第3单元 第1课时 降低化学反应活化能的酶-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（人教版 单选）

该高中生物学高考复习课件聚焦“酶”单元核心考点，涵盖酶的本质、特性、影响因素及相关探究实验，严格对接新课标要求。通过2022-2025年多省高考真题分析，明确酶的高效性、专一性及影响因素为高频考点，占比超60%，并归纳出曲线分析、实验设计等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题演练+实验探究+思维建模”的备考策略，如结合2025四川卷“影响酶促反应速率因素”真题，运用“四看法”解析曲线，培养科学思维。通过“比较过氧化氢分解”实验变量分析，强化探究实践能力，特设“错漏诊断”专栏纠正常见误区。助力学生掌握实验设计与曲线分析技巧，教师可依托考点权重精准教学，提升复习效率。

细胞的能量供应和利用 第三单元 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 第1课时　降低化学反应活化能的酶 考情分析 1.酶的作用、本质和特性 2025·河北卷,2　2025·黑吉辽蒙卷,1　2025·安徽卷,1　2024·河北卷,2　2022·湖南卷,3　2022·重庆卷,7 2.影响酶促反应速率的因素 2025·四川卷,10　2025·北京卷,3　2024·广东卷,15　2023·辽宁卷,19　2023·广东卷,1 3.酶的相关探究实验 2025·四川卷,10　2025·北京卷,3　2024·广东卷,15　2023·辽宁卷,19　2023·广东卷,1 内容索引 NEIRONGSUOYIN 演练感悟 考点三 考点三 考点二 真题 酶的作用和本质 考点一 酶的特性及影响酶促反应速率的因素 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 梳理 必备知识 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:　　　　　　　　　　　。  梳理 必备知识 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。  梳理 必备知识 AC BC AB 温和 3.酶本质的探究历程(连线) 梳理 必备知识 梳理 必备知识 拾遗•挖掘 (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 梳理 必备知识 蛋白质 RNA 核糖核苷酸 核糖体 活细胞 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。 (　　) × × × √ × 错漏诊断 × 精练 迁移应用 考向1　酶的本质与作用分析 1.(2024·河北卷,2)下列关于酶的叙述,正确的是 (　　) A.作为生物催化剂,酶作用的反应物都是有机物 B.胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存 C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶,分布于其线粒体内膜上 D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 D 解析:一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,但其作用的反应物不一定是有机物,如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢是无机物,A错误;胃蛋白酶应在酸性、低温条件下保存,B错误;醋酸杆菌是细菌,属于原核生物,没有线粒体,C错误;草食类动物需借助某些微生物才能分解利用纤维素,成年牛、羊等草食类动物消化道内寄生有纤维素分解菌,可分泌纤维素酶,所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶,D正确。 (1)(必修1 P77“探究·实践”)新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。 (2)(必修1 P84正文)酶制剂适宜在低温下保存。细胞中的各类化学反应之所以能有序进行,还与酶在细胞中的分布有关。 溯源教材 2.(2026·江西九江模拟)1982年,Cech领导的团队首先发现四膜虫核糖体RNA具有自我催化功能,之后Altman实验室也进一步证明了RNA的催化功能。1994年,Breaker和Joyce利用SELEX技术合成了一种以单链DNA为基础成分的核酶,它能在Pb2+的辅助下水解RNA特定位置的磷酸二酯键。结合上述信息推测,下列有关叙述正确的是 (　　) A.酶都是在细胞内发挥作用的 B.酶的功能是催化物质的分解 C.题述中的酶的化学本质是蛋白质或RNA D.该DNA核酶是通过人工合成的 D 解析:酶也可以在生物体外发挥作用,例如淀粉酶能将试管中的淀粉分解,A错误;酶既能催化物质的合成,又能催化物质的分解,B错误;大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,由题意可知利用SELEX技术合成的核酶是以单链DNA为基础成分的,C错误,D正确。 考向2　酶的作用机理及其实验分析 3.(2026·福建龙岩模拟)某兴趣小组对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置进行改造,如图所示。下列相关叙述错误的是 (　　) A.注射器同时向试管内注入等量液体,可以对比 不同催化剂的催化效率 B.由于酶降低活化能更显著,所以一开始时1号 试管产生的气泡多 C.过氧化氢的浓度及所加剂量均为该实验的无关变量 D.反应结束后,U形管两侧液面高度为甲侧低于乙侧 D 解析:肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,注射器 同时向试管内注入等量液体(过氧化氢酶和 FeCl3溶液),可对比不同催化剂的催化效率,加 入的液体量相等是为了排除剂量不同对实验结果造成的干扰,A正确;催化剂的作用机理是降低反应活化能,与无机催化剂相比,酶降低活化能更显著且效果更好,能使过氧化氢更快分解并产生大量气泡,所以一开始时1号试管产生的气泡多,B正确;该实验的自变量为催化剂的种类,过氧化氢的浓度及所加剂量均为该实验的无关变量,C正确;反应中过氧化氢的浓度和剂量相同,反应结束后,产生的气体总量相同,所以U形管左右两侧的压强相同,液面高度应该一致,D错误。 4.(2026·江西南昌模拟)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,其分布规律如图中钟形实线所示。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 D 解析:酶的作用机理是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显著影响,加热后酶的活性下降,活化能上升,D错误。 酶的特性及影响酶促反应速率的因素 考点二 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。  梳理 必备知识 酶 被A催化的反应物 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。 梳理 必备知识 反应物A 拾遗•挖掘 (必修1 P85“科学·技术·社会”)溶菌酶具有抗菌消炎作用,因为溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁。细菌性溶菌酶不能防御真菌感染,因为真菌和细菌细胞壁的成分不同且酶具有专一性。 梳理 必备知识 (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　　　　　。  梳理 必备知识 增强 减弱 活性 未被破坏 拾遗•挖掘 (1)(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)(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。 梳理 必备知识 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)。 梳理 必备知识 (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　　　　　。  梳理 必备知识 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,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________。 梳理 必备知识 底物浓度 酶浓度 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.酶通常在低温、低pH条件下进行保存。 (　　) √ × × × × 错漏诊断 精练 迁移应用 考向1　酶的特性的判断 1.(2026·湖南师大附中模拟)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 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NH3可以抵抗胃酸的杀灭作用,同时也会导致人“口气”重 C 解析:脲酶只能催化尿素分解,符合酶专一性的定义,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,ATP直接来自细胞质,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NH3可以中和胃酸,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。 考向2　分析影响酶活性的因素 2.(2025·八省联考四川卷)生菜是一种在保存和运输过程中易发生褐变的蔬菜。多酚氧化酶(PPO)在有氧条件下能催化酚类物质形成褐色的醌类物质,导致植物组织褐变。某团队研究生菜多酚氧化酶在不同条件下的特性,结果如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.低氧环境可促进褐变发生 B.喷洒柠檬酸可抑制褐变发生 C.保存和运输生菜的最适pH为6 D.40 ℃时PPO活性最高,适于生菜保存 B 解析:多酚氧化酶(PPO)在有氧条件下能催化酚类物质形成褐色的醌类物质,因此低氧环境可抑制褐变发生,A错误;结合图示可知,柠檬酸可以减弱PPO相对活性,从而减少醌类物质的形成,即抑制褐变发生,B正确;结合图示可知,pH为6时吸光度最大,而吸光度大小和醌类物质含量呈正相关,说明pH为6时褐变易发生,不利于保存和运输生菜,C错误;结合图示可知,温度为40 ℃时吸光度最大,而吸光度大小和醌类物质含量呈正相关,说明温度为40 ℃时褐变易发生,不利于生菜的保存,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,可以进一步提高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,酶促反应的速率也加倍 D.2 h时,三组中500 g·L-1D-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-1D-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,可以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来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,可以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。 梳理 必备知识 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。  梳理 必备知识 非还原 还原糖 斐林试剂 斐林试剂 (2)实验设计 梳理 必备知识 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 ℃ (2)实验设计 梳理 必备知识 序号 操作步骤 1号试管 2号试管 5 加斐林试剂,轻轻振荡 2 mL 2 mL 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。 梳理 必备知识 麦芽糖 (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。 梳理 必备知识 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 梳理 必备知识 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 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 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 ②鉴定原理:pH影响酶的活性,从而影响O2的生成速率,可以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。 梳理 必备知识 (2)实验步骤和结果 梳理 必备知识 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 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会影响酶的活性。 (　　) 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。 (　　) √ × × √ × 错漏诊断 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。 (1)方案1中能否选用碘液进行检测?为什么? 提示: 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 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。 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。 (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: 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 淀粉是非还原糖,但淀粉的水解产物是还原糖,斐林试剂可检测是否含有还原糖。 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。 (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: 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 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。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。 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。 (4)方案4能否选淀粉和淀粉酶进行实验?为什么? 提示: 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 不能。因为酸性条件下淀粉会水解。 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.(2022·广东卷,13)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见表。下列分析错误的是 (　　) 组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/% ① 9 + 90 38 ② 9 + 70 88 ③ 9 - 70 0 ④ 7 + 70 58 ⑤ 5 + 40 30 注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白。 A.该酶的催化活性依赖于CaCl2 B.结合①②组的相关变量分析,自变量为温度 C.该酶催化反应的最适温度是70 ℃,最适pH为9 D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物 答案:C 解析:②③组进行对照,自变量为有无CaCl2,无CaCl2组的降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;①②进行对照,只有温度不同,则温度为自变量,70 ℃比90 ℃条件下酶活性高,②④进行对照,自变量为pH,pH为9时酶活性高,但不能说明最适温度是70 ℃,最适pH为9,应分别缩小温度梯度、pH梯度再次进行实验以确定最适条件,B正确,C错误;要确定该酶是否能水解其他反应物,需添加自变量为底物种类的实验,D正确。 真题　演练感悟 2 3 1 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 4 2 3 1 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。 4 2 3 1 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,可以对分泌蛋白进行修饰加工 B.核糖体中有相应的酶,可以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,可以将光能直接转化为ATP中的化学能 A 4 2 3 1 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。 4 2 3 1 3.(2024·广西卷,5)我国科研工作者利用病毒衣壳蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,构建了高效、易调控的蛋白类纳米酶。关于该纳米酶的说法,错误的是 (　　) A.催化效率受pH、温度影响 B.可以在细胞内发挥作用 C.显著降低反应的活化能 D.可以催化肽键的断裂 D 4 2 3 1 解析:酶对化学反应的催化效率受温度、pH等影响,需要温和的作用条件,A正确;适宜条件下酶在细胞内和细胞外都能发挥作用,B正确;酶的作用机理是显著降低反应的活化能,C正确;酶具有专一性,纳米酶由病毒衣壳蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶构成,因此不能催化肽键的断裂,D错误。 4 2 3 1 4.(2024·广东卷,15)现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是 (　　) 4 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++ Ce5 + ++ - - Ay3-Bi-CB - - ++ +++ Ay3 - - +++ ++ Bi - - - - CB - - - - 注:-表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。 2 3 1 A.Ay3与Ce5催化功能不同,但可能存在相互影响 B.Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关 C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关 D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关 答案:B 4 2 3 1 解析:由表可知,Ce5具有催化纤维素类底物的活性,Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性,Ay3与Ce5催化功能不同,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,当缺少Ce5时,不能催化纤维素类底物,当Ay3与Ce5同时存在时,催化纤维素类底物的活性增强,所以Ay3与Ce5可能存在相互影响,A正确;由表可知,不论是否与Bi结合,Ay3均可以催化S1与S2,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B错误;由表可知,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,催化褐藻酸类底物的活性相同,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C正确;需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的催化活性,才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关,D正确。 4 $