第3单元 第1课时 降低化学反应活化能的酶（课件PPT）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

第三单元　细胞的能量供应和利用 第1课时　降低化学反应活化能的酶 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 栏目索引 考点一 考点二 考点三 考点一 许多化学反应 细胞质 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 更高 对照 少量 发亮 过氧化氢酶 燃烧猛烈 降低活化 能 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 新鲜程度 过氧化氢分解的不同条件 产生气泡数目 温度 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 降低化学反应的活化能 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 AC BC AB 降低活化能 温和 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 活细胞 蛋白质 核糖核酸 核糖核苷酸 核糖体 催化 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 × √ × √ 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 考点二 活化能 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 一种或一类 反应物A 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 最适宜的温度和pH 降低 永久失活 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 度和酶活性 反应物浓度 酶浓 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 成正比 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 反应物 酶 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 × × × × √ 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 考点三 速率 化学反应 比较温和 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 非还原 还原糖 斐林试剂 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 专一性 淀粉 蔗糖 麦芽糖 淀粉的水解 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 气泡产生 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 续表 蓝色 蓝色 无明显现象 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 有大量气 泡产生 无气泡产生 无气泡产生 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 返回导航 高考总复习 第1轮 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 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(3)意义：与无机催化剂相比，酶____________的作用更显著，使细胞代谢能在______条件下快速有序地进行。 4．酶的作用和本质 1．易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酒精。(　　　　) (2)脲酶能将尿素分解为氨和二氧化碳，萨姆纳从刀豆种子中提取到了脲酶，并证明脲酶是蛋白质。(　　　　) (3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(　　　　) (4)酶不一定都会与双缩脲试剂发生紫色反应。(　　　　) 2．思维延伸——长句表达专练 (1)(必修1 P77“探究·实践”拓展)若将FeCl3溶液和肝脏研磨液先经90 ℃水浴加热处理之后，再按原剂量分别加入3号、4号试管中进行实验，你推测最可能的实验结果是什么？说明推断依据。 ①实验结果：_________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 ②推断依据：________________________________________________________。 提示：①3号试管与原先基本相同；4号试管与原先相比明显减弱，和1号试管基本相同　②90 ℃高温会使酶失活，对FeCl3没有影响 (2)(必修1 P80“拓展应用3”拓展)设计简单的实验验证从大豆种子中提取的脲酶是蛋白质，请说明实验思路。 提示：向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则证明脲酶是蛋白质。 1．(2024·江西高考适应性测试)细胞代谢离不开酶的催化。下列关于酶的叙述，错误的是(　　) A．低温和高温抑制酶活性的原因不同，高温可能导致酶变性 B．一般情况下，酶在反应前后的化学性质和含量不变 C．酶在催化反应的过程中不改变化学反应的活化能 D．pH会影响酶的空间结构，进而影响酶的活性 C　解析：低温和高温抑制酶活性的原因不同，低温抑制酶的活性，而高温使酶发生空间结构的改变，可能导致酶变性，A正确；酶是生物催化剂，不参与化学反应，只是起催化作用，在反应前后的化学性质和含量不变，B正确；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，C错误；pH过高或过低都会改变酶的空间结构，进而降低酶的活性，D正确。 2．酶具有很高的催化效率，其原因是(　　) A．酶能降低化学反应对温度等条件的要求 B．能使反应物变成更加细小的微粒，增加接触面积 C．降低了分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 D．提供了化学反应开始时所需的活化能 C　解析：酶能降低化学反应所需的活化能，但不能降低化学反应对温度等条件的要求，A错误；酶能与反应物结合，促进化学反应的进行，而不是使反应物变成更加细小的微粒，B错误；酶的作用机理是降低了化学反应所需的活化能，C正确；酶能降低化学反应所需的活化能，但不能为化学反应提供能量，D错误。 3．为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列分析正确的是(　　) A．实验②能达到实验目的 B．实验①能达到实验目的 C．实验①②都能达到实验目的 D．实验①②都不能达到实验目的 A　解析：实验①中，由于蛋白酶的本质是蛋白质，因此，不论分泌液中是否有蛋白酶，试管1和2中均产生紫色反应，不能达到实验目的；实验②中，如果分泌液中有蛋白酶，则试管3中蛋白块会变小或消失，试管4中蛋白块的体积无变化，故能达到实验目的。故选A。 鉴定酶本质的实验原理和方法 (1)试剂鉴定法：利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应的原理设计实验方案。 (2)酶解鉴定法 考点二　酶的特性及影响酶促反应速率的因素 1．高效性：与无机催化剂相比，酶降低______的作用更显著，催化效率更高。 2．专一性：每一种酶只能催化_____________化学反应。 酶A只能催化___________参与的反应，说明酶具有专一性。 3．酶的作用条件较温和 (1)在__________________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____。 (2)过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶________。 4．反应物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 (1)反应物浓度对酶促反应速率的影响 (2)酶浓度对酶促反应速率的影响 5．酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线 1．易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他化学反应，说明了酶具有高效性。(　　　　) (2)每一种酶只能催化一种化学反应。(　　　　) (3)过酸、过碱或温度过高、过低，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(　　　　) (4)细胞中的各类化学反应之所以能有序进行，还与酶在细胞中的分布有关。(　　　　) (5)酶制剂适宜在低温、pH呈酸性的条件下保存。(　　　　) 2．思维延伸——长句表达专练 (1)(必修1 P82“探究·实践”拓展)为什么唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活？ 提示：唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5，pH过低会使酶变性失活。 (2)高温、过酸、过碱等条件下，酶失活后即使给予适宜的条件，酶活性仍不能够恢复正常，为什么？ 提示：高温、过酸、过碱等条件都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 1．(2024·湖南师大附中校考)科学家提取到的第一份纯酶结晶是脲酶，与没有催化剂相比，适宜条件下，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍。幽门螺杆菌是一种与胃部疾病密切相关的细菌，常寄生于胃黏膜组织中，通过分泌脲酶水解尿素产生氨。下列相关叙述错误的是(　　) A．脲酶只能够催化尿素分解，说明脲酶具有专一性 B．幽门螺杆菌核糖体合成脲酶所需ATP来自细胞质 C．与没有催化剂相比，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍，说明脲酶具有高效性 D．幽门螺杆菌产生的NH3可以抵抗胃酸的杀灭作用，同时也会导致人“口气”重 C　解析：脲酶只能够催化尿素分解，说明脲酶具有专一性，A正确；细胞生命活动所需能量直接来自ATP，幽门螺杆菌是原核生物，没有线粒体，呼吸作用发生在细胞质基质中，即ATP只在细胞质基质中产生，B正确；与没有催化剂相比，适宜条件下，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍，说明脲酶具有催化功能，若要证明脲酶具有高效性，需与无机催化剂相比，C错误；幽门螺杆菌产生的NH3可以中和胃酸而抵抗胃酸的杀灭作用，同时也会从口腔挥发出氨气的味道，导致人“口气”重，D正确。 2．(2024·湖南衡阳三模)某实验小组从热泉的芽孢杆菌中获取了某耐热蛋白酶，并探究了该酶在60 ℃和80 ℃两个温度条件下，pH对酶活性的影响，结果如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．芽孢杆菌合成耐热蛋白酶是在热泉环境的诱导下产生的适应性变异 B．根据结果可知，该酶适合在pH＝7、温度为60 ℃的条件下长期保存 C．与80 ℃相比，60 ℃条件下该酶对碱性环境的适应性更强 D．当pH＝7时，80 ℃和60 ℃条件下该酶为化学反应提供等量的活化能 C　解析：芽孢杆菌能合成耐热蛋白酶，是热泉环境对芽孢杆菌进行了选择的结果，A错误；根据题图可知，在pH＝7、温度为60 ℃的环境中该酶活性较高，不适合进行长期保存，应置于低温条件下保存，B错误；分析题图可知，60 ℃条件下该酶对碱性环境的适应性更强，C正确；酶可降低化学反应的活化能，不能提供活化能，D错误。 3．（不定项）下图为乳糖酶催化乳糖水解的两个实验结果，除自变量和图中条件外，其他实验条件均设置为最适条件。下列有关叙述正确的是(　　) A．若增大实验1的酶浓度，相对反应速率增大 B．若继续增大实验2的酶浓度，相对反应速率不能继续增大 C．若继续增大实验1的乳糖浓度，相对反应速率将维持最大值基本不变 D．若降低两个实验的反应温度，相对反应速率都将降低 ACD 解析：实验1最终限制酶促反应速率的因素是酶浓度，故若增大实验1的酶浓度，相对反应速率增大，A正确；若继续增大实验2的酶浓度，相对反应速率可能不再增大，也可能继续增大，B错误；若继续增大实验1的乳糖浓度，相对反应速率将维持最大值基本不变，C正确；根据题意，两个实验都处于最适条件(最适温度和最适pH等)，所以若降低两个实验的反应温度，酶的活性下降，相对反应速率都将降低，D正确。 “四看法”分析酶促反应曲线 考点三　探究酶的特性及影响酶活性的条件 1．酶促反应与酶活性 (1)酶促反应一般是在________的条件下进行的。 (2)酶活性 ①定义：酶催化特定________的能力。 ②表示方法：可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的____表示。 提醒：酶活性与酶促反应速率有相关性，但含义不同，影响因素有差异，例如酶浓度、底物浓度均影响酶促反应速率，但不影响酶活性。 2．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 (1)实验原理：淀粉和蔗糖都是______糖。它们在酶的催化作用下都能水解成______。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用________鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 (2)实验设计 序号 操作步骤 1号试管 2号试管 1 注入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液 2 mL — 2 注入质量分数为3%的蔗糖溶液 — 2 mL 3 注入质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 4 轻轻振荡，保温5 min 60 ℃ 60 ℃ 5 加斐林试剂，轻轻振荡 2 mL 2 mL 6 水浴加热 放入50～65 ℃温水中约2 min 7 观察溶液颜色 砖红色沉淀 蓝色 (3)实验结论：酶具有______，淀粉酶只能催化____水解，而不能催化____水解。 3．探究温度和pH对酶活性的影响 (1)实验原理 ①探究温度对酶活性的影响 反应原理 淀粉 eq \o(——→,\s\up17(碘液),\s\do5(　)) 蓝色 淀粉 eq \o(——→,\s\up17(淀粉酶),\s\do5(　)) ______ eq \o(——→,\s\up17(碘液),\s\do5(　)) 无蓝色出现 鉴定原理 温度影响酶的活性，从而影响__________，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性 ②探究pH对酶活性的影响 反应原理 2H2O2 eq \o(——————→,\s\up17(过氧化氢酶),\s\do5(　)) 2H2O＋O2 鉴定原理 pH影响酶的活性，从而影响O2的生成速率，可用__________的情况来检验O2的生成速率 (2)实验步骤和结果 ①探究温度对酶活性的影响 项目 试管1 试管1′ 试管2 试管2′ 试管3 试管3′ 实 验 步 骤 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 ℃冰水中约 5 min 放入60 ℃热水中约 5 min 放入100 ℃热水中约 5 min 三 将1与1′试管内的液体混合后继续在0 ℃冰水中放置10 min 将2与2′试管内的液体混合后继续在60 ℃热水中放置10 min 将3与3′试管内的液体混合后继续在100 ℃热水中放置10 min 四 取出试管各加入两滴碘液，振荡 项目 试管1 试管1′ 试管2 试管2′ 试管3 试管3′ 实验 现象 ____ __________ ____ 实验 结论 ①淀粉酶在60 ℃时催化淀粉水解，在100 ℃和0 ℃时都不能发挥催化作用 ②酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性 ②探究pH对酶活性的影响 项目 试管1 试管2 试管3 实 验 步 骤 一 加入2滴过氧化氢酶溶液 二 加入1 mL蒸馏水 　 加入1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸溶液 加入1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液 三 加入2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液 实验现象 __________________ ____________ ____________ 实验结论 pH会影响酶的活性，酶的活性有适宜的pH范围 4.探究酶的特性 (1)“对照实验法”验证酶的高效性和专一性 ①验证酶的高效性 项目 实验组 对照组 材料 同一种反应物(等量) 试剂 与反应物相对应的酶溶液 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验证酶的专一性 项目 方案一 方案二 实验组 对照组 实验组 对照组 材料 同一种反应物(等量) 与酶相对应 的反应物 另外一种 反应物 试剂 与反应物相对应的酶 另外一种酶 同一种酶(等量) 现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 酶具有专一性 (2)“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH ①探究酶的最适温度 ②探究酶的最适pH 思维延伸——长句表达专练 (1)淀粉溶液和淀粉酶溶液为什么要预热到同一温度再混合？ 提示：保证反应一开始就达到预设温度，不会因为混合而改变温度。 (2)能否用过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响？为什么？ 提示：不能。探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度，而过氧化氢在高温时会自动分解，影响对实验结果的分析。 (3)在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中能否用斐林试剂来检测？为什么？ 提示：不能。因为斐林试剂与还原糖只有在水浴加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同温度。 (4)在探究pH对酶活性的影响的实验中能否选用淀粉酶和淀粉作为实验材料？为什么？ 提示：不能。因为淀粉在酸性条件下会发生水解反应，影响对实验结果的分析。 1．(2024·吉林高三东北师大附中校考)请判断下列利用相关材料、试剂开展的实验，实验目标能够达成的是(　　) A．利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂探究pH对酶活性的影响 B．利用蔗糖、麦芽糖、蔗糖酶和斐林试剂探究酶的专一性 C．利用淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响 D．利用蛋清液、蛋白酶、双缩脲试剂探究pH对酶活性的影响 C　解析：淀粉在酸性条件下会发生水解反应，所以不能利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂探究pH对酶活性的影响，A错误；蔗糖酶可以催化蔗糖水解产生葡萄糖和果糖，而葡萄糖、果糖都是还原糖，与斐林试剂在加热的条件下反应生成砖红色沉淀，麦芽糖是由2分子葡萄糖组成的，麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，因此不能判断麦芽糖是否发生水解，故不能利用蔗糖、麦芽糖、蔗糖酶和斐林试剂探究酶的专一性，B错误；淀粉酶可以催化淀粉的水解，而淀粉遇碘液变蓝，可以检测淀粉是否被淀粉酶催化水解，故可以利用淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响，C正确；蛋白酶可将蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸，而双缩脲试剂与多肽也会产成紫色反应，且蛋白酶属于蛋白质，所以不能用该组材料鉴定，D错误。 2．（不定项）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示： 步骤 基本过程 试管A 试管B 1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL 2 加入肝脏研磨液 少许 — 3 加入FeCl3 — 少许 4 检测 据此分析，下列叙述错误的是(　　) A．实验的可变因素是催化剂的种类 B．可用产生气泡的速率作检测指标 C．该实验能说明酶的作用具有专一性 D．不能用马铃薯匀浆代替肝脏研磨液进行实验 CD　解析：该实验的可变因素(即自变量)为催化剂的种类，A正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可用产生气泡的速率作为检测反应速率的指标，B正确；该实验通过比较酶和FeCl3的催化速率来验证酶的高效性，C错误；肝脏研磨液和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，故可以用马铃薯匀浆代替肝脏研磨液进行实验，D错误。 1．(2023·广东卷，T1)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是(　　) A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性 C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性 D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 C　解析：揉捻可以破坏细胞结构，使多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；酶的活性受温度、pH等因素的影响，发酵时保持适宜的温度有利于维持多酚氧化酶的活性，B正确；发酵时有机酸含量增加会改变pH，进而影响多酚氧化酶的活性，C错误；高温会使多酚氧化酶失活，可防止过度氧化影响茶品质，D正确。 2．(2021·海南卷，T13)研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是(　　) A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定 B．该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与 C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂 D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用 A　解析：根据题意可知，该酶能够切割、分解蛋白质，故该酶为蛋白酶，化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同，A错误；根据题意可知，该酶的化学本质为蛋白质，因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与，B正确；“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生肽键断裂，C正确；氨基酸是蛋白质的基本单位，因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。 3．(2022·广东卷，T13)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是(　　) 组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%) ① 9 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 ⑤ 5 ＋ 40 30 注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为 Ⅰ 型胶原蛋白。 A．该酶的催化活性依赖于CaCl2 B．结合①②组的相关变量分析，自变量为温度 C．该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9 D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物 C　解析：分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析①②组的相关变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90 ℃、70 ℃，故自变量为温度，B正确；②组的降解率最大，即酶的活性最高，此时pH为9，温度为70 ℃，但由于分组较少，不能说明最适温度为70 ℃，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为 Ⅰ 型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。 4．(2022·全国乙卷，T4)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验(表中“＋”表示有，“－”表示无)。 实验组 ① ② ③ ④ ⑤ 底物 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ RNA组分 ＋ ＋ － ＋ － 蛋白质组分 ＋ － ＋ － ＋ 低浓度Mg2＋ ＋ ＋ ＋ － － 高浓度Mg2＋ － － － ＋ ＋ 产物 ＋ － － ＋ － 根据实验结果可以得出的结论是(　　) A．酶P必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性 B．蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高 C．在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性 D．在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性 C　解析：第①组中，酶P在低浓度Mg2＋条件下有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；第③组和第⑤组对照，含底物和蛋白质组分，自变量是Mg2＋浓度，无论是高浓度Mg2＋条件下还是低浓度Mg2＋条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，B、D错误；第②组和第④组对照，含底物和RNA组分，自变量是Mg2＋浓度，第④组在高浓度Mg2＋条件下有产物生成，第②组在低浓度Mg2＋条件下没有产物生成，说明在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性，C正确。 5．超氧化物歧化酶(SOD)能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，具有抗衰老的特殊效果，其含有的金属离子对增强酶的热稳定性有重要影响。资料报道，当反应温度为88 ℃，时间为15～30 min时对SOD的活性影响不大。下图是通过光催化反应装置分别在四种条件下检测紫外光对DNA损伤的相关曲线(TiO2表示二氧化钛，是一种光催化剂；UV表示紫外光)。 Ⅰ 组：黑暗处理曲线a(TiO2/DNA体系)、 Ⅱ 组：紫外光处理曲线b(UV/DNA体系)、Ⅲ组：光催化曲线c(UV/TiO2/DNA体系)、Ⅳ组：光催化引入SOD曲线d(UV/TiO2/SOD/DNA体系)。据图回答下列问题： [设问1] 结合对曲线和实验中对照原则的分析，考查实验方法及操作目的 (1)根据SOD的化学性质，我们可以利用______________________的方法来除去一部分其他杂质蛋白。实验中设计黑暗处理作为对照组的目的是_________________ _____。曲线b说明________________________________________________。 [设问2] 分析实验数据及相关曲线，考查得出实验结论的能力 (2)分析曲线c、d可以得出的实验结论是________________________________。 [设问3] 结合验证性实验，考查设计实验思路与预测实验结果的能力 (3)DNA损伤过程中会伴有H2O2产生，若要验证(2)中的实验结果，可通过检测H2O2的有无及产生量来判断，写出你的实验思路并预测实验结果(注：H2O2的检测方法不做要求)。 实验思路：___________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 预测实验结果：_______________________________________________________ ____________________________________________________________________。 答案：(1)高温变性(或88 ℃环境下处理15～30 min)　证明TiO2不会损伤DNA　无TiO2(催化剂)的条件下，紫外光对DNA损伤很小 (2)SOD能够明显延缓或抑制DNA的损伤 (3)按照题干条件，设置同样的 Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ四组实验，测定不同体系DNA损伤过程中H2O2的产生量Ⅰ 组、 Ⅱ 组没有H2O2产生， Ⅲ 组和 Ⅳ 组均有H2O2产生，且 Ⅲ 组H2O2产生量较 Ⅳ 组多，产生时间也较早 解析：(1)当反应温度为88 ℃，时间为15～30 min时对SOD的活性影响不大，而部分其他杂质蛋白在该条件下已经失活，故可利用这个特性来除去一部分其他杂质蛋白。黑暗处理组为TiO2/DNA体系，设计黑暗处理作为对照组的目的是证明TiO2不会损伤DNA。紫外光处理曲线b(UV/DNA体系)说明没有TiO2(催化剂)的条件下，紫外光对DNA的损伤很小。(2)光催化曲线c(UV/TiO2/DNA体系)说明紫外光对DNA的损伤非常严重，300 min时，DNA几乎全部损伤，而光催化引入SOD曲线d(UV/TiO2/SOD/DNA体系)中，由于有SOD存在，DNA损伤很缓慢，说明SOD能够明显延缓或抑制DNA的损伤。(3)要通过H2O2的有无及产生量来验证(2)中的实验 结论，很显然要设置实验检测H2O2的产生量，H2O2的产生量越多，DNA损伤越严重，故本实验思路是按照题干条件，设置同样的 Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ四组实验，测定不同体系DNA损伤过程中H2O2的产生量；预测的实验结果是 Ⅰ 组、 Ⅱ 组没有H2O2产生， Ⅲ 组和 Ⅳ 组均有H2O2产生，且 Ⅲ 组H2O2产生量较 Ⅳ 组多，产生时间也较早。 $$