第3单元 第1讲 降低化学反应活化能的酶-【衡中学案】2027年高考生物一轮总复习学案（人教版）不定项

第三单元细胞的能量供应和利用 第1讲 降低化学反应活化能的酶 考情研读·备考定位 课标要求 核心素养 1.通过比较酶与激素等物质的异同，类比具有专一性的物质，建立起辩证统一和普遍 说明绝大多数酶是一 联系的观念。（生命观念） 2.通过分析与酶有关的曲线，培养学生利用数形结合分析生物学问题的思维习惯。 类能催化生化反应的 (科学思维) 蛋白质，酶活性受到 环境因素（如pH和 3.通过与酶有关的实验设计与分析，培养学生对实验现象和结果进行解释、分析和处 理的能力及对实验方案的评价能力。（科学探究） 温度等)的影响。 4.通过分析酶在生产、生活中的应用实例，让学生关注科学、技术和社会发展。（社会 责任) 考点一 酶的本质乱和作用 47 必备知识·夯实基础 合成场所 主要是细胞核 (真核细胞) 知识巩固 一般来说，活细胞（哺乳动物成熟的红细 1.酶的作用和本质 来源 胞除外)都能产生酶 (1)酶的本质的探索历程 科学家 主要观点或成就 作用场所 细胞内、外或生物体内、外均可 ①巴斯德 a.引起发酵的是酵母菌细胞中 的某些物质，细胞死亡并裂 生理功能 解后才能发挥作用 (3)作用机理 ②李比希 b.发现少数RNA也具有生物 ①活化能：分子从 转变为容易发生化学反 催化功能 ③毕希纳 c.从酵母菌细胞中提取出能引 应的 状态所需要的能量。 起发酵的物质，并将其称为 ②作用机理： 酿酶 ③如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下 ④萨姆纳 d.从刀豆种子中提取出脲酶 某化学反应的能量变化过程。 (第一个)，证明脲酶的化学 能量 本质（蛋白质）和作用 活化态 (分解尿素) ⑤切赫和奥尔特曼e.糖类变成酒精必须有酵母活 细胞的参与 (2)酶的本质与作用 初态 反应物A 绝大多数是 终态 化学本质 少数是 产物P 合成原料 反应进程 I.无酶催化与有酶催化的反应曲线分别是 (3)酶活性的发挥离不开其特定的结构。 ( Ⅱ.ca段与ba段的含义分别是 (4)酶在催化反应完成后立即被分解。 ( (5)酶只能在细胞内发挥作用。 ( Ⅲ.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点 、 (6)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。 在纵轴上将 移动。 （) 名师解读 (7)酶活性最高时的温度适合酶的保存。 ①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为 (8)产生激素的细胞一定能产生酶，但是产生酶的细 胞不一定能产生激素。 () 反应提供能量。 ②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。 延引伸探究 ③酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学 图1表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶 反应的底物。 活性与处理时间的关系，图2表示将A、B两种物质混 合，T,时加入酶C,在最适温度下这两种物质浓度的变 2.酶的特性 化。据图分析并回答下列问题。 酶的特性 酶 .301 A酶 只催化 需要适 15 体现 种或一类 宜的 B酶 催化效率 化学反应 温度 pH 时间 时间(min 是无机催 类比低温 高温过酸或 化剂的 推理降低 丧失过碱丧快 1.图1中A、B两种酶的化学本质是否相同？ 48 10-103倍 锁钥学说 [易错提醒]温度、PH是通过影响酶的空间结构，改 变酶的活性，进而影响酶促反应速率的；底物浓度和 酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积，进而影响 酶促反应速率的，并不影响酶活性。 2.图1中B酶活性改变的原因是什么？ 教材隐含知识 1.(必修1P82探究·实践)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 小肠后还能发挥作用吗？为什么？ 3.图1中欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种 酶处理？ 2.(必修1P85科学·技术·社会)溶菌酶能够溶解 细菌的 ,具有抗菌消炎的作用。在临床 上与 混合使用，能增强抗生素的疗效。 思维辨析 4.图2中适当降低反应温度，分析T,值如何变化？ 易错整合，判断正误。 (1)酶不一定都会与双缩脲试剂发生紫色反应。 (2)酶提供了反应过程所必需的活化能。 剖析谁点·考点突破 坏而永久失活。低温条件下酶的活性很低，但酶的 空间结构稳定，温度适宜时，酶的活性会升高。因 重难精讲 此，酶制剂适宜在低温条件下保存。 1.酶的特性 2.酶促反应速率的影响曲线分析 (1)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 (1)高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活 ◆反应速率 化能的作用更显著，催化效率更高。 ①B段限制因素是酶浓度或酶活性 邕个曲线ab对比说明酶具有高效性，曲线a、c对比 ②0A级限制因素是底物浓度 只能说明酶具有催化作用 加酶，加无机催化剂 底物浓度 a b c 平衡点 酶只能缩短达到化 4反应速率 在底物充足、其他条件适宜的情况下 未加催化剂 ,学反应平衡点所需 反应速幸与酶浓度戌正比 时间，不能改变化 时间 学反应的平衡点 酶浓度 (2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学 (2)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线 反应。 ①物理模型 一“锁钥学说” 超y1 ③ ①曲线②：在①的基础上， 酸浓度增加一倍 C ② ②曲线③：在①的基础上 反应物浓度增加一停 0 时间 图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B (3)温度和pH对酶促反应速率的影响 49 被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的 +反应物剩余量/ 反应物剩余量/ 物质。 相对量 相对量 -pH=1 -30 ②曲线分析 pH=13 或 0.5 _pH=7 在底物A中加人酶A, 0 反应速率较未加酶时 温度 pH --- ~产明显加快，说明酶A 不同H条件下，酶 不同温度条件下，酶最适州 酶 能催化底物A参与的 晟适温度不变 也不变 反应 酶B 在底物A中加入酶B」 精准命题 (或未 反应速率和未加酶 底物A浓度 加酶) 时相同，说明酶B不 能催化底物A参与的 考向一 考查酶的本质、作用和特性 反应 》例1(2025·江苏南京高三调研)下图为某种 酶A能催化底物A参与的反应，而酶B不能催化底 酶催化作用的图解。下列相关叙述错误的是( 物A参与的反应，说明酶具有专一性。 3 底物 3'产物 (3)酶的作用条件较温和 酶 酶和底物 断裂 释放 酶促反应速率 间碱基互 断裂的 酶促反应速率 补配对 RNA 底物RNA A.该酶的基本组成单位是核苷酸 0最适温度温度 O最适pHpH B.底物活化所需的能量由酶提供 ①酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下 C.高温通过影响酶的空间结构从而影响催化效率 进行的。在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。 D.酶与底物间的碱基互补配对方式无法体现酶 ②高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破的专一性 归纳总结 曲线丙 B/ 教材中具有专一性（或特异性）的五类物质 曲线乙 曲线甲 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 酶如限制性内切核酸酶能识别特定的核苷酸 反应物浓度 序列，并在特定的切割位点上切割DNA 分子 A.增大pH后重复该实验，A、B点位置均会上升 专 载体 某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不 B.酶浓度降低后，图示反应速率可用曲线甲表示 同物质所需载体不同，载体的专一性是细 性（特 胞膜选择透过性的基础 C.酶浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素 D.若B点后升高温度，将呈现曲线丙所示变化 性物 激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其 激素 -原因在于靶细胞膜上或细胞内存在与该激 》例4(2026·广东梅州质检)酶分子具有相应 素特异性结合的受体 质 tRNA 底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸 抗体 37℃、适宜plH等条件下，用NaCl和GuSO,溶液，研究 一种抗体只能与相应的抗原发生特异性 结合 C+、Cl对睡液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得 到实验结果如图所示，已知Na*和SO?几乎不影响该 》例2(2026·广东实验中学等四校联考)彩色 反应。下列相关分析正确的是 () 马铃薯的营养含量要高于普通马铃薯，其中花青素与 甲组：0.3%NaCl溶液 马铃薯的颜色有关，查尔酮合成酶是花青素合成的关 Q乙组：0对照 键酶。下列叙述正确的是 () 丙组：0.3%CuS0溶液 A.低温会使查尔酮合成酶的结构被破坏而失活 0 淀粉溶液浓度 050 B.查尔酮合成酶的基本组成单位是脱氧核苷酸 A.实验中自变量是无机盐溶液的种类 C.不同pH下查尔酮合成酶的活性可能相同 B.Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P点 D.查尔酮合成酶为花青素的合成提供活化能 的长 考向二考查酶相关的曲线分析 C.实验说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子上的活性 》例3(2026·广东深圳调研)如图曲线乙表示 中心 在最适温度、最适p条件下，反应物浓度与酶促反应 D.若将温度提高至60℃，则三条曲线的最高点均 速率的关系。据图分析下列说法正确的是 ( )上移 考点二 酶的相关实验探究 归备知识·夯实县础 (2)实验设计与现象分析 ①自然状态→几乎不分解，起一 作用 知识巩固 缓慢出现气泡，表明加 氧化氢在不 ②90℃高温 ·热 ,提 1.比较过氧化氢在不同条件下的分解 验证酶的高 高反应速率 效性 ③加FeCl,溶液、 产生 气泡，点燃但无火 同 焰的卫生香复燃不明显 (1)实验原理 ④加肝脏研磨液 产生大量气泡，点燃但无火 2H,0,过氧化氢商2H,0+0,↑，可用 (内含 焰的卫生香 鑫 同无机催化剂相比，酶 的情况来检验O,的生成速率。 结论 ，催化 效率 (3)实验变量与对照分析 (2)实验步骤、现象及结论 水浴加热(90℃)处理 自变量 取6支试管，分别编号为1与1'、2与2'、3与3'，并 和 决定 分别进行以下操作。 、因变量 底物H,0)的分解速率，可用单位时间 表示 试管 影响 编号 无关变量) 加入H,O的量、实验室的、FeCl 2mL淀2mL可2mL淀2mL可 2mL淀2mL可 和肝脏研磨液的新鲜程度等 粉酶溶 溶性淀粉酶溶 溶性淀 粉酶溶 溶性淀 (4)实验结论 液 粉溶液液 粉溶液 液 粉溶液 ①②对照，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反 在冰水中水浴 在60℃温水中 在沸水中水浴 实 应速率； 5 min 水浴5min 5min ①④对照，说明酶具有 1与1'试管内液 2与2'试管内液 3与3'试管内液体 体混合，摇匀 体混合，摇匀 ③④对照，说明酶具有 混合，摇匀 在冰水中水浴数 在60℃温水中 在沸水中水浴相 2.探究酶的专一性（即探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水 分钟 水浴相同时间 同时间 解作用) 取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象 (1)实验步骤 实验 呈 试管编号 2 现象 注入可溶性淀粉溶液 2 mL 酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都 结论 将影响酶的活性 注入蔗糖溶液 2 mL 注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL [提醒]①探究温度对酶活性的影响时，一定要让反 60℃水浴保温5min 应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进 051 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL 行混合。 ②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测 60℃水浴加热1min 试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在 有砖红 没有砖 实验现象 水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实 色沉淀 红色沉淀 验中需严格控制温度。 (2)实验结果和结论：1号试管有砖红色沉淀生成， ③探究温度对酶活性的影响时，不宜用H,02作反应 说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖 物，因为H202易分解，加热条件下其分解会加快，氧 红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论： 气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化。 4.探究pH对酶活性的影响 (1)实验原理： (3)上述实验中 (填“能”或“不能”)用碘 pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速率，也可 液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为 用 的情况来检验0，的生 成速率。 (2)步骤 3.探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理 实验 实验操 试管1 试管2 试管3 淀粉 淀粉酶 麦芽糖 步骤 作内容 碘液 蓝色 无蓝色出现> 注入等量过氧 2滴 2滴 2滴 化氢酶溶液 温度影响酶的活性，从而影响 ,滴加 碘液，根据 来判断 注人不同H 1 mL 1 mL 1 mL 酶的活性。 的溶液 蒸馏水 盐酸 NaOH溶液 注人等量的过 D.在37℃、pH为3~11时，M更适于制作肉类嫩 三 2 mL 2 mL 2 mL 氧化氢溶液 化剂 》例2(2024·浙江1月选考)红豆杉细胞内的 有大量气 基本无气 基本无气 四 观察现象 泡产生 泡产生 泡产生 苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸， 进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液， (3)结论：酶的催化作用需要 都会影响酶的活性。 测定PAL的活性，测定过程如下表。 [提醒]①探究pH对酶活性的影响时，必须先调 步骠骤 处理 试管1 试管2 pH,然后再将反应物与酶混合，否则反应物会在未 ① 苯丙氨酸 1.0mL 1.0mL 调节好pH的情况下就在酶的作用下发生反应，影响 ② HCl溶液(6mol/L) 0.2ml 实验的准确性。另外，本实验中也可将过氧化氢酶 PAL酶液 1.0m 1.0 mL 溶液和过氧化氢溶液分别调至同一pH再混合，以保 试管1加0.2mLH,0,2支试管置于30℃水浴 证反应开始便达到预设pH。 1小时 ②探究pH对酶活性的影响时，不宜采用淀粉酶催化 淀粉的反应，因为用碘液作鉴定试剂，碘液会和 ⑤ HCl溶液(6mol/L) 0.2mL NaOH发生化学反应，用斐林试剂作指示剂，盐酸会 试管2加0.2mLH,0,2支试管置于30℃水浴 6 和斐林试剂发生反应，而且在酸性条件下淀粉也会 1小时 被水解，从而影响实验的观察效果。 下列叙述错误的是 思维辨析 A.低温提取以避免PAL失活 B.30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 易错整合，判断正误。 52 (1)唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度都是 C.④加H,0补齐反应体系体积 37℃。 ( D.⑤加入HC1溶液是为了终止酶促反应 (2)低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结 》例3(2025·湘豫名校联考三模)研究发现， 构。 ) 温度越高蛋白质分子热运动越快，蛋白质分子内的氢 剖析难点·考点突破 键等弱键的断裂程度也增加，蛋白质立体结构被破坏 程度增加。如图为B-葡萄糖苷酶在不同温度下分别 精准命题 处理20min、60min、120mim后获得的实验结果。下 考向 与酶有关的实验探究 列相关分析正确的是 () 》例1(2022·重庆卷)植物蛋白酶M和L能 100 -■ 使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某 80 实验小组测定并计算了两种酶在37℃、不同p下的 相对活性，结果见下表。下列叙述最合理的是( 40 相对活性 PH ○20min 5 7 9 11 20 圆60min ◇ 酶 □120min 0.7 1.0 1.01.0 0.6 0 27 32 37 47 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1 温度/℃ A.在37℃时，两种酶的最适pH均为3 A.该实验的自变量只有温度，因变量是酶活性 B.在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变 B.该酶活性随温度、处理时间延长而降低 C.从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍有 C.图示结果说明该酶活性的最适温度为42℃ 较高活性 D.处于高温环境越久，越多酶分子结构被破坏 活性降低，其原因是 素养提升·强化思维 1情境储备战高考 (4)研究发现甲、乙两种抑制剂均能降低唾液淀 【情境储备】酶活性的两种抑制机理 粉酶的催化效率。图1为未添加抑制剂及分别加入 1.竞争性抑制剂 甲、乙抑制剂后对起始反应速率的影响曲线。图2为 与被抑制的酶的正常底物通常有结构上的相似 抑制剂降低酶活性的两种模型。图1中对照组得到的 是 性，能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点，从而产生 曲线，甲抑制剂对唾液淀粉酶影响 酶活性的抑制作用。 的模型是 (填“A”或“B”)。 未添加抑制剂 竞争性抑制剂的作用是可逆的，只要底物的浓度 够高，那么活性部位就不易被抑制剂所占据，底物可照 区 甲 常发生反应。 园 乙 活性部位厂 底物 底物浓度 图1 抑制剂底物 底物 活性部位 活性部位 底物 抑制物与活性部 抑制剂) 位结合 这种抑制作用可以 ?通过增加底物浓度 模型A 模型B 竞争性抑制 图2 来解除。 2.非竞争性抑制剂 真题再现 在化学结构和分子形状上与正常底物无相似之 处，因此并不在活性部位与酶结合，而是在活性部位以 1.(2025·安徽卷)下列关于真核细胞内细胞器中的 外的地方与酶结合。然而一旦结合，酶的构象就发生 酶和化学反应的叙述，正确的是 053 变化，从而导致活性部位不能再结合底物。 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 又底 B.核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定 抑制物 tRNA的3'端 活性位点不适 这种抑制作用无 合与底物结合 法通过增加底物 C.溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤 非竞争性抑制 浓度来解除。 的细胞组分 【高考预测】某兴趣小组探究氯离子和乙醇浓 D.叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为 度对唾液淀粉酶活性的影响时进行了相关实验，结果 ATP中的化学能 如图所示，回答下列问题： 2.(2025·北京卷)某种加酶洗衣粉包装袋上注有下 口未加氯离子据图分析：在相同 列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；洗涤前 口添加氯离子的乙醇浓度下，加 入氯离子的酶活性 先浸泡15~20min,特别脏的衣物可减少浸泡用水 654 高于未加氯离子的 酶活性，所以氯离子 量；请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是 对哇液淀粉酶的活性 () 有促进作用。 0 57 A.该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物 乙醇浓度(% ,乙醇使酶的空间结构发 生改变。 B.洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解 (1)唾液淀粉酶能够催化淀粉水解为 C.减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度 ,该产物可与 试剂在水浴加热时反 D.水温过高导致酶活性下降 应产生砖红色沉淀。 3.(2025·河北卷)下列过程涉及酶催化作用的是 (2)该实验的自变量是 唾液淀 粉酶的作用机理是 A.Fe3+催化H,O2的分解 B.O,通过自由扩散进入细胞 (3)从图中可看出， 对唾液淀 C.PCR过程中DNA双链的解旋 粉酶的活性有促进作用，随乙醇浓度增大，唾液淀粉酶 D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除 4.(2025·1月浙江卷)取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并 D.若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄清时 加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液 间为6min 为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响， 5.(2024·河北卷)下列关于酶的叙述，正确的是() 实验结果如表所示。 A作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 组别 2 3 4 5 B.胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存 温度（℃）》 27 以 为 57 67 C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒 滤液变澄清 16 9 4 6 50min未澄清 体内膜上 时间(min) D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获 据表分析，下列叙述正确的是 ( 得纤维素酶 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 温馨提示：复习至此，请完成练案[8 C.若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4~ 6 min 微专题三 实验技能专题 专题整合 实验组与对照组在同一个对象上进行，不另设 一、实验设计遵循的原则和变量分析 对照组。如“探究植物细胞的吸水和失水”实 1.实验设计的三大原则 验，是典型的自身对照一—蔗糖溶液处理前的 对 (1)单一变量原则：即除自变量（实验变量）以外，应 照 对象为对照组，蔗糖溶液处理后的对象为实验 54 使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜，如 组；清水处理前的对象为对照组，清水处理后的 生物材料（大小、生理状况、年龄、性别等）相同、实 对象为实验组 验器具（型号、洁净程度等）相同、实验试剂（用量、 浓度、使用方法等)相同和条件（保温或冷却、光照 给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的 或黑暗、搅拌、振荡等)相同。 实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验 (2)平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果 所研究因素的差异，从一个侧面衬托实验因素 的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以 条 对实验结果所造成的影响。如肺炎链球菌转化 获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准 件 实验中的以下两组实验：S型细菌DNA+R型活 确性。 细菌混合培养，S型菌落+R型菌落（实验组）； (3)对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组 S型细菌DNA+DNA酶+R型活细菌 混合培养 的自变量不同（其他因素都相同），以便减小实验误 差。常用的对照方法包括：空白对照、自身对照、条 R型菌落（条件对照组） 件对照、相互对照（也叫对比实验），如下表： 对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作 如果并不知道两组（或多组）实验中的自变量对 处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所 实验结果所造成的影响，需要通过实验来进行 要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无 相 确定。不单独设对照组，而是几个实验组相互 对实验结果的影响。如探究“影响酶活性的条 对 对比对照，其中每一组既是实验组也是其他组 对 件”实验中： 别的对照组，由此得出相应的实验结论。 照 ,1号试管加1mL蒸馏水空白对照组 相互对照实验也称对比实验。如探究酵母菌细 2号试管加1mL盐酸溶液实验组 胞呼吸的方式实验 3号试管加1 mL NaOH溶液实验组构象会发生改变，B正确；为避免细胞质基质Na浓度过高，液 泡膜上的蛋白N可将Na以主动运输的方式转运到液泡中，细 胞膜上的蛋白W也可将Na排出细胞，外排Na也是主动运 输，需要细胞提供能量，C错误；Na通过离子通道进人细胞时， Na不需要与通道蛋白结合，D正确。 5.D载体蛋白的作用机制通常需要与底物结合后才能转运物 质。NTT作为载体蛋白，运输ATP、ADP和Pi时必然需要结合 底物，A错误；黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度 梯度运输ATP、ADP和，因此不是主动运输，B错误；黑暗条件 下，叶绿体无法进行光反应，自身不能合成ATP。此时进人叶绿 体基质的ATP可来自细胞呼吸，但细胞呼吸产生ATP的场所包 括细胞质基质和线粒体，C错误：光照充足时，叶绿体类囊体膜 上进行光反应合成ATP,需要消耗大量ADP和Pi作为原料。 此时叶绿体基质中的ADP和会优先被类囊体膜利用，导致 基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP(从基 质到细胞质基质)，当基质中ADP不足时，NTT运出ADP的数 量会减少甚至停止，D正确。 6.C由图可知，细胞液的pH为3~6，胞质溶胶的pH为7.5，说 明细胞液的H+浓度高于胞质溶胶，若要长期维持膜内外的H 浓度梯度，需通过主动运输将胞质溶胶中的H运输到细胞液 中，A正确：通过离子通道运输为协助扩散，协助扩散不消耗能 量，B正确：液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将 细胞质基质中的Na、Ca2+转运到液泡内，说明Na、Ca2+进入 液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过 程Na+、C2+进人液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，能量 由液泡膜两侧的H电化学梯度提供，C错误；白天蔗糖进入液 泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞 质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。 7.A结合题意“将K+运输到细胞外，降低细胞内外的K+浓度 差”和题图中缬氨霉素运输K+的过程不消耗能量，可推测K 的运输方式为协助扩散，顺浓度梯度运输，A正确；结合A选项 分析可知，K的运输方式为协助扩散，不需要消耗ATP,B错 误：缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，能结合在细胞膜上，能在磷 脂双子层间移动，该过程与质膜具有一定的流动性这一结构特 点有关，C错误；噬菌体为DNA病毒，病毒没有细胞结构，故缬 氨霉素不会影响噬菌体的侵染能力，D错误。 微专题二与物质出入细胞方式有关的热考题型 对点落实 1.B结合题图可知，一种转运蛋白可转运多种物质（如②中载体 可以转运H+和蔗糖)，一种物质可以由多种转运蛋白转运（如 H+可以由①和②转运)，A错误：结构①和②是控制物质进出细 胞的载体，且结构①能够催化ATP水解为ADP和Pi,即具有催 化作用，B正确；H+出细胞需要载体协助，且需要消耗ATP,方 式为主动运输；细胞外的H多于细胞内，H+进人细胞是协助 扩散，蔗糖进人细胞借助H的浓度差，属于主动运输，C错误： 结合图示可知，该成熟的植物细胞在蔗糖溶液（浓度偏高）中会 发生质壁分离，但由于蔗糖可通过细胞膜进入细胞内，故可自 动复原，D错误。 2.C胰岛素的作用是促进细胞摄取、储存和利用葡萄糖，使血糖 浓度降低，即胰岛素主要是通过促进血糖的去路使血糖浓度降 低，而不是通过阻止肠腔中的葡萄糖进入机体来降低血糖的， C错误。 3.DCl/H*转运蛋白在H*浓度梯度驱动下，运出H的同时把 C1逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因 此H进入溶酶体为逆浓度梯度运输，属于主动运输，A正确： 溶酶体内H浓度由H载体蛋白维持，若H+载体蛋白失活，则 C1H+转运蛋白将无法把C1逆浓度梯度运人溶酶体，进而导 致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；ClˉH+转运蛋白缺失突变 体的细胞中，因C1转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突 51 变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确： 细胞质基质中的H与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细 胞质基质中的水解酶活性降低甚至失活，D错误。 第三单元细胞的能量供应和利用 第1讲降低化学反应活化能的酶 考点一酶的本质和作用 必备知识·夯实基础 知识巩固 1.(1)①-e②-a③-c④d⑤一b(2)蛋白质RNA 氨基酸核糖核苷酸核糖体催化作用（3)①常态活 跃②降低化学反应的活化能③Y、X无酶催化条件下反应 所需要的活化能、酶降低的活化能向上 2.高效性专一性作用条件较温和酶活性 教材隐含知识1：不能。因为没有了适宜的pH,胃蛋白酶活性大 大下降甚至失活，不再发挥作用 教材隐含知识2：细胞壁抗生素 思维辨析 (1)V(2)×(3)V(4)×(5)×(6)×(7)× (8)V 延伸探究 1.不相同。A酶活性不变，能抵抗蛋白酶的降解，则化学本质不是 蛋白质而是RNA:B酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则化学本质 为蛋白质。 2.B酶被降解的过程中其分子结构发生改变，从而使其活性丧失。 3.应选用RNA水解酶处理。 4.该图为最适温度下的物质变化，适当降低反应温度，达到反应 平衡时的时间会延长，T,值会增大 剖析难点·考点突破 精准命题 例1：B该酶与底物间可进行碱基互补配对，说明该酶的本 质为RNA,酶能降低化学反应的活化能，但不能为化学反应提供 能量，B错误。 例2：C低温会降低酶活性，但不会破坏酶的空间结构，A错 误；绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是NA,所以构成酶的 基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，B错误；H会影响酶的活 性，在一定的pH范围内，酶活性随着pH的增加而升高，达到最适 pH后，酶活性随着pH的增加而降低，所以在最适pH两侧存在酶 的活性相同的情况，C正确；酶的作用机制是降低化学反应的活化 能，不是提供活化能，D错误。 例3：B根据题干“曲线乙表示在最适温度、最适pH条件 下”，因此如果增大pH,酶的活性会下降，A、B点位置都会下移，A 错误；在曲线AB段酶促反应速率与反应物浓度呈正相关，因此反 应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素，C错误：曲线乙 是在最适温度条件下进行的，如果升高温度，酶的活性会下降，不 会呈现曲线丙所示变化，D错误。 例4：B根据图示分析可知，无机盐溶液的种类和淀粉溶液 浓度是自变量，A错误：根据图示分析可知，Q点和P点的淀粉水 解速率相同，但Q点对应的淀粉溶液浓度更大，所以Q点条件下 淀粉完全水解所需的时间比P点长，B正确：根据图示分析可知 淀粉水解速率保持相对稳定时，也就是唾液淀粉酶全部充分参与 催化反应时，淀粉水解速率的大小关系为甲组>乙组>丙组，说 明C2+没有使唾液淀粉酶失活，但降低了酶的活性，说明其是酶 的抑制剂，但不能说明C山+能与淀粉竞争酶分子上的活性中心， 也有可能是C+改变了酶的空间结构导致其活性降低，C错误： 由题意可知，该实验是在37℃条件下完成的，唾液淀粉酶的最适 温度也是37℃左右，因此若将温度提高至60℃，酶活性降低，则 三条曲线的最高点均下移，D错误。 考点二酶的相关实验探究 必备知识·夯实基础 知识巩固 1.(1)点燃但无火焰的卫生香复燃(2)对照少量促进过氧 化氢分解较多过氧化氢酶复燃明显降低活化能的作 用更显著更高(3)无机催化剂(FCL)过氧化氢酶产 生的气泡数目的多少温度(4)催化作用高效性 2.(2)淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具 有专一性(3)不能碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖 无论是否被水解都不会使碘液变色 3.(1)淀粉的水解是否出现蓝色及蓝色的深浅(2)蓝色 无蓝色出现蓝色 4.(（1)2H,0,过氧化氢醇2H,0+0,带火星的卫生香燃烧 (3)适宜的pHpH偏低或偏高 思维辨析 (1)×(2)× 剖析难点·考点突破 精准命题 例1：D根据表格数据可知，在37℃时，M的适宜pH为5~ 9,而L的适宜pH为5左右，A错误：酶适宜在低温条件下保存， 在37℃长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B错误：酶发挥 作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37℃上升 至95℃，两种酶在pH为5时都已经失活，C错误。 例2：B温度过高，酶失活，因此本实验采用低温提取，以避 免PAL失活，A正确：因为试管2在②中加入了HC,酶已经变性 失活，故不会消耗底物苯丙氨酸，B错误：④加H,0,补齐了②试管 1没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保证无关变量相 同，C正确；pH过低或过高酶均会失活，⑤加人HCl溶液是为了终 止酶促反应，D正确。 例3：D由图可知，该实验的自变量有温度、处理时间，因变 量是酶活性，A错误；由图可知，在37℃之前，该酶的活性随温度 的升高而提高，处理60min的酶活性比处理20min的酶活性大， 因此无法得出该酶活性随温度、处理时间延长而降低的结论，B错 误；B-葡萄糖苷酶在处理20min时，该酶活性的最适温度为 42℃，B-葡萄糖苷酶在处理60min时，该酶活性的最适温度为 37℃，B-葡萄糖苷酶在处理120min时，该酶活性的最适温度为 37℃，C错误：温度越高蛋白质分子热运动越快，蛋白质分子内的 氢键等弱键的断裂程度也增加，蛋白质立体结构被破坏程度增 加，由此推测处于高温环境越久，越多酶分子结构被破坏，D正确。 素养提升·强化思组 情境储备战高考 (1)麦芽糖斐林(2)有无氯离子和乙醇浓度降低化学 反应的活化能(3)氯离子乙醇使酶的空间结构发生改变 (4)未添加抑制剂A 解析：(1)淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖，麦芽糖属于 还原糖，与斐林试剂在水浴加热时反应产生砖红色沉淀。 (2)该实验是探究氯离子和乙醇浓度对唾液淀粉酶活性的影 响，自变量为氯离子有无和乙醇浓度。唾液淀粉酶的作用机理是 降低化学反应的活化能。 (3)在相同的乙醇浓度下，加入氯离子的酶活性高于未加氯 离子的酶活性，所以氯离子对唾液淀粉酶的活性有促进作用。乙 醇使酶的空间结构发生改变，因此随着乙醇浓度增大，唾液淀粉 酶活性降低。 (4)图1中对照组是未进行变量处理的一组，得到的是未添 加抑制剂曲线的结果。模型A的机理是抑制剂与底物竞争酶的 活性部位，这种情况会随着底物浓度的增大而使酶促反应速率加 快直至达到最大值。模型B的机理是抑制剂与酶结合，改变酶的 空间结构使其失去活性且无法恢复。由此可以判断甲抑制剂对 唾液淀粉酶的影响对应模型A。 51 真题再现 1.A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，会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，是由氨酰-tRNA合成酶催化 的。这种酶存在于细胞质中，而不是在核糖体上，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，吞噬并杀死侵人细胞的 病毒或细菌，C错误：在光合作用的光反应阶段，能量转换过程 是：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。具体到ATP的合成，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，而 不是直接利用光能，D错误。 2.A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， 故勿使用60℃以上热水，D正确。 3.DFe3+催化H2O2的分解，Fe3+是无机催化剂，不是酶，A错 误：O,通过自由扩散进入细胞，这是一种简单的物质跨膜运输 方式，不涉及酶的催化作用，B错误：PCR过程中DNA双链的解 旋是通过高温实现的，不需要酶来解旋（在生物体内DNA解旋 需要解旋酶)，C错误；植物体细胞杂交前细胞壁的去除，需要用 纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，涉及酶的催化作用，D正确。 4.B浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，滤液变澄清的时间与该 蛋白酶活性呈负相关，即蛋白酶活性越强，蛋白质水解越快，澄 清时间越短，A错误；组3滤液变澄清时间最短，说明酶活性最 高，酶促反应速率最快，B正确：若实验温度为52℃，可能酶活 性大于第3、4组，时间可能小于4min,C错误：组5蛋白酶已经 失活，实验后再将组5放置在57℃，滤液也不会澄清，D错误。 5.D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 氧化氢就是无机物，A错误：胃蛋白酶应在酸性、低温下保存， B错误；醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体结构， C错误：成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微 生物，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶，D正确。 微专题三实验技能专题 对点落实 1.C胃蛋白酶的最适pH为1.5，在pH为6~8范围设置实验组 不合理，A错误；探究温度对酶活性的影响实验，可选用唾液淀 粉酶，自变量为温度，不需要设置空白对照组，B错误；探究酵母 菌细胞呼吸方式的实验，有氧与无氧条件下的两组实验都是实 验组，是对比实验，C正确；比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验，自变量为不同条件，因变量为气泡生成速率，D错误。 2.B据图可知，图甲所代表的实验中，自变量是反应时间和催化 剂种类，A正确；图甲可以看出过氧化氢酶的催化效率比FCl, 要高，故实验结论是过氧化氢酶具有高效性，B错误；据图乙分 析可知，在AB段，随着底物浓度增加，O2的产生速率增加，说明 图乙中限制AB段O2产生速率的因素是H,O2的浓度，C正确： 据以上分析可知，温度是甲、乙两组实验的无关变量，D正确。 3.实验思路和预期结果：取ABA缺失突变体植株在正常条件下测 定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干 旱处理前后气孔开度不变；将上述干旱处理的ABA缺失突变体 植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为 对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是 ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。