2023-2024屆高考一輪復習生物學案（人教版）第三單元細胞的能量供應和應用第1課時降低化學反應活化能的酶

第三

單元細胞的能量供應和利用

第1課時降低化學反應活化能的酶

【課標要求】說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素(如PH和

溫度等)的影響。

考點一酶的作用和本質(zhì)

■歸納夯實必備知識

1.細胞代謝

(1)細胞代謝概念：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應,統(tǒng)稱為細胞代謝。

(2)主要場所：細胞質(zhì)基質(zhì)。

2.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(見教材P77)

(1)方法步驟

自然狀速幾乎不分解,起對照作用

，

氧

過

氫

化90t高溫有少量氣泡，表明加熱能促進過邕

不

在化氫分解，提高反應速率

條

同

下

件加FeCl3溶液產(chǎn)生較多小氣泡,帶火星的衛(wèi)生

分

的香發(fā)亮

解

產(chǎn)生大量較大氣泡，肝臟內(nèi)含

加肝臟研磨液

過氧化氫酶,帶火星的衛(wèi)生香

燃燒猛烈

(2)實驗過程的變量及對照分析

定義人為控制的對實驗對象進行處理的

因素

①自變量一

舉例溫度和催化劑(加熱、加FeCL,溶液、

加肝臟研磨液)

因自變量改變而變化的變量

②因變量一凡。2分解速率

觀測氣泡產(chǎn)生的多少；帶火星衛(wèi)生香的

指標復燃情況

定義除自變量外，實驗過程中還存在一

些對實驗結果造成影響的可變因素

③無關變量一四反應物濃度和反應時間等

瞿保持一致且適宜等

(3)實驗結論

廠1、2號試管對照：說明蹴能促進過氧化氫的分解，

提高反應速率

-1、4號試管對照：酶具有催化作用,同無機催化劑

一樣都可加快化學反應速率

-3、4號試管對照：酶具有高效性，同無機催化劑相

比，酶降低活化能的作用更顯著,

催化效率更高

3.酶的催化作用機理

(1)活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)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：與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，使細胞代謝能在溫和條件下快速

有序地進行。

4.酶本質(zhì)的探究歷程(連線)

科學家］I主要觀點或成就］

a.糖類變酒精必需醉母菌細胞

①巴斯德\

死亡并釋放其中物質(zhì)

②李比希)

b.少數(shù)RNA也具有生物催化功能

③畢希納--V-c.將酵母菌細胞中引起發(fā)酵的物

質(zhì)稱為釀酶

d.從刀豆種子中提取出麻菊.證

④薩姆納明脈酶的化學本質(zhì)為蛋Iil質(zhì)，作

用為催化尿素分解

⑤切赫和奧爾特曼,c.糖類變酒精必需醉母菌活細胞

參與

5.酶的本質(zhì)和作用

項目內(nèi)容解釋

除哺乳動物成熟紅細胞等部分細胞外，其他活細胞

產(chǎn)生部位活細胞內(nèi)產(chǎn)生

都能產(chǎn)生酶

可在細胞內(nèi)、細胞外、生可在生物體外發(fā)揮作用，但不能來自體外，只能由

作用場所

物體外發(fā)揮作用細胞合成

大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)合成原料是氨基酸或核糖核甘酸,合成場所是細胞

酶的本質(zhì)

是RNA核或核糖體(真核生物)

酶只起催化功能，且反應前后酶的數(shù)量和化學麗~

酶的功能生物催化劑

不變

作用機理降低化學反應的活化能酶不能提供能量

■教材隱性知識

源于必修1P80“拓展應用”：設計簡單的實驗驗證從大豆種子中提取的臊酶是蛋白質(zhì)，請說

明實驗思路。

提示向腺酶溶液和蛋白質(zhì)溶液中分別加入雙縮腺試劑，若都出現(xiàn)紫色反應，則說明腺酶是

蛋白質(zhì)。

■拓展提升科學思維

1.甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關系如圖所示，請思考回答下列

問題:

(1)甲、乙兩種酶的化學本質(zhì)是否相同？說出理由。

提示不相同。觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的

降解，則甲酶的化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA,乙酶能被蛋白酶破壞，活性降低，則乙酶為

蛋白質(zhì)。

(2)乙酶活性改變的機理是什么？其活性能否恢復？

提示乙酶被降解的過程中其分子結構會發(fā)生改變，從而使其活性喪失，這種活性的改變不

可逆轉，故無法恢復。

2.分析酶的作用原理曲線

(1)表示無酶催化時反應進行所需要的活化能是Aa段。

（2）表示有酶催化時反應進行所需要的活化能是旦C段。

（3）表示酶降低的活化能是A區(qū)段。

■突破強化關鍵能力

1.（2023?江蘇鹽城高三模擬）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，讓肝臟液和FeCl3溶液同時注入試管中

C.肝臟液中的過氧化氫醐、FeCl3都可以降低該反應的活化能

D.左邊移液管內(nèi)紅色液體上升的速度比右邊慢，最終液面比右邊低

答案D

解析由于過氧化氫酶的催化效率高于FeCI3,所以左邊移液管內(nèi)紅色液體上升的速度比右

邊快，由于過氧化氫的量相等，產(chǎn)生的氧氣一樣多，最終兩側移液管中的液面等高，D錯誤。

2.酶是生物催化劑，下列有關酶的敘述正確的是（）

A.酶脫離生物體以后無法起作用

B.在酶的最適溫度下儲存酶

C.酶通過提供化學反應活化能加快反應速率

D.蛋白酶可以水解唾液淀粉酶

答案D

解析只要條件適宜，生物體中的酶可以在體外發(fā)揮作用，A錯誤；酶需要在低溫下儲存，

B錯誤；酶通過降低反應的活化能加快反應速率，C錯誤；唾液淀粉酶化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，

可以被蛋白酶水解，D正確。

【歸納總結】典型酶的種類和作用

酶的名稱酶的作用

淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖

麥芽糖酶催化麥芽糖水解為葡萄糖

蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解為多肽

脂肪酶催化脂肪水解為脂肪酸和甘油

DNA酶催化DNA水解為脫氧核水酸

DNA聚合酶催化DNA復制產(chǎn)生子代DNA

RNA聚合酶催化DNA轉錄產(chǎn)生RNA

-纖維素酶-分解纖維素

果膠酶分解果膠

逆轉錄酶催化RNA形成DNA單鏈

DNA連接酶將兩個DNA片段的黏性末端或平末端連接起來

限制酶識別DNA中特定的核昔酸序列并使磷酸二酯鍵斷裂

-酪氨酸酶-催化酪氨酸合成黑色素

解旋酶催化DNA復制過程中DNA堿基間氫鍵的斷裂

考點二酶的高效性和專一性

?歸納夯實必備知識

I.酶具有高效性

(1)定義：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

①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結論：與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。

2.酶具有專一性

(1)定義：每一種酶只能催化二?或二類化學反應。

(2)探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用

①實驗步驟及結果

試管編號12

注入可溶性淀粉溶液2mL一

注入蔗糖溶液一2mL

注入新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL

60℃水浴保溫5min

新配制的斐林試劑2mL2mL

沸水浴煮沸1min

實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀

②實驗結論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有專一性。

(3)意義：使細胞代謝有條不紊地進行。

?教材隱性知識

(1)源于必修1P84“相關信息”：已知胃蛋白酶的最適PH為，小腸液的PH約為，胃蛋白酶

隨食糜進入小腸后還能發(fā)揮作用嗎？為什么？

提示不能。因為沒有了適宜的pH,胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再發(fā)揮作用。

(2)源于必修1P85“科學?技術?社會”：溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁,具有抗菌消炎的作用。

在臨床上與抗生素混合使用，能增強抗生素的療效。

■拓展提升科學思維

1.同種酶有時會催化不同的反應，是不是就說明酶不具有專一性？

提示酶的專一性指的是酶可以催化一種或一類化學反應，不同的化學反應可能是同類的化

學反應，故仍說明酶具有專一性。

2.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用的實驗中能否用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑？為

什么？驗證酶的專一性的另一思路是什么？

提示不能；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使碘液變色。

可以用同一種底物、不同的酶進行實驗驗證，如用淀粉酶、蔗糖酶水解淀粉。

■突破強化關鍵能力

3.(2023?天津和平區(qū)高三期中)“投彈手甲蟲”遇到危險時，會瞬間從尾部噴出溫度近100℃

的氣體攻擊和嚇?？拷牟妒痴?，如圖所示。該行為主要體現(xiàn)了酶()

貯存室

勺叫的過氧化物酶加細胞

腺體

A.具有專一性B.具有可調(diào)節(jié)性

C.具有高效性D.易受外界環(huán)境影響

答案C

4.細胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關系如下圖所示，下列有關敘述不正確的是()

A.酶1與產(chǎn)物b結合后失活，說明酶的功能由其空間結構決定

B.前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(chǎn)物b結合，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生產(chǎn)過多的產(chǎn)物a

答案C

解析同一種酶，氨基酸種類和數(shù)目相同，故酶1的變構位點和活性位點的結構不同是因為

氨基酸的序列不同，B正確；從圖中可知，酶1只催化兩種底物合成產(chǎn)物a的反應，具有專

一性，C錯誤；酶1與產(chǎn)物b結合使酶1無活性，合成產(chǎn)物a的反應會中斷，這樣可以防止

細胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物a,D正確。

考點三探究影響酶活性的條件

■歸納夯實必備知識

1.酶促反應一般是在比較溫和的條件下進行的。

2.酶活性

(1)定義：酶催化特定化堂反應的能力。

(2)表示方法：可用在一定條件下酶所催化某一化學反應的速率表示。

3.探究溫度和PH對酶活性的影響

(1)探究溫度對醐活性的影響

①反應原理

-4?∕碘液八I淀粉酶士什業(yè)反碘液HHyZ1.r

藍色7一2T淀粉I——A麥牙糖——*無藍色1出現(xiàn)r71

②鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解,滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍

色的深淺來判斷酶的活性。

(2)探究PH對酶活性的影響

①反應原理：2氏。2衛(wèi)些雪2%0+。2。

②鑒定原理：PH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成速率，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況

來檢驗的生成速率。

(3)實驗步驟和結果

①探究溫度對酶活性的影響

取6支試管，分別編號為1與1'、2與2'、3與3',并分別進行以下操作。

試管編號試管1試管1'試管2試管2'試管3試管3'

2mL淀粉酶2mL淀粉2mL淀粉2mL淀2mL淀粉2mL淀粉

一

溶液溶液酶溶液粉溶液酶溶液溶液

實放入60。C溫水中水浴放入100°C熱水中水浴

二放入O°C冰水中水浴5min

驗5min5min

步將1與1'試管內(nèi)的液體混將2與2'試管內(nèi)的液將3與3'試管內(nèi)的液體

驟三合后繼續(xù)在O℃冰水內(nèi)放體混合后繼續(xù)在60℃混合后繼續(xù)在100℃熱

置10min溫水內(nèi)放置IOmin水內(nèi)放置IOmin

四取出試管各加入兩滴碘液，振蕩

契臉現(xiàn)象呈藍色無藍色出現(xiàn)呈藍色

淀粉酶在60℃時催化淀粉水解，在100℃和0℃時都不能發(fā)揮催化作用。酶的

實驗結論

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

一2滴過氧化氫酶溶液

實驗?mL物質(zhì)的量濃度1mL物質(zhì)的量濃度為

二1mL蒸鐳水

步驟為mol/L的鹽酸mol/L的NaOH溶液

三2mL質(zhì)量分數(shù)為3%的過氧化氫溶液

實驗現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡產(chǎn)生無明顯氣泡產(chǎn)生

將帶火星的衛(wèi)生香插入

燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱

試管內(nèi)（液面的上方）

實驗結論PH會影響酶的活性，酶的活性有適宜的PH范圍

4.影響酶促反應速率的因素的曲線分析

⑴溫度和PH對酶促反應速率的影響

①在最適宜的溫度(B)和PH(E)條件下，酶的活性最高。溫度和PH偏高(BC和EF)或偏低(AB

和DE),酶活性都會明顯降低。

②過酸(D)、過堿(F)或溫度過高(C),都會使酶的空間結構遭到破壞,使酶永久失活;而在低

溫(A)下，醐的活性明顯降低，但酶的空間結構穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以日高。因

此，酶可以在低溫下保存。

反應物剩余量(相對量)

PH=I

pH=13

pH=7

°M溫度

甲

據(jù)圖可知，不同PH條件下，酶最適溫度不變;不同溫度條件下，酶最適DH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)底物濃度和酶濃度對酶促反S應速率的影響

s*

s

oZ

底物濃度

甲乙(在底物足量情況下)

①圖甲，在其他條件適宜、酶量一定的條件下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當

底物達到一定濃度后，受酶數(shù)量限制,酶促反應速率不再增加。

②圖乙，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成亞比。

(3)酶促反應產(chǎn)物濃度與反應時間的關系曲線

?!

送

舞

世

時間

?拓展提升科學思維

多酚氧化酶(PPo)催化的酶促反應是儲運過程中引起果蔬褐變和品質(zhì)劣變的主因，果蔬運輸

過程中加入適量的檸檬酸能延長保鮮時間。抑制劑與酶結合引起酶活性降低或喪失的過程稱

為失活作用。根據(jù)抑制劑與底物的關系可分為競爭性抑制和非競爭性抑制，圖甲為兩種抑制

劑的作用機理模型，圖乙為相同酶溶液在無抑制劑、添加不同抑制劑的條件下，前促反應速

率隨底物濃度變化的曲線，檸檬酸對PPO活性的影響為曲線C對應情況。

乙

⑴競爭性抑制劑引起酶活性降低的原因是什么？

提示競爭性抑制劑的分子結構與底物的非常相近，可以與底物競爭酶活性部位來影響催化

效果。

⑵非競爭性抑制劑引起酶活性降低的原因是什么？

提示非競爭性抑制劑與酶結合后，誘導酶的空間結構發(fā)生改變，使酶失去活性。

(3)據(jù)圖乙分析檸檬酸屬于哪種酶抑制劑？其與高溫等因素對酶的影響是否相似？

提示非競爭性抑制劑；相似。

■突破強化關鍵能力

5.如圖曲線反映了溫度或PH對A、B、C三種酶活性的影響。下列相關敘述正確的是()

反應速率b［相對活力(％)

∕*?KX)/XjWB八酶C

O2040608001.03.()5.()7.()9.()PH

溫度(℃)

甲乙

A.酶B和酶C的最適溫度相似，但最適pH一定不同

B.圖甲中a點和C點，酶A的活性相同，空間結構也相同

C.圖乙中d點，酶B和酶C的空間結構都有一定程度的破壞

D.酶A、酶B和酶C都可能存在于人體的內(nèi)環(huán)境中

答案C

解析從圖中只能得出酶A的最適溫度，不能得出酶B和酶C的最適溫度，故不能比較酶B

與酶C最適溫度的大小，A錯誤；低溫時酶的活性降低，但空間結構不變，高溫時酶的空間

結構被破壞，圖甲中a點和C點，酶A的空間結構不相同，B錯誤；人體溫度為37℃左右，

PH范圍為?，而酶A的最適溫度大于40℃,酶B和酶C的最適PH偏離人體內(nèi)PH范圍較

大，故三種酶不會存在于人體內(nèi)環(huán)境中，D錯誤。

6.為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組

（60℃）,測定各組在不同反應時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度（其他條件相同），結果如圖。下列分析正確

的是（）

A.實驗結果表明該酶的最適溫度是40。C

B.實驗過程中PH的變化不會對該實驗產(chǎn)生影響

C.20℃條件下，打時溫度提高10℃，產(chǎn)物濃度會增加

D.6（ΓC條件下，f2時增加底物的量不會改變產(chǎn)物濃度

答案D

解析實臉結果表明在三組設定的溫度中40℃時酶活性最高，但不能說明酶的最適溫度是

40℃,A錯誤：實驗過程中PH是無關變量，必須保持相同，如果PH變化會對實驗產(chǎn)生影

響，B錯誤；20°C條件下，用時溫度提高10℃,產(chǎn)物濃度不再增加，因為此時反應物已經(jīng)消

耗完，C錯誤；60°C條件下，f2前酶已經(jīng)失活，所以及時增加底物的量不會改變產(chǎn)物濃度，

D正確。

【歸納總結】酶活性實驗探究中的“三宜”“五不宜”

目的

----驗證酶的專一性

底物為淀

—選斐林試劑

粉和蔗糖檢測底物

是否分解也義選碘液（因其無法檢測

蔗糖是否水解）

詈L探究酶最適溫度

淀粉與

宜

淀粉酶檢測底廠選碘液

‘物分解I不宜選斐林試劑（需水浴加熱,

一而本實驗需嚴控溫度）

（?選過氧化氫和過氧化氫酶作實

驗材料,因為過氧化氫（HQ2）在

探究酶的最不宜

常溫常壓時就能分解，加熱的

適溫度

條件下分解會加快，從而影響

實驗結果

I■保證酶的最適溫度（排除溫度

宜干擾）且將薛溶液的PH調(diào)至實

I驗要求的PH后再讓其與底物

I接觸

探究PH對酶不宜在未達到預設PH前,先讓

活性的影響反應物與酶接觸

不宜選淀粉作底物，因酸（如HCI）

一本身可促進淀粉分解

重溫高考真題演練

1.（2022.廣東?13）某同學對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結果見下表。下列分

析錯誤的是（）

組別溫度（℃）降解率（％）

PHCaCl2

?9+9038

~w~9+7088

~w~9一70O

~w~7+7058

5+4030

注：+/一分別表示有/無添加，反應物為【型膠原蛋白。

A.該酶的催化活性依賴于CaCl2

B.結合①②組的相關變量分析，自變量為溫度

C.該酶催化反應的最適溫度為70°C,最適PH為9

D.尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應物

答案C

解析分析②③組可知，沒有添加CaCl2,降解率為0,說明該酶的催化活性依賴于CaCl2,

A正確；分析①②組變量可知，PH均為9,都添加了CaCI2,溫度分別為90°C、70℃,故

自變量為溫度，B正確；②組酶的活性最高，此時PH為9,溫度為70℃,但由于分組較少，

不能說明其最適溫度為70°C,最適PH為9,C錯誤；該實驗的反應物為I型膠原蛋白，要

確定該酶能否水解其他反應物還需補充實驗，D正確。

2.（2022?湖南，3）洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構象，部分解折疊后可

被正常堿性蛋白酶特異性識別并降解（自溶）失活。此外，加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖

所示。下列敘述錯誤的是（）

天然狀態(tài)部分解折疊完全解折疊

A.堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活

B.加熱導致堿性蛋白酶構象改變是不可逆的

C.添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果

D.添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染

答案B

解析由圖可知，加熱導致堿性蛋白酶由天然狀態(tài)變?yōu)椴糠纸庹郫B，部分解折疊的堿性蛋白

酶降溫后可恢復到天然狀態(tài)，因此加熱導致堿性蛋白酶構象改變是可逆的，B錯誤。

3.（2017?江蘇，17）為了探究一種新型堿性纖維素酶的去污效能，研究性學習小組進行了相關

實驗，結果如圖。由圖中實驗結果能直接得出的結論是（）

A.堿性纖維素酶對污布類型2的去污力最強

B.不同類型洗衣粉影響堿性纖維素酶的去污力

C.堿性纖維素酶對污布類型2、3的去污力不同

D.加大酶用量可以顯著提高洗衣粉的去污力

答案C

解析由實驗結果可知，由于沒有設置對照，不能說明堿性纖維素酶對污布類型2的去污力

最強，A錯誤；由于存在多個變量，不能說明不同類型洗衣粉影響堿性纖維素酶的去污力，

B錯誤；通過實驗數(shù)據(jù)比較可知，堿性纖維素酶對污布類型2、3的去污力不同，C正確；通

過實驗結果不能得出加大酶用量可以顯著提高洗衣粉的去污力的結論，D錯誤。

4.（2020.海南，8）下列關于胰蛋白酶和胰島素的敘述，正確的是（）

A.都可通過體液運輸?shù)饺?/p>

B.都在細胞內(nèi)發(fā)揮作用

C.發(fā)揮作用后都立即被滅活

D.都能在常溫下與雙縮版試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應

答案D

解析胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通過導管運輸至消化道內(nèi)發(fā)揮作用，而胰島素由胰

島B細胞分泌，可通過血液運輸至全身，A錯誤；胰蛋白酶在消化道內(nèi)發(fā)揮作用，而胰島素

通過與靶細胞膜上的受體結合，進而調(diào)節(jié)靶細胞的代謝活動，二者均不在細胞內(nèi)發(fā)揮作用，

B錯誤；胰蛋白酶在催化反應前后性質(zhì)不改變，胰島素發(fā)揮作用后會被滅活，C錯誤；胰蛋

白酶和胰島素的化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，都能在常溫下與雙縮腺試劑發(fā)生紫色反應，D正確。

5.（2021.湖北，2）很久以前，勤勞的中國人就發(fā)明了制飴（麥芽糖）技術，這種技術在民間沿

用至今。麥芽糖制作的大致過程如圖所示。

下列敘述正確的是（）

A.麥芽含有淀粉酶，不含麥芽糖

B.麥芽糖由葡萄糖和果糖結合而成

C.55?60℃保溫可抑制該過程中細菌的生長

D.麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低

答案C

解析在麥芽中存在麥芽糖，A錯誤；麥芽糖由2分子葡萄糖脫水縮合而成，B錯誤；麥芽

中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度高，D錯誤。

五分鐘查落實

1.判斷關于酶的催化作用和本質(zhì)的敘述

（1）酶在細胞內(nèi)、內(nèi)環(huán)境和體外都能發(fā)揮催化作用（√）

（2）胃蛋白酶發(fā)揮作用時伴隨著ADP的生成（X）

⑶細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與（√）

（4）醐是在核糖體上合成的生物大分子（X）

2.判斷關于酶具有高效性和專一性的敘述

⑴比較H2O2在加了新鮮肝臟研磨液和加熱時的分解速率，可驗證酶具有高效性（×）

（2）一種化合物只有一種酶的結合位點是酶專一性的基礎（X）

（3）用豆?jié){、淀粉酶、蛋白酶探究酶的專一性，可選用雙縮版試劑進行檢驗（×）

（4）酶催化化學反應時空間結構不會發(fā)生改變（X）

3.判斷關于酶的作用條件較溫和的敘述

⑴在“探究PH對過氧化氫酶活性的影響”實驗中，應先對酶溶液設置不同PH條件再加入

底物（√）

（2）可用淀粉溶液、淀粉酶、碘液等來探究PH對淀粉前活性的影響（×）

（3）前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

（X）

（4）酶通常是在低溫、低PH條件下進行保存（X）

（5）胃蛋白酶在中性水溶液中空間結構會發(fā)生變化（√）

4.填空默寫

⑴（必修］P78）活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。

（2）（必修1P78）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1PM）酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。

（4）（必修1P82）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1P84）酶所催化的化學反應一般是在比較遜!的條件下進行的。

（6）（必修1PiM）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(wěn)定,因此，酶制劑適宜在低溫下保存。

課時精練

一、選擇題

1.（2023?江蘇蘇北四市高三期末）下列關于酶的敘述，正確的是（）

A.酶的基本組成單位是氨基酸

B.酶催化化學反應時空間結構不會發(fā)生改變

C.酶催化的實質(zhì)是提供化學反應的活化能

D.酶促反應速率與酶濃度、底物濃度、溫度和PH等有關

答案D

解析少數(shù)酶是RNA,其基本組成單位是核糖核甘酸，A錯誤；酶在催化化學反應時，酶的

空間結構會發(fā)生變化，B錯誤：酶催化的實質(zhì)是降低化學反應的活化能，C錯誤。

2.下圖表示在不同條件下，酶催化反應的速率（或生成物）變化。下列有關敘述中，不正確的

是（）

?

s

7

w

l?

反應時間

①

S②

s

°反應時間

③

A.圖①虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時，反應速率與底物濃度的關系

B.圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時，生成物的量與反應時間的關系

C.圖③不能表示在反應開始的一段時間內(nèi)，反應速率與時間的關系

D.若圖②中的實線表示Fe?*的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率

答案C

解析在酶促反應過程中，隨著反應時間的延長，底物逐漸減少，反應速率逐漸降低，可以

用圖③表示反應速率與時間的關系，C錯誤。

3.反應底物從常態(tài)轉變?yōu)榛钴S狀態(tài)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。下列相關分析錯誤的是（）

A.昂和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（與一昂）

C.蔗糖酶使（&一昂）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（良一昂）的值更大，但由于底物的量有限，所以X

產(chǎn)物的量不變，C錯誤。

4.（2023?北京海淀區(qū)高三模擬）乳糖合成酶含有a、B兩個亞基，亞基a單獨存在時不能催化

乳糖的合成，但能催化半乳糖與蛋白質(zhì)結合形成糖蛋白；當亞基a與。結合后，才能催化乳

糖的形成。下列說法正確的是（）

A.乳糖合成酶催化乳糖合成時不會產(chǎn)生水

B.亞基a作為酶和乳糖合成酶均具有專一性

C.亞基a能為半乳糖與蛋白質(zhì)的結合提供能量

D.亞基a與β結合不會改變其空間結構

答案B

解析乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脫水形成的，所以乳糖合成酶催化乳糖合成時

會產(chǎn)生水，A錯誤；據(jù)題干信息可知，亞基a和乳糖合成酶均具有專一性，亞基β與亞基a

的結合可能改變了亞基a的空間結構，B正確，D錯誤：亞基a為乳糖合成酶的一個亞基，

具有催化功能，不能為半乳糖與蛋白質(zhì)的結合提供能量，C錯誤。

5.唾液淀粉酶可催化淀粉水解成麥芽糖，有利于食物的吸收。下列有關敘述錯誤的是（）

A.唾液腺細胞一般以胞吐的方式釋放唾液淀粉酶

B.唾液淀粉前進入胃后不能繼續(xù)催化淀粉水解

C.可用斐林試劑檢測淀粉是否水解及水解程度

D.唾液淀粉酶通過提供能量加快淀粉的水解速率

答案D

解析唾液淀粉酶屬于蛋白質(zhì)，通過胞吐的方式釋放，A正確；胃液呈強酸性，唾液淀粉酶

進入其中會變性失活，不能催化淀粉水解，B正確；淀粉無還原性，其水解產(chǎn)物為麥芽糖，

具有還原性，可用斐林試劑檢測，C正確；唾液淀粉酶通過降低化學反應的活化能來起催化

作用，D錯誤。

6.（2023?吉林通化高三檢測）農(nóng)科所通過實驗研究了溫度對其飼養(yǎng)的某種經(jīng)濟動物腸道內(nèi)各種

消化酶活力的影響，得到下圖實驗結果。下列對實驗過程及結果的分析，正確的是（）

352

305c))(

2()(

255c2

2010(

5

1l(M)x)

10陽

，

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5('

一0o

、

一

涮K)1520253()35455()55

A.該實驗的自變量是溫度，但實驗過程中pH、消化酶量均可影響實驗結果

B.實驗前應在適宜溫度下保存提取到的消化酶，40°C最適宜

C.該動物的最佳飼養(yǎng)條件為：溫度控制在35。C?40℃、多飼喂淀粉類飼料

D.實驗中應先將各種消化酶液和底物混合，再置于對應組溫度環(huán)境中放置一段時間

答案C

解析本實驗自變量有溫度和酶的種類，pH、消化酶量等屬于無關變量，但也會影響實驗結

果，A錯誤；從圖中看出蛋白酶和淀粉酶發(fā)揮作用的最適溫度在40°C左右，但保存酶應該在

零上低溫下保存，B錯誤；從圖中看出，溫度控制在35°C?4（）℃,各種酶的活性達到最大,

且淀粉酶的活性最強，說明該動物對淀粉的分解能力最強，所以應該多飼喂淀粉類飼料，C

正確；若先將各種消化酶液和底物混合，反應已經(jīng)開始，會影響實驗結果，D錯誤。

7.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(chuàng)

設酸性條件，鹽酸能催化淀粉水解）。下列有關敘述正確的是（）

淀粉初始量

0135791113pH

A.將淀粉與淀粉酶溶液混合后再調(diào)節(jié)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(diào)到PH為7后繼續(xù)反應，淀粉含量將明顯下降

D.根據(jù)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(diào)節(jié)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(shù)據(jù)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(diào)到PH為

7后繼續(xù)反應，由于酶已經(jīng)失活，則淀粉含量將不會明顯下降，C錯誤。

8.如圖甲表示在最適溫度下，H2O2的促反應速率受PH影響的曲線，圖乙表示某一溫度下，

pH=b時H2O2酶促分解產(chǎn)生的02量隨時間的變化。下列說法正確的是（）

B.其他條件保持相同且適宜，則PH由b變?yōu)閍時，e點下降

C.在圖甲中C點對應的條件下，向該反應體系中加入雙縮胭試劑，溶液仍變紫

D.其他條件保持相同且適宜，溫度降低時，d點右移

答案C

解析溫度可直接影響H2O2的分解，因此不能用H2O2和H2O2酶探究溫度對酶活性的影響，

A錯誤；酶不能改變生成物的量，PH由b變?yōu)閍時，酶促反應速率下降，但e點不動，B錯

誤；比。2酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)，酶在反應前后的化學本質(zhì)不變，因此在圖甲中C點對應的

條件下，向該反應體系中加入雙縮麻試劑，溶液仍變紫，C正確；若圖乙為高于最適溫度時

的情況，則溫度降低時，酶促反應速率加快，d點左移，D錯誤。

9.（2023?江蘇新高考基地學校高三模擬）抑制劑與酶結合引起酶活性降低或喪失的過程稱為失

活作用。根據(jù)抑制劑與底物的關系可分為競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑，如圖為兩種抑制

劑的作用機理模型。下列相關敘述不正確的是（）

A.由模型a可知，酶與底物的結構特異性契合是酶具有專一性的結構基礎

B.由模型b可知，競爭性抑制劑通過競爭酶與底物的結合位點而影響酶活性

C.由模型C推測，可通過增加底物濃度來降低非競爭性抑制劑對酶活性的抑制

D.非競爭性抑制劑與底物結合位點以外的位點結合，通過改變酶構象影響酶活性

答案C

解析由模型C可知，非競爭性抑制劑能改變酶的空間結構，使酶不能與底物（反應物）結合，

即使增加底物濃度也無法解除對酶活性的抑制，C錯誤。

10.鹽酸和蛋白酶均可使蛋白質(zhì)發(fā)生水解。某同學使用鹽酸、蛋白酶、蛋清做了如下圖所示

的探究實驗，其中①③表示特定的生化反應。下列說法不正確的是（）

加熱蛋,喈

蛋清^φ~變小的蛋白塊b

鹽酸③鹽酸

水解物變小的蛋白塊C

A.①過程破壞了蛋白質(zhì)的空間結構

B.蛋白塊a中的蛋白質(zhì)分子比蛋清中的蛋白質(zhì)分子更容易被蛋白酶水解

C.處理相同時間后，根據(jù)蛋白塊b明顯小于蛋白塊C的現(xiàn)象可得出酶具有高效性的結論

D.用鹽酸配制不同PH的溶液與蛋白酶混合后加入蛋白塊中，可用于探究PH對酶活性的影

響

答案D

解析過程①為加熱過程，該過程蛋白質(zhì)的空間結構會發(fā)生改變，A正確；經(jīng)過加熱后，蛋

白質(zhì)的空間結構改變，變得松散，更容易被蛋白酶分解，即蛋白塊a中的蛋白質(zhì)分子比蛋清

中的蛋白質(zhì)分子更容易被蛋白酶水解，B正確；酶的高效性是指酶和無機催化劑相比催化效

率更高，因此處理相同時間后，根據(jù)蛋白塊b明顯小于蛋白塊C的現(xiàn)象可得出酶具有高效性

的結論，C正確。

11.（2023?安徽安慶高三檢測）關于酶及其特性的實驗設計，下列敘述正確的是（）

A.探究酶的專一性，能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液設計實驗

B.利用過氧化氫探究酶的高效性，因作用機理不同，加酶組比加FeCl3組產(chǎn)生的氣體量多

C.探究PH對酶活性影響的實驗步驟為：加底物一調(diào)PH一加酶一混勻一觀察

D.探究溫度對酶活性的影響，可利用淀粉酶、淀粉和斐林試劑設計實驗

答案C

解析無機催化劑和有機催化劑的作用機理相同，都是降低化學反應的活化能，最終加酶組

與加FeCb組產(chǎn)生的氣體量一樣多，B錯誤；利用斐林試劑檢測產(chǎn)物量時，需要水浴加熱，

反應溫度就會發(fā)生改變，影響實驗結果，所以不能選用斐林試劑驗證溫度對酶活性的影響，

D錯誤。

12.（2023?河北衡水中學高三模擬）1894年，科學家提出了“鎖鑰”學說，認為酶具有與底物

相結合的互補結構。1958年，又有科學家提出“誘導契合”學說，認為在與底物結合之前，

酶的空間結構不完全與底物互補，在底物的作用下，可誘導酶出現(xiàn)與底物相結合的互補空間

結構，繼而完成前促反應。為驗證上述兩種學說，科研人員利用枯草桿菌蛋白酶（S酶）進行研

究。該酶可催化兩種結構不同的底物CTH和CU,且與兩者結合的催化中心位置相同。進行

的四組實驗的結果如圖所示，圖中SCTH表示催化CTH反應后的S酶，SCU表示催化CU反應

后的S酶。下列敘述不正確的是（）

陰

-SIW+CTHzi；

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M.U2./④

SΓTH+CU

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A.S酶既可催化CTH反應，又可催化CU反應，但不能說明S酶沒有專一性

B.S酶的活性可以用反應產(chǎn)物的相對含量來表示

C.該實驗結果更加支持“誘導契合”學說

D.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(xiàn)空間