第3章 第1节 第1课时 酶与酶促反应(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（苏教版2019）

细胞中能量的转换和利用 第三章 聚焦核心素养·明方向 生命观念 从“物质与能量观”的角度探索光合作用与细胞呼吸的基本过程，阐明细胞生命活动中贯穿着物质与能量的变化。 科学思维 通过探究酶的本质、探索光合作用过程的科学史中众多的事实证据，以及科学家所采用的科学方法，学会以证据、逻辑为基础建构概念模型，训练、提升科学思维品质。 科学探究 通过探究酶的特性和影响因素以及环境因素对光合作用的影响等活动，学会控制变量、观察和检测变量，能设置对照实验、认识对比实验，并能运用所掌握的科学方法和探究技能，开展探究活动。 社会责任 通过对本章内容的学习，关注酶、ATP、细胞呼吸和光合作用的有关原理在生产、生活中的应用，运用相关知识解决生产、生活中的实际问题，关注生物科学技术与社会的关系。 第一节 生命活动需要酶和能源物质 第1课时 酶与酶促反应 学习目标 1.概述酶的本质及作用实质。　　　 2.阐明酶的特性。　　　 3.探究酶催化的高效性和专一性。 CONTENTS 目录 1 2 知识点(一)　酶的本质及作用的实质 知识点(二)　酶的特性 4 课时跟踪检测 3 课堂小结与随堂训练 NO.1 知识点(一)　酶的本质及作用的实质 教材知识梳理 1．酶的本质 (1)酶本质的探索历程 酵母菌 酶 蛋白质 蛋白质 RNA 核酶 (2)酶的本质：绝大多数是_______，少数是_______。 (3)生理意义：生物体内的化学反应都是在酶的催化下进行的。没有酶的参与，生命活动一刻也不能进行。 2．酶作用的实质 (1)酶促反应：指_________的化学反应(细胞代谢)。 蛋白质 RNA 由酶催化 (2)酶催化作用的实质：______________________。 (3)活化能：在一定温度下，分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态___________称为活化能。 (4)活化分子 ①概念：处于________的分子称为活化分子。 ②规律：在一个化学反应体系中，活化分子越__，反应速率就越__。 降低化学反应的活化能 所需的能量 过渡态 多 快 ③使活化分子增多一般有两种途径 a．不使用催化剂，通过_____________等方法，使一部分分子获得能量而成为活化分子。 b．使用________降低生化反应所需的活化能，活化能越低，活化分子就越多。 (5)酶的催化作用通常是在___________下进行的。酶是由_______产生的，一般在_____________均具有催化活性。 加热或光照 催化剂 常温、常压 活细胞 细胞内、外 1．归纳概括酶的化学本质、作用等 核心要点点拨 化学本质 蛋白质(绝大多数) RNA(少数) 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 主要在细胞核(真核生物) 实验 验证 实验组 对照组 续表 作用场所 细胞内、外和生物体外均可起作用 作用实质 降低化学反应的活化能 来源 活细胞产生 生理功能 具有催化作用，化学反应前后性质和质量不变，可以重复使用 续表 2.酶作用的实质 酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下： (1)图中ac和bc段分别表示无催化剂催化和有酶催化时反应进行所需要的活化能。 (2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。 经典考题探究 [典例]　[多选]某实验小组从细胞中提取到甲、乙两种酶，对两者进行处理并检测各自的活性，相关处理方式和结果如表所示。下列有关甲、乙两种酶的叙述正确的是(　 ) 酶的种类 处理方式 酶的活性 甲酶 分别用同一种蛋白酶处理 随着时间延长，甲酶活性逐渐下降 乙酶 随着时间延长，乙酶活性不变 A．甲酶的化学本质是蛋白质 B．合成乙酶的原料是核糖核苷酸 C．甲酶和乙酶与双缩脲试剂均能产生紫色反应 D．具有分泌功能的活细胞才能产生甲酶和乙酶 √ √ [解析]　由题意可知，蛋白酶可以降解蛋白质，甲酶用蛋白酶处理，随着时间延长，酶活性下降，说明甲酶的本质为蛋白质，A正确；乙酶用同种蛋白酶处理，随着时间延长，酶活性不变，说明乙酶的化学本质为RNA，RNA的合成原料为核糖核苷酸，B正确；甲酶的本质为蛋白质，蛋白质可以与双缩脲试剂产生紫色反应，而乙酶的本质是RNA，所以不能与双缩脲试剂产生紫色反应，C错误；所有的活细胞都能产生酶，细胞代谢都需要酶的催化，所以没有分泌功能的活细胞也可以产生酶，D错误。 (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)酶可以通过食物直接获取( ) (2)酶的基本组成单位都是氨基酸或核糖核苷酸( ) (3)酶一定能够使化学反应的速度加快( ) (4)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率( ) 层级训练评价 × √ × × (二)落实知能 2．有关酶的叙述，错误的是(　 ) A．生物体的活细胞能产生酶 B．酶的结构和功能在化学反应前后不变 C．酶的化学本质是蛋白质或RNA D．酶为生化反应提供活化能 √ 解析：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，A正确；酶是一种催化剂，催化剂在化学反应的过程中只是起到加快反应的作用，而不直接参与反应，因此酶的结构和功能在化学反应前后不变，B正确；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，C正确；酶能够降低化学反应的活化能，D错误。 3．[多选]关于乳糖酶的叙述，错误的是(　 ) A．能降低反应活化能 B．只能在肠道中发挥作用 C．具有高效性 D．具有调节代谢的功能 √ √ 解析：酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A正确；条件适宜的情况下，乳糖酶也可在生物体外发挥催化作用，B错误；酶的特性之一是具有高效性，C正确；酶具有催化作用，没有调节作用，D错误。 4．[多选]下列有关酵母细胞内酶的叙述，错误的是(　 ) A．细胞质膜、细胞器膜和核膜均可为酶提供附着位点 B．酶与无机催化剂都能降低化学反应的活化能 C．酵母细胞内的酶不能脱离生物体起作用 D．提取蛋白酶、脂肪酶制成酶制剂口服助消化 √ √ 解析：细胞质膜、细胞器膜和核膜等都是膜结构，均可为酶提供附着位点，A正确；酶与无机催化剂都能降低化学反应的活化能，使反应速率提高，B正确；酵母细胞内的酶离开生物体也能发挥作用，C错误；蛋白酶、脂肪酶的化学本质是蛋白质，口服后会被分解而失效，D错误。 NO.2 知识点(二)　酶的特性 教材知识梳理 1．探究酶的催化作用具有高效性 (1)过程 编号 加入物质 处理 现象 1 3 mL体积分数为3%的_______溶液 滴入适量蒸馏水 基本无气泡，木条_______ 2 滴入等量质量分数为5%的FeCl3溶液 有______气泡，木条复燃 3 滴入等量新鲜的_________ (含过氧化氢酶) 有____气泡，木条猛烈燃烧 H2O2 不复燃 较多 酵母菌液 更多 (2)结论：酶具有_______作用，且与无机催化剂相比具有_______。 2．酶的催化作用具有专一性 (1)含义：一种酶只能催化一种或一类生化反应。 (2)机制：酶的_________和底物分子在________上有特殊的匹配关系，二者具有______关系，当它们结合时就启动了化学反应。 催化 高效性 活性中心 空间结构 互补 (3)证明酶具有专一性的实验 操作顺序 项目 试管号 1 2 1 可溶性淀粉溶液 2 mL — 2 蔗糖溶液 — 2 mL 3 淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 4 37 ℃下保温5 min 5 加入斐林试剂 2 mL 2 mL 6 水浴加热1 min 实验现象 ___________ _________ 实验结论 _________________________ 砖红色沉淀 不变色 酶的催化作用具有专一性 续表 3．酶的催化作用的温和性：酶的催化作用通常是在常温、常压下进行的。 1．酶的高效性分析 (1)酶具有高效性的曲线分析 核心要点点拨 ①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 ②催化剂只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。 (2)酶的催化作用具有高效性实验分析 ①实验变量 自变量 因变量 无关变量 H2O2溶液中加入不同的物质 用单位时间内产生气泡数量的多少及带火星木条燃烧情况表示H2O2分解速率 H2O2溶液的浓度和体积；酵母菌液和FeCl3溶液的浓度和体积；酵母菌液的新鲜程度；环境中的温度、pH等 1号 加入一定量蒸馏水 2号 加入等量质量分数为5%的FeCl3溶液 3号 加入等量新鲜的酵母菌液 ②实验分析 1、3号试管对照，可以说明酶具有催化作用。其中1号为空白对照组，3号为实验组。 1、2、3号试管对照，可以说明酶的催化作用具有高效性。其中1号为空白对照组，2号为条件对照组，3号为实验组。 2．酶的专一性分析 (1)酶具有专一性的曲线分析 ①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化A反应物的反应。 ②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化A反应物的反应。 (2)酶的催化作用具有专一性的实验分析 ①实验原理 淀粉、蔗糖均为非还原糖，不能与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀。 淀粉酶可以催化淀粉水解为还原糖，但不能催化蔗糖水解。 ②实验设计思路 步骤 1 淀粉＋淀粉酶 蔗糖＋淀粉酶 2 等量斐林试剂，水浴加热相同时间 现象 出现砖红色沉淀 无颜色变化  结论 酶具有专一性  ③实验中的相关变量 自变量：反应物的不同。 无关变量：相关溶液的量、温度等。 因变量：溶液是否出现砖红色沉淀。 [例1]　阅读下面的材料，分析下列问题： 你在生活中不小心擦破了皮肤去诊所包扎，大夫经常先要用双氧水替你清洗伤口。双氧水又叫过氧化氢，在细胞内是某些化学反应的副产物，具有强氧化性，如果不及时除去或分解，就会杀死细胞，而细胞中的过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解。医用双氧水通常储存在深色的瓶中，当用它清洗伤口时你会发现瞬间就会产生大量的气泡，这是怎么回事呢？ 经典案例探究 (1)医用双氧水通常储存在深色瓶中的原因是什么？ 提示：过氧化氢在光下易分解，应尽量避光保存。 (2)用过氧化氢溶液清洗伤口时为什么瞬间就会产生大量气泡？这与酶的特性有关系吗？ 提示：伤口处有过氧化氢酶催化过氧化氢分解，所以瞬间就会产生大量气泡。这说明酶的催化作用具有高效性。 [例2]　根据蔗糖酶的作用过程示意图回答问题。 (1)蔗糖酶只能水解蔗糖的原因是什么？ 提示：蔗糖酶的活性中心只能与蔗糖分子的空间结构相匹配。 (2)该示意图体现了酶的什么特性？ 提示：专一性。 层级训练评价 (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)酶的专一性说明每一种酶只能催化一种化学反应( ) (2)由于酶在化学反应前后性质和数量没有改变，所以酶具有高效性( ) × × (3)蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，体现了酶的专一性( ) (4)酶的专一性与酶的活性中心和底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系相关( ) √ √ (二)落实知能 2．实验室可用纤维素酶和果胶酶处理叶肉细胞以获得完整的原生质体，应用的主要原理是(　 ) A．酶能降低反应的活化能 B．酶催化具有高效性 C．酶的化学本质是蛋白质或RNA D．酶催化具有专一性 √ 解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，实验室可用纤维素酶和果胶酶处理叶肉细胞以获得完整的原生质体，应用的主要原理是酶催化具有专一性的特点，D符合题意。 3．酶的活性中心是指直接将底物转化为产物的部位，它通常包括两个部分：与底物结合的部分称为结合中心；促进底物发生化学变化的部分称为催化中心。下列有关酶的活性中心的叙述，正确的是(　 ) A．酶的高效性与酶的结合中心有关 B．催化中心为底物提供反应所需能量 C．酶的结合中心能决定酶的专一性 D．酶离开活细胞后，活化中心的结构发生改变 √ 解析：催化中心是促进底物发生化学变化的部分，决定了反应速率，因此与酶的高效性有关，A错误；酶降低反应所需的活化能，不为反应提供能量，B错误；结合中心是与底物结合的部分，决定了结合底物的类型，因此与酶的专一性有关，C正确；酶在细胞内外均具有催化活性，活化中心的结构未发生改变，D错误。 4．过氧化氢酶是一类广泛存在于动物、植物和微生物体内的氧化酶。下列叙述正确的是(　 ) A．过氧化氢酶具有清除细胞中有害物质，保护细胞免受损害的生物防御作用 B．过氧化氢酶和加热都可为分解过氧化氢提供能量，且过氧化氢酶供能更多 C．将等量的酵母菌液和清水分别加入过氧化氢溶液中可证明酶具有高效性 D．Fe3＋能催化过氧化氢分解说明无机催化剂也有专一性 √ 解析：过氧化氢酶能够清除细胞中的过氧化氢，过氧化氢对于机体是不利的，故过氧化氢酶具有清除细胞中有害物质，保护细胞免受损害的生物防御作用，A正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能提供能量，B错误；将等量的酵母菌液和清水分别加入过氧化氢溶液中可证明酶具有催化作用，不能证明酶具有高效性，C错误；Fe3＋能催化过氧化氢分解，不能说明无机催化剂具有专一性，D错误。 5.[多选]如图为酶和无机催化剂加快某化学反应的机理，E1、E2、E3为活化能，A表示没有催化剂的反应过程。下列相关叙述错误的是(　 ) A．可用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液设计实验验证酶具有专一性 B．过氧化氢酶与高温相比具有高效性 C．酶降低反应物的活化能的值为(E1—E3) D．曲线C与B相比说明酶具有高效性 √ √ √ 解析：用碘液检测无法判断淀粉酶是否对蔗糖起催化作用，A错误；酶具有高效性是相对于其他无机催化剂来说的，B错误；酶降低反应物的活化能的值为(E2—E3)，C错误；曲线B可表示无机催化剂参与的能量变化过程，曲线C可表示有酶参与的能量变化过程，由图可知，酶降低活化能更显著，因此曲线C与B相比说明酶具有高效性，D正确。 (三)迁移应用 6．下图表示某类酶作用的模型。请据图回答： (1)模型中代表酶的是________(填字母)。 (2)该模型能解释酶的________性，若图中B表示一种二糖，则B可能是________或________。 解析：(1)酶作为催化剂，在化学反应前后性质和结构不变，因此A代表酶。(2)该模型酶与底物特异性结合，能解释酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类生化反应；若图中B表示一种二糖，由于C和D不一样，因此B可表示由葡萄糖和果糖构成的蔗糖，也可表示由葡萄糖和半乳糖构成的乳糖。 答案：(1)A　 (2)专一　蔗糖　乳糖 (四)科学探究 7．酶活性的正常发挥需要适宜的条件，某兴趣小组利用新鲜的猪肝研磨液和过氧化氢进行相关实验，得到的实验结果如表所示，已知pH为5.0～8.0的条件下，相关酶没有失去活性。回答下列问题： 缓冲液pH 5.0 6.0 7.0 8.0 收集的氧气体积/mL 0.5 min a1 b1 c1 d1 1 min a2 b2 c2 d2 (1)猪肝内催化表中反应的酶的化学本质是______，若收集的氧气体积b1＝b2，则说明___________________________________________。 (2)酶的特性有____________________(答出2点)。若要验证该酶具有催化作用，请写出简要实验思路：___________________。 (3)短时间内可以收集到大量氧气，这是因为酶在行使功能时________________。 解析：(1)猪肝内催化题表中反应的酶是过氧化氢酶，其化学本质是蛋白质。pH为6.0时，在0.5 min内过氧化氢已全部分解，则收集的氧气体积b1＝ b2。(2)酶具有高效性、专一性。若要探究酶具有催化作用，应该设置添加蒸馏水的空白对照组，观测指标为两试管中单位时间内产生气泡数的多少，简要思路见答案。(3)与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因此酶的催化效率高，具有高效性。 答案：(1)蛋白质　pH为6.0时，在0.5 min内过氧化氢已全部分解　(2)高效性、专一性　取两支试管分别加入等量的过氧化氢溶液，然后分别滴加等量的过氧化氢酶溶液和蒸馏水，观察两试管中单位时间内产生气泡数的多少　(3)催化效率高(或能显著降低活化能) NO.3 课堂小结与随堂训练 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1．酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 2．酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，酶的催化作用具有高效性。 3．酶催化作用的专一性，与酶的活性中心和底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系相关，二者具有互补关系。 4．一种酶只能催化一种或一类生化反应。 三、素养好题训练 1．脲酶是一种催化尿素分解成氨和二氧化碳的酶，具有高度专一性。最早从刀豆中提取并被证明是蛋白质。下列有关脲酶的叙述正确的是(　 ) A．脲酶的作用原理与无机催化剂的不同 B．能催化脲酶水解的酶是蛋白酶 C．在细胞内合成，在细胞外无法发挥作用 D．食用刀豆后，刀豆中的脲酶能催化人体中的尿素水解 √ 解析：酶和无机催化剂的作用原理都是降低化学反应的活化能，A错误；脲酶从刀豆中提取并被证明是蛋白质，因此脲酶能被蛋白酶催化水解，B正确；酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，可以在细胞内、外发挥作用，C错误；刀豆中的脲酶属于蛋白质，食用刀豆后，脲酶会被水解，故刀豆中的脲酶不能催化人体中的尿素水解，D错误。 2．“酵素”在保健品领域大热，甚至有人称每晚不吃晚餐，只吃“酵素”就能获得足够的营养，也能起到减肥的效果，而“酵素”实际上是对酶的别称。下列有关“酵素”的相关叙述不正确的是(　 ) A．人体内活细胞都能合成“酵素”类物质 B．“酵素”能够在机体内传递调节代谢的信息 C．用“酵素”保健品代替晚餐可能会造成营养不良 D．人体各细胞中“酵素”类物质的种类和数量可能不同 √ 解析：根据题干信息可知，“酵素”实际上是酶，凡是活细胞都可以产生酶，A正确；酶具有催化作用，但是不能传递调节代谢的信息，B错误；“酵素”只是酶，不能满足人体对其他营养物质的需求，长期缺少正常食物的摄入可能会导致营养不良，C正确；基因在细胞中是选择性表达的，不同的细胞中酶的种类和数量可能不同，D正确。 3．为使反应物A→产物P，采取了有酶催化(最适温度和pH)和有无机催化剂催化两种催化方法，其能量变化过程用图甲中曲线Ⅰ和Ⅱ表示；图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析，合理的是(　 ) A．距离a代表酶所降低的活化能 B．适当升高温度，有酶催化时的曲线Ⅱ对应的距离a将缩短 C．若②是二糖，反应后试管中的物质能与双缩脲试剂和斐林试剂发生颜色反应 D．没有无机催化剂或者相应的酶存在，底物②就不能被分解 √ 解析：距离b代表酶相对无机催化剂降低的活化能，A错误；适当升高温度，高于酶的最适温度，酶活性下降，a距离将增加，B错误；若②是二糖，反应后试管内有单糖，还有酶，所以能与双缩脲试剂和斐林试剂发生颜色反应，C正确；没有无机催化剂或者酶存在，物质在自然条件下也会有一定程度的分解，只是相对比较慢，D错误。 4．(2024·常州质检)[多选]中国科学家历经10年耕耘，首次实现了不依赖光合作用的、由CO2到淀粉的全合成。下图为人工淀粉合成途径简图，图中ZnO-ZnO2为无机催化剂。下列有关叙述错误的是(　 ) A．图中多种酶在低温下保存会导致空间结构被破坏，活性降低 B．与ZnO-ZnO2相比，图中的多种酶为反应提供活化能的能力更显著 C．C1在多种酶的催化作用下脱水缩合形成肽键构成C3中间体 D．图中不同的反应过程由不同酶来催化，体现了酶的专一性 √ √ √ 解析：酶在低温条件下保存一般不会导致空间结构受到破坏，低温条件下酶活性降低，当温度适宜时，酶活性会上升，A错误；酶不能为化学反应提供活化能，B错误；C1在多种酶的催化作用下构成C3中间体，该过程不能形成肽键，C错误；不同反应所用酶不同，体现出酶具有专一性，D正确。 5．某实验小组开展与酶有关的实验，设计了如图装置。下列叙述错误的是(　 ) A．该实验的目的是探究酶的催化作用具有高效性 B．实验材料肝脏研磨液需新鲜，目的是保证酶活性 C．量筒Ⅰ、Ⅱ收集到的水的体积代表了O2的产生量 D．可以利用该装置和试剂探究温度对H2O2酶的影响 √ 解析：分析题图可知，该实验的自变量为催化剂的种类(肝脏研磨液和FeCl3溶液)，对比H2O2酶和Fe3＋这种无机催化剂，说明酶具有高效性，因此该实验的目的是探究酶的催化作用具有高效性，A正确；新鲜肝脏中酶的活性高，因此实验材料肝脏研磨液需新鲜，B正确；H2O2分解产生O2，O2的产生量可以作为过氧化氢分解快慢的指标，图中收集到的水的体积代表了O2的产生量，C正确；温度会影响H2O2的分解，影响实验结果，因此不能利用该装置和试剂探究温度对H2O2酶的影响，D错误。 课时跟踪检测 NO.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A级——基础综合练 1．酶的存在使细胞代谢可以在常温常压下快速进行。下列叙述正确的是(　 ) A．酶不能作为底物被催化水解 B．具有分泌功能的细胞才能产生酶 C．不同酶提供的活化能是不同的 D．合成酶的原料可能是核糖核苷酸 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 解析：酶可以作为底物被催化水解，如淀粉酶的化学本质是蛋白质，其可以被蛋白酶催化水解， A错误；酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，不是具有分泌功能的细胞才能产生酶，B错误；酶催化化学反应时不提供能量，只降低化学反应的活化能，C错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，所以合成酶的原料可能是核糖核苷酸，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 2．下列关于酶的说法错误的是(　 ) A．部分病毒含有的酶由病毒自身合成 B．所有酶均为大分子有机物，绝大部分为蛋白质 C．体现酶高效性的实验中必须有无机催化剂 D．酶的专一性保证了细胞代谢的有序性 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：酶由活细胞产生，而病毒无细胞结构，故病毒含有的酶不是由自身合成的，A错误；酶的化学本质为蛋白质或RNA，绝大部分为蛋白质，两种有机物均为生物大分子，B正确；酶的高效性指酶的催化效率高于无机催化剂，故证明或者探究酶具有高效性的实验中必须有无机催化剂作为对照，C正确；细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的，D正确。 3．核酶是一类具有催化功能的RNA，可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述错误的是(　 ) A．核酶可提高化学反应所需活化能 B．核酶与脂肪酶有四种元素相同 C．核酶的基本单位是核糖核苷酸 D．核酶也具有专一性和高效性 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 解析：核酶可降低化学反应所需的活化能，A错误。核酶是一类具有催化功能的RNA分子，组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酶的化学本质是蛋白质，组成元素主要是C、H、O、N，因此核酶与脂肪酶有四种元素相同，B正确。核酶是一类具有催化功能的RNA，基本单位是核糖核苷酸，C正确。核酶可降解特定的mRNA序列，具有专一性；与无机催化剂相比，核酶降低化学反应活化能的效果更显著，具有高效性，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 4．(2024·镇江丹阳高级中学调研)生物体内的酶具有催化作用。下列关于酶的叙述，错误的是(　 ) A．酶分子与底物的结合与其空间结构有关 B．酶为化学反应提供活化能 C．麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解 D．过氧化氢酶、木瓜蛋白酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：酶具有专一性，酶分子与底物的结合与其空间结构有关，A正确；酶通过降低化学反应的活化能实现其催化作用，不能为化学反应提供活化能，B错误；麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解，体现了麦芽糖酶的专一性，C正确；绝大多数酶是蛋白质，如过氧化氢酶、木瓜蛋白酶和麦芽糖酶，少数酶是RNA，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 5．下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是(　 ) A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证淀粉酶的专一性时，可用稀碘液检测实验结果 B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具有高效性 C．淀粉酶是以葡萄糖为单体形成的生物大分子 D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：碘液不能检测蔗糖是否水解，因此不能用稀碘液检测实验结果，A错误；酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；组成淀粉酶的单体是氨基酸，C错误；淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。 6．科学家完成了二氧化碳合成淀粉的研究。其中，人工设计的新酶——甲醛聚合酶，打通了在生物体外无机碳到有机碳的关键通路。下面有关甲醛聚合酶的推断错误的是(　 ) A．甲醛聚合酶因为能降低化学反应的活化能所以有高效性 B．酶反应前后化学性质不变 C．甲醛聚合酶凭借特殊的空间结构与底物结合 D．可以通过对照实验探究酶作用的适宜条件 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：甲醛聚合酶能降低化学反应的活化能，体现了其具有催化作用，A错误；酶反应前后化学性质不变，B正确；酶专一性的原理就是酶的活性中心和底物在空间结构上相契合，因此，人工设计酶要精确了解酶的空间结构，以保证酶和底物结合的专一性，C正确；通过对照实验，可以探究酶作用的pH、温度等条件，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 7．二氧化锰和过氧化氢酶都能催化H2O2分解成水和氧气。下表为某兴趣小组进行的实验及相应结果。下列叙述错误的是(　 ) 试管 反应物 加入物质 反应条件 实验现象 1 2%过氧化氢溶液 二氧化锰 室温 少量气泡 2 2%过氧化氢溶液 土豆浸出液 室温 大量气泡 3 2%过氧化氢溶液 人新鲜唾液 室温 极少量气泡 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．本实验说明酶的催化作用具有高效性和专一性 B．本实验应保证反应物和加入的相关酶(或无机催化剂)溶液等量且适量 C．若将反应条件改为80 ℃热水浴，则2号试管中不会产生气泡 D．若实验2结果为出现少量气泡，原因可能是土豆浸出液中部分过氧化氢酶失效 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：实验1和实验2对照，可说明酶的催化作用具有高效性；实验2和实验3对照，可说明酶具有专一性，A正确。实验应遵循单一变量原则，即除自变量(催化剂的种类)外，其他无关变量应等量且适量，B正确。若将反应条件改为80 ℃热水浴，酶会在高温下变性失活，但水浴温度较高时，过氧化氢也会分解，则2号试管会产生气泡，C错误。实验2土豆浸出液中有过氧化氢酶，应该产生大量气泡，若结果为出现少量气泡，可能是土豆浸出液中部分过氧化氢酶失效，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 8．[多选]某同学用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药，其原理为胆碱酯酶可催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。操作过程如图所示。下列叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．胆碱酯酶为红色药片中的物质水解为蓝色物质提供活化能 B．若秋冬季节检测，“红片”与“白片”的叠合时间应当延长 C．每批检测应当设置滴加清水的对照组 D．“白片”呈现的颜色越深，蔬菜表面残留的有机磷农药越多 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：酶不能提供活化能，A错误；若环境温度较低(秋冬季节检测)，“白片”部分含有的胆碱酯酶活性会降低，完成催化反应所需时间会延长，B正确；每批测定应设加清水的空白对照卡，排除实验中非测试因素对实验结果的影响，C正确；由于有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，蔬菜表面残留的有机磷农药越多，“白色药片”部分含有胆碱酯酶的活性越低，而“红色药片”中物质水解为蓝色物质就越少，因此，有机磷农药越多蓝色会越浅，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 9．[多选]细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示。下列有关叙述正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性 B．产物B与酶1变构位点的结合是可逆的 C．增加底物的浓度，可解除产物B对酶1活性的影响 D．抑制酶2或使其失活可在一定条件下保持较快的产物A生成速率 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：酶1与两种底物结合并催化产生产物A，表明酶1可以催化该种化学反应，产物B可与酶1结合且高浓度产物B抑制酶1的活性，但酶1并未产生催化作用，说明酶1具有专一性，A错误；产物B浓度高时，酶1无活性，而当产物B浓度低时，酶1有活性，说明产物B与变构位点的结合是可逆的，B正确；增加底物浓度，在酶1数量足够的情况下会加快产物A生成速率，使产物B浓度增加，进而增强对酶1的抑制效果，C错误；抑制酶2或使其失活，产物B不能生成，不能对酶1产生抑制作用，在底物、酶1足量的条件下可以维持较快的产物A生成速率，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10．(11分)下表为甲、乙、丙三个同学分别设计的三组实验，用以验证酶的专一性。据此回答下列问题：   A组 B组 所用酶制剂 所用试剂 甲 5 mL淀粉溶液 5 mL蔗糖溶液 淀粉酶 斐林试剂 乙 5 mL麦芽糖溶液 5 mL葡萄糖溶液 麦芽糖酶 斐林试剂 丙 5 mL淀粉溶液 5 mL蔗糖溶液 淀粉酶 稀碘液 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)斐林试剂中0.1g/mL的NaOH溶液和0.05g/mL的CuSO4溶液正确的使用方法是__________________________________________。 (2)预期甲同学得到的实验现象是___________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)乙同学的实验设计________(填“能”或“不能”)得出结论，为什么？___________________________________。 (4)丙同学的实验设计可能得不到实验结论，你认为原因是什么？______________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：(1)鉴定还原糖时，要将质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液按1∶1的比例混合均匀后加入待测溶液中，再水浴加热。(2)由于酶的作用具有专一性，淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖(还原糖)，不能催化蔗糖(非还原糖)水解，所以用斐林试剂鉴定时，甲同学的实验中的A组出现砖红色沉淀，B组没有砖红色沉淀产生。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)乙同学所采用的实验材料是麦芽糖和葡萄糖，这两者都是还原糖，不论麦芽糖是否水解，用斐林试剂鉴定所得的实验结果相同，所以不能得出实验结论。(4)丙同学最后采用稀碘液进行鉴定，由于蔗糖及其水解产物与稀碘液均没有显色反应，因此不能判断蔗糖是否水解，所以该实验设计也得不到实验结论。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 答案：(1)将质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液按1∶1的比例混合均匀后加入待测溶液，再水浴加热　(2)A组出现砖红色沉淀，B组没有　(3)不能　麦芽糖和葡萄糖都是还原糖　(4)蔗糖及其水解产物与稀碘液均没有显色反应，因此不能用稀碘液检测蔗糖是否水解 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11．(13分)解读下面与酶有关的曲线，回答下列问题。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)甲图中，若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将________(填“上移”或“下移”)，因为与无机催化剂相比，酶________(填“提高”或“降低”)化学反应活化能的作用更显著。 (2)乙图中160 min时，生成物的量不再增加的原因是__________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)为研究酶的特性，某校生物兴趣小组同学进行了实验，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%H2O2溶液 3 mL 3 mL 2 加入马铃薯匀浆 少许 — 3 加入二氧化锰 — 少许 4 检测     1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 ①该实验的自变量是__________________。 ②最好用__________________作为检测指标。某同学用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行上述实验，其他条件不变，若提高H2O2溶液的浓度，则生成O2总量的相对值将________(填“增加”或“减少”)。 ③该实验能说明酶作用的特性是具有________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：(1)甲图中，如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，由于无机催化剂的催化效率比酶低，降低活化能的作用效果不明显，所以b在纵轴上将上移，这体现了酶的高效性。(2)乙图中160 min时，底物被完全消耗完，因此生成物的量不再增加。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)①分析表格数据可知，本实验的自变量是加入催化剂的种类。②该实验底物是H2O2，其分解产物有O2，故可用产生气泡的速率作为检测指标。若提高底物H2O2溶液的浓度，则生成O2总量的相对值将增加。③该实验的自变量是加入催化剂的种类，酶和无机催化剂对比，探究的是酶具有高效性。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 答案：(1)上移　降低　(2)底物已被完全消耗掉　(3)①加入催化剂的种类　②产生气泡的速率　增加　③高效性 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 B级——应用创新练 12．研究人员发现一种促进脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶，这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。下列有关叙述不正确的是(　 ) A．抗酒石酸酸性磷酸酶与脂肪共有的元素有C、H、O B．在适宜条件下，胃蛋白酶可以将抗酒石酸酸性磷酸酶水解 C．抗酒石酸酸性磷酸酶遇双缩脲试剂呈现紫色 D．理论上可以通过促进抗酒石酸酸性磷酸酶的功能来治疗肥胖症 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：抗酒石酸酸性磷酸酶是蛋白质，元素组成主要是C、H、O、N，脂肪元素组成是C、H、O，A正确；抗酒石酸酸性磷酸酶本质为蛋白质，遇双缩脲试剂呈现紫色，可以被胃蛋白酶水解，B、C正确；理论上可以通过抑制抗酒石酸酸性磷酸酶的活性来治疗肥胖症，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 13．[多选]某生物技术研究所在一种专门用于分解PET塑料的水解酶研究方面取得重要突破，未来将据此培育出专“吃”PET塑料的新酶种，通过生物降解方法帮助解决塑料垃圾污染问题。以下关于酶的说法，正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．该水解酶分解塑料以后，自身被消耗 B．该水解酶可特异性地水解PET塑料 C．用酶进行生物降解塑料，比传统的化学降解效率高、污染小 D．该酶的化学本质最可能是蛋白质 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：酶只是起催化作用，在反应前后，酶的数量和性质不发生变化，A错误；酶具有专一性，分解PET塑料的水解酶可特异性地水解PET塑料，B正确；酶的催化作用具有高效性，而且生物降解本身不会产生污染，而化学降解会污染环境，所以用该酶进行生物降解塑料，比传统的化学降解效率高、污染小，C正确；酶绝大多数为蛋白质，该水解酶最可能是蛋白质，D正确。 14．[多选]酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，下列相关叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．图示两种类型的抑制剂，均一定程度抑制了酶的调节作用 B．增加底物浓度可降低或解除竞争性抑制剂对酶的抑制作用 C．抑制剂浓度与酶的活性呈正相关 D．竞争性抑制剂因与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点，说明酶不具有专一性 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：图示两种类型的抑制剂均一定程度抑制了酶的催化作用，降低了酶的活性，酶无调节作用，A错误；增加底物浓度，提高酶与底物结合的可能性，可降低或解除竞争性抑制剂对酶的抑制作用，B正确；抑制剂浓度增加，酶的活性降低，故两者呈负相关，C错误；竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位，使酶和底物的结合机会减少，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构，可说明酶具有专一性，D错误。 本课结束 $$