2027届高考生物一轮复习练习 第9讲　降低化学反应活化能的酶

**基本信息** 以酶的本质、特性及影响因素为核心，通过基础概念辨析与实验探究题，构建“概念-实验-应用”的知识逻辑链，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |必备知识基础练|5题（含核酶本质、胃蛋白酶特性等）|概念辨析与基础实验分析|从酶的化学本质（RNA/蛋白质）→作用特性（专一性/高效性）→基础实验变量控制| |关键能力突破练|6题（含温度-酶活性曲线、诱导契合学说验证等）|曲线分析与综合应用|影响因素（温度/pH）综合作用→抑制剂机理→理论学说的实验验证|

第9讲　降低化学反应活化能的酶 (单项选择题每小题2分,多项选择题每小题3分) 必备知识基础练 考点一　酶的本质、作用和特性 1.(2025·盐城八校调研)科学家发现四膜虫rRNA的前体在没有蛋白质参与的情况下,能专一催化寡聚核苷酸底物的切割与连接,被称为核酶。下列叙述正确的是(　　) A.核酶的组成元素为C、H、O、N B.核酶与双缩脲试剂在常温下可发生紫色反应 C.核酶的催化活性受温度、pH等外界因素的影响 D.核酶能催化磷酸二酯键和氢键的断裂和形成 2.下列有关人体胃蛋白酶的叙述,正确的是(　　) A.饭后提取的胃液中加入胰蛋白酶,可导致胃蛋白酶被快速催化水解 B.将胃蛋白酶(溶液)置于-20 ℃下数小时,可导致其变性失活 C.胃蛋白酶原由胃黏膜主细胞分泌,可直接参与食物的消化 D.吞服药用胃蛋白酶可用于消化不良,消化性溃疡禁用此药 3.A3是一种从海底微生物中分离得到的、在低温下有催化活性的α-淀粉酶。为确定A3的最适pH,研究人员使用了三种组分不同的缓冲系统进行实验,结果如图。下列叙述正确的是(　　) A.可用斐林试剂检测产物的生成从而测定A3的酶活性 B.缓冲系统的组分对A3的酶活性有影响 C.先将淀粉加入缓冲系统,再加入A3 D.在不同pH的缓冲系统中,A3的相对酶活性均不相同 4.(2026·南通一模)科学家在链霉菌中发现一种双功能酶Art22,其既能催化胞内某种有毒糖类氧化分解,又能催化另一种糖类的异构产生杀菌物质。相关叙述正确的是(　　) A.Art22通过降低自身活化所需的能量提高化学反应速率 B.Art22催化有毒糖类的氧化分解既保护自己又提供能量 C.Art22催化糖类的异构不利于链霉菌在环境中的生存 D.Art22的双功能说明其催化化学反应没有专一性 5.酶不仅在生命活动中具有重要作用,在日常生活中也有广泛运用。下列说法正确的是(　　) A.植物病原菌可通过分泌果胶酶降解植物细胞的细胞壁 B.能有效去除奶渍的加酶洗衣粉,可用来洗涤蚕丝制品 C.食物中的淀粉和蔗糖在咀嚼过程中会被唾液淀粉酶催化水解 D.参与细胞内DNA复制的酶有解旋酶、DNA聚合酶和T4 DNA连接酶 考点二　实验:探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素 6.(多选)下图为“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验装置,下列相关分析错误的有(　　) A.不同组别装置内的缓冲液pH不同,滤纸片的大小和数量相同 B.不同pH条件下的实验结果一定不同 C.可通过反应结束后各组量筒内气体的体积大小来判断酶活性的大小 D.可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性” 7.某实验小组探究了唾液淀粉酶在不同温度条件下对淀粉的分解作用,结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.该实验的自变量为温度,因变量为产物生成量 B.在不同pH下进行该实验,实验结果相近 C.反应1小时后,需要立即中止反应再进行检测 D.唾液淀粉酶在T2时为反应提供的活化能与在T5时接近 关键能力突破练 8. (多选)(2025·南京、盐城一模)温度是影响酶促反应速率的重要因素。如图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述正确的有(　　) A.在一定温度范围内,温度越高,反应物分子具有的能量越多 B.低温条件下,酶的空间结构稳定性高,适合保存酶 C.在T1、T2温度条件下,酶降低的活化能相同 D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果 9.下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶(PPO)活性的大小,某同学设计了实验并检测各组酚的剩余量,结果如图2所示。下列说法正确的是 (　　) 图1 图2 A.由图1模型推测,可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B.非竞争性抑制剂与高温抑制酶活性的机理相同,都与酶的空间结构改变有关 C.图2实验的自变量是温度,而PPO的初始量、pH等属于无关变量 D.探究酶B的最适温度时,应在40~50 ℃范围内设置多个温度梯度进行实验 10.(2025·南通模拟)酶可以为生活添姿彩,亦可助力科技发展,下列相关叙述正确的是(　　) A.酶的元素组成是C、H、O、N,可以降低化学反应的活化能 B.溶菌酶属于免疫的第一道防线,亦可与抗生素联合使用以增强抗生素疗效 C.DNA酶、蛋白酶、RNA酶等助力了DNA是肺炎链球菌主要遗传物质的发现 D.中国台湾科学家钱嘉韵发现并分离的耐高温DNA聚合酶助力了PCR的大规模应用 11.“锁钥”学说认为,酶具有与底物相结合的互补结构;“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补结构,继而完成酶促反应。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶,该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同)进行研究,得到的四组实验结果如下图所示,其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列说法错误的是(　　) A.S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高 B.该实验结果更加支持“诱导契合”学说 C.若增加SCU+CU组,结果曲线应与②完全重合 D.为探究SCTH是失活还是空间结构固化,可增设SCTH+CTH组 参考答案 1.C　解析 核酶的化学本质为RNA,组成元素为C、H、O、N、P,不能与双缩脲试剂发生紫色反应,A、B两项错误;酶的活性受温度、pH等外界因素的影响,酶的化学本质是蛋白质或RNA(核酶),可见核酶的催化活性受温度、pH等外界因素的影响,C项正确;由题干信息“rRNA的前体在没有蛋白质参与的情况下,能专一催化寡聚核苷酸底物的切割与连接,被称为核酶”,可知核酶只能催化磷酸二酯键的断裂和形成,D项错误。 2.D　解析 胰蛋白酶的最适pH在8左右,饭后提取的胃液pH较低,胰蛋白酶因过酸环境而失活,不能发挥作用,A项错误;低温下酶的活性较低,但不会失活,因此将胃蛋白酶(溶液)置于-20 ℃下数小时,不会变性失活,B项错误;分泌到胃中的胃蛋白酶原没有生物活性,需要在胃酸的刺激下,激活胃蛋白酶原,使其转变为有活性的胃蛋白酶,参与食物的消化,C项错误;吞服药用胃蛋白酶可导致溃疡处暴露的组织蛋白被消化,故消化性溃疡禁用此药,D项正确。 3.B　解析 斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,温度变化会影响酶的活性,故不能用斐林试剂检测,可用碘液检测,淀粉遇碘液会变蓝,可用单位时间内淀粉的减少量表示A3的酶活性,A项错误;由曲线可知,在pH相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同,因此缓冲系统的组分对酶活性有影响,B项正确;实验探究的是A3的最适pH,故应先将A3加入缓冲系统,再加入淀粉,C项错误;由曲线可知,在不同pH的缓冲系统中,A3的相对酶活性有相同的情况,如后两个缓冲体系,D项错误。 4.B 5.A　解析 能有效去除奶渍的加酶洗衣粉,其中的酶是蛋白酶,蚕丝制品中蚕丝的主要成分也是蛋白质,故该洗衣粉不能用来洗涤蚕丝制品,B项错误;唾液淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖,C项错误;DNA复制时,解旋酶解开双螺旋,DNA聚合酶催化子链的延伸,DNA连接酶(但不是T4 DNA连接酶)连接不连续合成的子链,T4 DNA连接酶催化两个DNA片段的连接,一般用于基因工程中,D项错误。 6.BC　解析 该实验的自变量是pH,因此,不同组别装置内的缓冲液pH不同,而各组反应小室中浸过肝匀浆的滤纸片的大小和数量属于无关变量,应保持一致,A项正确;由于酶存在最适pH,pH过高或过低,都会使酶活性降低,所以不同pH条件下,酶活性可能相同,因此量筒中收集到的气体量可能相同,B项错误;若设置过长的反应时间,各组均反应完全,量筒内收集到的气体量相同,无法准确比较不同pH下的酶活性,C项错误;可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性”,则实验的自变量为催化剂的种类不同,即将滤纸片分别浸于肝匀浆和FeCl3溶液中,其他条件均相同,D项正确。 7.C　解析 结合题干和题图可知,该实验的自变量为温度,因变量为反应物剩余量,A项错误;酶的活性也受pH影响,在不同pH条件下进行该实验,实验结果不同,B项错误;酶具有高效性,为避免反应时间带来的结果误差,反应1小时后,需要立即中止反应再进行检测,C项正确;唾液淀粉酶在T2时为反应降低的活化能与在T5时接近,D项错误。 8.ABD 9.B　解析 图1所示,酶的活性中心有限,竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心,从而影响酶促反应速率,可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制,A项错误;非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,其机理与高温抑制酶活性的机理相似,B项正确;据题意和题图2可知,该实验的自变量是温度、酶的种类,而PPO的初始量、pH等属于无关变量,C项错误;根据图2结果可知,实验只研究了20~50 ℃范围内的酶活性,在40 ℃出现了最低点,故若要探究酶B的最适温度,应在30~50 ℃范围内设置多个温度梯度进行实验,D项错误。 10.D 11.C　解析 ②曲线在更短的反应时间内产物相对量值比①曲线更大,说明S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高,A项正确;S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同,③曲线说明SCU仍能催化CTH底物的反应,而④曲线说明SCTH几乎不能催化CU底物的反应,该实验结果更加支持“诱导契合”学说,B项正确;根据①③曲线纵坐标差值可知,SCU和S酶的活性不同,若增加SCU+CU组,结果曲线不一定与②完全重合,C项错误;为探究SCTH是失活还是空间结构固化,可增设SCTH+CTH组,若不能催化CTH底物反应,则是失活,若能催化CTH底物反应,则是空间结构固化,D项正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $