内容正文:
自由扩散进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀,:
蛋白质而是RNA;B酶能被蛋白酶破坏,活性降低,则化学本质
在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,C、D正确。
为蛋白质。
7.(1)选择透过性(2)协助扩散(3)降低载体蛋白发生磷;2.B酶被降解的过程中其分子结构发生改变,从而使其活性丧失。
酸化,导致其空间结构改变(4)进行细胞间信息交流(5)温;3.应选用RNA水解酶处理。
度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量
4.该图为最适温度下的物质变化,适当降低反应温度,达到反应
减少
平衡时的时间会延长,T2值会增大。
解析:(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不
剖析难点·考点突破
同物质的跨膜运输起着决定性作用,说明细胞膜对物质的运输
精准命题
具有选择透过性
例1:C酶的化学本质为蛋白质或RNA,酶具有专一性,蛋白
(2)水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量,属于:酶能分解蛋白质,由题干可知,甲酶被蛋白酶分解,而乙酶不能被
协助扩散。
蛋白酶分解,故甲酶的化学本质为蛋白质,其组成单位为氨基酸,
(3)细胞膜上的H-ATP酶是一种转运H的载体蛋白,能催
合成甲酶的场为核糖体。而乙酶的化学本质为RNA,其组成单
化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H泵出细胞,导致细
位为核糖核苷酸,合成场所可能是细胞核(也可能是线粒体或叶
胞外的H增加,pH降低,此过程中,H-ATP酶作为载体蛋白在绿体等),A、B正确;蛋白酶的化学本质为蛋白质,反应后的两组
转运日时会发生磷酸化,导致其空间结构改变,进而运输H
混合溶液中一定存在蛋白酶,故向反应后的两组混合溶液中加入
(4)人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合
双缩脲试剂,两组溶液均有紫色出现,C错误;酶既可以作为一个
时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现了细胞:反应的催化剂,也可以作为另一个反应的底物,如本题中的甲酶
膜具有进行细胞间信息交流的功能。
可作为反应的催化剂,其化学本质为蛋白质,也可作为反应的底
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸;物,被蛋白酶催化分解,D正确
盐属于主动运输,需要消耗细胞呼吸提供的能量,而温度降低
例2:D曲线②表示有酶催化条件下的能量变化,表明酶催
酶的活性降低,会导致呼吸速率降低,为主动运输提供的能量
化化学反应时降低的活化能更高:此过程揭示了酶的催化作用具
减少,因此与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低。
有高效性的原因是与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显
著,不能验证酶的催化具有专一性的特点;曲线①表示无机催化
微专题二与物质出入细胞方式有关的热考题型
剂条件下的能量变化,曲线②表示有酶催化条件下的能量变化:(
对点落实
的差值表示无机催化剂所催化的反应所需的活化能,b沁的差值表
1.D/日*转运蛋白在H*浓度梯度驱动下,运出H*的同时把
示酶所催化的反应所需的活化能,与b的差值说明酶降低活化
逆浓度梯度运入溶酶体,说明H浓度为溶酶体内较高,因
能的作用更显著。
此H进人溶酶体为逆浓度运输,方式属于主动运输,A正确:
变式训练:A酶活性中心的结构原来并不和底物的结构完
溶酶体内H浓度由H*载体蛋白维持,若H载体蛋白失活,溶
全吻合,当底物与酶相遇时,可诱导酶活性中心的构象发生变化,
酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低,进而导致溶酶体内的
有关的各个基团达到正确的排列和定向,因此酶可以和不同底物
吞噬物积累,B正确:C1ˉH转运蛋白缺失突变体的细胞中,因
结合,发生不同的改变,催化不同的化学反应,进而能催化可逆反
Cˉ转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,该突变体的细胞中
应双向进行,A正确;根据酶的作用机理,酶与底物形成络合物时,
损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除,C正确:细胞质基质中
为底物转化成产物的化学反应降低了活化能,B错误;据图可知,
的pH与溶酶体内不同,溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的
酶活性中心构象发生变化后在一定条件下还可复原,说明该过程
水解酶可能失活,D错误。故选D。
肽键并未断裂,否则变形过程无法恢复,C错误;底物诱导酶空间
2.B由题图可知,C2顺浓度梯度进入小肠上皮细胞,且需要膜
结构改变是酶活性中心的构象发生变化,有关的各个基团达到正
上蛋白质的协助,因此这种跨膜运输方式属于协助扩散
确的排列和定向,并不会使酶失活,而强酸强碱作用原理是改变
A正确;Ca+通过Ca2+-ATPase排出,消耗细胞呼吸释放的能
;酶的空间结构,使酶失活,两者作用原理不一致,D错误。故选A。
量,是主动运输,Ca2+通过钠钙交换体排出,直接利用Na提供
考点二酶的特性
的浓度梯度(或电位差)的能量,也是主动运输,B错误;细胞通
必备知识·夯实基础
过粪泡以胞吐的方式将C排出细胞外,需要依靠细胞膜的流
:知识巩固
动性来完成,C正确;钙结合蛋白和Ca+结合,细胞内游离Ca
:1.(1)无机催化剂更显著(3)ABC
浓度下降,渗透压就会下降,以此方式维持细胞内渗透压的稳:2.(1)一种或一类
定,D正确。
3.(1)温和最高(2)高温、过酸、过碱低温
3.ABD根据题图分析,肾小管上皮细胞吸收氨基酸是从低浓度
教材隐含知识1:不能。因为没有了适宜的H,胃蛋白酶活性大
向高浓度运输,是主动运输,所需能量来自N电化学梯度
大下降甚至失活,不再发挥作用
A错误;氨基酸由肾小管上皮细胞进入组织液是顺浓度梯度通
教材隐含知识2:细胞壁抗生素
过蛋白3转运,属于协助扩散,不消耗能量,B错误;由题图可
思维辨析
知,H*由肾小管上皮细胞进入管腔的方式是主动运输,动力来(1)×(2)×(3)×(4)×
源于膜两侧的Na浓度差,C正确;蛋白4可以利用催化ATP水
剖析难点·考点突破
解释放的能量逆浓度向细胞外泵出Na,D错误。
精准命题
例1:D据题图可知,该酶在70℃条件下仍具有一定的活
第三单元细胞的能量供应和利用
性,故该酶可以耐受一定的高温,A正确:在t1时,各温度下反应
速率的大小关系为40℃<50℃<60℃<70℃,即酶促反应速率
第1讲降低化学反应活化能的酶
随温度升高而增大,B正确:在不同温度下,该酶达到最大催化反
应速率(曲线变平缓)时所需时间不同,正确;相同温度下,在不
考点一酶的本质和作用特性
同反应时间该酶的催化反应速率可能相同,如达到最大催化反应
必备知识·夯实基础
速率之后,不同反应时间的反应速率相同,D错误。
知识巩固
变式训练1:B低温不会使酶失活,只是抑制酶的活性,
(1)①-e②-a③-e④-d⑤-b(2)蛋白质
RNA:A错误:稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具
氨基酸核糖核苷酸核糖体催化作用(3)①常态
有高效性,B正确:酶的活性在最适pH下最大,不是随pH升高而
活跃②降低化学反应的活化能③Y、X无酶催化条件下反!不断升高,C错误;在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,蛋白酶
应所需要的活化能、酶降低的活化能向上
会催化淀粉酶水解,使酶失活,D错误。
思维辨析
例2:D酶需要保存在低温环境下,B错误;低温抑制酶的活
(1)×(2)V(3)V(4)×(5)V
性,但不破坏酶的空间结构,而高温会破坏酶的空间结构,C错误。
延伸探究
变式训练2:CB点的限制因素是酶数量,故酶量增加后,反
1.不相同。A酶活性不变,能抵抗蛋白酶的降解,则化学本质不是应速率增大,B点向右上方移动,A错误:曲线乙表示在最适温度、
540
最适pH条件下,因此如果增大pH,酶的活性会下降,A、B点位置:酶促反应速率加快直至达到最大值。模型B的机理是抑制剂与
都会下移,B错误;在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相:酶结合,改变酶的空间结构使其失去活性且无法恢复。由此可以
关,因此限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度
判断甲抑制剂对唾液淀粉酶的影响对应模型A。
C正确;曲线乙是在最适温度条件下进行的,如果在B点后升高温:真题再现
度,酶活性将会下降,反应速率应下降,不会呈现曲线丙所示变1.D一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,但其
化,D错误。
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
考点三酶的相关实验探究
氧化氢就是无机物,A错误;胃蛋白酶应在酸性、低温下保存,
必备知识·夯实基础
B错误;醋酸杆菌是细菌,属于原核生物,不具有线粒体结构
知识巩固
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
1.(2)淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,酶的作用具
生物,所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶,D正确。故
选D。
有专一性(3)不能碘液只能检测淀粉是否被水解,而蔗糖
2.C红茶制作时揉捻能破坏细胞结构,使其释放的多酚氧化酶
无论是否被水解都不会使碘液变色
2.(1)淀粉的水解是否出现蓝色及蓝色的深浅
与茶多酚接触,A正确;发酵过程的实质就是酶促反应过程,需
(2)蓝色
无蓝色出现
蓝色
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
3.(1)2H20
过氧化氢酶,2H,0+0,
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
带火星的卫生香燃烧
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
(3)适宜的pHpH偏低或偏高
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
思维辨析
响茶品质,D正确。故选C
(1)×(2)×
3.B由题于可知,两组实验的温度都为45℃,所以研究的因素
延伸探究
不是温度,A错误:由题干分析,己糖激酶溶液置于45℃水浴
1.保证反应一开始就达到预设温度,不会因为混合而改变温度。
12in,酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加人过量底物后置于
2.调节各试管的pH之前过氧化氢已在酶的催化下分解。
45℃水浴12min,酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件
剖析难点·考点突破
在于是否加入过量底物。所以研究的因素是底物,B正确:由题
精准命题
干可知,两组实验的反应时间均为12min,所以研究的因素不是
例1:C探究温度对酶活性的影响时,不能用过氧化氢溶液,
反应时间,C错误:由题干可知,两组实验的酶量一致,所以研究
因为温度升高,过氧化氢自身分解加快,A错误:探究温度对酶活
的因素不是酶量,D错误。故选B。
性的影响时,选用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液,应该用碘液进
4.B由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降
行鉴定,因为斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,而该实验需严
解(自溶)失活”可知,碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失
格控制不同温度,B错误;探究pH对酶活性的影响时,选用新鲜
活,A正确:由图可知,加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部
肝脏研磨液和过氧化氢溶液,观察气泡产生速率,C正确:探究温
分解折叠,部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状
度对酶活性的影响时,酶与底物(反应物)应分别在预设温度下保
态,因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的,B错误;碱性
温一段时间,然后再混合,D错误
蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,而且加热也能使碱性
变式训练1:CH,02分解产物是H0和02,其中02属于气
蛋白酶失活,会降低碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果,添加酶稳
体,会导致压强改变,A正确;据表分析可知,甲中溶液是酶或无机
定剂可提高碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果,C正确:酶具有高效
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
性,碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸,具有很强的
时,B正确:三组中的H2O,溶液均为2mL,则最终产生的相对压强
分解蛋白质的能力,可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍
应相同,据表可知,250s之前(200s)I组反应已结束,但Ⅱ组和
添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染,D正确。
Ⅲ组压强仍未达到I组的终止压强10.0,故250s时Ⅱ组和Ⅲ组5.C
第①组中,酶P在低浓度Mg2+条件下,有产物生成,说明酶
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
P在该条件下具有催化活性,A错误;第③组和第⑤组对照,无
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·
关变量是底物和蛋白质组分,自变量是Mg+浓度,无论是高浓
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
度Mg+条件下还是低浓度Mg2+条件下,两组均没有产物生成,
有高效性,D正确。故选C。
说明蛋白质组分无催化活性,B、D错误;第②组和第④组对照
例2:D根据表格数据可知,在37℃时,M的适宜pH为
无关变量是底物和RNA组分,自变量是Mg+浓度,第④组在高
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
浓度Mg+条件下有产物生成,第②组在低浓度Mg+条件下,没
存,在37℃长时间放置后,两种酶的活性会发生改变,B错误;酶
有产物生成,说明在高浓度Mg条件下RNA组分具有催化活
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℃
性,C正确。
上升至95℃,两种酶在pH为5时都已经失活,C错误。
变式训练2:BD无机催化剂和有机催化剂的作用机理相同
微专题三
实验技能专题
都是降低化学反应的活化能,最终加酶组与加FC,组产生的气;对点落实
体量一样多,B错误:利用斐林试剂检测产物量时,需要水浴加热
:1.(1)酶的种类和温度各组淀粉剩余量(或麦芽糖的生成量)
反应温度就会发生改变,影响实验结果,所以不能选用斐林试剂
降低反应所需的活化能(2)不能单一变量
验证温度对酶活性的影响,D错误。
解析:(1)自变量是在实验过程中可以变化的量,本实验的目的
素养提升·强化思维
是探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性,因此本实验有两
情境储备战高考
个自变量,即酶的种类和温度;因变量为各组淀粉剩余量或产
(1)麦芽糖斐林(2)有无氯离子和乙醇浓度降低化学
物
麦芽糖的生成量:淀粉酶催化淀粉水解的实质是降低了
反应的活化能(3)氯离子乙醇使酶的空间结构发生改变
该反应所需的活化能。(2)1、6两组温度和酶的种类均不同,不
(4)未添加抑制剂A
遵循单一变量原则,所以1组和6组不能作为对照。
解析:(1)淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖,麦芽糖属于;2.(1)单位时间内产物的增加量(或单位时间内反应物的减少量》
还原糖,与斐林试剂在水浴加热时反应产生砖红色沉淀。(2)该
(2)酶的空间结构被破坏(3)①t4中水浴保温5mint中水
实验是探究氯离子和乙醇浓度对唾液淀粉酶活性的影响,自变量
浴保温5mim②依次在t3、t4、t3水温中保温5min(相同适宜时
为氯离子有无和乙醇浓度。唾液淀粉酶的作用机理是降低化学
间)④C的产物量接近于A而明显多于BC的产物量接近
反应的活化能。(3)在相同的乙醇浓度下,加入氯离子的酶活性
于B而明显少于A
高于未加氯离子的酶活性,所以氯离子对唾液淀粉酶的活性有促
解析:(1)酶催化活性的表示方法:单位时间内底物的减少量或
进作用。乙醇使酶的空间结构发生改变,因此随着乙醇浓度增
产物的生成量。(2)相对于最适温度而言,高温、低温都会影响
大,唾液淀粉酶活性降低。(4)图1中对照组是未进行变量处理
酶的活性,但作用原理并不相同,过高温度会破坏酶的空间结
的一组,得到的是未添加抑制剂曲线的结果。模型A的机理是抑:
构导致酶变性失活,低温则不会,酶的活性在温度恢复适宜时
制剂与底物竞争活性部位,这种情况会随着底物浓度的增大而使;
可恢复。(3)设计对照组t3和t4,在设计时要设计经过t4温度
541第三单元细胞的能量供应和利用
第1讲
降低化学反应话化能的酶
考情研读·备考定位
课标要求
核心素养
1.通过比较酶与激素等物质的异同,类比具有专一性的物质,建立起辩证统一和普遍
联系的观念。(生命观念)
说明绝大多数酶是
2.通过分析与酶有关的曲线,培养学生利用数形结合分析生物学问题的思维习惯。
类能催化生化反应的
(科学思维)
蛋白质,酶活性受到
3.通过与酶有关的实验设计与分析,培养学生对实验现象和结果进行解释、分析和处
环境因素(如pH和
理的能力及对实验方案的评价能力。(科学探究)
温度等)的影响。
4.通过分析酶在生产、生活中的应用实例,让学生关注科学、技术和社会发展。(社会
责任)
52
考点一
酶的本质和作用特性
2026
以备知识·夯实县础
主要是细胞核
合成场所
度
(真核细胞)》
知识巩固
一般来说,活细胞(哺乳动物成熟的红细
酶的作用和本质
来源
胞除外)都能产生酶
计
(1)酶的本质的探索历程
科学家
主要观点或成就
作用场所
细胞内、外或生物体内、外均可
中
①巴斯德
a.引起发酵的是酵母菌细胞中
生理功能
的某些物质,细胞死亡并裂
(3)作用机理
解后才能发挥作用
①活化能:分子从
转变为容易发生化学反
②李比希
b.发现少数RNA也具有生物
应的
状态所需要的能量。
催化功能
②作用机理:
③毕希纳
c.从酵母菌细胞中提取出能引
③如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下
起发酵的物质,并将其称为
某化学反应的能量变化过程。
酿酶
能量
活化态
④萨姆纳
d.从刀豆种子中提取出脲酶
(第一个),证明脲酶的化学
本质(蛋白质)和作用
(分解尿素)
⑤切赫和奥尔特曼
e.糖类变成酒精必须有酵母活
初态
细胞的参与
反应物A
终态
(2)酶的本质与作用
d-------------------------
产物P
0
反应过程
化学本质
绝大多数是
少数是
I.无酶催化与有酶催化的反应曲线分别是
Ⅱ.ca段与ba段的含义分别是
合成原料
Ⅲ.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点
剖斯难点·夸点突破
在纵轴上将
移动。
名师解读
重难精讲
①加热不能降低化学反应的活化能,但是可以为1.对比分析酶与动物激素的“一同三不同”
反应提供能量。
相同
都具有微量、高效的特点,也具有一定特异性
②酶可以重复多次利用,不会立即被降解。
产生
几乎所有活细胞都能产生酶:而只有内分泌
部位
细胞才能产生激素
思维辨析
易错整合,判断正误。
酶绝大多数是蛋白质,少数为NA:激素的
化学
(1)细胞中酶在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。
化学本质为多肽、蛋白质、类固醇和氨基酸
()
不同
本质
衍生物等
(2)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。
()
酶是催化剂,在化学反应前后,质量和性质
(3)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的
作用
不变;激素作为信号分子,在发挥完作用后
底物。
机制
被灭活
(4)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反
应速率。
()2.鉴定酶本质的实验原理和方法
(5)酶活性的发挥离不开其特定的结构。
(
(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。
延伸探究
标准蛋白质样液
待测酶液
图1表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶
高
活性与处理时间的关系,图2表示将A、B两种物质混
双缩脲试剂→
紫色
合,T,时加入酶C,在最适温度下这两种物质浓度的变
化。据图分析并回答下列问题。
该酶是蛋白质
轮总复习
30
(2)酶解鉴定法
A酶
待测酶液
必
B酶
蛋白必理
RNA处理
学
A
[酶丧失活性
酶丧失活性
时间
0
时间(min
053
图1
图2
该酶是蛋白质
该酶是RNA
1.图1中A、B两种酶的化学本质是否相同?
精准命题
考向一考查酶的化学本质
》例1(2025·陕西汉中模拟)某实验小组设计
实验对甲、乙两种酶的成分进行探究。实验设计如下:
2.图1中B酶活性改变的原因是什么?
A组为甲酶与蛋白酶混合,B组为等量乙酶与同种蛋
白酶混合。结果发现,甲酶被分解成许多小分子物质,
乙酶基本无变化。下列有关说法错误的是()】
3.图1中欲让A、B两种酶的变化趋势换位,应用哪种
A.甲酶的组成单位为氨基酸,乙酶的组成单位为
酶处理?
核苷酸
B.甲酶的合成场所为核糖体,乙酶的合成场所可
能是细胞核
4.图2中适当降低反应温度,分析T2值如何变化?
C.向反应后的两组混合溶液中加入双缩脲试剂,
两组溶液均无紫色出现
D.酶既可以作为反应的催化剂,也可以作为反应
的底物
考向二酶的作用机制
的构象发生变化,有关的各个基团达到正确的排列和
》例2(2025·江西上饶期中)下图表示某化学定向,使底物和酶契合形成络合物。产物从酶上脱落
反应在使用无机催化剂和酶催化条件下的能量变化过后,酶活性中心又恢复到原构象。下图为“诱导契合学
程。下列相关分析正确的是
说”示意图,下列说法正确的是
活化态
酶
②
同时变形
初态
A.某种酶能催化可逆反应双向进行的事实,可用
终态
0
这一模型解释
反应过程
B.酶与底物形成络合物时,为底物转化成产物提
A.曲线②表明催化化学反应的效率较低
供了活化能
B.上述实验验证了酶的催化具有专一性的特点
C.酶活性中心的构象发生变化的过程伴随着肽键
C.曲线①表示在酶催化条件下的能量变化
的断裂
D.a与b的差值说明酶降低活化能的作用更显著
D.底物诱导酶空间结构改变与强酸强碱作用原
〔变式训练)(2025·山东滨州一模)酶的“诱导
理一致
契合学说”认为,酶活性中心的结构原来并不和底物的
结构完全吻合,当底物与酶相遇时,可诱导酶活性中心
054
考点二
酶的特性
年
则备知识·夯买县础
底物入
创
新
知识巩固
习酶-底物复合物
计
1.酶具有高效性
锁钥学说模式图
衡
(1)原因:与
相比,酶降低活化能的
b.诱导契合学说:酶表面没有一种与底物互补的固
学
作用
催化效率更高。
定形状,而是由于底物的诱导才形成了互补形状,从
(2)意义:使细胞代谢快速进行。
而有利于底物的结合。
(3)曲线分析
酶对应曲线
,无机催化剂对应曲线
底物入
加催化剂对应曲线
。
(填字母)
A
B
诱导契合学说模式图
C
0
时间
②相关曲线及分析
2.酶具有专一性
↑反应速率
o
酶A
(1)定义:每一种酶只能催化
化学
5
反应。
~酶B或空
01234白对照
(2)意义:使细胞代谢有条不紊地进行。
反应物浓度
(3)两种学说及相关曲线分析
加入酶B的反应速率与空白对照条件下的反应速率
①两种学说
a.锁钥学说:整个酶分子的天然构象具有刚性结构,
相同,而加入酶A的反应速率在一定范围内随反应
酶表面具有特定的形状,酶与底物的关系就像锁和
物浓度增大明显加快,说明酶B对此反应无催化作
钥匙。
用,进而说明酶具有专一性。
3.酶的作用条件较温和
(2)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线
忄酶促反应速率
酶促反应速率
⊙
①曲线②:在①的基础上,
酸浓度增加一倍
②曲线③:在①的基础上
①
反物浓度增加-
0最适温度温度
O最适pHpH
(1)酶所催化的化学反应一般是在比较
的
时间
条件下进行的。在最适温度和pH条件下,酶的活性
(3)温度和pH对酶促反应速率的影响
反应物剩余量/
反应物剩余量/
(2)
等条件会使酶的空间结构
相对量
相对量
-pH=1
4300
遭到破坏而永久失活。
条件下酶的活性很
或
低,但酶的空间结构稳定,温度适宜时,酶的活性会
0.5
pH=13
-pH=7
35
升高。因此,酶制剂适宜在低温条件下保存。
温度
0
教材隐含知识
不同H条件下,酶
不同温度条件下,酶最适叫
l.((必修1P82探究·实践)已知胃蛋白酶的最适pH
最适温度不变
也不变
为1.5,小肠液的pH为7.6,胃蛋白酶随食糜进入
2.教材中具有专一性(或特异性)的五类物质
小肠后还能发挥作用吗?为什么?
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
酶如限制性内切核酸酶能识别特定的核苷酸
序列,并在特定的切割位点上切割DNA
分子
2.(必修1P85科学·技术·社会)溶菌酶能够溶解
某些物质通过细胞膜时需要载体协助,不
细菌的
载体
,具有抗菌消炎的作用。在临床
同物质所需载体不同,载体的专一性是细
上与
性
胞膜选择透过性的基础
高
混合使用,能增强抗生素的疗效。
特
激素
激素特异性地作用于靶细胞、靶器官,其
思维辨析
原因在于靶细胞膜上或细胞内存在与该激
素特异性结合的受体
易错整合,判断正误。
质
复
RNA每种RNA只能识别并转运一种氨基酸
(1)比较H202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。
(
抗体一种抗体只能与相应的抗原发生特异性
物
结合
(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。
精准命题
059
(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。
考向一
对酶的特性的考查
(4)酶通常是在低温、低pH条件下进行保存。(
》例1某种酶的催化反应速率随温度和时间变
剖析涯点·夸点突破
化的趋势如下图所示。据图分析,下列有关叙述错误
的是
()
重难精讲
50℃
1.酶促反应速率的影响曲线分析
60℃
(1)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响
70℃
40℃
◆反应速率
①B段限制因素是酸浓度或酶活性
0
时间
②0A段限制因素是底物浓度
A.该酶可耐受一定的高温
底物浓度
B.在,时,该酶催化反应速率随温度升高而增大
4反应速率
在底物充足、其他条件适宜的情况下
C.不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所
反应速幸与酶浓度氏正比
需时间不同
D.相同温度下,在不同反应时间该酶的催化反应
酶浓度
速率不同
〔变式训练1〕(2022·浙江6月选考)下列关于
技巧点拨
研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是
“三看法”分析酶促反应曲线
(
两坐标轴的含义:分清自变量与因变量,了解两个
、变量的关系(横轴为自变量,纵轴为因变量)
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致
明确因变量(Y)是怎样随自变量(X)的变化而
酶变性失活
变化的。若因变量(Y)随着自变量(X)的变化
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为
看
曲
而变化,则自变量(X)是限制因素:当自变量(X)
走势
超过一定的值以后,因变量(Y)不再随自变量
(X)变化而发生变化,则限制因素不再是自变量
酶的作用具有高效性
、(X),而是自变量(X)以外的其他因素
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH
当存在多条曲线时,应先对每一条曲线单独分析,然
后再综合分析。若需要分析曲线间的关系,可从以下
升高而不断升高
三看
入曲线
条数
两点入手分析:①当横坐标相同时,对应的纵坐标之
间的关系;②当纵坐标相同时,对应的横坐标之间的
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加
关系
快淀粉的水解速率
考向二结合外界因素对酶活性的影响,考查科
〔变式训练2)(2025·河北石家庄期末)如图曲
学思维
线乙表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与
酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()
》例2(2025·江西九江调研)如图表示酶的活
性与温度的关系。下列叙述正确的是
曲线丙
B
曲线乙
↑z/mmol·s-1
.曲线甲
56
0
2
反应物浓度
2026
0
T
T2TT花
A.酶量增加后,B点向左上方移动
年
B.增大pH,重复该实验,A、B点位置都不变
A.随着温度的升高,酶的活性一直升高
C.限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物
创
B.温度在T时比在T,时更适合酶的保存
浓度
设
C.酶的空间结构在T时比T时破坏更严重
D.B点后,升高温度,酶活性增强,将呈现曲线丙
D.温度为T,时,酶降低活化能的作用最显著
所示变化
中
考点三
酶的相关实验探究
则备知识·夯实皇础
(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
知1识巩固
红色沉淀,说明蔗糖没有被水解。结论:
1.探究酶的专一性(即探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水
解作用)
(1)实验步骤
(3)上述实验中
(填“能”或“不能”)用碘
试管编号
1
2
液代替斐林试剂作为鉴定试剂,因为
注人可溶性淀粉溶液
2 mL
d
注入蔗糖溶液
2 mL
2.探究温度对酶活性的影响
注入新鲜的淀粉酶溶液
2 mL
2 mL
(1)实验原理
60℃水浴保温5min
淀粉
淀粉酶
麦芽糖
新配制的斐林试剂
2 mL
2 mL
碘液
蓝色
无蓝色出现>
60℃水浴加热1min
温度影响酶的活性,从而影响
,滴加
实验现象
有砖红
没有砖
碘液,根据
来判断
色沉淀
红色沉淀
酶的活性。
(2)实验步骤、现象及结论
(3)结论:酶的催化作用需要
取6支试管,分别编号为1与1'、2与2'、3与3',并
都会影响酶的活性。
分别进行以下操作。
提醒:①探究pH对酶活性的影响时,必须先调pH,
试管
然后再将反应物与酶混合,否则反应物会在未调节
2
编号
好pH的情况下就在酶的作用下发生反应,影响实验
2ml淀2ml可2mL淀
2mL可
2mL淀2mL可
的准确性。另外,本实验中也可将过氧化氢酶溶液
粉酶溶
溶性淀粉酶溶
溶性淀
粉酶溶
溶性淀
和过氧化氢溶液分别调至同一pH再混合,以保证反
液
粉溶液
液
粉溶液
液
粉溶液
应开始便达到预设pH。
在冰水中水浴
在60℃温水中
在沸水中水浴
5min
水浴5min
5 min
②探究pH对酶活性的影响时,不宜采用淀粉酶催化
1与1'试管内液
2与2'试管内液
3与3'试管内液体
淀粉的反应,因为用碘液作鉴定试剂,碘液会和
体混合,摇匀
体混合,摇匀
混合,摇匀
NaOH发生化学反应,用斐林试剂作指示剂,盐酸会
在冰水中水浴数
在60℃温水中
在沸水中水浴相
和斐林试剂发生反应,而且在酸性条件下淀粉也会
分钟
水浴相同时间
同时间
被水解,从而影响实验的观察效果。
取出试管,分别滴加2滴碘液,摇匀,观察现象
实验
思维辨析
现象
吴
易错整合,判断正误。
酶发挥催化作用需要适宜的温度条件,温度过高和过低都
结论
将影响酶的活性
(1)唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度都是
37℃。
()
提醒:①探究温度对酶活性的影响时,一定要让反应
物和酶在各自所需的温度下保温一段时间,再进行
(2)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结
混合。
构。
()
高
②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时,检测
延伸探究
轮
试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在
水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应,而该实1.同一温度下的淀粉和淀粉酶为什么要预热到同一温
复
验中需严格控制温度。
度再混合?
③探究温度对酶活性的影响时,不宜用H,02作反应
物
物,因为H,02易分解,加热条件下其分解会加快,氧
气的产生速率增加,并不能准确反映酶活性的变化。
3.探究pH对酶活性的影响
(1)实验原理:
。pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成速
率,也可用
的情况来检验
02的生成速率。
(2)步骤
2.在温度为37℃的条件下,取等量肝脏研磨液分别加
到四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中,再滴加盐
实验
实验操
步骤
作内容
试管1
试管2
试管3
酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9,以探究
pH对过氧化氢酶活性的影响。该实验设计的缺陷
注人等量过氧
2滴
2滴
2滴
是什么?
化氢酶溶液
注入不同pH
1 mL
1 mL
1 mL
的溶液
蒸馏水
盐酸
NaOH溶液
注人等量的过
2 mL
2 mL
2 mL
氧化氢溶液
有大量气
基本无气
四
观察现象
基本无气
泡产生
泡产生
泡产生
剖析难点·夸点突破
考向二影响酶活性的因素的探究实验
》例2(2022·重庆,7)植物蛋白酶M和L能
精准命题
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
考向一
教材基础实验原理和过程分析
相对活性,结果见下表。下列叙述最合理的是(
》例1(2025·黑龙江双鸭山模拟)为了探究温
相对活性
pH
度,H等因素对酶活性的影响,某同学进行了下列实
3
5
7
9
11
酶
验,其中最合理的是
M
0.7
1.0
1.0
1.0
0.6
A.探究温度对酶活性的影响时,选用过氧化氢溶
0.5
1.0
0.50.2
0.1
液和新鲜的肝脏研磨液,观察气泡产生速率
B.探究温度对酶活性的影响时,选用淀粉溶液和
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
淀粉酶溶液,用斐林试剂检测
C.从37℃上升至95℃,两种酶在pH为5时仍有
C.探究pH对酶活性的影响时,选用过氧化氢溶
较高活性
液和新鲜的肝脏研磨液,观察气泡产生速率
D.在37℃、pH为3~11时,M更适于制作肉类嫩
D.探究温度对酶活性的影响时,酶与底物(反应
化剂
物)混合后迅速放入不同温度的恒温水浴锅中
〔变式训练2〕(多选)(2025·江苏连云港高三
〔变式训练1〕(2023·浙江卷)为探究酶的催化
检测)关于酶及其特性的实验设计,下列叙述错误的是
效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、
58
()
处理及结果如下表所示。
A.探究酶的专一性,不能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖
026
和碘液设计实验
B.利用过氧化氢探究酶的高效性,因作用机理不
度
感器
同,加酶组比加FeCl组产生的气体量多
甲
新
C.探究pH对酶活性影响的实验步骤为:加底物
Y型试管
计
→调pH→加酶→混匀→观察
组别
I
D.探究温度对酶活性的影响,可利用淀粉酶、淀
中
甲中溶液
肝脏
粉和斐林试剂设计实验
FeCla
蒸馏水
(0.2mL)
提取液
素养提升·强化思维
乙中溶液
H,02
H202
H,02
构建1网络
(2mL)
溶液
溶液
溶液
0s
0
0
0
蛋白质RNA
降低活化能
高效性、
专一性、
不同时
50s
9.0
0
0
催化作用
作用条件
有机物
较温和
间测定
作用
100s
9.6
0.1
0
本质口
☐特性
的相对
酶
150s
9.8
0.3
0
压强
(kPa)
200s
10.0
0.5
0.1
相关实验探究
250s
10.0
0.9
0.1
1情境储备战高考
下列叙述错误的是
【情境储备】酶活性的两种抑制机理
A.H02分解生成02导致压强改变
1.竞争性抑制剂
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
与被抑制的酶的正常底物通常有结构上的相似
C.250s时I组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在性,能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点,从而产生
进行
酶活性的抑制作用。
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
竞争性抑制剂的作用是可逆的,只要底物的浓度
够高,那么活性部位就不易被抑制剂所占据,底物可照
未添加抑制剂
常发生反应。
甲
活性部位
底物
0
底物浓度
图1
抑制剂底物
底物
底物
抑制物与活性部
这种抑制作用可以
活性部位
活性部位
位结合
○
竞争性抑制
,通过增加底物浓度
抑制韵一
来解除。
模型A
模型B
2.非竞争性抑制剂
图2
在化学结构和分子形状上与正常底物无相似之
处,因此并不在活性部位与酶结合,而是在活性部位以
真题再现
外的地方与酶结合。然而一旦结合,酶的构象就发生
1.(2024·河北卷)下列关于酶的叙述,正确的是()
变化,从而导致活性部位不能再结合底物。
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
抑制物
活性位点不适
C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶,分布于其线粒
这种抑制作用无
合与底物结合
法通过增加底物
非竞争性抑制
体内膜上
浓度来解除。
D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获
【高考预测】某兴趣小组探究氯离子和乙醇浓
度对唾液淀粉酶活性的影响时进行了相关实验,结果
得纤维素酶
如图所示,回答下列问题:
2.(2023·广东卷)中国制茶工艺源远流长。红茶制
考
口未加氯离子据图分析:在相同
作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序,其间多酚
口添加氯离子的之醇浓度下,加
总
入氯离子的酶活性
氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成
6
高于未加氯离子的
酶活性,所以氯离子
+3?
的关键。下列叙述错误的是
()
对生液淀粉酶的活性
必
有促进作用。
A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
乙醇浓度(%
,乙醇使酶的空间结构发
生改变。
B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
059
(1)唾液淀粉酶能够催化淀粉水解为
C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
,该产物可与
试剂在水浴加热时反
D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
应产生砖红色沉淀。
3.(2023·浙江卷)某同学研究某因素对酶活性的影
(2)该实验的自变量是
唾液淀
粉酶的作用机理是
响,实验处理及结果如下:己糖激酶溶液置于45℃
水浴12min,酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加
(3)从图中可看出,
对唾液淀
入过量底物后置于45℃水浴12min,酶活性仅丧失
粉酶的活性有促进作用,随乙醇浓度增大,唾液淀粉酶
3%。该同学研究的因素是
()
活性降低,其原因是
A.温度
B.底物
C.反应时间
D.酶量
(4)研究发现甲、乙两种抑制剂均能降低唾液淀
4.(2022·湖南卷)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他
粉酶的催化效率。图1为未添加抑制剂及分别加入
甲、乙抑制剂后对起始反应速率的影响曲线。图2为
成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱
抑制剂降低酶活性的两种模型。图1中对照组得到的
性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加
是
曲线,甲抑制剂对唾液淀粉酶影响
热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错
的模型是
(填“A”或“B”)。
误的是
()
实验组
①
②
③
(④
加热、
⑤
加热
降温
底物
天然状态
部分解折叠
完全解折叠
RNA组分
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
蛋白质组分
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
低浓度Mg2
C.添加酶稳定剂可提高碱性蛋白酶洗涤剂的去污
高浓度Mg2+
效果
产物
D,添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境
根据实验结果可以得出的结论是
污染
A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
5.(2022·全国乙卷)某种酶P由RNA和蛋白质组成,
C.在高浓度Mg+条件下RNA组分具有催化活性
可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组
D.在高浓度Mg*条件下蛋白质组分具有催化活性
分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实
温馨提示:复习至此,请完成练案[9]
验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
微专题三
实验技能专题
060
2026
专|题整合
对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作
年
处理,并非什么因素都不给予,而是针对实验所
创
一、实验设计遵循的原则和变量分析
要研究的因素不给予,以体现实验因素的有无
对实验结果的影响。如探究“影响酶活性的条
设
1.实验设计的三大原则
件”实验中:
照
(1)单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应
,1号试管加1mL蒸馏水空白对照组
衡
2号试管加1mL盐酸溶液实验组
使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜,如
3号试管加1 mL NaOH溶液实验组
生物材料(大小、生理状况、年龄、性别等)相同、实
实验与对照在同一个对象上进行,不另设对照
验器具(型号、洁净程度等)相同、实验试剂(用量、
组。如“探究植物细胞的吸水和失水”实验,是
浓度、使用方法等)相同和条件(保温或冷却、光照
自
典型的自身对照—蔗糖溶液处理前的对象为
对照组,蔗糖溶液处理后的对象为实验组;清水
或黑暗、搅拌、振荡等)相同。
照
处理前的对象为对照组,清水处理后的对象为
(2)平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果
实验组
的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以
给对照组施以某种实验处理,但不是所研究的
获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准
实验因素,以突出实验实施的处理因素与实验
所研究因素的差异,从一个侧面衬托实验因素
确性。
对实验结果所造成的影响。如肺炎链球菌转化
(3)对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组
实验中的以下两组实验:S型细菌DNA+R型活
照
的自变量不同(其他因素都相同),以便减小实验误
细菌混合培养,S型菌落+R型菌落(实验组);
差。常用的对照方法包括:空白对照、自身对照、条
S型细菌DNA+DNA酶+R型活细菌混合培养
R型菌落(条件对照组)
件对照、相互对照(也叫对比实验),如下表: