作业验收评价(8) 降低化学反应活化能的酶(Word练习)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习

**基本信息** 以酶的化学本质、作用机理及影响因素为核心，通过实验分析与曲线解读构建"概念-原理-应用"三维训练体系，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|3题|酶本质判断/专一性验证|从RNA酶实例→诱导契合学说→酶特性的递进认知| |曲线分析|4题|活化能计算/温度-pH影响模型|以能量变化曲线为载体，建立"结构-功能-调控"逻辑链| |实验设计|5题|变量控制/抑制剂类型探究|通过对比实验设计，渗透"假设-验证-结论"科学探究流程|

作业验收评价(八)　降低化学反应活化能的酶 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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)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)  (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)  (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)  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)  (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)  (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)  (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)  答案 作业验收评价（八） 1.选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。 2.选C　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。 3.选B　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。 4.选B　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。 5.选C　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。 6.选C　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。 7.选A　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。 8.选B　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。 9.选A　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。 10.选B　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。 11.解析：（1）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。 （2）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。 （3）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。 答案：（1）相对酶活力 =（待测酶活力/标准酶活力）× 100%　降低化学反应的活化能　专一性 （2）温度　浅蓝色　高温使α-淀粉酶变性失活 （3）无明显影响　蒸馏水　Cu2+　深蓝色 12.解析：（1）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。 （2）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。 （3）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。 （4）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。 答案：（1）双缩脲　（2）乙组茶多酚的分解速率明显小于甲组　（3）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 （4）抑制剂类型及浓度　磷酸盐缓冲液　0.10%的柠檬酸 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $