第3单元 第8讲 降低化学反应活化能的酶-【优学精研】2027年高考生物一轮总复习教用Word

该高中生物学高考复习讲义聚焦“降低化学反应活化能的酶”核心考点，涵盖酶的本质和作用、特性及影响因素、实验探究等内容，按“本质-作用机理-特性-影响因素-实验设计”逻辑层次展开，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生构建知识网络，突破实验设计与图表分析难点。 讲义以科学思维和探究实践为导向，创新采用“实验变量分析+图表模型构建”教学策略，如通过“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用”实验，引导学生设计对照实验、控制变量，培养科学探究能力。设置分层练习（基础判断、高考真题、模拟提升），配合易错点总结，确保高效复习，助力学生提升实验设计与综合分析能力，为教师把控复习节奏提供清晰框架。

第8讲　降低化学反应活化能的酶 核心考点 考题统计 考情分析 1.酶在代谢中的作用 2025·北京卷T3　2025·黑吉辽蒙T1 2025·河北卷T2 2025·四川卷T10 2025·浙江6月选考T6 2024·河北卷T2 2023·广东卷T1 1.命题特点：有关酶的核心考点聚焦实验探究与模型分析。高频考查对照实验设计、变量控制和结果分析通过坐标曲线、柱状图等形式考查酶促反应速率的影响因素。 2.备考重点：注重核心知识梳理与易错点突破，强化实验设计与科学探究能力提升和图表分析与模型构建 2.酶的相关实验探究 2025·江苏卷T8　　　 2025·浙江1月选考T10 2025·江西卷T7 2024·广东卷T15 考点一　酶的本质和作用 必备知识·夯基 1.比较过氧化氢在不同条件下的分解 （1）过程及结果 （2）分析结果与得出结论 （3）实验过程的变量分析 2.酶在细胞代谢中的作用 （1）酶具有催化作用的机理：　降低化学反应的活化能　。 （2）分析酶的作用原理曲线 ①无酶催化的反应曲线是　乙　，有酶催化的反应曲线是　甲　。 ②ca段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能；ba段的含义是酶　降低的活化能　。 ③该反应中，若将酶催化改为无机催化剂催化，则b点在纵轴上将　向上　移动。 ④酶的作用原理是　降低化学反应的活化能　。与无机催化剂相比，酶　降低活化能的作用　更显著，催化效率更高。 特别提醒：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酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。 3.酶的本质 （1）酶本质的探索历程（连线） （2）归纳酶的本质 1.判断正误 （1）耐高温的DNA聚合酶基本单位是脱氧核苷酸在细胞内或细胞外均可发挥作用。　（2025·黑吉辽蒙卷）（　×　） 提示：耐高温的DNA聚合酶是蛋白质，基本单位是氨基酸。 （2）具有催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充。　（2023·广东卷）（　√　） （3）细胞代谢发生在细胞中，是每时每刻都进行着的许多化学反应的统称。　〔必修1 P76正文〕（　√　） （4）脲酶能将尿素分解为氨和二氧化碳，萨姆纳从刀豆种子中提取到了脲酶，并证明脲酶是蛋白质。　〔必修1 P79～80“思考·讨论”〕（　√　） （5）活化能是分子在活跃状态所具有的能量。　〔必修1 P78正文〕（　×　） 提示：活化能是分子从常态转变为活跃状态所需要的能量。 2.规范表达 （1）〔必修1 P79“思考·讨论”拓展〕设计简单的实验验证从大豆种子中提取的脲酶是蛋白质，请说明实验思路。 提示：向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入等量的双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。 （2）如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析： ①A酶的化学本质最可能是　RNA　。B酶的化学本质是　蛋白质　，判断的理由是　B酶能被蛋白酶破坏，活性降低　。 ②B酶活性改变的原因是　B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失　。 关键能力·提升 考向一　考查酶的化学本质 1.科学家发现，去除大肠杆菌RNaseP（一种核酸内切酶）的蛋白质部分后，在体外高浓度Mg2＋条件下，剩余的RNA部分仍有与全酶相同的催化活性。下列叙述正确的是（　　） A.RNaseP可为反应提供所需的活化能 B.RNaseP的催化活性只取决于RNA C.实验中高浓度Mg2＋参与RNA的合成 D.实验说明某些酶的化学本质是RNA 解析：D　酶具有降低化学反应的活化能的作用，但酶不能提供活化能，A错误；去除大肠杆菌RNaseP（一种核酸内切酶）的蛋白质部分后，在体外高浓度Mg2＋条件下，剩余的RNA部分仍有与全酶相同的催化活性，说明其发挥催化活性不仅需要RNA，也需要其他条件，如体外高浓度Mg2＋，B错误；RNA的元素组成是C、H、O、N、P，没有Mg2＋参与，该酶在实验中发挥催化作用需要Mg2＋参与，C错误；RNA部分仍有与全酶相同的催化活性，说明某些酶的化学本质是RNA，D正确。 