第二单元 第2课时 酶是生物催化剂（教师用书word）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（浙科版 浙江、桂（梧州））

第2课时　酶是生物催化剂 课标要求　1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。2.活动：探究酶催化的专一性、高效性。 考点一　酶的本质和作用 1．酶的发现(连线) 2．酶的本质和功能 (1)酶活性：酶作用的强弱可用酶活性表示，酶活性一般是指单位酶量在单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。 (2)活化能：化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键，使反应物活化并完成化学反应生成产物，这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。 3．酶的作用机理分析(如图所示) 4．酶的特性 (1)专一性：一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。 (2)高效性：反应效率极高。 (3)酶作用需适宜的条件：酶的作用受许多因素的影响，如温度、pH和某些化合物等。 (1)(必修1 P70)酶作为生物催化剂，与无机催化剂(如MnO2、HCl、NaOH等)相比，在发挥作用过程中有哪些共同特点？酶除了具有催化功能外，可以调节生命活动吗？ 提示　共同特点：①化学反应前后其数量和性质不变；②加快化学反应的速率，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点；③二者都能降低化学反应的活化能。催化(降低化学反应的活化能)是酶唯一的功能，它不具备调节生命活动的功能，也不作为能源(或组成)物质。 (2)(必修1 P71)辅酶的本质和作用特点？ 提示　辅酶不是蛋白质，是维生素或由维生素衍生而成的，如转氨酶的辅酶。单独的辅酶没有催化活性，只有和相关的酶组合成“全酶”，才能发挥作用，并可以反复起作用。 1．(2024·杭州高三联考)下列有关酶的叙述，正确的是(　　) A．是由有分泌功能的细胞产生的 B．有的从食物中获得，有的在体内转化而来 C．组成酶的化学元素一定有C、H、O、N D．酶是具有生物催化作用的有机物，在细胞代谢中起调节作用 答案　C 解析　酶是活细胞产生的，并非只由有分泌功能的细胞才能产生，A错误；酶是由活细胞产生的，不能从食物中获得，B错误；大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N，RNA的组成元素是C、H、O、N、P，因此组成酶的化学元素一定有C、H、O、N，C正确；酶是具有生物催化作用的有机物，在细胞代谢中起催化作用，不具有调节作用，D错误。 2．在生命活动中，酶、激素、神经递质、抗体、tRNA等都有一定的专一性。下列叙述正确的是(　　) A．RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂 B．性激素的合成需要mRNA和核糖体的参与 C．白细胞介素－2、溶菌酶都是免疫活性物质，均只在第二道防线中发挥作用 D．神经递质通过载体进入突触后神经元时发生了“化学信号→电信号”的转变 答案　A 解析　在转录过程中，RNA聚合酶能使DNA解旋，以DNA的一条链为模板合成RNA，A正确；性激素的化学本质是固醇，在内质网中合成，B错误；白细胞介素－2、溶菌酶都是免疫活性物质，溶菌酶在第一、二道防线中发挥作用，白细胞介素－2在第三道防线中发挥作用，C错误；神经递质通过与突触后膜的特异性受体结合，使突触后神经元发生“化学信号→电信号”的转变，D错误。 归纳提升　教材中具有专一性的物质 考点二　活动：探究酶的专一性、高效性实验 1．活动：探究酶的专一性 (1)实验原理 ②用淀粉酶和蔗糖酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用本尼迪特试剂鉴定，根据是否有红黄色沉淀来判定淀粉酶和蔗糖酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。 (2)实验步骤 1 取试管标记 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 2 加淀粉溶液 3 mL — 3 mL — 3 mL — 加蔗糖溶液 — 3 mL — 3 mL — 3 mL 3 新鲜唾液 — — 1 mL 1 mL — — 4 蔗糖酶 — — — — 1 mL 1 mL 5 37 ℃水浴保温 — — 15 min 6 加本尼迪特试剂，并热水浴加热 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 7 观察并记录试管颜色变化 无红黄色沉淀 无红黄色沉淀 有红黄色沉淀 无红黄色沉淀 无红黄色沉淀 有红黄色沉淀 (3)实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，蔗糖酶只能催化蔗糖水解，不能催化淀粉水解，酶具有专一性。 (4)变量分析 ①自变量：不同底物或不同酶液。 ②因变量：底物是否被分解或有无产物生成。 ③无关变量：试剂量、反应温度、pH等。 