第3单元 第1课时 降低化学反应活化能的酶-【优化探究】2026高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（江苏专版）

细胞的能量供应和利用 第三单元 第1课时　降低化学反应活化能的酶 学习要求 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。 考点二 真题 课时 考点一 内容索引 NEIRONGSUOYIN 演练感悟 巩固提高 酶的特性及影响酶促反应速率的因素 酶的作用和本质 酶的相关实验探究 考点三 酶的作用和本质 考点一 归纳 必备知识 1.比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)过程及结果 对照 少量 促进过 氧化氢 (2)分析结果与得出结论 催化作用 加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率 更显著 更高 归纳 必备知识 (3)实验过程的变量及对照分析 实验对象 温度和催化剂 气泡产生的多少 归纳 必备知识 实验结果 反应物浓度和反应时间 保持相同且适宜 归纳 必备知识 2.酶的催化作用机理 (1)活化能:分子从常态转变为_________________的活跃状态所需要的能量称为活化能。 (2)酶催化作用的机理:降低化学反应的活化能。 容易发生化学反应 酶降低的活化能 归纳 必备知识 (3)意义:使细胞代谢能在_________条件下快速有序地进行。 3.酶本质的探究历程(连线) 温和 归纳 必备知识 10 4.酶的本质和作用 蛋白质 RNA 核糖核苷酸 核糖体 活细胞 催化 归纳 必备知识 1.酶能提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行。( ) 2.酶能催化H2O2分解,是因为酶使H2O2得到了能量。( ) 3.酶在反应完成后立即被降解成氨基酸。 ( ) 4.酶在细胞内、内环境和体外都能发挥催化作用。 ( ) 5.胃蛋白酶发挥作用时伴随着ADP的生成。 ( ) 6.酶是在核糖体上合成的生物大分子。 ( ) × × × √ × × 错漏诊断 命题 考向突破 1.(2025·河北石家庄模拟)某兴趣小组对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置进行改造,如图所示。下列相关叙述错误的是 (　　) A.注射器同时向试管内注入等量液体,可对比不同催化剂的催化效率 B.由于酶降低活化能更显著,所以一开始时1号试管产生的气泡多 C.过氧化氢的浓度及所加剂量均为该实验的无关变量 D.反应结束后,U形管两侧液面高度为甲侧低于乙侧 答案:D 解析:肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,注射器同时向试管内注入等量液体(过氧化氢酶和FeCl3溶液),可对比不同催化剂的催化效率,加入的液体量相等是为了排除剂量不同对实验结果造成的干扰,A正确;催化剂的作用机理是降低反应活化能,与无机催化剂相比,酶降低活化能更显著且效果更好,能使过氧化氢分解得更快,快速产生大量气泡,所以一开始时1号试管产生的气泡多,B正确;该实验的自变量为催化剂的种类,过氧化氢的浓度及所加剂量均为该实验的无关变量,C正确;反应加入的过氧化氢的浓度和剂量都一致,反应结束后,产生的气体总量是相同的,所以U形管左右两侧的压强相同,液面高度应该一致,D错误。 2.(2025·河南新乡模拟)已知乙醛在乙醛脱氢酶的作用下形成乙酸,而碳酸氢钠在酸性条件下能产生CO2。某研究小组为了探究乙醛脱氢酶的化学本质进行了相关实验,实验处理如表所示。下列相关叙述错误的是 (　　)   项目 第1组 第2组 第3组 乙醛脱氢酶 1 mL 1 mL 1 mL 加入试剂种类 蛋白酶1 mL RNA水解酶1 mL ? 乙醛 1 mL 1 mL 1 mL 保温 适宜温度保温5 min 碳酸氢钠溶液 2 mL 2 mL 2 mL A.第3组为对照组,“?”可为加入蒸馏水1 mL B.若乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质,则第2、3组能产生气泡 C.若第1组能产生气泡,则证明乙醛脱氢酶的化学本质为RNA D.本实验可进行的前提之一是酶可以在细胞外发挥作用 答案:C 解析:本实验的目的是探究乙醛脱氢酶的化学本质,即探究乙醛脱氢酶是蛋白质还是RNA,则自变量为加入试剂种类,结合表格可知,第3组为对照组,实验要遵循单一变量原则,因此“?”为加入蒸馏水1 mL,A正确;若乙醛脱氢酶的本质是蛋白质,则第1组中的乙醛脱氢酶会被蛋白质酶分解,从而使碳酸氢钠不能产生CO2,没有气泡产生,而第2、3组中的乙醛脱氢酶没有被分解,因此碳酸氢钠能产生CO2,会产生气泡,B正确;若第1、3组能产生气泡,2组不能产生气泡,则证明乙醛脱氢酶的化学本质为RNA,C错误;本实验可进行的前提之一是酶可以在细胞外发挥作用,否则水解反应无法发生,无法达到探究的目的,D正确。 酶的特性及影响酶促反应速率的因素 考点二 归纳 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。 (2)专一性 酶的催化效率更高 归纳 必备知识 ①含义解读:每一种酶只能催化___________化学反应。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。 ③模型解读 一种或一类 酶 专一性 归纳 必备知识 (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 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (1)(苏教必修1 P78“正文信息”)酶的适宜pH一般在6~8之间。动物体内酶的最适温度一般为35~40 ℃,植物体内酶的最适温度一般为45~50 ℃,微生物体内酶的最适温度差别较大。 (2)(人教必修1 P85“科学·技术·社会”)溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用,能增强抗生素的疗效。 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 归纳 必备知识 (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 归纳 必备知识 (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 和酶活性 酶浓度 归纳 必备知识 ②酶浓度对酶促反应速率的影响 成正比 归纳 必备知识 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。 归纳 必备知识 1.比较H2O2在加入新鲜肝脏研磨液和加入蒸馏水时的分解速率,可验证酶具有高效性。 ( ) 2.用豆浆、淀粉酶、蛋白酶探究酶的专一性,可选用双缩脲试剂进行检验。 ( ) 3.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。 ( ) 4.酶通常是在低温、低pH条件下保存。 ( ) 5.细胞中的各类化学反应之所以能有序进行,还与酶在细胞中的分布有关。 ( ) × × × × √ 错漏诊断 深研 核心问题 如图中曲线Ⅰ、Ⅱ是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　 　,原因是什么?  (2)Ⅱ与Ⅰ相比较,酶促反应速率慢,这是因为　　　　　　　 　。温度过高可能会使酶的　 遭到破坏,使酶永久　　　　。  高效性　 温度较低,酶活性较弱 空间结构 失活 提示:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高。 31 深研 核心问题 如图中曲线Ⅰ、Ⅱ是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: (3)在该温度和pH条件下,要提升B点,可采取的措施是______　　　　　　　　　　 　 。  增大酶量或提高酶浓度 命题 考向突破 考向1　酶的特性 1.(2025·湖南师大附中校考)科学家提取到的第一份纯酶结晶是脲酶,与没有催化剂相比,适宜条件下,脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍。幽门螺杆菌是一种与胃部疾病密切相关的细菌,常寄生于胃黏膜组织中,通过分泌脲酶水解尿素产生氨。下列相关叙述错误的是 (　　) A.脲酶只能够催化尿素分解,说明脲酶具有专一性 B.幽门螺杆菌核糖体合成脲酶所需ATP来自细胞质 C.与没有催化剂相比,脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍,说明脲酶具有高效性 D.幽门螺杆菌产生的NH3可以抵抗胃酸的杀灭作用,同时也会导致人“口气”重 C 解析:脲酶只能够催化尿素分解符合酶专一性的含义,A正确;幽门螺杆菌是原核生物,没有线粒体,呼吸作用发生在细胞质基质,ATP直接来自细胞质基质,B正确;与没有催化剂相比,适宜条件下,脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍,说明脲酶具有催化功能,若要证明脲酶具有高效性,需与无机催化剂相比,C错误;幽门螺杆菌产生的NH3可以中和胃酸,抵抗胃酸的杀灭作用,同时也会从口腔挥发出氨气的味道,导致人“口气”重,D正确。 2.细胞代谢中某种酶与其反应物、产物的关系如图所示,下列有关叙述不正确的是 (　　) A.酶1与产物b结合后失活,说明酶的功能由其空间结构决定 B.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列 C.酶1有两种反应物且能与产物b结合,因此酶1不具有专一性 D.酶1与产物b的相互作用可以防止细胞产生过多的产物a C 解析:酶1与产物b结合后失活,酶1失活后与有活性时相比空间结构发生了变化,说明酶的功能由其空间结构决定,A正确;酶1的活性位点和变构位点分别是蛋白质的一部分,两者的结构取决于特定的氨基酸序列,B正确;酶1只能催化两种反应物合成产物a的反应,具有专一性,C错误;酶1与产物b的结合使酶1无活性,合成产物a的反应会停止,这样可以防止细胞产生过多的产物a,D正确。 考向2　影响酶促反应的因素 3.(2025·江苏南通模拟)鱼宰杀后,鱼肉中的ATP会降解成肌苷酸(IMP),IMP在酸性磷酸酶(ACP)作用下形成肌苷,在其他酶的作用下肌苷会继续降解为次黄嘌呤和核糖,IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤无鲜味。如图表示研究者探究鱼肉鲜味下降原因的部分实验结果。下列说法错误的是 (　　) A.本实验的自变量有温度、pH和鱼的种类,因变量是ACP的活性 B.ACP的活性可以通过测定单位时间内IMP的消耗量或肌苷的生成量来表示 C.草鱼体内ACP的热稳定性较强,在不同温度下均可保持较高的鲜味 D.要保持宰杀后鱼肉的鲜味,鳝鱼对保存环境的温度和pH要求最低 答案:C 解析:由图1可知自变量有pH,图 2 可知自变量有温度,同时还研究了草鱼、 鱼、鳝鱼这三种鱼的情况,因变量是ACP的活性,A正确;因为ACP作用于IMP形成肌苷,所以可以通过测定单位时间内 IMP 的消耗量或肌苷的生成量来表示 ACP 的活性,B正确;由图2可知,在不同温度下,草鱼的ACP活性相对较高,由于IMP具有鲜味特性,ACP活性高会使得IMP降解从而鲜味降低,所以草鱼体内ACP的热稳定性较强,但在不同温度下鲜味降低较快,C错误;由图1和图2可知,鳝鱼的ACP活性变化相对其他两种鱼更小,即鳝鱼的ACP活性不容易受环境影响,所以要保持宰杀后鱼肉的鲜味,鳝鱼对保存环境的温度和pH要求最低,D正确。 4.如图为乳糖酶催化乳糖水解的两个实验结果,除自变量和图中条件外,其他实验条件均设置为最适条件。下列有关叙述错误的是 (　　) A.若增大实验1的酶浓度,相对反应速率增大 B.若继续增大实验2的酶浓度,相对反应速率不能继续增大 C.若继续增大实验1的乳糖浓度,相对反应速率将维持最大值基本不变 D.若降低两个实验的反应温度,相对反应速率都将降低 答案:B 解析:实验1最终限制酶促反应速率的因素是酶的浓度,若增大实验1的酶浓度,相对反应速率增大;若继续增大乳糖浓度,相对反应速率将维持最大值基本不变,A、C正确。若继续增大实验2的酶浓度,相对反应速率可能不再增大,也可能继续增大,B错误。根据题意,两个实验都处于最适条件(最适温度和最适pH等),所以若降低两个实验的反应温度,酶的活性下降,相对反应速率都将降低,D正确。 酶的相关实验探究 考点三 1.酶活性及其表示方法 (1)定义:酶催化特定__________的能力。 (2)表示方法:可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的_____表示。 提醒:酶促反应速率表示酶所催化反应的快慢,可用单位时间内产物的生成量或反应物的消耗量来表示(反 应物的消耗量不易测得),酶活性的大小可以用酶促反应速率表示,影响酶活性的因素一定影响酶促反应速率,但影响酶促反应速率的因素不一定影响酶的活性,例如酶浓度、反应物浓度会影响酶促反应速率但不影响酶活性。 归纳 必备知识 化学反应 速率 2.“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 等量的同一种反应物 试剂 与反应物相对应的酶溶液 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 归纳 必备知识 (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 同种反应物(等量) 与酶相对应的反应物 另外一种反应物 试剂 与反应物相对应的酶 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 归纳 必备知识 3.关注酶活性实验探究 中的“三宜”“五不宜” 归纳 必备知识 1.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,用碘液检测两种反应物的分解情况。 ( ) 2.可利用过氧化氢和新鲜肝脏研磨液探究温度对酶活性的影响。( ) 3.将酶和反应物在室温下混合,再进行不同保温处理,可探究温度对酶活性的影响。( ) 4.可利用胰蛋白酶、蛋清和pH分别为3、8、11的缓冲液探究pH对酶活性的影响。 ( ) × × × √ 错漏诊断 命题 考向突破 1.下列是某同学设计的几个实验内容,有关分析正确的是 (　　) ①淀粉酶+淀粉溶液　②淀粉溶液+蒸馏水　③淀粉酶+蔗糖　④H2O2+肝脏研磨液　⑤H2O2+FeCl3溶液 A.证明酶具有高效性时,可进行①②组实验或①⑤组实验 B.证明酶的专一性时,可设置①③组实验,检验试剂可用碘液 C.探究温度对酶活性影响实验时,应在不同温度下进行第④组实验 D.探究pH对酶活性影响实验时,不宜选择第①组中的实验材料进行实验 D 解析:①②组实验只能证明酶具有催化作用,不能证明酶具有高效性,A错误;证明酶的专一性时,可设置①③组实验,但检验试剂应使用斐林试剂,不能用碘液,B错误;H2O2在加热条件下分解加快,故不宜选用④组探究温度对酶活性的影响,C错误;淀粉会在酸性条件下水解,故不宜选用①组实验材料探究pH对酶活性的影响,D正确。 2.(多选)蛋白酶法脱毛是皮革脱毛中可替代传统化学方法的清洁生产技术。研究团队探索环境条件对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如图。剩余酶活是在相应条件下处理1 h后取样测定的残余酶活力。下列叙述正确的有 (　　) A.工业中该酶生产和使用的最佳温度范围是50~60 ℃,超出范围可能会引起酶空间结构改变 B.剩余酶活曲线是在该酶的最适温度55 ℃条件下,测量各数据点的酶热稳定性数据绘制的 C.有些金属离子可以作为辅助因子,提高酶的活性和稳定性,进而促进酶的催化反应 D.Mn2+对蛋白酶有显著的激活作用,而Fe2+和Fe3+的添加会显著抑制蛋白酶活力 答案:CD 解析:根据剩余酶活曲线可知,酶的剩余酶活从35 ℃开始不断缓慢下降,在45 ℃后,急剧下降,而在40~45 ℃时相对酶活较高,故该酶使用的最佳温度范围是40~45 ℃,A错误;温度会影响酶活性,剩余酶活是在相应条件下处理1 h后取样,在适宜条件下测定的残余酶活力,应将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(55 ℃)下测其残余酶活性,B错误;据图分析可知,有些金属离子可以作为辅助因子,如Mn2+、Mg2+、Ca2+能激活酶的活性,即提高酶的活性和稳定性,进而促进酶的催化反应,C正确;据图分析可得,Mn2+对蛋白酶有显著的激活作用,而Fe2+和Fe3+的添加会显著抑制蛋白酶活力,D正确。 真题　演练感悟 2 3 1 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 D 4 解析:一般来说,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,没有线粒体,C错误;草食类动物需借助某些微生物才能分解利用纤维素,成年牛、羊等草食类动物消化道内寄生有纤维素分解菌,可分泌纤维素酶,所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶,D正确。 2 1 3 4 2.(2024·广东卷)现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5⁃Ay3⁃Bi⁃CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是 (　　) 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5⁃Ay3⁃Bi⁃CB + +++ ++ +++ Ce5 + ++ － － Ay3⁃Bi⁃CB － － ++ +++ Ay3 － － +++ ++ Bi － － － － CB － － － － 2 1 3 4 注:－表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。 A.Ay3与Ce5催化功能不同,但可能存在相互影响 B.Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关 C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关 D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关 答案:B 2 1 3 4 解析:由表可知,Ce5具有催化纤维素类底物的活性,Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性,Ay3与Ce5催化功能不同,Ay3⁃Bi⁃CB与Ce5⁃Ay3⁃Bi⁃CB相比,当缺少Ce5后,不能催化纤维素类底物,当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强,所以Ay3与Ce5可能存在相互影响,A正确;由表可知,不论是否与Bi结合,Ay3均可以催化S1与S2,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B错误;由表可知,Ay3⁃Bi⁃CB与Ce5⁃Ay3⁃Bi⁃CB相比,催化褐藻酸类底物的活性相同,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C正确;需要检测Ce5⁃Ay3⁃Bi肽链的催化活性,才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关,D正确。 2 1 3 4 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,结果见表。下列叙述最合理的是 (　　) 酶的种类 pH 3 5 7 9 11 M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6 L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1 2 3 1 4 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 答案:D 2 3 1 4 解析: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,两种酶的活性可能会发生改变,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。 2 3 1 4 4 4.(多选)(2021·江苏卷)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   调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度 使用标记重捕法,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 2 3 1 A.实验① 　 B.实验② C.实验③ D.实验④ 答案:ABC 编号 实验内容 获取数据的方法 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 4 2 3 1 解析:灰喜鹊属于活动范围广、活动能力强的动物,应使用标记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。 4 2 3 1 课时 巩固提高 66 1.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.生物膜系统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 4 5 6 7 9 1 8 解析:根据题目信息,质体具有双层生物膜且含有色素,说明叶绿体属于质体,A正确;多酚氧化酶的本质是蛋白质,多酚氧化酶能够降低化学反应的活化能,进而催化化学反应,B正确;茶叶细胞中多酚氧化酶活性高,多酚类物质含量多,有利于制作红茶,制作绿茶应该降低多酚氧化酶的活性,防止褐变,C错误;生物膜系统的功能之一是将细胞分隔成小区室,使各种化学反应互不干扰,保证了生命活动高效、有序地进行,所以生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变,D正确。 3 1 4 5 6 7 9 2 8 2.(2025·河南开封模拟)为探究过氧化氢在不同条件下的分解,某学习小组进行了如图所示的四组实验。下列有关分析,不合理的是 (　　) 2 3 1 4 5 6 7 9 8 A.温度、有无催化剂及催化剂的种类都是本实验的自变量 B.第1组和第2组对照,说明温度可以提高化学反应速率 C.第2组和第3组对照,说明无机催化剂可以提高化学反应速度 D.第3组和第4组对照,说明酶降低活化能的作用比无机催化剂显著 答案:C 2 3 1 4 5 6 7 9 8 解析:本实验1、2组对照自变量为实验温度,1、3组对照和1、4组对照自变量为催化剂的有无,3、4组对照实验自变量为催化剂种类,A正确;1、2组对照,自变量为温度,2组温度较高,通过气泡产生速率可知2组反应速率较快,说明温度可提高化学反应速率,B正确;第2组和第3组实验温度不同,添加催化剂条件也不同,不满足单一变量原则,不能得出实验结论,C错误;FeCl3与肝脏研磨液中的过氧化氢酶均为催化剂,作用机理均为通过降低化学反应所需的活化能加快化学反应速率,4组为生物催化剂酶,4组反应速率更快,说明酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著,D正确。 2 3 1 4 5 6 7 8 9 C 3.(2025·江苏宿迁模拟)生物兴趣小组拟进行“探究温度对淀粉酶活性影响”的实验。下列关于该实验的叙述,正确的是 (　　) A.各个组别的温度和pH都应该相同且适宜 B.向淀粉溶液中加入酶液后再迅速调节温度 C.可用碘液检测来判断最适温度的大致范围 D.反应结束后的产物总量能够表示酶的活性 3 1 4 5 6 7 9 2 8 解析:实验的目的是“探究温度对淀粉酶活性影响”,则各组的温度应不相同,A错误;应把淀粉溶液和酶液分别在相同温度下保温一段时间,然后再混合反应,B错误;淀粉遇碘呈蓝色,在最适温度范围内淀粉分解最多,颜色最浅,可根据颜色深浅判断最适温度的大致范围,C正确;在此实验中起始时反应物的总量是无关变量,每组实验中无关变量应设置成相同且适宜,因此,反应结束后每组实验的产物总量也是相同的,反应结束后的产物总量不能表示酶的活性,D错误。 1 4 5 6 7 9 3 2 8 4.(2025·江苏泰州检测)温度会影响酶促反应速率,其作用机理可用如图坐标曲线表示。其中a表示底物分子具有的能量,b表示温度对酶空间结构的影响,c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是(　　) 3 1 5 6 7 9 4 2 8 A.随着温度的升高,底物分子具有的活化能增加 B.处于曲线c中1、2位点的酶分子空间结构是相同的 C.酶适于低温保存,原因是底物分子的能量低 D.酶促反应与底物分子的能量和酶空间结构都有关 答案:D 3 1 5 6 7 9 4 2 8 解析:由图可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量增加,A错误;处于曲线c中1、2位点的酶促反应速率相等,但酶分子空间结构不一定相同,B错误;酶适于低温保存,原因是低温能抑制酶活性,不会使酶变性失活,C错误;由图可知,底物分子的能量和酶空间结构都会影响酶促反应速率,D正确。 3 1 4 5 6 7 9 2 8 5.为检测黑曲霉蛋白酶的热稳定性,科研人员在不同温度下分别处理酶液10、60及90 min,测定酶活性,结果如图。下列关于该酶的叙述,不正确的是 (　　) 3 1 4 6 7 9 5 2 8 A.温度升高可改变其空间结构 B.若长期保存应置于60 ℃ C.可将蛋白质水解为氨基酸或多肽 D.置于70 ℃下60 min后完全失活 答案:B 3 1 4 6 7 9 5 2 8 解析:黑曲霉蛋白酶的化学本质是蛋白质,温度升高可改变其空间结构,进而导致酶活性下降,A正确;若长期保存酶制剂,应在低温、适宜pH条件下保存,B错误;根据酶的专一性可推测,黑曲霉蛋白酶在适宜条件下可将蛋白质水解为氨基酸或多肽,C正确;结合实验结果可以看出,将该酶置于70 ℃下60 min后完全失活,D正确。 3 1 4 5 6 7 9 2 8 6.酶的抑制剂分为可逆型抑制剂(与酶结合使酶的活性降低,但酶活性能恢复)和不可逆型抑制剂(与酶结合使酶的活性降低,但酶活性不能恢复)。物质P对酶A的活性具有抑制作用,为了探究物质P属于哪种类型的抑制剂,某同学进行如下相关实验: 试管甲:加入酶A和底物; 试管乙:加入酶A、底物和物质P; 试管丙:加入酶A和物质P,透析去除物质P后再加入底物; 分别检测三支试管中的酶活力。下列相关分析错误的是 (　　) 3 1 4 5 7 9 6 2 8 A.单位时间内,试管甲中的产物生成量明显多于试管乙 B.若试管乙的酶活力低于试管丙,则物质P为可逆型抑制剂 C.实验说明酶抑制剂通过与酶结合导致酶空间结构改变而抑制酶活性 D.若试管乙的酶活力与试管丙相同,则物质P为不可逆型抑制剂 答案:C 3 1 4 5 7 9 6 2 8 解析:试管甲中加入酶A和底物,试管乙中加入酶A、底物和物质P,物质P抑制酶的活性,所以单位时间内试管甲中的产物生成量多于试管乙,A正确;试管丙中加入酶A和物质P,透析去除物质P后再加入底物,若物质P为可逆型抑制剂,则酶的活性恢复,试管乙的酶促反应速率低于试管丙,B正确;酶抑制剂可能与酶结合后导致酶的空间结构发生改变从而抑制酶活性,也可能与底物竞争酶的结合位点而抑制酶活性,但本实验无法说明抑制剂作用的具体机制,C错误;若物质P为不可逆型抑制剂,则酶的活性不能恢复,透析后酶促反应速率为试管丙与试管乙相同,D正确。 3 1 4 5 6 7 9 2 8 7.(多选)(2025·江苏宿迁模拟)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、相关仪器等探究温度对PPO活性的影响,实验结果如图。下列说法错误的是 (　　) 3 1 4 5 6 9 7 2 8 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地测定PPO的最适温度 答案:CD 3 1 4 5 6 9 7 2 8 解析:该实验应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间,再将相同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),再放在相应温度下保温,得不到相应的实验效果,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;酶在高温下会失活,要保证多酚氧化酶(PPO)的结构不受破坏,需要在低温下保存,C错误;35 ℃时多酚氧化酶(PPO)活性在各组中最高,为了更精确地测定PPO的最适温度,应在30~40 ℃设置温度梯度,D错误。 3 1 4 5 6 7 9 2 8 8.(多选)新鲜菠萝肉中的菠萝蛋白酶使人在食用过程中产生刺痛感。研究发现菠萝蛋白酶的活性与温度及NaCl浓度的关系如图所示,下列说法正确的是(　　) 3 1 4 5 6 7 9 8 2 A.20 ℃处理和60 ℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响相同 B.菠萝蛋白酶能损伤口腔黏膜,是由于该酶可分解黏膜细胞的蛋白质 C.菠萝蛋白酶的最适温度为40 ℃,建议食用前用此温度的水浸泡菠萝 D.该实验中不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都是抑制作用 答案:BD 3 1 4 5 6 7 9 2 8 解析:据图可知,菠萝蛋白酶的最适温度为40 ℃,此时酶活性最高,20 ℃处理酶活性受到抑制,60 ℃处理酶的结构发生改变,所以20 ℃处理和60 ℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响不同,A错误;菠萝蛋白酶能分解黏膜细胞中的蛋白质,从而损伤口腔黏膜,B正确;菠萝蛋白酶的最适温度为40 ℃,此时酶活性最高,食用前在此温度下浸泡菠萝,该菠萝蛋白酶的活性高,食用后对口腔黏膜的作用最大,疼痛感较强,故不建议食用前在此温度下浸泡菠萝,C错误;分析NaCl处理曲线图可知,在一定NaCl浓度处理下菠萝蛋白酶的活性下降,且随着NaCl的浓度增加,菠萝蛋白酶的活性呈下降趋势,该实验中不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都是抑制作用(与不加NaCl相比),D正确。 3 1 4 5 6 7 9 2 8 9.(2025·江苏常州模拟)牛油果采摘后出现的褐变现象与多酚氧化酶(PPO)有关,机理如图1所示。科研人员探究了不同理化因素对牛油果果肉中PPO活性的影响。请回答下列问题。 (1)自然状态下,牛油果不发生褐变,是因为细胞含有　　　　系统,使PPO不能与酚类物质相遇而产生褐变反应。  生物膜 3 1 4 5 6 7 8 9 2 解析:由于细胞含有生物膜系统,使PPO不能与多酚类物质相遇而产生褐变反应,因此自然状态下,果蔬不会发生褐变。 3 1 4 5 6 7 9 2 8 (2)科研人员将牛油果在低温下捣碎并离心,吸取下层透明状粗酶液,并测定PPO相对活性与pH的关系,曲线如图2所示。 ①实验结果表明:PPO的活性对pH>1的变化较为敏感,在pH=　_____时最高。  4 3 1 4 5 6 7 8 9 2 ②在加工过程中,可以在　　　　(填“偏碱性”或“偏酸性”)的环境下操作以有效抑制PPO活性,延缓酶促褐变。  偏碱性 ③若进一步探究PPO的最适pH,应在　　　　范围内设置pH梯度。  3.5~4.5　 低温条件下酶活性降低,但不会失活 ④提取和保存粗酶液时,科研人员在低温下操作的原因是  _________　 　　。  3 1 4 5 6 7 8 9 2 解析:分析题图2可知,随着pH的升高,PPO 活性先升高后降低,其中pH=4时酶活性最 高。在加工过程中,可以在偏碱性的环境 下操作以有效抑制PPO活性,延缓酶促褐变。为进一步探究PPO的最适pH,应在3.5~4.5范围内设置pH梯度。温度能影响酶活性,为了保持酶的活性,制备酶粗提取液的过程最好在低温条件下进行,因为在低温条件下酶活性降低,但不会失活。 3 1 4 5 6 7 8 9 2 $$