必修1 第三单元 第1讲 降低化学反应活化能的酶-【衡中学案】2026年高考生物一轮总复习学案（人教单选版）

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 ②探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化 实验 5min 水浴5min 5 min 淀粉的反应，因为用碘液作鉴定试剂，碘液会和 1与1'试管内液 2与2'试管内液 3与3'试管内液体 NaOH发生化学反应，用斐林试剂作指示剂，盐酸会 体混合，摇匀 体混合，摇匀 混合，摇匀 和斐林试剂发生反应，而且在酸性条件下淀粉也会 在冰水中水浴数 在60℃温水中 在沸水中水浴相 被水解，从而影响实验的观察效果。 分钟 水浴相同时间 同时间 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 思维辨析 实验 呈 现象 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 (1)唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度都是 结论 将影响酶的活性 37℃。 () 提醒：①探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应 (2)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结 构。 () 物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行 混合。 高 延伸探1究 ②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测 试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在 1.同一温度下的淀粉和淀粉酶为什么要预热到同一温 水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实 度再混合？ 复 验中需严格控制温度。 生 ③探究温度对酶活性的影响时，不宜用H,02作反应 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： 2.在温度为37℃的条件下，取等量肝脏研磨液分别加 。pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速 到四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中，再滴加盐 率，也可用 的情况来检验 酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9，以探究 02的生成速率。 pH对过氧化氢酶活性的影响。该实验设计的缺陷 (2)步骤 是什么？ 实验 实验操 步骤 作内容 试管1 试管2 试管3 注人等量过氧 2滴 2滴 2滴 化氢酶溶液 剖析难点·考点突破 注入不同pH 1 mL 1 mL 1 mL 的溶液 蒸馏水 盐酸 NaOH溶液 精准命题 注人等量的过 2 mL 2 mL 2 mL 考向一教材基础实验原理和过程分析 氧化氢溶液 》例1(2025·黑龙江双鸭山模拟)为了探究温 有大量气 基本无气 基本无气 四 观察现象 度H等因素对酶活性的影响，某同学进行了下列实 泡产生 泡产生 泡产生 验，其中最合理的是 A.探究温度对酶活性的影响时，选用过氧化氢溶 A.在37℃时，两种酶的最适pH均为3 液和新鲜的肝脏研磨液，观察气泡产生速率 B.在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变 B.探究温度对酶活性的影响时，选用淀粉溶液和 C.从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍有 淀粉酶溶液，用斐林试剂检测 较高活性 C.探究pH对酶活性的影响时，选用过氧化氢溶 D.在37℃、pH为3~11时，M更适于制作肉类嫩 液和新鲜的肝脏研磨液，观察气泡产生速率 化剂 D.探究温度对酶活性的影响时，酶与底物（反应 〔变式训练2〕(2025·湖南郴州一中高三校联 物)混合后迅速放入不同温度的恒温水浴锅中 考模拟预测)酶促反应速率受到诸多因素的影响，曲线 〔变式训练1〕(2023·浙江卷)为探究酶的催化 甲表示最适温度条件下，某一因素对酶促反应速率的 效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、 影响，曲线乙、丙表示在不同的温度、pH条件下测定的 处理及结果如下表所示。 酶活性对反应速率的影响。下列相关实验的叙述，错 误的是 () 甲 甲、 Y型试管 丙 A D 组别 I G 0 影响酶促反应的相关因素 甲中溶液 肝脏 FeCl, 蒸馏水 A.曲线甲反应速率的快慢可通过单位时间内反 58 (0.2mL) 提取液 应物减少量或产物的增加量表示 乙中溶液 H202 H,02 H202 2026 B.探究温度对酶活性的影响时，先将酶和底物分 (2mL) 溶液 溶液 溶液 别置于不同温度梯度下水浴 年 0s 0 0 0 C.宜选用淀粉和淀粉酶为实验材料，探究曲线丙 创 不同时 50s 9.0 0 0 中pH对酶活性的影响 间测定 计 100s 9.6 0.1 0 D.酶保存时，所选温度应低于D点，此时酶的活 的相对 150s 9.8 0.3 0 性很低，但酶的空间结构稳定 衡中学案 压强 (kPa) 200s 10.0 0.5 0.1 素养提升·强化思维 250s 10.0 0.9 0.1 构建网络 下列叙述错误的是 蛋白质RNA 降低活化能 高效性 A.H202分解生成02导致压强改变 专一性 催化作用 作用条件 B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 有机物 作 较温和 C.250s时I组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在 本质 特性 (酶 进行 D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性 相关实验探究 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 1情境储备 战高考 使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某 【情境储备】酶活性的两种抑制机理 实验小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH下的 相对活性，结果见下表。下列叙述最合理的是() 1.竞争性抑制剂 与被抑制的酶的正常底物通常有结构上的相似 相对活性 pH C 11 性，能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点，从而产生 酶 酶活性的抑制作用。 0.7 1.0 1.01.0 0.6 竞争性抑制剂的作用是可逆的，只要底物的浓度 L 0.5 1.0 0.50.2 0.1 够高，那么活性部位就不易被抑制剂所占据，底物可照 常发生反应。 未添加抑制剂 活性部位 )底物 甲 0 底物浓度 图1 底物 抑制物与活性部 位结合 这种抑制作用可以 抑制剂底物 底物 竞争性抑制 ?通过增加底物浓度 活性部位 活性部位 ○ 来解除。 抑制韵一 2.非竞争性抑制剂 模型A 模型B 在化学结构和分子形状上与正常底物无相似之 图2 处，因此并不在活性部位与酶结合，而是在活性部位以 外的地方与酶结合。然而一旦结合，酶的构象就发生 真题再现 变化，从而导致活性部位不能再结合底物。 1.(2024·河北卷)下列关于酶的叙述，正确的是() 底 A.作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 印制物 B.胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存 活性位点不适 这种抑制作用无 合与底物结合 法通过增加底物 C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒 非竞争性抑制 浓度来解除】 体内膜上 【高考预测】 某兴趣小组探究氯离子和乙醇浓 D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获 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： 高 2.(2023·广东卷)中国制茶工艺源远流长。红茶制 口未加氯离子据图分析：在相同 口添加氯离子的乙醇浓度下，加 作包括萎调、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚 入氯离子的酶活性 总 65 高于未加氯离子的 氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成 酶活性，所以氯离子 对速液淀粉酶的活性 有促进作用。 的关键。下列叙述错误的是 () 必 乙醇浓度(% 乙醇使酶的空间结构发 A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 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 (1)唾液淀粉酶能够催化淀粉水解为 059 ,该产物可与 试剂在水浴加热时反 C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性 应产生砖红色沉淀。 D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 (2)该实验的自变量是 唾液淀3.(2023·浙江卷)某同学研究某因素对酶活性的影 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 粉酶的催化效率。