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第10课
酶
普查与练习10
酶
三组题学透
1,酶的本质和作用
a.酶的本质
(1)(2026汇编,2分)下列关于酶的说法正确的是()
A.所有酶的合成都在核糖体上
B,酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸或核糖核苷酸
C.在适宜的温度、pH等条件下,酶的催化及信息传递功能最强
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
E.酶的合成均需要经过转录和翻译
F.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
(1)答案:D
解析:酶的化学本质是蛋白质或RNA,蛋白质在核糖体上合成,RNA不在核糖体
上合成,故A项错误。酶在化学反应前后本身的数量和化学性质不变,即不会被
降解,故B项错误。酶只有催化功能,没有信息传递功能,故C项错误。酶既可
以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物,如淀粉酶可以催化淀粉的分解,
也可以被蛋白酶催化分解,故D项正确。酶的化学本质是蛋白质或RNA,其中蛋
白质的合成包括转录和翻译两个过程,而RNA是通过转录过程形成的,没有经过
翻译过程,故E项错误。酶是活细胞产生的,既能在生物体内发挥作用,也能在
生物体外发挥作用,只要温度、pH等条件适宜,酶在生物体内、外都具有催化活
性,故F项错误。
b.结合图像分析酶的作用机理
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(2)(多选)(2026汇编,3分)如图曲线I、Ⅱ分别表示反应物A在无催化剂条
件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化过程。下列相关叙述错误的是
()
活化态
E
初态
反应物A
终态
产物P
反应过程
A,E2段表示在有酶条件下反应发生需要的活化能
B.E,段表示在无催化剂条件下反应发生需要的活化能
C.其他条件不变,E越大,酶的催化效率越高
D.若将酶改为无机催化剂,则曲线Ⅱ将向下移动
E,若增加反应体系中的酶量,则E2减小,反应速率提高
F.与无机催化剂相比,酶可为反应物分子提供更多的能量,从而显著提高反应速
率
G,利用加热的方法可使E2减小
(2)答案:DEFG
解析:分析曲线图可知,E表示在无催化剂时反应物A要达到活化态需要的活化
能,E2表示在有酶催化时需要的活化能,故A、B项正确,不符合题意。其他条
件不变,E,越大,说明酶降低化学反应的活化能越多,则酶的催化效率越高,故
C项正确,不符合题意。酶比无机催化剂降低化学反应的活化能的作用更显著,
若将酶改为无机催化剂,无机催化剂降低的化学反应的活化能(题图中的E:段)
减少,则曲线Ⅱ在纵轴上将向上移动,故D项错误,符合题意。若仅增加反应体
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系中的酶量,则E2不改变,而底物与酶结合的机会增大,反应速率会提高,故E
项错误,符合题意。与无机催化剂相比,酶能更大程度地降低化学反应的活化能,
从而显著提高反应速率,故F项错误,符合题意。加热可为化学反应提供能量,
但不能降低化学反应的活化能,故G项错误,符合题意。
2.酶的特性
a.探究酶高效性的实验
(3)(2023.6浙江真题,2分)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。
压强
传感器
Y型试管
组别
甲中溶液
乙中溶液
不同时间测定的相对压强(kPa)
(0.2mL)】
(2ml)
0s
508100s150s200s250s
1
肝脏提取液H,O,溶液
0
9.09.69.810.010.0
FeCl,
H,02溶液
0
0
0.10.30.50.9
蒸馏水
H,O,溶液
0
0
0
0
0.10.1
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,250s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
(3)答案:C
解析:H2O2的分解产物是H2O和O2,其中O2属于气体,会导致试管内气体压强
改变,故A项正确,不符合趣意。分析表格可知,甲中溶液是酶或无机催化剂等,
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乙中溶液是底物,因此应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时,故B项正确,
不符合题意。三组实验中的HzO2溶液均为2mL,则最终产生的相对压强应相同,
分析表格可知,250s之前,【组反应已结束,但Ⅱ组和I组压强仍未达到I组的
终止压强,可推出250s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行,故C项错误,符合题意。
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,「组(含过氧化氢酶)压强变化更快,说明酶的
催化作用具有高效性,故D项正确,不符合题意。
b.探究酶专一性的实验
(4)(多选)(2026改编,3分)如表所示为某同学为验证酶的专一性而设计的实
验方案,a一d表示4支试管,①~⑦表示实验步骤,对该实验方案的有关评价,
错误的是()
a
①
淀粉溶液
薤糖溶液
唾液淀粉酶溶液
睡液淀粉酶溶液
②
37℃温水中水浴加热10mim
③
将c倒入a,将d倒入b
④
37℃温水中水浴加热10min
⑤
加入现配的斐林试剂溶液2m
⑥
37℃恒温水浴2min
观察并记录颜色变化
A.本实验中加入的唾液淀粉酶的量属于无关变量
B.应将斐林试剂改为碘液
C.步骤②、④、⑥的温度设置有一处错误
D.步骤②的操作可以省略
E,本实验方案中温度的变化属于自变量
F,结果预测a试管中将出现砖红色沉淀
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(4)答案:BE
解析:根据表中的实验设计方案可知,该实验以淀粉和蔗糖作为底物,通过添加
等量的唾液淀粉酶,反应后与相应的试剂发生显色反应米证明酶的专一性,其中
加入唾液淀粉酶的量属于无关变量,故A项正确,不符合题意。不能将斐林试剂
改成碘液,因为碘液只能检测淀粉是否被水解,不能检测蔗糖是否被水解,故B
项错误,符合题意。步骤②、④的温度应是37℃,但步骤⑥的温度应该设置为50~
65℃,故C项正确,不符合题意。步骤②的操作可以省略,在溶液混合之前,可
以达到最适温度,也可以不达到最适温度,这个是不影响实验结果的,故D项正
确,不符合题意。本实验方案中自变量是底物的种类,温度是无关变量,故E项
错误,符合题意。根据酶作用的专一性,唾液淀粉酶能将淀粉水解成还原性糖,
因此结果预测a试管中将出现砖红色沉淀,故F项正确,不符合题意。
c,作用条件较温和
(5)(2026汇编,2分)下列关于酶的叙述,正确的是()
A.唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37℃
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度不能在碱性条件下进行
D.淀粉酶中加入强酸不可能导致淀粉酶活性发生变化
E,高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好
F,酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
(5)答案:C
解析:唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37℃,但是37℃不是保存该酶的最适
温度,酶应该在低温条件下保存,故A项错误。低温只是抑制了酶的活性,没有
破坏酶的空间结构,当温度升高后酶能恢复活性,故B项错误。胃蛋白酶的最适
pI是L.5,碱性条件会破坏胃蛋白酶的空间结构,导致其变性失活,所以测定胃
蛋白酶分解蛋白质的最适温度不能在碱性条件下进行,故C项正确。强酸可以使
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酶的空间结构发生改变,导致酶活性丧失,故D项错误。在一定范围内,适当升
高温度会使酶的活性增强,因此温水洗涤去污效果应该比冷水好,故E项错误。
酶活性的变化与酶所处环境的改变有关,因为酶的活性易受温度、p等环境因素
的影响,故F项错误。
3.影响酶促反应速率的因素
a.结合实验分析温度对酶促反应速率的影响
(6)(2026新编,14分)某研究小组利用普通淀粉酶和极端耐热淀粉酶在不同温
度条件下做了如表所示的实验,请结合所学知识分析表格,回答下列问题:
组别
A组
B组
C组
D组
E组
F组
步骤
A
A
B.B,
C,C.
D,D,
E,E
a注人适宜浓
度的淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
h.注人普通淀
1 ml
1 ml
1 ml
粉酶溶液
h.注入耐热淀
1 mL
1 mL
1 ml
1 ml
1 mI
粉酶溶液
心在一定温度
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
下保温5min
d注入碘液进
行检测
①此实验的自变量是
,因变量是
此外
还需要考虑的无关变量有
(举出两例即可)等。
②有人认为上表中的设计中有不严密之处,请指出其中的错误并修改:
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③若实验修改后,得到下表所示的实验结果,分析可知两种酶的最适温度范围分
别为
;为进一步探究极端耐热淀粉酶的最适温
度范围,可在
范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进
行实验。
温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
普通淀粉酶相
25
43
67
83
65
22
2
对活性(%)
耐热淀粉酶相
15
25
76
92
100
98
对活性(%)
48
(6)答案:①温度、淀粉酶的种类(2分)
酶促反应速率(或反应物剩余量或
生成物的量)(2分)淀粉酶的浓度、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等(2
分)②不能将淀粉酶溶液直接加入淀粉溶液中,需先将装有淀粉溶液和淀粉酶
溶液的试管分别放入各组温度条件下保温处理5m,然后将淀粉酶溶液注入相同
温度下的淀粉溶液中,摇匀,再维持在这一温度下约5min(4分)③40~60℃
(或50℃左右)、60~80℃(或70℃左右)(2分)60一80℃(2分)
解析:①分析表格可知,编号为1的试管中是普通淀粉酶,编号为2的试管中是
耐热淀粉酶,且相同编号的不同组的保温温度不同,故该实验的自变量是温度和
淀粉酶的种类;根据步骤d注入碘液进行检测可知,该实验的目的是检测反应物
的剩余量,即该实验的因变量是酶促反应速率或反应物的剩余量或生成物的量。
实验的无关变量有底物的量、保温时间、酶的浓度和数量、实验操作顺序等,无
关变量应保持相同且适宜。
②若将淀粉酶溶液直接加入淀粉溶液中,则常温下有部分酶开始催化淀粉水解,
影响实验结果,应先将装有淀粉溶液和淀粉酶溶液的试管分别放入各组温度条件
下保温处理5m,然后将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀,再维
持在这一温度约5min。
③分析实验结果表格可知,普通淀粉酶的最适温度是40~60C(或50℃左右),
耐热淀粉酶的最适温度是60一80℃(或70℃左右)。因为该实验设置的相邻实验
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组之间有10℃的温度差,所以若进一步探究极端耐热淀粉酶的最适温度,可在
60~80℃范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验。
b.结合曲线分析pH对酶促反应速率的影响
(7)(多选)(2026玫编,3分如图为pH对作用于同一底物的两种水解酶活性
的影响,下列相关叙述正确的是()
200
酶2
100
0
PH
4
6
8
10
A.在两种不同的pH条件下,酶1的活性可能相同
B.将酶2由pH=9的环境中转移到p=3的环境中,酶的活性上升
C.与酶2相比,酶1更耐受碱性环境
D.在任何温度条件下,pH=5时,酶1的活性都高于酶2
E.与酶1相比,酶2适用的pH范围更广
(7)答案:AC
解析:由图可知,在酶的最适pH的两侧,存在酶活性相同的点,对应两个不同的
pH,一个低于最适pH,一个高于最适pH,故A项正确。过酸、过碱都会使酶的
空间结构遭到破坏,导致酶变性失活,由图可知,pH为9的环境下,酶2己经失
去活性,其空间结构被破坏了,即使恢复到最适pH,酶的活性也不能恢复,所以
将酶2由pH=9的环境中转移到pH=3的环境中,酶活性不变,故B项错误。由
图可知,与酶2相比,酶1更耐受碱性环境,故C项正确。高温会使酶变性失活,
在高温环境条件下,pH=5时,酶1和酶2都会变性失活,故D项错误。pH介于
0到14之间,由图可知,酶1有活性的pH范围较酶2更广,故E项错误。
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©,结合实验分析抑制剂、离子对酶促反应速率的影响
(8)(2026改编,2分)物质a作为抑制剂与淀粉酶结合时,能降低淀粉酶的活
性。在适宜温度、pH等条件下,某小组同学将淀粉酶和物质a的混合液均分为若
干份,分别加入等量的不同浓度的淀粉溶液中。检测发现,淀粉的水解速率随淀
粉溶液浓度的升高而增大。下列分析与该实验不相符的是()
A,物质a与淀粉酶的结合使酶降低反应活化能的能力减弱
B.物质a与淀粉酶的结合能影响酶的高效性
C.淀粉酶与物质a的结合部位可能有别于与淀粉的结合部位
D.物质a对酶活性的影响可通过提高反应物浓度来缓解
(8)答案:C
解析:由题意可知,物质a与淀粉酶结合后,使淀粉酶的空间结构发生变化,淀
粉酶的活性降低,即淀粉酶降低反应活化能的能力减弱,故A项不符合题意。酶
具有高效性,物质a与淀粉酶的结合能影响酶的高效性,故B项不符合趣意。根
据“淀粉的水解速率随淀粉溶液浓度的升高而增大”可知,物质a是竞争性抑制剂,
所以淀粉酶与物质的结合部位和淀粉酶与淀粉的结合部位是同一部位,故C项
符合题意。竞争性抑制剂的特点是增加底物浓度能提高反应速率,故D项不符合
题意。
(9)(山东济宁月考,2分)唾液淀粉酶可将淀粉逐步水解成大小不同的糊精分子,
并进一步将其水解为麦芽糖。淀粉遇碘呈蓝色,糊精分子按从大到小的顺序,遇
碘依次可呈蓝色、紫色和红色,麦芽糖遇碘不变色。如表表示在相同条件下,一
些离子对睡液淀粉酶催化作用的影响。下列相关叙述错误的是()
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试剂
试管1
试管2
试管3
试管4
蒸馏水
1 mL
2 ml.
1 mL
I mL
1%NaCl
1 ml.
1%CuSO
I mL.
19%Na,S0
1 mL
1%淀粉
1 mL
1 mL
1 mL
I mL
睡液
2滴
2滴
2滴
2滴
加入碘液后的颜色
无色
红色
蓝色
紫色
A.C1一可能会使唾液淀粉酶的活性增强
B.四支试管中的酶促反应速率大小为1>2>43
C.Cu2+可能通过改变唾液淀粉酶的构象来降低其活性
D.Na+或SO2一4对唾液淀粉酶的催化活性没有影响
(9)答案:D
解析:分析表格可知,试管2没有加入离子,属于对照组:试管1加入碘液后呈
无色,说明淀粉都被分解为麦芽糖;试管2加入碘液后呈红色,说明淀粉被分解
得到的是较小的榈精分子:试管3加入碘液后呈蓝色,说明淀粉被分解得到的是
较大的糊精分子;试管4加入碘液后呈紫色,说明淀粉被分解得到的是中间大小
的糊精分子。对比试管1和试管2的实验现象可知,加入1%NaC1后,淀粉均被
水解为麦芽糖,说明C一可能会使唾液淀粉酶的活性增强,故A项正确,不符合
题意。淀粉遇碘呈蓝色,按糊精分子从大到小的顺序,遇碘依次可呈蓝色、紫色
和红色,麦芽糖遇碘不变色,再结合表格中实验现象可推断,四支试管中的哑液
淀粉酶活性大小为1>2>4>3,即酶促反应速率大小为1>24>3,故B项正确,不
符合趣意。对比试管2和试管3的实验现象可知,加入1%C$O4后,加入碘液
后呈蓝色,可知淀粉被水解为较大的糊精分子,说明酶促反应速率较慢,推测C
+可能通过改变唾液淀粉酶的构象来降低其活性,故C项正确,不符合题意。对
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