第3单元 第8讲 降低化学反应活化能的酶（课件PPT）-【金版新学案】2025年高考生物学高三总复习大一轮复习讲义（不定项版）

第三单元 细胞的能量供应和利用 第8讲　降低化学反应活化能的酶 学习目标 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。　 2.实验：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。 考点一　酶的本质和作用 考点二　酶的特性 考点三　探究影响酶活性的条件 内容索引 链接新情境命题 重温高考　典题演练 科学探究专栏 课时测评 酶的本质和作用 考点一 返回 基础梳理 1．酶的作用 (1)比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 ①实验过程 对照 燃烧猛烈 酶降低活化能 ②变量分析 使过氧化氢分解的不同条件 产生气泡数目多少 (2)酶的作用原理 ①无酶催化的反应曲线是___，有酶催化的反应曲线是___。 ②ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能；ba段的含义是酶_____________。 ③该反应中，若将酶催化改为无机催化剂催化，则b点在纵轴上将_____移动。 ④酶的作用原理是_____________________。与无机催化剂相比，酶_________________更显著，催化效率更高。 乙 甲 降低的活化能 向上 降低化学反应的活化能 降低活化能的作用 提醒　①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。③酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。 2．酶的本质 (1)探索历程(连线) (2)酶的本质和作用 项目 内容 解释 产生部位 _______内产生 除哺乳动物成熟红细胞等部分细胞外，其他活细胞都能产生酶 作用场所 可在细胞内、细胞外、生物体外发挥作用 可在生物体外发挥作用，但不能来自体外，只能由细胞合成 酶的本质 大多数酶是_______ ，少数是______ 合成原料是____________________，合成场所是_______________ (真核生物) 酶的功能 生物催化剂 酶只起_____功能，且反应前后酶的_____和_________不变 作用机理 降低化学反应的_______ 酶不能提供能量 活细胞 蛋白质 RNA 氨基酸或核糖核苷酸 细胞核或核糖体 催化 数量 化学性质 活化能 1．(2021·全国甲卷)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。( ) 2．(2020·海南卷)胰蛋白酶和胰岛素发挥作用后都立即被灭活。( ) 3．(2020·江苏卷)细胞中生物大分子的合成需要酶来催化。( ) 4．(2021·海南卷)人体内有某种用于切割、分解细胞膜上“废物蛋白”的酶。 则该酶的空间结构由氨基酸的种类决定；“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂。( ) 5．(经典高考)生物体内酶的化学本质是　　　　　　　　　。 链接高考 × × √ × RNA或蛋白质 核心突破 1．对比分析酶与动物激素的“一同三不同” 相同 都具有微量、高效的特点，也具有一定特异性 不同 产生部位 几乎所有活细胞都产生酶，而只有内分泌细胞才能产生激素 化学本质 酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；激素的化学本质为多肽和蛋白质、类固醇、氨基酸衍生物等 作用机制 酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质不变；激素作为信号分子，在发挥完作用后被灭活 2.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 能力提升 考向一　围绕酶的本质，考查生命观念 1．(2024·陕西汉中模拟)某实验小组设计实验对甲、乙两种酶的成分进行探究。实验设计如下：A 组为甲酶与蛋白酶混合，B组为等量乙酶与同种蛋白酶混合。结果发现，甲酶被分解成许多小分子物质，乙酶基本无变化。下列有关说法错误的是 A．甲酶的组成单位为氨基酸，乙酶的组成单位为核苷酸 B．甲酶的合成场所为核糖体，乙酶的合成场所可能是细胞核 C．向反应后的两组混合溶液中加入双缩脲试剂，两组溶液均无紫色出现 D．酶既可以作为反应的催化剂，也可以作为反应的底物 √ 酶的成分为蛋白质或RNA，酶具有专一性，蛋白酶能分解蛋白质，由题干可知，甲酶被蛋白酶分解，而乙酶不能被蛋白酶分解，故甲酶的成分为蛋白质，其组成单位为氨基酸，合成甲酶的场所为核糖体，而乙酶的成分为RNA，其组成单位为(核糖)核苷酸，合成场所可能是细胞核(也可能是线粒体或叶绿体等)，A、B正确；蛋白酶的化学本质为蛋白质，反应后的两组混合溶液中一定存在蛋白酶，故向反应后的两组混合溶液中加入双缩脲试剂，两组溶液均有紫色出现，C错误；酶既可以作为一个反应的催化剂，也可以作为另一个反应的底物，如本题中的甲酶可作为反应的催化剂，其本身成分为蛋白质，也可作为反应的底物，被蛋白酶催化分解，D正确。 核糖体是合成蛋白质的场所，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，其中RNA不在核糖体上合成，激素有些也不是蛋白质类，如性激素，也不在核糖体上合成，A错误；激素不直接参与代谢，某些激素可以通过影响酶的活性来调节细胞代谢，B正确；激素不是细胞结构的组成成分，某些酶也不是细胞结构的组成成分，C错误；一种酶可以催化一种或者一类化学反应，并不是每一种激素都只作用于一种细胞，如甲状腺激素的靶细胞几乎是全身组织细胞，D错误。 2．(2024·苏州模拟)下列有关生物体内酶和激素的叙述，正确的是 A．酶和激素都是在特定细胞的核糖体中合成的 B．某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的 C．两者都是细胞的结构组成成分，都不能提供能量 D．一种酶只催化一种物质的反应，一种激素只作用于一种细胞 √ 考向二　借助酶的作用，考查理解能力 3．(2023·山东滨州期末)酶的“诱导契合学说”认为，酶活性中心的结构原来并不和底物的结构完全吻合，当底物与酶相遇时，可诱导酶活性中心的构象发生变化，有关的各个基团达到正确的排列和定向，使底物和酶契合形成络合物。产物从酶上脱落后，酶活性中心又恢复到原构象。下图为“诱导契合学说”示意图，下列说法正确的是(不定项) A．某种酶能催化可逆反应双向进行的事实，可用这一模型解释 B．酶与底物形成络合物时，为底物转化成产物提供了活化能 C．酶活性中心的构象发生变化的过程伴随着肽键的断裂 D．底物诱导酶空间结构改变与强酸强碱作用原理一致 √ 酶活性中心的结构原来并不和底物的结构完全吻合，当底物与酶相遇时，可诱导酶活性中心的构象发生变化，有关的各个基团达到正确的排列和定向，因此酶可以和不同底物结合，发生不同的改变，催化不同的化学反应，进而催化可逆反应双向进行，A正确；根据酶的作用机理，酶与底物形成络合物时，为底物转化成产物的化学反应降低了活化能，B错误；据图可知，酶活性中心构象发生变化后在一定条件下还可复原，说明该过程肽键并未断裂，否则变形过程无法恢复，C错误；底物诱导酶空间结构改变是酶活性中心的构象发生变化，有关的各个基团达到正确的排列和定向，并不会使酶失活，而强酸强碱作用原理是改变酶的空间结构，使酶失活，两者作用原理不一致，D错误。 4．如图曲线表示某化学反应在使用无机催化剂和酶催化条件下的能量变化过程。下列相关分析正确的是(不定项) A．曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化 B．比较反应前后能量变化，可确定该反应为放能反应 C．a与b的差值为酶催化该反应所降低的活化能 D．此过程解释了酶的催化具有高效性的原因 √ 曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化，曲线②表示有酶催化条件下的能量变化，A正确；由曲线图可知，反应物的能量大于生成物的能量，因此该反应为放能反应，B正确；a与b的差值为酶与无机催化剂相比降低的活化能的差值，C错误；此过程揭示了酶的催化作用具有高效性的原因：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，D正确。 返回 √ √ 酶的特性 考点二 返回 基础梳理 1．酶具有高效性 (1)定义：与____________相比，酶降低活化能的作用_______，催化效率更高。 (2)意义：使细胞代谢快速进行。 (3)曲线分析 无机催化剂 更显著 高效性 催化 2．酶具有专一性 (1)定义：每一种酶只能催化___________化学反应。 (2)探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 ①实验步骤及结果 试管编号 1 2 注入可溶性淀粉溶液 2 mL — 注入蔗糖溶液 — 2 mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 沸水浴煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 一种或一类 ②实验结论：____________________________________________________ ___________。 提醒　该实验中不能用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖无论是否被水解都不会遇碘液变色。 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性 (3)作用模型分析 专一性 (4)作用曲线分析 3．酶的作用条件较温和 曲线解读：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；_____________ _____等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；_____条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。 专一性 高温、过酸、过碱 低温 1．(必修1 P84“相关信息”)已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH约为7.6，胃蛋白酶随食物进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？ 提示：不能。因为没有了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。 2．(必修1 P85“科学·技术·社会”)溶菌酶能够溶解细菌的_______，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。　　 教材拾遗 细胞壁 1．(2022·浙江选考) 低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活。( ) 2．(2022·浙江选考)稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性。( ) 3．(2022·浙江选考)淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高。( ) 4．(2021·湖北卷)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。( ) 链接高考 × √ × × 5．(2023·全国乙卷)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是　　　　　　　　　　　　　　　(答出3点即可)；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的　　　　　。 链接高考 高效性、专一性、作用条件温和 空间结构 核心突破 借助模型建构法分析影响酶促反应的因素 1．反应物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系(图1、图2)　 (1)图1：在其他条件适宜、酶量一定的情 况下，酶促反应速率随反应物浓度增加而 加快，但当反应物达到一定浓度后，受酶 数量和酶活性的限制，酶促反应速率不再 增加。 (2)图2：在反应物充足、其他条件适宜的 情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相 关。 2．温度和pH与酶促反应速率的关系(图3) (1)温度和pH是通过影响酶活性来影响酶 促反应速率的；反应物浓度和酶浓度是通 过影响反应物与酶的接触来影响酶促反应 速率的，并不影响酶的活性。 (2)反应溶液pH的变化不影响酶作用的最 适温度；反应溶液温度的变化也不改变酶 作用的最适pH。 3．反应时间与酶促反应的关系(图4、图5、图6) (1)图4、图5、图6的时间t0、t1和t2是一致 的。 (2)随着反应的进行，反应物的量因被消耗 而减少，生成物的量因积累而增多。 (3)t0～t1段，因反应物较充足，所以反应 速率较高，反应物消耗较快，生成物生成 速率较快。t1～t2段，因反应物含量较少， 所以反应速率降低，反应物消耗较慢， 生成物生成速率较慢。t2时，反应物被消 耗完，生成物不再增加，此时反应速率为 0。 考向一　围绕酶的特性，考查理解能力 1．下图是人体内某化学反应的图解，其中英文字母代表物质，数字表示反应前、中、后过程，以下说法正确的是 A．催化人体内该反应的酶是D，做出判断的依据是B、C、D中只有D的分子结构能与A相吻合 B．图1和图2可以反映出酶具有专一性，做出判断的依据是B、C、D同时存在，只有D能起催化作用 C．D可以代表蔗糖酶 D．如果把催化该化学反应的酶保存在4 ℃的环境中，A与D也能相互结合 能力提升 √ 据图可知：A与D结合，随之D被分解成E和F，所以A是一种酶，催化底物是D，A、B、C错误；低温并没有改变酶的分子结构，只是抑制了酶的活性，故如果把催化该化学反应的酶保存在4 ℃的环境中，A仍可以与D结合，D正确。 2．(2024·福建宁德模拟)一位同学设计以下装置验证酶的专一性。透析袋是由半透膜制成的袋状容器，A组透析袋加入淀粉、碘液和蔗糖酶，B组透析袋加入等量的淀粉、碘液和淀粉酶。下列叙述正确的是 A．酶的催化机理是为化学反应提供活化能 B．实验显示A组蓝色变浅，B组蓝色退去 C．实验结束透析袋均增重，且B组等于A组 D．本实验不可用斐林试剂代替碘液进行鉴定 √ 酶的催化机理是降低活化能。酶 既没有为反应提供能量，反应前 后酶的性质也没有改变，A错误； 由于酶具有专一性，淀粉只能被 淀粉酶水解，不能被蔗糖酶水解， A组蓝色变浅(被烧杯中的清水稀释)，B组蓝色退去(淀粉被淀粉酶水解)，B正确；因为透析袋是由半透膜制成的，当半透膜两侧存在浓度差时，会发生渗透吸水，所以实验结束透析袋均增重，但由于B组中淀粉被水解成小分子，半透膜两侧浓度差更大，所以吸水更多，故B组增重更多，C错误；淀粉不能与斐林试剂反应，但淀粉的水解产物可以与斐林试剂反应，所以可以用斐林试剂代替碘液进行鉴定，以便于观察淀粉是否被水解，D错误。 考向二　借助影响酶促反应的因素，考查科学思维能力 3．右图abc与abd为不同类型的酶促反应实验曲线，有关 曲线的判断正确的是(不定项) A．若曲线abc为温度影响酶活性的曲线，c点时酶空间结 构发生改变，所含有的肽键数比b点时少 B．若曲线abc为pH影响酶活性的曲线，则b点时酶的最适温度和a点时酶的最适温度相同 C．曲线abd，若x为底物浓度，y可表示反应速率，bd段不再增加可能是酶浓度的限制 D．若曲线abd为某一化学反应产物的产量随时间的变化，bd段不再增加可能是底物已消耗完 √ √ √ 若曲线abc为温度影响酶活性的曲线，若c点时酶变性失活，属于高温使酶空间结构破坏，但是高温不会破坏肽键，A错误；pH值不影响酶的最适温度，若曲线abc为pH影响酶活性的曲线，则b点时酶的最适温度和a点时的最适温度相同，B正确；曲线abd，若x为底物浓度，y可表示反应速率，bd不再增加可能是酶浓度或者活性的限制，C正确；若曲线abd为某一化学反应产物的产量随时间的变化，bd段产物不再增加，可能是底物已消耗完，不再有生成物产生，D正确。 4．(2024·河南信阳模拟)酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类，一类为竞争性抑制剂，与底物竞争酶分子上的结合位点；另一类是非竞争性抑制剂，与结合位点以外的地方结合，使酶的构象发生变化，从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2是脲酶的两类抑制剂，某科研小组为探究它们分别归属于哪一类抑制剂，通过实验得到的结果如图。下列说法错误的是 A．由①②可知，加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的竞争性抑制作用 B．在③反应体系中加入双缩脲试剂依旧可以产生紫色 C．在曲线②③交点处，脲酶的空间结构相同 D．脲酶活性是指脲酶分解尿素的能力，可用单位时间内氨的生成量来衡量 √ 比较曲线①②，低浓度时，①高于②， 达到一定浓度后，①②持平，说明②与 底物竞争酶的活性位点，当底物够多时， 有足够的底物与酶结合，所以加大尿素 溶液的浓度可缓解类黄酮带来的竞争性抑制作用，A正确；反应体系中有酶，酶即使变性，也可与双缩脲试剂反应呈紫色，B正确；③是非竞争性的抑制剂，会改变酶的空间结构，因此空间结构不同，C错误；酶活性指酶催化一定化学反应的能力，可用单位时间内产物生成量和反应物消耗量来衡量，而脲酶可催化尿素分解为二氧化碳和氨，因此可用单位时间内氨的生成量来衡量脲酶活性，D正确。 返回 探究影响酶活性的条件 考点三 返回 基础梳理 1．探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理 淀粉的水解 是否出现蓝色及蓝色的深浅 (2)实验步骤、现象及结论 取6支试管，分别编号为1与1′、2与2′、3与3′，并分别进行以下操作。 试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 实验步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性 淀粉溶液 2 mL淀粉酶溶 2 mL液可溶性淀粉溶液 二 在冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴5 min 在沸水中水浴5 min 三 1与1′试管内液体混合，摇匀 2与2′试管内液体混合，摇匀 3与3′试管内液体混合，摇匀 四 在冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中水浴相同时间 在沸水中水浴相同时间 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈_____ ______________ 呈_____ 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性 蓝色 无蓝色出现 蓝色 2.探究pH对酶活性的影响 (1)实验原理 点燃但无火焰 的卫生香燃烧 (2)步骤及现象 (3)结论 酶的催化作用需要____________，_______________都会影响酶的活性。 实验步骤 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 一 注入等量过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 二 注入不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL盐酸 1 mL NaOH溶液 三 注入等量过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 四 观察现象 有大量气泡产生 基本无气泡产生 基本无气泡产生 适宜的pH pH偏低或偏高 核心突破 1．淀粉和淀粉酶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，而加热能促进过氧化氢分解，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．(2022·广东卷)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见表。下列分析错误的是 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①、②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 能力提升 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 √ 分析②③组可知，其他条件相同，但③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组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70 ℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，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。 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 2．已知碘液呈黄色，淀粉遇碘变蓝。多孔反应板可以通过定时取样、滴加碘液和观察颜色等步骤，从而测定淀粉酶彻底催化淀粉水解所需的时间。下表表示某实验小组用多孔反应板探究温度对马铃薯淀粉酶活性影响的实验过程，本实验不考虑淀粉在酸性条件下的水解。回答下列问题。 步骤 操作 试管组别 1 2 3 4 5 1.分组 淀粉、淀粉酶溶液 各2 mL 2.温度处理等 将淀粉、淀粉酶溶液各保温处理3 min 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ ① 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 3.颜色反应 0 min取反应液于多孔反应板 4滴 滴加盐酸终止反应 1滴 滴加② 1滴 4.重复颜色反应　　 每隔1 min重复步骤3，直到与碘液颜色相近时停止实验，并记录此时的时间 (1)淀粉酶能分解淀粉的作用机理是　　　　　　　　　　　　　　　。 淀粉酶降低了化学反应的活化能 酶的作用机理是降低化学反应的活化能，故淀粉酶能分解淀粉的作用机理是淀粉酶降低了化学反应的活化能。 步骤 操作 试管组别 1 2 3 4 5 1.分组 淀粉、淀粉酶溶液 各2 mL 2.温度处理等 将淀粉、淀粉酶溶液各保温处理3 min 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ ① 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 3.颜色反应 0 min取反应液于多孔反应板 4滴 滴加盐酸终止反应 1滴 滴加② 1滴 4.重复颜色反应　　 每隔1 min重复步骤3，直到与碘液颜色相近时停止实验，并记录此时的时间 步骤 操作 试管组别 1 2 3 4 5 1.分组 淀粉、淀粉酶溶液 各2 mL 2.温度处理等 将淀粉、淀粉酶溶液各保温处理3 min 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ ① 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 3.颜色反应 0 min取反应液于多孔反应板 4滴 滴加盐酸终止反应 1滴 滴加② 1滴 4.重复颜色反应　　 每隔1 min重复步骤3，直到与碘液颜色相近时停止实验，并记录此时的时间 (2)表中①处的操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，图中滴加的②是　　　　。 将相同温度的淀粉与淀粉酶溶液混匀并开始计时 碘液 为了排除其他因素的干扰，表中①处的操作为将相同温度的淀粉与淀粉酶溶液混匀并开始计时。图中滴加的②是碘液，用于判断淀粉的水解程度。 步骤 操作 试管组别 1 2 3 4 5 1.分组 淀粉、淀粉酶溶液 各2 mL 2.温度处理等 将淀粉、淀粉酶溶液各保温处理3 min 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ ① 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 3.颜色反应 0 min取反应液于多孔反应板 4滴 滴加盐酸终止反应 1滴 滴加② 1滴 4.重复颜色反应　　 每隔1 min重复步骤3，直到与碘液颜色相近时停止实验，并记录此时的时间 (3)当碘液颜色相近时，20 ℃条件下的时间短于60 ℃条件下的，说明在______(填“20 ℃”或“60 ℃”)条件下酶的活性更高。为减小实验误差，本实验中可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　。实验中滴加盐酸能终止反应的机理是__________________________________________。 20 ℃ 每个温度下做多组平行实验 强酸会导致蛋白质变性，能使淀粉酶失去活性 步骤 操作 试管组别 1 2 3 4 5 1.分组 淀粉、淀粉酶溶液 各2 mL 2.温度处理等 将淀粉、淀粉酶溶液各保温处理3 min 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ ① 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 3.颜色反应 0 min取反应液于多孔反应板 4滴 滴加盐酸终止反应 1滴 滴加② 1滴 4.重复颜色反应　　 每隔1 min重复步骤3，直到与碘液颜色相近时停止实验，并记录此时的时间 酶活性越高，反应速率越快，所需时间越短，当碘液颜色相近时，20 ℃条件下的时间短于60 ℃条件下的，说明在20 ℃下酶的活性更高。为减小实验误差，本实验中可采取的措施是每个温度下做多组平行实验。由于强酸会导致蛋白质变性而使酶失活，因此实验中滴加盐酸能终止反应。 步骤 操作 试管组别 1 2 3 4 5 1.分组 淀粉、淀粉酶溶液 各2 mL 2.温度处理等 将淀粉、淀粉酶溶液各保温处理3 min 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ ① 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 3.颜色反应 0 min取反应液于多孔反应板 4滴 滴加盐酸终止反应 1滴 滴加② 1滴 4.重复颜色反应　　 每隔1 min重复步骤3，直到与碘液颜色相近时停止实验，并记录此时的时间 (4)在常规实验中，高温下淀粉无法与碘液形成稳定的蓝色复合物，因此常见的处理办法是将各组试管都冷却至0 ℃后，再滴加碘液，但这样操作的弊端是　　　　　　　　 　　　，而加入盐酸和用多孔反应板进行颜色反应可以尽可能地规避这个问题。 会改变自变量温度，从而影响实验结果 步骤 操作 试管组别 1 2 3 4 5 1.分组 淀粉、淀粉酶溶液 各2 mL 2.温度处理等 将淀粉、淀粉酶溶液各保温处理3 min 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ ① 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 3.颜色反应 0 min取反应液于多孔反应板 4滴 滴加盐酸终止反应 1滴 滴加② 1滴 4.重复颜色反应　　 每隔1 min重复步骤3，直到与碘液颜色相近时停止实验，并记录此时的时间 高温下淀粉无法与碘液形成稳定的蓝色复合物，因此常见的处理办法是将各组试管都冷却至0 ℃后，再滴加碘液。但这样操作会改变温度，从而影响实验结果，而加入盐酸和用多孔反应板进行颜色反应恰好可以规避这个问题。 步骤 操作 试管组别 1 2 3 4 5 1.分组 淀粉、淀粉酶溶液 各2 mL 2.温度处理等 将淀粉、淀粉酶溶液各保温处理3 min 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ ① 0 ℃ 20 ℃ 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 3.颜色反应 0 min取反应液于多孔反应板 4滴 滴加盐酸终止反应 1滴 滴加② 1滴 4.重复颜色反应　　 每隔1 min重复步骤3，直到与碘液颜色相近时停止实验，并记录此时的时间 返回 抗衰老——SOD(超氧化物歧化酶) 　　　链接新情境命题8 返回 命题素材 超氧化物歧化酶(SOD)是一种源于生命体的活性物质，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。为探究SOD抗衰老的机理，科研人员通过紫外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。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)。当反应温度为88 ℃，时间为15～ 30 min时对SOD的活性影响不大。据图回答下列问题。 注：TiO2表示二氧化钛，是一种光催化剂；UV表示紫外光。 角度一　利用信息，设计实验 (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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 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 命题示例 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其他杂质蛋白。黑暗处理组为TiO2/DNA体系，设计黑暗处理对照组的目的是证明TiO2不会损伤DNA。紫外光处理曲线b说明没有TiO2的条件下，紫外光对DNA的损伤很小。 角度二　分析曲线，信息转化 (2)分析曲线c、d可以得出的实验结论是______________________________ _____。 SOD能够明显延缓或抑制DNA的损伤 由曲线c可知，光催化下紫外光对DNA的损伤非常严重，300 min时，DNA几乎全部损伤，而曲线d处理组由于有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。 返回 重温高考　典题演练 返回 1．(2023·浙江1月选考)某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45 ℃水浴12 min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45 ℃水浴12 min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是 A．温度 B．底物 C．反应时间 D．酶量 根据题干分析可知，两组实验的不同之处是一组不加底物，一组加过量底物，即实验的自变量是底物，B符合题意。 √ 2．(2023·浙江6月选考)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。 下列叙述错误的是 A．H2O2分解生成O2导致压强改变 B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C．250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行 D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性 组别 甲中溶液(0.2 mL) 乙中溶液(2 mL) 不同时间测定的相对压强(kPa) 0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s Ⅰ 肝脏提取液 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 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1 √ H2O2分解生成O2导致压强增加，A正确；从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确；250 s时Ⅲ组反应没有结束，只是Ⅲ组没有催化剂参与，反应非常慢，200 s～250 s之间压强才没有变化，C错误；组别Ⅰ和组别Ⅱ的比较说明了酶的催化作用具有高效性，D正确。 组别 甲中溶液(0.2 mL) 乙中溶液(2 mL) 不同时间测定的相对压强(kPa) 0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s Ⅰ 肝脏提取液 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 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1 3．(2022·重庆卷)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性，结果如表。下列叙述最合理的是 A．在37 ℃时，两种酶的最适pH均为3 B．在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性不变 C．从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性 D．在37 ℃、pH为3～11时，M更适于制作肉类嫩化剂 √ 根据表格数据可知，在37 ℃时，M的适宜pH为5～9，而L的适宜pH为5左右，A错误；酶适宜在低温条件下保存，在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B错误；酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时都已经失活，C错误；在37 ℃、pH为3～11时，M比L的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D正确。 4．(2021·海南卷)某种酶的催化反应速率随温度和时 间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错 误的是 A．该酶可耐受一定的高温 B．在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大 C．不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同 D．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同 √ 据图可知，该酶在70 ℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；据图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40 ℃＜50 ℃＜60 ℃＜70 ℃，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同，其中达到70 ℃温度下的最大反应速率时间最短，C正确；相同温度下，不同反应时间该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率(曲线平缓)之后，不同反应时间反应速率相同，D错误。 返回 科学探究专栏 返回 1．实验设计三类变量 (1)自变量、因变量、无关变量 重点归纳 (2)实验设计策略 2．模仿补充实验步骤，分析实验结果 (1)当已给实验步骤有多个变量时，通过拆分法，减少实验变量，遵循单一变量原则，构建多组实验，模式如图： (2)当自变量到因变量的逻辑推理因中间环节被忽视而难以得出结论时，再加入某些因素处理进行设计，进一步确认实验结果的发生是自变量处理所致，模式如图： 1．关于生物实验中“对照”及“变量”的相关叙述，正确的是 A．检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验中，没有进行对照 B．在探究pH对酶活性影响的实验中，温度属于无关变量，pH为自变量，产物的生成量为因变量 C．观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原实验中，滴加蔗糖和清水，属于自变量，原生质层位置为因变量，该实验不存在对照 D．探究温度对淀粉酶活性影响实验中，淀粉酶的浓度是自变量，不同温度条件下淀粉遇碘变蓝程度是因变量 实例探究 √ 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验中，存在不加检测试剂的空白对照，A错误。探究pH对酶活性影响的实验分为三组，第一组加入2滴盐酸，第二组加入2滴NaOH溶液，第三组加入两滴蒸馏水(对照组)。温度属于无关变量，pH为自变量，产物的生成量为因变量，B正确。观察紫色洋葱鳞片叶细胞质壁分离与复原实验中，存在自身前后对照，C错误。探究温度对淀粉酶活性影响实验中，温度是实验的自变量，不同温度条件下淀粉遇碘变蓝程度是因变量，D错误。 2．(2024·重庆巴南模拟)下列不属于控制无关变量的操作为 A．验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住 B．探究唾液淀粉酶的最适pH的实验中，先将每一组温度控制在37 ℃ C．验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物做饥饿处理 D．探究唾液淀粉酶最适温度的实验中，每一组都加入等量的淀粉 √ 验证光合作用需要光照的实验中的自变量是光照的有无，将叶片的一半用黑纸包住是控制自变量，不属于控制无关变量，A符合题意；探究唾液淀粉酶的最适pH的实验中，pH为自变量，温度等为无关变量，因此先将每一组温度控制在37 ℃属于控制无关变量，B不符合题意；验证光合作用能产生淀粉的实验中，植物体内原有的淀粉属于无关变量，实验时首先将实验植物做饥饿处理是消除原有的淀粉对实验结果的影响，属于控制无关变量对实验结果的影响，C不符合题意；探究唾液淀粉酶最适温度的实验中，温度为自变量，其余为无关变量，因此每一组都加入等量的淀粉属于控制无关变量，D不符合题意。 3．如表所示是关于酶专一性的实验设计。下列叙述不正确的是(不定项) A．该实验的自变量是底物的种类，步骤3只可选用新鲜的淀粉酶 B．该实验的无关变量有底物的量、酶的用量、温度、pH等 C．该实验的因变量也可用底物剩余量表示，可用碘液作为检测试剂 D．若“某酶溶液”是新鲜的淀粉酶，则①为无砖红色沉淀 步骤 1 2 3 4 5 淀粉溶液 蔗糖溶液 某酶溶液 斐林试剂 水浴加热后观察现象 试管Ⅰ 2 mL — 2 mL 2 mL ① 试管Ⅱ — 2 mL 2 mL 2 mL   √ √ √ 本实验用同种酶催化两种不同的物质来研究酶的专一性，自变量是底物的种类，步骤3可选用新鲜的淀粉酶或蔗糖酶，A错误；本实验中的无关变量有底物的量、酶的用量、温度、pH等，B正确；该实验不可用碘液作为检测试剂，因为蔗糖及蔗糖水解产物都不能与碘液发生颜色反应，故用碘液无法判断蔗糖是否被催化水解，C错误；若选择新鲜的淀粉酶，试管Ⅰ中的淀粉被水解生成还原性糖，所以现象①是产生砖红色沉淀，D错误。 步骤 1 2 3 4 5 淀粉溶液 蔗糖溶液 某酶溶液 斐林试剂 水浴加热后观察现象 试管Ⅰ 2 mL — 2 mL 2 mL ① 试管Ⅱ — 2 mL 2 mL 2 mL   4．(2023·湖南永州期末)为了探究淀粉酶的最适温度，某同学进行了下图所示的实验操作，实验步骤如下： 步骤①：取10支试管，均分为五组。每组的两支试管中分别加入1 mL淀粉酶溶液和2 mL质量分数为5%的淀粉溶液。 步骤②：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并摇匀。 步骤③：将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃水浴中。反应过程中每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色，回答下列问题。 (1)本实验的自变量是　　，如果想验证淀粉酶的化学本质可以用____________来检测。 温度 双缩脲试剂 本实验目的是探究淀粉酶的最适温度，因此自变量为温度，淀粉酶的本质为蛋白质，可与双缩脲试剂反应出现紫色，因此验证淀粉酶的化学本质需要用双缩脲试剂来检测。 (2)该实验的设计存在一个明显的错误，即____________________________ ________________________________________________________________ ________________。 步骤②前应先将五组试管中的淀粉酶溶液和淀粉溶液各自在15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃的水浴中保温一段时间 根据实验目的和步骤③，步骤②前应先将五组试管中的淀粉酶溶液和淀粉溶液各自在15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃水浴中保温一段时间再将其混匀，以保证底物和酶在反应前达到相同的预设温度。 (3)在本实验中，各组溶液的pH要保证　　　　　　，该实验能否选用斐林试剂检测实验结果？　　　　，理由是___________________________ ____________________________________。 相同且适宜 不能 利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变温度，最终影响实验结果 该实验中自变量为温度，pH为无关变量，各组溶液的pH要保证相同且适宜，该实验不能选用斐林试剂检测实验结果，原因是斐林试剂使用时需要水浴加热，会改变反应过程的预设温度，影响实验结果。 (4)纠正实验步骤后，进行操作。一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如表所示(“＋”表示蓝色程度)。 分析上述实验结果，可以得出该淀粉酶的最适温度在　　　　 之间。某同学在进行本实验的过程中发现反应时间过长，为缩短反应时间，请你提出合理的改进措施：_____________________________________________ (至少答两点)。 组别 1 2 3 4 5 处理温度(℃) 15 25 35 45 5 结果 ＋＋ ＋ 棕黄色 ＋ ＋＋ 25～45 ℃ 增加淀粉酶的量或浓度、适当降低底物的量或浓度 试管3中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，说明淀粉被分解完，而其他组还存在蓝色，说明还存在未被分解的淀粉，因此实验温度中3号试管内酶的活性最高，但由于温度梯度较大，因此不能确定该淀粉酶最适温度为35 ℃，但可以说明该淀粉酶的最适温度在25～45 ℃之间。为了加快反应，在不改变自变量的情况下，可适当增加酶量或适当降低底物的浓度，都会使反应时间缩短。 组别 1 2 3 4 5 处理温度(℃) 15 25 35 45 5 结果 ＋＋ ＋ 棕黄色 ＋ ＋＋ 返回 课时测评 返回 1．(2024·河南模拟)科学家发现某些RNA具有催化活性，可以切割RNA，这些由活细胞合成，起催化作用的RNA被称为核酶。与普通酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。下列说法错误的是 A．核酶作用的底物可以是其自身 B．核酶催化化学反应具有专一性 C．核酶可断裂RNA中的磷酸二酯键 D．核酶为化学反应提供的能量较普通酶少 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 核酶是具有催化活性的RNA，可以切割RNA，因此，核酶作用的底物可以是其自身，A正确；酶具有专一性，核酶是酶的一种，因此核酶催化化学反应也具有专一性，B正确；核酶可通过断裂RNA中的磷酸二酯键进而切割RNA，C正确；酶能降低化学反应所需的活化能，不能为化学反应提供能量，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2．(2024·山西太原调研)在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是 A．过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质 B．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成 C．胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关 D．淀粉酶和盐酸通过升高化学反应的活化能催化淀粉水解 √ 淀粉酶是生物催化剂，盐酸是无机催化剂，都可以降低化学反应的活化能来催化淀粉水解，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3．(2024·广东深圳调研)嚼馒头时会感觉有甜味，那是因为唾液淀粉酶将淀粉分解成了麦芽糖。下列有关酶的说法，错误的是 A．升高温度和加酶都能加快H2O2分解的速率，二者作用机理相同 B．高温、强酸、强碱都会导致唾液淀粉酶的空间结构改变而使其失活 C．唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂，又可作为蛋白酶催化的反应底物 D．唾液淀粉酶能够与双缩脲试剂反应显紫色 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 升高温度的原理是提供能量，加酶的原理是降低化学反应所需的活化能，作用机理不同，A错误；高温、强酸、强碱都会导致蛋白质的空间结构改变而使其失活，唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，B正确；唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂，又可作为蛋白酶催化的反应底物，C正确；唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，蛋白质能够与双缩脲试剂反应显紫色，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4．激酶一般是指催化高能供体分子(如ATP)上的磷酸基团转移至底物分子上的一类蛋白质，底物分子通过磷酸基团的转移获得能量而被激活，所以很多激酶需要从ATP中转移磷酸基团。最大的激酶族群是蛋白激酶，蛋白激酶作用于特定的蛋白质，并改变其活性。下列相关叙述错误的是 A．蛋白激酶与其底物分子的组成元素基本相同 B．蛋白激酶所催化的化学反应往往是吸能反应 C．底物分子被磷酸化后可能变得更容易发生反应 D．蛋白激酶可以通过磷酸化为化学反应提供能量 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 蛋白激酶与其底物(蛋白质)组成元素基本相同，都是C、H、O、N等，A正确；分析题意可知，激酶可以催化高能供体分子(如ATP)上的磷酸基团转移至底物分子上的一类蛋白质，该过程ATP等高能供体分子会水解释放能量，故蛋白激酶所催化的化学反应往往是吸能反应，B正确；底物分子被磷酸化后结构会发生改变，可能变得更容易发生反应，C正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5．(2023·衡阳三模)如图以蔗糖酶为例，表示酶分子的作用过程，下列有关说法正确的是 A．蔗糖酶在此化学反应的过程中分子结构不发生改变 B．②过程中酶和底物的结合，体现了酶具有特异性 C．要保存该蔗糖酶应在其最适温度下保存 D．蔗糖分解成葡萄糖和果糖时，蔗糖酶为反应提供了能量 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 分析题图并结合所学知识可知，酶在催化过程中会发生结构的改变，但是反应完成后可以恢复，A错误；②过程中酶和底物的结合，体现了酶具有特异性，B正确；低温会抑制酶的活性，且酶的空间结构稳定，因此该蔗糖酶应在低温条件下保存，C错误；蔗糖酶在催化蔗糖分解时，能降低化学反应所需的活化能，不能为化学反应提供能量，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6．(2024·日照模拟)有关探究温度或pH对酶活性影响的实验，下列叙述正确的是 A．探究酶的最适温度实验中需要设计空白对照 B．探究pH对酶活性的影响时，底物的量应保持充足 C．探究酶的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组 D．探究酶的最适温度时，进行预实验可以减小实验误差 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 探究酶的最适温度实验中设置不同温度梯度进行比较，不需要设计空白对照，A错误；在一定范围内，随着底物浓度的升高，酶促反应速率会加快，因此探究pH对酶活性的影响时，底物的量应该足够多，B正确；探究酶的最适pH时，应设置一系列pH梯度，C错误；探究酶的最适温度时，可以设置预实验，设置一系列温度梯度，但不能减小实验误差，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7．(2024·浙江模拟)酶是一类能催化生化反应的有机物，其活性会受到多种环境因素的影响。下列叙述正确的是 A．具有生物催化作用的RNA统称为核酶，具有生物催化作用的蛋白质统称为蛋白酶 B．随着温度升高酶变性的速率加快，因此随着温度的升高酶促反应速率也会逐渐降低 C．抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位，从而阻碍酶与底物的结合，则通过增加底物浓度也不会减弱该抑制作用 D．抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型，则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 核酶指的是具有催化功能的小分子RNA，蛋白酶是水解蛋白质肽链的一类酶的总称，具有生物催化作用的蛋白质不能都称为蛋白酶，A错误；一定范围内酶的活性随温度的升高而升高，超过一定温度，酶本身会随温度升高而发生热变性，温度越高酶变性速率越快，直到失去活性，因此，一定范围内随着温度的升高酶促反应速率增大，超过一定温度，酶促反应速率降低，B错误；抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位，从而阻碍酶与底物的结合，则通过增加底物浓度会增大底物与酶的催化活性部位结合的几率，从而减弱抑制剂甲的抑制作用，C错误；抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型，使酶不能与底物结合，导致酶促反应速率降低，则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8．(2024·岳阳县模拟)使酶活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：可逆性抑制剂(与酶可逆结合，酶的活性能恢复)和不可逆性抑制剂(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)。为探究甲、乙两种小分子抑制剂对酶的抑制作用类型，实验小组设计了如下实验方案，各组实验中其他条件均相同且适宜。下列对该实验的评价，不合理的是 第一组：甲溶液＋酶溶液→放置一段时间→测酶活性→透析处理一段时间→测酶活性 第二组：乙溶液＋酶溶液→放置一段时间→测酶活性→透析处理一段时间→测酶活性 A．该上述两组实验有四种可能的预期实验结果与结论 B．实验中酶活性可用一定条件下酶促反应的速率表示 C．实验成功的前提是物质甲和乙能够自由通过透析袋 D．第一组和第二组实验通过相互对照可得出实验结论 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 实验结果可能有：①甲、乙均为可逆抑制剂；②甲、乙均为不可逆抑制剂；③甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂；④甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，A正确。酶的活性可用一定条件下酶促反应的速率表示，酶活性越强反应速率越大，B正确。可逆性抑制剂可以通过透析袋，不可逆性抑制剂与酶结合不可逆，不能透析出抑制剂，抑制剂量不能降低，酶活性不能恢复，故透析袋处理不能恢复不可逆抑制剂处理过的酶的活性，所以实验成功的前提是物质甲和乙能够自由通过透析袋，C正确。该实验是透析前后对照得出结论，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9．(2024·南江县模拟)在探究pH对淀粉酶催化淀粉水解反应速率的影响时，某研究小组绘制了如图所示的曲线图，其中曲线甲表示pH对淀粉分解速率的影响，曲线乙表示酶促反应速率与pH的关系。据图分析，酶促反应速率取决于 A．pH对酶结构的影响 B．pH对反应物的影响 C．pH对反应物及酶结构的共同影响 D．pH和温度的共同影响 √ 由图示可知，曲线甲表示pH可影响反应物淀粉的分解速率，曲线乙表示pH可通过影响酶活性影响酶促反应速率，因此综合甲、乙曲线信息，说明酶促反应速率取决于pH对反应物及酶结构的共同影响，C正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10．(2023·大东区四模)某小组为研究温度对酶A活性的影响进行了相关实验，处理相同时间后所得结果如图所示。下列相关分析错误的是 A．该实验中，温度为自变量 B．20 ℃时反应速率慢的原因是酶的空间结构被破坏 C．该实验不能选择过氧化氢为底物 D．若增设70 ℃组，其底物剩余量可能高于60 ℃组的 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 本实验是研究温度对酶A活性的影响， 自变量为温度，A正确；低温条件下酶 的空间结构不被破坏，因此20 ℃时反 应速率慢的原因是酶的活性降低，但空 间结构没有被破坏，B错误；由于不同 温度下过氧化氢自身分解速率不同，会影响实验结果，因此该实验不能选择过氧化氢为底物，C正确；该系列实验中，底物剩余量越来越少，说明还没有出现酶的最适温度，其最适温度可能大于70 ℃也可能小于70 ℃，因此若增设70 ℃组，其底物剩余量可能高于60 ℃组的，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11．将一个土豆切成大小和厚薄相同的4片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如下图所示)，每隔一定时间收集数据并绘制成曲线1。关于该实验与拓展的分析正确的是 A．该实验说明土豆中含有过氧化氢酶，并说明其作用具有专一性 B．2 min后，由于酶逐渐失活，导致曲线1的O2总量不再增加 C．将土豆片增至8片后再重新实验，收集的数据可绘制成曲线2 D．若将该装置放在90 ℃的水浴中加热，会出现与曲线1类似的数据 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 该实验说明土豆中含有过氧化氢酶，但无法验证酶具有专一性，A错误；2 min后，曲线1的O2总量不再增加的原因是H2O2被消耗完了，B错误；将土豆片增至8片，会增加酶的数量，引起初始反应速度加快，但生成的O2总量与曲线1相同，C错误；在90 ℃的水浴条件时，H2O2被快速分解，会出现与曲线1类似的数据，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12．(2024·山东潍坊模拟)图 1 为酶作用模型及两种抑制剂影响酶活性模型。果蔬褐变的主要原因是多酚氧化酶(PPO)催化酚形成黑色素。某同学设计实验探究不同温度下两种 PPO 活性的大小，结果如图 2，其中酶 A 和酶 B 分别为两种不同的 PPO。各组加入的 PPO 的量相同。下列叙述正确的是 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A．由图 1 模型推测，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响酶促反应速率 B．非竞争性抑制剂与酶结合后，改变了酶的空间结构，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似 C．由图 1 模型推测，不能通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制 D．在研究的温度范围内，图 2 中相同温度条件下酶 B 催化效率更高 √ √ √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 分析图1可知，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，使酶与底物结合的机会减少，从而影响酶促反应速率，A正确；温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，分析图1可知，非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，改变了酶的空间结构，从而使酶的活性部位功能丧失，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似，B正确；据题意可知，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位而影响酶促反应速率，所以可以通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，C错误；图2中，各温度条件下酶B组的酚的剩余量都更少，说明酶B与底物结合率更高，所以相同温度条件下酶B催化效率更高，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13．(2023·山东烟台期末)已知酶的竞争 性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位 点，非竞争性抑制剂可以改变酶的空间 结构。图乙中的曲线a为无抑制剂时的反 应速率。下列叙述正确的是 A．图甲中，影响曲线2和曲线3的因素分别是pH和温度 B．图甲曲线1中，B点时增加底物浓度会对反应速率产生影响 C．图甲曲线1中，在A点之前加入酶的竞争性抑制剂，会使曲线1变为图乙中的曲线b D．可以利用图甲曲线2中的C点和曲线3中的F点对应的条件，对酶进行保存 √ √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 高温、过酸、过碱都会使酶因空间结构发生改变而永久失活，低温不会导致酶失活，据此可推知：在图甲中，影响曲线2的因素是温度，影响曲线3的因素是pH，A错误。图甲的曲线1起点不为0，即没有酶时底物也可以进行微弱的反应，因此该曲线可以表示酶浓度对酶促反应的影响，在B点时限制反应速率的因素是底物浓度等，所以在B点时增加底物浓度会对反应速率产生影响，B正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 依题意可知，非竞争性抑制剂能改变酶 的空间结构，使酶不能与底物结合，从 而使酶失去催化活性；竞争性抑制剂可 以和底物竞争与酶结合的位点，从而降 低酶对底物的催化效应，因此图乙中的 曲线b表示竞争性抑制剂存在时的作用效果，曲线c表示非竞争性抑制剂对反应速率影响的作用效果。图甲的曲线1中，在A点之前限制反应速率的因素是底物浓度，加入酶的竞争性抑制剂后，会导致与酶分子结合的底物分子的数量减少，酶促反应速率下降，会使曲线1变为图乙中的曲线b，C正确。图甲曲线2中的C点对应的是低温条件，曲线3中的F点对应的pH呈现强酸性、I点对应的pH为最适pH，酶应在最适pH、低温条件下，即C点和I点对应条件保存，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14．(9分) (2023·广州一模)涤纶是一种常用作包装材料和纺织用品的高分子化合物。提高涤纶的生物降解效率，回收水解产物对苯二甲酸(PTA)，能有效减少涤纶对环境的污染。科研工作者以能降解涤纶的ICCG(一种角质酶)为研究对象开展相关实验。在一定数量的三角瓶中加入适量的涤纶和磷酸缓冲液、一定浓度的ICCG溶液，设置6个温度组别，在适宜条件下反应8 h，根据PTA的浓度来判断ICCG的活性大小，结果如图。回答下列问题。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (1)ICCG能催化涤纶水解却不能催化橡胶水解，这体现了酶具有_____性。 一种酶只能催化一种或一类反应，ICCG能催化涤纶水解却不能催化橡胶水解，体现了酶的专一性。 专一 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)为探究ICCG水解涤纶的适宜温度，科研工作者先在40～90 ℃进行　　　　　，再选取60～80 ℃进行实验。反应体系中加入磷酸缓冲液的目的是　　　　　　　　　　。 预实验 维持pH值的相对恒定 先在40～90 ℃进行预实验，可以缩小实验范围，节约材料的同时也能使结论更加精确，磷酸缓冲液可以为酶促反应提供适宜的酸碱环境，维持pH值的相对恒定。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3)附着在涤纶表面的重金属污染物可降低ICCG活性，原因是___________ ________________________________。 ICCG本质是蛋白质，重金属可使蛋白质变性 ICCG本质是蛋白质，重金属污染物中含有重金属离子，会导致蛋白质变性从而导致酶失活。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (4)为进一步研究不同浓度的铜离子对ICCG 活性的影响，完善以下实验步骤。 实验试剂：一定浓度的ICCG溶液、三种不 同浓度的铜离子溶液、涤纶、磷酸缓冲液等。 实验步骤： 步骤一：向等量的三种浓度的铜离子溶液中分别滴加__________________ ___________，随后在　　　　℃下处理30 min获得孵育液。 步骤二：各组在三角瓶中加入适量的涤纶、磷酸缓冲液，再分别加入等量的上述三组孵育液，在适宜条件下反应8 h，检测并比较_______________。 等量一定浓度的 ICCG溶液 72 PTA的浓度值 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 实验的自变量为不同浓度的铜离子，无关变量遵循等量原则，故向三种不同浓度铜离子溶液中加入等量一定浓度的ICCG溶液。由图可知， 72 ℃是ICCG酶的最适温度，所以在此条件下进行实验。由题干可知，涤纶水解生成PTA，可通过PTA浓度大小判断ICCG的活性。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15．(9分)(2024·河南模拟)生物体内的生化反应几乎都离不开酶的催化作用，酶在提高反应速率的同时需要温和的作用条件。回答下列问题。 (1)酶促反应中，酶的活性指酶对化学反应的催化效率，该催化效率可用_________________________________________表示。 单位时间内反应底物的消耗量或产物的生成量 酶促反应中，酶对化学反应的催化效率可用单位时间内反应底物的消耗量或产物的生成量表示。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)设置若干酶促反应实验组，每组设置特定温度。当酶浓度及其他实验条件一定时，该蛋白酶的催化效率与温度的关系如图所示，则t1上升到t3、t5下降至t3这两个温度变化过程中，该蛋白酶活性的变化　　　　　(填“一样”或“不一样”)，原因是________________________________________ ________________________________________________________________ ______________________________________________________。 t1时该蛋白酶活性受到抑制，但空间结构未改变，当温度由t1上升到t3时，酶的活性会升高；t5时该蛋白酶的空间结构被破坏，活性丧失，当温度由t5下降至t3时，酶的活性不能恢复 不一样 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 低温状态下，酶的活性被抑制，但空间结构没有改变。温度上升，酶的活性可升高。在高温状态下，酶因空间结构被破坏而失活，温度下降，酶的活性不能恢复，因此t1(低温)上升到t3和t5(高温)下降到t3这两个温度变化过程中，该蛋白酶活性的变化不一样。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3)可逆型抑制剂通过和酶形成复合物降低酶活性，但这种复合物在相同条件下又可以分解为酶和抑制剂，两者可通过透析或超过滤等方法分离开来。分解后的酶活性不变，仍然可以催化反应。不可逆型抑制剂通常以比较牢固的共价键与酶蛋白中的基团结合，使酶活性降低，且酶活性降低后不能恢复。不可逆型抑制剂与酶结合后不分解，因此不能通过透析或超过滤等物理方法除去抑制剂。物质P会对酶A的活性产生抑制作用，为了探究物质P的抑制剂类型，某实验小组进行了相关实验，请将实验补充完整并讨论实验结果。 ①实验设置：试管一中加入酶A和底物；试管二中加入酶A、底物和物质P；试管三中加入酶A和物质P，　　　　　　　　　　　 ；分别检测三支试管中酶A的活性。 ②实验结果：若__________________________________________________ _______________________，则物质P为不可逆型抑制剂。 透析或超过滤后加入底物 试管二中酶A的活性与试管三中的相同，且两者的酶活性均低于试管一中的酶的活性 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 若物质P为不可逆型抑制剂，则酶A和物质P不可分离，若物质P为可逆型抑制剂，则酶A和物质P可通过透析或超过滤等物理方法分离，因此试管三的实验设置为加入酶A和物质P，透析或超过滤后加入底物。试管一为对照组，若酶A和物质P可分离，则酶A的活性为试管一＝试管三>试管二；若酶A和物质P不可分离，则酶A的活性为试管一＞试管三＝试管二。 返回 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 谢谢观看 本讲内容到此结束 $$