2.下列有关生物体内酶和激素的叙述，正确的是（　　） A.酶和激素都是在特定细胞的核糖体中合成的 B.某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的 C.两者都是细胞的结构组成成分，都不能提供能量 D.一种酶只催化一种物质的反应，一种激素只作用于一种细胞 解析：B　核糖体是合成蛋白质的场所，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，其中RNA不在核糖体上合成，激素有些也不是蛋白质类，如性激素，也不在核糖体上合成，A错误；激素不直接参与代谢，某些激素可以通过影响酶的活性来调节细胞代谢，B正确；激素不是细胞结构的组成成分，某些酶也不是细胞结构的组成成分，C错误；并不是每一种激素都只作用于一种细胞，如甲状腺激素的靶细胞几乎是全身组织细胞，一种酶可以催化一种或者一类化学反应，D错误。 题后归纳：对比分析酶与动物激素的“一同三不同” 相同 都具有微量、高效的特点，也具有一定特异性 不同 产生部位 几乎所有活细胞都产生酶，而只有内分泌细胞才能产生激素 化学本质 酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；激素的化学本质为多肽、蛋白质、类固醇和氨基酸衍生物等 作用机制 酶是催化剂，在化学反应前后，质量和性质不变；激素作为信号分子，在发挥完作用后失活 考向二　酶的作用及其作用原理分析 3.（2025·河北沧州模拟）下列有关酶的叙述，正确的是（　　） A.酶的催化作用具有高效性，是因为它能为化学反应提供大量能量 B.酶都是由多肽链组成，食物中的酶经高温烹饪后空间结构会遭到破坏 C.酶的活性中心与底物特异性结合体现了酶的高效性 D.酶是催化剂，可以重复使用，但是生物体仍然要源源不断地产生酶 解析：D　酶的作用原理是降低化学反应的活化能，而不是提供能量，A错误；酶多数是蛋白质，蛋白质由一条或多条多肽链组成，少数酶的本质是RNA，B错误；酶具有专一性体现在酶的活性中心与底物特异性结合的能力，C错误；酶在催化反应前后化学性质和数量不变，可以重复使用，但是研究表明使用次数越多，酶活性越低，所以生物体仍然要源源不断地产生酶，D正确。 4.诱导契合学说指出，酶的活性部位并非固定不变，当底物与酶的活性部位结合时，酶的活性部位会发生构象变化，这种变化使酶的活性部位与底物结构互补，从而实现高效催化。酶与底物的这种动态识别过程称为诱导契合。根据这一学说，下列说法错误的是（　　） A.酶活性部位结构适当改变，可能提升酶的活性 B.诱导契合学说解释酶如何通过构象变化与底物结合 C.诱导契合学说否定了酶具有专一性特点 D.图1和图2两个模式图，图2更符合诱导契合学说 解析：C　题干信息：酶的活性部位并非固定不变，当底物与酶的活性部位结合时，酶的活性部位会发生构象变化，这种变化使酶的活性部位与底物结构互补，从而实现高效催化；可见酶活性部位结构适当改变，可能提升酶的活性，A正确；酶与底物的这种动态识别过程称为诱导契合；诱导契合学说解释酶如何通过构象变化与底物结合，B正确；诱导契合学说肯定了酶具有专一性特点，C错误；图2酶的活性部位发生了构象变化，图1和图2两个模式图，图2更符合诱导契合学说，D正确。 考点二　酶的特性和影响酶促反应速率的因素 必备知识·夯基 1.酶具有高效性 （1）原因：与　无机催化剂　相比，酶降低活化能的作用　更显著　，催化效率更高。 （2）意义：使细胞代谢快速进行。 （3）曲线分析（如图） 2.酶具有专一性 （1）定义：每一种酶只能催化　一种或一类　化学反应。 （2）物理模型——“锁钥学说” 图中A表示　酶　，B表示　被A催化的反应物　，E、F表示　B被分解后产生的物质　，C、D表示不能被A催化的物质。 （3）曲线分析 （4）探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用——验证酶的专一性 ①实验步骤 序号 项目 试管1 试管2 ① 注入可溶性淀粉溶液 2 mL － ② 注入蔗糖溶液 － 2 mL ③ 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL ④ 轻轻振荡，保温5 min 60 ℃水浴 ⑤ 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL ⑥ 水浴加热 放入50～65 ℃温水中约2 min ⑦ 实验现象 有砖红 色沉淀 没有砖红 色沉淀 ②实验结果：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号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：　淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶作用具有专一性　。 ③上述实验中　不能　（填“能”或“不能”）用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为　碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖无论是否被水解都不会使碘液变色　。 3.酶的作用条件较温和 （1）温度和pH影响酶的活性 ①在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；②　高温、过酸、过碱　等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；　低温　条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。 （2）探究温度对酶活性的影响 ①实验原理 ②实验步骤、现象及结论 取6支试管，分别编号为1与1'、2与2'、3与3'，并分别进行以下操作。 试管编号 1 1' 2 2' 3 3' 实验步骤 一 2 mL淀粉酶溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL淀粉 酶溶液 2 mL可溶性 淀粉溶液 2 mL淀粉 酶溶液 2 mL可溶性 淀粉溶液 二 在冰水中水浴5 min 在60 ℃温水中水浴5 min 在沸水中水浴5 min 三 1与1'试管内液体混合，摇匀 2与2'试管内液体混合，摇匀 3与3'试管内液体混合，摇匀 试管编号 1 1' 2 2' 3 3' 实验步骤 四 在冰水中水浴数分钟 在60 ℃温水中水浴相同时间 在沸水中水浴相同时间 五 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验现象 呈　蓝色　 　无蓝色出现　 呈　蓝色　 结论 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性 特别提醒：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，再进行混合。 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。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。 ③探究温度对酶活性的影响时，不宜用H2O2作反应物，因为H2O2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步骤及现象 实验步骤 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 一 注入等量过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 二 注入不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL盐酸 1 mL NaOH 溶液 三 注入等量的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 四 观察现象 有大量 气泡产生 基本无 气泡产生 基本无 气泡产生 ③实验结论：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。 教材拾遗：〔必修1 P84“与社会的联系”〕20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的。因此探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化淀粉的反应，因为在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果。 1.判断正误 （1）探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用通过观察颜色判断实验结果。　（2025·陕晋宁青卷）（　√　） （2）胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存。　（2024·河北卷）（　×　） 提示：应在低温和最适pH条件下保存酶。 （3）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。　（2023·浙江6月选考）（　×　） 提示：pH过高会导致酶变性失活。 （4）“探究温度对酶活性的影响”实验中，室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合后，在设定温度下保温。　（2022·北京卷）（　×　） 提示：应分别在设定温度下保温一段时间后再混合。 2.规范表达 （1）〔必修1 P81“探究·实践”思考〕在探究酶专一性实验中，淀粉和淀粉酶要预热到同一温度再混合的原因是　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　。 （2）〔必修1 P84“相关信息”〕已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH为7.6左右，胃蛋白酶随食糜进入小肠后不能发挥作用的原因是　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　。 （3）〔必修1 P85“科学·技术·社会”〕溶菌酶抗菌消炎的原理是　溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁　。细菌性溶菌酶能否防御真菌感染？请说明原因：　不能，因为真菌和细菌细胞壁的成分不同，而酶具有专一性，细菌性溶菌酶不能防御真菌感染　。 关键能力·提升 考向一　酶的特性及探究实验分析 1.（2025·江苏高考8题）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关叙述合理的是（　　） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL蔗糖溶液 ② 加入2 mL淀粉酶溶液 加入 2mL蒸馏水 ？ ③ 60 ℃水浴加热，然后各加入2 mL斐林试剂，再60 ℃水浴加热 A.丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液 B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖 D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 解析：C　本实验的目的是探究淀粉酶是否具有专一性，酶的种类应相同且为淀粉酶，所以丙组步骤②应加入2 mL淀粉酶溶液，A不合理；第一次60 ℃水浴加热的目的是为淀粉酶的催化反应提供适宜的温度，提高酶活性；第二次60 ℃水浴加热是为了让斐林试剂与还原糖在该温度下发生显色反应，B不合理；乙组加入的是淀粉溶液和蒸馏水，没有淀粉酶催化，若出现砖红色沉淀，说明淀粉溶液中含有还原糖；若没有出现砖红色沉淀，说明淀粉溶液中不含还原糖，C合理；甲组中淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖，还原糖与斐林试剂发生作用会产生砖红色沉淀；由于淀粉酶具有专一性，丙组中淀粉酶不能催化蔗糖水解，蔗糖不属于还原糖，其不会与斐林试剂发生作用并产生砖红色沉淀，D不合理。 2.（2025·重庆北碚模拟）某兴趣小组以淀粉纸为材料设计了4套实验方案来探究酶的特性，如表所示。下列叙述正确的是（　　） 方案 底物 催化剂 pH 温度 ① 淀粉纸 淀粉酶或蛋白酶 7 37 ℃ ② 淀粉纸 淀粉酶＋蛋白酶 7 37 ℃ ③ 淀粉纸 淀粉酶 3、7、11 37 ℃ ④ 淀粉纸 淀粉酶 3 0 ℃、 37 ℃、 90 ℃ A.方案①可验证酶的专一性，自变量是酶的种类 B.方案②可同时探究两种酶的活性 C.方案③可用于探究pH对酶活性的影响 D.方案④可用于探究温度对酶活性的影响 解析：A　方案①的变量是酶的种类，目的是验证酶的专一性，此时的无关变量pH和温度均保持相同且适宜，A正确；淀粉酶与蛋白酶混合后，蛋白酶会分解淀粉酶，导致淀粉酶失活，无法催化淀粉水解，故该实验无法验证淀粉酶的活性，即方案②的设计存在干扰因素，B错误；淀粉在酸性条件下会被分解，因此选择淀粉和淀粉酶来探究pH对酶活性的影响并不适宜，C错误；方案④用于探究温度对酶活性的影响，无关变量应该相同且适宜，因此设置pH＝7较为合适，而pH为3时，酶会失活，D错误。 考向二　酶促反应的因素分析及应用 3.某科研小组设计实验探究不同浓度的Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋三种无机盐离子对淀粉酶活性的影响，得到如图曲线所示结果[注：不加离子的淀粉酶活性作为对照组，对照组的酶活性设定为100％，实验组的相对酶活性＝（添加无机离子组的酶活性/对照组酶活性）×100％]。据曲线图推测，下列相关叙述正确的是（　　） A.本实验的自变量为离子种类，因变量为相对酶活性 B.由实验结果可知，Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋可能都改变了酶的空间结构 C.Mn2＋和Ca2＋在实验浓度范围内对淀粉酶活性都表现为抑制作用 D.Mg2＋对淀粉酶活性的影响始终表现为促进作用 解析：B　本实验的自变量为离子种类和离子浓度，因变量为相对酶活性，A错误；由实验结果可知，不同浓度的Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋都影响了酶活性，可能都改变了酶的空间结构，B正确；Ca2＋在一定浓度范围内，对酶活性有促进作用，C错误；在实验浓度范围内，Mg2＋对淀粉酶活性的影响表现为促进作用，但超出实验浓度范围的无法判断，D错误。 考教衔接　酶促反应的因素分析及应用 （2025·四川高考10题）D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2＋可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件（含Co2＋条件）下，测定不同浓度D-果糖的转化率（转化率＝产物量/底物量×100％），其变化趋势如图。下列叙述正确的是（　　） A.升高反应温度，可进一步提高D-果糖转化率 B.D-果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强 C.若将Co2＋的浓度加倍，酶促反应速率也加倍 D.2 h时，三组中500 g·L－1果糖组产物量最高 解析：D　题干中实验是在最适反应条件下进行的，升高温度会使酶的活性降低，从而降低D-果糖转化率，A错误；D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关，还与底物（D-果糖）的浓度、反应时间等因素有关，所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强，B错误；Co2＋可协助酶Y催化反应，但Co2＋不是酶，将Co2＋的浓度加倍，不一定会使酶促反应速率也加倍，酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响，C错误；转化率＝产物量/底物量×100％，2 h时，500 g·L－1果糖组的转化率不是最高，但底物量是最多的，且转化率也较高，根据产物量＝底物量×转化率，可知其产物量最高，D正确。 〔必修1 P85“拓展应用”2〕 1.教材原图 如图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。 2.图形变式 （1）酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线 （2）底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 ①底物浓度对酶促反应速率的影响 ②酶浓度对酶促反应速率的影响 考法1：考查温度和pH对酶活性的影响 1.（2025·贵州黔东南模拟）类黄酮是具有抗炎、抗氧化、抗过敏的天然植物化学物质，常与糖结合以二糖糖苷的形式存在。当需要发挥生物学效应时，可利用芸香糖苷酶对其进行去糖基化。科研人员制备了两种重组芸香糖苷酶，需分析其最适温度、最适pH，实验结果如图所示，下列叙述正确的是（　　） A.由图可知，中性偏碱的环境对酶Ⅰ的影响更大 B.在生产类黄酮的过程中，选择酶Ⅰ更易达到效益最大化 C.进行pH实验时，反应体系添加顺序可为酶→底物→缓冲液 D.酶Ⅰ在50 ℃时、酶Ⅱ在40 ℃时，为去糖基化提供的能量最多 解析：A　由图中pH实验数据可知，中性偏碱的环境，酶Ⅰ活性为零，相比酶Ⅱ受影响更大，A正确；从温度和pH对酶活性的影响图像看，酶Ⅱ的最适温度为40 ℃，最适pH为6，选择酶Ⅱ生产消耗小，效益更大化，B错误；进行pH实验时，应先加缓冲液调pH，再加酶和底物，否则酶先作用底物，pH调节后影响实验结果，C错误；酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是提供能量，D错误。 考法2：考查抑制剂对酶活性的影响 2.（2025·广西南宁三模）酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类，一类为竞争性抑制剂，与底物竞争酶分子上的结合位点；另一类是非竞争性抑制剂，与结合位点以外的地方结合，使酶的构象发生变化，从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2是脲酶的两类抑制剂，某科研小组为探究在最适宜温度下它们分别归属于哪一类抑制剂，通过实验得到如图结果。下列说法正确的是（　　） A.脲酶为该反应提供活化能，使反应更容易发生 B.3条曲线不再升高是由于全部底物都已被酶催化进行了反应 C.若适当升高3组实验中的温度，尿素分解速率均会升高 D.据图可知类黄酮为竞争性抑制剂，Urease-IN-2是非竞争性抑制剂 解析：D　酶不能提供能量，A错误；随着尿素溶液浓度提高，图中3条曲线不再升高的因素是相同的，均是受酶数量的限制，B错误；温度是该实验的无关变量，该实验是在最适宜的温度下进行，因此若适当升高实验中的温度，图中3条曲线表示的尿素分解速率均会降低，C错误；比较①②组实验，低浓度时，①组的尿素分解速率高于②组，达到一定浓度后，①②组持平，所以类黄酮是竞争性抑制剂，竞争性抑制剂没有改变酶的构象，通过曲线③可知，Urease-IN-2是非竞争性抑制剂，脲酶构象发生了改变，D正确。 一、命题角度练 角度一 围绕酶的本质和作用，考查生命观念和科学思维 1.（2025·北京高考3题）某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前先浸泡15～20 min，特别脏的衣物可减少浸泡用水量；请勿使用60 ℃以上热水。下列叙述错误的是（　　） A.该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物 B.洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解 C.减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度 D.水温过高导致酶活性下降 解析：A　酶具有专一性，纯棉衣物的主要成分是纤维素，洗衣粉中的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶无法分解纤维素，A错误；洗涤前浸泡衣物有利于酶与污渍中的蛋白质等有机物充分结合，催化其分解，B正确；减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度，加快酶与衣物中有机物污渍的反应速率，有利于特别脏的衣物的清洗，C正确；水温过高会导致酶的空间结构遭到破坏，使酶的活性下降，甚至永久失活，D正确。 2.（2025·浙江6月选考6题）血红素是血红蛋白的组成成分，其合成的简要过程如图所示，其中甲、乙和丙代表不同的物质，酶X能催化甲和乙转变为丙，“（－）”表示抑制作用。下列叙述正确的是（　　） A.酶X为甲和乙的活化提供了能量 B.与甲、乙结合后，酶X会发生不可逆的结构变化 C.血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X的活性 D.随着甲和乙的浓度提高，酶X催化反应的速率不断提高 解析：C　酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供能量，A错误；酶与底物结合是可逆的，反应完成后酶会恢复原状，B错误；据图可知，图示中“（－）”表示抑制作用，当血红素浓度过高时，会通过反馈调节抑制酶X的活性，从而使血红素的合成减少，维持血红素含量的相对稳定，C正确；一定范围内，反应速率会随底物浓度增加而提高，但达到酶饱和后速率不再变化，此外血红素的反馈抑制会限制速率持续提高，D错误。 3.（2023·广东高考1题）中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多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（　　） A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 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活性 D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 解析：C　揉捻可以破坏细胞结构，使多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；酶的活性受温度、pH等因素的影响，发酵时保持适宜的温度有利于维持多酚氧化酶的活性，有机酸含量增加会改变pH，进而影响多酚氧化酶的活性，B正确，C错误；高温会使多酚氧化酶失活，可防止过度氧化影响茶品质，D正确。 角度二 借助酶的实验设计与分析，考查科学探究 4.（2025·浙江1月选考10题）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。 组别 1 2 3 4 5 温度（℃） 27 37 47 57 67 滤液变澄清时间（min） 16 9 4 6 50 min 未澄清 据表分析，下列叙述正确的是（　　） A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关 B.组3滤液变澄清的时间最短，酶促反应速率最快 C.若实验温度为52 ℃，则滤液变澄清的时间为4～6 min D.若实验后再将组5放置在57 ℃，则滤液变澄清的时间为6 min 解析：B　滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关，A错误；据表格分析，组3滤液变澄清的时间最短，酶促反应速率最快，B正确；若实验温度52 ℃更接近酶的最适温度，滤液变澄清的时间将小于4 min，C错误；若实验后再将组5放置在57 ℃，由于酶已经高温失活，滤液不会变澄清，D错误。 二、长句表达练 5.（全国卷经典高考题）若要利用适宜浓度的H2O2溶液、蒸馏水、3.5％FeCl3溶液、0.01％过氧化氢酶溶液等材料用品，设计实验同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性，请简要写出实验思路及预期的实验结果。 答案：①实验思路：实验分三支试管（组），分别为加入等量过氧化氢和过氧化氢酶、过氧化氢和FeCl3溶液、过氧化氢和蒸馏水；或取3支试管，先各加适量H2O2溶液，再分别向上述3支试管中加适量且等量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。观察各试管（组）中释放气泡（氧气）的快慢。 ②预期的实验结果：O2的释放速度从快到慢依次是加过氧化氢酶溶液的试管（组）、加FeCl3溶液的试管（组）、加蒸馏水的试管（组）。 1.（2025·甘肃白银模拟）生物的生命活动离不开酶的作用。下列关于酶的叙述正确的是（　　） A.由于胃蛋白酶的催化效率高，因此不能用于动物细胞间的分离 B.酶在细胞内既可催化有机物的反应，也可催化无机物的反应 C.无机催化剂催化细胞外的反应，酶催化细胞内的反应 D.酶是蛋白质，高温保存可引起其空间结构改变导致活性降低 解析：B　胃蛋白酶不能用于动物细胞间的分离是因为在动物细胞培养的pH条件下会变性失活，而非因为其催化效率高，A错误；酶是生物催化剂，既可催化有机物的反应（如淀粉酶催化淀粉水解），也可催化无机物的反应（如过氧化氢酶催化过氧化氢分解为水和氧气），B正确；酶不仅催化细胞内的反应（如细胞呼吸中的酶），也催化细胞外的反应（如消化酶在消化道中作用），C错误；酶的本质是蛋白质或RNA，D错误。 2.（2025·宁夏银川二模）丝氨酸蛋白酶是一类广泛存在于生物体内的蛋白酶，该蛋白酶具有特殊的活性中心，可结合并水解特定的肽键。下列相关叙述错误的是（　　） A.丝氨酸蛋白酶可以水解特定的肽键，是由于酶具有专一性 B.丝氨酸蛋白酶在冷冻条件下活性不变 C.丝氨酸蛋白酶活性中心的形成与肽键有关 D.丝氨酸蛋白酶水解肽键前、后，自身结构可能不变 解析：B　酶具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，丝氨酸蛋白酶可以结合并水解特定的肽键，正体现了酶的专一性，A正确；酶的活性受温度影响，在低温（冷冻条件）下，酶的活性会降低，只是酶的空间结构稳定，未失活，当温度回升到适宜范围，活性可以恢复，并非活性不变，B错误；丝氨酸蛋白酶具有特殊的活性中心，活性中心是由氨基酸残基的特定排列和相互作用形成的，氨基酸通过脱水缩合形成肽键连接成肽链，进而形成特定的空间结构（包括活性中心），所以活性中心的形成与肽键有关，C正确；酶在催化化学反应前后，其自身的化学性质和结构不变，丝氨酸蛋白酶水解肽键时作为催化剂，催化完成后自身结构通常无变化，D正确。 3.（2025·江苏扬州模拟）α-淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉，β-淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述正确的是（　　） A.α-淀粉酶不具有专一性，β-淀粉酶具有专一性 B.两种酶催化淀粉水解后的产物中都有麦芽糖 C.两种酶在高温条件下均会因肽键断裂而失活 D.两种酶均可用于探究pH对酶活性的影响 解析：B　酶都具有专一性，这是酶的特性之一，α-淀粉酶和β-淀粉酶都具有专一性，α-淀粉酶专一性催化淀粉内部水解，β-淀粉酶专一性从淀粉末端以两个单糖为单位水解，A错误；β-淀粉酶的直接产物是麦芽糖（每次切下2个葡萄糖单位），α-淀粉酶虽随机切割，但产生的短链片段（如糊精）可进一步被水解为麦芽糖（尤其在反应后期），B正确；两种酶在高温条件下会因空间结构被破坏而失活，不是肽键断裂，肽键断裂需要蛋白酶等的作用，C错误；淀粉在酸性条件下不需要酶的催化也会水解，因此两种淀粉酶不能用于探究pH对酶活性的影响，D错误。 4.（2025·吉林长春模拟）大多数酶是球蛋白，表面有一个或多个袋状的活性部位。底物分子与活性部位精确契合，催化反应才能发生。酶与底物结合后，常常会挤压或扭曲底物的化学键。下列说法错误的是（　　） A.酶的专一性与酶的活性部位有关 B.酶挤压或扭曲底物的某个化学键有利于降低反应的活化能 C.降低反应的活化能体现了酶的高效性 D.酶的催化过程既可以发生在细胞内也可以发生在细胞外 解析：C　酶的活性部位与底物分子精确契合，一种酶只能催化一种或一类化学反应，所以酶的专一性与酶的活性部位的结构有关，A正确；酶与底物结合后挤压或扭曲底物的化学键，能使底物更容易发生反应，有利于降低反应的活化能，B正确；酶的高效性是与无机催化剂相比，酶能更显著地降低反应的活化能。仅仅说“降低反应的活化能”，并不能直接体现酶的高效性，C错误；酶在细胞内可参与细胞代谢反应，也可在细胞外，如唾液淀粉酶在口腔中催化淀粉水解，所以酶的催化过程既可以发生在细胞内也可以发生在细胞外，D正确。 5.（2025·山东临沂三模）植酸酶可以分解动物饲料中的天然有机磷，将磷酸残基从植酸上依次水解下来，有利于动物对饲料中天然磷的吸收，减少了集约化畜牧场粪便中磷对环境的污染。研究发现，可通过加入Mn2＋提高植酸酶的活性。以下说法正确的是（　　） A.酶的作用实质是降低化学反应的活化能，催化物质分解 B.植酸酶需在最适温度和最适pH条件下保存，尽可能缩短贮存期 C.植酸酶能够高效和专一的依次分离植酸分子中的磷 D.Mn2＋通过与植酸酶结合改变其构象，从而提高植酸酶的活性 解析：C　酶除了可以催化物质分解，也可以催化物质合成，A错误；植酸酶需在低温和最适pH条件保存，B错误；酶具有高效性和专一性，所以植酸酶能够高效和专一的依次分离植酸分子中的磷，C正确；加入Mn2＋可以提高植酸酶的活性，但不会改变植酸酶的构象，D错误。 6.（2025·贵州铜仁模拟）过渡态理论是用于描述化学反应速率的重要理论，该理论认为反应物形成产物的过程中需要经过一个过渡状态，且达到这个过渡状态需要一定的活化能。根据这一理论，化学反应在有无催化剂时可分别表示为： 无催化剂时：反应物过渡态→产物 酶催化同一反应时：酶＋反应物酶＋过渡态→酶＋产物 下列叙述正确的是（　　） A.过程①和过程②所需要的能量值的大小相同 B.加热使反应变快是因为降低了过程①需要的能量 C.反应物与酶的结合会使其更难转变为过渡态 D.过程②在不同pH环境下到达过渡态的时间不同 解析：D　过程①是无催化剂时反应物达到过渡态所需的能量（活化能），过程②是酶催化时反应物达到过渡态所需的能量（活化能），因为酶降低了活化能，所以二者所需要的能量值的大小不相同，②＜①，A错误；加热使反应变快是因为增加了反应物的能量，B错误；酶能够催化化学反应快速进行，故反应物与酶的结合会使其更容易转变为过渡态，C错误；不同pH环境下酶的活性不同，因此过程②在不同pH环境下到达过渡态的时间不同，D正确。 7.细胞代谢途径中，关键酶的活性受该途径最终产物抑制的现象，称为终产物抑制，这是细胞调节作用的一种，其调节过程如图所示（E1～E6表示酶）。下列叙述错误的是（　　） A.产物可能与底物竞争酶的结合位点来发挥抑制作用 B.当产物含量下降时，反馈抑制作用会减弱 C.当F过量而Y合成不足时，E1和E3活性降低，E5活性升高 D.机体可以通过该机制调节产物的合成从而避免物质和能量的浪费 解析：C　酶结构与功能的相适应，通过特异性结合，改变酶的空间结构引起酶活性降低或丧失，A正确；终产物抑制是一种负反馈调节机制：当终产物含量下降时，抑制作用减弱，酶的活性恢复，促进产物的合成，B正确；终产物抑制机制中，当终产物（如F）过量时，会抑制上游关键酶（如E1和E3）的活性，因此E1和E3的活性降低，而对下游酶（如E5）的活性没有直接影响（无变化），C错误；终产物抑制，通过控制关键酶的活性实现，避免产物过度合成积累，从而避免物质和能量的浪费，D正确。 8.（2025·河南郑州三模）枯草杆菌蛋白酶（S）可催化两种结构不同的底物CTH和CU。研究人员利用S进行了四组实验，结果如图所示（SCTH表示催化CTH反应后的S，SCU表示催化CU反应后的S）。下列分析错误的是（　　） A.S催化CTH反应后无法催化CU反应 B.S催化CU反应后依然能催化CTH反应 C.由该实验结果可知SCTH和S的构象存在差异 D.S的催化速率与CTH和CU的浓度无关 解析：D　由图示可知，对照图中S＋CU与SCTH＋CU的产物生成量差异可知，酶S在与CTH作用后得到的SCTH失去催化CU的能力，A正确；对照图中S＋CTH与SCU＋CTH的产物生成量结果可知，酶S在与CU作用后得到的SCU仍可催化CTH，B正确；酶的结构决定功能，由该实验结果可知SCTH和S的构象存在差异，由于S在催化CTH后无法催化CU，说明SCTH的构象与S不同，C正确；在低底物浓度下，催化速率随底物浓度增加而增加，直到达到最大速率，S的催化速率与CTH和CU的浓度有关，D错误。 9.（2025·山东潍坊三模）酶分子中能够与底物特异性地结合并催化底物转变为产物的区域叫酶的活性中心。“酶—底物中间物”假说认为，酶（E）在催化反应中需要和底物（S）形成酶—底物复合物（ES），再进一步反应生成产物（P）。反竞争性抑制剂（I）是一类只能与ES结合，但不能直接与游离酶结合的抑制剂。该类抑制剂与ES结合后，导致产物无法形成。下列说法错误的是（　　） A.I与ES的结合位点可能是底物诱导酶空间结构发生改变产生的 B.I的作用机理可能是其与ES结合后导致酶的活性中心构象改变 C.I可能与S直接竞争酶的结合位点，导致反应不能进行 D.在底物充足的条件下，ESI的量会随着酶量的增加先增加后保持不变 解析：C　I不能直接与游离酶结合，但可以与ES结合，可能是由于酶（E）和S结合过程中底物诱导酶空间结构发生改变，产生了I的结合位点，A正确；I与ES结合后，导致产物无法形成，所以可以推测I的作用机理可能是其与ES结合后导致酶的活性中心构象改变，B正确；I不能直接与游离酶结合，S直接与酶结合，所以I不与S竞争结合位点，C错误；在底物充足的条件下，由于I的量有限，所以ESI的量会随着酶量的增加先增加后不变，D正确。 10.（2025·四川成都期末）细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的，绝大多数酶是蛋白质，其活性受到温度、pH等多种因素的影响。下表是某兴趣小组探究温度对唾液淀粉酶活性影响的实验步骤。回答下列问题： 实验步骤 试管编号 A B C a b c ①加入3％的可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL ②加入2％的唾液淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL ③分别水浴保温5 min 0 ℃ 37 ℃ 100 ℃ 0 ℃ 37 ℃ 100 ℃ 实验步骤 试管编号 A B C a b c ④混合后摇匀 将a、b、c试管中的液体分别倒入A、B、C试管中 ⑤水浴保温5 min 0 ℃ 37 ℃ 100 ℃ ⑥加入稀碘液 2滴 2滴 2滴 ⑦观察现象 （1）酶活性是指　酶催化一定化学反应的能力　，可用单位时间内　产物的生成量或者反应物的减少量　来表示。 （2）表中实验步骤③的作用是　使酶和淀粉分别达到预设温度，确保反应在目标温度下进行，排除温度干扰　。 按照表中实验步骤进行实验，预期观察到的实验现象是　B试管加入碘液后无明显蓝色（或蓝色最浅）；A试管（0 ℃）和C试管（100 ℃）加入碘液后呈深蓝色　。 （3）为了进一步探究唾液淀粉酶活性与温度变化之间的关系，该兴趣小组又设置了多组温度条件进行实验，检测试管中淀粉剩余量的相对值如图所示。 分析图中数据后，大多数同学认为0 ℃和100 ℃时的实验结果与预期不符，他们做出这种判断的理由是　0 ℃酶活性被抑制，淀粉几乎不分解，剩余量应接近100％，100 ℃时酶变性失活，淀粉剩余量也应接近100％　。 还有部分同学分析50 ℃以上温度条件下的实验数据后，提出“高温也有可能促进淀粉分解”的假设，若要设计实验判断这个假设是否成立，请简要写出实验思路：　实验组在高温（如50～100 ℃）处理淀粉溶液，不加入酶，观察淀粉是否自发分解，对照组在低温下处理淀粉溶液，不加酶，用碘液检测淀粉剩余量。若实验组淀粉分解量显著高于对照组，则支持高温直接促进淀粉分解的假设，若两者无差异，则不支持　。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $