2020版《赢在微点》高考生物人教版一轮复习讲义：第三单元第01讲　降低化学反应活化能的酶



第三单元 细胞的能量供应和利用
第01讲　降低化学反应活化能的酶
最新考纲
高频考点
核心素养
1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)
2．实验：探究影响酶活性的因素
1.酶的本质与作用
2．酶的特性及影响其活性的因素
科学思维——归纳与演绎：根据实验总结酶的化学本质与特性
科学探究——实验设计与实验结果分析：探究温度、酸碱度对酶促反应速率的影响

考点一　酶的本质与作用

1．酶的作用与本质
(1)酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。
(2)酶的概念
(3)探究酶的作用原理

酶与无机催化剂降低化学反应活化能的作用比较，如图所示：
①无催化剂催化的反应是曲线a。
②有无机催化剂催化的反应是曲线b。
③有酶催化的反应是曲线c。
④从三条曲线上看，发生反应所需的活化能：曲线a>曲线b>曲线c。
⑤无论是否有催化剂催化，反应的最终结果是不变的。
(4)酶本质的探索(连线)

2．酶的特性
(1)高效性：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。
(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和：在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。
3．比较过氧化氢在不同条件下的分解

变量分析：

4．实验成功的3个关键点
(1)肝脏倘若不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低，故宜用新鲜肝脏。
(2)实验中使用肝脏的“研磨”液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
(3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液后就会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断。
　诊断辨析
(1)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。(×)
(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(×)
(3)酶提供了反应过程所必需的活化能。(×)
(4)酶不一定都在核糖体上合成，构成核糖体的化学物质和构成酶的化学物质本质上相同。(√)
提示　核糖体由蛋白质和RNA两种物质构成。
(5)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用。(×)
(6)酶活性的发挥离不开其特定的结构。(√)
　热图解读
(必修1 P80图5－2)如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。判断下列相关叙述正确与否。

(1)(a＋b)段表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能。(　　)
(2)若将酶改为无机催化剂催化该反应，则a的高度将升高。(　　)
(3)若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，a的高度将降低。(　　)
(4)图中b表示酶降低的活化能。(　　)
提示　若曲线Ⅱ为“最适”酶促条件下的曲线，则改变酶促条件，将会使酶变得“不适”，其催化能力将减弱，此时a的高度将升高。
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√

考向一 酶的本质及作用
1．现有甲、乙两种化学本质不同的酶：逆转录酶和淀粉酶，因标签丢失而无法区分。某同学为区分这两种酶，用蛋白酶X对二者进行处理，并定时测定酶活性的变化，其结果如图所示，下列对于甲酶和乙酶的分析错误的是(　　)

A．甲酶是逆转录酶
B．甲酶能够抗X酶降解，所以活性保持不变
C．乙酶的化学本质是蛋白质或RNA
D．乙酶被降解，导致其分子结构发生改变、活性下降
解析　大部分酶的本质是蛋白质，少量的酶是RNA，用蛋白酶处理后，乙酶活性降低，说明乙酶的成分是蛋白质，被蛋白酶处理后而分解，而甲酶不变，则说明甲酶可能成分是RNA或者能够抗这种蛋白酶的降解。
答案　C
2．下列有关酶的叙述，正确的是 (　　)
A．具有分泌功能的活细胞才能产生酶
B．酶可被水解为氨基酸或脱氧核苷酸
C．一种酶只能催化一定的反应物发生反应
D．酶通过为化学反应供能来提高反应速率
解析　所有的活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶，A项错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，可被水解为氨基酸或核糖核苷酸，B项错误；酶的催化作用具有专一性，即一种酶只能催化一定的反应物发生反应，C项正确；酶通过降低化学反应的活化能来提高反应速率，本身不能为化学反应提供能量，D项错误。
答案　C
考向二 酶的催化作用的实验设计
3.(2019·惠州调研)下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。下列有关分析合理的是(　　)

A．本实验的因变量是不同的催化剂
B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C．1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验
D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
解析　本实验的因变量是气泡的产生速率，即过氧化氢的分解速率。本实验中催化剂的种类、温度是自变量，酶的用量是无关变量。1号与3号、1号与4号中都只有一个变量不同，可分别构成对照实验。2号在高温下反应加快，是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态。
答案　C


四个角度比较“酶”与“激素”

考点二　影响酶促反应的因素

1．酶的特性
(1)高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。

①与无机催化剂相比，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)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①物理模型——“锁和钥匙学说”

a．图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。
b．酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
②曲线模型

a．加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
b．加入酶A的反应速率一定范围内随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A可催化该反应，即酶具有专一性。
2．影响酶促反应速率的因素分析


特别提醒　酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性进而影响酶促反应速率；底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。
　诊断辨析
(1)同一个体不同细胞中，酶的种类和数量不同。(×)
提示　对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。
(2)不同酶的最适温度可能相同。(√)
(3)随着温度降低，酶促反应的活化能下降。(×)
(4)酶活性最高时的温度不适合酶的保存。(√)
(5)pH和温度超过最适值后，活性都下降，只要达不到使酶变性的范围，改变pH和温度为最适值后，酶的活性就可以恢复。(×)

考向一 酶的特性
1．(2019·上海静安模拟)如图是酶催化特性的“酶—底物复合反应”模型，图中数字表示反应过程，字母表示相关物质。则下列各选项对此图意的解释正确的是(　　)

A．X是酶，过程①表示缩合反应
B．Y可表示酶，过程②体现酶的多样性
C．复合物Z是酶发挥高效性的关键
D．①②可以表示葡萄糖水解过程
解析　图中X在化学反应前后不变，说明X是酶，Y在酶的作用下生成F和G，说明该反应是分解反应，过程①表示酶与底物特异性结合，A项错误；Y为底物，过程②体现了酶的催化作用，B项错误；复合物Z是酶与反应物的结合体，是酶发挥高效性的关键，C项正确；葡萄糖是单糖，是不能水解的糖，D项错误。
答案　C
2．(2019·山西康杰中学模拟)如图为某一酶促反应过程示意图，下列反应中能用该图表示的是(　　)

A．乙醇发酵
B．麦芽糖的水解
C．ATP的水解
D．在光下将水分解成H＋和O2
解析　图中反应前后均不变的物质是R，说明R表示酶，S和水为反应物，P和Q为生成物，该反应为S的水解反应。乙醇发酵反应物没有水，A项错误；麦芽糖水解只生成葡萄糖，B项错误；ATP水解生成ADP和Pi，C项正确；水的光解是将水直接分解，没有其他反应物参与，D项错误。
答案　C
考向二 影响酶活性的因素分析
3.(2019·菏泽模拟)某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时，根据实验结果绘制如下曲线图。下列相关叙述正确的是(　　)

A．降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶
B．在30℃条件下竞争能力最强的一定是微生物丙
C．对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶
D．若将温度改为pH，则所得实验结果曲线与图示结果相同
解析　由图看，甲、乙、丙三种微生物的酶催化效率最高时对应的温度分别为25℃、30℃、42℃，A项错误；在30℃条件下竞争能力最强的微生物应该是乙，B项错误；对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶，C项正确；低温时酶的活性被抑制，强酸、强碱与高温时酶的活性丧失，若将温度改为pH，则所得实验结果曲线与图示结果不完全相同，D项错误。
答案　C
4．(2019·陕西汉中一检)下列有关叙述不正确的是(　　)

A．在pH 4～8条件下，木瓜蛋白酶的活力受pH的影响较小
B．大多数酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
C．同一生物体各种酶催化反应的条件一定相同
D．pH过低或过高都会导致蛋白酶变性失活
解析　在pH 4～8条件下，木瓜蛋白酶的相对活力变化较小，说明在这一pH范围内，该酶的活力受pH的影响较小，A项正确；大多数酶的成分为蛋白质，蛋白质都能与双缩脲试剂发生紫色反应，B项正确；同一生物体各种酶催化反应的条件不一定相同，如人体消化道内的胃蛋白酶的最适pH为1.5，而大多数酶的最适pH在7左右，C项错误；过酸或过碱都会导致蛋白酶变性失活，D项正确。
答案　C

1．答题术语填空
(1)酶的催化效率高的原因是
__________________________________________。
(2)关于酶全面而准确的表述是
__________________________________________。
(3)温度、pH与酶活性之间关系的表述是
_______________________________________________。
答案　(1)同无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能
(2)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
(3)在最适的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低
2．(2019·山东六校联考)图中甲曲线表示在最适温度下，某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，乙、丙曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势，下列相关分析错误的是(　　)

A．在B点适当增加酶的浓度，反应速率将增大
B．图中E点代表该酶的最适温度，H点代表该酶的最适pH
C．短期保存该酶，适宜条件对应于图中的D、H两点
D．若研究过氧化氢酶与过氧化氢的反应，亦可得到图示曲线
解析　分析甲曲线可知：B点时限制反应速率的因素主要是酶的浓度，所以在B点适当增加酶的浓度，反应速率将增大，A项正确；据分析可知，乙曲线表示酶促反应速率随温度的变化趋势，则E点表示该酶的最适温度；丙曲线表示酶促反应速率随pH的变化趋势，则H点表示该酶的最适pH，B项正确；短期保存酶需要确保酶的空间结构不会受到破坏，即酶未失活，而过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，在较低温度下，酶的活性很低，但空间结构稳定，在适宜温度下其活性可以恢复，因此应在最适pH、低温条件下保存该酶，C项正确；过氧化氢在自然条件下可以缓慢分解，加热可加快过氧化氢的分解，因此当用过氧化氢酶研究温度对酶促反应速率的影响时，高温条件下过氧化氢的分解速率不为零，D项错误。
答案　D
3．(2019·重庆六校联考)乳糖酶可催化乳糖水解。有两项与此相关的实验，实验中无关变量相同且适宜，实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是(　　)
实验一(质量分数
为10%的乳糖)
酶的质量
分数
0
1%
2%
3%
4%
相对反应
速率
0
25
50
100
200
实验二(质量分数
为2%的乳糖酶)
乳糖的
质量分数
0
5%
10%
15%
20%
相对反应速率
0
25
50
65
65
A.实验一若继续增加酶的质量分数，相对反应速率不再增大
B．实验一若继续增加乳糖的质量分数，相对反应速率将降低
C．实验二若继续增加乳糖的质量分数，相对反应速率不再增大
D．实验二若将反应温度提高5℃，相对反应速率将增大
解析　实验一在乳糖的质量分数为10%时，酶的质量分数在0～4%范围内，随着酶的质量分数增大，相对反应速率也逐渐增大，所以如果实验一继续增加酶的质量分数，相对反应速率可能继续增大，A项错误；分析实验一，底物的质量分数不变，随着酶的质量分数增大，相对反应速率逐渐增大，则当酶的质量分数小于4%时，底物应充足，当酶的质量分数等于或大于4%时，底物是否充足未知，因此如果实验一继续增加乳糖的质量分数，在同一酶浓度条件下，相对反应速率可能不变，也可能增大，B项错误；在酶的质量分数为2%时，乳糖的质量分数为15%与20%的条件下，相对反应速率相等，所以如果实验二继续增大乳糖的质量分数，相对反应速率将不再加大，C项正确；由题意可知实验条件均设置为最适条件，所以提高温度，酶的活性下降，因此实验二若将反应温度提高5℃，相对反应速率将减小，D项错误。
答案　C
4．(2019·昆明质检)科学家研究了温度对家蚕表皮细胞中酪氨酸酶和漆酶活性的影响，部分结果如表所示。下列分析错误的是(　　)
酶种类
温度
酶活性
漆酶
X
82%
45℃
90%
60℃
92%
酪氨酸酶
28℃
97%
40℃
76%
60℃
10%
注　最适温度时的酶活性为100%。
A．温度X可能高于60℃
B．漆酶和酪氨酸酶的最适温度最可能相同
C．60℃时酪氨酸酶仍能降低化学反应的活化能
D．随环境温度的改变家蚕表皮细胞中的代谢活动可能会发生改变
解析　本题结合实验数据表格考查影响酶活性的因素等相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确结论的能力。表格未体现明显的温度梯度规律，酶在最适温度条件下活性为100%，温度X条件下漆酶的活性比60℃时要低，所以温度X可能高于60℃，A项正确；由表中数据可以看出，一定范围内酪氨酸酶的活性随着温度的增高逐渐降低，漆酶的活性随着温度的升高而逐渐升高，两者活性最高时的温度最可能不相同，B项错误；酶是通过降低化学反应的活化能来提高酶促反应速率的，60℃时酪氨酸酶仍有活性，仍能降低化学反应的活化能，C项正确；蚕是变温动物，随着温度的改变，酶的活性会发生改变，因此随环境温度的改变家蚕表皮细胞中的代谢活动可能会发生改变，D项正确。
答案　B
5．细胞代谢中某种酶1与其底物、产物的关系如图所示，下列有关叙述不正确的是(　　)

A．酶1与产物B结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定
B．酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列
C．酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性
D．酶1与产物B的相互作用可以防止细胞产生过多的产物A
解析　酶1与相应底物或与产物B结合均具特异性，仍可表明酶具专一性，C项错误。
答案　C

与酶相关的实验探究模板及实验思想的贯彻
一、常见实验类型归纳
1．用“试剂检测法”鉴定酶的本质
实验原理和方法

2．用“对比实验法”探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素
(1)验证酶的高效性
①设计思路
验证酶高效性的方法是“对比法”，自变量为催化剂的类型，因变量为底物的反应速率。
②设计方案
项目
实验组
对照组
材料
等量的同一种底物
试剂
与底物相对应的“酶溶液”(如生物材料研磨液)
等量的“无机催化剂”
现象
反应速率很快，或反应用时短
反应速率缓慢，或反应用时长
结论
酶具有高效性
(2)酶的专一性的实验探究方法——对比法
①设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
②设计方案

3.用“梯度法”探究影响酶活性的因素(温度或pH)
(1)设计思路：设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论。酶促反应所需时间最短的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小，测定的最适温度(或pH)就越精确。
(2)设计方案
组别编号
1
2
…
n
实验材料
等量的同种底物和酶
温度
(或pH)
t1(或a1)
t2(或a2)
…
tn(或an)
衡量指标
相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少，或底物剩余量的多少
实验结论
生成物最多的一组，或底物剩余量最少的一组对应的温度(或pH)最接近最适宜温度(或pH)


探究酶活性实验中的“三宜”“五不宜”
1．若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
2．若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
3．在探究酶的适宜温度的实验中，“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
4．在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前，让反应物与酶接触，“不宜”选淀粉作底物，因酸(如HCl)本身可促进淀粉分解。
二、实验变量的确认及实验原则
1．自变量、因变量、无关变量三者之间的关系
(1)自变量，指实验中由实验者根据实验目的所要操纵的因素或条件。因变量，指实验中由于自变量而引起的变化和结果。通常自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的即在于解释这种前因后果关系。
(2)无关变量，指实验中除自变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。实验中应尽量避免无关变量对正常实验结果造成干扰，如果无关变量处理不当影响了正常结果的出现，此无关变量就成为干扰变量了，所以消除无关变量成为干扰变量是实验成功的前提。
2．实验设计遵循的四大基本原则
(1)单因子变量和等量原则
等量性原则与单因子变量原则是完全统一的。只不过强调的侧面不同，单因子变量原则强调的是自变量的单一性，而等量性原则强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量，即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响，需要强调的是这些无关变量在进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量，常态条件下的等量。
(2)对照原则
①对照实验中的常见对照类型
实验包括实验组和对照组——实验组是接受自变量处理的对象组，对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组，通过比较二者实验结果的差异，就可分析出自变量对实验所造成的效果。
A．空白对照
对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的影响。如“探究影响酶活性的条件”实验中：

B．自身对照
实验与对照在同一个对象上进行，不另设对照组。如“探究植物细胞的吸水和失水”实验，即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。
C．条件对照
给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异，从一个侧面衬托实验自变量对实验结果所造成的影响。如肺炎双球菌体外转化实验中的这一组：
S型菌DNA＋DNA酶＋R型活菌混合培养,R型菌落(条件对照组)。
②对比实验中的“相互对照”
对比实验不单设对照组，而是设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验组本身是实验组的同时又互为对照组。如“探究影响酶活性的条件”实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究；再如“探究酵母菌细胞呼吸类型”实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式；这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比各实验组之间结果即可得出相应的结论。
(3)平行重复原则
在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。在实际设计实验步骤中“取多个××××实验材料，平均分为××××组”，最后“测量每组各××××实验结果，取平均值”，就是这一原则的体现。
(4)科学性原则
在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识(见第六单元第01讲后面的“实验设计的解题思路”)。
　典例示范
酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，对实验的结果进行分析并绘图，请回答下列问题：

(1)该实验的自变量是________________，实验中对无关变量应进行控制，该实验的无关变量有___________________(答出两项即可)。
(2)据图分析，随着底物浓度的升高，抑制剂____________的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析，推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)某同学认为该实验小组的实验过程应如下：
a．将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份；
b．在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合；
c．在①中加入一定量的蒸馏水，②中加入等量的抑制剂Ⅰ，③中加入等量的抑制剂Ⅱ；
d．定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。
你认为该实验操作是否正确？________，如果不正确，请进行改正：
________________________________________________________________________。
[解题思路]　本题考查与酶有关的实验，意在考查考生的分析能力和实验与探究能力。(1)由图可知，该实验的自变量有两个，分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。(2)由图可知，随着底物浓度的升高，曲线②的酶促反应速率逐渐与曲线①无抑制剂时相同，即抑制剂 Ⅰ 的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性，酶能降低化学反应的活化能。(3)若对酶处理前先将酶与底物混合，则酶会先与底物发生反应，故应先对酶进行不同的处理，然后将处理后的酶与底物混合。
[答案]　(1)抑制剂种类和底物浓度 温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等(合理即可) (2)Ⅰ 在抑制剂的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化学反应活化能的能力下降(合理即可) (3)不正确 步骤c应与步骤b互换，即先对酶溶液进行处理再加入底物(合理即可)
　提能演练
1．(2019·广西重点高中联考)在探究实验的设计过程中，往往要设置对照实验，下列有关叙述中正确的是(　　)
A．只能设置两个实验组，互为对照实验
B．在“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中，产物不同，即酒精和CO2构成对照实验
C．进行对照实验是为了探究某种因素与实验对象的关系
D．只要实验现象明显，有无对照实验对实验结论没有影响
解析　进行对照实验是为了探究某种因素与实验对象的关系，根据需要可设置两个或两个以上的实验组，A项错误，C项正确；在“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中，反应条件即有氧和无氧构成对照，而非产物构成对照，B项错误；只有与对照实验做比较，才能准确说明某种因素与实验对象的关系，若没有对照实验，得出的结论往往是不科学、不严谨的，D项错误。
答案　C
2．下列实验中，有关实验组和对照组的设置，正确的是(　　)
选项
实验名称
实验组
对照组
A
探究过氧化氢酶作用的最适pH
氢氧化钠溶液或盐酸＋过氧化氢溶液＋过氧化氢酶
蒸馏水＋过氧化氢溶液＋过氧化氢酶
B
验证过氧化氢酶具有催化作用
过氧化氢溶液＋肝脏研磨液
过氧化氢溶液＋FeCl3溶液
C
验证酶的专一性
新鲜蔗糖溶液＋新鲜蔗糖酶液
新鲜淀粉溶液＋新鲜淀粉酶液
D
验证某种酶是蛋白质
待测酶溶液＋双缩脲试剂
标准蛋白质溶液＋双缩脲试剂
解析　探究过氧化氢酶作用的最适pH应设置成相互对照实验，无特定的对照组，多个实验组的pH不同，表中A项对应的设置是验证pH对酶活性影响，A项错误；验证酶具有催化作用，对照组应设置为用等量蒸馏水＋过氧化氢溶液，B项对应的设置是验证酶具有高效性，B项错误；验证酶的专一性应设置为实验组为反应物＋相应酶液，对照组为另一反应物＋同一酶液或同一反应物＋另一种酶液，C项错误；验证某种酶是蛋白质的实验中，对照组设置成标准蛋白质溶液＋双缩脲试剂是为了排除无关变量的干扰，D项正确。
答案　D
3．下面的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。据此回答下列问题：

(1)pH在实验一中属于________变量，而在实验二中属于________变量。
(2)实验一中的对照组为________组。
(3)实验一的①②③④步骤为错误操作，正确的操作应该是
________________________________________________________________________。
实验一的第⑤步最好选用________(试剂)测定单位时间内________。
(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。
解析　(1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。(2)探究温度对酶活性影响的实验中，60 ℃是α­淀粉酶作用的最适温度，是实验前已知的，乙组的实验结果是另外两组的参照，故为对照组。(3)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后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。因此，实验一的①②③④步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的消耗量，单位时间内淀粉的消耗量越多，说明酶活性越高。(4)温度会直接影响H2O2的分解，因此实验一的新鲜α­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H2O2溶液。(5)由实验二的结果可知：在pH为5～7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为7～9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低；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之间设置梯度。
答案　(1)无关　自　(2)乙
(3)使新鲜α­淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合(其他合理答案也可)　碘液　淀粉的消耗量
(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(或在pH为5～7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为7～9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶活性降低)　6～8