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

**基本信息** 以酶的本质、特性及影响因素为核心，通过12道选择+1道综合题系统覆盖知识点，结合实验情境与图表分析，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| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|1-3、5题|判断酶的化学本质、作用机理及特性|从酶的组成元素→基本单位→功能（降低活化能）→专一性/高效性的逻辑链| |实验分析|4、6-8、12题|实验设计与结果分析（温度/pH/离子影响）|通过对照实验变量控制，推导酶活性影响因素的作用机制| |综合应用|9-11、13题|图表解读与假说验证（如“诱导契合”学说）|整合酶的空间结构与功能关系，体现结构与功能观|

限时规范训练(8)　降低化学反应活化能的酶 (建议用时：20分钟　满分：45分) (选择题1～12题每题3分，共36分) 1．(2026·安徽芜湖模拟)在Mg2+存在的条件下，半乳糖激酶可催化ATP分子的磷酸基团转移到半乳糖分子上，生成1-磷酸半乳糖。下列关于半乳糖激酶的叙述， 错误的是(　　) A．组成元素仅含C、H、O、P B．基本单位是氨基酸 C．可降低化学反应所需的活化能 D．催化活性受Mg2+影响 解析：A　半乳糖激酶的化学本质是蛋白质，组成元素主要有C、H、O、N，A错误；半乳糖激酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，B正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，C正确；分析题意，在Mg2+存在的条件下，半乳糖激酶可催化ATP分子的磷酸基团转移到半乳糖分子上，生成1-磷酸半乳糖，故半乳糖激酶的催化活性受Mg2+影响，D正确。 2．(2026·河南平顶山模拟)如图表示比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，下列有关分析错误的是(　　) A．本实验中加热、氯化铁溶液和肝脏研磨液均属于自变量 B．1号和2号试管的实验结果说明加热能增加反应的活化能 C．1号和4号试管的实验结果说明过氧化氢酶能促进过氧化氢分解 D．3号和4号试管的实验结果说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多 解析：B　与试管1对照，加热、氯化铁溶液及肝脏研磨液都属于自变量，A正确；加热能使过氧化氢从常态转变成容易反应的活跃状态，不是增加反应的活化能，B错误；1号和4号试管相比，4号试管中气泡产生速率快，气泡多，说明过氧化氢酶能促进过氧化氢分解，C正确；过氧化氢酶和Fe3+都是催化剂，3号和4号试管相比说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多，D正确。 3．(2026·河南新乡模拟)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所需活化能的作用，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。 4．(2026·安徽合肥模拟)下图为酶催化淀粉水解的部分过程。为了证明大麦干种子中只含有淀粉酶中的β-淀粉酶，在萌发过程中还会再形成α-淀粉酶，某小组进行了相关实验，实验步骤如下表所示。下列叙述正确的是(　　) 试管编号 甲 乙 丙 步骤 ① 2 mL淀粉溶液 ？ 2 mL淀粉溶液 ② 1 mL大麦干种子研磨液 ？ ③ 40 ℃水浴锅中保温5 min ④ 滴加碘液进行检测 A．乙试管中 ？处应为2 mL糊精溶液，预期实验结果是甲出现蓝色，乙出现红色 B．丙试管中 ？处应为1 mL萌发的大麦种子研磨液，预期实验结果是丙出现红色 C．可用斐林试剂检测丙试管的产物，预期实验结果是产生砖红色沉淀 D．该实验的自变量是干种子和萌发种子中淀粉酶的类型 解析：C　为了证明大麦干种子中只含有淀粉酶中的β-淀粉酶，在萌发过程中还会再形成α-淀粉酶，乙试管中 ？处应为2 mL糊精溶液，由于干种子只有β-淀粉酶，所以预期实验结果甲出现蓝色，乙不显色，A错误；丙试管中 ？处应为1 mL萌发的大麦种子研磨液，由于萌发过程中还会再形成α-淀粉酶，所以萌发的种子中有两种酶，预期实验结果丙不显色，B错误；丙试管中的产物为麦芽糖，是还原糖，淀粉和糊精是非还原糖，所以可以用斐林试剂进行检测，预期实验结果是出现砖红色沉淀，C正确；该实验的自变量是干种子和萌发种子中的酶的类型以及底物的种类，D错误。 5．(2026·湖南湘潭模拟)科学家提取到的第一份纯酶结晶是脲酶，与没有催化剂相比，适宜条件下，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍。幽门螺杆菌是一种与胃部疾病密切相关的细菌，常寄生于胃黏膜组织中，通过分泌脲酶水解尿素产生氨。下列相关叙述错误的是(　　) A．脲酶只能够催化尿素分解，说明脲酶具有专一性 B．幽门螺杆菌核糖体合成脲酶所需ATP来自细胞质基质 C．与没有催化剂相比，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍，说明脲酶具有高效性 D．幽门螺杆菌产生的氨可以抵抗胃酸的杀灭作用，同时也会导致人“口气”重 解析：C　脲酶只能够催化尿素分解符合酶专一性的含义，A正确；幽门螺杆菌是原核生物，没有线粒体，呼吸作用发生在细胞质基质，ATP直接来自细胞质基质，细胞生命活动所需能量直接来自ATP，B正确；与没有催化剂相比，适宜条件下，脲酶可以将尿素分解的速率提高1014倍，说明脲酶具有催化功能，若要证明脲酶具有高效性，需与无机催化剂相比，C错误；幽门螺杆菌产生的氨可以中和胃酸而抵抗胃酸的杀灭作用，同时也会从口腔挥发出氨气的味道，导致人“口气”重，D正确。 6．(2026·江苏宿迁模拟)某生物兴趣小组拟进行“探究温度对淀粉酶活性影响”的实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．各个组别的温度和pH都应该相同且适宜 B．向淀粉溶液中加入酶液后再迅速调节温度 C．可用碘液检测来判断最适温度的大致范围 D．反应结束后的产物总量能够表示酶的活性 解析：C　实验的目的是“探究温度对淀粉酶活性影响”，则各组的温度应不同，A错误；应把淀粉溶液和酶液分别在相同温度下保温一段时间，然后再混合反应，B错误；淀粉遇碘呈蓝色，在最适温度范围淀粉分解最多，颜色最浅，可根据颜色深浅判断大致的温度范围，C正确；在此实验中起始时反应物的总量是无关变量，每组实验应设置成相同且适宜，因此，反应结束后每组实验的产物总量也是相同的，反应结束后的产物总量不能表示酶的活性，D错误。 7．(2026·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，实验过程中无关变量均保持相同且适宜，结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．实验1、2的自变量分别为催化剂的种类和时间、pH B．实验1中过氧化氢酶和FeCl3发挥作用的原理不同 C．实验2表明过氧化氢酶适宜在pH为c的条件下保存 D．当pH小于b或大于d时，过氧化氢酶会永久失活 解析：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中过氧化氢酶和FeCl3的作用原理相同，都是降低化学反应的活化能，B错误；酶的保存条件为最适pH和低温环境，实验2表明过氧化氢酶适宜在pH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，所以过氧化氢酶会永久失活，D正确。 8．(2026·湖南郴州模拟)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，如下表所示。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 4、7、9 37 ④ 淀粉纸 淀粉酶 4 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能同时探究两种酶的活性 C．方案③用于探究pH对酶活性的影响是适宜的 D．方案④用于探究温度对酶活性的影响，其各项实验设置合理 解析：A　方案①的自变量是酶的种类，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，pH为4时，酶会失活，D错误。 9．(2026·河南鹤壁模拟)大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中的复合体A均由RNA和蛋白质组成，具有催化活性。下列实验组合中，能推出“大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性，但单独蛋白质组分无催化活性”这一结论的是(　　) ①大肠杆菌复合体A经核糖核酸酶处理后，丧失催化活性　②大肠杆菌复合体A经蛋白酶处理后，仍有催化活性　③从大肠杆菌复合体A中分离的蛋白质组分，没有催化活性　④通过体外转录得到大肠杆菌复合体A中的RNA，具有催化活性　⑤大肠杆菌复合体A的RNA与枯草芽孢杆菌复合体A的蛋白质组装成的复合体，具有催化活性 A．①③　　　　　　　 B．①⑤ C．②③ D．②④ 解析：C　①大肠杆菌复合体A经核糖核酸酶处理后，丧失催化活性，不能说明单独RNA组分有催化活性；②大肠杆菌复合体A经蛋白酶处理后，仍有催化活性，说明单独RNA组分有催化活性；③从大肠杆菌复合体A中分离的蛋白质组分，没有催化活性，说明单独蛋白质组分没有催化活性；④通过体外转录得到大肠杆菌复合体A中的RNA，具有催化活性，不能说明复合体A中的RNA有催化活性；⑤大肠杆菌复合体A的RNA与枯草芽孢杆菌复合体A的蛋白质组装成的复合体，具有催化活性，既不能说明大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性，也不能说明其单独蛋白质组分无催化活性，故选②③，C符合题意。 10．(2026·湖南长沙模拟)鞘磷脂被水解后会产生神经酰胺，研究人员发现一个与鞘磷脂合成或水解相关的代谢酶A，在对照和表达该酶的细胞中分别检测了鞘磷脂(图1)和神经酰胺(图2)的含量，并在不同条件下对其活性进行了分析(图3)。其中EDTA能结合金属离子，使离子无法与酶结合；GSH会破坏二硫键。下列说法正确的是(　　) A．酶A为鞘磷脂合成酶 B．酶A在中性条件下活性高于酸性或碱性条件 C．酶A的活性不依赖金属离子 D．酶A的活性依赖二硫键的形成 解析：B　鞘磷脂被水解后会产生神经酰胺，加入酶A后，神经酰胺含量升高，所以酶A是鞘磷脂水解酶，且在pH为7.5时，活性达到100%，高于酸性或碱性条件，A错误，B正确。EDTA能与金属离子结合，使金属离子无法与酶结合，由图3可知，无金属离子时，酶活性为0；使用GSH破坏二硫键时，酶活性无明显下降，说明酶活性依赖于金属离子，二硫键非关键影响因素，C、D错误。 11．(2026·河北唐山模拟)麦角生物碱是脑细胞代谢改善药，EasC酶能催化药物前体物质合成麦角生物碱。EasC酶具有底物结合区域和催化区域，该酶通过催化区域生成超氧阴离子，随后借助EasC酶的内部通道将超氧阴离子传递至酶表面的底物结合区域，驱动已结合的药物前体物质完成转化过程。为探究EasC酶的催化特性，科学家设计实验并得到如下数据表。下列叙述错误的是(　　) 组别 处理方式 麦角生物碱生成速率 1 对照 15.2 2 添加辅酶NADPH 15.0 3 添加超氧阴离子清除剂 2.8 4 高温处理(80 ℃) 0.5 注：1～3组温度为37 ℃，其他条件均适宜。 A．超氧阴离子清除剂通过抑制底物结合降低酶活性 B．辅酶NADPH对EasC酶的催化作用无显著影响 C．高温处理组EasC酶空间结构改变导致其活性降低，甚至失活 D．EasC酶通过其双区域协同作用实现了药物前体转化 解析：A　根据题干信息，EasC酶通过催化区域生成超氧阴离子，然后借助内部通道传递至底物结合区域驱动药物前体物质转化。添加超氧阴离子清除剂后麦角生物碱生成速率大幅降低(从15.2变为2.8)，原因是超氧阴离子被清除，无法驱动药物前体物质转化，而不是抑制底物结合，A错误；对比1、2两组数据可知，辅酶NADPH对EasC酶的催化作用无显著影响，B正确；EasC酶的化学本质是蛋白质，高温会破坏EasC酶的空间结构导致其失去活性，C正确；EasC酶的催化区域生成超氧阴离子，而超氧阴离子又集合其底物结合区域驱动完成催化过程，EasC酶通过其双区域协同作用实现了药物前体转化，D正确。 12．(2026·河北保定模拟)麦胚富含营养，但由于含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸，极易酸败变质。为了延长麦胚贮藏期，科研人员研究了不同无机盐对脂肪酶活性的影响。下列分析错误的是(　　) A．实验的自变量是无机盐的种类和浓度 B．对照组和实验组必须设置相同的温度和 pH C．图中不同浓度的CaCl2均可以提高脂肪酶的活性 D．KCl对脂肪酶活性的影响最小，可用于延长麦胚贮藏期 解析：D　分析题图，横坐标为无机盐浓度，即无机盐浓度为自变量，图中共有三条曲线，故无机盐的种类也为本实验的自变量，A正确；实验需要严格控制变量，遵循对照和单一变量原则，其他条件相同且适宜，本实验中温度和pH为无关变量，需要保持一致，B正确；分析图中CaCl2随浓度变化对脂肪酶活性影响曲线可知，随CaCl2浓度增大，酶活性一直在增强，且其活性均高于对照组，C正确；KCl对脂肪酶活性的影响曲线趋势较为平稳，基本与对照组酶活性水平持平，对脂肪酶活性影响较小，结合题干“但由于含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸，极易酸败变质”可知，KCl并不能延长麦胚贮藏期，D错误。 13．(9分)(2026·福建福州联考)1894年，科学家提出了“锁钥”学说，认为酶具有与底物相结合的互补结构。1958年，又有科学家提出“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空间结构，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)进行研究。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。科研人员进行了4组实验，绘制出反应曲线，如图所示。 注：SCTH表示催化CTH反应后的S 酶，SCU表示催化CU反应后的S酶。 (1)酶活性易受________________和______________等条件的影响，实验中应维持适宜的反应环境。 (2)“诱导契合”学说在“锁钥”学说的基础上提出：酶与底物结合时，______________会发生相应改变。 (3)为更直观的呈现实验过程和结果，科研人员用字母和箭头表示反应简式(P表示反应产物)，则实验①可以表示为：S酶＋CTH→SCTH＋P。请参照实验①的写法，写出实验③的反应简式_______________________。 (4)根据上述学说内容，对比①和②两组实验结果，出现该结果的原因可能是______________________，该结果支持“__________________”学说。 (5)为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，还是出现空间结构的固化，请设计一个补充实验，写出实验思路：_____________________________________________________________ 解析：(1)酶都有最适温度和pH，温度过高或过低，pH过酸或过碱都会影响酶的活性；实验中应维持适宜的反应环境。(2)“诱导契合”学说是在“锁钥”学说的基础上提出的，“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空间结构，继而完成酶促反应，即：酶与底物结合时，空间结构会发生相应改变。(3)由图可知，实验③是SCU和CTH反应，SCU能催化CTH，所以反应式是SCU＋CTH→SCTH＋P。(4)由①②组实验可知，S酶既可以催化CTH，也可以催化CU发生反应，说明S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变，适应与不同底物的结合，该结果支持“诱导契合”学说。(5)反应④SCTH不能催化CU水解，原因可能是SCTH失去活性，或者出现空间结构的固化。用SCTH和CTH进行反应(加入CTH)，检测反应产物的生成量，如果SCTH能催化CTH水解，那么酶没有失活，即SCTH出现空间结构的固化，如果SCTH不能催化CTH水解，则SCTH失活。 答案：(1)温度　pH　(2)(酶的)空间结构　(3)SCU＋CTH→SCTH＋P　(4)S酶的空间结构可以在不同底物的诱导下发生相应改变，适应与不同底物的结合　诱导契合　(5)用SCTH和CTH进行反应(加入CTH)，检测反应产物的生成量 学科网（北京）股份有限公司 $