2．活动：探究酶催化的高效性 (1)实验原理：过氧化氢可被无机催化剂二氧化锰和生物催化剂过氧化氢酶(肝脏中)分解为H2O和O2。分别用一定量的二氧化锰和过氧化氢酶催化过氧化氢分解，观察两支试管中的气泡数或卫生香复燃程度，可以比较两者的催化效率。 (2)实验步骤 ① 标记 试管1 试管2 加过氧化氢溶液 3 mL 3 mL ② 加催化剂 鸡肝匀浆少许 二氧化锰少许 ③ 观察气泡并记录 快速产生大量气泡 缓慢产生少量气泡 卫生香复燃情况 复燃且火焰明亮 复燃但火焰较暗 (3)实验结论：与无机催化剂相比，酶的催化活性极高，即酶具有高效性。 3．(2024·嘉兴高三统考)某学习小组进行酶相关实验。实验分组如表，所有试管在37 ℃环境下静置30分钟后，加还原糖检测试剂并热水浴加热，观察结果。 试剂 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 1%淀粉溶液 4 mL 4 mL 4 mL － － － 蒸馏水 － － 1 mL 4 mL 4 mL 5 mL 淀粉酶溶液 1 mL － － 1 mL － － 新鲜唾液 － 1 mL － － 1 mL － 下列叙述错误的是(　　) A．若3号试管出现弱阳性反应，则可能是淀粉溶液受污染 B．若4号试管出现阳性反应，则1号试管的阳性结果不能采信 C．若3～6号试管皆不出现阳性反应，则1、2号试管结果能证明酶具有专一性 D．若3～6号试管皆不出现阳性反应，则1、2号试管中阳性反应程度可能不同 答案　C 解析　3号试管加入的是1%淀粉溶液和蒸馏水，理论上不会发生淀粉的水解，即若加入本尼迪特试剂并热水浴加热是不会出现红黄色沉淀的，若3号试管出现弱阳性反应，则可能是淀粉溶液受污染，A正确；4号试管加入的是蒸馏水和淀粉酶溶液，1号试管中加入的是1%淀粉溶液和淀粉酶溶液，理论上4号试管没有底物淀粉，无法出现显色反应，若4号试管出现阳性反应，则1号试管的阳性结果不能采信，B正确；1号试管加入的是1%淀粉溶液和淀粉酶溶液，2号试管加入的是1%淀粉溶液和新鲜唾液，唾液中含有淀粉酶，即1、2号试管的底物和酶均相同，无法证明酶的专一性，C错误；若3～6号试管皆不出现阳性反应，即排除了无关变量对本实验的影响，由于1号和2号试管中加入的物质有所不同：1号加入的是淀粉酶，2号加入的是唾液，二者的有效成分均为淀粉酶，但是含量无法比较，故催化效果不一定相同，最终加入本尼迪特试剂并热水浴加热的显色程度可能不同，即1、2号试管中阳性反应程度可能不同，D正确。 4．如图是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列相关叙述正确的是(　　) A．①号与②号对照，说明加热能提高酶的活性 B．①号与④号对照，可以验证酶具有高效性 C．③号和④号装置应置于90 ℃水浴中进行 D．pH是③号与④号的无关变量 答案　D 解析　由①号与②号对照可知，加热可以加快过氧化氢分解的速率，A错误；由①号与④号对照可知，酶能加快反应速率，说明酶具有催化作用，B错误；③号和④号装置应置于相同且适宜的温度下进行，C错误；对于③号和④号实验，自变量是催化剂的种类，pH属于无关变量，D正确。 归纳提升　(1)加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。 (2)酶可以重复多次利用，不会立即被降解。 (3)检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。 (4)酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。 1．(2023·浙江1月选考，8)某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45 ℃水浴12 min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45 ℃水浴12 min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是(　　) A．温度 B．底物 C．反应时间 D．酶量 答案　B 解析　由题干信息可知，己糖激酶溶液置于45 ℃水浴12 min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45 ℃水浴12 min，酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入过量底物，所以研究的因素是底物，B正确。 2．(2023·浙江1月选考，11)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶，促进肝糖原分解成葡萄糖，提高血糖水平，机理如图所示。 下列叙述正确的是(　　) A．胰高血糖素经主动转运进入肝细胞才能发挥作用 B．饥饿时，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化 C．磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能 D．胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性 答案　B 解析　胰高血糖素属于信息分子，不会进入肝细胞，需要与膜上特异性受体结合才能发挥作用，A错误；饥饿时，胰高血糖素分泌增加，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a，加快肝糖原的分解，以维持血糖浓度相对稳定，B正确；磷酸化酶a不能为肝糖原水解提供活化能，酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，C错误；根据题图无法判断胰岛素和磷酸化酶a的活性的关系，且磷酸化酶a存在于肝细胞内，胰岛素为大分子物质，不能直接进入细胞内发挥作用，D错误。 3．(2022·浙江6月选考，10)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是(　　) A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 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 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 D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率 答案　B 解析　低温可以抑制酶的活性，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pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C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。 4．(2020·浙江1月选考，8)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示，其中甲～戊代表生长必需的不同物质，①～⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长，而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是(　　) A．突变型细菌缺乏酶①、②、③ B．酶④与乙结合后不会改变酶④的形状 C．酶②能催化乙转变为丙，也能催化丙转变为丁 D．若丙→戊的反应受阻，突变型细菌也能生长 答案　D 解析　由于突变型细菌需要添加甲、乙、丁才能生长，说明突变型细菌缺乏酶①和③，A错误；酶与底物结合后会发生可逆的形变，B错误；酶具有专一性，C错误；若丙→戊的反应受阻，仍可通过乙→戊这一途径产生戊，故突变型细菌仍能生长，D正确。 5．(2023·浙江6月选考，7)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。 组别 甲中溶液(0.2 mL) 乙中溶液(2 mL) 不同时间测定的相对压强(kPa) 0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s Ⅰ 肝脏提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0 Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 Ⅲ 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1 下列叙述错误的是(　　) A．H2O2分解生成O2导致压强改变 B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C．250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行 D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性 答案　C 解析　H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2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，乙中溶液中有底物，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H2O2溶液均为2 mL，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250 s之前(200 s)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10.0，故250 s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。 课时精练 一、选择题 1．下列关于酶的叙述，正确的是(　　) A．酶都是活细胞产生的一类特殊蛋白质 B．同种酶在不同pH下催化的反应速率不同 C．形成酶—底物复合物后，复合物形状发生改变，反应结束后酶分子形状复原 D．酶作用的强弱可用酶活性表示，酶活性一般是指底物的消耗量或产物的生成量 答案　C 解析　酶都是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，A错误；在最适pH两侧存在两个不同的pH，使得酶促反应的速率相同，B错误；酶活性是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量，D错误。 2．(2023·绍兴高三模拟)如图表示某种酶催化作用的图解。下列相关说法错误的是(　　) A．该酶的基本组成单位是核糖核苷酸 B．底物活化所需的能量由酶提供 C．高温通过影响酶的空间结构从而影响催化效率 D．酶与底物间的碱基配对方式无法体现酶的专一性 答案　B 解析　酶的作用是降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供能量，B错误。 3．(2024·温州知临中学高三模考)酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在37 ℃、适宜pH等条件下，用CuSO4和NaCl研究Cu2＋、Cl－对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到实验结果如图所示，已知Na＋和SO几乎不影响该反应。下列相关分析错误的是(　　) A．淀粉溶液浓度和无机盐种类是本实验的自变量 B．Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P点的长 C．甲组反应速率更快，说明Cl－能降低淀粉水解的活化能 D．Cu2＋不是通过与淀粉竞争酶分子上的活性中心来降低反应速率 答案　C 解析　由图示横坐标和各曲线标注可知，淀粉溶液浓度和无机盐种类是本实验的自变量，A正确；根据图示分析可知，Q点和P点的淀粉水解速率相同，但Q点对应的淀粉溶液浓度更大，所以Q点条件下淀粉完全水解所需的时间比P点长，B正确；甲组反应速率更快，说明Cl－能提高淀粉酶降低淀粉水解的活化能的效果，C错误；Cu2＋是重金属离子，会使淀粉酶发生空间结构改变而变性，从而降低反应速率，而不是通过与淀粉竞争酶分子上的活性中心来降低反应速率，D正确。 4．磺胺类药物能与二氢叶酸合成酶的活性部位结合，从而阻止底物对氨基苯甲酸与该酶同一活性部位结合，进而减少叶酸的生成。据此可以推测(　　) A．磺胺类药物与对氨基苯甲酸的分子结构差异很大 B．二氢叶酸合成酶与对氨基苯甲酸结合后会发生一定的形状变化 C．对氨基苯甲酸浓度越高，二氢叶酸合成酶的活性也越高 D．高浓度对氨基苯甲酸增强磺胺类药物抑制叶酸合成的作用 答案　B 解析　磺胺类药物与对氨基苯甲酸竞争酶的活性位点，二者的分子结构相似，A错误；底物浓度不会提高酶活性，C错误；高浓度对氨基苯甲酸可以缓解磺胺类药物抑制叶酸合成的作用，D错误。 5．在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是(　　) A．过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质 B．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成 C．胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关 D．淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解 答案　D 6．某同学欲通过如图所示的装置进行与酶有关的实验研究，下列分析正确的是(　　) A．不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3＋，可用于探究酶的专一性 B．该装置可用于探究温度对酶活性的影响 C．酶促反应速率可用滤纸片进入烧杯液面之时到浮出液面的时间差(t3－t1)来表示 D．该装置不能用于探究pH对酶活性的影响 答案　C 解析　不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3＋，可用于探究酶的高效性，A错误；由于高温条件下，过氧化氢也会分解，所以探究温度对酶活性的影响不能用过氧化氢为实验对象，该装置不可用于探究温度对酶活性的影响，B错误；探究pH对酶活性影响的实验中的自变量是pH，若将装置中的过氧化氢溶液设置成不同梯度的pH，就能用于探究pH对酶活性的影响，D错误。 7．(2023·台州高三期中)向装有5 mL体积分数为3% H2O2溶液的密闭容器中加入2滴新鲜肝脏匀浆，每隔一段时间测定容器中的O2浓度，得到如图中曲线a(实线)所示的结果。下列相关叙述错误的是(　　) A．曲线a表明，随着时间的推移H2O2分解速率呈现由快转慢直到停止的特点 B．在t1时，向容器中再加入2滴新鲜肝脏匀浆，可以得到曲线b所示结果 C．在t1时，向容器中再加入2滴质量分数为3.5% FeCl3溶液，可以得到曲线c所示结果 D．在t2时，向容器中再加入5 mL 3% H2O2溶液，可以得到曲线d所示结果 答案　C 解析　t1时，因酶具有高效性，向容器中再加入FeCl3溶液，几乎不改变反应速率，同时因底物的量不变，最终生成的O2浓度不变，不可能得到曲线c所示结果，C错误。 8．如表是其他条件均为最适情况下探究乳糖酶催化乳糖水解的相关实验结果，下列分析正确的是(　　) 实验一 (乳糖浓度为10%) 实验二 (酶浓度为2%) 酶浓度 相对反应速率 乳糖浓度 相对反应速率 0 0 0 0 1% 25 5% 25 2% 50 10% 50 4% 100 20% 65 5% 200 30% 65 A.实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大 B．实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率会增大 C．实验二若将反应温度提高5 ℃，相对反应速率将增大 D．实验一的自变量是酶浓度，实验二的自变量是乳糖浓度 答案　D 解析　在底物足够多的情况下，酶促反应速率会随酶浓度的增加而加快；当所有的酶都参与反应时，反应速率将达到最大值，不会再随乳糖浓度增加而发生变化；本实验结果是在其他条件均为最适情况下获得的，故提高温度，反应速率会下降。 9．(2024·杭州高三统考)天冬氨酸转氨甲酰酶(ATCase)是合成胞嘧啶核苷三磷酸(CTP)系列反应的第一个酶。该酶具有催化亚基和调节亚基，均由多条肽链构成。ATP和CTP分别是ATCase的激活剂和抑制剂，可与调节亚基结合。当第一个底物与ATCase结合后，可增强该酶其他底物结合位点对底物的亲和力。下列叙述正确的是(　　) A．ATCase含调节亚基，因而该酶具有调节生命活动的作用 B．ATCase可与底物、ATP和CTP结合，因而其不具有专一性 C．ATP、CTP可影响ATCase的活性，而底物不影响其活性 D．能量状况、CTP和底物含量可优化ATCase催化反应的速率 答案　D 解析　酶具有催化作用，不具有调节作用，A错误；酶的专一性是指一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应，ATCase可与底物、ATP和CTP结合，说明ATCase具有专一性，B错误；由题干“当第一个底物与ATCase结合后，可增强该酶其他底物结合位点对底物的亲和力”可知，底物也可影响其活性，C错误；ATP和CTP分别是ATCase的激活剂和抑制剂，可与调节亚基结合，底物与ATCase结合后，可增强该酶其他底物结合位点对底物的亲和力，故能量状况(ATP可提供能量)、CTP和底物含量可优化ATCase催化反应的速率，D正确。 10．某研究小组为探究影响H2O2分解的因素做了两个实验，结果如图所示。据图分析，下列说法错误的是(　　) A．实验1、2的自变量分别为H2O2浓度、pH B．实验1中ab段值不变，说明H2O2已消耗完 C．实验2中c、e两点对应的pH条件下，酶的空间结构可能改变 D．若实验1中过氧化氢酶量加倍，曲线斜率和高度均变大 答案　B 解析　实验1中ab段值不变，说明O2产生速率不变，则H2O2仍然在分解，B错误；实验2中c、e两点对应的pH条件下，溶液中H2O2只有少量被分解，则酶的空间结构可能改变，C正确。 11．(2023·温州高三检测)某兴趣小组利用如图所示的装置进行一系列的实验，来研究酶的特点。下列叙述错误的是(　　) 　 A．本实验中的酶在动物血细胞中浓度也很高 B．可以用装置乙进行“探究温度对酶活性的影响”实验 C．可以用装置甲、乙进行“验证酶的催化具有高效性”实验 D．可以用装置甲、乙进行“验证催化剂种类不影响产物的生成量”实验 答案　B 解析　本实验中的过氧化氢酶在动物的肝脏细胞和血细胞中浓度都很高，A正确；温度影响过氧化氢的分解，不适宜用装置乙进行“探究温度对酶活性的影响”实验，B错误；验证酶的催化具有高效性，自变量是催化剂的类型，即无机催化剂和有机催化剂，C正确；酶具有催化作用，能改变化学反应进行的速率，但不改变产物的生成量，D正确。 12．(2024·浙江镇海中学高三调研)在淀粉－琼脂平板的4个位置，分别用蘸有不同液体的棉签涂抹(如图)，然后将平板放入37 ℃恒温箱中保温，2 h后取出平板加碘—碘化钾溶液处理1 min，然后用清水洗掉碘—碘化钾溶液，观察结果。下列叙述正确的是(　　) A．用棉签涂抹前应在培养皿底做好标记 B．第1、2组对照说明温度和pH影响酶的活性 C．第3、4组对照说明淀粉酶具有专一性 D．若第4组呈现轻度阳性反应，可能是碘—碘化钾溶液处理的时间太短 答案　A 解析　用棉签涂抹前应在培养皿底做好标记，便于观察，A正确；第1组用强酸处理唾液后由于酶失去活性，该区域呈现蓝色，第2组由于煮沸的唾液在高温下失去活性，也呈现蓝色，因此这两组的实验结果与第4组的结果对照说明温度和pH影响酶的活性，B错误；第3组中用蔗糖酶处理，实验结果表现为蓝色，第4组中淀粉在淀粉酶的作用下被分解，该区域不呈现蓝色，这两组对照说明淀粉能被淀粉酶催化水解，但不能被蔗糖酶催化水解，因而能说明酶具有专一性，不能说明淀粉酶具有专一性，C错误；若第4组呈现轻度阳性反应，可能是淀粉酶处理的时间太短，该区域尚含有淀粉，D错误。 二、非选择题 13．小麦的穗发芽影响其产量和品质，某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。回答下列问题： (1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如表所示： 分组 步骤 红粒管 白粒管 对照管 ① 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C ② 加缓冲液(mL) 1 1 1 ③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1 ④ 37 ℃保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘—碘化钾溶液显色 显色结果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋＋ 注：“＋”数目越多表示蓝色越深。 步骤①中加入的C是________________，步骤②中加缓冲液的目的是___________________。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是________________；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越______。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应__________。 (2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案： X处理的作用是____________________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著________(填“深于”或“浅于”)白粒管，则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 答案　(1)0.5 mL蒸馏水　控制pH　红粒小麦　低　缩短　(2)使β-淀粉酶失活　深于 解析　(1)本实验的自变量是小麦种子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性。步骤①对照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸馏水作为空白对照。步骤②中加缓冲液的目的是控制pH，以保证酶活性。显色结果表明，淀粉酶活性越高，则蓝色越浅；反之，则蓝色越深，即红粒小麦的淀粉酶活性较低，其穗发芽率也较低。若步骤③中淀粉溶液(反应底物)浓度适当减小，要使显色结果不变，保温时间应缩短，以缩短反应时间。(2)本实验要探究两种淀粉酶活性对穗发芽率的影响，则自变量为淀粉酶的种类，因变量仍为显色结果。相对于实验Ⅰ中使α-淀粉酶失活(保留β-淀粉酶活性)，实验Ⅱ应使β-淀粉酶失活(保留α-淀粉酶活性)。若实验Ⅰ(α-淀粉酶失活)中两管显色结果无明显差异，且实验Ⅱ(β-淀粉酶失活)中显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，则可以说明α-淀粉酶活性对显色结果造成了影响，即α-淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 14．(2024·杭州第二中学高三一模)某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置(含反应室和注射器两部分)，用于测量过氧化氢酶催化过氧化氢反应放出的O2含量。他们提前制作了大小相同、干燥程度一致的圆形滤纸片若干，然后开展了如下实验： ①制备新鲜的质量分数为20%的动物肝脏匀浆。 ②将8片圆形滤纸片在肝脏匀浆中浸泡后取出，并贴在反应室上侧的内壁上(如图所示)； ③向反应室内加入新配制的10 mL 3%的H2O2溶液(如图所示)，将装有2 mL清水的注射器内残留的空气排出后，用注射器针头扎透反应室的橡皮塞，使反应室与注射器相通，记下此时注射器上液面的刻度； ④将反应室旋转180°，使圆形滤纸片与H2O2溶液混合； ⑤每隔30秒读取并记录注射器针筒液面的刻度一次，共进行2分钟。 ⑥将圆形滤纸片的数量改成6片，重复②～⑤，进行第二组实验。 ⑦将圆形滤纸片的数量改成4片，重复②～⑤，进行第三组实验。 请回答下列问题： (1)上述实验探究的问题是：酶促反应速率与______的关系。 (2)请你设计一个用于记录观察结果的表格。 (3)对第一组得到的实验数据进行处理后，绘制出了如图曲线图。那么预期第二组实验的曲线大致应该是怎样的？请在图中添画该曲线。 (4)如果上述三组实验的结果均无明显差异，这可能与酶的什么特性有关？需如何改进实验(答出任意两点即可)？______________________________________________________________。 答案　(1)酶浓度 (2) 时间(s) 读数(mL) 滤纸片数量(片) 30 60 90 120 8 6 4 (3)如图所示 (4)酶的高效性；减少圆形滤纸片的数量，或稀释肝脏匀浆，或增加反应室内H2O2溶液的量 解析　(1)由题意可知，该实验的自变量是圆形滤纸片的数量，由于圆形滤纸片在肝脏匀浆中浸泡过，因此圆形滤纸片的数量可以表示酶的浓度，故该实验的目的是研究酶促反应速率与酶浓度的关系。(2)表格中所用滤纸片的数量为自变量，每个滤纸片数量条件下记录不同时间段内的注射器的刻度，因此表头设计须包括滤纸片数量或组别、时间、读数三项，具体表格可参考答案。(3)由于第二组滤纸片是6片，第一组的滤纸片是8片，因此第一组酶数量多于第二组，酶促反应的速率高于第二组，因此第一组实验曲线应在第二组实验曲线的上方，且平衡时的平衡点不变，具体结果见答案。(4)如果上述三组实验的结果均无明显差异，这可能与酶的高效性有关；可以对肝脏匀浆进行稀释，降低肝脏匀浆的浓度，或者减少滤纸片的数量，或者增加过氧化氢溶液的量从而对实验进行改进。 谢谢！ 学科网（北京）股份有限公司 $