内容正文:
细胞的能量供应和利用
第三单元
第1课时 降低化学反应活化能的酶
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
课标要求
2025·江苏卷,8
真题统计
内容索引
NEIRONGSUOYIN
演练感悟
考点二
酶的特性及影响酶促反应速率的因素
真题
酶的作用和本质
考点一
考点三
酶的相关探究实验
酶的作用和本质
考点一
梳理 必备知识
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)过程、结果及结论
对照
少量
促进
过氧化氢
降低活化能
(2)实验过程的变量分析
温度和催化剂
产生气泡数目多少、带火星卫生香的复燃情况
2.酶的催化作用机理
(1)活化能:分子从常态转变为____________________的活跃状态所需要的能量称为活化能。
(2)酶催化作用的机理:______________________。
容易发生化学反应
降低化学反应的活化能
(3)曲线解读
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是_____段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是____段。
③表示酶降低的活化能是_____段。
(4)意义:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,使细胞代谢能在_______条件下快速有序地进行。
AC
BC
AB
温和
3.酶本质的探究历程(连线)
拾遗•挖掘
(人教必修1 P79“思考·讨论”)关于酶本质的探索:巴斯德认为酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致,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物质,不一定需要活的细胞。
4.酶的本质和作用
蛋白质
RNA
核糖核苷酸
核糖体
活细胞
【错漏诊断】
1.酶能提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行。( )
2.(2025·河北卷)Fe3+催化H2O2的分解涉及酶催化作用。 ( )
3.酶是活细胞合成的具有调节作用的有机物。 ( )
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。 ( )
5.加热与加入酶都能使反应速率加快,二者作用机制是相同的。 ( )
6.酶的催化效率一定比无机催化剂高。 ( )
×
×
×
√
×
×
精练 迁移应用
考向1 酶的本质与作用分析
1.(2026·江苏射阳中学模拟)氨基酸的化学性质稳定,某些氨基酸与磷酸作用生成的磷酰化氨基酸具有催化功能,被称为“微型酶”。“微型酶”与氨基酸作用时,会形成二肽并释放出磷酸。下列相关说法正确的是( )
A.“微型酶”只含有C、H、O、N四种元素
B.“微型酶”在催化反应前后保持自身不变
C.“微型酶”催化反应一定在较温和的条件下进行
D.“微型酶”与腺苷作用,可能形成腺嘌呤核糖核苷酸并释放出氨基酸
D
解析:某些氨基酸与磷酸作用生成的磷酰化氨基酸具有催化功能,被称为“微型酶”,故“微型酶”至少含有C、H、O、N、P元素,A错误;“微型酶”与氨基酸作用时,会形成二肽并释放出磷酸,故催化前后结构变化,B错误;“微型酶”是某些氨基酸与磷酸作用生成的磷酰化氨基酸,本质是氨基酸衍生物,氨基酸的化学性质稳定,其催化反应不一定在较温和条件下进行,C错误;“微型酶”与氨基酸作用时,会形成二肽并释放出磷酸,推测“微型酶”与腺苷(腺嘌呤与核糖组成)作用,可能形成腺嘌呤核糖核苷酸并释放出氨基酸,D正确。
2.(多选)谷丙转氨酶(ALT)是一种蛋白质,主要在肝细胞中催化谷氨酸转变成丙氨酸,肝细胞受损时,该酶进入血液中,血液中的ALT含量是衡量肝功能的重要指标。相关叙述正确的是 ( )
A.ALT含C、H、O、N等元素,适宜在低温下保存
B.ALT合成需要模板,只能在细胞内起催化作用
C.高温处理后的ALT可与双缩脲试剂发生紫色反应
D.血液中ALT含量高,说明肝细胞膜控制物质进出的功能异常
ACD
解析:谷丙转氨酶(ALT)是一种蛋白质,蛋白质一定含有C、H、O、N等元素,酶需要在低温下保存,A正确;酶可以在细胞内、细胞外和体外发挥催化作用,但需要适宜的条件,B错误;ALT是蛋白质,高温处理后空间结构发生改变,但肽键没有断裂,可与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确;肝细胞受损时,ALT进入血液中,当血液中ALT含量高,说明肝细胞膜控制物质进出的功能异常,D正确。
考向2 酶的作用机理及其实验分析
3.(2026·江苏常州模拟)如图是蔗糖水解反应能量变化的示意图,已知H+能催化蔗糖的水解。下列分析错误的是 ( )
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(E2-E1)
C.蔗糖酶使(E2-E1)的值增大,反应结束后X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
C
解析: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态需要的能量,称为活化能,X是蔗糖水解的产物,即果糖和葡萄糖,A正确;从图中看出E1表示加入H+后从常态转变为活跃态需要的能量,E2表示在没有催化剂时需要的能量,所以H+降低的反应活化能的值等于(E2-E1),B正确;蔗糖酶具有高效性,降低的活化能比(E2-E1)的值更大,但由于底物的量有限,所以X产物的量不变,C错误;升高温度
可能会改变酶的结构使其活性降低,从而影响
酶促反应速率,D正确。
4.(多选)(2026·江苏宜兴中学模拟)新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶。为比较过氧化氢在不同条件下的分解情况,某小组进行了如表所示的实验。下列叙述错误的是 ( )
注:“+”表示有气泡产生,“+”越多,气泡越多。
组别 实验 实验结果
① 过氧化氢溶液+常温 +
② 过氧化氢溶液+90 ℃ +++
③ 过氧化氢溶液+FeCl3溶液 ++++
④ 过氧化氢溶液+新鲜肝脏研磨液 ?
A.本实验的自变量是使用不同的催化剂
B.①②组为对照组,③④组为实验组
C.若第④组的气泡产生量远高于第③组的,则说明过氧化氢酶具有高效性
D.若第④组的气泡产生量与第①组的接近,则过氧化氢酶可能已失活
答案:AB
解析:本实验的自变量是催化剂及温度,A错误;①组为对照组,②③④组为实验组,B错误;若第④组的气泡产生量远高于第③组的,则说明过氧化氢酶具有高效性,C正确;若第④组的气泡产生量与第①组的接近,则说明过氧化氢酶可能已失活,D正确。
考点二
酶的特性及影响酶促反应速率的因素
梳理 必备知识
1.酶的特性
(1)高效性
①含义:酶降低活化能的作用比_____________更显著。
②数学模型
无机催化剂
高效性
催化
(2)专一性
①定义:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
②意义:使细胞代谢有条不紊地进行。
③物理模型——“锁和钥匙学说”
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。
被A催化的反应物
酶
B被分解后产生的物质
④曲线分析
只有酶A能催化___________参与的反应,说明酶具有专一性。
反应物A
拾遗•挖掘
(1)(人教必修1 P85“科学·技术·社会”)溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。由于真菌和细菌细胞壁的成分不同且酶具有专一性等原因,细菌性溶菌酶不能防御真菌感染。
(2)(苏教必修1 P78正文)酶的适宜pH一般在6~8之间。动物体内酶的最适温度一般为35~40 ℃,植物体内酶的最适温度一般为45~50 ℃,微生物体内酶的最适温度差别较大。
(3)作用条件较温和
①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用_____,超过这一范围,酶的催化作用逐渐_________。
②过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶变性失活,而低温只是抑制酶的______,酶的空间结构___________。
增强
减弱
活性
未被破坏
拾遗•挖掘
(1)(人教必修1 P84“与社会的联系”)20世纪60年代以前,医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的。
(2)(人教必修1 P84“相关信息”)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,因为脱离了适宜的pH,胃蛋白酶活性大大下降甚至失活。
2.影响酶促反应速率的因素分析
(1)温度和pH
据图可知,不同pH条件下,酶的最适温度不变;不同温度条件下,酶的最适pH也不变,即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
(2)酶浓度
①在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈
_________。
②ab段限制因素是_________;bc段限制因素是__________。
正相关
酶浓度
底物浓度
(3)底物浓度(酶浓度一定)
①ab段:在一定底物浓度范围内,随底物浓度的增
加,反应速率增加(酶没有完全与底物结合)。
②bc段:当底物浓度增大到某一值(M)时,反应速率
达到最大值后不再增加(酶完全与底物结合)。
③ab段限制因素是__________;bc段限制因素是__________。
底物浓度
酶浓度
【错漏诊断】
1.人发烧时不想吃东西,原因是体温升高导致消化酶活性降低,食物在消化道中消化缓慢。 ( )
2.(2021·湖北卷)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。
( )
3.(2023·浙江6月卷)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。 ( )
4.酶的活性受温度的影响,温度过高或过低都会使酶失活,温度不同,酶的活性也不同。 ( )
5.酶通常是在低温、低pH条件下进行保存。 ( )
√
×
×
×
×
精练 迁移应用
考向1 酶的特性的判断
1.(2026·江苏南通模拟)柚苷酶常用于柚子汁脱苦处理,其同时具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的活性位点,可将苦味物质柚皮苷逐步分解为无苦味的葡萄糖和柚皮素,原理如图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A.单位时间内柚皮苷的消耗量可表示β-D-葡萄糖苷酶的活性
B.柚苷酶同时具有两种酶的活性位点,不具有专一性
C.催化时酶的空间结构发生变化,不会导致酶失活
D.加入柚苷酶可较快的去除苦味体现了酶具有高效性
C
解析:β-D-葡萄糖苷酶作用的底物是普鲁宁,单位时间内柚皮苷的消耗量反映的是α-L-鼠李糖苷酶的活性,而不是β-D-葡萄糖苷酶的活性,A错误;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,柚苷酶虽然同时具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的活性位点,但它催化的是柚皮苷这一类物质的逐步分解反应,仍然具有专一性,B错误;酶在催化过程中,与底物结合时空间结构会发生变化,这种变化是可逆的,在催化反应结束后,酶分子又恢复原状,不会导致酶失活,C正确;酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,催化效率更高,题干信息只是说加入柚苷酶可较快去除苦味,但没有与无机催化剂作对比,不能体现酶的高效性,D错误。
考向2 分析影响酶活性的因素
2.温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列叙述正确的是 ( )
A.温度越高,反应物具有的能量越多,酶促反应速率越快
B.低温条件下,酶的空间结构稳定性高,适合酶的保存
C.t1、t2温度条件下,酶降低的活化能相同,反应速率相同
D.无机催化剂与酶相比的优点是不受温度的影响
B
解析:在一定范围内,温度越高,反应物分子具有的能量越多,酶促反应速率越快,但温度过高会使酶的空间结构遭到破坏而失活,反应速率会下降,故并非温度越高,酶促反应速率越快,A错误;低温条件下,酶的活性受到抑制,但酶的空间结构稳定,适合酶的保存,B正确;t1、t2温度条件下,酶促反应速率相同,但t1时反应物具有的能量较t2时低,则t1时酶需降低的活化能比t2时多,C错误;温度会影响反应物分子本身
具有的能量,则无机催化剂也受温度影响,D错误。
3.(2025·四川卷,10)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-1 D-果糖组产物量最高
D
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变化判断酶Y的活性,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 D-果糖组的底物量是最多的,且转化率
与其他两组相差不大,根据产物量=底物量×
转化率,可知其产物量最高,D正确。
4.(2026·广东茂名模拟)叶酸是某些细菌生长所必需的
物质,对氨基苯甲酸是合成叶酸的原料。磺胺类药与对
氨基苯甲酸结构相似,与其竞争性结合叶酸合成酶,从而
抑制叶酸的合成,起到杀菌作用。研究人员进行了相关
实验,结果如图。下列分析正确的是 ( )
A.底物增大到一定浓度时,两组的反应速率不再增加主要受时间限制
B.可推测磺胺类药对叶酸合成酶的空间结构造成了不可逆的破坏
C.若细菌产生的叶酸合成酶量增加,则可能减弱磺胺类药的杀菌作用
D.促进细菌吸收对氨基苯甲酸,可增强磺胺类药物的杀菌作用
C
解析:底物增大到一定浓度时,两组的反应速率不再增加主要受酶数量限制,A错误;由题图可知,当对氨基苯甲酸浓度足够大时,有无磺胺类药;合成叶酸速率相同,可推测磺胺类药与对氨基苯甲酸竞争性结合酶活性中心,并未改变酶的空间结构,B错误;若细菌产生的叶酸合成酶量增加,其与对氨基苯甲酸结合的概率增大,合成叶酸的量增多,可能减弱磺胺类药的杀菌作用,C正确;高浓度的对氨基苯甲酸有利于叶酸
的合成,因此可通过抑制细菌吸收对氨基苯甲酸增
强磺胺类药物的杀菌作用,D错误。
题后归纳
“四看法”分析酶促反应曲线
酶的相关探究实验
考点三
梳理 必备知识
1.酶活性、酶促反应速率及影响因素的分析
[点拨] 酶促反应速率表示酶所催化反应
的快慢,可用单位时间内产物的生成量或
反应物的消耗量来表示(反应物的消耗量
不易测得),酶活性的大小可以用酶促反应速率
表示,影响酶活性的因素一定影响酶促反应速
率,但影响酶促反应速率的因素不一定影响酶
的活性,例如酶浓度、反应物浓度会影响酶促反应速率但不影响酶活性。
2.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___________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
还原糖
斐林试剂
斐林试剂
(2)实验设计
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
序号 操作步骤 1号试管 2号试管
6 水浴加热 两支试管下半部放进盛有热水的大烧杯中,用酒精灯加热约2 min
7 观察溶液颜色 _______ _______
砖红色
蓝色
(3)实验结论:酶具有_______,淀粉酶只能催化______水解,而不能催化
______水解。
专一性
淀粉
蔗糖
3. 探究温度对酶活性的影响
(1)实验原理
①反应原理
②鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
(2)实验步骤和结果
取6支试管,分别编号为1与1'、2与2'、3与3',并分别进行以下操作。
麦芽糖
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 2 mL
淀粉
酶溶液 2 mL
淀粉
溶液 2 mL
淀粉
酶溶液 2 mL
淀粉
溶液 2 mL
淀粉
酶溶液 2 mL淀
粉溶液
二 放入0 ℃冰水中水浴
5 min 放入60 ℃温水中水浴
5 min 放入100 ℃热水中水浴5 min
三 将1与1'试管内的液体混合后继续在0 ℃冰水内放置10 min 将2与2'试管内的液体混合后继续在60 ℃温水内放置10 min 将3与3'试管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
试管编号 试管1 试管1' 试管2 试管2' 试管3 试管3'
实验
现象 _______ _______________ ________
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___________都会影响酶的活性
呈蓝色
无蓝色出现
呈蓝色
过高或过低
4.探究pH对酶活性的影响
(1)实验原理
①反应原理:2H2O2 2H2O+O2↑。
②鉴定原理:pH影响酶的活性,从而影响O2的生成速率,可根据观察试管中气泡的密集程度来判断反应速率,进而判断酶的活性。
(2)实验步骤和结果
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 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 酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏低或偏高都会影响其活性
无明显气泡产生
无明显气泡产生
【错漏诊断】
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。 ( )
2.(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合后,在设定温度下保温。 ( )
3.相同温度下,随着反应时间的延长,酶活性上升,产物增多。 ( )
4.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。 ( )
5.探究酶的最适pH实验中,进行预实验能确定有效pH范围,减小实验误差。 ( )
√
√
×
×
×
深研 重难问题
探究 如表为某生物兴趣小组设计的实验探究方案,分析并回答下列问题。
探究方案 实验思路 探究目的
1 酶相同、底物不同 淀粉酶+淀粉
淀粉酶+蔗糖 探究酶的专一性
2 底物相同、酶不同 淀粉酶+淀粉
蔗糖酶+淀粉
3 不同温度处理酶 在0 ℃、60 ℃、100 ℃条件下研究淀粉酶催化淀粉水解的情况 探究温度对酶活性的影响
4 不同pH处理酶 在酸性、中性和碱性条件下研究过氧化氢酶催化H2O2水解的情况 探究pH对酶活性的影响
(1)方案1中能否选用碘液进行检测?为什么?
提示:
(2)方案2中使用斐林试剂可以检测酶促反应是否发生,原因是什么?
提示:
不能。因为蔗糖和蔗糖的水解产物均不与碘液发生颜色反应,若选用碘液作为检测试剂,则无法检测蔗糖是否被水解。
淀粉酶能催化淀粉水解产生还原糖,蔗糖酶不能催化淀粉水解,斐林试剂可通过检测还原糖的生成来判断反应是否发生。
深研 重难问题
(3)方案3能否选过氧化氢和过氧化氢酶进行实验?能否选择斐林试剂进行实验鉴定?为什么?
提示:
(4)方案4能否选淀粉和淀粉酶进行实验?为什么?
提示:
方案3不能选过氧化氢和过氧化氢酶进行实验,因为过氧化氢在常温常压下即可分解,加热分解更快;也不能选择斐林试剂进行实验鉴定,因为方案3要严格控制温度,斐林试剂使用时需加热。
不能。因为酸性条件下淀粉会水解,无法区分是pH对酶活性的影响还是对底物的影响。
深研 重难问题
酶活性探究实验中的“三宜”“五不宜”
归纳提升
精练 迁移应用
考向 酶的特性及其作用条件的实验探究
1.(2025·江苏卷,8)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
答案:C
解析:由实验目的和实验设计的单一变量原则可知,甲和丙组底物不同,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错误;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错误;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判断淀粉中是否含有还原糖,C正确;丙组加入的淀粉酶无法催化蔗糖水解,蔗糖为非还原糖,丙组不会出现砖红色沉淀,D错误。
2.(多选)(2026·江苏扬州期中)科研人员探究了
温度对某种酶促反应速率的影响,实验结果如
图所示,下列叙述错误的是 ( )
A.酶如果发生构象的改变,一定不可逆且活性降低
B.酶促反应速率不仅受温度影响,还受酶浓度、底物浓度等因素影响
C.进一步探究该酶的最适温度时,应在50~55 ℃设置更小的温度梯度
D.温度高于60 ℃后,反应速率明显下降,是因为高温使酶的空间结构遭到破坏
AC
解析:酶的构象改变不一定不可逆,比如低温会使酶的活性降低(构象有轻微改变),但温度恢复后酶的构象和活性可恢复,A错误;酶促反应速率受多种因素影响,除了温度,还包括酶浓度(酶不足时,底物过量也无法提高速率)、底物浓度(底物不足时,酶过量也无法提高速率)、pH等,B正确;由题图可知,温度在55 ℃时反应速率达到峰值(是目前实验中的最高速率),因此探究最适温度时,应在50~60 ℃设置更小的温度梯度,以更精确找到最适温度,C错误;温度高于60 ℃后,高温会破坏酶的空间结构(使酶变性失
活),且这种破坏是不可逆的,导致酶活性大幅降
低,反应速率下降,D正确。
真题 演练感悟
2
3
1
4
1.(2025·黑吉辽蒙卷,1)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
B
64
2
3
1
4
解析: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复制时需要模板、能量、原料和酶,而酶发挥作用需要适宜的温度和pH,因此只有模板DNA和脱氧核苷酸存在时并不一定能催化反应,C错误;酶适宜在低温条件下保存,D错误。
2
3
1
4
2.(2025·安徽卷,1)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述,正确的是 ( )
A.高尔基体膜上分布有相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工
B.核糖体中有相应的酶,可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端
C.溶酶体内含有多种水解酶,仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D.叶绿体中的ATP合成酶,可将光能直接转化为ATP中的化学能
A
2
3
1
4
解析:高尔基体是真核细胞内对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”,从内质网运来的蛋白质(如分泌蛋白)进入高尔基体后,经过一系列的修饰和加工,故推测高尔基体膜上分布有相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工,A正确;将氨基酸活化并连接到特定tRNA上的过程与核糖体无关,B错误;溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,C错误;在光合作用的光反应阶段,光能被叶绿体中的色素分子吸收后,首先转化为电能(高能电子),然后通过电子传递链转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中,ATP合成酶是利用类囊体膜两侧的质子(H+)浓度梯度所形成的势能来合成ATP的,不能转化光能,D错误。
2
3
1
4
3.(2025·北京卷,3)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
A
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解析:酶具有专一性,纯棉衣物的主要成分是纤维素,而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶,均无法分解纤维素,故不会损坏纯棉衣物,A错误;洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间,有利于酶与污渍结合催化其分解,B正确;一定范围内,减少用水量会提高酶的浓度,从而加快反应速率,C正确;酶活性的发挥需要适宜温度,高温会破坏其空间结构导致酶活性下降,故洗衣服时请勿使用60 ℃以上热水,D正确。
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4.(2025·浙江1月卷,10)取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。
组别 1 2 3 4 5
温度/℃ 27 37 47 57 67
滤液变澄清时间/min 16 9 4 6 50 min未澄清
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据表分析,下列叙述正确的是 ( )
A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B.组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C.若实验温度为52 ℃,则滤液变澄清时间为4~6 min
D.若实验后再将组5放置在57 ℃,则滤液变澄清时间为6 min
B
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3
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解析:滤液变澄清的时间越短,酶促反应速率越快,该蛋白酶活性越高,说明滤液变澄清的时间与蛋白酶活性呈负相关,A错误,B正确;据表可知,题述5组中,47 ℃时滤液变澄清时间最短,说明其酶促反应速率最高,但47 ℃不一定是酶的最适温度,该酶的最适催化温度在37~57 ℃,47 ℃可能高于或低于最适温度,故若最适温度高于47 ℃,实验温度为52 ℃时,滤液变澄清的时间可能低于4 min,C错误;据组5的实验结果,可推测该酶已经高温变性失活,无法恢复活性,不能使滤液变澄清,D错误。
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