2026届高考生物一轮复习讲义第11讲　酶

第三单元　细胞的代谢 第11讲　酶 【课标要求】 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1　酶在代谢中的作用 考 点 透 析 知识1　酶的作用和本质 1. 证明酶在代谢中的作用的经典实验——比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验过程 试管编号 试剂 处理 现象 1 2 mL H2O2溶液 常温 几乎无气泡产生 2 2 mL H2O2溶液 90 ℃左右的水浴加热 有较少气泡 3 2 mL H2O2溶液 FeCl3溶液2滴 有较多气泡 4 2 mL H2O2溶液 新鲜肝脏研磨液2滴 有大量气泡 (2)变量分析 2. 酶的作用和本质 (1)关于酶本质的探索 (2)酶的概念和本质 酶是 产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是一类能催化生物化学反应的 ，少数酶是 。 (3)酶的作用原理——降低化学反应的活化能。(活化能指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。) 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。 知识2　酶的特性 特性 解读 高效性 含义 与无机催化剂相比，酶的 相关曲线 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，不改变化学反应的平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的量 专一性 含义 每一种酶只能催化 化学反应 曲线及解读 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 模型及解读 作用条件较温和 曲线及解读 　 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  解 疑 释 惑 (1)酶在化学反应前后保持不变，酶可以反复使用。 (2)条件适宜时，酶在细胞内外均可起作用。 (3)低温抑制酶的活性，但不会使其灭活，故可利用低温保存酶。 (4)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。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)酶可降低过氧化氢分解反应的活化能，无机催化剂不能。( ) (2)人体在发热感冒时，常出现厌食现象，这与人体内酶的活性有关，说明酶活性的发挥离不开适宜的温度等。( ) (3)人体内的消化酶的保存温度是37 ℃。( ) (4)产生激素的细胞一定能产生酶，但是产生酶的细胞不一定能产生激素。( ) (5)酶是在核糖体上合成的生物大分子。( ) 2. 溶菌酶能够溶解细菌的 ，具有抗菌消炎的作用，在临床上与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。 3. 若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由1逐渐升高到10，则酶催化反应的速率 ，因为在pH＝1时，胰蛋白酶已经 。 典 题 说 法 考向1　酶的本质和作用 例1 (2024·河北卷)下列关于酶的叙述，正确的是( ) A. 作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B. 胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C. 醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D. 从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 变式 (2024·镇江期初)下列关于酶的叙述，正确的是( ) A. 绝大多数酶的化学本质为蛋白质，反应前后空间结构不变 B. 消化酶易被消化液降解，应选用注射方式使用 C. ATP合成酶位于线粒体内膜上，具有催化和调节作用 D. RNA聚合酶可与起始密码子结合，催化转录起始 考向2　酶的特性 例2 (2023·浙江6月卷)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( ) 组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 甲中溶液(0.2 mL) 肝脏提取液 FeCl3 蒸馏水 乙中溶液(2 mL) H2O2溶液 H2O2溶液 H2O2溶液 不同时间 测定的 相对压强 /kPa 0 s 0 0 0 50 s 9.0 0 0 100 s 9.6 0.1 0 150 s 9.8 0.3 0 200 s 10.0 0.5 0.1 250 s 10.0 0.9 0.1 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 考点2　影响酶促反应速率的因素及曲线分析 考 点 透 析 1. 影响酶活性的因素 (1)酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可以用一定条件下 速率表示。 (2)影响酶活性的因素主要包括 等。酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可提高酶活性，后者则 酶活性。 2. 影响酶促反应速率的曲线分析 (1)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)。 (2)底物(反应物)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 ②酶浓度对酶促反应速率的影响 (3)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线  解 疑 释 惑 (1)酶促反应速率与酶活性不能等同。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。 (3)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。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)酶的活性受温度的影响，温度过高或过低都会使酶失活，温度不同，酶的活性也不同。( ) (2)酶通常是在低温、低pH条件下进行保存。( ) (3)底物浓度越高，酶促反应速率越快。( ) 2. 人体的唾液淀粉酶和工业用淀粉酶的最适温度相同吗？ 典 题 说 法 考向　影响酶活性的因素及曲线分析 例 (2024·江阴段考)β-葡萄糖苷酶能催化纤维素水解，实验小组测定了温度对该酶活性的影响，实验结果如图所示。根据实验结果，不能得出的结论是( ) A. 