解读与酶有关的图表曲线题

解读与酶有关的图表曲线题

《酶》这一节内容在高考考试说明中要求是Ⅱ，理解所列知识与相关知识之间的联系与区别，并能在复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。高考考纲要求理解酶的概念和酶的特性，同时考察曲线分析和实验设计能力。以图表形式考察酶的特性及以酶的实验为背景考察实验探究能力是高考命题的热点。在二轮复习的过程中，引导学生运用所学知识做好相关图表题是这一部分的一个难点。现在笔者通过归类整理，对其进行解读分析。

一．用坐标曲线反映酶的作用特性。

1.酶具有催化作用，且有高效性

图1

表示酶催化作用、高效性的曲线的解读

（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

（2）酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。

（3）酶只能催化已存在的化学反应（图1）。

例1. 根据下图所示过氧化氢被分解速度的曲线，说明酶的哪一特（）

①专一性②高效性③催化特性④在温和条件下进行

图2

A. ①④

B. ②③

C. ①②

D. ③④

【解析】由图可知，加入过氧化氢酶，过氧化氢分解速度快于未加酶和加入Fe3+的，说明酶具有高效的催化特性。欲验证酶的专一性，可利用同一种酶催化不同的底物或用同一种底物不同的酶，题图中只显示一种酶，一种底物，因而不能说明酶具有专一性。图中没有反应条件的描述，因而也无法说明酶促反应在温和条件下进行。

答案：B。

2.酶的专一性曲线

图3

酶的专一性曲线的解读

加入酶B反应速率与无酶A条件下的反应速率相同，而加入酶A反应速率随反应物浓度的增大而明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进而说明酶具有专一性（图3）。

3.温度、PH对酶活性的影响曲线

图4

表示影响酶活性曲线的解读：

酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶促反应速率可用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。酶活性的高低可用一定条件下酶促反应速率来表示，但两者是有区别的。两者的关系如图4所示。

（1）在一定温度（或pH）范围内，随温度（或pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围催化作用减弱。

（2）过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未破坏，温度升高可恢复活性。

（3）反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度

（4）激活剂可以提高酶的活性，但不是酶活性必需的；抑制剂使酶活性下降，但不使酶变性。两者都不改变曲线的形状，且没有酶存在时都不起作用。

例2 下图中，（甲）表示植物的淀粉酶和人的淀粉酶的活性与pH的关系，（乙）表示三种脱氢酶（A、B、C）的活性受温度影响的状况。下列说法正确的是（）。

图5

①pH为5时，植物淀粉酶的活性最高②若细胞质由中性变成酸性，人的淀粉酶的活

性渐渐升高③（乙）中，适宜温度范围最广的酶是B ④（乙）中，无法确认C酶作用的最适温度

A. ①②

B. ①③

C. ①④

D. ②③

【解析】由图甲可知，PH为5时，植物淀粉酶的活性最高，①对；PH为7时，人的淀粉酶的活性最高，由中性变成酸性，人的淀粉酶的活性逐渐降低，直至变性失活，②错；由图乙可知，B酶适宜温度的范围最窄，③错；由于C酶活性仍在随温度的升高而升高，因此无法确认C酶作用的最适温度。

答案：C

二.影响酶促反应速率的因素

1.酶浓度对酶促反应速率的影响曲线

例题3：将萝卜磨碎制得提取液，取少量分别加入pH3～9

的盛等量过氧化氢（H2O2）溶液的几个试管中，保持30℃的

温度，结果每个试管都产生气体。重复上述实验，只是提取液

的添加量减半。两次实验过氧化氢含量的变化曲线如右图，请

回答：

（1）萝卜提取液中含有的物质是_______ 。

（2）为什么曲线A和B中过氧化氢的含量最低点位于同一

直线上？

（3）A是第_______次实验，理由是_______ 。

（4）如果把提取液进行加热处理，处理后进行第三次实验，

结果是_______ 。说明_______ 。图6

【解析】从题干信息可知，过氧化氢（H2O2）溶液中加入萝卜磨碎制得提取液，有气体产生，可知其提取液中有过氧化氢酶；从表格信息可知A、B曲线过氧化氢相对值最低都是7，可以知道PH值为7时酶的催化作用最高，A曲线最低点比B曲线高，根据题干信息可知，A是第二次实验，提取液的添加量减半，即其中的酶减少了一半，过氧化氢的分解量也相应减少。如果把提取液进行加热处理，处理后进行第三次实验，高温使酶变性而失活，结果是不反应。

答案：（1）过氧化氢酶（2）PH值为7时酶的催化作用最高（3）2 因为酶减少了一半，过氧化氢的分解量也相应减少（4）不反应高温使酶变性而失活（每空2分）2底物浓度对酶促反应速率的影响曲线

例题4：将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如下图7所示)，以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。

图7 图8

(1)若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如下曲线图8。20

分钟后，气体量不再增加的原因是 _______ 。。

(2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线(实线)相比，实验结果的曲线最可能是下列 _______ 图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是 _______。其结果可用 _______ 图中的虚线表示。

图9

(3)为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有

【解析】（1）土豆片中含有过氧化氢酶，能将过氧化氢催化分解产生水和氧气而出现气泡，20分钟后气体不在增加，说明过氧化氢已经被完全分解，即给的过氧化氢的量有限；（2）增加土豆片的数量后，酶量增加，反应速度加快，但是酶只能改变反应的速度，不能改变反应结果，因此会出现如图c表示的结果；要获得更多的气体，则必须增加反应底物的量，又不改变溶液的体积，因此只能增加过氧化氢的浓度；其结果是气体总量增加，而图中只有a 的气体量增加；（3）为了保证实验的科学性，实验变量一定为单一变量，因此必须控制其他外界因素对实验的影响，而酶的活容易受温度影响，因此必须控制好温度；气体的产生受气压影响，也应该控制好气压不变。

答案：（1）过氧化氢量有限（2）c 增加过氧化氢浓度 a （3）温度（或温度或气压等）

2.3.酶活性对酶促反应速率的影响

例题5、.某小组在完成探究“温度是否会影响酶的活性”这个实验后提出一个问题：“酶活性受温度影响示意图”是否真的如教材所示，呈规则的、左右对称的抛物线呢？希望通过定量实验进行探究。以下是小组内同学们的讨论：

甲同学提出：可通过测单位时间内反应物的消耗量来测定酶的反应速率；

乙同学提出：先用酒精灯加热来制造高温条件，用排水法记录反应速率，实验装置如图1；丙同学指出乙同学提出的实验方案有不合理的地方，温度过高酶会失活。他经过重新思考，定出了新的实验方案：先让酶由低到高预热成系列温度梯度，并与之相对应地加入过氧化氢，用排水法记录反应速率，实验装置如图2。

请回答：（1）你认为甲同学的方案是否可行？_______ ，因为_______ 。

（2）小组采用了丙同学的实验方案，用系列温度梯度进行实验，得出不同温度下的反应速率，结果见下表：

请你根据上表数据，在坐标图中绘出酶活性受温度影响的曲线图。

（3）若用新鲜土豆研磨液代替上述新鲜猪肝研磨液，能否会出现

上述表格中类似的数据？

（4）以上实验说明酶的催化作用需_______ 。

（5）本实验得出的结论是_______ 。

【解析】1、甲同学方案不可行因为H2O2分解可产生H2O和

O2无法测定H2O2的消耗量。2、绘图时应先将横纵坐标的含义

标明然后描点连线连成一条平滑的曲线。3、土豆中的H2O2酶类

似于猪肝研磨液中的H2O2酶均具有最适pH因此若用新鲜土豆研

磨液也会出现类似表格中的数据。4、据表可知酶的催化作用需要

适宜的温度。5据绘制的曲线不难判断过氧化氢酶活性受温度影

响不像教材所画的那样是规则、对称的抛物线。

答案1、不可行不具有可测性2、如图10所示图10

3、会4适宜的温度5过氧化氢酶活性受温度影响不像教材所画的那样是规则、对称的抛物线

2．4.化合物（重金属）对酶促反应的影响