資源簡介

第三單元|細胞的能量供應和利用
第1講　降低化學反應活化能的酶
明確 目標 1.說明酶在細胞代謝中的作用及酶的本質;　2.闡明酶的高效性、專一性和作用條件的溫和性; 3.通過酶的特性和影響酶活性因素的相關探究實驗,掌握實驗設計的基本思路及實驗分析方法。
建構 知識 體系
主題研習(一)　酶的本質和作用
(一)酶的本質
1.酶的本質和功能
本質 絕大多數是　　　　,少數是　　　
合成原料 　　　　　　　　　　等
合成場所 　　　　、細胞核等
來源 一般來說,活細胞(哺乳動物成熟紅細胞等除外)都能產生酶
功能 催化作用是酶的唯一功能
2.酶本質的探索歷程(連線)
(二)酶在細胞代謝中的作用
1.細胞代謝和活化能
細胞 代謝 細胞中每時每刻都進行著許多　　　　,統稱為細胞代謝
活化能 分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態　　　　　　　稱為活化能
2.酶的作用機理分析
(1)模型圖示
(2)模型分析
①無酶催化的反應曲線是乙,有酶催化的反應曲線是甲。
②ca段的含義是在無催化劑的條件下,反應所需要的活化能;ba段的含義是酶　　　　　。
③該反應中,若將酶催化改為無機催化劑催化,則b點在縱軸上將　　　移動。
④酶的作用原理是　　　　　　　　　　　。與無機催化劑相比,酶　　　　　　　　更顯著,催化效率更高。
自我診斷
1.概念理解(判斷正誤)
(1)作為生物催化劑,酶作用的反應物都是有機物。 (　　)
(2)酶、抗體、激素都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的。 (　　)
(3)胰蛋白酶和胰島素發揮作用后都立即被滅活。 (　　)
(4)脲酶能將尿素分解為氨和二氧化碳,薩姆納從刀豆種子中提取到了脲酶,并證明脲酶是蛋白質。 (　　)
(5)活化能是分子在活躍狀態所具有的能量。 (　　)
2.事理分析
(1)(人教版教材必修1 P79“思考·討論”拓展)設計簡單的實驗驗證從大豆種子中提取的脲酶是蛋白質,請說明實驗思路:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(人教版教材必修1 P80“拓展應用”分析)薩姆納很難鑒定酶本質的原因是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
題點(一)　酶的本質
1.(2025·九江一模)1982年切赫領導的團隊首先發現四膜蟲核糖體RNA具有自我催化功能,之后奧爾特曼實驗室也進一步證明了RNA的催化功能。1994年某些科學家利用SELEX技術合成了一種以單鏈DNA為基礎成分的核酶,它能在Pb2+的輔助下水解RNA特定位置的磷酸二酯鍵。結合上述信息,下列有關敘述正確的是 (　　)
A.酶都是在細胞內發揮作用
B.酶的功能是催化物質的分解
C.酶的化學本質是蛋白質或RNA
D.DNA核酶是通過人工合成的
2.下列有關生物體內酶和激素的敘述,正確的是 (　　)
A.酶和激素都是在特定細胞的核糖體中合成的
B.某些激素的調節作用是通過影響酶的活性實現的
C.兩者都是細胞結構的組成成分,都不能提供能量
D.一種酶只催化一種物質的反應,一種激素只作用于一種細胞
　　[歸納拓展]　對比分析酶與動物激素的異同
(1)一同:都具有微量、高效的特點,也都具有一定特異性。
(2)三不同
①產生部位不同:幾乎所有活細胞都產生酶,而只有內分泌細胞才能產生激素。
②化學本質不同:酶絕大多數是蛋白質,少數為RNA;激素的化學本質為多肽和蛋白質、類固醇、氨基酸衍生物等。
③作用機制不同:酶是催化劑,在化學反應前后,質量和性質不變;激素作為信號分子,在發揮完作用后被滅活。
題點(二)　酶的作用及應用
3.(蘇教版必修1 P73“積極思維”素材分析)下圖是多酶片的使用說明書,下列相關分析錯誤的是 (　　)
A.患者服用多酶片時應整片吞服,不宜搗碎或嚼碎后服用
B.蛋白質在胃中被徹底消化,淀粉在小腸中被徹底消化
C.腸溶衣在胰酶的外側,腸溶衣在酸性環境中不易被分解
D.胃蛋白酶和胰酶的最適pH差異較大,但兩者的最適溫度相似
4.在一個固定溫度下,反應體系中不同能量底物分子的數量呈正態分布,其分布規律如圖中實線所示。分子能量達到活化能的底物分子可以發生反應。下列相關敘述錯誤的是 (　　)
A.若反應體系原本沒有酶,加入酶之后的活化能可以用①表示
B.若反應體系原本沒有酶,加熱之后不同能量底物分子的數量分布可以用③表示
C.若反應體系原本有酶,加入酶的抑制劑后,活化能可以用②表示
D.若反應體系原本有酶且處于最適溫度,加熱之后的活化能可以用①表示
　　[解題指導]
　　酶的作用機理曲線分析應用
解答第4題的關鍵:一是準確理解酶催化作用的原理——降低反應的活化能;二是正確解讀圖中曲線的含義:加酶使反應的活化能降低,活化能左移;加熱使反應物分子能量升高;加酶的抑制劑,活化能升高右移;加熱使酶的活性降低,活化能右移。
主題研習(二)　酶的特性及影響酶活性的因素
(一)酶具有高效性
——比較過氧化氫在不同條件下的分解
1.實驗原理
2H2O22H2O+O2↑,可用　　　　　　　　　　　的情況來檢驗O2的生成速率。
2.實驗設計與現象分析
3.實驗變量
4.實驗結論
①②對照,說明加熱能促進過氧化氫的分解,提高反應速率;
①④對照,說明酶具有　　　　;
③④對照,說明酶具有　　　　。
(二)酶的專一性
1.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
(1)實驗原理
①淀粉和蔗糖都是　　　　　糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖,還原糖能與　　　　反應,生成磚紅色沉淀。
②在淀粉溶液和蔗糖溶液中分別加入淀粉酶,再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖,就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學反應。
(2)實驗步驟
序號 操作步驟 1號試管 2號試管
1 注入質量分數為3%的可溶性淀粉溶液 2 mL —
2 注入質量分數為3%的蔗糖溶液 — 2 mL
3 注入質量分數為2%的新配制的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
4 輕輕振蕩,保溫5 min 60 ℃ 60 ℃
5 加斐林試劑,輕輕振蕩 2 mL 2 mL
6 水浴加熱 煮沸1 min
7 觀察溶液顏色 　　　 　　
(3)實驗結論:酶具有　　　　,淀粉酶只能催化　　　水解,而不能催化　　　水解。
　　[微點撥]　不能用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑,因為碘液只能檢測淀粉是否被水解,而蔗糖分子無論是否被水解都不會遇碘液變色。
2.酶的專一性兩種模型解讀
(1)物理模型——“鎖鑰學說”
圖中A表示　　,B表示　　　　　　　　　,E、F表示　　　　　　　　　　　　　　　,C、D表示不能被A催化的物質
(2)曲線模型
只有酶A可催化底物A參與的反應,說明酶具有　　
(三)酶的作用條件較溫和
1.探究影響酶活性的條件
(1)探究溫度對酶活性的影響
試管編號 試管1 試管1' 試管2 試管2' 試管3 試管3'
實驗步驟 一 1 mL 淀粉 酶溶液 2 mL 淀粉 溶液 1 mL 淀粉 酶溶液 2 mL 淀粉 溶液 1 mL 淀粉 酶溶液 2 mL 淀粉 溶液
二 放入0 ℃冰水中約5 min 放入60 ℃熱水中約5 min 放入100 ℃熱水中約5 min
三 將試管1與1'內的液體混合后繼續在0 ℃冰水內放置10 min 將試管2與2'內的液體混合后繼續在60 ℃熱水內放置10 min 將試管3與3'內的液體混合后繼續在100 ℃熱水內放置10 min
四 取出試管各加入兩滴碘液,振蕩
實驗現象 藍色 　　　 　　 　　
實驗結論 淀粉酶在60 ℃時催化淀粉水解,在100 ℃和0 ℃時都不能發揮催化作用。酶的催化作用需要適宜的溫度,溫度過高或過低都會影響酶的活性
(2)探究pH對酶活性的影響
試管編號 試管1 試管2 試管3
實驗步驟 一 2滴過氧化氫酶溶液
二 1 mL 蒸餾水 1 mL物質的量濃度為0.01 mol/L的鹽酸溶液 1 mL物質的量濃度為0.01 mol/L 的NaOH溶液
三 2 mL體積分數為3%的過氧化氫溶液
實驗現象 有大量氣 泡產生 　　　　　 　　　　　
實驗結論 pH會影響酶的活性,酶的活性有適宜的pH范圍
2.溫度和pH對酶活性影響的曲線分析
曲線解讀:在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高;　　　　　　　　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,但空間結構穩定。
自我診斷
1.概念理解(判斷正誤)
(1)胃蛋白酶應在酸性、37 ℃條件下保存。 (　　)
(2)淀粉酶在一定pH范圍內起作用,酶活性隨pH升高而不斷升高。 (　　)
(3)“探究溫度對酶活性的影響”實驗中,室溫下將淀粉溶液與淀粉酶溶液混合后,在設定溫度下保溫。 (　　)
(4)麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低。 (　　)
2.事理分析
(1)(人教版必修1 P84“相關信息”發掘)已知胃蛋白酶的最適pH為1.5,小腸液的pH為7.6,胃蛋白酶隨食糜進入小腸后不能發揮作用的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。
(2)(人教版必修1 P81“探究·實踐”思考)在探究酶專一性實驗中,淀粉和淀粉酶要預熱到同一溫度再混合的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(人教版必修1 P82“探究·實踐”思考)在探究溫度對淀粉酶活性的影響的實驗中　　　　(填“能”或“不能”)用斐林試劑來檢測,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　(填“能”或“不能”)用過氧化氫溶液來探究溫度對酶活性的影響,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(人教版必修1 P82“探究·實踐”思考)在探究pH對酶活性的影響的實驗中不能選用淀粉酶和淀粉作為實驗材料,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
重難點(一)　歸納探究酶特性的實驗方法
1.“對照實驗法”驗證酶的高效性和專一性
(1)驗證酶的高效性
項目 實驗組 對照組
材料 等量的同一種反應物
與反應物相對應的酶溶液 等量的無機催化劑
現象 反應速率很快,或反應用時短 反應速率緩慢,或反應用時長
結論 酶具有高效性
(2)驗證酶的專一性
項目 實驗組 對照組
材料 與酶相對應的反應物 另外一種反應物
同一種酶(等量)
現象 發生反應 不發生反應
結論 酶具有專一性
2.“梯度法”探究酶的最適溫度或pH
(1)探究酶的最適溫度
(2)探究酶的最適pH
　　[例1]　(2024·浙江1月選考)紅豆杉細胞內的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸,進而促進紫杉醇的合成。低溫條件下提取PAL酶液,測定PAL的活性,測定過程如表。
步驟 處理 試管1 試管2
① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL
② HCl溶液(6 mol/L) — 0.2 mL
③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL
④ 試管1加0.2 mL H2O,2支試管置于30 ℃水浴1小時
⑤ HCl溶液(6 mol/L) 0.2 mL —
⑥ 試管2加0.2 mL H2O,測定2支試管中的產物量
下列敘述錯誤的是 (　　)
A.低溫提取以避免PAL失活
B.30 ℃水浴1小時使苯丙氨酸完全消耗
C.④加H2O補齊反應體系體積
D.⑤加入HCl溶液是為了終止酶促反應
聽課隨筆:
重難點(二)　借助模型分析影響酶促反應的因素
1.模型構建
2.模型分析
(1)反應物濃度、酶濃度與酶促反應速率的關系(圖1、圖2)
①圖1:在其他條件適宜、酶量一定的情況下,酶促反應速率隨反應物濃度增加而加快,但當反應物達到一定濃度后,受酶數量和酶活性的限制,酶促反應速率不再增加。
②圖2:在反應物充足、其他條件適宜的情況下,酶促反應速率與酶濃度呈正相關。
③反應物濃度和酶濃度是通過影響反應物與酶的接觸來影響酶促反應速率的,并不影響酶的活性。
(2)溫度和pH與酶促反應速率的關系(圖3)
①溫度和pH是通過影響酶活性來影響酶促反應速率的。
②反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度;反應溶液溫度的變化也不改變酶作用的最適pH。
(3)反應時間與酶促反應速率的關系(圖4、圖5、圖6)
①圖4、圖5、圖6的時間t0、t1和t2是一致的。
②隨著反應的進行,反應物的量因被消耗而減少,生成物的量因積累而增多。
③t0~t1段,因反應物較充足,所以反應速率較高,反應物消耗較快,生成物生成速率較快;t1~t2段,因反應物含量減少,所以反應速率降低,反應物消耗較慢,生成物生成速率較慢;t2時,反應物被消耗完,生成物不再增加,此時反應速率為0。
　　[例2]　(2025·遵義一模)圖中三條曲線分別表示酶促反應速率與溫度、pH、反應物濃度的關系,其他條件適宜。下列相關分析正確的是 (　　)
A.在AB段增加酶的濃度,反應速率將加快
B.D點時因酶分子的空間結構被破壞導致其活性降低
C.人體內胰蛋白酶和胃蛋白酶的E點基本相同,H點不同
D.為繪制丙曲線,宜選用淀粉酶和淀粉作為實驗材料
聽課隨筆:
題點(一)　與酶高效性和專一性有關的實驗分析
1.(2025·龍巖一模)某興趣小組對“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗裝置進行改造,如下圖。下列相關敘述錯誤的是 (　　)
A.注射器同時向試管內注入等量液體,可對比不同催化劑的催化效率
B.由于酶降低活化能更顯著,所以一開始時1號試管產生的氣泡多
C.過氧化氫的濃度及所加劑量均為該實驗的無關變量
D.反應結束后,U形管兩側液面高度為甲側低于乙側
2.(2025·廣州一模)下表為某興趣小組設計的實驗及實驗結果,該實驗結果可以證明 (　　)
試管 淀粉 溶液 2 mL 蒸餾水 2 mL 淀粉 酶 蛋白 酶 碘液 雙縮脲 試劑 結果
1 √ √ √ 變藍
2 √ √ √ 不變藍
3 √ √ √ 變紫色
4 √ √ √ 變紫色
A.酶具有高效性
B.酶發揮催化作用需要溫和的條件
C.酶具有專一性
D.多數酶是蛋白質,少數酶是RNA
題點(二)　探究影響酶活性的因素相關實驗分析
3.(2025·哈爾濱質檢)為探究“pH對酶活性的影響”,某同學對實驗裝置進行了改進,如圖所示。只松開分止水夾H2O2溶液不會注入各試管中。下列敘述不正確的是 (　　)
A.水槽中滴幾滴黑墨水的作用是便于觀察量筒內的氧氣體積讀數
B.先打開總止水夾,再打開分止水夾可保證各組實驗同時開始
C.各個試管中除了緩沖液的pH不同外,其他條件應相同且適宜
D.該實驗裝置也可用來驗證酶具有高效性
4.(2025·許昌模擬)某實驗小組為探究影響膠原蛋白酶的酶活性的因素設計如下實驗。下列相關敘述錯誤的是 (　　)
試管1 試管2 試管3 試管4
底物 5 cm3 的蛋白塊 5 cm3 的蛋白塊 5 cm3 的蛋白塊 5 cm3的 蛋白塊
試劑 4 mL 蒸餾水 ① 4 mL膠原 蛋白酶 溶液 4 mL膠原 蛋白酶 溶液
溫度 37 ℃ 水浴 37 ℃ 水浴 37 ℃ 水浴 0 ℃ 水浴
pH pH=7 pH=7 pH=2 ②
實驗 現象 蛋白塊 無明顯 變化 蛋白塊 明顯 減小 蛋白塊 無明顯 變化 蛋白塊 無明顯 變化
A.選擇蛋白塊為底物的原因是蛋白塊較容易觀察
B.表中①②分別為4 mL膠原蛋白酶溶液、pH=7
C.單位時間蛋白塊體積的變化可反映膠原蛋白酶活性大小
D.試管3實驗一段時間后,將其pH上調至7,繼續反應一段時間后發現蛋白塊會明顯減小
題點(三)　影響酶促反應因素的曲線分析
5.(2025·重慶一模)中間產物學說認為:酶(E)的活性中心部位首先與底物(S)結合,生成不穩定的中間產物(ES),然后再產生產物(P),同時釋放出酶(E)。根據這一學說,在酶濃度、pH、溫度一定的條件下,可以用米氏方程v=表示底物濃度[S]與速率v之間的關系,其坐標曲線如圖1,其中“vmax”表示該條件下最大反應速率,“Km”表示在該條件下達到1/2vmax時的底物濃度。圖2表示競爭性抑制劑會與底物競爭結合酶的活性中心。下列敘述正確的是 (　　)
A.如果底物濃度足夠大,反應速率可以達到vmax,由此可判斷加入競爭性抑制劑后,Km值將變小
B.酶的活性可以用在一定條件下酶所催化的化學反應速率表示,即可以用P的產生速率,也可用E的消耗速率表示
C.通過競爭抑制(如圖2)的事實,可以否定酶具有專一性的特性
D.如果要把反應速率控制在1/3vmax,則應該把底物濃度控制在1/2Km
6. (2025·江西模擬)酸性磷酸酯酶(ACPase)對生物體內的磷脂代謝有重要作用。白玉菇生長環境中的某些金屬離子可導致ACPase的酶活性發生變化,影響白玉菇的生長發育。某興趣小組探究了pH、溫度和4種金屬離子對ACPase酶活性的影響,實驗結果如圖(圖中OD420是指在波長420 nm時被檢測物吸收的光密度,通常OD值越大,酶活性越高)。下列相關敘述錯誤的是 (　　)
A.酸性磷酸酯酶的作用機理是降低化學反應的活化能
B.據圖分析,pH約為4.5時,ACPase酶的催化能力最高
C.Pb2+、Cd2+可能使酶的空間結構發生改變,導致酶活性降低
D.對白玉菇進行溫室栽培時,室內溫度應控制在50 ℃
　　[思維建模]　“四看法”分析酶促反應曲線
第1講　降低化學反應活化能的酶
主題研習(一)
基礎全面落實
(一)1.蛋白質　RNA　氨基酸或核糖核苷酸　核糖體　
2．①－e　②－a　③－c　④－d　⑤－b
(二)1.化學反應　所需要的能量　2.(2)②降低的活化能　③向上　④降低化學反應的活化能　降低活化能的作用
[自我診斷]
1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
2．(1)向脲酶溶液和蛋白質溶液中分別加入等量的雙縮脲試劑，若都出現紫色反應，則說明脲酶是蛋白質
(2)細胞中的酶的提取和純化非常困難
考向精細研究
1．選D　酶可以在生物體內、外發揮作用，A錯誤；酶既能催化物質的合成又能催化物質的分解，B錯誤；由題意可知，利用SELEX技術合成的一種核酶是以單鏈DNA為基礎成分的，C錯誤；由題干可知，DNA核酶是通過人工合成的，D正確。
2．選B　核糖體是合成蛋白質的場所，絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA，其中RNA不在核糖體上合成；有些激素也不是蛋白質，也不在核糖體上合成，如性激素，A錯誤。激素不直接參與代謝，某些激素可以通過影響酶的活性來調節細胞代謝，B正確。激素不是細胞結構的組成成分，某些酶也不是細胞結構的組成成分，C錯誤。并不是每一種激素都只作用于一種細胞，如甲狀腺激素的靶細胞幾乎是全身組織細胞；一種酶可以催化一種或者一類化學反應，D錯誤。
3．選B　患者服用多酶片時應整片吞服，不宜搗碎或嚼碎后服用，避免嚼碎后釋放的胰酶在胃中變性失活，A正確；淀粉的消化從口腔開始，蛋白質的消化是從胃開始的，且兩者都最終會在小腸被消化，B錯誤；腸溶衣包裹著胰酶，糖衣包裹著胃蛋白酶，腸溶衣在酸性環境中不易被分解，可防止胰酶在胃中的酸性環境下變性失活，C正確；胃蛋白酶的最適pH為2.0左右，胰酶的最適pH為7.0左右，兩者最適pH差異較大，但兩者的最適溫度相似，均在37 ℃左右，D正確。
4．選D　酶的作用機理是能夠降低化學反應的活化能，若反應體系原本沒有酶，加入酶之后的活化能下降可以用①表示，A正確；加熱可提高底物分子能量，故若反應體系原本沒有酶，加熱之后不同能量底物分子的數量分布可以用③表示，B正確；酶可以降低化學反應的活化能，加入酶的抑制劑后，活化能上升，可用②表示，C正確；若反應體系原本有酶且處于最適溫度，加熱后，雖然底物的分子能量上升，但酶的高效性對反應影響顯著，加熱后酶的活性下降，活化能上升，D錯誤。
主題研習(二)
基礎全面落實
(一)1.點燃但無火焰的衛生香燃燒　2.對照　少量　促進過氧化氫分解　較多　復燃明顯　酶降低活化能的作用更顯著　更高　3.無機催化劑(FeCl3)　過氧化氫酶　產生的氣泡數目的多少　溫度　4.催化作用　高效性
(二)1.(1)①非還原　斐林試劑　(2)磚紅色沉淀　藍色　(3)專一性　淀粉　蔗糖　2.(1)酶　被A催化的底物　B被酶催化分解后產生的物質　(2)專一性
(三)1.(1)無明顯現象　藍色　(2)無氣泡產生　無氣泡產生
2．高溫、過酸、過堿　低溫
[自我診斷]
1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2．(1)沒有了適宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再發揮作用
(2)保證反應一開始就達到預設溫度，不會因為混合而改變溫度
(3)不能　斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴格控制不同溫度　不能　探究溫度對酶活性的影響時，自變量是溫度，而加熱能促進過氧化氫分解，影響對實驗結果的分析
(4)淀粉在酸性條件下會發生水解反應，影響對實驗結果的分析
重難深化拓展
[例1]　選B　溫度過高會使酶失活，因此本實驗應在低溫條件下對PAL進行提取，以避免PAL失活，A正確；因為試管2在步驟②中加入了HCl溶液，PAL已經變性失活，故試管2中的底物苯丙氨酸不會被PAL催化消耗，B錯誤；④加0.2 mL H2O，補齊了步驟②試管1中沒有加入的液體(0.2 mL HCl溶液)的體積，C正確；pH過低或過高酶均會失活，故步驟⑤加入HCl溶液是為了終止酶促反應，D正確。
[例2]　選C　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，其中曲線AB段，隨著反應物濃度的增加，反應速率加快，因此該段影響酶促反應速率的因素是反應物濃度，在AB段增加酶濃度，反應速率不一定加快，A錯誤；低溫條件下酶的活性受到抑制，但并不失活，據此判斷乙曲線代表溫度對酶促反應的影響，D點時，即低溫條件下，酶的空間結構未破壞，B錯誤；E點表示最適溫度，H點表示最適pH，人體內胰蛋白酶和胃蛋白酶的E點基本相同(37 ℃左右)，H點不同(胰蛋白酶接近中性，胃蛋白酶為酸性)，C正確；淀粉水解受酸的影響，故繪制丙曲線，不能選用淀粉酶和淀粉作為實驗材料，D錯誤。
考向精細研究
1．選D　肝臟研磨液中含有H2O2酶，據題圖可知，注射器同時向試管內注入等量液體(豬肝研磨液和FeCl3溶液)，可對比不同催化劑的催化效率，加入的液體量相等是為了排除劑量不同對實驗結果造成干擾，A正確；催化劑的作用機理是降低反應活化能，與無機催化劑相比，酶降低活化能的效果更顯著，能更快地使過氧化氫分解，快速產生大量氣泡，所以一開始時1號試管產生的氣泡多，B正確；該實驗的自變量為催化劑的種類，過氧化氫的濃度及所加劑量均為該實驗的無關變量，C正確；反應加入的過氧化氫的濃度和劑量都一致，反應結束后，產生的氣體總量相同，所以U形管左右兩側的壓強相同，液面高度應該一致，D錯誤。
2．選C　本實驗沒有設置無機催化劑組別，不能證明酶具有高效性，A不符合題意；本實驗沒有設置其他實驗條件(不同溫度或不同pH等)作對比，不能證明酶發揮催化作用需要溫和的條件，B不符合題意；根據1、2號試管實驗結果可知，淀粉能被淀粉酶水解，不能被蛋白酶水解，說明酶具有專一性，C符合題意；蛋白質能與雙縮脲試劑反應顯紫色，故可推測3、4號試管中的酶是蛋白質，但不能得出多數酶是蛋白質，少數酶是RNA的結論，D不符合題意。
3．選B　水槽中滴幾滴黑墨水，量筒中收集氣體后可形成透明空氣柱，便于觀察量筒內的氧氣體積讀數，A正確；先打開分止水夾，再打開總止水夾才能使H2O2溶液同時注入各個試管，可保證各組實驗同時開始，B錯誤；本實驗是探究pH對過氧化氫酶活性的影響，除了自變量緩沖液的pH不同外，其他無關變量應保持相同且適宜，C正確；可用該裝置進一步驗證“過氧化氫酶的高效性”，則實驗的自變量為催化劑的種類不同，即將某試管內新鮮肝臟研磨液換成等量的氯化鐵溶液，其他條件均相同，D正確。
4．選D　蛋白質被分解時，蛋白塊較容易觀察，故以蛋白塊為底物，A正確；根據單一變量原則，表中①②分別為4 mL膠原蛋白酶溶液、pH＝7，B正確；蛋白塊可以被膠原蛋白酶分解，因此單位時間蛋白塊體積的變化可反映膠原蛋白酶的酶活性大小，C正確；強酸條件(pH＝2)下膠原蛋白酶已經變性失活，將試管3的pH上調至7，繼續反應一段時間后會發現蛋白塊大小仍無明顯變化，D錯誤。
5．選D　競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性中心從而降低底物與酶結合的機會，加入競爭性抑制劑，Km值增大，A錯誤；酶的活性可以用在一定條件下酶所催化的化學反應速率表示，即可以用P的產生速率，也可用底物S的消耗速率表示，其中E在化學反應前后質量和性質不變，B錯誤；酶具有專一性的特點，通過競爭抑制(如圖2)的事實并不能否定酶具有專一性的特性，C錯誤；由米氏方程計算可知，如果要把反應速率控制在1/3vmax，則應該把底物濃度控制在1/2Km，D正確。
6．選D　酸性磷酸酯酶的作用機理是降低化學反應的活化能，A正確；在pH與OD420關系曲線中，pH約為4.5時，OD420值最大，說明此時ACPase酶的活性最高，催化能力最強，B正確；在酶活力與不同金屬離子的關系曲線中，與0濃度相比，不同金屬離子均可抑制ACPase的酶活性，推測ACPase酶活性變化的機理是金屬離子使酶的空間結構發生改變，使酶的活性降低，C正確；在溫度與OD420關系曲線中，溫度為40 ℃時，OD420值最大，說明此時酶的活性最高，所以從溫度對酶活性影響的角度分析，溫室栽培白玉菇的溫度應控制在40 ℃，D錯誤。(共88張PPT)
第三單元
細胞的能量供應和利用
降低化學反應活化能的酶
第1講
明確目標
1.說明酶在細胞代謝中的作用及酶的本質；2.闡明酶的高效性、專一性和作用條件的溫和性；3.通過酶的特性和影響酶活性因素的相關探究實驗，掌握實驗設計的基本思路及實驗分析方法。
建構知識體系
目錄
主題研習（一）
主題研習（二）
酶的本質和作用
課時跟蹤檢測
酶的特性及影響酶活性的因素
主題研習（一）酶的本質和作用
(一) 酶的本質
1．酶的本質和功能
本質 絕大多數是________，少數是_______
合成原料 _____________________等
合成場所 ________、細胞核等
來源 一般來說，活細胞(哺乳動物成熟紅細胞等除外)都能產生酶
功能 催化作用是酶的唯一功能
蛋白質
RNA
氨基酸或核糖核苷酸
核糖體
基礎全面落實
2.酶本質的探索歷程(連線)
(二) 酶在細胞代謝中的作用
1．細胞代謝和活化能
細胞代謝 細胞中每時每刻都進行著許多__________，統稱為細胞代謝
活化能 分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態______________稱為活化能
化學反應
所需要的能量
2.酶的作用機理分析
(1)模型圖示
(2)模型分析
①無酶催化的反應曲線是乙，有酶催化的反應曲線是甲。
②ca段的含義是在無催化劑的條件下，反應所需要的活化能；ba段的含義是酶________________。
③該反應中，若將酶催化改為無機催化劑催化，則b點在縱軸上將______移動。
④酶的作用原理是______________________。與無機催化劑相比，酶___________________更顯著，催化效率更高。
降低的活化能
向上
降低化學反應的活化能
降低活化能的作用
1．概念理解(判斷正誤)
(1)作為生物催化劑，酶作用的反應物都是有機物。 ( )
(2)酶、抗體、激素都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的。 ( )
(3)胰蛋白酶和胰島素發揮作用后都立即被滅活。 ( )
(4)脲酶能將尿素分解為氨和二氧化碳,薩姆納從刀豆種子中提取到了脲酶，并證明脲酶是蛋白質。 ( )
(5)活化能是分子在活躍狀態所具有的能量。 ( )
自我診斷
×
×
×
√
×
2．事理分析
(1)(人教版教材必修1 P79“思考·討論”拓展)
設計簡單的實驗驗證從大豆種子中提取的脲酶是蛋白質，請說明實驗思路：____________________________________________________
______________________________________。
(2)(人教版教材必修1 P80“拓展應用”分析)
薩姆納很難鑒定酶本質的原因是______________________________。
向脲酶溶液和蛋白質溶液中分別加入等量的雙縮脲試劑，
若都出現紫色反應，則說明脲酶是蛋白質
細胞中的酶的提取和純化非常困難
考向精細研究
題點(一)　酶的本質
1．(2025·九江一模)1982年切赫領導的團隊首先發現四膜蟲核糖體RNA具有自我催化功能，之后奧爾特曼實驗室也進一步證明了RNA的催化功能。1994年某些科學家利用SELEX技術合成了一種以單鏈DNA為基礎成分的核酶，它能在Pb2＋的輔助下水解RNA特定位置的磷酸二酯鍵。結合上述信息，下列有關敘述正確的是(　　)
A．酶都是在細胞內發揮作用
B．酶的功能是催化物質的分解
C．酶的化學本質是蛋白質或RNA
D．DNA核酶是通過人工合成的
√
解析：酶可以在生物體內、外發揮作用，A錯誤；
酶既能催化物質的合成又能催化物質的分解，B錯誤；
由題意可知，利用SELEX技術合成的一種核酶是以單鏈DNA為基礎成分的，C錯誤；
由題干可知，DNA核酶是通過人工合成的，D正確。
2．下列有關生物體內酶和激素的敘述，正確的是(　　)
A．酶和激素都是在特定細胞的核糖體中合成的
B．某些激素的調節作用是通過影響酶的活性實現的
C．兩者都是細胞結構的組成成分，都不能提供能量
D．一種酶只催化一種物質的反應，一種激素只作用于一種細胞
√
解析：核糖體是合成蛋白質的場所，絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA，其中RNA不在核糖體上合成；有些激素也不是蛋白質，也不在核糖體上合成，如性激素，A錯誤。激素不直接參與代謝，某些激素可以通過影響酶的活性來調節細胞代謝，B正確。激素不是細胞結構的組成成分，某些酶也不是細胞結構的組成成分，C錯誤。并不是每一種激素都只作用于一種細胞，如甲狀腺激素的靶細胞幾乎是全身組織細胞；一種酶可以催化一種或者一類化學反應，D錯誤。
[歸納拓展]　對比分析酶與動物激素的異同
(1)一同：都具有微量、高效的特點，也都具有一定特異性。
(2)三不同
①產生部位不同：幾乎所有活細胞都產生酶，而只有內分泌細胞才能產生激素。
②化學本質不同：酶絕大多數是蛋白質，少數為RNA；激素的化學本質為多肽和蛋白質、類固醇、氨基酸衍生物等。
③作用機制不同：酶是催化劑，在化學反應前后，質量和性質不變；激素作為信號分子，在發揮完作用后被滅活。
題點(二)　酶的作用及應用
3．(蘇教版必修1 P73“積極思維”素材分析)下圖是多酶片的使用說明書，下列相關分析錯誤的是(　　)
A．患者服用多酶片時應整片吞服，不宜搗碎或嚼碎后服用
B．蛋白質在胃中被徹底消化，淀粉在小腸中被徹底消化
C．腸溶衣在胰酶的外側，腸溶衣在酸性環境中不易被分解
D．胃蛋白酶和胰酶的最適pH差異較大，但兩者的最適溫度相似
√
解析：患者服用多酶片時應整片吞服，不宜搗碎或嚼碎后服用，避免嚼碎后釋放的胰酶在胃中變性失活，A正確；
淀粉的消化從口腔開始，蛋白質的消化是從胃開始的，且兩者都最終會在小腸被消化，B錯誤；
腸溶衣包裹著胰酶，糖衣包裹著胃蛋白酶，腸溶衣在酸性環境中不易被分解，可防止胰酶在胃中的酸性環境下變性失活，C正確；
胃蛋白酶的最適pH為2.0左右，胰酶的最適pH為7.0左右，兩者最適pH差異較大，但兩者的最適溫度相似，均在37 ℃左右，D正確。
4．在一個固定溫度下，反應體系中不同能量底物分子的數量呈正態分布，其分布規律如圖中實線所示。分子能量達到活化能的底物分子可以發生反應。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．若反應體系原本沒有酶，加入酶之后的活化能可以用①表示
B．若反應體系原本沒有酶，加熱之后不同能量底物分子的數量分布可以用③表示
C．若反應體系原本有酶，加入酶的抑制劑后，活化能可以用②表示
D．若反應體系原本有酶且處于最適溫度，加熱之后的活化能可以用①表示
√
解析：酶的作用機理是能夠降低化學反應的活化能，若反應體系原本沒有酶，加入酶之后的活化能下降可以用①表示，A正確；
加熱可提高底物分子能量，故若反應體系原本沒有酶，加熱之后不同能量底物分子的數量分布可以用③表示，B正確；
酶可以降低化學反應的活化能，加入酶的抑制劑后，活化能上升，可用②表示，C正確；
若反應體系原本有酶且處于最適溫度，加熱后，雖然底物的分子能量上升，但酶的高效性對反應影響顯著，加熱后酶的活性下降，活化能上升，D錯誤。
[解題指導]　酶的作用機理曲線分析應用
解答第4題的關鍵：一是準確理解酶催化作用的原理——降低反應的活化能；二是正確解讀圖中曲線的含義：加酶使反應的活化能降低，活化能左移；加熱使反應物分子能量升高；加酶的抑制劑，活化能升高右移；加熱使酶的活性降低，活化能右移。　　　　
主題研習（二）酶的特性及影響酶活性的因素
基礎全面落實
(一)酶具有高效性
——比較過氧化氫在不同條件下的分解
1．實驗原理
點燃但無火焰的衛生香燃燒
2．實驗設計與現象分析
3．實驗變量
4．實驗結論
①②對照，說明加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率；
①④對照，說明酶具有__________；
③④對照，說明酶具有_______。
催化作用
高效性
(二)酶的專一性
1．探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
(1)實驗原理
①淀粉和蔗糖都是_______糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖，還原糖能與__________反應，生成磚紅色沉淀。
②在淀粉溶液和蔗糖溶液中分別加入淀粉酶，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學反應。
非還原
斐林試劑
(2)實驗步驟
序號 操作步驟 1號試管 2號試管
1 注入質量分數為3%的可溶性淀粉溶液 2 mL —
2 注入質量分數為3%的蔗糖溶液 — 2 mL
3 注入質量分數為2%的新配制的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
4 輕輕振蕩，保溫5 min 60 ℃ 60 ℃
5 加斐林試劑，輕輕振蕩 2 mL 2 mL
6 水浴加熱 煮沸1 min
7 觀察溶液顏色 ___________ _____
磚紅色沉淀
藍色
(3)實驗結論：酶具有_______，淀粉酶只能催化______水解，而不能催化______水解。
[微點撥]　不能用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，因為碘液只能檢測淀粉是否被水解，而蔗糖分子無論是否被水解都不會遇碘液變色。
專一性
淀粉
蔗糖
2．酶的專一性兩種模型解讀
(1)物理模型——“鎖鑰學說”
模型圖示
分析 圖中A表示_____，B表示_________________，E、F表示_____________________________，C、D表示不能被A催化的物質
酶
被A催化的底物
B被酶催化分解后產生的物質
(2)曲線模型
模型圖示
分析 只有酶A可催化底物A參與的反應，說明酶具有_______
專一性
(三)酶的作用條件較溫和
1．探究影響酶活性的條件
(1)探究溫度對酶活性的影響
試管編號 試管1 試管1′ 試管2 試管2′ 試管3 試管3′
實驗步驟 一 1 mL淀粉 酶溶液 2 mL淀粉 溶液 1 mL淀粉 酶溶液 2 mL淀粉 溶液 1 mL淀粉 酶溶液 2 mL淀粉
溶液
二 放入0 ℃冰水中約5 min 放入60 ℃熱水中約5 min 放入100 ℃熱水中約5 min
三 將試管1與1′內的液體混合后繼續在0 ℃冰水內放置10 min 將試管2與2′內的液體混合后繼續在60 ℃熱水內放置10 min 將試管3與3′內的液體混合后繼續在100 ℃熱水內放置10 min
四 取出試管各加入兩滴碘液，振蕩
實驗現象 藍色 ____________ ______
實驗結論 淀粉酶在60 ℃時催化淀粉水解，在100 ℃和0 ℃時都不能發揮催化作用。酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過高或過低都會影響酶的活性
無明顯現象
藍色
(2)探究pH對酶活性的影響
試管編號 試管1 試管2 試管3
實驗步驟 一 2滴過氧化氫酶溶液
二 1 mL蒸餾水 1 mL物質的量濃度為0.01 mol/L的鹽酸溶液 1 mL物質的量濃度為0.01 mol/L的NaOH溶液
三 2 mL體積分數為3%的過氧化氫溶液
實驗現象 有大量氣泡產生 ____________ ____________
實驗結論 pH會影響酶的活性，酶的活性有適宜的pH范圍
無氣泡產生
無氣泡產生
2．溫度和pH對酶活性影響的曲線分析
曲線解讀：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；______
____________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，但空間結構穩定。
高溫、
過酸、過堿
低溫
1．概念理解(判斷正誤)
(1)胃蛋白酶應在酸性、37 ℃條件下保存。 ( )
(2)淀粉酶在一定pH范圍內起作用，酶活性隨pH升高而不斷升高。 ( )
(3)“探究溫度對酶活性的影響”實驗中，室溫下將淀粉溶液與淀粉酶溶液混合后，在設定溫度下保溫。 ( )
(4)麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低。 ( )
自我診斷
×
×
×
×
2．事理分析
(1)(人教版必修1 P84“相關信息”發掘)已知胃蛋白酶的最適pH為1.5，小腸液的pH為7.6，胃蛋白酶隨食糜進入小腸后不能發揮作用的原因是_________________________________________________
______________。
(2)(人教版必修1 P81“探究·實踐”思考)在探究酶專一性實驗中，淀粉和淀粉酶要預熱到同一溫度再混合的原因是_________________
_______________________________________。
沒有了適宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，
