資源簡介

(共93張PPT)
降低化學反應活化能的酶
第11課時　
說明絕大多數酶是一類能催化生化反應的蛋白質，酶活性受到環境因素(如pH和溫度等)的影響。
課標要求
考情分析
1.酶的作用、本質和特性 2022·湖南·T3　2022·重慶·T7
2.影響酶促反應速率的因素 2023·廣東·T1　2021·海南·T11　2020·北京·T4
3.酶的相關探究實驗 2022·全國乙·T4　2022·廣東·T13　2021·湖北·T21
內容索引
考點一　　酶的作用和本質
考點二　　酶的特性
考點三　　影響酶促反應的因素分析
課時精練
考點一
酶的作用和本質
1.酶的催化作用的實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解
(1)過程及結果
促進
對照
少量
過氧化氫
(2)分析結果與得出結論
更高
加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率
催化作用
更
顯著
(3)實驗過程的變量及對照分析
實驗對象
溫度和催化劑
H2O2分解速率
氣泡產生的多少
保持相同且適宜
實驗結果
反應物濃度和反應時間
2.酶的催化作用機理
(1)活化能：分子從常態轉變為 的活躍狀態所需要的能量稱為活化能。
(2)酶催化作用的原理：
降低化學反應的活化能。
(3)意義：使細胞代謝能
在 條件下快速有序
地進行。
容易發生化學反應
酶降低的活
化能
溫和
3.酶本質的探究歷程
(連線)
4.酶的本質和作用
活細胞
蛋白質
RNA
核糖核苷酸
核糖體
(1)酶能提高化學反應的活化能，使化學反應順利進行(　　)
提示　酶的作用機理是降低化學反應的活化能。
(2)酶能催化H2O2分解，是因為酶使H2O2得到了能量(　　)
×
×
提示　酶不能為化學反應提供能量。
(3)酶在反應完成后立即被降解成氨基酸(　　)
×
提示　酶分子在催化反應完成后仍可再發揮催化作用，而不是立即被降解。
(4)酶在細胞內、內環境和體外都能發揮催化作用(　　)
(5)胃蛋白酶發揮作用時伴隨著ADP的生成(　　)
提示　胃蛋白酶可以分解蛋白質，蛋白質的水解不消耗ATP，不會伴隨著ADP的生成。
(6)酶是在核糖體上合成的生物大分子(　　)
×
×
提示　絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA，RNA不在核糖體上合成。
√
考向一　酶的作用和本質
1.如圖是比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗。下列有關分析不合理的是
A.本實驗的因變量是過氧化氫的分解速率
B.本實驗的無關變量有過氧化氫的濃度、
催化劑的用量等
C.①號與③號、①號與④號可分別構成對照實驗
D.分析②號、④號試管的實驗結果可知，加熱和酶都能降低反應的活化能
√
1
2
加熱能提供能量而不能降低活化能，D錯誤。
2.已知乙醛在乙醛脫氫酶的作用下分解為乙酸，而碳酸氫鈉在酸性條件下能產生CO2。某研究小組為了探究乙醛脫氫酶的化學本質進行了相關實驗，實驗處理如表所示。下列相關敘述錯誤的是
1
2
項目 第1組 第2組 第3組
乙醛脫氫酶 1 mL 1 mL 1 mL
加入試劑種類 蛋白酶1 mL RNA水解酶1 mL ？
乙醛 1 mL 1 mL 1 mL
保溫 適宜溫度保溫5 min
碳酸氫鈉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
A.第3組為對照組，“？”可為加入蒸餾水1 mL
B.若乙醛脫氫酶的化學本質是蛋白質，則第2、3組能產生氣泡
C.若第1組能產生氣泡，則證明乙醛脫氫酶的化學本質為RNA
D.本實驗可進行的前提之一是酶可以在細胞外發揮作用
1
2
項目 第1組 第2組 第3組
乙醛脫氫酶 1 mL 1 mL 1 mL
加入試劑種類 蛋白酶1 mL RNA水解酶1 mL ？
乙醛 1 mL 1 mL 1 mL
保溫 適宜溫度保溫5 min
碳酸氫鈉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
√
1
2
若乙醛脫氫酶的化學本質是蛋白質，則第1組沒有氣泡產生，第2、3組能產生氣泡，B正確；
若第1、3組能產生氣泡，第2組不能產生氣泡，則證明乙醛脫氫酶的化學本質為RNA，C錯誤。
返回
考點二
酶的特性
1.酶具有高效性
(1)原因：與 相比，酶降低活化能的作用 ，催化效率更高。
(2)意義：使細胞代謝快速進行。
無機催化劑
更顯著
(3)曲線分析
酶對應曲線 ，無機催化劑對應曲線 ，未加催化劑對應曲線 。
(填字母)
A
B
C
2.酶具有專一性
(1)定義：每一種酶只能催化 化學反應。
(2)意義：使細胞代謝有條不紊地進行。
(3)兩種學說及相關曲線分析
①兩種學說
a.鎖鑰學說：整個酶分子的天然構象具有剛性結構，
酶表面具有特定的形狀，酶與底物的關系就像鎖和
鑰匙。
一種或一類
b.誘導契合學說：酶表面沒有一種與底物互補的固定形狀，而只是由于底物的誘導才形成了互補形狀，從而有利于底物的結合。
②相關曲線及分析
加入酶B的反應速率與空白對照條件下的反應速率相同，而加入酶A的反應速率隨反應物濃度增大明顯加快，說明酶B對此反應無催化作用，進而說明酶具有專一性。
3.酶的作用條件較溫和
(1)酶所催化的化學反應一般是在比較 的條件下進行的。在最適溫度和pH條件下，酶的活性 。
(2) 等條件會使酶的空間結構遭到破壞而永久失活。 條件下酶的活性很低，但酶的空間結構穩定，溫度適宜時，酶的活性會升高。因此，酶制劑適宜在低溫條件下保存。
溫和
最高
高溫、過酸、過堿
低溫
(1)比較H2O2在加入新鮮肝臟研磨液和加入蒸餾水時的分解速率，可驗證酶具有高效性(　　)
提示　酶的高效性是與無機催化劑相比的，比較H2O2在加入新鮮肝臟研磨液和加入蒸餾水時的分解速率，驗證的是酶具有催化作用。
(2)用豆漿、淀粉酶、蛋白酶探究酶的專一性，可選用雙縮脲試劑進行檢驗(　　)
提示　淀粉酶和蛋白酶都是蛋白質，都能與雙縮脲試劑反應呈紫色，不能用雙縮脲試劑進行檢測。
×
×
(3)酶的活性受溫度的影響，溫度過高或過低都會使酶失活，溫度不同，酶的活性也不同(　　)
提示　低溫使酶的活性受到抑制，高溫因酶的空間結構被破壞而失活；在最適溫度的兩側可能存在兩個溫度對應的酶的活性相同。
(4)酶通常是在低溫、低pH條件下進行保存(　　)
提示　高溫、強酸、強堿會破壞酶的空間結構使其失活，酶通常是在低溫、適宜pH條件下進行保存。
×
×
1.探究酶的專一性
方案一：酶相同、底物不同
①底物1＋酶溶液
②等量底物2＋等量相同酶溶液
實驗步驟 一 取兩支試管，編號1、2
二 1號試管中加入2 mL淀粉溶液 2號試管中加入2 mL蔗糖溶液
三 加入淀粉酶溶液2滴，振蕩，試管下半部浸到60 ℃左右的熱水中，保溫5 min
四 加入斐林試劑→振蕩→沸水浴煮沸1 min
實驗現象 磚紅色沉淀 無變化
結論 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
方案二：底物相同、酶不同
①底物＋酶溶液1
②等量相同底物＋等量酶溶液2
思考：(1)方案一中使用斐林試劑可檢測酶促反應是否發生，原因是
。
(2) (填“能”或“不能”)選用碘液進行檢測，因為_____________
__________________________________________________________________________________。
淀粉和蔗糖都不是還原糖，但淀粉和蔗糖的水解產物都是還原糖
不能
水解產物均不與碘液發生顏色反應，若選用碘液作為檢測試劑，則無法檢測蔗糖是否被水解
蔗糖和蔗糖的
2.探究溫度和pH對酶活性的影響
(1)探究溫度對酶活性的影響
實驗步驟 一 六支試管分三組分別進行編號 1 1′ 2 2′ 3 3′
二 可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
三 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
四 分別在不同條件下放置5 min 0 ℃保溫 60 ℃保溫 100 ℃保溫
五 混合 在各自的溫度下反應約5 min
六 加碘液 分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現象
現象 變藍 不變藍 變藍
結論 溫度對酶的活性有影響，溫度偏低或偏高都會降低酶的活性
思考：①實驗時，步驟四、五能否顛倒？
提示　不能。應先控制好變量，再讓底物和酶混合反應。
②為何不選斐林試劑鑒定？
提示　實驗要嚴格控制溫度，斐林試劑需加熱。
③實驗材料能否選過氧化氫和過氧化氫酶？
提示　不能。過氧化氫常溫常壓下即可分解，加熱分解更快。
④在探究溫度對蛋白酶活性的影響實驗中，可以選用 (填“蛋白質溶液”或“蛋白塊”)作為反應底物，酶活性的觀測指標是______
______________________。
蛋白塊
相同時
間內蛋白塊體積的變化
(2)探究pH對酶活性的影響
實驗步驟 一 1號試管 2號試管 3號試管
二 各加入肝臟研磨液2滴
三 加蒸餾水1 mL 等量的5%HCl 等量的5%NaOH
四 各加入3%的過氧化氫2 mL
五 反應約5 min，記錄氣泡產生情況
實驗現象 較多氣泡 幾乎無氣泡 幾乎無氣泡
結論 過酸、過堿會影響酶的活性，適宜pH下酶的催化效率最高
思考：為什么實驗材料選過氧化氫和肝臟研磨液，而不選淀粉和淀粉酶？
提示　酸性條件下淀粉會分解。
考向二　酶的特性
3.細胞代謝中某種酶與其底物、產物的關系如圖所示，下列有關敘述不正確的是
A.酶1與產物b結合后失活，說明酶的
功能由其空間結構決定
B.酶1的變構位點和活性位點的結構取
決于特定的氨基酸序列
C.酶1有兩種底物且能與產物b結合，因此酶1不具有專一性
D.酶1與產物b的相互作用可以防止細胞產生過多的產物a
√
3
4
酶1與產物b結合后失活，酶1失活后
與有活性時相比空間結構發生了變
化，說明酶的功能由其空間結構決
定，A正確；
酶1的活性位點和變構位點分別是蛋白質的一部分，兩者的結構取決于特定的氨基酸序列，B正確；
酶1只能催化兩種底物合成產物a的反應，具有專一性，C錯誤；
3
4
酶1與產物b的結合使酶1無活性，合成產物a的反應會停止，這樣可以防止細胞產生過多的產物a，D正確。
3
4
4.(2021·海南，11)某種酶的催化反應速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。據圖分析，下列有關敘述錯誤的是
A.該酶可耐受一定的高溫
B.在t1時，該酶催化反應速率隨溫度升高而增大
C.不同溫度下，該酶達到最大催化反應速率時所
需時間不同
D.相同溫度下，在不同反應時間該酶的催化反應速率不同
√
3
4
相同溫度下，不同反應時間內該酶的催化反應速率可能相同，如達到最大反應速率(曲線平緩)之后的反應速率相同，D錯誤。
3
4
返回
考點三
影響酶促反應的因素分析
酶活性、酶促反應速率及其影響因素分析：
注意：酶促反應速率與酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反應速率表示。
接觸面積
1.溫度和pH
據圖可知，不同pH條件下，酶的最適溫度 ；不同溫度條件下，酶的最適pH ，即反應溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。
不變
也不變
2.酶濃度
(1)在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度呈
。
(2)ab段限制因素是 ；bc段限制因素是 。
正相關
酶濃度
底物濃度
3.底物濃度(酶濃度一定)
(1)ab段：在一定底物濃度范圍內，隨底物濃度的增加，
反應速率 (酶沒有完全與底物結合)。
(2)bc段：當底物濃度增大到某一值(M)時，反應速率
達到 ，不再 (酶完全與底物結合)。
(3)ab段限制因素是 ；bc段限制因素是 。
增加
最大值
增加
底物濃度
酶濃度
(4)思考：若該反應體系酶的量增多，曲線該如何改變(在圖中表示出來)
提示　如圖所示
請思考在不同條件下曲線①如何變化，并在圖中繪制出相應的曲線。
(1)在①的基礎上，增加酶濃度，請繪制曲線②。
提示　如圖所示
(2)在①的基礎上，增加反應物濃度，請繪制曲線③。
提示　如圖所示
考向三　影響酶促反應的因素分析
5.(2022·重慶，7)植物蛋白酶M和L能使肉類蛋白質部分水解，可用于制作肉類嫩化劑。某實驗小組測定并計算了兩種酶在37 ℃、不同pH下的相對活性，結果見下表。下列敘述最合理的是
5
6
pH 相對活性 酶 3 5 7 9 11
M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
A.在37 ℃時，兩種酶的最適pH均為3
B.在37 ℃長時間放置后，兩種酶的活性不變
C.從37 ℃上升至95 ℃，兩種酶在pH為5時仍有較高活性
D.在37 ℃、pH為3～11時，M更適于制作肉類嫩化劑
√
5
6
pH 相對活性 酶 3 5 7 9 11
M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
根據表格數據可知，在37 ℃時，M的適宜pH為5～9，而L的適宜pH為5左右，A錯誤；
酶適宜在低溫條件下保存，在37 ℃長時間放置后，兩種酶的活性會發生改變，B錯誤；
酶發揮作用需要適宜的溫度，高溫會導致酶變性失活，因此從37 ℃上升至95 ℃，兩種酶在pH為5時都已經失活，C錯誤。
5
6
6.(2022·全國乙，4)某種酶P由RNA和蛋白質組成，可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶不同組分催化反應所需的條件，某同學進行了下列5組實驗(表中“＋”表示有，“－”表示無)。
5
6
實驗組 ① ② ③ ④ ⑤
底物 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
RNA組分 ＋ ＋ － ＋ －
蛋白質組分 ＋ － ＋ － ＋
低濃度Mg2＋ ＋ ＋ ＋ － －
高濃度Mg2＋ － － － ＋ ＋
產物 ＋ － － ＋ －
根據實驗結果可以得出的結論是
A.酶P必須在高濃度Mg2＋條件下才具
有催化活性
B.蛋白質組分的催化活性隨Mg2＋濃
度升高而升高
C.在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具
有催化活性
D.在高濃度Mg2＋條件下蛋白質組分
具有催化活性
實驗組 ① ② ③ ④ ⑤
底物 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
RNA組分 ＋ ＋ － ＋ －
蛋白質組分 ＋ － ＋ － ＋
低濃度Mg2＋ ＋ ＋ ＋ － －
高濃度Mg2＋ － － － ＋ ＋
產物 ＋ － － ＋ －
√
5
6
由①組可知，酶P在低濃度Mg2＋條件下也有產物的生成，說明并非一定要在高濃度Mg2＋條件下才具有催化活性，A不符合題意；
由第③組和第⑤組對比可知，只有蛋白質組分的酶存在時，在低濃度Mg2＋和高濃度Mg2＋的條件下，均無產物的生成，說明在兩種條件下蛋白質組分都沒有催化活性，B不符合題意；
由第④組和第⑤組對比可知，在高濃度Mg2＋條件下，第④組有產物的生成，第⑤組沒有產物的生成，說明RNA組分具有催化活性，蛋白質組分沒有催化活性，C符合題意，D不符合題意。
5
6
1.(必修1 P78)活化能：____________________________________________
所需要的能量。
2.(必修1 P78)與無機催化劑相比，酶 的作用更顯著，催化效率更高。
3.(必修1 P81)酶是 產生的具有 作用的有機物，其中絕大多數酶是 。
4.(必修1 P82)酶的專一性是指 。細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的 是分不開的。
分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態
降低活化能
活細胞
催化
蛋白質
每一種酶只能催化一種或一類化學反應
專一性
5.(必修1 P84)酶所催化的化學反應一般是在 的條件下進行的。
6.(必修1 P84) ，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。低溫下酶的空間結構 ，因此，酶制劑適宜在 下保存。
7.生物體內各項生理活動的進行都需要酶的催化，酶作用的機理是_____
_____________________。
比較溫和
過酸、過堿或溫度過高
穩定
低溫
化學反應所需的活化能
降低
8.有同學認為在以淀粉為材料，探究溫度對酶活性影響的實驗中，不宜選用斐林試劑鑒定麥芽糖，原因是_________________________________
____________________________________。
9.不能以H2O2為材料來探究溫度對過氧化氫酶活性的影響，原因是_____
_______________________________________。
返回
使用斐林試劑鑒定還原糖時需水浴加熱，而該實驗過程中需嚴格控制溫度
升高會促進過氧化氫分解，會影響實驗結果
溫度
課時精練
一、選擇題
1.(2024·連云港高三聯考)為探究酶的催化效率，某同學采用如圖所示裝置進行實驗，實驗分組、處理及結果如表所示。下列敘述錯誤的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
組別 甲中溶液 (0.2 mL) 乙中溶液 (2 mL) 不同時間測定的相對壓強(kPa)
0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s
Ⅰ 肝臟提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
Ⅲ 蒸餾水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
A.H2O2分解生成O2導致壓強改變
B.從甲中溶液與乙中溶液混合時開始計時
C.250 s時Ⅰ組和Ⅲ組反應已結束而Ⅱ組仍在進行
D.實驗結果說明酶的催化作用具有高效性
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
組別 甲中溶液 (0.2 mL) 乙中溶液 (2 mL) 不同時間測定的相對壓強(kPa)
0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s
Ⅰ 肝臟提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
Ⅲ 蒸餾水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
√
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三組中的H2O2溶液均為2 mL，則最終產生的相對壓強應相同，據表可知，250 s時Ⅰ組反應已結束，但Ⅱ組和Ⅲ組壓強仍未達到Ⅰ組的終止壓強10.0，故250 s時Ⅱ組和Ⅲ組反應仍在進行，C錯誤。
2.反應底物從常態轉變為活躍狀態所需的能量稱為活化能。如圖為蔗糖水解反應能量變化的示意圖，已知H＋能催化蔗糖水解。下列分析錯誤的是
A.E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖
B.H＋降低的化學反應活化能的值等于(E2－E1)
C.蔗糖酶使(E2－E1)的值增大，反應結束后X
增多
D.升高溫度可通過改變酶的結構而影響酶促反應速率
√
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4
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蔗糖酶具有高效性，降低的活化能(E2－E1)的值更大，但由于底物的量有限，所以X產物的量最終不變，C錯誤。
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3.核酶是小分子RNA，能特異性地剪切RNA分子。乳糖酶能催化乳糖水解為半乳糖和葡萄糖。下列敘述正確的是
A.組成核酶與乳糖酶的化學元素相同，基本單位卻不相同
B.常溫下，核酶、乳糖酶都能與雙縮脲試劑發生紫色反應
C.核酶與乳糖酶既改變反應平衡，也能降低反應的活化能
D.低溫條件下，核酶與乳糖酶的催化效率可能會有所降低
√
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2
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組成核酶與乳糖酶的化學元素和基本單位都不相同，A錯誤；
核酶不能與雙縮脲試劑發生紫色反應，B錯誤；
酶能顯著降低反應活化能，但是不會改變化學反應的平衡，C錯誤。
4.(2024·濟寧高三期末)下列與酶相關實驗的敘述中，正確的是
A.探究酶的高效性時，自變量是酶的種類
B.探究酶的專一性時，自變量只能是酶的種類
C.探究pH對酶活性的影響時，自變量不止一種
D.探究溫度對酶活性的影響時，無關變量是酶濃度、pH等
√
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探究酶的高效性時，自變量是催化劑的種類，A錯誤；
探究酶的專一性時，自變量可以是酶的種類，也可以是底物的種類，B錯誤；
實驗應該遵循單一變量原則，探究pH對酶活性的影響時，自變量是pH，C錯誤；
探究溫度對酶活性的影響時，自變量是溫度，因變量可以是產物的生成速率或底物的消耗速率，無關變量是酶濃度、pH等，D正確。
5.(2024·鹽城高三模擬)某課外興趣小組用圖示實驗裝置驗證酶的高效性。下列有關敘述不正確的是
A.兩個裝置中的過氧化氫溶液要等量且
不宜過多
B.需同時擠捏兩支滴管的膠頭，讓肝臟
研磨液和FeCl3溶液同時注入試管中
C.肝臟研磨液中的過氧化氫酶、FeCl3都可以降低該反應的活化能
D.左邊移液管內紅色液體上升的速度比右邊慢，最終液面比右邊低
√
1
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和無機催化劑相比，酶具有高效性，所以左邊移液管內紅色液體上升的速度比右邊快，由于兩個裝置中過氧化氫的量相等，產生的氧氣一樣多，最終兩側移液管中的液面一樣高，D錯誤。
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6.在淀粉—瓊脂塊上的5個圓點位置(如圖)分別用蘸有不同液體的棉簽涂抹，然后將其放入37 ℃恒溫箱中保溫。2 h后取出該淀粉—瓊脂塊，加入碘液處理1 min，洗掉碘液后，觀察圓點的顏色變化(如表)。下列敘述不正確的是
1
2
3
4
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14
位置 處理圓點的液體 碘液處理后的顏色反應
① 清水 藍黑色
② 煮沸的新鮮唾液 藍黑色
③ 與鹽酸混合的新鮮唾液 藍黑色
④ 新鮮唾液 紅棕色
⑤ 質量分數為2%的蔗糖酶溶液 ？
A.放在37 ℃恒溫箱的原因是酶催化需要適宜的溫度
B.圓點①和④顏色不同，表明了唾液中淀粉酶的催化作用
C.圓點②和③顏色相同，但引起酶失活的原因不同
D.圓點④和⑤會出現相同顏色，說明酶的作用具有專一性
√
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位置 處理圓點的液體 碘液處理后的顏色反應
① 清水 藍黑色
② 煮沸的新鮮唾液 藍黑色
③ 與鹽酸混合的新鮮唾液 藍黑色
④ 新鮮唾液 紅棕色
⑤ 質量分數為2%的蔗糖酶溶液 ？
⑤是用質量分數為2%的蔗糖酶溶液處理，不能水解淀粉，因此⑤是藍黑色，④和⑤出現不同顏色，說明酶的作用具有專一性，D錯誤。
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7.為探究不同溫度下兩種淀粉酶的活性，某同學設計了多組實驗并對各組淀粉的剩余量進行檢測，結果如圖所示。下列敘述正確的是
A.該實驗的自變量是酶的種類，因變量是淀
粉剩余量
B.據圖分析可知，酶A的最適溫度是50 ℃，
高于酶B的最適溫度
C.若酶A不與雙縮脲試劑發生反應，則其可被RNA水解酶催化水解
D.酶的作用條件較溫和，故保存酶B時，應選擇40 ℃和最適pH來保存
√
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本實驗的自變量是溫度和酶的種類，A錯誤；
根據圖中的結果無法確定酶A的最適溫度，
B錯誤；
若酶A不與雙縮脲試劑發生反應，說明酶A
不是蛋白質，可能是RNA，則其可被 RNA 水解酶催化水解，C正確；
酶應該在低溫下保存，D錯誤。
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8.(2024·咸陽高三期中)如圖曲線乙表示在最適溫度、最適pH條件下，反應物濃度與酶促反應速率的關系。據圖分析下列說法正確的是
A.增大pH后重復該實驗，a、b點位置均會上升
B.酶濃度降低后，圖示反應速率可用曲線甲表示
C.酶濃度是限制曲線ab段反應速率的主要因素
D.若b點后升高溫度，將呈現曲線丙所示變化
√
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“曲線乙表示在最適溫度、最適pH條件下”，
因此如果增大pH，酶的活性會下降，a、b點
位置都會下移，A錯誤；
在曲線ab段酶促反應速率與反應物濃度呈正
相關，因此反應物濃度是限制曲線ab段反應速率的主要因素，C錯誤；
曲線乙是在最適溫度條件下進行的，如果升高溫度，酶的活性會下降，反應速率應在b點后下降，D錯誤。
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9.麥胚富含營養，但由于含有高活性脂肪酶與不飽和脂肪酸，極易酸敗變質。為了延長麥胚貯藏期，科研人員研究了不同無機鹽對脂肪酶活性的影響。下列分析錯誤的是
A.實驗的自變量是無機鹽的種類和濃度
B.對照組和實驗組必須設置相同的溫度
和 pH
C.圖中不同濃度的CaCl2均可以提高脂肪
酶的活性
D.KCl對脂肪酶活性的影響最小，可用于延長麥胚貯藏期
√
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根據題意可知，“麥胚由于含有高
活性脂肪酶與不飽和脂肪酸，極易
酸敗變質”，NaCl可作為脂肪酶抑
制劑，添加到麥胚以延長麥胚貯藏
期，D錯誤。
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10.針對某酶促反應，某同學在酶量和反應時間都相同的情況下進行了甲、乙、丙三組實驗，并得到相應的三條曲線，如圖所示。甲是反應速率隨反應物濃度變化的曲線，乙是一定量的物質W1存在時反應速率隨反應物濃度變化的曲線，丙是一定量的物質W2存在時反應速率隨反應物濃度變化的曲線。據圖判斷，關于該實驗結果的敘述，錯誤的是
A.若僅提高甲組酶量重新實驗，其最大反應速率會增大
B.若在甲組中加入W1重新實驗，其最大反應速率會降低
C.可推測在與酶的結合過程中，W2與反應物無競爭關系
D.若要減弱W2對反應速率的影響，可加大反應物的濃度
√
由丙曲線的趨勢來看，W2最初抑制了酶促反應
速率，但隨著反應物濃度升高，這種抑制被解
除，可推測W2為競爭性抑制劑，在與酶結合的
過程中，W2與底物競爭酶，可加大反應物濃度
減弱W2對反應速率的影響，C錯誤，D正確。
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11.如圖是某課外活動小組探究pH對淀粉酶活性影響時繪制的實驗結果圖(實驗中用鹽酸創設酸性條件，鹽酸能催化淀粉水解)。下列有關敘述正確的是
A.將淀粉與淀粉酶溶液混合后再調節各組混合
液的pH
B.pH為3和9的兩支試管中的淀粉酶的活性相同
C.pH為13的試管調到pH為7后繼續反應，淀粉
含量將明顯下降
D.根據上述實驗結果無法推測出淀粉酶的最適pH為7
√
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實驗中需要將淀粉與淀粉酶溶液分別調節
pH，然后再將pH相等的淀粉和淀粉酶混合
后再進行相應的因變量的檢測，這樣獲得
的數據更有說服力，A錯誤；
分析柱形圖可知，pH為3條件下和pH為9條件下淀粉剩余量基本相等，而由于淀粉在酸性條件下易分解，因此pH為3條件下的酶活性小于pH為9條件下的酶活性，B錯誤；
pH為13的試管調到pH為7后繼續反應，由于酶已經失活，淀粉含量將不會明顯下降，C錯誤。
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12.圖中的曲線①表示某種淀粉酶在不同溫度下的酶活性相對最高酶活性的百分比。將該淀粉酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，由此得到的數據為酶的熱穩定性數據，即圖中的曲線②。下列敘述錯誤的是
A.高溫影響蛋白質的空間結構，從而影
響淀粉酶活性
B.該淀粉酶長時間保存于80 ℃條件下，
活性將會降低
C.曲線②中各個數據點的獲得是在80 ℃條件下測得的
D.工業生產中該淀粉酶使用的最佳溫度范圍是70～80 ℃
√
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據圖可知，80 ℃條件下相對酶活性
為100%，活性最高，但殘余酶活性
較低，說明長時間保存于80 ℃條件
下，酶的活性將會降低，B正確；
曲線②是在酶活性最高的溫度下測
其殘余酶活性，據曲線①可知，酶的最適溫度為80 ℃，C正確；
工業生產中該淀粉酶使用的最佳溫度范圍應是60～70 ℃，因為60～70 ℃時相對酶活性和殘余酶活性均較高，D錯誤。
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13.(2024·貴州高三聯考)酶的“誘導契合”學說認為，在酶與底物結合之前，其空間結構與底物不完全互補，在底物誘導下可出現與底物吻合的互補結構，繼而完成酶促反應。為驗證該學說，科研人員利用枯草桿菌蛋白酶(簡稱S酶，可催化兩種結構不同的底物CTH和CU，且與兩者的結合中心位置相同)進行研究，實驗結果如圖所示，其中SCTH、SCU分別表示催化CTH和CU反應后的S酶。下列敘述正確的是
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A.S酶催化CTH和CU兩種底物的結合中心位置相同，說明S酶沒有專一性
B.S酶與底物結合后，提供了底物轉化為產物所需的活化能
C.S酶結合中心的結構發生變化時，部分肽鍵會斷裂
D.進一步探究SCTH失活還是空間結構固化，可增加SCTH催化CTH反應組
√
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酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應，S酶催化CTH和CU兩種底物的結合中心位置相同，并不能說明S酶沒有專一性，A錯誤；
酶的作用機理是降低化學反應所需的活化能，B錯誤；
酶在化學反應前后性質不變，S酶結合中心的結構發生變化時，不會發生肽鍵的斷裂，C錯誤；
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為進一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，還是出現空間結構的固化，可增加SCTH催化CTH反應組，檢測反應產物的生成量。如果SCTH能催化CTH水解，說明SCTH出現空間結構的固化；如果SCTH不能催化CTH水解，說明SCTH失活，D正確。
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二、非選擇題
14.(2021·湖北，21)使酶的活性下降或喪失的物質稱為酶的抑制劑。酶的抑制劑主要有兩種類型：一類是可逆抑制劑(與酶可逆結合，酶的活性能恢復)；另一類是不可逆抑制劑(與酶不可逆結合，酶的活性不能恢復)。已知甲、乙兩種物質(能通過透析袋)對酶A的活性有抑制作用。
實驗材料和用具：蒸餾水，酶A溶液，甲物質溶液，乙物質溶液，透析袋(人工合成半透膜)，試管，燒杯等。
為了探究甲、乙兩種物質對酶A的抑制作用類型，提出以下實驗設計思路。請完善該實驗設計思路，并寫出實驗預期結果。
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(1)實驗設計思路
取____支試管(每支試管代表一個組)，各加入等量的酶A溶液，再分別加等量________________________，一段時間后，測定各試管中酶的活性。然后將各試管中的溶液分別裝入透析袋，放入蒸餾水中進行透析處理。透析后從透析袋中取出酶液，再測定各自的酶活性。
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甲物質溶液、乙物質溶液
(2)實驗預期結果與結論
若出現結果①：___________________________________________。
結論①：甲、乙均為可逆抑制劑。
若出現結果②：______________________________。
結論②：甲、乙均為不可逆抑制劑。
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透析后，兩組的酶活性均比透析前酶的活性高
透析前后，兩組的酶活性均不變
若出現結果③：_______________________________________________
________________________________。
結論③：甲為可逆抑制劑，乙為不可逆抑制劑。
若出現結果④：_______________________________________________
________________________________。
結論④：甲為不可逆抑制劑，乙為可逆抑制劑。
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加甲物質溶液組，透析后酶活性比透析前高；加乙物質溶液組，透析前后酶活性不變
加甲物質溶液組，透析前后酶活性不變；加乙物質溶液組，透析后酶活性比透析前高
返回第11課時　降低化學反應活化能的酶
課標要求 說明絕大多數酶是一類能催化生化反應的蛋白質，酶活性受到環境因素(如pH和溫度等)的影響。
考情分析 1.酶的作用、本質和特性 2022·湖南·T3　2022·重慶·T7
2.影響酶促反應速率的因素 2023·廣東·T1　2021·海南·T11　2020·北京·T4
3.酶的相關探究實驗 2022·全國乙·T4　2022·廣東·T13　2021·湖北·T21
考點一　酶的作用和本質
1．酶的催化作用的實驗驗證：比較過氧化氫在不同條件下的分解
(1)過程及結果
(2)分析結果與得出結論
(3)實驗過程的變量及對照分析
2．酶的催化作用機理
(1)活化能：分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量稱為活化能。
(2)酶催化作用的原理：降低化學反應的活化能。
(3)意義：使細胞代謝能在溫和條件下快速有序地進行。
3．酶本質的探究歷程(連線)
4．酶的本質和作用
判斷正誤
(1)酶能提高化學反應的活化能，使化學反應順利進行(　×　)
提示　酶的作用機理是降低化學反應的活化能。
(2)酶能催化H2O2分解，是因為酶使H2O2得到了能量(　×　)
提示　酶不能為化學反應提供能量。
(3)酶在反應完成后立即被降解成氨基酸(　×　)
提示　酶分子在催化反應完成后仍可再發揮催化作用，而不是立即被降解。
(4)酶在細胞內、內環境和體外都能發揮催化作用(　√　)
(5)胃蛋白酶發揮作用時伴隨著ADP的生成(　×　)
提示　胃蛋白酶可以分解蛋白質，蛋白質的水解不消耗ATP，不會伴隨著ADP的生成。
(6)酶是在核糖體上合成的生物大分子(　×　)
提示　絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA，RNA不在核糖體上合成。
考向一　酶的作用和本質
1．如圖是比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗。下列有關分析不合理的是(　　)
A．本實驗的因變量是過氧化氫的分解速率
B．本實驗的無關變量有過氧化氫的濃度、催化劑的用量等
C．①號與③號、①號與④號可分別構成對照實驗
D．分析②號、④號試管的實驗結果可知，加熱和酶都能降低反應的活化能
答案　D
解析　加熱能提供能量而不能降低活化能，D錯誤。
2．已知乙醛在乙醛脫氫酶的作用下分解為乙酸，而碳酸氫鈉在酸性條件下能產生CO2。某研究小組為了探究乙醛脫氫酶的化學本質進行了相關實驗，實驗處理如表所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)
項目 第1組 第2組 第3組
乙醛脫氫酶 1 mL 1 mL 1 mL
加入試劑種類 蛋白酶1 mL RNA水解酶1 mL ？
乙醛 1 mL 1 mL 1 mL
保溫 適宜溫度保溫5 min
碳酸氫鈉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
A.第3組為對照組，“？”可為加入蒸餾水1 mL
B．若乙醛脫氫酶的化學本質是蛋白質，則第2、3組能產生氣泡
C．若第1組能產生氣泡，則證明乙醛脫氫酶的化學本質為RNA
D．本實驗可進行的前提之一是酶可以在細胞外發揮作用
答案　C
解析　若乙醛脫氫酶的化學本質是蛋白質，則第1組沒有氣泡產生，第2、3組能產生氣泡，B正確；若第1、3組能產生氣泡，第2組不能產生氣泡，則證明乙醛脫氫酶的化學本質為RNA，C錯誤。
考點二　酶的特性
1．酶具有高效性
(1)原因：與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。
(2)意義：使細胞代謝快速進行。
(3)曲線分析
酶對應曲線A，無機催化劑對應曲線B，未加催化劑對應曲線C。(填字母)
2．酶具有專一性
(1)定義：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。
(2)意義：使細胞代謝有條不紊地進行。
(3)兩種學說及相關曲線分析
①兩種學說
a．鎖鑰學說：整個酶分子的天然構象具有剛性結構，酶表面具有特定的形狀，酶與底物的關系就像鎖和鑰匙。
b．誘導契合學說：酶表面沒有一種與底物互補的固定形狀，而只是由于底物的誘導才形成了互補形狀，從而有利于底物的結合。
②相關曲線及分析
加入酶B的反應速率與空白對照條件下的反應速率相同，而加入酶A的反應速率隨反應物濃度增大明顯加快，說明酶B對此反應無催化作用，進而說明酶具有專一性。
3．酶的作用條件較溫和
(1)酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。在最適溫度和pH條件下，酶的活性最高。
(2)高溫、過酸、過堿等條件會使酶的空間結構遭到破壞而永久失活。低溫條件下酶的活性很低，但酶的空間結構穩定，溫度適宜時，酶的活性會升高。因此，酶制劑適宜在低溫條件下保存。
判斷正誤
(1)比較H2O2在加入新鮮肝臟研磨液和加入蒸餾水時的分解速率，可驗證酶具有高效性(　×　)
提示　酶的高效性是與無機催化劑相比的，比較H2O2在加入新鮮肝臟研磨液和加入蒸餾水時的分解速率，驗證的是酶具有催化作用。
(2)用豆漿、淀粉酶、蛋白酶探究酶的專一性，可選用雙縮脲試劑進行檢驗(　×　)
提示　淀粉酶和蛋白酶都是蛋白質，都能與雙縮脲試劑反應呈紫色，不能用雙縮脲試劑進行檢測。
(3)酶的活性受溫度的影響，溫度過高或過低都會使酶失活，溫度不同，酶的活性也不同
(　×　)
提示　低溫使酶的活性受到抑制，高溫因酶的空間結構被破壞而失活；在最適溫度的兩側可能存在兩個溫度對應的酶的活性相同。
(4)酶通常是在低溫、低pH條件下進行保存(　×　)
提示　高溫、強酸、強堿會破壞酶的空間結構使其失活，酶通常是在低溫、適宜pH條件下進行保存。
1．探究酶的專一性
方案一：酶相同、底物不同
①底物1＋酶溶液
②等量底物2＋等量相同酶溶液
實驗步驟 一 取兩支試管，編號1、2
二 1號試管中加入2 mL淀粉溶液 2號試管中加入2 mL蔗糖溶液
三 加入淀粉酶溶液2滴，振蕩，試管下半部浸到60 ℃左右的熱水中，保溫5 min
四 加入斐林試劑→振蕩→沸水浴煮沸1 min
實驗現象 磚紅色沉淀 無變化
結論 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
方案二：底物相同、酶不同
①底物＋酶溶液1
②等量相同底物＋等量酶溶液2
思考：(1)方案一中使用斐林試劑可檢測酶促反應是否發生，原因是淀粉和蔗糖都不是還原糖，但淀粉和蔗糖的水解產物都是還原糖。
(2)不能(填“能”或“不能”)選用碘液進行檢測，因為蔗糖和蔗糖的水解產物均不與碘液發生顏色反應，若選用碘液作為檢測試劑，則無法檢測蔗糖是否被水解。
2．探究溫度和pH對酶活性的影響
(1)探究溫度對酶活性的影響
實驗步驟 一 六支試管分三組分別進行編號 1 1′ 2 2′ 3 3′
二 可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
三 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
四 分別在不同條件下放置5 min 0 ℃保溫 60 ℃保溫 100 ℃保溫
五 混合 在各自的溫度下反應約5 min
六 加碘液 分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現象
現象 變藍 不變藍 變藍
結論 溫度對酶的活性有影響，溫度偏低或偏高都會降低酶的活性
思考：①實驗時，步驟四、五能否顛倒？
提示　不能。應先控制好變量，再讓底物和酶混合反應。
②為何不選斐林試劑鑒定？
提示　實驗要嚴格控制溫度，斐林試劑需加熱。
③實驗材料能否選過氧化氫和過氧化氫酶？
提示　不能。過氧化氫常溫常壓下即可分解，加熱分解更快。
④在探究溫度對蛋白酶活性的影響實驗中，可以選用蛋白塊(填“蛋白質溶液”或“蛋白塊”)作為反應底物，酶活性的觀測指標是相同時間內蛋白塊體積的變化。
(2)探究pH對酶活性的影響
實驗步驟 一 1號試管 2號試管 3號試管
二 各加入肝臟研磨液2滴
三 加蒸餾水1 mL 等量的5%HCl 等量的5%NaOH
四 各加入3%的過氧化氫2 mL
五 反應約5 min，記錄氣泡產生情況
實驗現象 較多氣泡 幾乎無氣泡 幾乎無氣泡
結論 過酸、過堿會影響酶的活性，適宜pH下酶的催化效率最高
思考：為什么實驗材料選過氧化氫和肝臟研磨液，而不選淀粉和淀粉酶？
提示　酸性條件下淀粉會分解。
考向二　酶的特性
3．細胞代謝中某種酶與其底物、產物的關系如圖所示，下列有關敘述不正確的是(　　)
A．酶1與產物b結合后失活，說明酶的功能由其空間結構決定
B．酶1的變構位點和活性位點的結構取決于特定的氨基酸序列
C．酶1有兩種底物且能與產物b結合，因此酶1不具有專一性
D．酶1與產物b的相互作用可以防止細胞產生過多的產物a
答案　C
解析　酶1與產物b結合后失活，酶1失活后與有活性時相比空間結構發生了變化，說明酶的功能由其空間結構決定，A正確；酶1的活性位點和變構位點分別是蛋白質的一部分，兩者的結構取決于特定的氨基酸序列，B正確；酶1只能催化兩種底物合成產物a的反應，具有專一性，C錯誤；酶1與產物b的結合使酶1無活性，合成產物a的反應會停止，這樣可以防止細胞產生過多的產物a，D正確。
4．(2021·海南，11)某種酶的催化反應速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。據圖分析，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．該酶可耐受一定的高溫
B．在t1時，該酶催化反應速率隨溫度升高而增大
C．不同溫度下，該酶達到最大催化反應速率時所需時間不同
D．相同溫度下，在不同反應時間該酶的催化反應速率不同
答案　D
解析　相同溫度下，不同反應時間內該酶的催化反應速率可能相同，如達到最大反應速率(曲線平緩)之后的反應速率相同，D錯誤。
考點三　影響酶促反應的因素分析
酶活性、酶促反應速率及其影響因素分析：
注意：酶促反應速率與酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反應速率表示。
1．溫度和pH
據圖可知，不同pH條件下，酶的最適溫度不變；不同溫度條件下，酶的最適pH也不變，即反應溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。
2．酶濃度
(1)在底物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度呈正相關。
(2)ab段限制因素是酶濃度；bc段限制因素是底物濃度。
3．底物濃度(酶濃度一定)
(1)ab段：在一定底物濃度范圍內，隨底物濃度的增加，反應速率增加(酶沒有完全與底物結合)。
(2)bc段：當底物濃度增大到某一值(M)時，反應速率達到最大值，不再增加(酶完全與底物結合)。
(3)ab段限制因素是底物濃度；bc段限制因素是酶濃度。
(4)思考：若該反應體系酶的量增多，曲線該如何改變(在圖中表示出來)
提示　如圖所示
請思考在不同條件下曲線①如何變化，并在圖中繪制出相應的曲線。
(1)在①的基礎上，增加酶濃度，請繪制曲線②。
提示　如圖所示
(2)在①的基礎上，增加反應物濃度，請繪制曲線③。
提示　如圖所示
考向三　影響酶促反應的因素分析
5．(2022·重慶，7)植物蛋白酶M和L能使肉類蛋白質部分水解，可用于制作肉類嫩化劑。某實驗小組測定并計算了兩種酶在37 ℃、不同pH下的相對活性，結果見下表。下列敘述最合理的是(　　)
pH 相對活性 酶 3 5 7 9 11
M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
A.在37 ℃時，兩種酶的最適pH均為3
B．在37 ℃長時間放置后，兩種酶的活性不變
C．從37 ℃上升至95 ℃，兩種酶在pH為5時仍有較高活性
D．在37 ℃、pH為3～11時，M更適于制作肉類嫩化劑
答案　D
解析　根據表格數據可知，在37 ℃時，M的適宜pH為5～9，而L的適宜pH為5左右，A錯誤；酶適宜在低溫條件下保存，在37 ℃長時間放置后，兩種酶的活性會發生改變，B錯誤；酶發揮作用需要適宜的溫度，高溫會導致酶變性失活，因此從37 ℃上升至95 ℃，兩種酶在pH為5時都已經失活，C錯誤。
6．(2022·全國乙，4)某種酶P由RNA和蛋白質組成，可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶不同組分催化反應所需的條件，某同學進行了下列5組實驗(表中“＋”表示有，“－”表示無)。
實驗組 ① ② ③ ④ ⑤
底物 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
RNA組分 ＋ ＋ － ＋ －
蛋白質組分 ＋ － ＋ － ＋
低濃度Mg2＋ ＋ ＋ ＋ － －
高濃度Mg2＋ － － － ＋ ＋
產物 ＋ － － ＋ －
根據實驗結果可以得出的結論是(　　)
A．酶P必須在高濃度Mg2＋條件下才具有催化活性
B．蛋白質組分的催化活性隨Mg2＋濃度升高而升高
C．在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性
D．在高濃度Mg2＋條件下蛋白質組分具有催化活性
答案　C
解析　由①組可知，酶P在低濃度Mg2＋條件下也有產物的生成，說明并非一定要在高濃度Mg2＋條件下才具有催化活性，A不符合題意；由第③組和第⑤組對比可知，只有蛋白質組分的酶存在時，在低濃度Mg2＋和高濃度Mg2＋的條件下，均無產物的生成，說明在兩種條件下蛋白質組分都沒有催化活性，B不符合題意；由第④組和第⑤組對比可知，在高濃度Mg2＋條件下，第④組有產物的生成，第⑤組沒有產物的生成，說明RNA組分具有催化活性，蛋白質組分沒有催化活性，C符合題意，D不符合題意。
1．(必修1 P78)活化能：分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。
2．(必修1 P78)與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。
3．(必修1 P81)酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。
4．(必修1 P82)酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或一類化學反應。細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的專一性是分不開的。
5．(必修1 P84)酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。
6．(必修1 P84)過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間
結構遭到破壞，使酶永久失活。低溫下酶的空間結構穩定，因此，酶制劑適宜在低溫下保存。
7．生物體內各項生理活動的進行都需要酶的催化，酶作用的機理是降低化學反應所需的活化能。
8．有同學認為在以淀粉為材料，探究溫度對酶活性影響的實驗中，不宜選用斐林試劑鑒定麥芽糖，原因是使用斐林試劑鑒定還原糖時需水浴加熱，而該實驗過程中需嚴格控制溫度。
9．不能以H2O2為材料來探究溫度對過氧化氫酶活性的影響，原因是溫度升高會促進過氧化氫分解，會影響實驗結果。
課時精練
一、選擇題
1．(2024·連云港高三聯考)為探究酶的催化效率，某同學采用如圖所示裝置進行實驗，實驗分組、處理及結果如表所示。下列敘述錯誤的是(　　)
組別 甲中溶液 (0.2 mL) 乙中溶液 (2 mL) 不同時間測定的相對壓強(kPa)
0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s
Ⅰ 肝臟提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
Ⅲ 蒸餾水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
A.H2O2分解生成O2導致壓強改變
B．從甲中溶液與乙中溶液混合時開始計時
C．250 s時Ⅰ組和Ⅲ組反應已結束而Ⅱ組仍在進行
D．實驗結果說明酶的催化作用具有高效性
答案　C
解析　三組中的H2O2溶液均為2 mL，則最終產生的相對壓強應相同，據表可知，250 s時Ⅰ組反應已結束，但Ⅱ組和Ⅲ組壓強仍未達到Ⅰ組的終止壓強10.0，故250 s時Ⅱ組和Ⅲ組反應仍在進行，C錯誤。
2．反應底物從常態轉變為活躍狀態所需的能量稱為活化能。如圖為蔗糖水解反應能量變化的示意圖，已知H＋能催化蔗糖水解。下列分析錯誤的是(　　)
A．E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖
B．H＋降低的化學反應活化能的值等于(E2－E1)
C．蔗糖酶使(E2－E1)的值增大，反應結束后X增多
D．升高溫度可通過改變酶的結構而影響酶促反應速率
答案　C
解析　蔗糖酶具有高效性，降低的活化能(E2－E1)的值更大，但由于底物的量有限，所以X產物的量最終不變，C錯誤。
3．核酶是小分子RNA，能特異性地剪切RNA分子。乳糖酶能催化乳糖水解為半乳糖和葡萄糖。下列敘述正確的是(　　)
A．組成核酶與乳糖酶的化學元素相同，基本單位卻不相同
B．常溫下，核酶、乳糖酶都能與雙縮脲試劑發生紫色反應
C．核酶與乳糖酶既改變反應平衡，也能降低反應的活化能
D．低溫條件下，核酶與乳糖酶的催化效率可能會有所降低
答案　D
解析　組成核酶與乳糖酶的化學元素和基本單位都不相同，A錯誤；核酶不能與雙縮脲試劑發生紫色反應，B錯誤；酶能顯著降低反應活化能，但是不會改變化學反應的平衡，C錯誤。
4．(2024·濟寧高三期末)下列與酶相關實驗的敘述中，正確的是(　　)
A．探究酶的高效性時，自變量是酶的種類
B．探究酶的專一性時，自變量只能是酶的種類
C．探究pH對酶活性的影響時，自變量不止一種
D．探究溫度對酶活性的影響時，無關變量是酶濃度、pH等
答案　D
解析　探究酶的高效性時，自變量是催化劑的種類，A錯誤；探究酶的專一性時，自變量可以是酶的種類，也可以是底物的種類，B錯誤；實驗應該遵循單一變量原則，探究pH對酶活性的影響時，自變量是pH，C錯誤；探究溫度對酶活性的影響時，自變量是溫度，因變量可以是產物的生成速率或底物的消耗速率，無關變量是酶濃度、pH等，D正確。
5.(2024·鹽城高三模擬)某課外興趣小組用圖示實驗裝置驗證酶的高效性。下列有關敘述不正確的是(　　)
A．兩個裝置中的過氧化氫溶液要等量且不宜過多
B．需同時擠捏兩支滴管的膠頭，讓肝臟研磨液和FeCl3溶液同時注入試管中
C．肝臟研磨液中的過氧化氫酶、FeCl3都可以降低該反應的活化能
D．左邊移液管內紅色液體上升的速度比右邊慢，最終液面比右邊低
答案　D
解析　和無機催化劑相比，酶具有高效性，所以左邊移液管內紅色液體上升的速度比右邊快，由于兩個裝置中過氧化氫的量相等，產生的氧氣一樣多，最終兩側移液管中的液面一樣高，D錯誤。
6.在淀粉—瓊脂塊上的5個圓點位置(如圖)分別用蘸有不同液體的棉簽涂抹，然后將其放入37 ℃恒溫箱中保溫。2 h后取出該淀粉—瓊脂塊，加入碘液處理1 min，洗掉碘液后，觀察圓點的顏色變化(如表)。下列敘述不正確的是(　　)
位置 處理圓點的液體 碘液處理后的顏色反應
① 清水 藍黑色
② 煮沸的新鮮唾液 藍黑色
③ 與鹽酸混合的新鮮唾液 藍黑色
④ 新鮮唾液 紅棕色
⑤ 質量分數為2%的蔗糖酶溶液 ？
A.放在37 ℃恒溫箱的原因是酶催化需要適宜的溫度
B．圓點①和④顏色不同，表明了唾液中淀粉酶的催化作用
C．圓點②和③顏色相同，但引起酶失活的原因不同
D．圓點④和⑤會出現相同顏色，說明酶的作用具有專一性
答案　D
解析　⑤是用質量分數為2%的蔗糖酶溶液處理，不能水解淀粉，因此⑤是藍黑色，④和⑤出現不同顏色，說明酶的作用具有專一性，D錯誤。
7．為探究不同溫度下兩種淀粉酶的活性，某同學設計了多組實驗并對各組淀粉的剩余量進行檢測，結果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．該實驗的自變量是酶的種類，因變量是淀粉剩余量
B．據圖分析可知，酶A的最適溫度是50 ℃，高于酶B的最適溫度
C．若酶A不與雙縮脲試劑發生反應，則其可被RNA水解酶催化水解
D．酶的作用條件較溫和，故保存酶B時，應選擇40 ℃和最適pH來保存
答案　C
解析　本實驗的自變量是溫度和酶的種類，A錯誤；根據圖中的結果無法確定酶A的最適溫度，B錯誤；若酶A不與雙縮脲試劑發生反應，說明酶A不是蛋白質，可能是RNA，則其可被 RNA 水解酶催化水解，C正確；酶應該在低溫下保存，D錯誤。
8.(2024·咸陽高三期中)如圖曲線乙表示在最適溫度、最適pH條件下，反應物濃度與酶促反應速率的關系。據圖分析下列說法正確的是(　　)
A．增大pH后重復該實驗，a、b點位置均會上升
B．酶濃度降低后，圖示反應速率可用曲線甲表示
C．酶濃度是限制曲線ab段反應速率的主要因素
D．若b點后升高溫度，將呈現曲線丙所示變化
答案　B
解析　“曲線乙表示在最適溫度、最適pH條件下”，因此如果增大pH，酶的活性會下降，a、b點位置都會下移，A錯誤；在曲線ab段酶促反應速率與反應物濃度呈正相關，因此反應物濃度是限制曲線ab段反應速率的主要因素，C錯誤；曲線乙是在最適溫度條件下進行的，如果升高溫度，酶的活性會下降，反應速率應在b點后下降，D錯誤。
9．麥胚富含營養，但由于含有高活性脂肪酶與不飽和脂肪酸，極易酸敗變質。為了延長麥胚貯藏期，科研人員研究了不同無機鹽對脂肪酶活性的影響。下列分析錯誤的是(　　)
A．實驗的自變量是無機鹽的種類和濃度
B．對照組和實驗組必須設置相同的溫度和 pH
C．圖中不同濃度的CaCl2均可以提高脂肪酶的活性
D．KCl對脂肪酶活性的影響最小，可用于延長麥胚貯藏期
答案　D
解析　根據題意可知，“麥胚由于含有高活性脂肪酶與不飽和脂肪酸，極易酸敗變質”，NaCl可作為脂肪酶抑制劑，添加到麥胚以延長麥胚貯藏期，D錯誤。
10.針對某酶促反應，某同學在酶量和反應時間都相同的情況下進行了甲、乙、丙三組實驗，并得到相應的三條曲線，如圖所示。甲是反應速率隨反應物濃度變化的曲線，乙是一定量的物質W1存在時反應速率隨反應物濃度變化的曲線，丙是一定量的物質W2存在時反應速率隨反應物濃度變化的曲線。據圖判斷，關于該實驗結果的敘述，錯誤的是(　　)
A．若僅提高甲組酶量重新實驗，其最大反應速率會增大
B．若在甲組中加入W1重新實驗，其最大反應速率會降低
C．可推測在與酶的結合過程中，W2與反應物無競爭關系
D．若要減弱W2對反應速率的影響，可加大反應物的濃度
答案　C
解析　由丙曲線的趨勢來看，W2最初抑制了酶促反應速率，但隨著反應物濃度升高，這種抑制被解除，可推測W2為競爭性抑制劑，在與酶結合的過程中，W2與底物競爭酶，可加大反應物濃度減弱W2對反應速率的影響，C錯誤，D正確。
11．如圖是某課外活動小組探究pH對淀粉酶活性影響時繪制的實驗結果圖(實驗中用鹽酸創設酸性條件，鹽酸能催化淀粉水解)。下列有關敘述正確的是(　　)
A．將淀粉與淀粉酶溶液混合后再調節各組混合液的pH
B．pH為3和9的兩支試管中的淀粉酶的活性相同
C．pH為13的試管調到pH為7后繼續反應，淀粉含量將明顯下降
D．根據上述實驗結果無法推測出淀粉酶的最適pH為7
答案　D
解析　實驗中需要將淀粉與淀粉酶溶液分別調節pH，然后再將pH相等的淀粉和淀粉酶混合后再進行相應的因變量的檢測，這樣獲得的數據更有說服力，A錯誤；分析柱形圖可知，pH為3條件下和pH為9條件下淀粉剩余量基本相等，而由于淀粉在酸性條件下易分解，因此pH為3條件下的酶活性小于pH為9條件下的酶活性，B錯誤；pH為13的試管調到pH為7后繼續反應，由于酶已經失活，淀粉含量將不會明顯下降，C錯誤。
12．圖中的曲線①表示某種淀粉酶在不同溫度下的酶活性相對最高酶活性的百分比。將該淀粉酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，由此得到的數據為酶的熱穩定性數據，即圖中的曲線②。下列敘述錯誤的是(　　)
A．高溫影響蛋白質的空間結構，從而影響淀粉酶活性
B．該淀粉酶長時間保存于80 ℃條件下，活性將會降低
C．曲線②中各個數據點的獲得是在80 ℃條件下測得的
D．工業生產中該淀粉酶使用的最佳溫度范圍是70～80 ℃
答案　D
解析　據圖可知，80 ℃條件下相對酶活性為100%，活性最高，但殘余酶活性較低，說明長時間保存于80 ℃條件下，酶的活性將會降低，B正確；曲線②是在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，據曲線①可知，酶的最適溫度為80 ℃，C正確；工業生產中該淀粉酶使用的最佳溫度范圍應是60～70 ℃，因為60～70 ℃時相對酶活性和殘余酶活性均較高，D錯誤。
13．(2024·貴州高三聯考)酶的“誘導契合”學說認為，在酶與底物結合之前，其空間結構與底物不完全互補，在底物誘導下可出現與底物吻合的互補結構，繼而完成酶促反應。為驗證該學說，科研人員利用枯草桿菌蛋白酶(簡稱S酶，可催化兩種結構不同的底物CTH和CU，且與兩者的結合中心位置相同)進行研究，實驗結果如圖所示，其中SCTH、SCU分別表示催化CTH和CU反應后的S酶。下列敘述正確的是(　　)
A．S酶催化CTH和CU兩種底物的結合中心位置相同，說明S酶沒有專一性
B．S酶與底物結合后，提供了底物轉化為產物所需的活化能
C．S酶結合中心的結構發生變化時，部分肽鍵會斷裂
D．進一步探究SCTH失活還是空間結構固化，可增加SCTH催化CTH反應組
答案　D
解析　酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應，S酶催化CTH和CU兩種底物的結合中心位置相同，并不能說明S酶沒有專一性，A錯誤；酶的作用機理是降低化學反應所需的活化能，B錯誤；酶在化學反應前后性質不變，S酶結合中心的結構發生變化時，不會發生肽鍵的斷裂，C錯誤；為進一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，還是出現空間結構的固化，可增加SCTH催化CTH反應組，檢測反應產物的生成量。如果SCTH能催化CTH水解，說明SCTH出現空間結構的固化；如果SCTH不能催化CTH水解，說明SCTH失活，D正確。
二、非選擇題
14．(2021·湖北，21)使酶的活性下降或喪失的物質稱為酶的抑制劑。酶的抑制劑主要有兩種類型：一類是可逆抑制劑(與酶可逆結合，酶的活性能恢復)；另一類是不可逆抑制劑(與酶不可逆結合，酶的活性不能恢復)。已知甲、乙兩種物質(能通過透析袋)對酶A的活性有抑制作用。
實驗材料和用具：蒸餾水，酶A溶液，甲物質溶液，乙物質溶液，透析袋(人工合成半透膜)，試管，燒杯等。
為了探究甲、乙兩種物質對酶A的抑制作用類型，提出以下實驗設計思路。請完善該實驗設計思路，并寫出實驗預期結果。
(1)實驗設計思路
取________支試管(每支試管代表一個組)，各加入等量的酶A溶液，再分別加等量____________________，一段時間后，測定各試管中酶的活性。然后將各試管中的溶液分別裝入透析袋，放入蒸餾水中進行透析處理。透析后從透析袋中取出酶液，再測定各自的酶活性。
(2)實驗預期結果與結論
若出現結果①：________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
結論①：甲、乙均為可逆抑制劑。
若出現結果②：________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
結論②：甲、乙均為不可逆抑制劑。
若出現結果③：_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
結論③：甲為可逆抑制劑，乙為不可逆抑制劑。
若出現結果④：_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
結論④：甲為不可逆抑制劑，乙為可逆抑制劑。
答案　(1)2　甲物質溶液、乙物質溶液　(2)①透析后，兩組的酶活性均比透析前酶的活性高　②透析前后，兩組的酶活性均不變　③加甲物質溶液組，透析后酶活性比透析前高；加乙物質溶液組，透析前后酶活性不變　④加甲物質溶液組，透析前后酶活性不變；加乙物質溶液組，透析后酶活性比透析前高

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