必修1 第3单元 第1讲 降低化学反应活化能的酶(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习

该高中生物学高考复习课件聚焦“酶”专题，覆盖酶的本质、作用机理、特性及影响因素等核心考点，依据高考评价体系分析近5年真题，明确“酶的特性”“实验设计”等高频考点权重，归纳选择、实验探究等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题精讲+实验建模+思维训练”，如结合2025年四川高考题，用米氏方程解析底物浓度与反应速率关系，培养科学思维；通过“四看法”分析酶促反应曲线，强化探究实践能力。提供易错点警示和答题模板，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第三单元 细胞的能量供应和利用 降低化学反应活化能的酶 第1讲 明确目标 1.说明酶在细胞代谢中的作用及酶的本质;　 2.阐明酶的高效性、专一性和作用条件的温和性; 3.通过酶的特性和影响酶活性因素的相关探究实验,掌握实验设计的基本思路及实验分析方法。 建构知识体系 目录 主题研习（一） 主题研习（二） 酶的本质和作用 作业验收评价 酶的特性及影响酶活性的因素 主题研习（一）酶的本质和作用 厚基础 (一)酶的本质 1.酶的本质和功能 本质 绝大多数是________,少数是_______ 合成原料 _____________________等 合成场所 _______、细胞核等 来源 一般来说,活细胞(哺乳动物成熟红细胞等除外)都能产生酶 功能 催化作用是酶的唯一功能 氨基酸或核糖核苷酸 蛋白质 RNA 核糖体 2.酶本质的探索历程(连线) (二)酶在细胞代谢中的作用 1.细胞代谢和活化能 细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多_________,统称为细胞代谢 活化能 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态_________ ________称为活化能 化学反应 所需要的 能量 2.酶的作用机理分析 模型分析 模型分析 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___________________。 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_____移动。 ④酶的作用原理是________________________。与无机催化剂相比,酶___________________更显著,催化效率更高 降低的活化能 向上 降低化学反应的活化能 降低活化能的作用 续表 基础盘查 1.微点判断——落实基本生命观念 (1)(2025·黑吉辽蒙卷)耐高温的DNA聚合酶的基本单位是脱氧核苷酸。( ) (2)(2025·河北卷)Fe3+催化H2O2的分解中涉及酶催化作用。 ( ) (3)(2024·河北卷)作为生物催化剂,酶作用的反应物都是有机物。 ( ) (4)(2023·广东卷)具有催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充。 ( ) × × × √ 2.发掘教材——提升科学思维能力 (1)(人教版教材必修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:_________________ _____________________________________________________________。 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)(人教版教材必修1 P79“思考·讨论”拓展)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、B两种酶的化学本质是否相同?________。 理由是_______________________________________________________ ________________________________________________。 ②B酶活性改变的原因是________________________________________ ____________________。 ③欲让A、B两种酶的变化趋势换位,应采取的处理措施是___________ _______________。 不相同 B酶被降解的过程中其分子结构会发生改变, 用同一种 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 从而使其活性丧失 RNA酶处理 研考向 题点(一)　酶的本质 1.刺梨富含超氧化物歧化酶(SOD),SOD 由 Cu2+、Zn2+等金属离子与蛋白质共同构成,含有两条肽链。下列叙述错误的是(　　) A.构成 SOD 的基本单位是氨基酸 B.在核糖体上合成 SOD 过程中需要酶和能量 C.Cu、Zn 等微量元素可参与某些大分子的合成 D.高温会使 SOD 中肽键断裂从而破坏其空间结构 √ 解析:构成SOD的基本单位为氨基酸,金属离子为辅因子,并非结构单位, A正确;核糖体合成蛋白质(翻译)需酶(如合成酶)和能量(ATP),B正确; Cu、Zn属于微量元素,Cu、Zn等微量元素可参与某些大分子的合成,C正确;高温破坏酶的空间结构(变性),但肽键断裂需水解酶的作用,D错误。 2.已知乙醛在乙醛脱氢酶的作用下变为乙酸,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.可进行本实验的前提之一是酶可以在细胞外发挥作用 √ 解析:第1、2组分别加入1 mL蛋白酶、1 mL RNA水解酶,根据对照原则,第3组可加入1 mL蒸馏水,A正确;若乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质,则第1组在蛋白酶的作用下,乙醛脱氢酶被分解失活,最终没有气泡产生,第2、3组乙醛脱氢酶活性正常,最终能产生气泡,B正确;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;实验是在溶液中进行的,因此进行该实验的前提之一应是酶可在细胞外发挥作用,D正确。 　　[思维建模]　鉴定酶本质的实验原理和方法 试剂鉴定法 酶解鉴定法 题点(二)　酶的作用及应用 3.(2025·北京高考)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: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,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。 4.在一个固定温度下,反应体系中不同能量底物分子的数量呈正态分布,其分布规律如图中实线所示。分子能量达到活化能的底物分子可以发生反应。下列相关叙述错误的是 (　　) A.若反应体系原本没有酶, 加入酶之后的活化能可以用①表示 B.若反应体系原本没有酶,加热之后不同能量底物分子的数量分布可以用③表示 C.若反应体系原本有酶,加入酶的抑制剂后,活化能可以用②表示 D.若反应体系原本有酶且处于最适温度,加热之后的活化能可以用①表示 √ 解析:酶的作用机理是能够降低化学反应的活化能,若反应体系原本没有酶,加入酶之后的活化能下降,可以用①表示,A正确;加热可提高底物分子能量,故若反应体系原本没有酶,加热之后不同能量底物分子的数量分布可以用③表示,B正确;酶可以降低化学反应的活化能,加入酶的抑制剂后,活化能上升,可用②表示,C正确;若反应体系原本有酶且处于最适温度,加热后,虽然底物的分子能量上升,但酶的高效性对反应影响显著,加热后酶的活性下降,活化能上升,D错误。 ［关键分析］酶的作用机理曲线分析应用 解答第4题的关键：一是准确理解酶催化作用的原理——降低化学反应的活化能；二是正确解读图中曲线的含义：加酶使反应的活化能降低，活化能左移；加热使反应物分子能量升高；加酶的抑制剂，活化能升高右移；加热使酶的活性降低，活化能右移。 主题研习（二）酶的特性及影响酶活性的因素 厚基础 (一)酶具有高效性 ——比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验原理 2.实验设计与现象分析 对照 少量 较多 复燃明显 酶降低活化 能的作用更显著 更高 促进 3.实验变量 无机催化剂 (FeCl3) 过氧化氢酶 产生的气泡数目的多少 温度 4.实验结论 ①②对照,说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率; ①④对照,说明酶具有___________; ③④对照,说明酶具有________。 催化作用 高效性 (二)酶的专一性 1.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 (1)实验原理 ①淀粉和蔗糖都是________糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖,还原糖能与_____________反应,生成砖红色沉淀。 ②在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶,再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖,就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 非还原 斐林试剂 (2)实验步骤 序号 操作步骤 1号试管 2号试管 1 注入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液 2 mL — 2 注入质量分数为3%的蔗糖溶液 — 2 mL 3 注入质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL 4 轻轻振荡,保温5 min 60 ℃ 60 ℃ 5 加斐林试剂,轻轻振荡 2 mL 2 mL 6 水浴加热 约2 min 7 观察溶液颜色 ___________ ______ (3)实验结论:酶具有_______,淀粉酶只能催化_____水解,而不能催化_____水解。 砖红色沉淀 蓝色 专一性 淀粉 蔗糖 [微点拨]　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,而蔗糖分子无论是否被水解都不会遇碘液变色。 2.酶专一性的物理模型——“锁钥学说” 模型图示 分析 图中A表示_____,B表示________________,E、F表示__________ ___________________,C、D表示不能被A催化的物质 酶 被A催化的底物 B被酶催化 分解后产生的物质 (三)酶的作用条件较温和 1.探究影响酶活性的条件 (1)探究温度对酶活性的影响 试管编号 试管1 试管1' 试管2 试管2' 试管3 试管3' 实验步骤 一 1 mL 淀粉酶溶液 2 mL 淀粉溶液 1 mL 淀粉酶溶液 2 mL 淀粉溶液 1 mL淀粉 酶溶液 2 mL 淀粉溶液 二 放入0 ℃冰水中约5 min 放入60 ℃热水中约5 min 放入100 ℃热水中约5 min 三 将试管1与1'内的液体混合后继续在0 ℃冰水内放置10 min 将试管2与2'内的液体混合后继续在60 ℃热水内放置10 min 将试管3与3'内的液体混合后继续在100 ℃热水内放置10 min 四 取出试管各加入两滴碘液,振荡 实验现象 蓝色 ______________ _______ 实验结论 淀粉酶在60 ℃时催化淀粉水解,在100 ℃和0 ℃时都不能发挥催化作用。酶的催化作用需要适宜的温度,温度过高或过低都会影响酶的活性 无明显现象 蓝色 (2)探究pH对酶活性的影响 试管编号 试管1 试管2 试管3 实验步骤 一 2滴过氧化氢酶溶液 二 1 mL 蒸馏水 1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的盐酸溶液 1 mL物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液 三 2 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液 实验现象 有大量气泡产生 _____________ _____________ 实验结论 pH会影响酶的活性,酶的活性有适宜的pH范围 无气泡产生 无气泡产生 2.温度和pH对酶活性影响的曲线分析 曲线解读:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;________________ 等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;_____条件下酶的活性很低,但空间结构稳定。 高温、过酸、过碱 低温 基础盘查 1.微点判断——落实基本生命观念 (1)(2024·河北卷)胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存。 ( ) (2)(2022·浙江卷)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。 ( ) (3)(2022·北京卷)“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匀后,在设定温度下保温。 ( ) (4)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。 ( ) × × × × 2.发掘教材——提升科学思维能力 (1)(人教版必修1 P84“相关信息”发掘)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不能发挥作用的原因是__________________________________________________________。 (2)(人教版必修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________________________ ___________________________________。 环境pH不适宜,胃蛋白酶活性大大下降甚至失活,不能发挥作用 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 (3)(人教版必修1 P82“探究·实践”思考)在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中_______(填“能”或“不能”)用斐林试剂来检测,原因是_____________ __________________________________________________________________________________;______(填“能”或“不能”)用过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响,原因是_______________________________________________ _____________________________________________。 (4)(人教版必修1 P82“探究·实践”思考)在探究pH对酶活性的影响的实验中不能选用淀粉酶和淀粉作为实验材料,理由是_________________________ ___________________________________。 不能 与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成,而该实验需严格 控制不同温度 探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度,而加热能促进过氧化氢分解,影响对实验结果的分析 水解反应,影响对实验结果的分析 斐林试剂 不能 淀粉在酸性条件下会发生 析重难 重难点(一)　归纳探究酶特性的实验方法 1.“对照实验法”验证酶的高效性和专一性 (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 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 实验组 对照组 材料 与酶相对应的反应物 另外一种反应物 同一种酶(等量) 现象 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 2.“梯度法”探究酶的最适温度或pH (1)探究酶的最适温度 (2)探究酶的最适pH [例1]　(2025·江苏高考)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]　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,若结果出现砖红色沉淀,说明淀粉溶液中含有还原糖;若结果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反应会产生砖红色沉淀;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反应并产生砖红色沉淀,D不合理。 重难点(二)　借助模型分析 影响酶促反应的因素 1.模型构建 2.模型分析 (1)反应物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系(图1、图2) ①图1:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随反应物浓度增加而加快,但当反应物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,酶促反应速率不再增加。 ②图2:在反应物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关。 ③反应物浓度和酶浓度是通过影响反应物与酶的接触来影响酶促反应速率的,并不影响酶的活性。 (2)温度和pH与酶促反应速率的关系(图3) ①温度和pH是通过影响酶活性来影响酶促反应速率的。 ②反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度;反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH。 (3)反应时间与酶促反应速率的关系(图4、图5、图6) ①图4、图5、图6的时间t0、t1和t2是一致的。 ②随着反应的进行,反应物的量因被消耗而减少,生成物的量因积累而增多。 ③t0~t1段,因反应物较充足,所以反应速率较高,反应物消耗较快,生成物生成速率较快;t1~t2段,因反应物含量减少,所以反应速率降低,反应物消耗较慢,生成物生成速率较慢;t2时,反应物被消耗完,生成物不再增加,此时反应速率为0。 [例2]　(2025·四川高考)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 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 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 (　　) √ [解析]　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+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%,500 g·L-1果糖组的底物量是最多的,2 h时,三组的转化率差异不大,根据产物量=底物量×转化率,可知其产物量最高,D正确。 研考向 题点(一)　酶的特性及探究实验分析 1.(2025·江西高考)芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质,部分结果如下表。下列叙述正确的是(　　) 芸香糖苷酶 最适温度/℃ 最适pH Ⅰ 50 4.0 Ⅱ 70 4.0 Ⅲ 40 6.0 A.酶Ⅰ的反应温度升高20 ℃,其他条件不变,酶Ⅰ与酶Ⅱ活性一致 B.三种酶在最适的温度和pH条件下,催化底物的活性相同 C.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 D.三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化 √ 解析:酶的活性受温度影响,在最适温度前,随温度升高酶活性增强;超过最适温度,随温度升高酶活性下降。酶Ⅰ的最适温度为50 ℃,升高20 ℃至70 ℃时,超过其最适温度,酶活性会因高温变性而下降;而酶Ⅱ的最适温度为70 ℃,此时活性最高。两者活性不一定一致,A错误。最适条件仅表明此时相应的酶活性最高,但不同酶在最适条件下的催化效率(即酶活性)可能不同,B错误。酶的专一性强调一种酶只能催化一种或一类化学反应,仅根据三种酶均能水解同一类底物(芸香糖苷类黄酮化合物),并不能表明它们具有专一性,C错误。酶的活性受温度和pH的影响,温度和pH的变化会影响酶的空间结构,进而影响酶的活性,D正确。 2.(2026·重庆模拟)细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的,甲、乙、丙、丁四个研究小队利用不同的实验材料进行酶特性的探究,但都无法实现探究目的,下列选项中的改进措施能实现探究目的的是 (　　) A.为探究酶具有专一性,甲队需要把蔗糖酶更换为淀粉酶,观察指标不变 B.为探究酶最适pH 的大致范围,乙队需要把斐林试剂更换为碘液,观察碘液的显色情况 C.为探究酶具有高效性,丙队需要在材料中添加FeCl3溶液,观察指标不变 D.为探究酶具有催化性,丁队需要把标准蛋白质溶液改为蛋白块,观察指标不变 队别 选用材料与试剂 观察指标 甲 淀粉溶液、蔗糖溶液、蔗糖酶、碘液 碘液显色情况 乙 淀粉酶、可溶性淀粉溶液、不同pH缓冲液、斐林试剂 斐林试剂显色情况 丙 新鲜猪肝研磨液、H2O2溶液、卫生香 卫生香复燃程度 丁 蛋白酶、标准蛋白质溶液、双缩脲试剂 双缩脲试剂显色情况 √ 解析:甲队选用的材料与试剂中,碘液只能检测淀粉是否被分解,无法检测蔗糖是否被水解,因此无法验证专一性;若将蔗糖酶更换为淀粉酶,依然无法根据显色情况确定蔗糖是否被分解,A错误。酸会催化淀粉水解,因此不能利用淀粉和淀粉酶来探究酶最适pH的大致范围,B错误。丙队要验证酶的高效性,需与无机催化剂(如FeCl3)比较,材料中添加FeCl3溶液后,通过卫生香复燃程度可直观比较酶与无机催化剂的催化效率,C正确。丁队使用双缩脲试剂检测蛋白酶是否将标准蛋白质溶液催化分解,但蛋白酶自身为蛋白质,无论反应是否发生均显紫色,改为蛋白块后,观察指标仍为双缩脲试剂显色情况,仍然无法判断是否发生催化反应,D错误。 题点(二)　影响酶促反应因素的曲线分析 3. (2026·邢台模拟)某实验小组研究两种来源不同的淀粉酶的催化活性与温度的关系时,根据实验结果绘制了图示曲线。下列分析合理的是(　　) A.酶1的最适温度较低,酶2对温度的适应范围较广 B.若生产中同时使用两种酶,则可选择的温度为T4 C.两种酶加工为酶制剂保存时,可选择的温度为T3 D.T3~T4区间,酶2降低活化能的效率逐渐减弱 √ 解析:从图中可以看出，酶2在较宽的温度范围内底物剩余量均有变化，而酶1的底物剩余量在相对较窄的温度区间内变化明显，即酶2对温度的适应范围广于酶1；酶1的最适温度为T2，酶2的最适温度为T4， T2＜T4，A正确；在T4温度时，酶2催化效率高，但酶1基本失活，所以生产中若两种酶同时使用，不应选择T4温度，B错误；低温条件下酶的活性受到抑制，但空间结构稳定，不会失活，从图中可知，低于T1温度时，两种酶的底物剩余量都较高，说明酶的活性都很低，此时酶的空间结构稳定，适合保存，所以两种酶加工为酶制剂保存时，适宜的温度应低于T1，C错误；在T3~T4区间，随着温度升高，酶2的底物剩余量逐渐减少，说明酶活性逐渐增强，则酶2降低活化能的效率逐渐提高，D错误。 4.中间产物学说认为:酶(E)的活性中心部位首先与底物(S)结合,生成不稳定的中间产物(ES),然后再产生产物(P),同时释放出酶(E)。根据这一学说,在酶浓度、pH、温度一定的条件下,可以用米氏方程v=表示底物浓度[S]与速率v之间的关系,其坐 A.如果底物浓度足够大,反应速率可以达到vmax,由此可判断加入竞争性抑制剂后,Km值将变小 B.酶的活性可以用在一定条件下酶所催化的化学反应速率表示,即可以用P的产生速率,也可用E的消耗速率表示 C.通过竞争抑制(如图2)的事实,可以否定酶具有专一性的特性 D.如果要把反应速率控制在1/3vmax,则应该把底物浓度控制在1/2Km 标曲线如图1,其中“vmax”表示该条件下最大反应速率,“Km”表示在该条件下达到1/2vmax时的底物浓度。图2表示竞争性抑制剂会与底物竞争结合酶的活性中心。下列叙述正确的是(　　) √ 解析:竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心从而降低底物与酶结合的机会,加入竞争性抑制剂,Km值增大,A错误;酶的活性可以用在一定条件下酶所催化的化学反应速率表示,即可以用P的产生速率,也可用底物S的消耗速率表示,其中E在化学反应前后质量和性质不变,B错误;酶具有专一性的特点,通过竞争抑制(如图2)的事实并不能否定酶具有专一性的特性,C错误;由米氏方程计算可知,如果要把反应速率控制在1/3vmax,则应该把底物浓度控制在1/2Km,D正确。 　　[思维建模]　“四看法”分析酶促反应曲线 作业验收评价 　标 的题目为推荐讲评题目，配有精品课件) (本作业电子文档配有难度升维题目,供学优生选用; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 一、选择题 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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析: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RNaseP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,其合成不需要Mg2+参与,C错误;由题意可知,RNaseP去除蛋白质部分后,在一定条件下,剩余的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。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 2.(2026·重庆模拟)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 √ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析: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;由题意可知,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酶的活性部位没有变化,则图1和图2两个模式图中,图2更符合诱导契合学说,D正确。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 √ 9 3.(2026·重庆模拟)如图为一定量的蔗糖水解反应能量变化的示意图,已知H+能催化蔗糖水解。下列分析不正确的是 (　　) A.E1和E2表示活化能,X表示果糖和葡萄糖 B.H+降低的化学反应活化能的值等于E1 C.蔗糖酶使(E2-E1)的值增大,但反应结束后X不会增多 D.升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:蔗糖是二糖,能够被分解为果糖和葡萄糖,故X表示果糖和葡萄糖;据图可知,E2和E1分别表示在没有催化剂和加入H+后从常态转变为活跃状态需要的能量,故E1和E2表示活化能,且H+降低的化学反应活化能的值等于E2-E1,A正确,B错误。与H+相比,蔗糖酶具有高效性,降低的活化能(E2-E1)的值更大,但由于底物的量有限,所以产物X的量最终不会增多,C正确。酶促反应存在最适温度,升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率,D正确。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 √ 9 4.(2026·贵阳模拟)为研究Mg2+对α⁃淀粉酶活性的影响,实验组用含有Mg2+的溶液处理α⁃淀粉酶,对照组不做处理。在最适温度和pH条件下,分别测定两组α⁃淀粉酶催化淀粉水解反应的速率随时间的变化,结果如图所示。下列相关分析错误的是 (　　) A.Mg2+可作为激活剂增强α⁃淀粉酶的活性 B.t1时,两组实验中的α⁃淀粉酶的活性相同 C.滴加斐林试剂可比较两组实验中产物的生成量 D.若将反应温度升高5 ℃,通常情况下t2和t3均右移 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:根据实验结果,Mg2+处理后的α⁃淀粉酶活性较强,因此可作为激活剂增强α⁃淀粉酶的活性,A正确;t1时,虽然两组实验的酶促反应速率相同,但是实验组完成酶促反应的速度快于对照组,说明实验组中α⁃淀粉酶的活性高于对照组,B错误;滴加斐林试剂后通过两组实验的颜色深浅可比较淀粉水解产生的还原糖的量的多少,C正确;题述实验是在最适温度下进行的,若将反应温度升高5 ℃,通常情况下酶促反应速率会减慢,t2和t3均右移,D正确。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 √ 9 5.多聚磷酸激酶(PPK2)可以利用多聚磷酸盐(PolyP)为磷酸基团供体,实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移,如下图所示。PPK2偏好长链的聚磷酸盐,短链聚磷酸盐[(PolyP)n-2]分子会阻断PPK2上的ADP结合位点SMc02148,科研人员通过在PPK2上构建一个替代的ADP结合位点SMc02148⁃KET来提高PPK2对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述正确的是 (　　) A.PPK2可以催化AMP和ADP,说明PPK2酶不具有专一性 B.PPK2合成ATP的过程中不存在负反馈调节 C.在PPK2上构建一个替代的ADP结合位点属于蛋白质工程 D.ADP结合位点SMc02148⁃KET不会与短链聚磷酸盐结合 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:PPK2催化的是一类物质的合成,具有专一性,A错误;PPK2在合成ATP的过程中会生成短链聚磷酸盐[(PolyP)n-2],短链聚磷酸盐会抑制PPK2与ADP的结合,抑制ATP的合成,存在负反馈调节,B错误;在PPK2上构建一个替代的ADP结合位点,是从预期蛋白质功能出发,人工合成了一种之前没有的蛋白质,属于蛋白质工程,C正确;ADP结合位点SMc02148⁃KET 可以提高对短链聚磷酸盐的利用率,说明其可以与短链聚磷酸盐结合,D错误。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 6.(2026·邢台模拟)某小组为研究温度对酶活性的影响,在t1、t2、t3温度下,分别用淀粉酶水解淀粉,保温相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c,且b>a>c,温度各升高相同幅度,重复上述实验,测定生成物的量分别为a'、b'、c',且a'>a、b'>b、c>c'。下列相关分析错误的是 (　　) A.该实验中的自变量为温度,因变量为酶的活性 B.该淀粉酶的最适温度位于t2~t3 C.当温度在t2~t3时,随温度升高酶的活性降低 D.温度为t3时,部分酶的空间结构可能发生改变 √ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:本实验研究温度对酶活性的影响,自变量为温度,因变量为酶活性,A正确。t1、t2、t3温度下,相同时间后测定生成物的量分别为a、b、c,且b>a>c,说明t2在三个温度中最接近最适温度;升高相同温度后,a'>a,b'>b,说明在t1、t2时升高温度,酶活性上升了,t1、t2温度均低于最适温度,且t2更接近最适温度;而c>c',说明在t3时升高温度,酶活性反而降低了,则t3温度应高于最适温度,故最适温度位于t2~t3,B正确。升高温度后b'>b,证明在t2时升高温度,酶活性增强,C错误。升高温度后,c>c',说明在t3时升高温度,酶活性反而降低了,据此推测,温度为t3时,部分酶的空间结构可能发生改变,导致酶活性下降,D正确。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 7.(2026·重庆模拟)某兴趣小组以淀粉纸和蔗糖纸为材料设计了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 淀粉纸或蔗糖纸 淀粉酶 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, 自变量是底物的种类 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 √ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:方案①的变量是底物的种类,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,蛋白酶会催化淀粉酶分解,但不能催化淀粉水解,从而导致淀粉酶失活而无法催化淀粉水解,故该实验无法验证两种酶的活性,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;若利用方案④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。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 √ 8.α⁃淀粉酶是一种内切酶,可在淀粉内部随机水解;β⁃淀粉酶是一种外切酶,可在淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。对这两种淀粉酶进行相关实验,结果如图所示,下列叙述错误的是 (　　) A.α⁃淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖,β⁃淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖 B.β⁃淀粉酶的最适pH低于α⁃淀粉酶,在人体胃内β⁃淀粉酶活性高于α⁃淀粉酶 C.对照组β⁃淀粉酶在50 ℃条件下处理1 h后,溶液中酶的空间结构全部遭到破坏 D.Ca2+、淀粉与β⁃淀粉酶共存时,更有利于较长时间维持β⁃淀粉酶的热稳定性 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:α⁃淀粉酶可在淀粉内部随机水解,水解淀粉的最终产物中有葡萄糖; β⁃淀粉酶在淀粉末端以两个单糖为单位进行水解,水解淀粉的主要产物为麦芽糖,A正确;由图2可知,β⁃淀粉酶的最适pH低于α⁃淀粉酶,两种淀粉酶在胃液(pH为1.5左右)中均会失活,B错误;从图1的对照组曲线可以看到, β⁃淀粉酶在50 ℃条件下处理1 h后,酶活性降为0,说明酶的空间结构全部遭到破坏,C正确;由图1可知,Ca2+、淀粉与β⁃淀粉酶共存时,更有利于较长时间维持β⁃淀粉酶的热稳定性,D正确。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 9.(2025·武威模拟)在β-半乳糖苷酶的催化作用下，乳糖能分解为低聚半乳糖(GOS)，由于GOS能促进益生菌在肠道的定殖，所以GOS是婴幼儿奶粉中的必备物质。现探究温度对β-半乳糖苷酶活性的影响，实验12 h后的结果如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.温度主要通过影响β-半乳糖苷酶的结构从而影响乳糖的分解 B.若延长反应时间，GOS的得率会升高，说明时间影响了酶的活性 C.50 ℃是β-半乳糖苷酶的最适温度，低于或高于该温度酶的活性均下降 D.β-半乳糖苷酶要在50 ℃、最适pH条件下保存 √ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析：温度主要通过影响β-半乳糖苷酶的结构改变酶活性，进而影响乳糖的分解，A正确；延长反应时间不会改变酶的活性，B错误；实验结果显示，50 ℃时乳糖残留量最低，但由于实验中的温度梯度较大，则50 ℃不一定是β-半乳糖苷酶的最适温度，可在45~55 ℃范围内缩小温度梯度进行实验，C错误；要在低温、最适pH条件下保存酶，D错误。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 10.(2026·马鞍山期末)酶是细胞代谢所必需的。下图表示大肠杆菌中以苏氨酸为原料合成异亮氨酸的反应途径，每一步反应都由特定的酶催化。下列叙述错误的是 (　　) A.酶具有高效性和专一性是细胞代谢高效运行的原因之一 B.酶2的催化产物将与酶3结合，因此酶3的数量会减少 C.异亮氨酸含量过高时，反馈抑制酶1的作用，可防止物质和能量的浪费 D.该代谢途径能根据细胞的需要，精确地调节异亮氨酸的合成量 √ 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析：酶的高效性和专一性能保证细胞代谢高效、有序地进行，A正确；酶作为催化剂，在反应前后自身的数量和化学性质不变，B错误；由题图可知，当异亮氨酸含量过高时，异亮氨酸通过反馈抑制酶1的作用，导致苏氨酸转化为中间产物1的过程减弱，进而使合成的异亮氨酸减少，防止物质和能量的浪费，C正确；题述代谢途径存在反馈抑制机制，能根据细胞需求，精确调节异亮氨酸的合成量，D正确。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 二、非选择题 11.(12分)(2025·宝鸡一模)某研究小组为探究温度及不同抑制剂对α⁃淀粉酶活性的影响,设计如下实验。实验材料与用具:α⁃淀粉酶溶液(最适温度60 ℃)、1%淀粉溶液、碘液、0.1 mol/L CuSO4溶液(重金属离子抑制剂)、0.1 mol/L可逆型抑制剂X溶液、蒸馏水、试管、恒温水浴锅(0 ℃、60 ℃、100 ℃)、计时器、量筒等。 实验步骤及结果: 试管 α⁃淀粉酶/mL 温度处理(预保温5分钟) 抑制剂类型 淀粉溶液/mL 反应时间 碘液检测结果 A 1 0 ℃ 无 2 10分钟 深蓝色 B 1 60 ℃ 无 2 10分钟 浅蓝色 C 1 60 ℃ 0.1 mL CuSO4 2 10分钟 深蓝色 D 1 60 ℃ 0.1mL 抑制剂X 2 10分钟 浅蓝色 E 1 100 ℃→冷却至60 ℃ 无 2 10分钟 深蓝色 注:E组先100 ℃处理5分钟,冷却至60 ℃再加入底物进行反应。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (1)标准酶是指定条件下,活力已知、纯度高、稳定性好的酶。由此可推知,相对酶活力的计算公式为____________________________________________。α⁃淀粉酶发挥催化作用的机理是______________________。α⁃淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化脂肪、蔗糖等的水解,这说明酶具有的特性是_______。(4分) 相对酶活力 =(待测酶活力/标准酶活力)× 100% 解析:根据题中信息可知标准酶活力已知,相对酶活力为待测酶活力占标准酶活力的比例,即相对酶活力=(待测酶活力/标准酶活力)×100%。α⁃淀粉酶发挥催化作用的机理是降低化学反应的活化能。α⁃淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化脂肪、蔗糖等的水解,体现了酶的专一性。 降低化学反应的活化能 专一性 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (2)实验中设置A、B、E组的目的是探究_______对 α⁃淀粉酶活性的影响。将A组处理后的溶液温度提高到60 ℃后,反应10分钟,碘液检测的结果是呈_________;E组的结果说明____________________________。(4分) 温度 浅蓝色 高温使α⁃淀粉酶变性失活 解析:A(0 ℃)、B(60 ℃)、E(100 ℃处理后冷却至 60 ℃)三组的变量为温度,其他条件(如酶量、淀粉量、反应时间)一致,因此实验目的是探究温度对α⁃淀粉酶活性的影响。A 组在 0 ℃时,低温抑制酶活性(但未变性),淀粉几乎未分解,碘液检测结果呈深蓝色,若将A组温度升至 60 ℃(最适温度),酶活性会恢复,淀粉被分解,碘液检测结果呈浅蓝色;E组先经100 ℃处理(高温使酶变性),冷却后即使回到 60 ℃,酶活性也无法恢复(结果仍呈深蓝色),说明高温会导致α⁃淀粉酶变性失活,且变性是不可逆的。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (3)D组加入抑制剂X后与B组实验结果相似,说明抑制剂X对α⁃淀粉酶活性_____________。B与C组对照说明CuSO4能抑制α⁃淀粉酶的活性,欲探究这种抑制是否可逆,可将C组反应后的溶液转移至透析袋中,将透析袋放入盛有大量___________的烧杯中进行透析,以去除溶液中的______,透析一段时间后取出透析袋内的溶液置于试管F中,并加入等量的1%淀粉溶液,继续在60 ℃恒温水浴锅中反应10分钟,反应结束后,向F试管中滴加适量碘液,观察并记录溶液颜色变化。若碘液检测结果呈_________,则说明CuSO4对α⁃淀粉酶的抑制作用是不可逆的。(4分) 无明显影响 蒸馏水 Cu2+ 深蓝色 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:D组加入抑制剂X后,碘液结果与B组(无抑制剂)相似(均为浅蓝色),说明抑制剂X对α⁃淀粉酶活性无明显影响。欲探究CuSO4对α⁃淀粉酶的抑制作用是否可逆,可将C组反应后的溶液转移至透析袋中,将透析袋放入盛有大量蒸馏水的烧杯中进行透析,以去除溶液中的Cu2+(重金属离子抑制剂),透析一段时间后取出透析袋内的溶液置于试管F中,并加入等量的1%淀粉溶液,继续在60 ℃恒温水浴锅中反应10分钟;反应结束后,向F试管中滴加适量碘液,观察并记录溶液颜色变化。若碘液检测结果为深蓝色,则说明α⁃淀粉酶的活性未恢复,CuSO4对α⁃淀粉酶的作用是不可逆的。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 12.(8分)(2026·重庆模拟)茶叶细胞中存在多种酚类物质,多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色。请回答下列问题: (1)研究人员疑似从绿茶中提取出了多酚氧化酶,为探究多酚氧化酶的化学本质是否为蛋白质,可采用___________试剂进行鉴定。(1分) 解析:为探究多酚氧化酶的化学本质是否为蛋白质,可采用双缩脲试剂进行鉴定。 双缩脲 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (2)酶抑制剂有竞争性和非竞争性两种类型。竞争性抑制剂与底物活性中心相似,与底物竞争酶活性位点;非竞争性抑制剂不与酶活性位点结合,而与酶活性位点以外的位点结合,进而改变酶结构,使底物不能与酶结合。欲探究柠檬酸是哪种抑制剂,某研究人员进行如下实验: 组别 实验处理 实验结果测定 甲组 足量的茶多酚+适量多酚氧化酶 茶多酚的分解速率 乙组 足量的茶多酚+等量多酚氧化酶+柠檬酸试剂 若___________________________________________,则柠檬酸试剂为非竞争性抑制剂。(2分) 乙组茶多酚的分解速率明显小于甲组 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率,所以在茶多酚足量的情况下,若乙组茶多酚的分解速率明显小于甲组,则柠檬酸试剂为非竞争性抑制剂。 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (3)绿茶的品质特点是“绿叶、绿汤”,在制作过程中用高温炒制,防止其褐变。其原理是___________________________________________________________。(2分) 解析:高温使多酚氧化酶变性失活,不能将无色的酚类物质氧化成褐色,所以在制作绿茶过程中用高温炒制,防止其褐变。 高温使多酚氧化酶变性失活,不能将无色的酚类物质氧化成褐色 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 (4)为防止绿茶制作过程中发生褐变,科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响,其中褐变抑制剂用磷酸盐缓冲液配制而成,结果如图。 本实验的自变量是__________________,对照组中应加入______________、等量的底物溶液和酶溶液,在适宜的条件下测出最大酶活性。据图分析, _________________处理方式对多酚氧化酶活性的抑制效果最佳。(3分) 抑制剂类型及浓度 磷酸盐缓冲液 0.10%的柠檬酸 1 5 6 7 8 10 11 12 2 3 4 9 解析:科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响,结合题图可知,该实验的抑制剂类型及浓度是自变量。褐变抑制剂是用磷酸盐缓冲液配制而成,为了保持单一变量原则,对照组中应加入磷酸盐缓冲液、等量的底物溶液和酶溶液,在适宜的条件下测出最大酶活性。据题图可知,0.10%的柠檬酸处理方式下多酚氧化酶活性最低,说明0.10%的柠檬酸处理方式对多酚氧化酶活性的抑制效果最佳。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $