第3单元 第8课时 降低化学反应活化能的酶(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案

该高中生物学高考复习讲义围绕酶的作用和本质、特性及影响因素、相关探究实验三大核心考点，按“作用机理—特性分析—实验验证”逻辑架构知识，通过考点梳理、实验探究、真题演练等环节，帮助学生系统构建酶的知识网络，突破高考高频难点。 讲义以科学探究和科学思维为核心，设计“实验原理—操作分析—结果讨论”探究流程，如通过淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解实验，培养学生实验设计与分析能力。结合温度、pH影响酶活性的曲线建模，强化生命观念中的结构与功能观。设置基础诊断、考向精练、真题链接分层训练，助力学生高效掌握考点，为教师提供精准复习节奏指导。

第8课时　降低化学反应活化能的酶 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，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。2.活动：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。 考情 分析 考点 考题统计 考频等级 1.酶的作用和本质 2025·河北卷，2；2025·黑吉辽内蒙古卷，1；2025·安徽卷，1；2024·广西卷，5；2024·河北卷，2 中频 2.酶的特性和影响酶促反应速率的因素 2025·四川卷，10；2025·北京卷，3；2025·浙江1月选考，10；2024·浙江1月选考，17；2024·广东卷，15 高频 3.酶的相关探究实验 2025·江苏卷，8；2025·四川卷，5；2025·湖南卷，2；2025·陕晋宁青卷，5 中频 考点一　酶的作用和本质 问题1 分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，从中可以得出哪些结论？ 1.实验条件与实验结果 组别 实验条件 实验结果 ① 自然状态 几乎不分解 ② 90 ℃高温 有少量气泡 ③ 加FeCl3溶液 产生较多小气泡，点燃的卫生香燃烧较弱 ④ 加肝脏研磨液 产生大量大气泡，点燃的卫生香燃烧猛烈 2.结果分析及结论 对照 ①与② ①与③ ①与④ ③与④ 自变量 温度 FeCl3溶液 肝脏研磨液 催化剂 种类 因变量 底物(H2O2)的分解速率，可用单位时间内产生气泡数目的多少表示 无关 变量 加入的H2O2量、肝脏研磨液的新鲜程度等 结论 加热促进H2O2分解 无机催化剂促进H2O2分解 酶促进 H2O2 分解 与无机催化剂相比，酶的催化效率更高 想一想：若将FeCl3溶液和肝脏研磨液事先经90 ℃水浴加热处理之后，再按原剂量分别加入3号、4号试管中进行实验，你推测最可能的实验结果是什么？说明推断依据。 实验结果：3号试管与原先基本相同；4号试管与原先相比明显减弱，和1号试管基本相同。 推断依据：90_℃高温会使酶失活，对FeCl3没有影响。 问题2 什么是活化能？酶的催化作用机理是什么？ 1.活化能的概念：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 2．酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能。 3．酶的催化作用机理模型 (1)无酶催化的反应曲线是乙，有酶催化的反应曲线是甲。 (2)表示在无酶催化的条件下，反应所需要的活化能是a－c；表示酶降低的活化能是a－b。 (3)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．酶具有催化作用的意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。 问题3 酶经历了怎样的探究历程？酶的本质是什么？ 1.酶本质的探究历程(连线) [细节拾遗]　(必修1 P79思考·讨论)巴斯德认为酿酒中的发酵是由酵母菌细胞引起的，没有活细胞就不能产生酒精；李比希却认为引起发酵的只是酵母菌细胞中的某些化学物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用。结束这一争论的实验思路是将酵母菌细胞研磨粉碎、加水搅拌后过滤，将提取液加入葡萄糖溶液中，也能产生酒精，说明引起发酵的是一种化学物质。 2．酶的概念 [诊断辨析] (1)在催化脂肪水解过程中，胰脂肪酶提供了大量的活化能。(2025·广西卷)(×) 提示：酶的作用机理是降低活化能，而不是提供活化能。 (2)1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”的主要成分就是现在所说的酒精。(必修1 P79思考·讨论)(×) 提示：“酒母”的主要成分就是现在所说的酵母。 (3)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)(√) (4)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)(√) (5)胰蛋白酶和胰岛素发挥作用后都立即被灭活。(×) 提示：酶可以重复多次利用，不会立即被降解。 突破酶本质的实验探究 1．(必修1 P80拓展应用)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： (1)A、B两种酶的化学本质是否相同？为什么？ 提示：不相同。A酶能抵抗该种蛋白酶的降解，其化学本质不是蛋白质而是RNA；B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，化学本质为蛋白质。 (2)B酶活性改变的原因是什么？ 提示：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。 (3)欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？ 提示：应用RNA酶处理。 [归纳提升]　鉴定酶本质的实验原理和方法 (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。 (2)酶解鉴定法 考向　酶的作用、作用机理及本质的分析 1．(2026·河南新乡模拟)已知乙醛在乙醛脱氢酶的作用下分解为乙酸，而碳酸氢钠在酸性条件下能产生CO2。某研究小组为了探究乙醛脱氢酶的化学本质进行了相关实验，实验处理如下表所示。下列相关叙述错误的是(　　) 项目 第1组 第2组 第3组 乙醛脱氢酶 1 mL 1 mL 1 mL 加入试剂种类 蛋白酶1 mL RNA水解 酶1 mL ？ 乙醛 1 mL 1 mL 1 mL 保温 适宜温度保温5 min 碳酸氢钠溶液 2 mL 2 mL 2 mL A．第3组为对照组，“？”可为加入蒸馏水1 mL B．若乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质，则第2、3组能产生气泡 C．若第1组能产生气泡，则证明乙醛脱氢酶的化学本质为RNA D．本实验可进行的前提之一是酶可以在细胞外发挥作用 解析：C　若第1、3组能产生气泡，第2组不能产生气泡，则证明乙醛脱氢酶的化学本质为RNA，C错误。 2．(2026·河南开封模拟)过渡态是指化学反应过程中反应物达到的能量最高状态。根据过渡态理论，没有催化剂作用的化学反应进程示意图如图所示，其中E1、E2代表相应过程所需的能量，下列有关分析正确的是(　　) A．酶能降低图中E2代表的活化能 B．加热能降低图中E1代表的活化能 C．pH能影响酶使反应物转化到过渡态所需的时间 D．酶的用量能影响图中E1代表的能量多少 解析：C　酶和无机催化剂均能降低图中E1代表的活化能，A错误；加热能够为反应提供能量，不是降低图中E1代表的活化能，B错误；pH能影响酶的活性，酶的活性不同，反应物转化到过渡态所需的时间不同，C正确；酶的用量不能影响图中E1代表的能量多少，只影响反应完成所需的时间，D错误。 [题后归纳]　化学反应加快的机理 (1)加热提供化学反应的活化能。 (2)无机催化剂和酶均能降低化学反应的活化能。 考点二　酶的特性及酶促反应速率的影响曲线分析 问题1 酶有哪些特性？ 1.酶的高效性 (1)含义：酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著。 (2)数学模型及解读 ①曲线a与b对比说明酶具有高效性。 ②曲线a与c对比说明酶具有催化作用。 2．酶的专一性 (1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (2)数学模型及解读 能够催化底物A水解的是酶A，不能催化底物A水解的是酶B，说明酶具有专一性。 (3)物理模型 ①图中表示酶的字母是A，表示被酶催化的底物是字母B，表示该酶促反应的产物是字母E、F。 ②图中表示不能被该酶催化的物质是字母C、D。 (4)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。 [细节拾遗]　(必修1 P85科学·技术·社会)溶菌酶为什么具有抗菌消炎作用？细菌性溶菌酶能否防御真菌感染？ 提示：溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，起到抗菌消炎的作用。由于真菌和细菌细胞壁的成分不同和酶具有专一性等原因，细菌性溶菌酶不能防御真菌感染。 3．酶的作用条件较温和 (1)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。 (2)温度过高、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，但酶的空间结构稳定，温度适宜时，酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。 想一想：已知胃蛋白酶的最适pH为1.5，小肠液的pH为7.6。胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？ 提示：不能；因为脱离了适宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。 问题2 怎样分析酶促反应速率的影响曲线 1.酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线 2．温度和pH对酶促反应速率的影响 据图可知，不同pH条件下，酶的最适温度一般不变；不同温度条件下，酶的最适pH一般不变。 3．反应物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 (1)反应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 [易错警示]　酶活性、酶促反应速率及影响因素的辨析 注：酶促反应速率与酶活性含义不同，影响因素有差异，例如酶浓度、底物浓度均影响酶促反应速率，但通常不影响酶活性。 [诊断辨析] (1)过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他化学反应，说明了酶具有高效性。(必修1 P82正文)(×) 提示：说明了酶具有专一性。 (2)三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物，表明它们具有专一性。(2025·江西卷)(×) 提示：酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应。 (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)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。(经典高考题)(×) 提示：一般来说，动物体内酶的最适温度比植物低。 影响酶促反应的曲线分析 下图中曲线Ⅰ、Ⅱ是胰蛋白酶在不同条件下催化某种物质反应速率的变化曲线： (1)与无机催化剂相比，酶具有高效性，原因是与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 (2)Ⅰ、Ⅱ不能(填“能”或“不能”)催化脂肪，判断的依据是Ⅰ、Ⅱ是胰蛋白酶，酶具有专一性。 (3)Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速度慢，这是因为温度较低，酶活性较弱。温度过高使酶的活性降低，同时会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 (4)在该温度和pH条件下，要提升B点，可采取的措施是增大酶量或提高酶浓度。 (5)若该酶是人的胃蛋白酶(最适pH是1.5)，若其他条件不变，反应液pH由10逐渐降低到2，则酶催化反应的速度将不变，原因是胃蛋白酶的最适pH是1.5，pH为10时已经失活，再改变pH，酶的活性不变。 [归纳提升]　“四看法”分析酶促反应曲线 考向1　酶特性与应用的分析判断 1．(2026·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。 2．(2025·山东泰安一模)食品安全人员常用“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药，其原理：白色药片是胆碱酯酶，胆碱酯酶能催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，而有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。操作过程如图，先将用纯净水洗过菠菜的浸洗液滴加在白色药片中，三分钟后将卡片对折，使两药片相接触(操作后将速测卡置于37 ℃恒温箱装置中10 min为佳)。下列说法错误的是(　　) A．胆碱酯酶不能为红色药片中的物质水解提供能量 B．测定前应设置滴加等量纯净水的空白对照卡 C．将“速测卡”置于37 ℃左右环境有利于其长期保存 D．若观察结果未出现蓝色，说明菠菜表面农药残留量相对较高 解析：C　胆碱酯酶作为酶，只能降低化学反应的活化能，不能为反应过程供能，A正确。每批样品测定前应设置滴加等量纯净水到“白色药片”上的对照卡做空白对照，B正确。“速测卡”操作后置于37 ℃恒温箱装置中10 min为佳，目的是提供合适的反应温度；若要长期保存“速测卡”，应将其置于低温条件下，C错误。有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，若观察结果未出现蓝色，说明胆碱酯酶没有发挥作用，进而说明菠菜表面农药残留量相对较高，D正确。 考向2　酶相关的曲线分析 3．(2026·贵州贵阳模拟)针对某酶促反应，某同学在酶量和反应时间都相同的情况下进行了甲、乙、丙三组实验，并得到相应的三条曲线。如图所示，甲是反应速率随反应物浓度变化的曲线，乙是存在一定量的物质W1时反应速率随反应物浓度变化的曲线，丙是存在一定量的物质W2时反应速率随反应物浓度变化的曲线。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．若仅提高甲组酶量重新实验，其最大反应速率保持不变 B．若在甲组中加入W1重新实验，其最大反应速率会降低 C．可推测在与酶的结合过程中，W1和反应物有竞争关系 D．加大反应物的浓度，不会减弱W2对反应速率的影响 解析：B　若仅提高甲组酶量重新实验，最大反应速率会增大，A错误；加入W1后反应速率下降，随反应物浓度上升反应速率也不能恢复，W1很可能是非竞争性抑制剂，会结合酶的非活性中心导致其空间构象发生改变，使酶的活性下降，若在甲组中加入W1重新实验，其最大反应速率会降低，B正确，C错误；由丙组曲线的趋势来看，W2最初抑制了酶促反应速率，但随着反应物浓度升高，这种抑制被解除，可推测W2为竞争性抑制剂，与反应物竞争酶的活性中心，阻碍了反应物与酶结合，加大反应物浓度会减弱W2对反应速率的影响，D错误。 4．(2026·湖北襄阳模拟)温度既可以影响反应物使其能量发生变化(如图中曲线a)，也可以影响酶的空间结构使其稳定性发生变化(如图中曲线b)，从而影响酶促反应，两种影响叠加在一起使酶促反应速率与温度关系如图中曲线c所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．温度越高，反应物更容易从常态转变为活跃状态 B．曲线b表明温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏 C．酶的空间结构越稳定，越有利于酶催化酶促反应 D．t1和t2条件下酶促反应速率相同，酶分子活性可能不同 解析：C　曲线a中，温度升高，使反应物得到的能量增加，更容易从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，A正确；曲线b中，温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶变性失活，B正确；由曲线b、c可知，酶的空间结构越稳定，酶促反应的速率不一定越快，C错误；与t1相比，t2时反应物得到的能量较多，t1和t2时酶促反应速率相同，可推知t2时酶分子活性较低，D正确。 考点三　酶的相关探究实验 问题1 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验原理是什么？如何进行实验操作和实验结果分析？ 1.实验原理 (1)淀粉和蔗糖都是非还原糖，其水解产物葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖。 (2)斐林试剂能检测溶液中有无还原糖。 (3)淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖，不能催化蔗糖水解。 2．实验步骤与结果 试管编号 1号 2号 注入可溶性淀粉溶液 2 mL － 注入蔗糖溶液 － 2 mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 60℃水浴 保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 沸水浴 煮沸2 min 实验结果 有砖红色沉淀 无砖红色沉淀 3.实验结果分析 (1)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)2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。 4．实验结论：酶的作用具有专一性。 想一想：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。 问题2 探究温度对酶活性影响的实验原理是什么？如何进行实验操作和实验结果分析？ 1.实验原理 2．实验步骤与实验结果 试管编号 1 1′ 2 2′ 3 3′ 淀粉酶溶液/mL 2 － 2 － 2 － 可溶性淀粉溶液/mL － 2 － 2 － 2 水浴5 min 冰水 60 ℃温水 沸水 对应试管内液体混合、摇匀 1与1′ 2与2′ 3与3′ 水浴数分钟 冰水 60 ℃温水 沸水 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 实验结果 呈蓝色 无蓝色出现 呈蓝色 3.实验结论：酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都会影响酶活性。 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。 问题3 探究pH对酶活性影响的实验原理是什么？如何进行实验操作和实验结果分析？ 1.实验原理 (1)酶促反应原理：2H2O22H2O＋O2。 (2)鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响O2的生成速率，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。 2．实验步骤和结果 序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 1 注入等量的过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 2 注入1 mL不同pH的溶液 蒸馏水 5%的 HCl溶液 5%的 NaOH 溶液 3 注入等量的体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 4 实验结果 有大量气 泡产生 无明显气泡产生 无明显气泡产生 5 将带火星的卫生香插入试管 燃烧 剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱 3.实验结论：酶发挥催化作用需要适宜的pH条件，过酸、过碱都会影响酶活性。 提醒：①探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。②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，因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少，而且在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果。 [诊断辨析] (1)酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，酶活性可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。(必修1 P82探究·实践)(√) (2)用淀粉酶、淀粉、蔗糖来验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用碘液。(必修1 P81探究·实践)(×) 提示：蔗糖及水解产物都不能用碘液检测。 (3)“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。(经典高考题)(×) 提示：应分别在设定温度下保温一段时间后再混合。 (4)相同温度下，随着反应时间的延长，酶活性上升，产物增多。(必修1 P83探究·实践)(×) 提示：相同温度下，随着反应时间的延长，酶活性不会上升。 (5)除了温度和pH外，还有其他因素如酶的激活剂和抑制剂也影响酶的活性。(必修1 P83探究·实践)(√) 1．验证酶的高效性和专一性的实验设计 (1)验证酶的高效性 项目 实验组 对照组 材料 等量的同一种反应物 试剂 与反应物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂 现象 反应速率很快，或反应用时短 反应速率缓慢，或反应用时长 结论 酶具有高效性 (2)验证酶的专一性 项目 方案一 方案二 实验组 对照组 实验组 对照组 材料 同种反应物(等量) 与酶相对应的反应物 另外一种反应物 试剂 与反应物相对应的酶 另外 一种酶 同一种酶(等量) 现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 酶具有专一性 2.探究酶的最适温度或pH的实验设计 (1)探究酶的最适温度 (2)探究酶的最适pH 考向　考查与酶的相关的实验 1．(2026·湖北武汉模拟)下列是某同学设计的几个实验内容，有关分析正确的是(　　) ①淀粉酶＋淀粉溶液　②淀粉溶液＋蒸馏水 ③淀粉酶＋蔗糖　④H2O2＋肝脏研磨液 ⑤H2O2＋FeCl3溶液 A．证明酶具有高效性时，可进行①②组实验或①⑤组实验 B．证明酶的专一性时，可设置①③组实验，检验试剂可用碘液 C．探究温度对酶活性影响实验时，应在不同温度下进行第④组实验 D．探究pH对酶活性影响实验时，不宜选择第①组中的实验材料进行实验 解析：D　①②组实验只能证明酶具有催化作用，不能证明酶具有高效性，A错误；证明酶的专一性时，可设置①③组实验，但检验试剂应使用斐林试剂，不能用碘液，B错误；H2O2加热条件下分解加快，故不宜选用④组探究温度对酶活性的影响，C错误；酸性条件下，淀粉会水解，故不宜选用①组实验材料探究pH对酶活性的影响，D正确。 2．(2026·河北保定模拟)为了研究pH对某种酶活性的影响，科研小组设置了三个实验：A组(pH＝7)、B组(pH＝9)和C组(pH＝5)测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题： (1)三个pH条件下，酶活性最高的是____________组。酶活性是指________________。 (2)上述实验操作的合理顺序是____________。 ①加入酶　②加入反应物　③调节溶液pH ④相同时间后终止酶促反应，检测产物浓度 ⑤保温并计时 (3)如果在时间t1时，向C组反应体系中增加2倍量的反应物，其他条件保持不变，那么在t2时，C组产物总量______________，原因是___________________________。 (4)为进一步测定该酶催化作用的最适pH，请简要写出实验思路：___________________________。 解析：(1)分析题图，三个pH条件下，酶活性最高的是A组pH＝7时，曲线上升的斜率较大，酶活性是指酶催化特定化学反应的能力。(2)研究pH对某种酶活性的影响时，操作顺序：①加入酶，③调节溶液pH，②加入反应物，⑤保温并计时，④相同时间后终止酶促反应，检测产物浓度。(3)C组条件下，pH＝5，在时间t1时酶已失活，向C组反应体系中增加2倍量的反应物，即使增加反应物，产物总量也不会增加，C组产物总量不变。(4)为进一步测定该酶催化作用的最适pH，可以缩小pH梯度，在pH为5～9的范围内设置pH梯度，分别测定酶活性，则峰值所对应的pH即为该酶的最适pH。 答案：(1)A　酶催化特定化学反应的能力　(2)①③②⑤④　(3)不变　C组条件下，t1时酶已失活，即使增加底物，产物总量也不会增加　(4)在pH为5～9的范围内设置pH梯度，分别测定酶活性，则峰值所对应的pH即为该酶的最适pH 角度1　考查酶的本质、作用及特性 1．[(2025·黑吉辽内蒙古卷，1)链接必修1 P81、P84正文]下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述，正确的是(　　) A．基本单位是脱氧核苷酸 B．在细胞内或细胞外均可发挥作用 C．当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应 D．为维持较高活性，适宜在70～75 ℃下保存 解析：B　耐高温的DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，基本单位是氨基酸，A错误；酶既可以在细胞内发挥作用，也可以在细胞外发挥作用，B正确；DNA聚合酶发挥作用需要模板、原料和适宜的条件等，如进行PCR时需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和含Mg2+的缓冲液等，C错误；高温会破坏酶的空间结构使酶失活，低温条件下酶的活性受到抑制，但空间结构稳定，因此酶适宜在低温条件下保存，D错误。 2．[(2025·北京卷，3)链接必修1 P84图5－2]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。 角度2　考查酶的实验探究及影响因素 3．[(2025·江苏卷，8)链接必修1 P81探究·实践]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2 mL 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　由实验目的和实验设计的单一变量原则可知，甲组和丙组底物不同，则加入的酶应相同，即丙组步骤②应加入2 mL淀粉酶溶液，A不合理；第二次水浴加热的目的是促进还原糖与加入的斐林试剂的氧化还原反应高效进行，并均匀受热保证实验安全和现象清晰，B不合理；乙组加入2 mL淀粉溶液和2 mL蒸馏水，可通过观察乙组是否出现砖红色沉淀来判断淀粉溶液中是否含有还原糖，C合理；丙组加入的淀粉酶无法催化蔗糖水解，蔗糖不是还原糖，丙组不会出现砖红色沉淀，D不合理。 4．[(2025·四川卷，10)情境类]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%)，其变化趋势如下图。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-1D-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。 学科网（北京）股份有限公司 $