专题通关3 酶的特性及相关实验探究-【高考领航】2026年高考生物总复习四测通关卷

专题通关3　酶的特性及相关实验探究 (满分：100分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分) 1．(2025·贵州铜仁模拟)实验小组在研究真核细胞中酶P(能催化前体RNA形成成熟RNA)的作用时发现，酶P由蛋白质和RNA两种物质构成，去除RNA后，该酶失去催化功能。以下分析错误的是(　　) A．组成酶P的单体分别是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 B．上述实验发现不能确定RNA是起催化作用的物质 C．实验研究时还应该考虑温度等实验条件是否适宜 D．酶P通过降低反应活化能来促进成熟RNA的形成 2．(2025·江苏扬州模拟)姜撞奶以新鲜牛奶和现榨姜汁为主要原料制成。70 ℃左右，生姜蛋白酶水解牛奶胶体颗粒表面的酪蛋白，使其内部结构暴露出来与Ca2+作用形成凝胶体。温度及生姜蛋白酶量等会影响凝胶体形成效果。下列叙述错误的是(　　) A．榨姜可以破坏细胞以获得生姜蛋白酶 B．生姜蛋白酶降低酪蛋白水解所需活化能 C．撞奶温度过高可能导致酶失活而影响凝乳 D．生姜蛋白酶量越大，形成凝胶体的时间越长 3．(2025·辽宁大连模拟)两个生物兴趣小组的同学，一起准备了如下的实验试剂： ①新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液 ②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 ③质量分数为3.5%的FeCl3溶液　④新配制的质量分数为2%的淀粉酶溶液　⑤质量分数为3%的可溶性淀粉溶液　⑥质量分数为3%的葡萄糖溶液　⑦质量分数为3%的蔗糖溶液　⑧斐林试剂　⑨碘液 若甲组同学想验证酶的专一性，乙组同学想探究温度对酶活性的影响，则两组同学选用的最佳试剂组合是(　　) A．甲组：①②③　乙组：④⑤⑨ B．甲组：④⑤⑦⑧　乙组：①② C．甲组：④⑤⑦⑨　乙组：①② D．甲组：④⑤⑦⑧　乙组：④⑤⑨ 4．(2025·河北石家庄模拟)分布于人体多个脏器细胞的乳酸脱氢酶可催化乳酸脱氢生成丙酮酸，也可催化丙酮酸加氢生成乳酸。下列分析正确的是(　　) A．根据题干所述，乳酸脱氢酶不具有专一性 B．乳酸脱氢酶作用的机理是为化学反应提供活化能 C．乳酸脱氢酶催化丙酮酸加氢生成乳酸的过程可为ATP的合成提供能量 D．乳酸脱氢酶催化反应发生的过程中伴随着NADH与NAD＋的相互转化 5．(2025·湖南郴州模拟)加酶洗衣粉常通过添加碱性蛋白酶增强其去污能力并适应洗衣环境，而液体洗涤剂中的碱性蛋白酶易发生热失活和自溶失活，过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．碱性蛋白酶的本质是蛋白质 B．碱性蛋白酶对常见的污渍，如奶渍、血渍、油渍都有很好的效果 C．自溶失活是受到洗涤剂影响的碱性蛋白酶分子自我分解导致的 D．在使用加酶洗衣粉时，可使用温水提升去污速度，但要注意控制温度不能过高 6．(2025·山东济宁模拟)为探究“影响人胶原蛋白酶活性的条件”，某生物兴趣小组设计了如下表所示的实验。下列说法错误的是(　　) 试管 反应物和试剂 实验条件 1 蛋白质X＋4 mL胶原蛋白酶 37 ℃水浴；pH＝7 2 蛋白质X＋4 mL胶原蛋白酶 ①；pH＝3 3 蛋白质X＋4 mL胶原蛋白酶 0 ℃水浴；pH＝② A．①处为37 ℃水浴处理，②处为7 B．本实验的自变量是温度和酸碱度 C．充足反应后加入双缩脲试剂，溶液呈现紫色的试管是1和3 D．为更好的实现实验目的，应增加设置其他温度和pH的试管进行实验 7．(2025·浙江宁波模拟)由苏氨酸生物合成为异亮氨酸，要经过5步，反应第1步由苏氨酸脱氨酶催化，当终产物异亮氨酸浓度达到足够水平时，异亮氨酸结合到苏氨酸脱氨酶的一个部位上对酶产生抑制。当异亮氨酸的浓度下降到一定程度，苏氨酸脱氨酶重新表现活性，从而重新合成异亮氨酸。下列叙述正确的是(　　) A．苏氨酸脱氨酶为该反应提供活化能 B．异亮氨酸的合成存在负反馈调节机制 C．异亮氨酸与苏氨酸脱氨酶结合形成酶—反应物复合物 D．苏氨酸脱氨酶的保存温度是37 ℃ 8．(2025·河北唐山模拟)某人利用某α-淀粉酶与淀粉探究温度对酶活性的影响时，反应完全后使用某种方法检测葡萄糖含量，实验结果(部分数据)如下表所示。下列相关叙述正确的是(　　) 组别 1 2 3 4 5 6 温度/ ℃ 10 25 40 55 70 85 葡萄糖相对含量 0.170 0.849 1.122 1.271 1.383 0.450 A．实验组1和6的葡萄糖相对含量较低，原因是酶的空间结构发生改变 B．整个实验有对照，但表中各组均为实验组 C．根据表中数据分析，该α-淀粉酶的最适温度在55～70 ℃ D．利用麦芽糖、淀粉和α-淀粉酶的充分反应验证酶的专一性，可用斐林试剂检测 9．(2025·广东茂名模拟)新鲜菠萝肉中的蛋白酶会使人在食用过程中产生刺痛感和酥麻感。产生酥麻感的过程伴随着ATP的合成，属于放能反应。某研究小组探究NaCl溶液浓度与菠萝蛋白酶活性的关系，结果如图1。酶的抑制剂可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两类，作用机理如图2，下列叙述错误的是(　　) 图1 图2 A．非竞争性抑制剂与酶的特定部位结合，可以改变酶的空间结构 B．竞争性抑制剂的结构与反应物的结构相似，增加反应物浓度可使抑制减弱 C．使用ATP合成抑制剂可以减轻酥麻感 D．图1中不同浓度的NaCl溶液均能抑制菠萝蛋白酶的活性 10．(2025·江西师大附中模拟)超氧化物歧化酶(SOD)可抑制氧自由基的活性，提高机体的抗逆能力。研究发现，低温锻炼可一定程度上提高植物的抗寒能力，科研人员为了探究低温锻炼对冷胁迫下幼苗体内超氧化物歧化酶活性的影响，将某种幼苗随机分成T1、T2和CK三组，冷胁迫前，三组对应的温度依次为昼15 ℃夜10 ℃、昼10 ℃夜5 ℃、昼25 ℃夜20 ℃，10天后进行冷胁迫处理，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．随着冷胁迫处理时间的延长，三组SOD的活性变化趋势不完全一致 B．人体衰老的过程中，细胞内SOD的活性很可能是不断下降的 C．幼苗进行适当的低温锻炼，可能是通过提高SOD活性增强抗寒能力 D．该实验的自变量是冷胁迫下的温度，幼苗的种类属于无关变量 11．(2025·海南海口模拟)鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解转化成肌苷酸，能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。某兴趣小组探究影响鱼类鲜味下降的结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) 图a　pH对ACP活性的影响 图b　温度对ACP活性的影响 A．本实验的自变量为pH和温度，因变量是ACP的相对活性 B．不同鱼ACP的最适温度和pH不同，直接原因在于不同鱼体内的ACP基因不同 C．放置相同时间，草鱼在pH约5.0、温度约60 ℃条件下ACP相对活性最高 D．pH低于4.2，温度超过55 ℃，对鳝鱼ACP活性影响的机理不同 12．物质M能被酶N催化分解，Pb2+能与酶N牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组物质M的分解实验。 实验一：在最适pH和温度条件下探究一定范围内酶N的浓度对酶促反应速率的影响； 实验二：各组均加入等量微量Pb2+，其他条件与实验一相同，测定酶促反应速率。 下列有关说法错误的是(　　) A．实验一和实验二中的物质M都应保持过量的状态 B．Pb2+是通过与物质M竞争相同结合位点使酶失活 C．若略微升高实验一的反应温度，酶促反应速率会接近实验二反应速率 D．实验一和实验二的自变量和因变量都相同 选 择 题 答 题 栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 二、非选择题(本题共3小题，共52分) 13．(18分)氧自由基会破坏细胞膜和细胞器的结构与功能，危害机体健康。过氧化氢酶(CAT)可催化过氧化氢分解，减少低氧胁迫下产生的多余氧自由基。为探究低氧胁迫对鲢鱼血清中CAT活性的影响，某生物兴趣小组进行了如下实验。 第一步：选择形态相似、生理状态相同的鲢鱼120尾，均分为4组，每组3个平行实验，分别置于透明水箱中。 第二步：实验组用保鲜膜和塑料盖密封水箱，分别在鲢鱼全部存活(T1组)、半数窒息(T2组)、全部窒息(T3组)时检测水中的溶解氧(DO)含量，并用一次性灭菌注射器在尾椎处静脉采血。对照组(T0)为在低氧胁迫前测定DO值并进行尾椎静脉采血。 第三步：各组血样经离心后吸取上清液制备血清，测定血清CAT活性，结果如图所示。 回答下列问题： (1)第一步中每组设置3个平行实验的目的是__________________。 (2)测定血清CAT活性时，需避免______________________(答出2点)等无关变量对结果的影响。若采集血样后不能及时测定CAT活性，需将血清置于________条件下临时保存。 (3)与T0组相比，T1、T2组CAT催化过氧化氢分解的效率较高，从酶的作用机理角度分析其原因是____________________________________________。 (4)请评价该实验方案的设置是否合理，并说明合理的理由或不合理的优化思路：_________________________________________________________________ ____________________________________________________________。 14．(17分)(2025·河南洛阳模拟)带鱼加工过程中产生的下脚料富含优质蛋白，随意丢弃不仅浪费资源，还会污染环境。利用木瓜蛋白酶处理，可以变废为宝。请回答下列问题： (1)木瓜蛋白酶可将下脚料中的蛋白质分解为多肽，但不能进一步将多肽分解为氨基酸，体现了酶具有________性。 (2)为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH，研究人员进行了相关实验，结果如图。 注：酶解度是指下脚料中蛋白质的分解程度。 据图分析，木瓜蛋白酶添加量应为________%，pH应为________，偏酸、偏碱使酶解度降低的原因可能是_______________________________________。 (3)若要探究木瓜蛋白酶的最适温度，实验的基本思路是设置一系列________梯度，分别测定_____________________________________________。 15．(17分)(2025·河北张家口模拟)淀粉是玉米籽粒的主要组成成分，占籽粒干重的70%左右，因此玉米籽粒的灌浆过程主要是淀粉合成和积累的过程。茎、叶等器官制造的光合产物运输到籽粒，在一系列酶的催化作用下可形成淀粉。科研人员探究了豫玉22和费玉3号两个品种玉米籽粒中物质变化与相关酶活性的关系，结果如图所示(注：SBE为淀粉分支酶)。回答下列问题： 图1 图2 图3 (1)若要比较不同温度条件下“淀粉酶催化玉米淀粉分解的速率”，用斐林试剂检测产物____________(填“可行”或“不可行”)，理由是 ______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)结合图1、图2可推测，玉米籽粒灌浆过程中糖类发生的主要变化是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。 图1中受粉后的灌浆期内两个品种玉米中的蔗糖含量均呈下降趋势，其中________品种的玉米籽粒具有更高的蔗糖供应水平，理由是________________ _____________________________________________________________。 (3)分析图2、图3可知，两个品种玉米籽粒中支链淀粉的积累速率与SBE的活性呈__________(填“正相关”或“负相关”)。SBE的作用机理是____________________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题通关3　酶的特性及相关实验探究 1．A　酶P由蛋白质和RNA两种物质构成，所以单体是氨基酸和核糖核苷酸，A错误；根据题干信息“去除RNA后，该酶失去催化功能”，但由于没有对照，即去除蛋白质的实验，所以不能确定RNA是起催化作用的物质，B正确；酶促反应需要在温和的条件下进行，所以实验研究时还应该考虑温度等实验条件是否适宜，C正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能加快反应速率，所以酶P通过降低反应活化能来促进成熟RNA的形成 ，D正确。 2．D　生姜蛋白酶属于胞内酶，榨姜可以破坏细胞以获得生姜蛋白酶，A正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，所以生姜蛋白酶降低酪蛋白水解所需活化能，B正确；酶的作用条件比较温和，撞奶温度过高可能导致酶失活而影响凝乳，C正确；由题干信息可知，温度及生姜蛋白酶量等会影响凝胶体形成效果，所以在一定的范围内，随着生姜蛋白酶量增大，形成凝胶体的时间越短，但也不是生姜蛋白酶量越大越好，D错误。 3．D　验证酶的专一性，据题分析，选用的反应物最好是质量分数为3%的可溶性淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液，因为淀粉酶可以水解淀粉而不能水解蔗糖。该实验最好用斐林试剂检测，不宜用碘液作为检测试剂，因为无论蔗糖是否被水解，该组实验均无颜色变化，所以甲组选用的材料应该为：④淀粉酶溶液；⑤可溶性淀粉溶液；⑦蔗糖溶液；⑧斐林试剂。探究温度对酶活性的影响，只需要探究相对于37 ℃(常温)、高温和低温条件下酶活性的变化趋势即可。据题分析，可选用淀粉酶催化可溶性淀粉溶液的分解，再用碘液检测，根据颜色的深浅反映淀粉酶不同温度下的反应程度。该实验不能用斐林试剂鉴定，因为斐林试剂使用时需要加热，加热会改变溶液的温度，会对实验结果产生干扰；该实验不能选用肝脏研磨液(含过氧化氢酶)分解过氧化氢，因为过氧化氢不稳定，在高温下会自行分解成水和氧气，从而不能正确表现酶活性。所以乙组选用的材料为：④⑤⑨。综上所述，D符合题意。 4．D　酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应，乳酸脱氢酶具有专一性，A 错误；酶作用的机理是降低化学反应所需的活化能，B错误；乳酸脱氢酶催化丙酮酸加氢生成乳酸的过程不释放能量，不为ATP的合成提供能量，C 错误；乳酸脱氢酶催化反应发生的过程中伴随着 NADH 与 NAD＋的相互转化，D正确。 5．B　碱性蛋白酶易发生热失活，其本质是蛋白质，A正确；碱性蛋白酶可以清除血渍、奶渍等蛋白类污垢，但油渍并非蛋白质成分，碱性蛋白酶不能很好地发挥作用，B错误；从图中可以看出，自溶失活是碱性蛋白酶由自然状态变为完全展开的过程，是受到洗涤剂中其他成分的影响所导致的自我分解，C正确；碱性蛋白酶属于蛋白质，适当升高温度可以提高酶活性，但是温度过高容易使蛋白质失活，故在使用加酶洗衣粉时，可使用温水提升去污速度，但要注意控制温度不能过高，D正确。 6．C　根据单一变量原则，实验方案①②处分别为37 ℃水浴、7，A正确；根据表格可知，本实验的自变量是温度(37 ℃和0 ℃)和pH(3和7)，因变量是蛋白质块大小的变化或蛋白块消失所需的时间，无关变量有胶原蛋白酶的用量或浓度、蛋白质X的用量、保温时间等，无关变量要保持相同且适宜，B正确；双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应，不管1、2、3中的蛋白质X是否被分解，1、2、3中的胶原蛋白酶本身也是蛋白质，因此用双缩脲试剂检验上述3组实验后的溶液，溶液呈现紫色的试管有1、2、3，C错误；本实验只有37 ℃和0 ℃、pH为3和7，为更好的实现实验目的，应增加设置其他温度和pH的试管进行实验，D正确。 7．B　酶是生物催化剂，能降低反应所需的活化能，不能为反应提供活化能，A错误；当终产物异亮氨酸浓度达到足够水平时，异亮氨酸结合到苏氨酸脱氨酶的一个部位上对酶产生抑制，使得异亮氨酸维持在一定的水平，因此异亮氨酸的合成存在负反馈调节机制，B正确；异亮氨酸是产物，不是反应物，苏氨酸与苏氨酸脱氨酶结合形成酶—反应物复合物，C错误；苏氨酸脱氨酶的保存温度应是低温，D错误。 8．B　α-淀粉酶的化学本质是蛋白质，实验组1的低温不会使酶的空间结构发生改变，A错误。该实验不同组别之间形成对照，都是实验组，属于相互对照(对比实验)，B正确。酶在最适温度时活性最高，低于或高于最适温度其活性都降低。结合表格可知，在实验温度范围内，70 ℃时葡萄糖的相对含量最高，故该α-淀粉酶的最适温度在55～85 ℃，C错误。麦芽糖水解后产物是葡萄糖，淀粉水解的产物是麦芽糖和葡萄糖，由于麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，因此不能用斐林试剂检测，D错误。 9．D　结合题图2，非竞争性抑制剂与酶的特定部位结合，可以改变酶的空间结构，使得酶与反应物不能正常结合，A正确；竞争性抑制剂的结构与反应物的结构相似，增加反应物浓度可使抑制减弱，B正确；产生酥麻感的过程伴随着ATP的合成，属于放能反应，故使用ATP合成抑制剂可以减轻酥麻感，C正确；与对照组相比(NaCl浓度为0)，NaCl溶液浓度为3%时，蛋白酶的相对活性更高，起到促进作用，故图1中不同浓度的NaCl溶液并非均能抑制菠萝蛋白酶的活性，D错误。 10．D　据图可知，随着冷胁迫处理时间的延长，三组 SOD 的活性变化趋势不完全一致，比如CK组在开始有上升趋势，A正确；根据自由基学说，人体细胞衰老与自由基对细胞的破坏有关，因此，人体衰老的过程中，细胞内 SOD 的活性很可能是不断下降的，B正确；由图可知，幼苗进行适当的低温锻炼，可能是通过提高SOD活性增强抗寒能力，C正确；根据实验目的和实验结果可知，该实验的自变量是低温锻炼的温度和冷胁迫处理的时间，幼苗的种类和冷胁迫下的温度应属于无关变量，D错误。 11．C　由图示曲线可知，本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性，A错误；不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于不同鱼体内的ACP基因不同，直接原因在于不同鱼体内的ACP结构不同，B错误；由图可知，放置相同时间，草鱼在pH约5.0、温度约60 ℃条件下酸性磷酸酶(ACP)相对活性最高，C正确；pH低于4.2与温度超过55 ℃，鳝鱼ACP都会因为空间结构的改变失去活性，影响机理是相同的，D错误。 12．B　分析题意，实验一和实验二都是测定一定条件下的酶促反应速率，为保证酶促反应正常进行，两组实验中的物质M都应保持过量的状态，A正确；分析题意可知，Pb2+能与酶N牢固结合而使酶失活，无法推知Pb2+与N的结合位点是否与M和N的结合位点相同，也可能是通过与其他位点结合导致酶空间结构变化而失活，B错误；分析题意，实验一是在最适温度下进行的，若略微升高实验一的反应温度，酶活性降低，酶促反应速率会接近实验二反应速率，C正确；分析题意，实验一和实验二的自变量都是酶N的浓度(实验二各组都有等量微量Pb2+，也属于无关变量)，因变量都是酶促反应的反应速率，D正确。 13．解析：(1)平行实验的目的是获得更多相同条件下的实验数据，通过统计平均值提高实验结果的准确性，排除实验结果的偶然性。(2)由题图可知，该实验自变量为鲢鱼窒息数量，为了保证实验的准确性，实验过程中应严格控制温度、pH、反应时间等无关变量。低温时酶的结构没有破坏，活性可恢复，有利于酶的保存，故保存血清需置于低温条件下临时保存。(3)酶起催化作用的原理是能降低化学反应的活化能，与T0组相比，T1、T2组CAT催化过氧化氢分解的效率较高，说明T1、T2组条件下CAT降低化学反应所需活化能的效果更显著。(4)实验目的“为探究低氧胁迫对鲢鱼血清中CAT活性的影响”，实验的自变量应该为DO含量，但在实验操作中，是以鱼的窒息情况为参考标准，对自变量——水中的DO含量进行检测，无法准确控制自变量，所以该实验方案设置不合理。可改为精确设置一定梯度的DO含量并测定不同DO含量下鲢鱼血清的CAT活性。 答案：(1)排除实验结果的偶然性　 (2)温度、pH或反应时间　低温　 (3)T1、T2组条件下CAT降低化学反应所需活化能的效果更显著　 (4)不合理。该实验中以鱼的窒息情况为参考标准，对自变量——水中的DO含量进行检测，无法准确控制自变量，可改为精确设置一定梯度的DO含量并测定不同DO含量下鲢鱼血清的CAT活性 14．解析：(1)木瓜蛋白酶可将下脚料中的蛋白质分解为多肽，但不能进一步将多肽分解为氨基酸，说明酶具有专一性。(2)图示结果显示随着木瓜蛋白酶的增加蛋白质的分解程度逐渐上升，直至达到相对稳定，结合图示可知，木瓜蛋白酶添加量应控制在0.020%，因为超过该值，酶解度不再增加，pH应控制在6.5，因为该值是木瓜蛋白酶最适pH，偏酸、偏碱都会改变酶的空间结构，进而导致酶的活性降低。(3)若要探究木瓜蛋白酶的最适温度，需要将温度设为自变量，反应速率为因变量，无关变量要求相同且适宜。则实验设计如下：设置一系列温度梯度，其他条件相同且适宜，分别测定在不同温度条件下木瓜蛋白酶对下脚料中蛋白质的分解程度。其中酶解度最大时对应的温度是该酶的最适温度。 答案：(1)专一　(2)0.020　6.5　偏酸、偏碱会改变酶的空间结构，降低酶的活性　(3)温度　不同温度下，等量下脚料的酶解度 15．解析：(1)若要比较不同温度条件下“淀粉酶催化玉米淀粉分解的速率”，则实验的自变量是温度，用斐林试剂检测产物不可行，因为斐林试剂使用时需水浴加热处理，水浴加热处理会改变自变量影响实验结果。(2)图1中蔗糖含量下降，图2中支链淀粉含量升高，可能是蔗糖被水解成果糖和葡萄糖后在一系列酶的催化作用下生成了淀粉。费玉3号中后期支链淀粉含量均显著高于豫玉22，蔗糖含量也高于豫玉22，前面已说明蔗糖水解产物合成了淀粉，综上所述，费玉3号的蔗糖供应水平更高。(3)图3中20 d时，两个品种的SBE活性均达到峰值，对应图2中20 d后支链淀粉积累速率最快，后期酶活性降低对应淀粉积累速率减缓，所以二者呈正相关。SBE的作用机理是降低支链淀粉合成所需的活化能。 答案：(1)不可行　斐林试剂使用时需水浴加热处理，水浴加热处理会改变自变量影响实验结果　(2)蔗糖被水解成果糖和葡萄糖后，在酶的催化作用下生成了淀粉(蔗糖转化为淀粉)　费玉3号　费玉3号中后期蔗糖含量和淀粉含量均显著高于豫玉22　(3)正相关　降低支链淀粉合成所需的活化能 学科网（北京）股份有限公司 $