微专题8 酶的本质、特性及其相关的实验探究-【高考领航】2027年高考生物一轮复习微专题速练

**基本信息** 聚焦酶的本质、特性及实验探究，通过概念辨析、曲线分析和实验设计构建完整知识网络，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|3题（1、6、7）|考查酶的化学本质、基本特性及应用|从本质（蛋白质/RNA）到功能特性（高效性/专一性）递进| |曲线分析|4题（2、5、8、9）|结合能量变化、温度/pH影响等曲线判断|通过曲线解读深化对酶活性影响因素的理解| |实验探究|3题（10、11、12）|设计对照实验分析激活剂/抑制剂作用|遵循“提出问题-设计方案-分析结果”的探究逻辑| |综合应用|2题（4、8）|联系代谢调节与实际应用场景|体现结构与功能观及科学态度与社会责任|

第二单元　细胞的代谢 微专题8　酶的本质、特性及其相关的实验探究 1．酶对细胞代谢起着非常重要的作用。下列关于酶的叙述错误的是(　　) A．绝大多数的酶可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应 B．可采用定性的方法探究得出某种酶的最适温度和最适pH C．细胞中各类化学反应有序进行，与酶在细胞中的分布有关 D．一定条件下酶催化某一化学反应的速率可表示该酶的活性 2．(2026·山东临沂模拟)如图曲线表示某化学反应在使用无机催化剂和酶催化条件下的能量变化过程。下列相关分析错误的是(　　) A．曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化 B．比较反应前后能量变化，可确定该反应为放能反应 C．a与b的差值为酶催化该反应所降低的活化能 D．此过程解释了酶的催化具有高效性的原因 3．酶的活性部位是酶分子中同底物特异性结合而起催化作用的区域，含有一些必需基团(氨基酸的某些侧链基团)。如图为某种酶活性部位的形成过程。下列说法错误的是(　　) A．必需基团只存在于酶的活性部位 B．酶分子的合成过程中可能有氢键形成 C．酶的催化作用只在酶的活性部位发生 D．改变某些必需基团可能会影响酶的活性 4．(2025·浙江6月选考，6)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 5．如图为乳糖酶催化乳糖水解的两个实验结果，除自变量和图中条件外，其他实验条件均设置为最适条件。下列有关叙述错误的是(　　) 　 实验1　　　　　　　　实验2 A．若增大实验1的酶浓度，相对反应速率增大 B．若继续增大实验2的酶浓度，相对反应速率不能继续增大 C．若继续增大实验1的乳糖浓度，相对反应速率将维持最大值基本不变 D．若降低两个实验的反应温度，相对反应速率都将降低 6．酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，广泛应用于纺织、石油、造纸、食品加工以及污染治理等领域。下列叙述错误的是(　　) A．酶都含有氮元素　　　 B．酶具有高效性 C．高温会使酶变性 D．酶离开细胞即失活 7．(2026·河南洛阳模拟)加酶牙膏是将葡聚糖酶、溶菌酶、蛋白酶等多种不同类型酶制剂加入膏体中制成的牙膏，对于解决龋齿、牙龈炎、牙周炎等口腔问题有很好的效果。下列叙述错误的是(　　) A．加酶牙膏能够加快牙渍、齿垢的分解 B．溶菌酶可发挥抗菌、消炎等免疫调节作用 C．加酶牙膏存在保存时间短、不稳定等缺点 D．配合热水使用能增强加酶牙膏的使用效果 8．(2026·广东茂名模拟)新鲜菠萝肉中的蛋白酶会使人在食用过程中产生刺痛感和酥麻感。产生酥麻感的过程伴随着 ATP的合成，属于放能反应。某研究小组探究 NaCl溶液浓度与菠萝蛋白酶活性的关系，结果如图1。酶的抑制剂可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两类，作用机理如图2，下列叙述错误的是(　　) 图1 图2 A．非竞争性抑制剂与酶的特定部位结合，可以改变酶的空间结构 B．不同酶对应的竞争性抑制剂不同，不能说明酶的作用有专一性 C．使用ATP 合酶抑制剂可以减轻酥麻感 D．图1中不同浓度的 NaCl溶液均能抑制菠萝蛋白酶的活性 9．某兴趣小组为了探究不同温度对淀粉酶A和淀粉酶B活性的影响，在10～100 ℃间，等温度梯度设置了10组实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．pH、酶的种类、反应时间均属于该实验的无关变量 B．60 ℃时，酶A和酶B的空间结构都发生了不可逆的破坏 C．90 ℃时，相同时间内酶A组和酶B组淀粉的剩余量不同 D．实验结果表明：酶A和酶B的最适温度分别是50 ℃和70 ℃ 10．某实验小组欲探究不同pH下过氧化氢酶的活性，进行了如下实验：将在不同pH缓冲液中浸泡过相同时间的大小、厚度及数量相同的土豆片，放入5个相同规格的注射器内，吸取过氧化氢溶液并封闭反应体系，记录初始读数。反应一段时间后，记录数据并计算注射器内气体体积的变化量，数据如表所示。下列叙述正确的是(　　) pH 3 5 7 9 11 反应2 min时注射器内 气体体积的变化量/mL 0.3 1 2.6 1.4 1 A．本实验的自变量为不同pH缓冲液以及相同土豆片的处理时间 B．用不同缓冲液处理土豆片可避免缓冲液对过氧化氢分解的影响 C．根据实验结果，强酸、强碱都会抑制过氧化氢酶的活性，最适pH为7 D．pH为5和11时，二者的气体变化量相同，说明过氧化氢酶未发生变性 11．在酶促反应过程中，酶的活性常受某些物质的影响，有些物质能使酶的活性增加，称为激活剂；某些物质它们并不引起酶蛋白变性，但能使酶分子上的某些必需基团(主要是指酶活性中心上的一些基团)发生变化，因而引起酶活性下降，甚至丧失，致使酶反应速度降低，称为酶的抑制剂。 (1)酶活性是指________________________________________________。 酶活性的高低可用__________________________________来表示。 (2)为探究Cl－和Cu2＋对唾液淀粉酶活性的影响，某同学提出以下实验设计思路。 取4支试管(每支试管代表一个组)，各加入等量的pH 6.8缓冲液和唾液淀粉酶溶液，再分别在1、2、3、4号试管中加入等量的1.0%NaCl溶液、1.0%CuSO4溶液、1.0%Na2SO4溶液和蒸馏水，混合均匀，再加入等量的1.0%淀粉溶液，混合均匀后，各试管放入37 ℃恒温水浴保温适宜时间。取出试管，加入1.0%碘溶液0.1 mL，观察各试管溶液颜色变化。 ①实验中加入缓冲液的作用是____________________________________。 ②该实验中设置4号试管的目的是__________________________________。 设置3号试管的目的是____________________________________________。 ③实验结果：1号试管中颜色最浅(呈碘色)，2号试管中颜色最深(呈蓝色)，3、4号试管中颜色基本一致，且深浅居于试管1和2之间。 ④分析实验结果，得出结论：__________________________________。 12．(2026·安徽芜湖模拟)某科研小组将新鲜的胡萝卜磨碎、过滤制得提取液，以等体积等浓度的过氧化氢作为反应物，对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究，得到如图所示的实验结果。据图回答下列相关问题： 实验一 实验二 (1)实验一和实验二分别研究了酶的什么特性？实验一：________；实验二：_______________________________________________________。 (2)实验一中，影响O2产生速率的因素除了催化剂的种类外，还有______________________(至少写出三种)。 (3)假如实验二是在最适温度下测定相同时间后过氧化氢剩余量，导致曲线A和曲线B出现差异的最可能原因是__________________；改变温度，曲线A和曲线B的最低点__________(填“上移”“下移”或“不移动”)。 (4)若反应温度为90 ℃，则无法得到实验一和实验二的实验结果，请从反应物和酶两个角度分析其中原因：①___________________________________； ②____________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题8　酶的本质、特性及其相关的实验探究 1．B　绝大多数酶的本质是蛋白质，蛋白质可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，A正确；得出某种酶的最适温度和最适pH的实验应是定量的，即通过设置一系列梯度的温度或pH进行实验探究，B错误；酶在生物膜上的有序分布可以使细胞中各类化学反应有序进行，即细胞中各类化学反应有序进行，与酶在细胞中的分布有关，C正确；酶的活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示，在进行酶活性的测定时，可根据一定条件下单位时间内产物(或生成物)的生成量(或增加量)或底物(或反应物)的消耗量(或减少量)来表示酶活性，D正确。 2．C　曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化，曲线②表示在有酶催化条件下的能量变化，A正确；由曲线图可知，反应物的能量大于生成物的能量，因此该反应为放能反应，B正确；a与b的差值为酶与无机催化剂相比所降低的活化能的差值，C错误；此过程解释了酶的催化作用具有高效性的原因，即与无机催化剂相比，酶降低反应活化能的效果更显著，D正确。 3．A　由题图可知，在酶的活性部位之外也存在必需基团，A错误；酶的本质是蛋白质或RNA，蛋白质合成时通常需要先转录再翻译，转录和翻译过程中都会发生碱基互补配对，都会形成氢键，因此在酶分子的合成过程中可能有氢键形成，B正确；酶的活性部位是酶分子中同底物特异性结合而起催化作用的区域，因此酶的催化作用只在酶的活性部位发生，C正确；必需基团是氨基酸的某些侧链基团，改变某些必需基团，将会改变氨基酸的种类，可能会影响酶的活性，D正确。 4．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；酶与反应物结合是可逆的，反应完成后酶会恢复原状，B错误；据图可知，图示中“(－)”表示血红素对酶X的反馈抑制，血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性，从而使血红素浓度维持在相对稳定的状态，C正确；一定范围内，反应速率会随反应物浓度增加而提高，但达到酶饱和后反应速率不再变化，此外血红素的反馈抑制会限制反应速率持续提高，D错误。 5．B　实验1最终限制酶促反应速率的因素是酶的浓度，若增大实验1的酶浓度，相对反应速率增大，A正确；因为乳糖浓度有限，若继续增大实验2的酶浓度，相对反应速率可能不再增大，也可能继续增大一部分，B错误；实验1最终限制酶促反应速率的因素是酶的浓度，若继续增大实验1的乳糖浓度，相对反应速率将基本不变，C正确；根据题意，两个实验都处于最适条件(最适温度和最适pH)，所以若降低两个实验的反应温度，酶的活性下降，相对反应速率都将降低，D正确。 6．D　大多数酶是蛋白质(C，H，O，N)，少数酶是RNA(C，H，O，N，P)，所以说都含有氮元素，A正确；酶与无机催化剂的催化效率相比，说明酶具有高效性，B正确；高温会使酶变性，哪怕是RNA本质的酶，高温以后也会变性，C正确；酶在生物体内、体外都可以发挥催化作用，在细胞内、外都可以发挥作用，比如加酶洗衣粉，D错误。 7．D　加酶牙膏中含有酶，能够加快牙渍、齿垢的分解，A正确；溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，B正确；加酶牙膏中的酶活性易受环境因素的影响，存在保存时间短、不稳定等缺点，C正确；热水温度过高，会使加酶牙膏中的酶活性丧失，不利于加酶牙膏的使用效果，D错误。 8．D　结合图2，非竞争性抑制剂与酶的特定部位结合，可以改变酶的空间结构，使得酶与反应物不能正常结合，A正确；酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应，不同酶对应的竞争性抑制剂不同，不能说明酶的作用有专一性，B正确；产生酥麻感的过程伴随着 ATP的合成，属于放能反应，故使用ATP合酶抑制剂可以减轻酥麻感，C正确；与对照组相比(NaCl浓度为0)，NaCl溶液浓度为3%时，蛋白酶的活性更高，起到促进作用，故图1中不同浓度的 NaCl溶液并非均能抑制菠萝蛋白酶的活性，D错误。 9．C　该实验的自变量是酶的种类和温度，pH和反应时间属于该实验的无关变量，A错误；60 ℃低于酶B的最适温度，酶B的空间结构未被破坏，但高于酶A的最适温度，酶A的空间结构受到一定程度的破坏，B错误；90 ℃的实验条件下，酶A完全失活，淀粉100%剩余，酶B有活性，淀粉剩余量不是100%，C正确；由于各组的温度梯度较大，故酶A和酶B的最适温度分别是50 ℃左右和70 ℃左右，并非是50 ℃和70 ℃，为进一步确定最适温度，应缩小温度梯度进行进一步实验，D错误。 10．B　本实验的自变量为不同pH缓冲液；土豆片都是相同的，处理时间也相同，属于无关变量，A错误。用不同缓冲液处理土豆片可以避免缓冲液对过氧化氢分解的影响，B正确。由实验结果可知，强酸、强碱都会抑制过氧化氢酶的活性，但最适pH不一定是7，还需继续进行实验探究最适pH，C错误。pH为5和11时，二者的气体变化量相同，说明过氧化氢酶具有相同的作用效果，但不能说明过氧化氢酶未发生变性，D错误。 11．解析：(1)酶活性指酶催化特定化学反应的能力，如淀粉酶催化淀粉水解的能力。酶活性可以用一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或产物的增加量来表示。(2)要探究Cl－和Cu2＋对唾液淀粉酶活性的影响，自变量是不同的离子，因变量是淀粉的剩余量。①实验中加入缓冲液，是为了维持反应液中pH的稳定。②4号试管中，未加入相关的离子，是为了与其他组做对照，来探究不同离子的作用。3号试管中加入1.0%Na2SO4溶液，是为了确定Na＋和SO对唾液淀粉酶催化活性是否有影响，以更好的判断出Cl－和Cu2＋对唾液淀粉酶活性的影响。③根据实验结果可知，1号试管中淀粉的剩余量最少，说明1号试管中的淀粉酶活性最强；2号试管中淀粉的剩余量最多，说明2号试管中的淀粉酶的活性最低，根据3和4中颜色一致可知，Na＋和SO对唾液淀粉酶催化活性没有影响。④由以上分析可知，Cl－是唾液淀粉酶的激活剂，可以提高酶活性；Cu2＋是唾液淀粉酶的抑制剂，可以降低酶活性。 答案：(1)酶催化特定化学反应的能力　在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的速率(或在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量)　(2)①维持反应液中pH的稳定　②对照　确定Na＋和SO对唾液淀粉酶催化活性是否有影响　④Cl－是唾液淀粉酶的激活剂，Cu2＋是唾液淀粉酶的抑制剂 12．解析：(1)实验一比较了无机催化剂和酶的催化效率，可以得出酶具有高效性的特点；实验二研究了pH对酶活性的影响，研究了酶的作用条件较温和的特点。(2)影响反应速率的因素包括反应物浓度、酶的量和酶的活性；反应物的浓度会随反应的进行而降低；酶的活性受温度、pH的影响。(3)假如实验二是在最适温度下测定相同时间后过氧化氢剩余量，导致曲线A和曲线B出现差异的最可能原因是加入的酶的量不同，图示曲线是在最适温度下得到的，改变温度，酶活性下降，曲线A和曲线B的最低点上移。(4)若反应温度为90 ℃，则无法得到实验一和实验二的实验结果，因为过氧化氢化学性质不稳定，在高温下易分解，且高温可以破坏酶的空间结构使其失去活性。 答案：(1)高效性　酶的作用条件较温和　(2)时间、温度、pH和反应物浓度　(3)加入的酶的量不同　上移　(4)①过氧化氢化学性质不稳定，在高温下易分解　②高温可以破坏酶的空间结构使其失去活性 学科网（北京）股份有限公司 $