高温保存会破坏酶的空间结构，降低其活性 B. 42 ℃时，随着反应时间的延长，酶的稳定性逐渐下降 C. 各温度条件下，酶的活性可用斐林试剂进行检测 D. 37 ℃时，纤维素反应60 min的消耗量与反应120 min的不同 变式1 (2024·盐城考前模拟)多酚氧化酶催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶活性的大小，同学们设计了相关实验结果，如图所示。下列说法不正确的是( ) A. 该实验的自变量是温度和酶的种类 B. 相同温度条件下酶A的催化效率更高 C. 酶A和酶B的最适温度有可能相同 D. 高温处理能有效防止褐变的发生 (2025·常州一中)在酶促反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时(如甲图A所示)，可催化底物发生变化。酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。甲图是不同酶抑制剂X、Y的作用示意图，下列说法正确的是( ) A. 甲图中的X表示底物的非竞争性抑制剂，Y表示竞争性抑制剂 B. 若在乙图曲线a表示的实验中加入X，则反应速度会近似于曲线c C. 若在乙图曲线a表示的实验中加入Y，则反应速度会近似于曲线b D. 若在乙图曲线c表示的实验中加入底物，则最终反应速率不会提高 实验5　探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素 实 验 回 归 1. 探究酶的专一性 (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 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 (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： 。 (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 。 2. 探究酶的高效性 (1)设计思路：通过比较不同类型 (主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率，得出结论。 (2)设计方案 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 现象 反应速度很快，或反应用时短 反应速度缓慢，或反应用时长 结论 酶具有 3. 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淀粉被分解的情况，进一步判断酶的活性。　 (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 ℃温水中水浴数分钟 在沸水中水浴数分钟 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈 出现 呈 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 4. 探究pH对酶活性的影响 (1)pH影响过氧化氢酶的活性，从而影响 的生成量，可用气泡的产生量(或带火星的卫生香燃烧的情况)来检验其生成量的多少。 (2)方法步骤 步骤 项目 试管1 试管2 试管3 1 滴加(新鲜)肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴 2 加入蒸馏水 1 mL — — 3 加入HCl溶液 — 1 mL — 4 加入NaOH溶液 — — 1 mL 5 加入过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 6 37 ℃水浴 5 min 5 min 5 min 7(检验) 放入带火星的木条 不能复燃 不能复燃 试管内气泡产生量  深 度 指 津 探究pH对酶活性影响的实验不选择淀粉为实验底物，因为 。 实 验 延 伸 “梯度法”探究酶的最适温度或最适pH (1)实验思路 (2)实验分析 ①在酶的最适温度探究实验中，应按一定的温度梯度设置多个实验组，通过对比实验结果找出酶的最适温度。材料不能用H2O2溶液，因为高温下H2O2分解加快。若实验材料选取淀粉和淀粉酶，则不宜选用斐林试剂作检测试剂，因为斐林试剂需加热，而温度是自变量。 ②在酶的最适pH探究实验中，应按一定的pH梯度设置多个实验组，通过对比实验结果找出酶的最适pH。 实验素养 一、 实验基本理论——实验变量分析 1. 探究酶的专一性时，实验的自变量是 ，因变量是底物是否被相应的酶水解，此时，实验设计的思路是 ；还可以用不同的酶作用于同一底物，此时实验的自变量是 ，因变量是底物是否被酶水解，此时，实验设计的思路是 。 2. 探究酶的高效性时，实验的自变量是 ，因变量是反应速度，如过氧化氢分解实验中观察气泡产生的速度等。 3. 探究温度或pH对酶活性的影响时，实验的自变量分别是 ，因变量是底物反应情况。 二、 实验步骤的科学设计 1. 探究温度对酶活性影响的实验中，为保证酶的催化反应是在所控制的温度下进行，要将淀粉、淀粉酶 。 2. 探究酶的最适pH实验中，必须先 (加清水、加NaOH溶液、加HCl溶液)，然后再加入反应物。 题 组 运 用 1. (2024·浙江1月卷)红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液，测定PAL的活性，测定过程如下表。下列叙述错误的是( ) 步骤 处理 试管1 试管2 ① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL ② HCl溶液/(6 mol·L－1) — 0.2 mL ③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL ④ 试管1加0.2 mL H2O,2支试管置30 ℃水浴1 h ⑤ HCl溶液/(6 mol·L－1) 0.2 mL — ⑥ 试管2加0.2 mL H2O，测定2支试管中的产物量 A. 低温提取以避免PAL失活 B. 30 ℃水浴1 h使苯丙氨酸完全消耗 C. ④加H2O补齐反应体系体积 D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 2. (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 配套精练 第三单元　细胞的代谢 第11讲　酶 一、 单项选择题 1. (2024·江西卷)溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是( ) A．溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构 B．溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成 C．从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶 D．从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低 2. (2024·靖江高级中学)某实验小组以H2O2为材料开展下表所示的实验，相关叙述错误的是( ) 试管编号加入 物质及顺序 1 2 3 4 5 6 3% H2O2 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 蒸馏水 1.1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 5% HCl 1 mL 5% NaOH 1 mL 饱和FeCl3溶液 0.1 mL 20%肝研磨液 0.1 mL 0.1 mL 0.1 mL 0.5%淀粉酶溶液 0.1 mL A．2、3组对照，用于验证酶的催化作用具高效性 B．3、4组对照，用于验证酶的催化作用具专一性 C．3、5、6组对照，用于探究酸碱度对酶活性的影响 D．可增设2支3号试管，用于探究温度对酶活性的影响 3. (2025·扬州期初)下图为酶促反应曲线，Km表示反应速率为1/2 Vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是( ) A．Km值越大，酶与底物亲和力越高 B．加入竞争性抑制剂，Km值增大 C．加入非竞争性抑制剂，Vmax降低 D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构 4. (2023·广东卷)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 5. 鸡蛋蛋清中含有蛋清蛋白、蛋白酶抑制因子等多种蛋白质，其中蛋清蛋白是制备优质多肽的天然原料。某研究人员对新鲜鸡蛋蛋清适度预热后用蛋白酶进行水解，探究水解温度对其水解结果的影响。下列相关分析错误的是( ) A．实验前预热蛋清更有利于实验中蛋白酶充分发挥作用 B．探究蛋白酶的最适水解温度时，不需要设计空白对照 C．蛋白酶在一定温度范围内起作用，酶活性随温度升高而不断升高 D．稀释100万倍的蛋白酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性 6. (2025·盐城八校联考)科学家发现四膜虫rRNA的前体在没有蛋白质参与的情况下，能专一催化寡聚核苷酸底物的切割与连接，被称为核酶。下列叙述正确的是( ) A．核酶的组成元素为C、H、O、N B．核酶与双缩脲试剂在常温下可发生紫色反应 C．核酶的催化活性受温度、pH等外界因素的影响 D．核酶能催化磷酸二酯键和氢键的断裂和形成 7. 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．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B．植物、动物和微生物都能产生淀粉酶 C．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 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 8. (2024·扬州红桥高级中学)下图中的曲线①表示某种淀粉酶在不同温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将该淀粉酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图中的曲线②。下列叙述错误的是( ) A．高温影响蛋白质的空间结构，从而影响淀粉酶活性 B．该淀粉酶长时间保存于80 ℃条件下，活性将会降低 C．曲线②中各个数据点的获得是在60 ℃条件下测得的 D．工业生产中该淀粉酶使用的最佳温度范围是60～70 ℃ 9. (2024·无锡期末)下列关于酶应用的相关叙述，正确的是( ) A．加酶洗衣粉中的酶可从植物体内提取，比一般的酶稳定性强 B．果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶，减小了果汁产量 C．溶菌酶能够溶解细菌的细胞膜，具有抗菌消炎作用 D．胰蛋白酶可用于促进伤口愈合，抑制污染微生物的繁殖 10. (2024·南通适应性考试)科学家在体外合成了一种能降解某种塑料的“超级酶”。下列有关叙述正确的是( ) A．适当升高温度即可提高“超级酶”降解塑料的速率 B．使用“超级酶”降解塑料的效率受到塑料种类的限制 C．“超级酶”的体外合成不受pH、氧气等环境条件的影响 D．探究“超级酶”的高效性需设置自然降解塑料作为对照 二、 多项选择题 11. (2024·海门段考)研究小组利用胃蛋白酶和蛋清液进行“不同pH对酶活性影响”的探究实验，结果如下图所示。下列说法错误的有( ) A．应先将酶与蛋清液分别置于不同pH条件下，再充分混合 B．应设计多组实验，每组实验的反应温度都应该设定为37 ℃ C．可向试管中加入双缩脲试剂以检测蛋清液是否彻底水解 D．若将C点对应的试管中的pH逐渐降低到B点，则反应速率能增大 12. (2024·苏州期末)某同学欲通过下图所示的装置探究影响酶促反应速率的因素。下列分析错误的有( ) A．滤纸上需附有过氧化氢酶 B．酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到浮出液面的时间(即t3－t2)来表示 C．可通过设置不同温度的H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响 D．为了提高实验的准确性，每个烧杯中需放置多个滤纸片 13. PTEN是一种肿瘤抑制因子。在PTEN基因缺失的细胞中，M酶会发生磷酸化影响糖酵解(细胞呼吸第一阶段)过程中多种酶的活性。研究人员检测正常小鼠(对照组)和前列腺癌模型小鼠(实验组，PTEN基因缺失)中各种与糖酵解有关的酶活性如图所示。下列有关叙述或推测错误的是( ) A．M酶的作用机理是给化学反应提供活化能 B．实验组小鼠的M酶磷酸化水平低于对照组 C．磷酸化的M酶能提高多种糖酵解酶的活性 D．PTEN通过抑制M酶磷酸化来抑制肿瘤生长 三、 非选择题 14. (2024·扬州期末)普鲁士蓝纳米酶(以下简称纳米酶)具有催化H2O2分解的能力，科学家利用该酶进行了一系列实验以研究其特性。 图1 图2 图3 (1)实验发现，少量的纳米酶能够催化H2O2在短时间内大量分解，这说明其具有 的特点，原因是酶具有 的作用机制。 (2)为探究纳米酶在不同pH下的活性，科学家用溶解氧测定仪测定溶液中的溶氧量，得到如图1 所示结果(ΔDO表示加入H2O2 5 min后的溶氧量变化)，可知纳米酶作用的适宜pH (填“偏酸性”“偏中性”或“偏碱性”)。 (3)为监测常用的一种除草剂草甘膦(GLY)对纳米酶的影响，科学家以添加草甘膦的ΔDO[ΔDO(GLY)]与不添加草甘膦的ΔDO[ΔDO(0)]的比值(y)为纵坐标，GLY浓度 (x)为横坐标，绘制标准曲线如图2，说明草甘膦对纳米酶活性具有抑制作用。该监测体系也可用于草甘膦浓度的定量检测，使用该监测体系测得某土壤样品ΔDO比值为0.2，则该土壤样品的草甘膦浓度约为 μmol·L－1。 (4)科学家进一步检测在H2O2溶液加入了不同浓度 Cu2＋混合5 min后溶液的ΔDO值，实验结果见图3，可得出的结论是 。通过查阅资料后发现Cu2＋对纳米酶的作用有影响，为研究 Cu2＋对纳米酶活性的影响，进行如下实验，请完善实验思路并预期实验结果。 ①A组：测定 与30% H2O2反应5 min后的ΔDO值； ②B组：测定不同浓度纳米酶与30% H2O2反应5 min后的ΔDO值； ③C组：测定 与30% H2O2反应5 min后的ΔDO值。 实验结果表明，Cu2＋对纳米酶催化H2O2分解的影响并非简单的物理叠加，而是具有协同作用，请在所给坐标图中画出C组的结果曲线，并完善实验结果图(不要求具体数值)。 探究Cu2＋对纳米酶的影响实验结果曲线图 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三单元　细胞的代谢 第11讲　酶 【课标要求】 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1　酶在代谢中的作用 考 点 透 析 知识1　酶的作用和本质 1. 证明酶在代谢中的作用的经典实验——比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验过程 试管编号 试剂 处理 现象 1 2 mL H2O2溶液 常温 几乎无气泡产生 2 2 mL H2O2溶液 90 ℃左右的水浴加热 有较少气泡 3 2 mL H2O2溶液 FeCl3溶液2滴 有较多气泡 4 2 mL H2O2溶液 新鲜肝脏研磨液2滴 有大量气泡 (2)变量分析 2. 酶的作用和本质 (1)关于酶本质的探索 (2)酶的概念和本质 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是一类能催化生物化学反应的蛋白质，少数酶是RNA。 (3)酶的作用原理——降低化学反应的活化能。(活化能指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。) ①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。 ②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。 ③表示酶降低的活化能是AB段。 知识2　酶的特性 特性 解读 高效性 含义 与无机催化剂相比，酶的催化效率更高 相关曲线 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，不改变化学反应的平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的量 专一性 含义 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 曲线及解读 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 模型及解读 作用条件较温和 曲线及解读 　 在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定  解 疑 释 惑 (1)酶在化学反应前后保持不变，酶可以反复使用。 (2)条件适宜时，酶在细胞内外均可起作用。 (3)低温抑制酶的活性，但不会使其灭活，故可利用低温保存酶。 (4)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。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)酶可降低过氧化氢分解反应的活化能，无机催化剂不能。(×) (2)人体在发热感冒时，常出现厌食现象，这与人体内酶的活性有关，说明酶活性的发挥离不开适宜的温度等。(√) (3)人体内的消化酶的保存温度是37 ℃。(×) (4)产生激素的细胞一定能产生酶，但是产生酶的细胞不一定能产生激素。(√) (5)酶是在核糖体上合成的生物大分子。(×) 2. 溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，在临床上与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。 3. 若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由1逐渐升高到10，则酶催化反应的速率不变，因为在pH＝1时，胰蛋白酶已经失活。 典 题 说 法 考向1　酶的本质和作用 例1 (2024·河北卷)下列关于酶的叙述，正确的是(D) A. 作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B. 胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C. 醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D. 从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 【解析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢就是无机物，A错误；胃蛋白酶应在酸性、低温条件下保存，B错误；醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体结构，C错误；成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶，D正确。 变式 (2024·镇江期初)下列关于酶的叙述，正确的是(A) A. 绝大多数酶的化学本质为蛋白质，反应前后空间结构不变 B. 消化酶易被消化液降解，应选用注射方式使用 C. ATP合成酶位于线粒体内膜上，具有催化和调节作用 D. RNA聚合酶可与起始密码子结合，催化转录起始 【解析】绝大多数酶的化学本质为蛋白质，少部分酶是RNA，反应前后空间结构不变，A正确；消化酶在消化道内发挥作用，不可注射，一般经过特殊处理不易被消化液降解，B错误；ATP合成酶分布于线粒体内膜、叶绿体类囊体等位置，具有催化和转运H＋作用，C错误；RNA聚合酶可与启动子结合，催化转录起始，D错误。 考向2　酶的特性 例2 (2023·浙江6月卷)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(C) 组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 甲中溶液(0.2 mL) 肝脏提取液 FeCl3 蒸馏水 乙中溶液(2 mL) H2O2溶液 H2O2溶液 H2O2溶液 不同时间 测定的 相对压强 /kPa 0 s 0 0 0 50 s 9.0 0 0 100 s 9.6 0.1 0 150 s 9.8 0.3 0 200 s 10.0 0.5 0.1 250 s 10.0 0.9 0.1 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 【解析】H2O2的分解产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强改变，A正确；据表分析可知，甲中溶液为酶或无机催化剂等，乙中是底物，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组压强仍未达到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。 考点2　影响酶促反应速率的因素及曲线分析 考 点 透 析 1. 影响酶活性的因素 (1)酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可以用一定条件下酶促反应速率表示。 (2)影响酶活性的因素主要包括温度、pH等。酶活性还受某些激活剂或抑制剂的影响，前者可提高酶活性，后者则降低酶活性。 2. 影响酶促反应速率的曲线分析 (1)温度和pH对酶促反应速率的影响 　 据图可知，不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH不变，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。 (2)底物(反应物)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 ②酶浓度对酶促反应速率的影响 (3)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线  解 疑 释 惑 (1)酶促反应速率与酶活性不能等同。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。 (3)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。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)酶的活性受温度的影响，温度过高或过低都会使酶失活，温度不同，酶的活性也不同。(×) (2)酶通常是在低温、低pH条件下进行保存。(×) (3)底物浓度越高，酶促反应速率越快。(×) 2. 人体的唾液淀粉酶和工业用淀粉酶的最适温度相同吗？ 提示：不同。人体的唾液淀粉酶的最适温度在37 ℃左右，工业用淀粉酶的最适温度在65 ℃左右。 典 题 说 法 考向　影响酶活性的因素及曲线分析 例 (2024·江阴段考)β-葡萄糖苷酶能催化纤维素水解，实验小组测定了温度对该酶活性的影响，实验结果如图所示。根据实验结果，不能得出的结论是(C) A. 高温保存会破坏酶的空间结构，降低其活性 B. 42 ℃时，随着反应时间的延长，酶的稳定性逐渐下降 C. 各温度条件下，酶的活性可用斐林试剂进行检测 D. 37 ℃时，纤维素反应60 min的消耗量与反应120 min的不同 【解析】高温保存会破坏酶的空间结构，降低其活性，甚至使酶失活，A正确；由图可知，在42 ℃时，随着反应时间的延长，酶的活性逐渐下降，酶的稳定性逐渐下降，B正确；各温度条件下，斐林试剂可以检测生成物葡萄糖的存在，但不能检测浓度，故酶的活性不可用斐林试剂进行检测，C错误；37 ℃ 时，纤维素反应60 min的消耗量与反应120 min的不同，但酶活性差不多，反应时间越长底物消耗量越多，D正确。 变式1 (2024·盐城考前模拟)多酚氧化酶催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶活性的大小，同学们设计了相关实验结果，如图所示。下列说法不正确的是(B) A. 该实验的自变量是温度和酶的种类 B. 相同温度条件下酶A的催化效率更高 C. 酶A和酶B的最适温度有可能相同 D. 高温处理能有效防止褐变的发生 【解析】本实验的目的是探究不同温度条件下两种多酚氧化酶活性的大小，该实验的自变量是温度和酶的种类，A正确；由实验结果可知，与酶B相比，酶A催化条件下底物的剩余量更多，故相同温度条件下酶A的活性更低，B错误；由图可看出，酶A和酶B分别在50 ℃左右、40 ℃左右时底物的剩余量最少，因此酶A和酶B的最适温度有可能相同，C正确；高温会让多酚氧化酶变性，不能催化酚形成黑色素，不会引起果蔬褐变，D正确。 变式2 (2025·常州一中)在酶促反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时(如甲图A所示)，可催化底物发生变化。酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。甲图是不同酶抑制剂X、Y的作用示意图，下列说法正确的是(D) A. 甲图中的X表示底物的非竞争性抑制剂，Y表示竞争性抑制剂 B. 若在乙图曲线a表示的实验中加入X，则反应速度会近似于曲线c C. 若在乙图曲线a表示的实验中加入Y，则反应速度会近似于曲线b D. 若在乙图曲线c表示的实验中加入底物，则最终反应速率不会提高 【解析】竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应，可通过增加底物浓度进行解除；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性，不可通过增加底物浓度进行解除。观察甲图可知，X表示底物的竞争性抑制剂，Y表示非竞争性抑制剂，A错误；由A项分析可知，曲线b表示在曲线a代表的实验中加入竞争性抑制剂后酶的作用效果，曲线c表示在曲线a代表的实验中加入非竞争性抑制剂后酶的作用效果，B、C错误；曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的作用效果，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，加入底物，则最终反应速率不会提高，D正确。 实验5　探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素 实 验 回 归 1. 探究酶的专一性 (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 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 (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，酶的作用具有专一性。 (3)上述实验中不能(填“能”或“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使碘液变色。 2. 探究酶的高效性 (1)设计思路：通过比较不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率，得出结论。 (2)设计方案 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 反应速度很快，或反应用时短 反应速度缓慢，或反应用时长 结论 酶具有高效性 3. 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，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断淀粉被分解的情况，进一步判断酶的活性。　(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 ℃温水中水浴数分钟 在沸水中水浴数分钟 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 4. 探究pH对酶活性的影响 (1)pH影响过氧化氢酶的活性，从而影响O2的生成量，可用气泡的产生量(或带火星的卫生香燃烧的情况)来检验其生成量的多少。 (2)方法步骤 步骤 项目 试管1 试管2 试管3 1 滴加(新鲜)肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴 2 加入蒸馏水 1 mL — — 3 加入HCl溶液 — 1 mL — 4 加入NaOH溶液 — — 1 mL 5 加入过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 6 37 ℃水浴 5 min 5 min 5 min 7(检验) 放入带火星的木条 能够复燃 不能复燃 不能复燃 试管内气泡产生量 较多 较少 较少  深 度 指 津 探究pH对酶活性影响的实验不选择淀粉为实验底物，因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。 实 验 延 伸 “梯度法”探究酶的最适温度或最适pH (1)实验思路 (2)实验分析 ①在酶的最适温度探究实验中，应按一定的温度梯度设置多个实验组，通过对比实验结果找出酶的最适温度。材料不能用H2O2溶液，因为高温下H2O2分解加快。若实验材料选取淀粉和淀粉酶，则不宜选用斐林试剂作检测试剂，因为斐林试剂需加热，而温度是自变量。 ②在酶的最适pH探究实验中，应按一定的pH梯度设置多个实验组，通过对比实验结果找出酶的最适pH。 实验素养 一、 实验基本理论——实验变量分析 1. 探究酶的专一性时，实验的自变量是底物的种类，因变量是底物是否被相应的酶水解，此时，实验设计的思路是探究同一种酶是否能催化不同底物水解；还可以用不同的酶作用于同一底物，此时实验的自变量是酶的种类，因变量是底物是否被酶水解，此时，实验设计的思路是探究不同的酶是否能催化同种底物水解。 2. 探究酶的高效性时，实验的自变量是催化剂的种类，因变量是反应速度，如过氧化氢分解实验中观察气泡产生的速度等。 3. 探究温度或pH对酶活性的影响时，实验的自变量分别是温度或pH，因变量是底物反应情况。 二、 实验步骤的科学设计 1. 探究温度对酶活性影响的实验中，为保证酶的催化反应是在所控制的温度下进行，要将淀粉、淀粉酶分别置于一定温度条件下处理一段时间再混合。 2. 探究酶的最适pH实验中，必须先将酶置于不同pH条件下(加清水、加NaOH溶液、加HCl溶液)，然后再加入反应物。 题 组 运 用 1. (2024·浙江1月卷)红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液，测定PAL的活性，测定过程如下表。下列叙述错误的是(B) 步骤 处理 试管1 试管2 ① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL ② HCl溶液/(6 mol·L－1) — 0.2 mL ③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL ④ 试管1加0.2 mL H2O,2支试管置30 ℃水浴1 h ⑤ HCl溶液/(6 mol·L－1) 0.2 mL — ⑥ 试管2加0.2 mL H2O，测定2支试管中的产物量 A. 低温提取以避免PAL失活 B. 30 ℃水浴1 h使苯丙氨酸完全消耗 C. ④加H2O补齐反应体系体积 D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 【解析】温度过高，酶会失活，因此本实验采用低温提取，以避免PAL失活，A正确；因为试管2在②中加入了HCl，酶已经变性失活，不会消耗底物苯丙氨酸，B错误；④加H2O，补齐了②试管1没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保持无关变量相同，C正确；pH过低或过高酶均会失活，⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应，D正确。 2. (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，结果见下表。下列分析错误的是(C) 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 【解析】分析表格信息可知，降解率越高说明酶活性越高，故②组酶的活性最高，此时pH为9，需要添加CaCl2，温度为70 ℃。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。 配套精练 第11讲　酶 一、 单项选择题 1. (2024·江西卷)溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是(A) A．溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构 B．溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成 C．从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶 D．从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低 【解析】溶酶体不具有双层膜结构，是单层膜结构的细胞器，其中含有多种水解酶，是细胞中的消化车间，A错误；溶酶体内的蛋白酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，因此从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶，C正确；溶酶体内的pH比细胞质基质低，从溶酶体外溢后，由于pH不适宜，大多数酶的活性会降低，D正确。 2. (2024·靖江高级中学)某实验小组以H2O2为材料开展下表所示的实验，相关叙述错误的是(D) 试管编号加入 物质及顺序 1 2 3 4 5 6 3% H2O2 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 蒸馏水 1.1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 5% HCl 1 mL 5% NaOH 1 mL 饱和FeCl3溶液 0.1 mL 20%肝研磨液 0.1 mL 0.1 mL 0.1 mL 0.5%淀粉酶溶液 0.1 mL A．2、3组对照，用于验证酶的催化作用具高效性 B．3、4组对照，用于验证酶的催化作用具专一性 C．3、5、6组对照，用于探究酸碱度对酶活性的影响 D．可增设2支3号试管，用于探究温度对酶活性的影响 【解析】2、3组对照，自变量为催化剂种类，能用于验证酶的催化作用具高效性，A正确；3、4组对照，自变量为酶的种类，可用于验证酶的催化作用具专一性，B正确；3、5、6组对照，5、6中分别有HCl和NaOH的加入，能用于探究酸碱度对酶活性的影响，C正确；过氧化氢一般不用于探究温度对酶活性的影响，D错误。 3. (2025·扬州期初)下图为酶促反应曲线，Km表示反应速率为1/2 Vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是(A) A．Km值越大，酶与底物亲和力越高 B．加入竞争性抑制剂，Km值增大 C．加入非竞争性抑制剂，Vmax降低 D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构 【解析】据图分析，Km值越小，达到1/2Vmax需要的底物浓度越低，说明酶与底物亲和力越高，A错误；加入竞争性抑制剂，酶与底物结合的机会减少，则Km值增大，B正确；加入非竞争性抑制剂，使酶的活性部位功能丧失，导致Vmax降低，C正确；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而破坏酶的空间结构，D正确。 4. (2023·广东卷)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(C) 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 【解析】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；发酵过程涉及酶促反应，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影响多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶因空间结构被破坏而失活，可防止过度氧化影响茶品质，D正确。 5. 鸡蛋蛋清中含有蛋清蛋白、蛋白酶抑制因子等多种蛋白质，其中蛋清蛋白是制备优质多肽的天然原料。某研究人员对新鲜鸡蛋蛋清适度预热后用蛋白酶进行水解，探究水解温度对其水解结果的影响。下列相关分析错误的是(C) A．实验前预热蛋清更有利于实验中蛋白酶充分发挥作用 B．探究蛋白酶的最适水解温度时，不需要设计空白对照 C．蛋白酶在一定温度范围内起作用，酶活性随温度升高而不断升高 D．稀释100万倍的蛋白酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性 【解析】预热蛋清可以使蛋清中的蛋白质结构变得松散，更有利于蛋白酶与底物结合，从而使蛋白酶充分发挥作用，A正确；在探究蛋白酶的最适水解温度时，不同温度下的水解情况相互对照即可，不需要空白对照，B正确；蛋白酶在一定温度范围内起作用，在最适温度之前，酶活性随温度升高而升高，但超过最适温度后，酶活性随温度升高而降低，C错误。 6. (2025·盐城八校联考)科学家发现四膜虫rRNA的前体在没有蛋白质参与的情况下，能专一催化寡聚核苷酸底物的切割与连接，被称为核酶。下列叙述正确的是(C) A．核酶的组成元素为C、H、O、N B．核酶与双缩脲试剂在常温下可发生紫色反应 C．核酶的催化活性受温度、pH等外界因素的影响 D．核酶能催化磷酸二酯键和氢键的断裂和形成 【解析】核酶的化学本质为RNA，组成元素为C、H、O、N、P，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，A、B错误；酶的活性受温度、pH等外界因素的影响，酶的化学本质是蛋白质或RNA(核酶)，可见核酶的催化活性受温度、pH等外界因素的影响，C正确；核酶能专一催化寡聚核苷酸底物的切割与连接，可见其只能催化磷酸二酯键的断裂和形成，D错误。 7. 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(B) A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B．植物、动物和微生物都能产生淀粉酶 C．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 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 【解析】低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，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。 8. (2024·扬州红桥高级中学)下图中的曲线①表示某种淀粉酶在不同温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将该淀粉酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图中的曲线②。下列叙述错误的是(C) A．高温影响蛋白质的空间结构，从而影响淀粉酶活性 B．该淀粉酶长时间保存于80 ℃条件下，活性将会降低 C．曲线②中各个数据点的获得是在60 ℃条件下测得的 D．工业生产中该淀粉酶使用的最佳温度范围是60～70 ℃ 【解析】淀粉酶的化学本质是蛋白质，高温会改变蛋白质的空间结构，从而影响其功能，A正确；据图可知，80 ℃条件下相对酶活性为100%，活性最高，但残余酶活性较低，说明长时间保存于80 ℃条件下，活性将会降低，B正确；曲线②是在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，据曲线①可知，酶的最适温度为80 ℃，曲线②中各个数据点的残余酶活性是在80 ℃条件下测得的，C错误；若要获得工业化生产中该淀粉酶使用的最佳温度范围，应该考虑相对酶活性和残余酶活性两项指标，60～70 ℃时相对酶活性和残余酶活性均较高，D正确。 9. (2024·无锡期末)下列关于酶应用的相关叙述，正确的是(D) A．加酶洗衣粉中的酶可从植物体内提取，比一般的酶稳定性强 B．果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶，减小了果汁产量 C．溶菌酶能够溶解细菌的细胞膜，具有抗菌消炎作用 D．胰蛋白酶可用于促进伤口愈合，抑制污染微生物的繁殖 【解析】加酶洗衣粉比普通洗衣粉去污能力更强，加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体，而是经过人工改造的产品，比一般的酶稳定性强，A错误；果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶和胞间层的果胶，提高果汁产量，B错误；细菌细胞壁的成分主要是肽聚糖，溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，C错误。 10. (2024·南通适应性考试)科学家在体外合成了一种能降解某种塑料的“超级酶”。下列有关叙述正确的是(B) A．适当升高温度即可提高“超级酶”降解塑料的速率 B．使用“超级酶”降解塑料的效率受到塑料种类的限制 C．“超级酶”的体外合成不受pH、氧气等环境条件的影响 D．探究“超级酶”的高效性需设置自然降解塑料作为对照 【解析】“超级酶”的催化速率受到温度和pH、塑料种类等多种因素的影响，故适当升高温度不一定能提高“超级酶”降解塑料的速率，A错误，B正确；“超级酶”的体外合成受pH、氧气等环境条件的影响，C错误；酶的高效性是指酶与无机催化剂相比，降低化学反应活化能的效果更显著，探究“超级酶”的高效性需设置无机催化剂组别，D错误。 二、 多项选择题 11. (2024·海门段考)研究小组利用胃蛋白酶和蛋清液进行“不同pH对酶活性影响”的探究实验，结果如下图所示。下列说法错误的有(CD) A．应先将酶与蛋清液分别置于不同pH条件下，再充分混合 B．应设计多组实验，每组实验的反应温度都应该设定为37 ℃ C．可向试管中加入双缩脲试剂以检测蛋清液是否彻底水解 D．若将C点对应的试管中的pH逐渐降低到B点，则反应速率能增大 【解析】为控制各组实验的自变量，应先将酶与蛋清液分别置于不同pH条件下，再充分混合，A正确；本实验中温度是无关变量，需要设置适宜的温度，且各组都相同，所以应设计多组实验，每组实验的反应温度都应该设定为37 ℃，B正确；胃蛋白酶的化学本质也是蛋白质，因此不能用双缩脲试剂检测蛋清液是否彻底水解，C错误；C点对应的试管中的pH较高，酶失去活性，空间结构被破坏，pH逐渐降低到B点，反应速率不会升高，D错误。 12. (2024·苏州期末)某同学欲通过下图所示的装置探究影响酶促反应速率的因素。下列分析错误的有(BC) A．滤纸上需附有过氧化氢酶 B．酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到浮出液面的时间(即t3－t2)来表示 C．可通过设置不同温度的H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响 D．为了提高实验的准确性，每个烧杯中需放置多个滤纸片 【解析】滤纸上需附有过氧化氢酶，以催化H2O2分解，A正确；由题图可知，滤纸片进入烧杯后立即开始发生酶促反应，因此反应速率应以滤纸片进入和浮出液面的时间表示(即t3－t1)，B错误；温度会影响H2O2的分解，因此该实验不能用于探究温度对酶活性的影响，C错误；为避免一次实验的偶然性，实验中应在同一个烧杯中放入多张滤纸片，并同时放入，实验结果应取平均值，D正确。 13. PTEN是一种肿瘤抑制因子。在PTEN基因缺失的细胞中，M酶会发生磷酸化影响糖酵解(细胞呼吸第一阶段)过程中多种酶的活性。研究人员检测正常小鼠(对照组)和前列腺癌模型小鼠(实验组，PTEN基因缺失)中各种与糖酵解有关的酶活性如图所示。下列有关叙述或推测错误的是(AB) A．M酶的作用机理是给化学反应提供活化能 B．实验组小鼠的M酶磷酸化水平低于对照组 C．磷酸化的M酶能提高多种糖酵解酶的活性 D．PTEN通过抑制M酶磷酸化来抑制肿瘤生长 【解析】酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A错误；实验组小鼠PTEN基因缺失，M酶会发生磷酸化，正常小鼠该基因正常，M酶不发生磷酸化，B错误；据图可知，实验组即PTEN基因缺失组的多种糖酵解有关的酶活性提高，即磷酸化的M酶能提高多种糖酵解酶的活性，C正确；结合题意推测，PTEN基因缺失的细胞，M酶发生磷酸化，进而提高与糖酵解有关的酶的活性，从而促进细胞呼吸，促进肿瘤生长，故PTEN通过抑制M酶磷酸化来抑制肿瘤生长，D正确。 三、 非选择题 14. (2024·扬州期末)普鲁士蓝纳米酶(以下简称纳米酶)具有催化H2O2分解的能力，科学家利用该酶进行了一系列实验以研究其特性。 图1 图2 图3 (1)实验发现，少量的纳米酶能够催化H2O2在短时间内大量分解，这说明其具有高效性的特点，原因是酶具有更显著地降低生化反应的活化能的作用机制。 (2)为探究纳米酶在不同pH下的活性，科学家用溶解氧测定仪测定溶液中的溶氧量，得到如图1 所示结果(ΔDO表示加入H2O2 5 min后的溶氧量变化)，可知纳米酶作用的适宜pH偏碱性(填“偏酸性”“偏中性”或“偏碱性”)。 (3)为监测常用的一种除草剂草甘膦(GLY)对纳米酶的影响，科学家以添加草甘膦的ΔDO[ΔDO(GLY)]与不添加草甘膦的ΔDO[ΔDO(0)]的比值(y)为纵坐标，GLY浓度 (x)为横坐标，绘制标准曲线如图2，说明草甘膦对纳米酶活性具有抑制作用。该监测体系也可用于草甘膦浓度的定量检测，使用该监测体系测得某土壤样品ΔDO比值为0.2，则该土壤样品的草甘膦浓度约为8(或9)μmol·L－1。 (4)科学家进一步检测在H2O2溶液加入了不同浓度 Cu2＋混合5 min后溶液的ΔDO值，实验结果见图3，可得出的结论是一定浓度范围内_Cu2＋促进H2O2分解。通过查阅资料后发现Cu2＋对纳米酶的作用有影响，为研究 Cu2＋对纳米酶活性的影响，进行如下实验，请完善实验思路并预期实验结果。 ①A组：测定适宜(一定)浓度的Cu2＋与30% H2O2反应5 min后的ΔDO值； ②B组：测定不同浓度纳米酶与30% H2O2反应5 min后的ΔDO值； ③C组：测定不同浓度纳米酶分别与_A_组浓度的_Cu2＋的混合液与30% H2O2反应5 min后的ΔDO值。 实验结果表明，Cu2＋对纳米酶催化H2O2分解的影响并非简单的物理叠加，而是具有协同作用，请在所给坐标图中画出C组的结果曲线，并完善实验结果图(不要求具体数值)。 探究Cu2＋对纳米酶的影响实验结果曲线图 如图所示： 探究Cu2＋对纳米酶的影响实验结果曲线图 【解析】(1)酶是活细胞所产生的具有催化作用的有机物，其作用机理为降低化学反应的活化能，提高化学反应速率。少量的纳米酶能够催化H2O2在短时间内大量分解，体现了酶的高效性。(2)根据图1结果可知，pH为8.0时的溶氧量高于其他组，证明纳米酶作用的适宜pH偏碱性。(3)根据图2结果可知，随着除草剂草甘膦(GLY)的浓度增大，添加草甘膦的ΔDO[ΔDO(GLY))] 与不添加草甘膦的ΔDO[ΔDO(0)]的比值减小，说明草甘膦对纳米酶的活性具有抑制作用。分析图中数据可知，ΔDO比值为0.2时，草甘膦浓度约为8 μmol·L－1。(4)根据图3结果可知，在一定浓度范围内，随着 Cu2＋浓度增加，ΔDO增大，说明一定浓度范围内 Cu2＋促进H2O2分解。为研究 Cu2＋对纳米酶活性的影响，需要设置三组(A、B、C)实验。三组实验试管均加入等量30%H2O2，再分别测定加入适宜浓度的Cu2＋(A组)、不同浓度纳米酶(B组)、不同浓度纳米酶分别与 A 组浓度的 Cu2＋的混合液(C组)反应5 min后的溶氧量(ΔDO)。结合图3结果推测曲线趋势。 学科网（北京）股份有限公司 $$