第11课时 降低化学反应活化能的酶-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考生物大一轮复习全新方案通用版（单选版）

第三单元 细胞的能量供应和利用 第11课时 降低化学反应活化能的酶 课程标准解读 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。 考点一 酶的作用和本质 续表 必备知识梳理 啤夯基础 对照 ①与② ①与③ ①与④ ③与④ 1.细胞代谢 底物(H2O2)的分解速率，可用单位时间内 细胞中每时每刻都进行着 因变量 概念 的多少表示 ,统称为细胞代谢 044 与 主要场所 无机催化 加热促进 酶促进 相比， 结论 剂促进 2.比较过氧化氢在不同条件下的分解 HO2水解 水解 酶的催化 水解 (1)实验条件与结果 效率更高 组序 条件 实验结果 提醒加热提供化学反应的活化能；无机催化剂和 酶均能降低化学反应的活化能。 ① 自然状态 几乎不分解 3.酶在细胞代谢中的作用 (1)活化能：分子从常态转变为 的 ② 90℃高温 有 气泡 活跃状态所需要的能量称为活化能。 产生 气泡，点燃的卫 (2)酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。 ③ 加FeCl,溶液 生香 (3)模型分析 产生 气泡，点燃的 ④ 加肝脏研磨液 卫生香 反应物 的能量 (2)结果分析及结论 反应过程 对照 ①与② ①与③ ①与④ ③与④ ①： 时化学反应所需的活化能。 ②： 时化学反应所需的活化能。 有无FeCl 有无 催化剂 自变量 温度 ③： 的活化能。 溶液 种类 ④： 所需的活化能。 无关 催化剂 温度 温度 温度 ⑤： 的活化能。 变量 (4)意义：使细胞代谢能在 条件下快速有序 加人的 量等 地进行。 第三单元细胞的能量供应和利用 讲 4.酶的本质 核心素养达成 啤破考向 (1)酶本质的探索历程 科学家 、实验结论（观点） 考向1结合酶的本质、作用考查生命观念与科学 思维 (巴斯德)糖类变酒精必须酵母菌“参与 1.(2024·河北卷)下列关于酶的叙述，正确的是 ( 李比希)糖类变酒精必须酵母菌“ 并释放其中物质； 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 (华希纳) 将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为 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 (萨姆纳 从刀豆种子中提取出，证明其化学本质为 蛋白质，作用为催化 分解 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 切赫和 -少数 也具有生物催化功能， 2.(2024·浙江卷)溶酶体内含有多种水解酶，是细 奥尔特曼 胞内大分子物质水解的场所。机体休克时，相关 (2)酶的概念解读 细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通透性增高，引发 本质一绝大多数是 ,少数是 水解酶渗漏到胞质溶胶，造成细胞自溶与机体损 伤。下列叙述错误的是 ( 合成原料 A.溶酶体内的水解酶由核糖体合成 酶 合成场所 等 B.溶酶体水解产生的物质可被再利用 045 来源 ·般来说，活细胞都能产生酶 C.水解酶释放到胞质溶胶会全部失活 D.休克时可用药物稳定溶酶体膜 功能 作用 知识总结 】辨析与表达 典型酶的种类及作用 (1)肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同。 酶的种类 酶的作用 (2024·江苏卷) ( ) 淀粉酶 催化淀粉水解为麦芽糖 (2)具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的 麦芽糖酶 催化麦芽糖水解为葡萄糖 补充。(2023·广东卷) 蛋白酶 催化蛋白质水解为多肽 (3)胰蛋白酶和胰岛素发挥作用后都立即被灭活。 (2020·海南卷) ( ) 脂肪酶 催化脂肪水解为脂肪酸和甘油 (4)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的 DNA酶 催化DNA水解为脱氧核苷酸 底物。 DNA聚合酶 催化DNA复制产生子代DNA (5)无关变量是对因变量没有影响的变量。 RNA聚合酶 催化DNA转录产生RNA (6)加热与加入酶都能使反应速率加快，二者作用机 制是相同的。 纤维素晦 分解纤维素 (7)(必修1P80“拓展应用”T1)在本节“探究·实践” 果胶酶 分解果胶 的基础上增加5号试管，向其中加入2mLH2O2 逆转录酶 催化RNA形成DNA单链 溶液后，再加入2滴煮沸过的肝脏研磨液，目的 将两个DNA片段的黏性末端或平末 是 DNA连接酶 端连接起来 2硒勾·讲与练·高三生物 D.研磨液中的酶和FeCI,都能为过氧化氢提供活 续表 化能，从而加快反应 酶的种类 酶的作用 4.(2025·吉林白山模拟)为探究过氧化氢在不同条 识别DNA中特定的核苷酸序列并使 限制酶 件下的分解，某学习小组进行了如下图所示的四 磷酸二酯键断裂 组实验。下列有关分析不合理的是 () 酪氨酸酶 催化酪氨酸合成黑色素 催化DNA复制过程中DNA碱基间 2滴3.5%的 2滴20%的 解旋酶 FeCl溶液 48 肝脏研磨液 氢键的断裂 考向2结合探究酶的作用实验考查科学思维和 科学探究 常温 90℃ 常温 常温 3.(2024·四川凉山州一模)为比较过氧化氢在不同 A.温度、有无催化剂及催化剂的种类都是本实验 条件下的分解，可利用过氧化氢、肝脏研磨液、 的自变量 FeCl,溶液等材料进行实验。下列关于该实验的 B.第1组和第2组对照，说明温度可以提高化学 叙述，正确的是 ( 反应速率 A.肝脏研磨液和FeCL3溶液的浓度是本实验的自 C.第2组和第3组对照，说明无机催化剂可以提 变量 高化学反应速率 B.在实验过程中产生的氧气量是本实验的无关变量 D.第3组和第4组对照，说明酶降低活化能的作 C.根据分解过氧化氢的速率不同说明酶具有催化 用比无机催化剂显著 作用 046 考点二 酶的高效性与专一性 2.酶具有专一性 必备知识梳理 啤夯基础 每一种酶只能催化 化学 1.酶具有高效性 含义 反成 与 相比，酶降低活化能的 含义 作用 ,催化效率更高 酶A 区 数学 酶B(或未加酶) 加酶加无机催化剂 底物A浓度 bc.平衡点 模型 酶 能够催化底物A水解，酶 细 未加催化剂 与“未加酶”对此反应无催化作用，说 0 时间 模型 明酶具有 ①曲线 与 对比说明酶具有高 效性 B ②曲线 与 对比说明酶具有催 化作用 ◇ 物理 图中A表示 ,B表示 模型 表示该酶促反应产物的是 酶的催化效率是 的10 结论 图中不能被该酶催化的物质 1013倍 是 意义 使细胞代谢快速进行 意义一使细胞代谢有条不紊地进行 第三单元细胞的能量供应和利用 3.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 (7)(必修1P85“科学·技术·社会”)溶菌酶在临床 (1)实验原理 上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效，原 ①淀粉和蔗糖都是 糖，其水解 因是 产物葡萄糖、果糖、麦芽糖都是 反应 糖 核心素养达成 啤破考向 ②淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖，不 能催化蔗糖水解 考向结合酶的高效性和专一性考查科学思维 和科学探究 检测 能检测溶液中有无还原糖 1.(2022·浙江卷)下列关于研究淀粉酶的催化作用 (2)实验步骤及结果 及特性实验的叙述，正确的是 () 序号 操作步骤 1号 2号 A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致 注入质量分数为3% 酶变性失活 2 mL 的可溶性淀粉溶液 B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为 酶的作用具高效性 注人质量分数为3% 2 2 mI 的蔗糖溶液 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 注入质量分数为2% D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加 3 的新配制的淀粉酶 2 mI 2 mI. 溶液 快淀粉的水解速率 2.(2024·广东卷)现有一种天然多糖降解酶，其肽 轻轻振荡，保温5min 60℃ 60℃ 链由4段序列以C5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。 加斐林试剂，轻轻振荡 2 mI. 2 mL 研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评 047 6 水浴加热 煮沸并保持1min 价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的 砖红色 生物学功能，下列分析错误的是 ( 观察溶液颜色 蓝色 沉淀 纤维素类底物 褐藻酸类底物 (3)实验结论：淀粉酶只能催化 水解，不 肽链 W W S 能催化 水解，酶具有专一性。 Ce5-Ay3-Bi-CB +++ 辨析与表达 Ce5 (1)胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸。 Ay3-Bi-CB (2024·江苏卷) (2)酶稀释后催化效率不变。 Ay3 +十十 (3)酶的催化效率一定比无机催化剂高」 Bi (4)探究淀粉酶的专一性实验，用淀粉和蔗糖作底 CB 物，不用碘液检测。 ( ) 注 一表示无活性，十表示有活性，十越多表示活性 (5)用豆浆、淀粉酶、蛋白酶探究酶的专一性，可选用 越强 双缩脲试剂进行检验。 ( A.Ay3与Ce5催化功能不同，但可能存在相互 (6)(必修1P82正文内容)同种酶有时会催化不同 影响 的化学反应，能否说明酶不具有专一性？为 B.Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性 什么？ 有关 提示： 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 2勾·讲与练·高三生物 老点三 酶的作用条件较温和 续表 必备知识梳理 障夺基础 试管编号 1 1' 2 2 3 1.酶的作用条件较温和 (1)模型及分析 酶发挥催化作用需要适宜的 实验结论 条件，温度 都将影响酶 河区 的活性 3.探究pH对酶活性的影响 O最适温度瘟度 O最适pHpi (1)实验原理 ①酶所催化的化学反应一般是在比较 的条 反应 过氧化氢酶 2H,O. 件下进行的。在最适温度和pH条件下，酶的活 性 pH影响酶的活性，从而影响O2的生成 ② ,会使酶的空间结构遭到破 检测 速率，也可用 的 坏而永久失活。 情况来检验O,的生成速率 ③在_ ℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间 (2)实验步骤及结果 结构稳定，温度适宜时，酶的活性会升高。因此， 试管编号 1号 2号 3号 酶制剂适宜在低温条件下保存。 (2)意义：保证细胞内的化学反应在常温、常压条 注入等量过 件下高效有序地进行。 氧化氢酶溶液 048 2.探究温度对酶活性的影响 注人不同pH (1)实验原理 的溶液1ml ①化学反应 注入等量的 淀粉酶 淀粉 (麦芽糖 过氧化氢溶液 碘液 蓝色 无蓝色出现> 气泡产 生量 ②结果检测：温度影响酶的活性，从而影响 观察 现象 ,滴加碘液，根据 卫生香燃 来判断酶的活性。 烧情况 (2)实验步骤 实验结论 试管编号 1 2 3 提醒 严格控制自变量 淀粉酶 2 2 2 ①控制温度时，酶与底物接触前分别控制温度。 溶液/mL ②控制pH时，先用不同pH的溶液处理酶，再加入 可溶性淀粉 底物。 2 2 溶液/mL I辨析与表达 水浴5min 冰水 60℃温水 沸水 (I)胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环 试管内液体 境。(2024·新课标卷) () 1与1 2与2 3与3 混合，摇匀 (2)高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破 水浴数分钟 冰水 60℃温水 沸水 坏食品中的酶类。(2023·湖南卷)（) (3)“探究温度对酶活性的影响”实验中，室温下将淀 观察现象 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀 粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保 实验现象 呈 呈 温。(2022·北京卷) 第三单元细胞的能量供应和利用 讲 (4)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度 提示： 低。(2021·湖北卷) (5)探究pH影响酶活性的实验中，实验材料不选择 淀粉，原因是酸能促进淀粉水解。 (6)不同温度条件下，酶的最适pH不断改变。 方法规律 模型法分析影响酶促反应的因素 (7)(必修1P82“探究·实践”拓展)已知胃蛋白酶的 小 最适pH为1.5，小肠液的pH为7.6，胃蛋白酶 随食糜进入小肠后 （填“能”或“不能”) 发挥作用，原因是 图1 图2 1.酶的活性 (1)图中X表示酶的活性 关键能力提升 摩研趋势 (2)图1中O~A段限制因素是酶的活性：A~B段 限制因素是酶浓度和底物浓度等 【情境应用】中科院昆明植物研究所某研究组发现 (3)图2说明在酶和底物充足条件下，反应速率与酶 了塔宾曲霉菌通过分泌塑料降解酶对塑料发挥生 活性成正比。 物降解作用。研究小组探究了不同酸碱度、温度 2.底物浓度 条件下塑料降解酶的活性，结果如图所示。 (1)图中X表示底物浓度。 2.5 (2)图1中O~A段限制因素是底物浓度：A~B段 20 +pH=5 。pH=7 限制因素是酶浓度和酶活性等。 pH=9 (3)图2说明在酶充足条件下，反应速率与底物浓度 1.0 成正比。 049 0 3.酶浓度 0 10 20 30 天数 图1 (1)图中X表示晦浓度。 0.25 (2)图1中O~A段限制因素是酶浓度；A~B段限 型0.20 +30℃ -379℃ 制因素是底物浓度和酶活性等。 0.15 40℃ (3)图2表示在底物充足，其他条件适宜的情况下， 反应速率与酶浓度成正比。 0 1020 30天数 图2 核心素养达成 啤破考向 国酶的相对活性指每分钟降解塑料的量。 考向1结合温度和pH对酶活性的影响考查科学 【问题探究】 思维 (1)塔宾曲霉菌将酶分泌出细胞的方式是什么？ 1.(2023·广东卷)中国制茶工艺源远流长。红茶制 需要哪些细胞器的参与？ 作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多 提示： 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 () (2)根据上图曲线分析，塔宾曲霉菌降解塑料速度 A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚 最快的条件是什么？ 接触 提示： 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 (3)尽管一些微生物可降解塑料，但这些“白色污 活性 染”仍旧对环境造成了严重危害，请写出两条减少 D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶 塑料垃圾产生的措施。 品质 2的肉·讲与练·高三生物 2.(2022·广东卷)某同学对蛋白酶TSS的最适催化 下列叙述错误的是 条件开展初步研究，结果见表。下列分析错误的是 A.低温提取以避免PAL失活 ( B.30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C.④加H2O补齐反应体系体积 组别 pH CaCl, 温度（℃） 降解率(%) D.⑤加入HCI溶液是为了终止酶促反应 ① 90 38 4.(2025·安徽合肥模拟)某研究小组为探究影响 H2O2分解的因素，设计并进行了两个实验，实验 ② 70 88 过程中无关变量均保持相同且适宜，结果如图所 ③ 9 70 0 示。下列相关叙述错误的是 ↑ ④ 70 58 加入H,O,酶 100% 加入FeCl ⑤ 40 30 时间 c d pH 注十/一分别表示有/无添加，反应物为I型胶原 实验1 实验2 蛋白。 A.实验1、2的自变量分别为催化剂的种类和时 A.该酶的催化活性依赖于CaCl2 间、pH B.结合①②组的相关变量分析，自变量为温度 B.实验1中H2O2酶和FeCl发挥作用的原理 C.该酶催化反应的最适温度为70℃，最适pH 不同 为9 C.实验2表明H2O2酶适宜在pH为c的条件下 D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反 保存 050 应物 D.当pH小于b或大于d时，HO2酶会永久 失活 考向2结合酶促反应的影响因素考查科学探究 易错提醒 3.(2024·浙江卷)红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶 与酶相关实验中的“宜”与“不宜” (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 底物为淀 目的验证酶的专一性 粉和蔗糖 检测底物宜 选斐林试剂 PAL的活性，测定过程如下表。 是否分解不宜选碘液（因其无法检测 蔗糖是否水解) 步骤 处理 试管1 试管2 淀粉与 目的探究酶的最适温度 ① 苯丙氨酸 1.0mL 1.0mL 淀粉酶 枪测底」宜选碘液 物分解不宜选斐林试剂（需水浴加热， ② HC1溶液(6mol/L) 而本实验需严控温度) 0.2ml 选过氧化氢和过氧化氢酶作实验材 ③ PAL酶液 1.0mI 1.0mI 探究酶的 不宜 料，因为过氧化氢在常温常压时就能 最适温度 分解，加热的条件下分解会加快， 从而影响实验结果 试管1加0.2mLH2O。2支试管置30℃水 ① 浴1小时 保证酶的最适温度（排除温度 干扰)且将酶溶液的pH调至实 ⑤ 验要求的pH后再让其与底物 HC1溶液(6mol/L) 0.2mI 接触 探究pH对酶 不宜 在未达到预设pH前，先让反 试管2加0.2mLHO。测定2支试管中的 ⑥ 活性的影响 应物与酶接触 产物量 不宜 选淀粉作底物，因酸（如HCI) 本身可促进淀粉水解 第三单元细胞的能量供应和利用 「真题演练感悟高考 1.(2023·天津卷)癌细胞来源的某种酶，比正常细 甲中 乙中 不同时间测定的相对压强(kPa) 胞来源的同种酶活性低，原因不可能是 溶液 溶液 A.酶基因发生突变 别 (0.2ml)(2mL 50s 100s150s200s250s B.酶基因启动子发生甲基化 肝脏 H2O C.酶的某个氨基酸发生了改变 0 9.0 9.6 9.8 10.010.0 提取液 溶液 D.酶在翻译后的加工发生了改变 H2Oz 2.(2022·全国乙卷)某种酶P由RNA和蛋白质组 FeCl 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 溶液 成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶 不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下 H2O2 蒸馏水 0 0 0 0.1 0.1 列5组实验（表中“十”表示有，“一”表示无）。 溶液 下列叙述错误的是 实验组 ① ② ③ ④ ⑤ A.H2O2分解生成O2导致压强改变 底物 B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 RNA组分 C.250s时I组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在 进行 蛋白质组分 D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性 低浓度Mg2 4.(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 051 高浓度Mg 小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH下的 产物 相对活性，结果见表。下列叙述最合理的是 根据实验结果可以得出的结论是 A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化 pH 活性 酶 3 5 7 9 11 B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而 升高 M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6 C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1 活性 D.在高浓度Mg+条件下蛋白质组分具有催化 A.在37℃时，两种酶的最适pH均为3 活性 B.在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变 3.(2023·浙江卷)为探究酶的催化效率，某同学采 C.从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍 用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果 有较高活性 如表所示。 D.在37℃、pH为3~11时，M更适于制作肉类 嫩化剂 压强 传感器 温馨提示) 学习至此，请完成课时作业11 Y形试管动性这一结构特，点有关，C错误：噬菌 体为DNA病毒，病毒没有细胞结构， 故缬氨露素不会影响噬菌体的侵染能 力，D错误。 3.BNa进入小肠绒毛上皮细胞的方 式是协助扩散，出小肠绒毛上皮细胞 的方式是主动运输，A正确；图中载体 既可转运 乳糖，也 可转运 Na,但 的物质，且具有 不同的 而说明该載体蛋 白具有特 ;当细胞外Na 浓度降低时， 能为葡萄 进入小肠 绒毛上皮细胞提供足够 能，因而 葡萄糖进入小肠绒毛 细胞的速率 会减慢，C 确；半乳糖和葡萄糖共用 一个载体，且 合部位相同，故半乳糖 的含量会影响葡萄糖进入小肠绒毛上 皮细胞的速率，D正确。 考点二胞吞与胞吐 必备知识梳理 1.内陷形成小囊囊泡 与细胞膜融合 2.胞内→胞外不需要 需要 辨析与表达 (1)× (2)/ (3)X (4)× (5)× (6)附着在内质网上的核糖体合成的蛋 白质能够进入内质网腔中，并借助囊 泡移动进入高尔基体，经加工包装 后，包在囊泡中的蛋白质就会以胞吐 的方式分泌到细胞外 核心素养达成 1.C磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所 以头部位于复合物表面，A错误；球形 复合物被胞吞的过程中不需要高尔基 体直接参与，直接由细胞膜内陷形成 囊泡，然后 溶酶体融 ,释放胆固 醇，B错误；胞吞形 囊泡（单层膜） 能与溶酶 融合， 于膜具有一定 的流动性，C正确；胆固醇属于固醇类 物质，是小 子物质，D错误。 2.A摄) 食物进入溶酶体中，被溶酶 体中的水 解酶分解为小分子，B错误： 变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过 程需要质膜上的蛋白质进行识别，C错 误；变形虫移动过程中，纤雏的消长是 由其构成蛋白的不断组装与去组装引 起的，D错误。 真题演练感悟高考 1.C神经生长因子蛋白是生物大分子， 以胞吞、胞吐方式通过生物膜，这与生 物膜的流动性有关，A正确；葡萄糖进 入哺乳动物成熟红细胞的方式为协助 扩散，故 萄糖通过血脑屏障生物膜 体系可 协助扩散，B正确 谷氨酸 跨膜运输需 助，不是 自由扩散 神经递质出 细胞时为 ,吐 自由扩散，C错 误；钙离 生物膜需要载体蛋白， 方式可 主动运输，D正确。 2.B乙醇是脂溶性小分子有机物，通过 自由扩散的方式跨膜进入细胞，A错 误；血浆中的K进入红细胞的方式为 主动运输，需要戟体蛋白并消耗ATP, B正确；抗体在浆细胞内合成，消耗能 量，其分泌过程也需要消耗能量，C错 误；葡萄糖可通过主动运输进入小肠 上皮细胞，也能通过协助扩散进入红 细胞，D错误。 3.DCI/H+转运蛋白在H+浓度梯度 驱动下，运出H的同时把CI厂逆浓度 梯度运入溶酶体，说明H+浓度在溶酶 2对勾·讲与练·高三生物 体内较高，因此H进入溶酶体为逆浓 度梯度运输，方式属于主动运输，A正 确；溶酶体内H浓度由H载体蛋白 雏持，若H载体蛋白失活，溶酶体内 H改变会导致溶酶体酶活性降低，进 而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正 确：C1/H转运蛋白缺失突变体的细 胞中，因C1转运受阻导致溶酶体内的 吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破 裂，因此该突变体的细胞中损伤和衰 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 中的水解酶可能失活，D错误。 4.C由于该种药物可以特异性阻断细 胞膜上的Na一K系，导致K运入 细胞、Na运出细胞减少，故细胞内Na 浓度增高，K+浓度降低，B错误；阻断 Na一K系的作用，Na从膜内到膜 外的运输受阻，导致细胞内外Na浓 度差减小，因此动作电位期间Na的 内流量减少，C正确；Na一Ca+交换 体的活动与细胞内外Na的浓度差有 关，阻断Na一K系的作用会降低细 胞内外Na+的浓度差，Na+一Ca+交换 体活动受抑制，细胞外Na进入细胞内 减少，Ca+外流减少，细胞内Ca+浓度 增加，心肌收缩力加强，A、D错误。 命题情境1蛋白质的分选、 主动运输的协同转运 典题引领1：B核糖体没有膜结构，蛋白 P不能通过囊泡从核糖体向内质网转 移，A错误；蛋白P被排出细胞的过程 为胞吐，依赖细胞膜的流动性，B正确； 由题意，碱性环境会导致蛋白P空间 结构改变，提取蛋白P过程中为保持 其生物活性，所用缓冲体系应为酸性， C错误；病原菌侵染使蛋白P不被受体 识别，即受体不能识别结构改变后的 蛋白P,能体现受体识别的专一性，D 错误。 典题引领2：C细胞膜上的H一ATP 酶介导H向细胞外转运时为主动运 输，磷酸基团与H+一ATP酶结合会 引起载体蛋白(H一ATP酶)空间结 构发生改变，A正确；H顺浓度梯度 进入细胞所释放的势能是驱动Na转 运到细胞外的直接动力，B正确；H ATP酶抑制剂会千扰H+的转运，进 而影响膜两侧H浓度，对Na的运输 同样起到抑制作用，C错误；盐胁迫下， 会有更多的Na+进入细胞，为适应高 盐环境，植物可能会通过增加Na H逆向转运蛋白的基因表达水平，以 增加Na一H+逆向转运蛋白的数量， 将更多的Na运出细胞，D正确。 第三单元细胞的能量 供应和利用 第11课时降低化学反应 活化能的酶 考点一酶的作用和本质 必备知识梳理 1.许多化学反应细胞质基质 2.(1)②少量⑧较多小燃烧较弱 ④大量大燃烧猛烈(2)肝脏研磨 液H2O2产生气泡数日H2O2 H2O2无机催化剂 -488- 3.(1)容易发生化学反应(3)①无催化 剂②无机催化剂催化③无机催化 剂降低④酶催化时化学反应 ⑤酶 降低(4)温和 4.(1)活细胞细胞死亡酿酶脲酶 尿素RNA(2)蛋白质RNA 氨基酸或核糖核苷酸核糖体细胞 核催化 辨析与表达 (1)× (2)/ (3)×(4)/(5)× (6)× (7)与加入新鲜的肝脏研磨液的4号试管 做对照 核心素养达成 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 分解纤雏素的微生物，所以从其肠道 内容物中可以获得纤雏素酶，D正确。 2.C溶酶体内的水解酶的本质是蛋白 质，合成场所是核糖体，A正确：溶酶 体内的水解酶催化相应物质分解后产 生的氨基酸、核苷酸等可被细胞再利 用，B正确；溶酶体内的pH比胞质溶 胶低，水解酶释放到胞质溶胶后活性 下降，但仍有活性，因此会造成细胞自 溶与机体损伤，C错误；机体休克时，相 关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通 透性增高，引发水解酶渗漏到胞质溶 胶，造成细胞自溶与机体损伤，所以， 休克时可用药物稳定溶酶体膜，D 正确。 3.C肝脏研磨液和FCL3溶液的浓度是 本实验的无关变量，A错误；在实验过 程中产生的氧气量是本实验的因变 量，B错误；根据分解过氧化氢的速率 不同说明酶具有催化作用，C正确：研 磨液中的酶和FCL3能降低活化能，从 而加快反应，D错误。 4.C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 量为有无催化剂，3、4组对照，自变量 为催化剂种类，A正确；1、2组对照，自 变量为实验温度，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，有 无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；FeCL,与肝脏研磨液中的过氧化氢 酶均属于催化剂，作用机理均为降低 化学反应所需的活化能，3、4两组实验 自变量为催化剂种类，3组为无机催化 剂FCl,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。 考点二 酶的高效性与专一性 必备知识梳理 1.无机催化剂 更显著ab a 无机催化剂 2. 一种或一类AB专一性酶被 酶催化的底物E、FC、D 3.(1)非还原还原斐林试剂(3)淀 粉蔗糖 辨析与表达 (1)×(2)×(3)×(4)/(5)× (6)不能，酶的专一性指的是每一种酶只 能催化一种或一类化学反应，不同的 化学反应可能是同类的化学反应，故 仍说明酶具有专一性。 (7)溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有 抗菌消炎的作用 核心素养达成 1.B低温可以抑剖酶的活性，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；酶具有高效性，故 稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力， B正确；酶活性的发挥需要适宜条件， 在一定 范围内，随着pI 升高，酶 活性升 超过最运 着pH 升高，酶活 性降低甚至失活， 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。 2.B由表可知，Ce5具有催化纤雏素类 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-BiCB与Ce5-Ay3-Bi-CB相 比，当缺少Ce5时，不能催化纤雏素类 底物，当Ay3与Ce5同时存在时催化 纤雏素类底物的活性增强，所以Ay3 与Ce5可 存在相互影响，A正确；由 表可知， 是否与 y3均可 以催化 S,说明 y3的催 化专一性 无关，B错 表可知 Ay3-Bi-CB与 Ce5-Ay3-Bi-CB相比，去 除Ce5后 ,催化褐藻酸类底物的活性 不变，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肽链的活性，才能判断该 酶对纤雏素类底物的催化活性是否与 CB相关，D正确。 考点三酶的作用条件较温和 必备知识梳理 1.(1)①温和 最高 ②过酸、过碱或温 度过高③0 2.(1)②淀粉的水解 是否出现蓝色及 蓝色的深浅(2)蓝色无蓝色出现 蓝色温度过高和过低 3.(1)2H20十O2◆带火星的卫生香燃 烧(2)2滴2滴2滴 蒸馏水 盐酸 NaOH 溶液2mL2mL 2mL有大量 气泡基本无气泡基 本无气泡卫生香剧烈燃烧 卫生香 燃烧较弱」 卫生香燃烧较弱 酶的催 化作用需要适宜的pH,pH偏低或偏 高都会影响酶的活性 辨析与表达 (1)/ (2) (3)× (4)× (5) (6)X (7)不能 没有了适宜的pH,胃蛋白酶 活性大大下降甚至失活，不再发挥 作用 关键能力提升 (1)胞吐；核糖体、内质网、高尔基体、线 粒体等 (2)pH=5、温度为37℃。 (3)减少一次性塑料袋的使用，减少塑料 餐盒的使用等。 核心素养达成 1.C红茶制作时揉捻的作用是使茶叶 成条，同时使茶叶细胞破碎，使其释放 的多酚氧化酶与茶多酚接触，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：发酵时有机 酸含量增加会降低多酚氧化酶的活 性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶 的空间结构被破坏而失活，以防止过 度氧化影响茶品质，D正确。 2.C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CaCL,,A正确：分析①②组变量可 知，pH均为9，都添加了CCl,,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℃，但由于温度梯度、DH 梯度较大，不能说明最适温度为70℃ 最适DH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 3.B温度过高，会导致酶失活，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 HC1,酶已经变性失活，故不会消耗底 物苯丙氨酸，B错误；④加H2O,补齐 了②步骤中试管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HCI溶液是为了终 止酶促反应，D正确。 B由图可知，实验1的自变量是催化 剂的种类和时间，实验2的自变量是 pH,A正确；实验1中H2O2酶和 FeCl?的作用原理相同，都是降低化学 反应的活化能，B错误；实验2表明 H2O2酶适宜在DH为c的条件下保 存，C正确；当pH小于b或大于d时， 由于过酸或过碱，使酶的空间结构遭 到破坏，所以H2O2酶会永久失活，D 正确。 真题演练感悟高考 1.B基因控制蛋白质的合成，基因突变 是指DNA分子中碱基的增添、替换和 缺失而引起基因碱基序列的改变，基 因突变后可能导致蛋白质功能发生改 变，进而导致酶活性降低，A正确；启 动子是RNA聚合酶识别与结合的位 点，用于驱动基因的转录，转录出的 mRNA可作为翻译的模板翻译出蛋白 质，若该酶基因启动子发生甲基化，可 能导致该基因的转录过程无法进行， 不能合成酶，B错误；蛋白质的结构决 定其功能，蛋白质结构与氨基酸的种 类、数目、排列顺序以及肽链盘曲、折 叠的方式等有关，故若该酶的某个氨 基酸发生改变（氨基酸种类变化）或该 酶在翻译后的加工发生改变，都可能 改变该酶的空间结构，进而导致功能 改变，活性降低，C、D正确。 2.C由①组可知，在低浓度Mg2+条件 下也有产物的生成，说明酶P并非一 定要在高浓度Mg+条件下才具有催 化活性，A不符合题意：由第③组和第 ⑤组对比可知，只有蛋白质组分的酶 存在时，在低浓度Mg+和高浓度 Mg+的条件下，均无产物的生成，说明 在两种条件下蛋白质组分都没有催化 活性，B不符合题意：由第④组和第⑤ 组对比可知，在高浓度Mg+条件下， 第④组有产物的生成，第⑤组没有产 物的生成，说明RNA组分具有催化活 性，蛋白质组分没有催化活性，C符合 题意，D不符合题意。 -489- 3.CH2O2分解产物是H2O和O,,其 中O,属于气体，会导致压强改变，A 正确：据表分析可知，甲中溶液是酶或 无机催化剂等，乙中溶液是底物，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H,O,溶液均为 2mL,则最终产生的相对压强应相同， 据表可知，250s之前(200s)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10.0kPa,故250s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。 4.D根据表格数据可知，在37℃时，M 的适宜DH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311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。 微专题1与实验设计有关的 实验技能 典题引领1：(1)③假设一：若一品红的红 色叶片具有光合作用的能力，则红色 叶片内可检测到淀粉（或假设二：若 品红的红色叶片不具有光合作用的能 力，则红色叶片内无法检测到淀粉) ④红叶十光照变蓝（对应假设一） [或不变蓝（对应假设二）]红叶十黑 暗不变蓝 ⑤增加细胞透性，使水溶性色素渗出 充分去除脂溶性色素 解析：(1)③根据实验的问题，提出假 设一：若一品红的红色叶片具有光合 作用的能力，则红色叶片内可检测到 淀粉：假设二：若一品红的红色叶片不 具有光合作用的能力，则红色叶片内 无法检测到淀粉。④为探究红叶是否 像绿叶一样具有光合作用的能力，需 分别设置绿叶十光照、绿叶十黑暗、红 叶十光照、红叶十黑暗四个小组。若 假设红叶具有光合作用的能力成立， 则红叶十光照组中，溶液变蓝；红叶 黑暗组中，溶液不变蓝。若假设红叶 不具有光合作用的能力成立，则红 叶十光照组中，溶液不变蓝：红叶十黑 暗组中，溶液不变蓝。⑤整个实验步 骤中，先用沸水处理叶片，增加细胞透 性，使水溶性色素渗出；再将叶片转移 到甲醇溶液中充分去除脂溶性色素， 以免影响后续实验结果的观察。 典题引领2：(1)葡萄糖溶液十酵母汁 葡萄糖溶液十A溶液十B溶液酵母 汁和B溶液 (2)双缩脲葡萄糖溶液十A溶液十 去除了离子M的B溶液 (3)保护酶分子空间结构和提供酶促 反应的适宜pH (4)染色后镜检，原理是细胞膜具有选 择透过性：酵母汁接种培养观察，原理 是酵母菌可以繁殖 解析：(1)结合表格分析可知，为验证 题述“无细胞的酵母汁可以进行乙醇 参考答案·。