敘述不正確的是()A．酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)確定B．酶1的變構(gòu)位點和活性位點的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列C．酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合，因此酶1不具有專一性D．酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細胞產(chǎn)生過多的產(chǎn)物A解析酶1與相應底物或與產(chǎn)物B結(jié)合均具特異性，仍可表明酶具專一性，C項錯誤。答案C與酶相關的試驗探究模板及試驗思想的貫徹一、常見試驗類型歸納1．用“試劑檢測法”鑒定酶的本質(zhì)試驗原理和方法2．用“對比試驗法”探究或驗證酶的高效性、專一性及影響酶活性的因素(1)驗證酶的高效性①設計思路驗證酶高效性的方法是“對比法”，自變量為催化劑的類型，因變量為底物的反應速率。②設計方案項目試驗組比照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應的“酶溶液”(如生物材料研磨液)等量的“無機催化劑”現(xiàn)象反應速率很快，或反應用時短反應速率緩慢，或反應用時長結(jié)論酶具有高效性(2)酶的專一性的試驗探究方法——對比法①設計思路：常見的方案有兩種，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最終通過視察酶促反應能否進行得出結(jié)論。②設計方案3.用“梯度法”探究影響酶活性的因素(溫度或pH)(1)設計思路：設計試驗時需設置一系列不同溫度(或pH)的試驗組進行相互比照，最終依據(jù)試驗現(xiàn)象得出結(jié)論。酶促反應所需時間最短的一組對應的溫度(或pH)最接近最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小，測定的最適溫度(或pH)就越精確。(2)設計方案組別編號12…n試驗材料等量的同種底物和酶溫度(或pH)t1(或a1)t2(或a2)…tn(或an)衡量指標相同時間內(nèi)，各組酶促反應中生成物量的多少，或底物剩余量的多少試驗結(jié)論生成物最多的一組，或底物剩余量最少的一組對應的溫度(或pH)最接近最相宜溫度(或pH)探究酶活性試驗中的“三宜”“五不宜”1．若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性時，檢測底物是否被分解的試劑“宜”選用斐林試劑，“不宜”選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。2．若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物被分解的試劑“宜”選用碘液，“不宜”選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該試驗中需嚴格限制溫度。3．在探究酶的相宜溫度的試驗中，“不宜”選擇過氧化氫(H2O2)和過氧化氫酶作試驗材料，因為過氧化氫(H2O2)在常溫常壓時就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響試驗結(jié)果。4．在探究pH對酶活性影響時，“宜”保證酶的最適溫度(解除溫度干擾)，且將酶溶液的pH調(diào)至試驗要求的pH后再讓反應物與底物接觸，“不宜”在未達到預設pH前，讓反應物與酶接觸，“不宜”選淀粉作底物，因酸(如HCl)本身可促進淀粉分解。二、試驗變量的確認及試驗原則1．自變量、因變量、無關變量三者之間的關系(1)自變量，指試驗中由試驗者依據(jù)試驗目的所要操縱的因素或條件。因變量，指試驗中由于自變量而引起的變更和結(jié)果。通常自變量是緣由，因變量是結(jié)果，二者具有因果關系。試驗的目的即在于說明這種前因后果關系。(2)無關變量，指試驗中除自變量以外的影響試驗變更和結(jié)果的因素或條件。試驗中應盡量避開無關變量對正常試驗結(jié)果造成干擾，假如無關變量處理不當影響了正常結(jié)果的出現(xiàn)，此無關變量就成為干擾變量了，所以消退無關變量成為干擾變量是試驗勝利的前提。2．試驗設計遵循的四大基本原則(1)單因子變量和等量原則等量性原則與單因子變量原則是完全統(tǒng)一的。只不過強調(diào)的側(cè)面不同，單因子變量原則強調(diào)的是自變量的單一性，而等量性原則強調(diào)的是除了自變量之外的一切對試驗結(jié)果有影響的無關變量必需嚴格限制等量，即相同，以平衡和消退無關變量對結(jié)果的影響，須要強調(diào)的是這些無關變量在進行嚴格限制時，不但要等量，而且是在相宜條件下的等量，常態(tài)條件下的等量。(2)比照原則①比照試驗中的常見比照類型試驗包括試驗組和比照組——試驗組是接受自變量處理的對象組，比照組(限制組)是不接受自變量處理的對象組，通過比較二者試驗結(jié)果的差異，就可分析出自變量對試驗所造成的效果。A．空白比照比照組為不作任何處理的對象組。這里的不作處理，并非什么因素都不賜予，而是針對試驗所要探討的因素不賜予，以體現(xiàn)試驗因素的有無對試驗結(jié)果的影響。如“探究影響酶活性的條件”試驗中：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1號試管加1mL蒸餾水空白比照組,2號試管加1mL鹽酸溶液試驗組,3號試管加1mLNaOH溶液試驗組))B．自身比照試驗與比照在同一個對象上進行，不另設比照組。如“探究植物細胞的吸水和失水”試驗，即是典型的自身比照——試驗處理前的對象狀況為比照組，試驗處理后的對象變更為試驗組。C．條件比照給比照組施以某種試驗處理，但不是所探討的試驗因素，以突出試驗實施的處理因素與試驗所探討因素的差異，從一個側(cè)面襯托試驗自變量對試驗結(jié)果所造成的影響。如肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗中的這一組：S型菌DNA＋DNA酶＋R型活菌混合培育,R型菌落(條件比照組)。②對比試驗中的“相互比照”對比試驗不單設比照組，而是設置兩個或兩個以上的試驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與試驗對象的關系，這樣的試驗組本身是試驗組的同時又互為比照組。如“探究影響酶活性的條件”試驗中，探究溫度對酶活性的影響時，要用熱水、正常溫度的水、冰水三個試驗組來探究；再如“探究酵母菌細胞呼吸類型”試驗中，須要設置有氧和無氧兩種條件，探究酵母菌在不同氧氣條件下細胞呼吸的方式；這兩個試驗組的結(jié)果都是事先未知的，通過對比各試驗組之間結(jié)果即可得出相應的結(jié)論。(3)平行重復原則在試驗設計中為了避開試驗結(jié)果的偶然性，必需對所做試驗進行足夠次數(shù)的重復，以獲得多次試驗結(jié)果的平均值，保證明驗結(jié)果的精確性。在實際設計試驗步驟中“取多個××××試驗材料，平均分為××××組”，最終“測量每組各××××試驗結(jié)果，取平均值”，就是這一原則的體現(xiàn)。(4)科學性原則在設計試驗時必需有充分的科學依據(jù)，即試驗目的要明確，試驗原理要正確，試驗探討的材料和試驗方法的選擇要恰當，整個試驗設計的思路和試驗方法的確定都不能偏離試驗原理、有關的生物學學問及其他學科領域的基本學問(見第六單元第01講后面的“試驗設計的解題思路”)。典例示范酶的抑制劑能降低酶的活性，不同的抑制劑對酶活性的影響不同。某科研小組通過試驗探討了兩種抑制劑對某消化酶酶促反應速率的影響，對試驗的結(jié)果進行分析并繪圖，請回答下列問題：(1)該試驗的自變量是________________，試驗中對無關變量應進行限制，該試驗的無關變量有___________________(答出兩項即可)。