不再發揮作用
保證反應一開始就
達到預設溫度，不會因為混合而改變溫度
(3)(人教版必修1 P82“探究·實踐”思考)在探究溫度對淀粉酶活性的影響的實驗中______(填“能”或“不能”)用斐林試劑來檢測，原因是______________________________________________________
____________________________；______(填“能”或“不能”)用過氧化氫溶液來探究溫度對酶活性的影響，原因是__________________
________________________________________________________________________。
(4)(人教版必修1 P82“探究·實踐”思考)在探究pH對酶活性的影響的實驗中不能選用淀粉酶和淀粉作為實驗材料,理由是___________
_____________________________________________。
不能
斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，
而該實驗需嚴格控制不同溫度
不能
的影響時,自變量是溫度，而加熱能促進過氧化氫分解，影響對實驗
探究溫度對酶活性
結果的分析
淀粉在酸性
條件下會發生水解反應，影響對實驗結果的分析
重難點(一)歸納探究酶特性的實驗方法
1．“對照實驗法”驗證酶的高效性和專一性
(1)驗證酶的高效性
重難深化拓展
項目 實驗組 對照組
材料 等量的同一種反應物
與反應物相對應的酶溶液 等量的無機催化劑
現象 反應速率很快，或反應用時短 反應速率緩慢，或反應用時長
結論 酶具有高效性
(2)驗證酶的專一性
項目 實驗組 對照組
材料 與酶相對應的反應物 另外一種反應物
同一種酶(等量)
現象 發生反應 不發生反應
結論 酶具有專一性
2．“梯度法”探究酶的最適溫度或pH
(1)探究酶的最適溫度
(2)探究酶的最適pH
[例1]　(2024·浙江1月選考)紅豆杉細胞內的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，進而促進紫杉醇的合成。低溫條件下提取PAL酶液，測定PAL的活性，測定過程如表。
步驟 處理 試管1 試管2
① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL
② HCl溶液(6 mol/L) — 0.2 mL
③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL
④ 試管1加0.2 mL H2O,2支試管置于30 ℃水浴1小時
⑤ HCl溶液(6 mol/L) 0.2 mL —
⑥ 試管2加0.2 mL H2O，測定2支試管中的產物量
下列敘述錯誤的是(　　)
A．低溫提取以避免PAL失活
B．30 ℃水浴1小時使苯丙氨酸完全消耗
C．④加H2O補齊反應體系體積
D．⑤加入HCl溶液是為了終止酶促反應
[解析]　溫度過高會使酶失活，因此本實驗應在低溫條件下對PAL進行提取，以避免PAL失活，A正確；因為試管2在步驟②中加入了HCl溶液，PAL已經變性失活，故試管2中的底物苯丙氨酸不會被PAL催化消耗，B錯誤；④加0.2 mL H2O，補齊了步驟②試管1中沒有加入的液體(0.2 mL HCl溶液)的體積，C正確；pH過低或過高酶均會失活，故步驟⑤加入HCl溶液是為了終止酶促反應，D正確。
√
重難點(二)　借助模型分析影響酶促反應的因素
1．模型構建
2．模型分析
(1)反應物濃度、酶濃度與酶促反應速率的關系(圖1、圖2)
①圖1：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應速率隨反應物濃度增加而加快，但當反應物達到一定濃度后，受酶數量和酶活性的限制，酶促反應速率不再增加。
②圖2：在反應物充足、其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度呈正相關。
③反應物濃度和酶濃度是通過影響反應物與酶的接觸來影響酶促反應速率的，并不影響酶的活性。
(2)溫度和pH與酶促反應速率的關系(圖3)
①溫度和pH是通過影響酶活性來影響酶促反應速率的。
②反應溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度；反應溶液溫度的變化也不改變酶作用的最適pH。
(3)反應時間與酶促反應速率的關系(圖4、圖5、圖6)
①圖4、圖5、圖6的時間t0、t1和t2是一致的。
②隨著反應的進行，反應物的量因被消耗而減少，生成物的量因積累而增多。
③t0～t1段，因反應物較充足，所以反應速率較高，反應物消耗較快，生成物生成速率較快；t1～t2段，因反應物含量減少，所以反應速率降低，反應物消耗較慢，生成物生成速率較慢；t2時，反應物被消耗完，生成物不再增加，此時反應速率為0。
[例2]　(2025·遵義一模)圖中三條曲線分別表示酶促反應速率與溫度、pH、反應物濃度的關系，其他條件適宜。下列相關分析正確的是(　　)
A．在AB段增加酶的濃度，反應速率將加快
B．D點時因酶分子的空間結構被破壞導致其活性降低
C．人體內胰蛋白酶和胃蛋白酶的E點基本相同，H點不同
D．為繪制丙曲線，宜選用淀粉酶和淀粉作為實驗材料
√
[解析]　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，其中曲線AB段，隨著反應物濃度的增加，反應速率加快，因此該段影響酶促反應速率的因素是反應物濃度，在AB段增加酶濃度，反應速率不一定加快，A錯誤；低溫條件下酶的活性受到抑制，但并不失活，據此判斷乙曲線代表溫度對酶促反應的影響，D點時，即低溫條件下，酶的空間結構未破壞，B錯誤；E點表示最適溫度，H點表示最適pH，人體內胰蛋白酶和胃蛋白酶的E點基本相同(37 ℃左右)，H點不同(胰蛋白酶接近中性,胃蛋白酶為酸性)，C正確；淀粉水解受酸的影響，故繪制丙曲線，不能選用淀粉酶和淀粉作為實驗材料，D錯誤。
題點(一)　與酶高效性和專一性有關的實驗分析
1．(2025·龍巖一模)某興趣小組對“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗裝置進行改造，如下圖。下列相關敘述錯誤的是(　　)
考向精細研究
A．注射器同時向試管內注入等量液體，可對比不同催化劑的催化效率
B．由于酶降低活化能更顯著，所以一開始時1號試管產生的氣泡多
解析：肝臟研磨液中含有H2O2酶，據題圖可知，注射器同時向試管內注入等量液體(豬肝研磨液和FeCl3溶液)，可對比不同催化劑的催化效率，加入的液體量相等是為了排除劑量不同對實驗結果造成干擾，A正確；
催化劑的作用機理是降低反應活化能，與無機催化劑相比，酶降低活化能的效果更顯著，能更快地使過氧化氫分解，快速產生大量氣泡，所以一開始時1號試管產生的氣泡多，B正確；
C．過氧化氫的濃度及所加劑量均為該實驗的無關變量
D．反應結束后，U形管兩側液面高度為甲側低于乙側
解析：該實驗的自變量為催化劑的種類，過氧化氫的濃度及所加劑量均為該實驗的無關變量，C正確；
反應加入的過氧化氫的濃度和劑量都一致，反應結束后，產生的氣體總量相同，所以U形管左右兩側的壓強相同，液面高度應該一致，D錯誤。
√
2．(2025·廣州一模)下表為某興趣小組設計的實驗及實驗結果，該實驗結果可以證明(　　)
試管 淀粉 溶液2 mL 蒸餾水 2 mL 淀粉酶 蛋白酶 碘液 雙縮脲試劑 結果
1 √ √ √ 變藍
2 √ √ √ 不變藍
3 √ √ √ 變紫色
4 √ √ √ 變紫色
A．酶具有高效性
B．酶發揮催化作用需要溫和的條件
C．酶具有專一性
D．多數酶是蛋白質，少數酶是RNA
√
解析：本實驗沒有設置無機催化劑組別，不能證明酶具有高效性，A不符合題意；
本實驗沒有設置其他實驗條件(不同溫度或不同pH等)作對比，不能證明酶發揮催化作用需要溫和的條件，B不符合題意；
根據1、2號試管實驗結果可知，淀粉能被淀粉酶水解，不能被蛋白酶水解，說明酶具有專一性，C符合題意；
蛋白質能與雙縮脲試劑反應顯紫色，故可推測3、4號試管中的酶是蛋白質，但不能得出多數酶是蛋白質，少數酶是RNA的結論，D不符合題意。
題點(二)　探究影響酶活性的因素相關實驗分析
3．(2025·哈爾濱質檢)為探究“pH對酶活性的影響”，某同學對實驗裝置進行了改進，如圖所示。只松開分止水夾H2O2溶液不會注入各試管中。下列敘述不正確的是(　　)
A．水槽中滴幾滴黑墨水的作用是便于觀察量筒內的氧氣體積讀數
B．先打開總止水夾，再打開分止水夾可保證各組實驗同時開始
C．各個試管中除了緩沖液的pH不同外，其他條件應相同且適宜
D．該實驗裝置也可用來驗證酶具有高效性
解析：水槽中滴幾滴黑墨水，量筒中收集氣體后可形成透明空氣柱，便于觀察量筒內的氧氣體積讀數，A正確；先打開分止水夾，再打開總止水夾才能使H2O2溶液同時注入各個試管，可保證各組實驗同時開始，B錯誤；本實驗是探究pH對過氧化氫酶活性的影響，除了自變量緩沖液的pH不同外，其他無關變量應保持相同且適宜，C正確；可用該裝置進一步驗證“過氧化氫酶的高效性”，則實驗的自變量為催化劑的種類不同，即將某試管內新鮮肝臟研磨液換成等量的氯化鐵溶液，其他條件均相同，D正確。
√
4．(2025·許昌模擬)某實驗小組為探究影響膠原蛋白酶的酶活性的因素設計如下實驗。下列相關敘述錯誤的是(　　)
試管1 試管2 試管3 試管4
底物 5 cm3 的蛋白塊 5 cm3 的蛋白塊 5 cm3 的蛋白塊 5 cm3的
蛋白塊
試劑 4 mL蒸餾水 ① 4 mL膠原 蛋白酶溶液 4 mL膠原
蛋白酶溶液
溫度 37 ℃水浴 37 ℃水浴 37 ℃水浴 0 ℃水浴
pH pH＝7 pH＝7 pH＝2 ②
實驗現象 蛋白塊 無明顯變化 蛋白塊 明顯減小 蛋白塊 無明顯變化 蛋白塊
無明顯變化
A．選擇蛋白塊為底物的原因是蛋白塊較容易觀察
B．表中①②分別為4 mL膠原蛋白酶溶液、pH＝7
C．單位時間蛋白塊體積的變化可反映膠原蛋白酶活性大小
D．試管3實驗一段時間后，將其pH上調至7，繼續反應一段時間后發現蛋白塊會明顯減小
解析：蛋白質被分解時，蛋白塊較容易觀察，故以蛋白塊為底物，A正確；根據單一變量原則，表中①②分別為4 mL膠原蛋白酶溶液、pH＝7，B正確；蛋白塊可以被膠原蛋白酶分解，因此單位時間蛋白塊體積的變化可反映膠原蛋白酶的酶活性大小，C正確；強酸條件(pH＝2)下膠原蛋白酶已經變性失活，將試管3的pH上調至7，繼續反應一段時間后會發現蛋白塊大小仍無明顯變化，D錯誤。
√
A．如果底物濃度足夠大，反應速率可以達到vmax，由此可判斷加入競爭性抑制劑后，Km值將變小
B．酶的活性可以用在一定條件下酶所催化的化學反應速率表示，即可以用P的產生速率，也可用E的消耗速率表示
C．通過競爭抑制(如圖2)的事實，可以否定酶具有專一性的特性
D．如果要把反應速率控制在1/3vmax，則應該把底物濃度控制在1/2Km
解析：競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性中心從而降低底物與酶結合的機會，加入競爭性抑制劑，Km值增大，A錯誤；酶的活性可以用在一定條件下酶所催化的化學反應速率表示，即可以用P的產生速率，也可用底物S的消耗速率表示，其中E在化學反應前后質量和性質不變，B錯誤；酶具有專一性的特點，通過競爭抑制(如圖2)的事實并不能否定酶具有專一性的特性，C錯誤；由米氏方程計算可知，如果要把反應速率控制在1/3vmax，則應該把底物濃度控制在1/2Km，D正確。
√
6． (2025·江西模擬)酸性磷酸酯酶(ACPase)對生物體內的磷脂代謝有重要作用。白玉菇生長環境中的某些金屬離子可導致ACPase的酶活性發生變化，影響白玉菇的生長發育。某興趣小組探究了pH、溫度和4種金屬離子對ACPase酶活性的影響，實驗結果如圖(圖中OD420是指在波長420 nm時被檢測物吸收的光密度，通常OD值越大，酶活性越高)。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．酸性磷酸酯酶的作用機理是降低化學反應的活化能
B．據圖分析，pH約為4.5時，ACPase酶的催化能力最高
解析：酸性磷酸酯酶的作用機理是降低化學反應的活化能，A正確；在pH與OD420關系曲線中，pH約為4.5時，OD420值最大，說明此時ACPase酶的活性最高，催化能力最強，B正確；
C．Pb2＋、Cd2＋可能使酶的空間結構發生改變，導致酶活性降低
D．對白玉菇進行溫室栽培時，室內溫度應控制在50 ℃
解析：在酶活力與不同金屬離子的關系曲線中，與0濃度相比，不同金屬離子均可抑制ACPase的酶活性，推測ACPase酶活性變化的機理是金屬離子使酶的空間結構發生改變，使酶的活性降低，C正確；在溫度與OD420關系曲線中，溫度為40 ℃時，OD420值最大，說明此時酶的活性最高，所以從溫度對酶活性影響的角度分析，溫室栽培白玉菇的溫度應控制在40 ℃，D錯誤。
√
[思維建模]　“四看法”分析酶促反應曲線
課時跟蹤檢測
（本課時配有重難點加練題，以電子文檔形式推送，供學優生選用）
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一、選擇題
1．下列關于酶的敘述，正確的是(　　)
A．低溫和高溫使酶活性降低的原理相同
B．解旋酶和DNA聚合酶均可作用于氫鍵
C．用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液可探究酶的專一性
D．動物細胞傳代培養時，需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理貼壁生長的細胞
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解析：低溫和高溫均會使酶活性降低，但原理不同，高溫條件下會導致酶空間結構受到破壞進而使其失活，A錯誤；解旋酶可作用于氫鍵，而DNA聚合酶作用的部位是磷酸二酯鍵，B錯誤；若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性，則檢測試劑宜選用斐林試劑，不宜選用碘液,因為碘液不能檢測蔗糖是否被水解，C錯誤；動物細胞傳代培養時，需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理貼壁生長的細胞制成單細胞懸液進行傳代培養，D正確。
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2．(2024·黃岡二模)原生動物四膜蟲rRNA前體具有核糖核酸酶活性，核糖核酸酶能特異性地剪切RNA分子。下列相關敘述正確的是(　　)
A．四膜蟲細胞中的核糖核酸酶是在核糖體上合成的
B．核糖核酸酶可用于治療由DNA病毒引起的肝炎
C．與無機催化劑相比，核糖核酸酶能夠給所催化反應提供更多的活化能
D．應在最適溫度和最適pH條件下保存核糖核酸酶
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解析：根據題意，四膜蟲細胞中的核糖核酸酶是rRNA，主要在細胞核內合成，不在核糖體上合成，A錯誤；核糖核酸酶可用于特異性地剪切RNA分子，從而抑制病毒基因的表達，治療由DNA病毒引起的肝炎，B正確；酶不能提供活化能，只能降低反應所需的活化能，C錯誤；應在低溫和最適pH條件下保存核糖核酸酶，D錯誤。
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3．(2025年1月·八省聯考云南卷)酶不僅在生命活動中具有重要作用，還在日常生活中有廣泛運用。下列說法正確的是(　　)
A．植物病原菌可通過分泌果膠酶降解植物細胞的細胞壁
B．能有效祛除奶漬的加酶洗衣粉，可用來洗滌蠶絲制品
C．食物中的淀粉和蔗糖在咀嚼過程中會被唾液淀粉酶催化水解
D．參與細胞內DNA復制的酶有解旋酶、DNA聚合酶和T4 DNA連接酶
解析：植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，植物病原菌可通過分泌果膠酶降解植物細胞的細胞壁，A正確；能有效祛除奶漬的加酶洗衣粉，其中的酶是蛋白酶，蠶絲制品的主要成分是蛋白質，該洗衣粉不能用來洗滌蠶絲制品，B錯誤；唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，C錯誤；DNA復制時，參與的酶有解旋酶、DNA聚合酶等，但沒有T4 DNA連接酶，D錯誤。
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4．自然界中的L酶能破壞塑料PET中的化學鍵，利于PET的降解、回收和再利用。研究人員對L酶進行改造，獲得了一種M酶。研究人員測定L酶與M酶在不同條件下的催化活性如表所示。下列敘述正確的是(　 )
酶的種類 L酶 M酶
溫度/℃ 72 72 72 72 75
酶的相對濃度(單位) 1 1 2 3 1
PET降解率/% 53.9 85.6 95.3 95.1 60.9
A．該實驗的自變量有酶的種類、溫度
B．溫度由72 ℃升高到75 ℃，M酶的催化活性降低
C．隨著酶濃度的增加，M酶對PET的降解率增加
D．M酶和L酶均為PET中化學鍵的破壞提供活化能
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解析：該實驗的自變量有酶的種類、溫度和酶的相對濃度，A錯誤；
溫度由72 ℃升高到75 ℃，PET降解率降低，可知M酶的催化活性降低，B正確；當酶的相對濃度從2增加到3時，M酶對PET的降解率有少量降低，C錯誤；酶的作用原理是降低化學反應的活化能，不會提供活化能，D錯誤。
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5．β- 葡萄糖苷酶能催化纖維素水解，實驗小組測定了溫度對該酶活性的影響，實驗結果如圖所示。根據實驗結果，不能得出的結論是(　　)
A．高溫保存會破壞酶的空間結構，降低其活性
B．42 ℃時，隨著反應時間的延長，酶的穩定性逐漸下降
C．各溫度條件下，酶的活性可用斐林試劑進行檢測
D．37 ℃時，纖維素反應60 min的消耗量與反應120 min的不同
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解析：高溫保存會破壞酶的空間結構，降低其活性，甚至使酶失活，A不符合題意；由圖可知，在42 ℃時，隨著反應時間的延長，酶的活性逐漸下降，酶的穩定性逐漸下降，B不符合題意；各溫度條件下，斐林試劑可以檢測生成物葡萄糖的存在，但不能檢測濃度，并且斐林試劑檢測還原糖時需要水浴加熱，會影響實驗結果，故酶的活性不可用斐林試劑進行檢測，C符合題意；37 ℃時，纖維素反應60 min的消耗量與反應120 min的不同，因為兩溫度下酶活性差不多，反應時間越長底物消耗量越多，D不符合題意。
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6．(2025·衡水模擬)多聚磷酸激酶(PPK2)可以利用多聚磷酸鹽(PolyP)為磷酸基團供體，實現AMP、ADP、ATP、PolyP之間磷酸基團的高效定向轉移，如下圖所示。PPK2偏好長鏈的聚磷酸鹽，短鏈聚磷酸鹽[(PolyP)n－2]分子會阻斷PPK2上的ADP結合位點SMc02148，科研人員通過在PPK2上構建一個替代的ADP結合位點SMc02148 -KET來提高PPK2對短鏈聚磷酸鹽的利用率。下列敘述正確的是(　　)
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A．PPK2可以催化AMP和ADP，說明PPK2酶不具有專一性
B．PPK2合成ATP的過程中不存在負反饋調節
C．在PPK2上構建一個替代的ADP結合位點屬于蛋白質工程
D．ADP結合位點SMc02148 -KET不會與短鏈聚磷酸鹽結合
解析：PPK2催化的是一類物質的合成，依然具有專一性，A錯誤；PPK2在合成ATP的過程中會生成短鏈聚磷酸鹽[(PolyP)n－2]，短鏈聚磷酸鹽會抑制PPK2與ADP的結合，抑制ATP的合成，存在負反饋調節，B錯誤；在PPK2上構建一個替代的ADP結合位點，合成了一種之前沒有的蛋白質，屬于蛋白質工程，C正確；ADP結合位點SMc02148- KET 可以提高對短鏈聚磷酸鹽的利用率，說明其可以與短鏈聚磷酸鹽結合，D錯誤。
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7.(2025年1月·八省聯考四川卷)生菜是一種在保存和運輸過程中易發生褐變的蔬菜。多酚氧化酶(PPO)在有氧條件下能催化酚類物質形成褐色的醌類物質,導致植物組織褐變。某團隊研究生菜多酚氧化酶在不同條件下的特性,結果如圖所示。下列敘述正確的是 (　　)
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A.低氧環境可促進褐變發生
B.噴灑檸檬酸可抑制褐變發生
C.保存和運輸生菜的最適pH值為6
D.40 ℃時PPO活性最高,適于生菜保存
解析:多酚氧化酶(PPO)在有氧條件下能催化酚類物質形成褐色的醌類物質,因此低氧環境可抑制褐變發生,A錯誤；由題圖可知,檸檬酸可以減弱PPO相對活性,從而減少醌類物質的形成,即抑制褐變發生,B正確；結合圖示可知,pH為6時吸光度最大,而吸光度與醌類物質含量呈正相關,說明pH為6時褐變易發生,不利于保存和運輸生菜,C錯誤；結合圖示可知,溫度為40 ℃時吸光度最大,褐變易發生,不利于生菜的保存,D錯誤。
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8．(2025·衡陽一模)物質P對酶A的活性具有抑制作用，如圖模型A、B表示兩種抑制劑影響酶催化活力的理論模型，曲線圖是依據這兩種理論得到的，其中曲線a表示不添加抑制劑時的正常反應速率。
為了探究物質P屬于哪種類型的抑制劑，某同學進行如下相關實驗(加入的底物為等量)：
試管甲：加入酶A和底物；
試管乙：加入酶A、底物和物質P(物質P的量少于酶A)；
試管丙：加入酶A和物質P，透析去除物質P后再加入底物(物質P的量少于酶B)；
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分別檢測三支試管中的酶活力。下列相關分析錯誤的是(　　)
A．該實驗以單位時間內底物的消耗量或產物生成量為檢測指標，三支試管最終產物生成量相等
B．若物質P是符合模型B的抑制劑，則物質P會使酶的空間結構發生改變，這種抑制作用不可逆
解析：酶活性是指酶對化學反應的催化效率，可用單位時間內底物的消耗量或產物的生成量來表示，由于底物的量相同，故三支試管最終產物生成量相等，A正確；
若物質P是符合模型B的抑制劑，則物質P會使酶的空間結構發生改變，這種抑制作用不可逆，B正確；
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C．若試管乙的酶活力與試管丙相同，則物質P作用后反應速率符合曲線b
D．若試管丙的酶活力低于試管甲，則物質P作用符合理論模型B
解析：若試管乙的酶活力與試管丙相同，說明透析去除物質P后酶的活性不能恢復，故物質P為不可逆型抑制劑，則物質P作用后反應速率符合曲線c，C錯誤；
若試管丙的酶活力低于試管甲，說明酶的活性不能恢復，故物質P為不可逆型抑制劑，則物質P作用符合理論模型B，D正確。
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二、非選擇題(除特別注明外，每空1分)
9．（10分）普魯士藍納米酶(以下簡稱納米酶)具有催化H2O2分解的能力，科學家利用該酶進行了一系列實驗以研究其特性。
(1)實驗發現，少量的納米酶能夠催化H2O2在短時間內大量分解，這說明其具有___________，原因是酶具有_______________________的作用機制。
催化作用
降低化學反應活化能
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(2)為探究納米酶在不同pH下的活性，科學家用溶解氧測定儀測定溶液中的溶氧量得到如圖1 所示結果(△DO表示加入H2O2 5 min后的溶氧量變化)，可知納米酶作用的適宜pH________(填“偏酸性”“偏堿性”或“偏中性”) 。
偏堿性
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(3)為監測常用的一種除草劑草甘膦(GLY)對納米酶的影響，科學家以添加草甘膦的△DO(△DOGLY ) 與不添加草甘膦的△DO(△DOO ) 的比值(y) 為縱坐標， GLY濃度 (x)為橫坐標，繪制標準曲線如圖2，說明草甘膦對納米酶活性具有_______作用。該監測體系也可用于草甘膦濃度的定量檢測，使用該監測體系測得某土壤樣品△DOGLY與△DOO的比值為0.2，則該土壤樣品的草甘膦濃度約為_____________μmol·L－1。
抑制
6(6或7均可)
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(4)科學家進一步檢測在H2O2溶液加入了不同濃度 Cu2＋混合5分鐘后溶液的△DO值，實驗結果見圖3，可得出的結論是_______________
___________________（2分）。通過查閱資料后發現Cu2＋對納米酶的作用有影響，為研究 Cu2＋對納米酶活性的影響，進行如下實驗，請完善實驗思路并預期實驗結果。
一定濃度范圍內
Cu2＋促進H2O2分解
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①A組：測定適宜(一定)濃度的 Cu2＋ 與___________反應5 min后的△DO值；
②B組：測定不同濃度納米酶與30%H2O2反應5 min后的△DO值；
③C組：測定_____________________________________________ （2分）與30%H2O2反應5 min后的△DO值。
30%H2O2
不同濃度納米酶分別與A 組濃度的Cu2＋的混合液
實驗結果表明，Cu2＋對納米酶在催化H2O2分解的影響并非簡單的物理疊加，而是具有協同作用，如圖所示。
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解析：(1)酶是活細胞(來源)所產生的具有催化作用的有機物，其作用機理為降低化學反應的活化能，提高化學反應速率。少量的納米酶能夠催化 H2O2在短時間內大量分解，說明其具有催化作用。(2)根據圖1結果可知，當pH為8.0時的溶氧量高于其他組，證明納米酶作用的適宜pH偏堿性。(3)根據圖2結果可知，隨著除草劑草甘膦(GLY)的濃度增大，添加草甘膦的△DO(△DOGLY ) 與不添加草甘膦的△DO(△DOO ) 的比值減小，說明草甘膦對納米酶活性具有抑制作用。分析圖2中數據可知，比值為0.2時，草甘膦濃度約為6～7μmol·L－1。(4)根據圖3結果可知，在一定濃度范圍內，隨著 Cu2＋濃度增加，△DO增大，說明一定濃度范圍內 Cu2＋促進H2O2分解。為研究 Cu2＋對納米酶活性的影響，需要設置三組(A、B、C)實驗。三組實驗試管均加入等量30%H2O2，再分別測定加入適宜濃度的Cu2＋(A組)、不同濃度納米酶(B組)、不同濃度納米酶加A組濃度的Cu2＋的混合液(C組)分別與30%H2O2反應 5 min后的溶氧量(△DO)。課時跟蹤檢測(八)　降低化學反應活化能的酶
(本課時配有重難點加練題,以電子文檔形式推送,供學優生選用)
一、選擇題
1.下列關于酶的敘述,正確的是 (　　)
A.低溫和高溫使酶活性降低的原理相同
B.解旋酶和DNA聚合酶均可作用于氫鍵
C.用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液可探究酶的專一性
D.動物細胞傳代培養時,需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理貼壁生長的細胞
2.(2024·黃岡二模)原生動物四膜蟲rRNA前體具有核糖核酸酶活性,核糖核酸酶能特異性地剪切RNA分子。下列相關敘述正確的是 (　　)
A.四膜蟲細胞中的核糖核酸酶是在核糖體上合成的
B.核糖核酸酶可用于治療由DNA病毒引起的肝炎
C.與無機催化劑相比,核糖核酸酶能夠給所催化反應提供更多的活化能
D.應在最適溫度和最適pH條件下保存核糖核酸酶
3.(2025年1月·八省聯考云南卷)酶不僅在生命活動中具有重要作用,還在日常生活中有廣泛運用。下列說法正確的是 (　　)
A.植物病原菌可通過分泌果膠酶降解植物細胞的細胞壁
B.能有效祛除奶漬的加酶洗衣粉,可用來洗滌蠶絲制品
C.食物中的淀粉和蔗糖在咀嚼過程中會被唾液淀粉酶催化水解
D.參與細胞內DNA復制的酶有解旋酶、DNA聚合酶和T4 DNA連接酶
4.自然界中的L酶能破壞塑料PET中的化學鍵,利于PET的降解、回收和再利用。研究人員對L酶進行改造,獲得了一種M酶。研究人員測定L酶與M酶在不同條件下的催化活性如表所示。下列敘述正確的是 (　　)
酶的種類 L酶 M酶
溫度/℃ 72 72 72 72 75
酶的相對濃度(單位) 1 1 2 3 1
PET降解率/% 53.9 85.6 95.3 95.1 60.9
A.該實驗的自變量有酶的種類、溫度
B.溫度由72 ℃升高到75 ℃,M酶的催化活性降低
C.隨著酶濃度的增加,M酶對PET的降解率增加
D.M酶和L酶均為PET中化學鍵的破壞提供活化能
5.β 葡萄糖苷酶能催化纖維素水解,實驗小組測定了溫度對該酶活性的影響,
實驗結果如圖所示。根據實驗結果,不能得出的結論是 (　　)
A.高溫保存會破壞酶的空間結構,降低其活性
B.42 ℃時,隨著反應時間的延長,酶的穩定性逐漸下降
C.各溫度條件下,酶的活性可用斐林試劑進行檢測
D.37 ℃時,纖維素反應60 min的消耗量與反應120 min的不同
6.(2025·衡水模擬)多聚磷酸激酶(PPK2)可以利用多聚磷酸鹽(PolyP)為磷酸基團供體,實現AMP、ADP、ATP、PolyP之間磷酸基團的高效定向轉移,如下圖所示。PPK2偏好長鏈的聚磷酸鹽,短鏈聚磷酸鹽[(PolyP)n-2]分子會阻斷PPK2上的ADP結合位點SMc02148,科研人員通過在PPK2上構建一個替代的ADP結合位點SMc02148 KET來提高PPK2對短鏈聚磷酸鹽的利用率。下列敘述正確的是 (　　)
A.PPK2可以催化AMP和ADP,說明PPK2酶不具有專一性
B.PPK2合成ATP的過程中不存在負反饋調節
C.在PPK2上構建一個替代的ADP結合位點屬于蛋白質工程
D.ADP結合位點SMc02148 KET不會與短鏈聚磷酸鹽結合
7.(2025年1月·八省聯考四川卷)生菜是一種在保存和運輸過程中易發生褐變的蔬菜。多酚氧化酶(PPO)在有氧條件下能催化酚類物質形成褐色的醌類物質,導致植物組織褐變。某團隊研究生菜多酚氧化酶在不同條件下的特性,結果如圖所示。下列敘述正確的是 (　　)
A.低氧環境可促進褐變發生
B.噴灑檸檬酸可抑制褐變發生
C.保存和運輸生菜的最適pH值為6
D.40 ℃時PPO活性最高,適于生菜保存
8.(2025·衡陽一模)物質P對酶A的活性具有抑制作用,如圖模型A、B表示兩種抑制劑影響酶催化活力的理論模型,曲線圖是依據這兩種理論得到的,其中曲線a表示不添加抑制劑時的正常反應速率。
為了探究物質P屬于哪種類型的抑制劑,某同學進行如下相關實驗(加入的底物為等量):
試管甲:加入酶A和底物;
試管乙:加入酶A、底物和物質P(物質P的量少于酶A);
試管丙:加入酶A和物質P,透析去除物質P后再加入底物(物質P的量少于酶A);
分別檢測三支試管中的酶活力。下列相關分析錯誤的是 (　　)
A.該實驗以單位時間內底物的消耗量或產物生成量為檢測指標,三支試管最終產物生成量相等
B.若物質P是符合模型B的抑制劑,則物質P會使酶的空間結構發生改變,這種抑制作用不可逆
C.若試管乙的酶活力與試管丙相同,則物質P作用后反應速率符合曲線b
D.若試管丙的酶活力低于試管甲,則物質P作用符合理論模型B
二、非選擇題(除特別注明外,每空1分)
9.(10分)普魯士藍納米酶(以下簡稱納米酶)具有催化H2O2分解的能力,科學家利用該酶進行了一系列實驗以研究其特性。
(1)實驗發現,少量的納米酶能夠催化H2O2在短時間內大量分解,這說明其具有　　　　,原因是酶具有　　　　　　　　的作用機制。
(2)為探究納米酶在不同pH下的活性,科學家用溶解氧測定儀測定溶液中的溶氧量得到如圖1 所示結果(△DO表示加入H2O2 5 min后的溶氧量變化),可知納米酶作用的適宜pH　　　　(填“偏酸性”“偏堿性”或“偏中性”) 。
(3)為監測常用的一種除草劑草甘膦(GLY)對納米酶的影響,科學家以添加草甘膦的△DO(△DOGLY ) 與不添加草甘膦的△DO(△DOO ) 的比值(y) 為縱坐標, GLY濃度 (x)為橫坐標,繪制標準曲線如圖2,說明草甘膦對納米酶活性具有　　　 作用。該監測體系也可用于草甘膦濃度的定量檢測,使用該監測體系測得某土壤樣品△DOGLY與△DOO的比值為0.2,則該土壤樣品的草甘膦濃度約為　　　μmol·L-1。
(4)科學家進一步檢測在H2O2溶液加入了不同濃度 Cu2+混合5分鐘后溶液的△DO值,實驗結果見圖3,可得出的結論是　　　　　　　　　　　　　(2分)。通過查閱資料后發現Cu2+對納米酶的作用有影響,為研究 Cu2+對納米酶活性的影響,進行如下實驗,請完善實驗思路并預期實驗結果。
①A組:測定適宜(一定)濃度的 Cu2+ 與　　　　 反應5 min后的△DO值;
②B組:測定不同濃度納米酶與30%H2O2反應5 min后的△DO值;
③C組:測定　　　　　　　　　　　　　(2分)與30%H2O2反應5 min后的△DO值。
實驗結果表明,Cu2+對納米酶在催化H2O2分解的影響并非簡單的物理疊加,而是具有協同作用,如圖所示。
課時跟蹤檢測(八)
1．選D　低溫和高溫均會使酶活性降低，但原理不同，高溫條件下會導致酶空間結構受到破壞進而使其失活，A錯誤；解旋酶可作用于氫鍵，而DNA聚合酶作用的部位是磷酸二酯鍵，B錯誤；若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性，則檢測試劑宜選用斐林試劑，不宜選用碘液，因為碘液不能檢測蔗糖是否被水解，C錯誤；動物細胞傳代培養時，需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理貼壁生長的細胞制成單細胞懸液進行傳代培養，D正確。
2．選B　根據題意，四膜蟲細胞中的核糖核酸酶是rRNA，主要在細胞核內合成，不在核糖體上合成，A錯誤；核糖核酸酶可用于特異性地剪切RNA分子，從而抑制病毒基因的表達，治療由DNA病毒引起的肝炎，B正確；酶不能提供活化能，只能降低反應所需的活化能，C錯誤；應在低溫和最適pH條件下保存核糖核酸酶，D錯誤。
3．選A　植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，植物病原菌可通過分泌果膠酶降解植物細胞的細胞壁，A正確；能有效祛除奶漬的加酶洗衣粉，其中的酶是蛋白酶，蠶絲制品的主要成分是蛋白質，該洗衣粉不能用來洗滌蠶絲制品，B錯誤；唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，C錯誤；DNA復制時，參與的酶有解旋酶、DNA聚合酶等，但沒有T4 DNA連接酶，D錯誤。
4．選B　該實驗的自變量有酶的種類、溫度和酶的相對濃度，A錯誤；溫度由72 ℃升高到75 ℃，PET降解率降低，可知M酶的催化活性降低，B正確；當酶的相對濃度從2增加到3時，M酶對PET的降解率有少量降低，C錯誤；酶的作用原理是降低化學反應的活化能，不會提供活化能，D錯誤。
5．選C　高溫保存會破壞酶的空間結構，降低其活性，甚至使酶失活，A不符合題意；由圖可知，在42 ℃時，隨著反應時間的延長，酶的活性逐漸下降，酶的穩定性逐漸下降，B不符合題意；各溫度條件下，斐林試劑可以檢測生成物葡萄糖的存在，但不能檢測濃度，并且斐林試劑檢測還原糖時需要水浴加熱，會影響實驗結果，故酶的活性不可用斐林試劑進行檢測，C符合題意；37 ℃時，纖維素反應60 min的消耗量與反應120 min的不同，因為兩溫度下酶活性差不多，反應時間越長底物消耗量越多，D不符合題意。
6．選C　PPK2催化的是一類物質的合成，依然具有專一性，A錯誤；PPK2在合成ATP的過程中會生成短鏈聚磷酸鹽[(PolyP)n－2]，短鏈聚磷酸鹽會抑制PPK2與ADP的結合，抑制ATP的合成，存在負反饋調節，B錯誤；在PPK2上構建一個替代的ADP結合位點，合成了一種之前沒有的蛋白質，屬于蛋白質工程，C正確；ADP結合位點SMc02148 KET 可以提高對短鏈聚磷酸鹽的利用率，說明其可以與短鏈聚磷酸鹽結合，D錯誤。
7．選B　多酚氧化酶(PPO)在有氧條件下能催化酚類物質形成褐色的醌類物質，因此低氧環境可抑制褐變發生，A錯誤；由題圖可知，檸檬酸可以減弱PPO相對活性，從而減少醌類物質的形成，即抑制褐變發生，B正確；結合圖示可知，pH為6時吸光度最大，而吸光度與醌類物質含量呈正相關，說明pH為6時褐變易發生，不利于保存和運輸生菜，C錯誤；結合圖示可知，溫度為40 ℃時吸光度最大，褐變易發生，不利于生菜的保存，D錯誤。
8．選C　酶活性是指酶對化學反應的催化效率，可用單位時間內底物的消耗量或產物的生成量來表示，由于底物的量相同，故三支試管最終產物生成量相等，A正確；若物質P是符合模型B的抑制劑，則物質P會使酶的空間結構發生改變，這種抑制作用不可逆，B正確；若試管乙的酶活力與試管丙相同，說明透析去除物質P后酶的活性不能恢復，故物質P為不可逆型抑制劑，則物質P作用后反應速率符合曲線c，C錯誤；若試管丙的酶活力低于試管甲，說明酶的活性不能恢復，故物質P為不可逆型抑制劑，則物質P作用符合理論模型B，D正確。
9．解析：(1)酶是活細胞(來源)所產生的具有催化作用的有機物，其作用機理為降低化學反應的活化能，提高化學反應速率。少量的納米酶能夠催化 H2O2在短時間內大量分解，說明其具有催化作用。
(2)根據圖1結果可知，當pH為8.0時的溶氧量高于其他組，證明納米酶作用的適宜pH偏堿性。
(3)根據圖2結果可知，隨著除草劑草甘膦(GLY)的濃度增大，添加草甘膦的△DO(△DOGLY ) 與不添加草甘膦的△DO(△DOO ) 的比值減小，說明草甘膦對納米酶活性具有抑制作用。分析圖2中數據可知，比值為0.2時，草甘膦濃度約為6～7μmol·L－1。
(4)根據圖3結果可知，在一定濃度范圍內，隨著 Cu2＋濃度增加，△DO增大，說明一定濃度范圍內 Cu2＋促進H2O2分解。為研究 Cu2＋對納米酶活性的影響，需要設置三組(A、B、C)實驗。三組實驗試管均加入等量30%H2O2，再分別測定加入適宜濃度的Cu2＋(A組)、不同濃度納米酶(B組)、不同濃度納米酶加A組濃度的Cu2＋的混合液(C組)分別與30%H2O2反應 5 min后的溶氧量(△DO)。
答案：(1)催化作用　降低化學反應活化能　(2)偏堿性　(3)抑制　6(6或7均可)　(4)一定濃度范圍內 Cu2＋促進H2O2分解
①30%H2O2　③不同濃度納米酶分別與A 組濃度的Cu2＋的混合液

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