图1为未添加抑制剂及分别加入 4.(2022·湖南卷)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他 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：酸化，导致其空间结构改变(4)进行细胞间信息交流(5)温：延伸探究 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：.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 减少 蛋白质而是RNA;B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则化学本质 解析：(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不 为蛋白质 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；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。 具有选择透过性 3.应选用RNA水解酶处理。 (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；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 协助扩散。 平衡时的时间会延长，T,值会增大。 (3)细胞膜上的Ht-ATP酶是一种转运H的载体蛋白，能催 剖析难点·考点突破 化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H泵出细胞，导致细！精准命题 胞外的H增加，plH降低，此过程中，H一ATP酶作为载体蛋白在 例1：C酶的化学本质为蛋白质或RNA,酶具有专一性，蛋白 转运H时会发生磷酸化，导致其空间结构改变，进而运输H 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 (4)人体胰岛B细胞分祕的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合 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， 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 合成甲酶的场所为核糖体。而乙酶的化学本质为NA,其组成单 膜具有进行细胞间信息交流的功能。 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 (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 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，：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 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 减少，因此与25℃相比，4℃条件下鳞酸盐吸收速率低。 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 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 微专题二与物质出入细胞方式有关的热考题型 物，被蛋白酶催化分解，D正确。 对点落实 例2：D曲线②表示有酶催化条件下的能量变化，表明酶催 1.DC/H*转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H的同时把 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 C逆浓度梯度运入溶酶体，说明H浓度为溶酶体内较高，因 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 此H进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确； 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 溶酶体内H+浓度由H·载体蛋白维持，若H载体蛋白失活，溶 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：ac 酶体内H改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的 的差值表示无机催化剂所催化的反应所需的活化能，c的差值表 吞噬物积累，B正确：C/H转运蛋白缺失突变体的细胞中，因 示酶所催化的反应所需的活化能，a与b的差值说明酶降低活化 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 能的作用更显著 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 变式训练：A酶活性中心的结构原来并不和底物的结构完 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 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 水解酶可能失活，D错误。故选D。 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 2.B由题图可知，Cá2+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞，且需要膜 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 上蛋白质的协助，因此这种跨膜运输方式属于协助扩散， 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， A正确：Ca+通过Ca+-ATPase排出，消耗细胞呼吸释放的能 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 量，是主动运输，Ca+通过钠钙交换体排出，直接利用Na*提供 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 的浓度梯度（或电位差）的能量，也是主动运输，B错误：细胞通 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 过囊泡以胞吐的方式将C2+排出细胞外，需要依靠细胞膜的流 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 动性来完成，C正确：钙结合蛋白和Ca2+结合，细胞内游离Ca2 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 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 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。 定，D正确。 考点二 酶的特性 3.D人体成熟红细胞能运输O,和CO,当血液流经肌肉组织 必备知识·夯实基础 时，红细胞可通过②释放O2供肌肉组织细胞利用，同时CO2通 知识巩固 过①进入红细胞并被携带到肺部进行气体交换，A正确：①和② 1.(1)无机催化剂 更显著(3)ABC 表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自2.(1)一种或一类 由扩散，④是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不3.(1)温和最高(2)高温、过酸、过碱低温 需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H,0通过水通道蛋白进入红教材隐含知识1：不能。因为没有了适宜的pH,胃蛋白酶活性大 细胞，属于协助扩散，B正确：③为红细胞通过消耗能量主动吸 大下降甚至失活，不再发挥作用 收K排出Na,成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸 教材隐含知识2：细胞壁抗生素 只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量，C正 思维辨析 确：成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上 (1)×(2)×(3)× (4)× 的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞 剖析难点·考点突破 膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，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（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，C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)①一e②一a③一c④一d⑤一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人蛋白酶，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。 540 变式训练2：CB点的限制因素是酶数量，故酶量增加后，反：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 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、：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 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；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 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 关，因此限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度」 ;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 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；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 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；判断甲抑制剂对唾液淀粉酶的影响对应模型A。 化，D错误。 真题再现 考点三酶的相关实验探究 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 必备知识·夯实基础 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 知识巩固 氧化氢就是无机物，A错误：胃蛋白酶应在酸性、低温下保存 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 B错误：醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体结构 有专一性(3)不能碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖 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 无论是否被水解都不会使碘液变色 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。 2.(1)淀粉的水解是否出现蓝色及蓝色的深浅(2)蓝色 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 无蓝色出现蓝色 过氧化氢酶2H,0+02 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 3.(1)2H0, 带火星的卫生香燃烧 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)适宜的pHpH偏低或偏高 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 思维辨析 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 (1)×(2)× 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 延伸探究 响茶品质，D正确。故选C 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。 3.B由题干可知，两组实验的温度都为45℃，所以研究的因素 2.调节各试管的pH之前过氧化氢已在酶的催化下分解。 不是温度，A错误；由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴 剖析难点·考点突破 12mim,酶活性丧失50%：己糖激酶溶液中加入过量底物后置于 精准命题 45℃水浴12minm,酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件 例1：C探究温度对酶活性的影响时，不能用过氧化氢溶液， 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 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 干可知，两组实验的反应时间均为12m,所以研究的因素不是 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 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 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 的因素不是酶量，D错误。故选B 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！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 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： 解（自溶）失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失 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 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 温一段时间，然后再混合，D错误。 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 变式训练1：CH,02分解产物是H,0和O,,其中O,属于气 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 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 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 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： 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 时，B正确；三组中的H2O2溶液均为2L,则最终产生的相对压强 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 应相同，据表可知，250s之前(200s)I组反应已结束，但Ⅱ组和 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 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 分解蛋白质的能力，可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍， 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 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。 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5.C第①组中，酶P在低浓度Mg+条件下，有产物生成，说明酶 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 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 有高效性，D正确。故选C 关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg+浓度，无论是高浓 例2：D根据表格数据可知，在37℃时，M的适宜pH为 度Mg2条件下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成， 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 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 存，在37℃长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B错误：酶 无关变量是底物和RNA组分，自变量是Mg浓度，第④组在高 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℃ 浓度Mg2+条件下有产物生成，第②组在低浓度Mg+条件下，没 上升至95℃，两种酶在pH为5时都已经失活，C错误。 有产物生成，说明在高浓度Mg+条件下RNA组分具有催化活 变式训练2：C酶促反应速率可用单位时间内反应物减少量 性，C正确。 或产物的增加量表示，A正确；探究温度对酶活性的影响时，先将 微专题三 实验技能专题 酶和底物分别置于不同温度梯度下水浴保温，以保证酶和底物在 反应前达到预设的温度，B正确：由于酸性条件下淀粉自身会分 对点落实 解，因此探究曲线丙中pH对酶活性的影响实验中不能用淀粉做 :1.(1)酶的种类和温度各组淀粉剩余量（或麦芽糖的生成量） 反应物，C错误：保存酶时应选择低温条件，因为低温条件下，酶的 降低反应所需的活化能(2)不能单一变量 活性很低，但酶的空间结构稳定，有利于保存酶，D正确。故选C。 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5mint3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5min②依次在t、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)在湘同的乙醇浓度下，加入氟离子的酶活性 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 541