第3单元 第1课时 生物催化剂——酶-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

第三单元 细胞中能量的转换和利用 第1课时　生物催化剂——酶 [课标要求]　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。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 酶的作用和本质 酶的特性及影响酶促反应速率的因素 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素 考点三 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 酶的作用和本质 考点一 归纳 梳理必备知识 1．科学家对酶本质的探索历程(连线) 2．酶的作用及本质 (1)酶的本质 蛋白质 RNA 核糖核苷酸 核糖体 催化 (2)酶催化作用的实质：______________________，使参与反应的分子变为活化分子。 降低化学反应的活化能 ①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是________段。 ②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是________段。 ③表示酶降低的活化能是________段。 AC　 BC　 AB [拓展提升]　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 拓展 深挖教材细节 如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析下列问题。 (1)A、B两种酶的化学本质是否相同？为什么？ 提示：(1)不相同。A酶不能被该种蛋白酶降解，其化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被该种蛋白酶降解，活性降低，化学本质为蛋白质。 (2)B酶活性改变的原因是什么？ 提示：(2)B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。 (3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？ 提示：(3)应用RNA酶处理。 突破 强化关键能力 1．下列关于酶的叙述正确的是(　　) ①酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 ②酶通过提供反应所需的活化能提高反应速率 ③蛋白酶能催化不同的蛋白质水解，因此酶不具有专一性 ④细胞代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的高效性决定 ⑤酶是由具有分泌功能的细胞产生的 ⑥酶既可作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物 A．③⑤⑥　　　　　 B．②③⑥ C．③⑥ D．⑥ D 酶大部分是蛋白质、少量是RNA，蛋白质类的酶能与双缩脲试剂反应呈紫色，RNA类的酶不能，①错误；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，②错误；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，③错误；细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关，④错误；几乎所有活细胞均能产生酶，⑤错误；酶催化相应的化学反应时属于催化剂，酶被分解时作为反应的底物，⑥正确。 2．(2024·江苏扬州高三统考)科学家在对“四膜虫编码rRNA前体的DNA序列含有间隔内含子序列”的研究中发现，自身剪接内含子的RNA具有催化功能，这种RNA被称为核酶。某核酶是具有催化功能的单链RNA分子，可降解特异的mRNA序列。下列关于核酶的叙述正确的是(　　) A．验证核酶的专一性时，可以用能够鉴定RNA的试剂来检测实验结果 B．与无机催化剂不同的是核酶能够降低所催化反应的活化能 C．磷脂分子和核酶的元素组成不一定相同，ATP中的“A”不能构成核酶的基本组成单位 D．核酶降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻碱基之间的氢键 C 验证核酶的专一性时，可以用RNA和其他底物作对照，利用核酶只降解特异的mRNA序列，不能降解其他底物来验证实验结果，不能用能鉴定RNA的试剂来检验实验结果，A错误；无机催化剂和酶都能降低化学反应的活化能，核酶为RNA类的酶，酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著，B错误；磷脂分子和核酶的元素组成相同，都是由C、H、O、N、P组成的，ATP中的“A”为腺苷，包括一分子的腺嘌呤和一分子的核糖，不是RNA的基本组成单位，因此不能作为核酶的基本组成单位，C正确；核酶降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误。 酶的特性及影响酶促反应速率的因素 考点二 归纳 梳理必备知识 1．酶的特性 (1)高效性 ①含义解读：与无机催化剂相比，____________________。 ②作用实质：酶和无机催化剂一样，只能缩短到达化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的量。 酶的催化效率更高 (2)专一性 ①含义解读：每一种酶只能催化____________生化反应。每种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，活性中心与底物分子结合就启动了化学反应。 ②曲线解读：酶A可催化底物水解，酶B则与“无酶”相同，说明酶催化具有专一性。 一种或一类　 ③模型解读 酶 专一性 (3)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变性失活；________条件下酶的活性很低，但空间结构不被破坏，一般不会变性失活。 高温、过酸、过碱 低温 2．酶促反应速率的影响曲线分析 (1)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线 酶 底物 (2)温度和pH对酶促反应速率的影响   据图可知，不同pH条件下，酶最适温度________；不同温度条件下，酶最适pH________，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 不变 不变 (3)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 ①底物浓度对酶促反应速率的影响 底物浓度 酶浓 度和酶活性 ②酶浓度对酶促反应速率的影响 成正比 提醒：①酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。 ②温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度是通过影响底物和酶的接触，进而影响酶促反应速率，但并未改变酶活性。 ③同一个体不同细胞中，酶的种类和数量不完全相同，对于同一个细胞而言，在不同的时期或生理状态下，细胞中酶的种类和数量也会发生改变。 拓展 深挖教材细节 1．(必修1 P74“跨学科视角”)与酶相比，无机催化剂催化反应范围广，一种催化剂可以催化多种反应，例如_________________________ ___________________。 酸可催化蛋白质、脂肪、 淀粉水解 2．如图中曲线是Ⅰ、Ⅱ胰蛋白酶在不同条件下催化某种物质反应速率的变化曲线。 (1)与无机催化剂相比，酶具有________性，原因是_________________ ___________________________。 (2)Ⅰ、Ⅱ________(填“能”或“不能”)催化脂肪，判断的依据是______________________________________。 (3)Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率慢，这是因为___________________。温度过高使酶的活性降低，同时会使酶的____________遭到破坏，使酶永久________。 (4)在该温度和pH条件下，要提升B点，可采取的措施是___________________________。 高效 酶降低活化能的作 用更显著，催化效率更高 不能 Ⅰ、Ⅱ是胰蛋白酶，酶具有专一性 温度较低，酶活性较弱 空间结构　 失活 增大酶量或提高酶浓度 (5)若该酶是人的胃蛋白酶(最适pH是2左右)，若其他条件不变，反应液pH由10逐渐降低到2，则酶催化反应的速度将________，原因是___________________________________________________________________________。 不变 胃蛋白酶的最适pH是2左右，pH为10时已经失活，再改变pH，酶的活性不变 突破 强化关键能力 1．如图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图，为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶(PPO)活性大小，某同学设计了实验并检测各组多酚的剩余量，结果如图2所示。下列说法正确的是(　　)  A.由图1模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B．非竞争性抑制剂与高温抑制酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变有关 C．图2实验的自变量是温度，而PPO的初始量、pH等属于无关变量 D．探究酶B的最适温度时，应在40～50 ℃设置多个温度梯度进行实验 答案：B 图1所示，酶的活 性中心有限，竞争 性抑制剂与底物竞 争酶的活性中心， 从而影响酶促反应速率，可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，A错误；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆地结合，改变酶的空间结构，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；据图2可知，该实验的自变量是温度、酶的种类，而PPO的初始量、pH等属于无关变量，C错误；根据图2可知，该实验研究了20～50 ℃范围内的酶活性，多酚剩余量在40 ℃出现了最低点，故探究酶B的最适温度时，应在30～50 ℃设置多个温度梯度进行实验，D错误。 2．(多选)丝瓜果肉中邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物质，褐色物质在410 nm下有较高的吸光值(OD值)，且褐色物质越多，OD值越高。经测定PPO的最适pH为5.5。科学家利用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响，实验结果如图。下列说法错误的是(　　) A．实验中应先将酶和底物分别保温于相应温度下 适当时间，再将相应温度下的酶和底物混合 B．应使用pH为5.5的缓冲液配制PPO提取液和邻苯二酚溶液 C．丝瓜果肉PPO粗提液的制备和保存应在35 ℃条件下进行 D．可在35～40 ℃设置温度梯度实验以更精确测定PPO的最适温度 CD 该实验应该将酶和底物先放在相应的温度条 件下一段时间，再将相应温度下的酶和底物 混合，因为酶具有高效性，若先将酶和底物 混合(反应已经进行)，再放于在相应温度下 保温，得不到准确的实验效果，A正确；因 为该多酚氧化酶(PPO)的最适pH为5.5，pH是 无关变量，在实验时，应该保持酶在最适pH下反应，因此该实验应使用pH为5.5的缓冲液(维持pH为5.5)配制PPO提取液和邻苯二酚溶液，B正确；多酚氧化酶(PPO)需要在低温下保存，C错误；35 ℃时多酚氧化酶(PPO)活性为各组中的最高，为了更精确测定PPO的最适温度，应在30～40 ℃设置温度梯度，因为该酶最适温度也可能在30～35 ℃，D错误。 探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素 考点三 归纳 梳理必备知识 1．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 (1)实验步骤 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 37 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 水浴加热1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀 (2)实验结果和结论：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用____________。 (3)上述实验中________(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为____________________________________________ ____________________________________________________________。 (4)该实验的自变量是____________；因变量是底物是否被淀粉酶水解。本实验设计思路是________________________________________。 具有专一性 不能 碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色 底物的种类 探究同一种酶是否能催化不同底物水解 2．探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理 ①反应原理 ②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。 淀粉的水解 (2)实验步骤和结果 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淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 二 在0 ℃冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴5 min 在100 ℃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0 ℃冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中水浴数分钟 在100 ℃沸水中水浴数分钟 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈蓝色 无蓝色出现 呈蓝色 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性 (2)实验步骤和结果 滤纸片上浮的快慢 4．归纳拓展 (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 等量的同一种底物 试剂 与底物相对应的酶溶液 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 同种底物(等量) 与酶相对应的底物 另外一种底物 试剂 与底物相对应的酶 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 (2)“梯度法”探究酶的最适温度或pH ①探究酶的最适温度 1．在探究温度对酶活性的影响实验中，能否选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料？ 提示：不能，因为过氧化氢(H2O2)在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果，所以不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料。 拓展 深挖教材细节 2．在探究pH对酶活性的影响实验中，能否选用淀粉和淀粉酶作为实验材料？ 提示：不能，因为在酸性条件下淀粉分解也会加快，从而影响实验结果。 3．在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应在何时进行混合？ 提示：先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。 4．若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂的原因是什么？ 提示：因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 突破 强化关键能力 1．(多选)如图为“探究pH对过氧化氢酶活性影响”的实验装置，相关分析错误的有(　 　) A．不同组别装置内的缓冲 液pH不同，滤纸片的大小和 数量相同 B．不同pH条件下的实验结果一定不同 C．可通过反应结束后各组量筒内气体的体积大小来判断酶活性的大小 D．可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性” BC 该实验的自变量是pH，因此，不同组别装 置内的缓冲液pH不同，而各组中浸过肝脏 研磨匀浆的滤纸片的大小和数量属于无关 变量，应保持一致，A正确；由于酶存在 最适pH，pH过高或过低，都会使酶的活 性降低，所以不同的pH条件下，酶的活性可能相同，因此量筒中收集到的气体量可能相同，B错误；若设置过长的反应时间，各组均反应完全，量筒内收集到的气体量相同，无法准确比较不同pH下的酶活性，C错误；可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性”，则实验的自变量为催化剂的种类不同，即将滤纸片分别浸泡肝脏研磨匀浆和氯化铁溶液，其他条件均相同，D正确。 2．(多选)下列有关酶的探究实验的叙述，不合理的是(　 　) 选项 探究内容 实验方案 A 酶的高效性 用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解，待H2O2完全分解后，检测产生的气体总量 B 酶的专一性 用淀粉酶催化淀粉水解，检测是否有大量还原糖生成 C 温度对酶活性的影响 用淀粉酶分别在热水、冰水和常温条件下催化淀粉水解，反应相同时间后，检测淀粉分解程度 D pH对酶活性的影响 用H2O2酶在不同pH条件下催化H2O2分解，用斐林试剂检测 ABD 用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解，待H2O2完全分解后，检测产生的气体总量是相等的，因此该实验方案不能用来探究酶的高效性，A错误；用淀粉酶催化淀粉水解，检测是否有大量还原糖生成，只能证明淀粉酶是否能水解淀粉，而不能证明淀粉酶只能水解淀粉，无法证明酶具有专一性，B错误；用淀粉酶分别在热水、冰水和常温下催化淀粉水解，反应相同时间后，可用碘液检测淀粉分解程度，该实验方案可以用来探究温度对酶活性影响，C正确；斐林试剂是检测还原糖的，用H2O2酶在不同pH条件下催化H2O2分解，没有还原糖产生，因此该实验不能用斐林试剂检测，D错误。 高考演练 素能提升 2 3 1 4 1．(2023·广东卷，1)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 2 3 1 4 红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。 2 3 1 4 2．(2021·海南卷，13)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 2 3 1 4 根据题意可知，该酶的化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的，A错误；根据题意可知，该酶的化学本质为蛋白质，合成蛋白质要经过转录和翻译过程，mRNA、tRNA和rRNA都参与了翻译过程，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分解，肽键断裂，C正确；氨基酸是蛋白质的基本单位，“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。 2 3 1 4 3．(2023·浙江6月卷，7)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、处理及结果如表所示。 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 2 3 1 4 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 C 2 3 1 4 H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2会导致压强改变，A 正确；据表分析可知，甲中溶液为酶、无机催化剂或蒸 馏水，乙中溶液是反应物，应从甲中溶液与乙中溶液混 合时开始计时，B正确；三组中的H2O2溶液均为2 mL， 则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250 s之前(200 s)Ⅰ组反应已结束，但Ⅱ组和Ⅲ组压强均未达到Ⅰ组的终止压强10.0 kPa，故250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C错误；酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，对比Ⅰ、Ⅱ组可知，在相同时间内Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快，说明酶的催化作用具有高效性，D正确。 2 3 1 4 4．(多选)(2021·江苏卷，19)数据统计和分析是许多实验的重要环节，下列实验中获取数据的方法合理的是(　　 ) 编号 实验内容 获取数据的方法 ① 调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度 使用标志重捕法，尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放 ② 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染色，血细胞计数板计数 ③ 调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率 在数量足够大的人群中随机调查 ④ 探究唾液淀粉酶活性的最适温度 设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验，记录实验数据 A.实验①　　　　　　 B．实验② C．实验③ D．实验④ ABC 2 3 1 4 灰喜鹊属于活动范围广、活动能力强的动物，应使用标志重捕法调查灰喜鹊的种群密度，且标记尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放，A正确；探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染液染色，血细胞计数板计数，被染成蓝色的酵母菌为死细胞，在观察计数时只计不被染成蓝色的酵母菌，B正确；调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率，应在群体中抽样调查，选取的样本要足够多，且要随机取样，C正确；探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，应围绕37.0 ℃在梯度为0.5 ℃的不同温度下进行实验，若设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验，不能说明唾液淀粉酶的最适温度是37.0 ℃，D错误。 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．与无机催化剂相比，酶提供了反应过程中所必需的活化能。(　　) 2．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。(　　) 3．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。(　　) 4．每一种酶只能催化一种化学反应，酶活性的发挥离不开其特定的结构。(　　) × × × × 二、情境长句设问 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。下面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。 (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 ℃温度下处理 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 (1)当反应温度为88 ℃，时间为15～30 min时对SOD的影响不大，而大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(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)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 (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)，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)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(H2O2的检测方法不做要求)。 实验思路：____________________________________________________ ______________________________________。 预测实验结果：________________________________________________ ________________________________________________。 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，时间较早 (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，产生时间较早。 课时作业 巩固训练 75 2 3 5 6 7 8 9 1 4 一、选择题 1．下列关于酶相关实验的叙述，正确的是(　　) A．用H2O2溶液、新鲜肝脏研磨液和蒸馏水，可验证酶的高效性 B．分别向淀粉和蔗糖溶液中滴加淀粉酶溶液后再滴加碘液，可验证酶的专一性 C．探究温度对淀粉酶活性的影响，可设置0 ℃、30 ℃、60 ℃的温度条件 D.设置pH为4、7、10的梯度组，可探究胃蛋白酶的最适pH C 2 3 5 6 7 8 9 1 4 2．(2024·江苏连云港模拟)下列有关“探究影响酶活性的条件”实验的叙述，错误的是(　　) A．探究pH对过氧化氢酶活性的影响，pH是自变量，过氧化氢分解速率是因变量 B.探究温度对酶活性的影响，可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应 C．探究pH对酶活性的影响，酶溶液和底物应先调pH再混合 D．探究温度对淀粉酶活性影响的实验过程中，可用碘液对实验结果进行检测 B 2 3 5 6 7 8 9 1 4 3．(2024·江苏苏州高三统考)植物细胞中的多酚氧化酶是一种存在于质体(具有双层生物膜的且含有色素的细胞器)中的含有铜离子的蛋白质类酶，它能催化质体外的多酚类物质形成黑色素或其他色素，从而出现褐变，导致农产品品质下降。下列有关说法错误的是(　　) A．质体是植物细胞中特有的结构，常见的如叶肉细胞中的叶绿体 B．多酚氧化酶能够降低多酚类物质被氧化所需的活化能 C．茶叶细胞中多酚氧化酶活性高，多酚类物质含量多，有利于制作绿茶 D．生物膜结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变 C 2 3 5 6 7 8 9 1 4 4．为高效分离高质量的椪柑原生质体，科研人员采用组合酶液Ⅰ(2%纤维素酶R＋2%离析酶)与组合酶液Ⅱ(2%纤维素酶W＋2%离析酶)进行实验，实验过程中加入适量的甘露醇。结果如图，其中活性氧会影响原生质体的再生。下列相关叙述错误的是(　　) A．两实验中温度、pH、酶解时间必须相同 B．纤维素酶催化的实质是降低反应的活化能 C．加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用 D．使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好 A 2 3 5 6 7 8 9 1 4 两实验中酶的种类不同，为保证单一变量， 应控制好无关变量，故应在各自酶的最适温 度和pH下进行实验，酶的用量和时间必须相 同，A错误；纤维素酶催化的实质是降低反 应的活化能，B正确；加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用，保证细胞具有正常形态，行使正常功能，C正确；实验结果表明使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的产量高，而活性氧含量差别不大，故使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 5．有一种名为L19RNA的核酶，可以催化某些RNA的切割和连接，其活性部位是富含嘌呤的一段核苷酸链。下列关于该酶的叙述错误的是(　　) A．L19RNA核酶的底物RNA中富含嘧啶 B．推测L19RNA核酶作用的专一性是通过酶与底物之间的碱基互补配对实现的 C．L19RNA核酶彻底水解后可得到四种核糖核苷酸 D．L19RNA核酶发挥作用的原理是降低化学反应的活化能 C 2 3 5 6 7 8 9 1 4 该核酶的活性部位是富含嘌呤的一段核苷酸链，根据碱基互补配对原则，那么L19RNA核酶的底物RNA中富含嘧啶，A正确；由于L19RNA核酶的活性部位是富含嘌呤的一段核苷酸链，因推测L19RNA核酶作用的专一性是通过酶与底物之间的碱基互补配对实现的，B正确；L19RNA核酶彻底水解后可得到4种碱基、1种五碳糖(核糖)、磷酸基团，C错误；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 6．(多选)如图为淀粉酶在不同温度条件下催化一定量的淀粉，反应1 h和2 h后其产物麦芽糖的相对含量变化。下列相关分析正确的是(　　) A．若反应只进行1 h，则在实验温度范围内，45 ℃时麦芽糖的含量最高 B．50 ℃条件下，反应1 h与2 h时麦芽糖 含量相同，说明反应1 h淀粉已分解完 C．35 ℃条件下反应2 h后，将温度升高 到40 ℃并反应1 h，麦芽糖含量会增加 D．50 ℃条件下反应2 h后，将温度降低到40 ℃并反应1 h，麦芽糖含量会增加 AC 2 3 5 6 7 8 9 1 4 若反应只进行1 h，对比不同温度下白色的 柱形图可知，45 ℃时麦芽糖的含量最高， A正确；50 ℃条件下，反应1 h与2 h时麦芽 糖含量相同，但是比其他温度2 h时均要少，说明反应1 h淀粉没有分解完，可能是酶部分失活导致的，B错误；35 ℃条件下反应2 h后，麦芽糖含量低于40 ℃，说明此温度时酶活性较40 ℃时低，故将温度升高到40 ℃并反应1 h，麦芽糖含量会增加，C正确；50 ℃条件下反应1 h后和2 h麦芽糖含量相等但低于40 ℃时，说明此时酶已变性失活，故将温度降低到40 ℃并反应1 h，麦芽糖含量不会增加，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 7．(多选)蛋白酶、强酸或强碱可以将明胶中蛋白质水解为氨基酸和短肽，在明胶培养基上形成水解圈。研究小组用相应的pH缓冲液配制蛋白酶液，探究“pH对碱性蛋白酶活性的影响”，实验结果如图所示。下列叙述错误的是( 　　) A．水解圈直径越大，说明蛋白酶的活性越高 B．上述实验方法可以探究温度对蛋白酶活性 的影响 C．图中pH＝3组后续加入pH＝10缓冲溶液， 水解圈大小可能不变 D．水解圈中的液体用双缩脲试剂检测不会呈现紫色 ABD 2 3 5 6 7 8 9 1 4 蛋白酶、强酸或强碱可以将明胶中蛋白质水解为氨 基酸和短肽，水解圈直径与缓冲液pH和酶活性有关， A错误；探究温度对蛋白酶活性的影响，需在最适 pH条件下设置多个温度梯度，用一个培养基不能设 置多个温度梯度，B错误；强酸、强碱均会使蛋白 酶变性，图中pH＝3组后续加入pH＝10缓冲溶液，水解圈大小可能不变，C正确；水解圈中的液体含有蛋白酶，故用双缩脲试剂检测会呈现紫色，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 二、非选择题 8．(2024·江苏镇江模拟)如图表示在不同条件下酶促反应速率的变化曲线，请分析回答下列问题。 (1)Ⅱ和Ⅰ相比，酶促反应速率慢，这是因为____________________。 低温使酶的活性降低 (1)Ⅱ和Ⅰ相比较，酶反应速率慢，这是因为在低于最适温度的条件下，温度越低，酶活性低。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 (2)图中AB段和BC段影响反应速率的主要限制因子分别是________和______________。 底物浓度 酶浓度 (2)从曲线图看出，AB段酶促反应速率随底物浓度的增加而加快，由此可知此段的限制因素是底物浓度；BC段酶促反应速率不随底物浓度改变而变化，说明酶饱和，由此可知此段的限制因素是酶浓度。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 (3)在酶浓度相对值为1个单位，温度为25 ℃条件下酶促反应速率最大值应比Ⅱ的________(填“大”或“小”)。 小 (3)酶浓度降低，酶促反应速率降低，故酶浓度相对值为1较相对值为2时的反应速率小。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 (4)为了探究pH对酶活性的影响，有人做了如下实验： 试管编号 加入物 现象 1 2 mL猪肝研磨液＋1 mL蒸馏水＋2 mL 3%的过氧化氢 放出大量的气泡 2 2 mL猪肝研磨液＋1 mL NaOH＋2 mL 3%的过氧化氢 无气泡 3 2 mL猪肝研磨液＋1 mL HCl＋2 mL 3%的过氧化氢 无气泡 实验中的自变量是____________，因变量是___________，无关变量是______________________________________________(至少写出2个)。 不同的pH 酶的活性 过氧化氢溶液的量或浓度、配制时间、温度等 2 3 5 6 7 8 9 1 4 (4)在探究不同的pH对酶活性的影响实验中，不同的pH属于自变量，酶的活性是因变量，过氧化氢溶液的量、浓度、配制时间、温度等属于无关变量。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 9．研究小组利用下列实验材料、试剂和实验装置，进行“验证酶具有专一性”的实验。 可供选择的材料与试剂：猪小肠蔗糖酶(最适温度为50 ℃)、唾液淀粉酶(最适温度为37 ℃)、质量分数为5%的麦芽糖溶液、质量分数为5%的蔗糖溶液、质量分数为5%的淀粉溶液等。 实验装置： 注：二糖、单糖都不能透过所用半透膜，水可以透过。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 请回答下列问题。 (1)实验步骤。 ①U形管A侧加入20 mL质量分数为5%的麦芽糖溶液，B侧加入20 mL质量分数为5%的________溶液，一段时间后观察到A、B两侧液面齐平。 ②A、B侧均加入等量且适量的____________酶，水浴锅温度设为________℃，一段时间后观察A、B两侧液面变化。 蔗糖 猪小肠蔗糖 50 2 3 5 6 7 8 9 1 4 (1)①U形管A侧加入20 mL质量分数5%麦芽糖溶液，B侧加入20 mL质量分数5%蔗糖溶液，一段时间后观察到A、B两侧液面齐平。②A、B两侧均加入等量适量的猪小肠蔗糖酶，蔗糖酶对于蔗糖的水解具有专一性，水浴锅设为50 ℃，一段时间后观察A、B两侧液面变化。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 (2)预期实验结果：A侧液面________(填“上升”“下降”或“不变”)，B侧液面________(填“上升”“下降”或“不变”)。 下降　 上升 (2)预测实验结果：蔗糖被分解成葡萄糖和果糖，B侧渗透压升高，液面上升，A侧液面下降，B侧液面上升。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 (3)实验步骤②中，一段时间后若分别取U形管A、B侧溶液，加入斐林试剂水浴加热，则A侧溶液________(填“出现”或“不出现”)砖红色沉淀，B侧溶液________(填“出现”或“不出现”)砖红色沉淀；该结果________(填“能”或“不能”)验证酶具有专一性。 出现　 出现　 不能 (3)步骤②中，一段时间后分别取U形管A、B侧溶液，加入斐林试剂水浴加热，麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，A侧溶液呈砖红色，B侧溶液呈砖红色；该结果不能验证酶具有专一性。 $$