(2)據(jù)圖分析，隨著底物濃度的上升，抑制劑____________的作用漸漸減小甚至消逝。從活化能的角度分析，推想抑制劑能降低酶促反應速率的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某同學認為該試驗小組的試驗過程應如下：a．將某消化酶溶液等分為①②③三組，將每組等分為若干份；b．在肯定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合；c．在①中加入肯定量的蒸餾水，②中加入等量的抑制劑Ⅰ，③中加入等量的抑制劑Ⅱ；d．定時取樣檢測各反應中底物的量或產(chǎn)物的量，記錄試驗結(jié)果并繪圖。你認為該試驗操作是否正確？________，假如不正確，請進行改正：________________________________________________________________________。[解題思路]本題考查與酶有關的試驗，意在考查考生的分析實力和試驗與探究實力。(1)由圖可知，該試驗的自變量有兩個，分別是抑制劑種類和底物濃度。該試驗的無關變量有溫度、pH、酶濃度、抑制劑的運用量、反應時間等。(2)由圖可知，隨著底物濃度的上升，曲線②的酶促反應速率漸漸與曲線①無抑制劑時相同，即抑制劑Ⅰ的作用漸漸減小甚至消逝。抑制劑能降低酶活性，酶能降低化學反應的活化能。(3)若對酶處理前先將酶與底物混合，則酶會先與底物發(fā)生反應，故應先對酶進行不同的處理，然后將處理后的酶與底物混合。[答案](1)抑制劑種類和底物濃度溫度、pH、酶濃度、抑制劑的運用量等(合理即可)(2)Ⅰ在抑制劑的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化學反應活化能的實力下降(合理即可)(3)不正確步驟c應與步驟b互換，即先對酶溶液進行處理再加入底物(合理即可)提能演練1．(2024·廣西重點中學聯(lián)考)在探究試驗的設計過程中，往往要設置比照試驗，下列有關敘述中正確的是()A．只能設置兩個試驗組，互為比照試驗B．在“探究酵母菌細胞呼吸方式”的試驗中，產(chǎn)物不同，即酒精和CO2構(gòu)成比照試驗C．進行比照試驗是為了探究某種因素與試驗對象的關系D．只要試驗現(xiàn)象明顯，有無比照試驗對試驗結(jié)論沒有影響解析進行比照試驗是為了探究某種因素與試驗對象的關系，依據(jù)須要可設置兩個或兩個以上的試驗組，A項錯誤，C項正確；在“探究酵母菌細胞呼吸方式”的試驗中，反應條件即有氧和無氧構(gòu)成比照，而非產(chǎn)物構(gòu)成比照，B項錯誤；只有與比照試驗做比較，才能精確說明某種因素與試驗對象的關系，若沒有比照試驗，得出的結(jié)論往往是不科學、不嚴謹?shù)模珼項錯誤。答案C2．下列試驗中，有關試驗組和比照組的設置，正確的是()選項試驗名稱試驗組比照組A探究過氧化氫酶作用的最適pH氫氧化鈉溶液或鹽酸＋過氧化氫溶液＋過氧化氫酶蒸餾水＋過氧化氫溶液＋過氧化氫酶B驗證過氧化氫酶具有催化作用過氧化氫溶液＋肝臟研磨液過氧化氫溶液＋FeCl3溶液C驗證酶的專一性簇新蔗糖溶液＋簇新蔗糖酶液簇新淀粉溶液＋簇新淀粉酶液D驗證某種酶是蛋白質(zhì)待測酶溶液＋雙縮脲試劑標準蛋白質(zhì)溶液＋雙縮脲試劑解析探究過氧化氫酶作用的最適pH應設置成相互比照試驗，無特定的比照組，多個試驗組的pH不同，表中A項對應的設置是驗證pH對酶活性影響，A項錯誤；驗證酶具有催化作用，比照組應設置為用等量蒸餾水＋過氧化氫溶液，B項對應的設置是驗證酶具有高效性，B項錯誤；驗證酶的專一性應設置為試驗組為反應物＋相應酶液，比照組為另一反應物＋同一酶液或同一反應物＋另一種酶液，C項錯誤；驗證某種酶是蛋白質(zhì)的試驗中，比照組設置成標準蛋白質(zhì)溶液＋雙縮脲試劑是為了解除無關變量的干擾，D項正確。答案D3．下面的表格分別是某愛好小組探究溫度對酶活性影響的試驗步驟和探究