高考生物一輪復(fù)習(xí)教案-第3章課時1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第三章細(xì)胞代謝課時1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課標(biāo)要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素（如pH和溫度等）的影響酶的本質(zhì)、作用與特性2023：廣東T1和T5D、全國乙T32（1）；2022：湖南T3、遼寧T22Ⅱ；2021：海南T13、湖北T2、遼寧T17；2020：海南T8、浙江1月T81.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：理解酶的催化活性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。2.科學(xué)思維——歸納與演繹：通過實驗探究總結(jié)酶的化學(xué)本質(zhì)與特性。3.科學(xué)探究——實驗結(jié)果分析：探究溫度、pH對酶活性的影響實驗探究酶的特性和影響酶活性的條件2023：遼寧T19、浙江6月T7、浙江1月T8；2022：北京T12C、全國乙T4、廣東T13、浙江6月T10、2022重慶T7；2021：海南T11、湖北T21、浙江6月T16；2020：北京T4、浙江7月T10；2019：浙江4月T10命題分析預(yù)測1.高考多以選擇題的形式考查酶的特性及影響酶活性的因素，有時也會以非選擇題的形式呈現(xiàn)，還可能與其他知識互相滲透、綜合考查。2.預(yù)計2025年高考仍將延續(xù)以酶的概念、作用機理、特性及酶活性影響因素的探究為核心考查點的命題趨勢，且會滲透對科學(xué)思維、科學(xué)探究及社會責(zé)任等生物學(xué)科核心素養(yǎng)的考查考點1酶的本質(zhì)、作用與特性1.酶在細(xì)胞代謝中的作用（1）酶的探索歷程（2）細(xì)胞代謝（3）酶的作用機理2.酶的本質(zhì)（1）酶本質(zhì)的探索（2）酶的本質(zhì)概念活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是[11]蛋白質(zhì)少數(shù)是[12]RNA合成原料氨基酸[13]核糖核苷酸合成場所[14]核糖體細(xì)胞核（真核生物）生理功能生物催化劑作用機理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能3.酶的特性項目曲線解讀高效性（與無機催化劑相比，酶的催化效率更高）酶和無機催化劑都只能縮短到達化學(xué)平衡所需要的時間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。因此，酶不能改變最終生成物的量專一性（每一種酶只能催化[15]一種或一類化學(xué)反應(yīng)）酶A可催化反應(yīng)物A發(fā)生反應(yīng)，對反應(yīng)物B沒有催化作用，說明酶催化具有[16]專一性①圖中A表示酶，B表示能被A催化的物質(zhì)，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。②酶和被催化的反應(yīng)物分子有特定的、相契合的結(jié)構(gòu)作用條件較溫和在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；[17]高溫、過酸、過堿等條件會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失活；[18]低溫條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定4.影響酶促反應(yīng)速率的因素的模型分析項目曲線分析酶促反應(yīng)產(chǎn)物濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系曲線溫度和pH對酶促反應(yīng)速率的影響反應(yīng)溶液pH（溫度）的變化[21]不影響酶作用的最適溫度（pH）底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響基礎(chǔ)自測1.酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。（×）2.酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因此具有高效性。（×）3.蛋白酶能催化多種蛋白質(zhì)水解，因此蛋白酶不具有專一性。（×）4.酶在完成催化作用后立即被滅活。（×）5.低溫和高溫條件下酶都會變性失活。（×）6.在測定唾液淀粉酶活性時，將溶液pH由3提升到6的過程中，該酶的活性將不斷上升。（×）提示唾液淀粉酶的適宜pH在6.2～7.4，其在pH為3時酶已經(jīng)失活，再提升pH也不會恢復(fù)活性。7.酶促反應(yīng)速率與溫度和pH有關(guān)，但酶的活性與溫度和pH無關(guān)。（×）8.具催化功能RNA的發(fā)現(xiàn)是對酶化學(xué)本質(zhì)認(rèn)識的補充[2023廣東，T5D]。（√）9.麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低[2021湖北，T2D]。（×）10.酶、抗體、激素都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的[2021全國甲，T1A改編]。（×）情境應(yīng)用1.為什么絲綢和毛皮類衣物不能用加酶洗衣粉來洗滌？提示因為加酶洗衣粉中含有蛋白酶，會損壞絲綢和毛皮類衣物中的蛋白質(zhì)纖維。2.溶菌酶抗菌消炎的原理是溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁。細(xì)菌性溶菌酶能不能防御真菌感染？請說明原因。提示不能。因為真菌和細(xì)菌細(xì)胞壁的成分不同，而酶具有專一性，細(xì)菌性溶菌酶不能防御真菌感染。3.20世紀(jì)60年代以前醫(yī)用葡萄糖是用鹽酸催化淀粉水解法來生產(chǎn)的，生產(chǎn)過程需要高壓、高溫條件，且需要耐酸的設(shè)備。60年代以后改用酶法生產(chǎn)。從酶的特性角度分析，為什么60年代以后改用酶法生產(chǎn)醫(yī)用葡萄糖？提示因為與無機催化劑相比，酶具有高效性，用酶法生產(chǎn)醫(yī)用葡萄糖效率高，且可以在較溫和的條件下進行，對設(shè)備要求較低，能源消耗少，可大大降低成本。4.將剛采摘的新鮮糯玉米立即放入85℃水中熱燙處理2min，可較好地保持甜味；人發(fā)燒時不想吃東西。其原因分別是什么？提示85℃的水會破壞新鮮糯玉米中能將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉的酶的活性；人的體溫升高可導(dǎo)致消化酶活性降低，食物在消化道中消化緩慢。5.已知胃蛋白酶的最適pH為1.5，小腸液的pH為7.6，胃蛋白酶隨食糜進入小腸后還能發(fā)揮作用嗎？為什么？提示不能。因為沒有了適宜的pH，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再發(fā)揮作用。深度思考1.證明某種酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)的實驗設(shè)計思路有哪些？提示（1）在某種酶液中加入蛋白酶，若該酶失去催化活性，則證明該酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)；（2）在某種酶液中加入雙縮脲試劑，若其能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，則證明該酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)；（3）添加僅能引起蛋白質(zhì)變性的因素，若該酶失去活性，則證明該酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。2.舉例說明細(xì)胞中的各類化學(xué)反應(yīng)有序進行，與酶在細(xì)胞中的分布有關(guān)。提示以植物葉肉細(xì)胞來說，與光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體內(nèi)，與呼吸作用有關(guān)的酶分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)，這樣光合作用與呼吸作用在細(xì)胞內(nèi)不同的區(qū)室同時進行，互不干擾。3.酶制劑適于在低溫（0～4℃）下保存的原因是什么？提示在0～4℃時，酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，調(diào)至適宜的溫度時酶的活性可以恢復(fù)。與酶促反應(yīng)速率相關(guān)的模型的本質(zhì)分析（1）底物濃度、酶濃度的改變不影響酶活性，但可在一定程度上直接影響酶促反應(yīng)速率；（2）溫度、pH及某些激活劑、抑制劑會通過改變酶的活性，間接影響酶促反應(yīng)速率。命題點1酶的本質(zhì)、作用與特性的綜合分析1.[2023廣東]中國制茶工藝源遠(yuǎn)流長。紅茶制作包括萎凋、揉捻、發(fā)酵、高溫干燥等工序，其間多酚氧化酶催化茶多酚生成適量茶黃素是紅茶風(fēng)味形成的關(guān)鍵。下列敘述錯誤的是（C）A.揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使多酚氧化酶與茶多酚接觸B.發(fā)酵時保持適宜的溫度以維持多酚氧化酶的活性C.發(fā)酵時有機酸含量增加不會影響多酚氧化酶活性D.高溫滅活多酚氧化酶以防止過度氧化影響茶品質(zhì)解析紅茶制作時揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使其釋放的多酚氧化酶與茶多酚接觸，A正確；發(fā)酵過程的實質(zhì)就是酶促反應(yīng)過程，酶的活性受溫度條件影響，發(fā)酵時保持適宜的溫度可維持多酚氧化酶的活性，B正確；酶的作用條件較溫和，發(fā)酵時有機酸含量增加會影響多酚氧化酶的活性，C錯誤；高溫會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)而使其失活，故高溫滅活多酚氧化酶可防止過度氧化影響茶品質(zhì)，D正確。命題變式[設(shè)問拓展型]題干信息不變，下列敘述錯誤的是（C）A.多酚氧化酶的基本組成單位是氨基酸B.多酚氧化酶與茶多酚在細(xì)胞中的分布可能不同C.多酚氧化酶提供大量活化能加快了茶多酚氧化D.高溫滅活的多酚氧化酶仍然能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)解析多酚氧化酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸，A正確；紅茶制作時揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使其釋放的多酚氧化酶與茶多酚接觸，說明多酚氧化酶與茶多酚在細(xì)胞中的分布可能不同，B正確；多酚氧化酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，并不提供活化能，C錯誤；高溫條件會使多酚氧化酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活，但肽鍵不被破壞，因此，高溫滅活的多酚氧化酶仍然能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D正確。2.[2024南寧一模]擬南芥中的RuBP羧化酶在一定條件下既能催化CO2的固定，又能催化C5與O2反應(yīng)生成C3和C2，下列有關(guān)RuBP羧化酶的敘述，正確的是（D）A.與其他酶相比，RuBP羧化酶不具有專一性B.RuBP羧化酶能為CO2的固定提供所需的活化能C.在提取RuBP羧化酶的實驗中，研磨葉片時應(yīng)加入無水乙醇D.RuBP羧化酶發(fā)揮作用需適宜的溫度和pH等條件解析酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，RuBP羧化酶在一定條件下既能催化CO2的固定，又能催化C5與O2反應(yīng)生成C3和C2，RuBP羧化酶具有專一性，A錯誤；酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，不能為化學(xué)反應(yīng)提供活化能，因此RuBP羧化酶不能為CO2的固定提供所需的活化能，B錯誤；無水乙醇會破壞酶的結(jié)構(gòu)，在提取RuBP羧化酶的實驗中，研磨葉片時不應(yīng)該加入無水乙醇，C錯誤；酶的特性之一是作用條件較溫和，酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進行的，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高，故RuBP羧化酶發(fā)揮作用需適宜的溫度和pH等條件，D正確。命題點2影響酶促反應(yīng)速率的因素分析3.[2023德陽一模]如圖甲是過氧化氫酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pH＝b時H2O2分解產(chǎn)生的O2％量隨時間的變化曲線。下列敘述正確的是（A）A.溫度降低時，圖乙中的e點不變，d點右移B.H2O2量增加時，圖乙中的e點上升，d點左移C.最適溫度下，pH＝c時，圖乙中e點的值為0D.最適溫度下，pH＝a時，圖乙中e點下移，d點左移解析圖乙表示在最適溫度下測得的變化曲線，若溫度降低，酶的活性降低，導(dǎo)致圖乙中的d點右移，但是e點不變，A正確；H2O2量增加時，圖乙中的e點上升，d點右移，B錯誤；pH＝c時，酶因過堿條件而變性失活，不能催化H2O2水解，但H2O2在常溫下也能分解，所以e點不為0，C錯誤；最適溫度下，pH＝a時，酶的活性降低，導(dǎo)致圖乙中d點右移，而e點不變，D錯誤。4.[2021海南]某種酶的催化反應(yīng)速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述錯誤的是（D）A.該酶可耐受一定的高溫B.在t1時，該酶催化反應(yīng)速率隨溫度升高而增大C.不同溫度下，該酶達到最大催化反應(yīng)速率時所需時間不同D.相同溫度下，在不同反應(yīng)時間該酶的催化反應(yīng)速率不同解析據(jù)圖可知，該酶在70℃條件下仍具有一定的活性，推測該酶可以耐受一定的高溫，A正確；據(jù)圖可知，在t1時，70℃時的反應(yīng)速率＞60℃時的反應(yīng)速率＞50℃時的反應(yīng)速率＞40℃時的反應(yīng)速率，即在t1時酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而增大，B正確；據(jù)圖可知，在不同溫度下，該酶達到最大催化反應(yīng)速率時所需時間不同，其中70℃條件下該酶達到最大催化反應(yīng)速率所需時間最短，C正確；相同溫度下，在不同反應(yīng)時間該酶的催化反應(yīng)速率可能相同，如達到最大反應(yīng)速率后，繼續(xù)增加反應(yīng)時間，該酶的催化反應(yīng)速率不發(fā)生改變，D錯誤。命題變式[條件改變型]（1）若圖中酶促反應(yīng)中底物的量一定，則在不同溫度條件下最終生成物的量相同（填“相同”或“不相同”），原因是不同的溫度條件只會影響到達反應(yīng)平衡所需的時間，不會影響最終生成物的量。[題干拓展型]（2）溫度會影響酶促反應(yīng)速率，其作用機理可用下圖的坐標(biāo)曲線表示。其中a表示不同溫度下底物分子具有的能量，b表示溫度對酶空間結(jié)構(gòu)的影響，c表示酶促反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系。下列說法正確的是（C）A.隨著溫度的升高，底物分子具有的活化能增加B.處于曲線c中1、2位點的酶分子空間結(jié)構(gòu)是相同的C.底物分子的能量與酶的空間結(jié)構(gòu)都會影響酶促反應(yīng)速率D.酶適于低溫保存，原因是底物分子的能量低解析隨著溫度的升高，底物分子具有的能量升高，而不是活化能增加，A錯誤；曲線c中1、2位點對應(yīng)的酶促反應(yīng)速率相同，但溫度較高時，酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，B錯誤；由圖可知，底物分子的能量和酶的空間結(jié)構(gòu)都會影響酶促反應(yīng)速率，C正確；酶適于低溫保存的原因是酶在低溫條件下空間結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，D錯誤。考點2實驗探究酶的特性和影響酶活性的條件1.探究酶的高效性——比較過氧化氫在不同條件下的分解（1）實驗原理（2）實驗方案（3）變量分析2.探究酶的專一性——探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用（1）實驗原理：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。淀粉和蔗糖都是[10]非還原糖，它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖，斐林試劑能與還原糖反應(yīng)產(chǎn)生[11]磚紅色沉淀。（2）實驗方案步驟12mL可溶性淀粉溶液＋2mL新鮮的淀粉酶溶液2mL蔗糖溶液＋2mL新鮮的淀粉酶溶液2輕輕振蕩試管，使試管內(nèi)的液體混合均勻，并將試管下半部浸到60℃左右的熱水中，保溫5min3取出試管，各加入2mL斐林試劑，將兩支試管的下半部放進盛有熱水的大燒杯中，用酒精燈加熱，煮沸1min現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀無顏色變化結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有專一性3.探究影響酶活性的條件（1）探究溫度對酶活性的影響①實驗原理②實驗過程項目試管1試管2試管3實驗步驟加入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL控制不同的溫度條件60℃水?。?min）沸水（5min）冰塊（5min）加入等量已在對應(yīng)溫度下保溫的新鮮淀粉酶溶液1mL（5min）1mL（5min）1mL（5min）加入等量的碘液1滴1滴1滴實驗現(xiàn)象[14]不變藍藍色藍色實驗結(jié)論溫度影響酶的活性，溫度過高或過低都會使酶的活性發(fā)生改變（2）探究pH對酶活性的影響①實驗原理②實驗過程項目試管1試管2試管3實驗步驟注入等量的過氧化氫酶溶液2滴2滴2滴注入等量的不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的HCl溶液1mL物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液注入等量的體積分?jǐn)?shù)為3％的H2O2溶液2mL2mL2mL觀察實驗現(xiàn)象氣泡產(chǎn)生情況有[16]大量氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生將帶火星的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)液面的上方燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱實驗結(jié)論pH影響酶的活性，pH偏低或偏高都會使酶的活性發(fā)生改變4.與酶相關(guān)的拓展實驗（1）探究酶的本質(zhì)①試劑檢測法探究酶的本質(zhì)是否為蛋白質(zhì)實驗思路從酶的化學(xué)本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。可利用雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)產(chǎn)生紫色反應(yīng)的原理設(shè)計實驗方案實驗方案分組實驗組對照組材料待測酶溶液已知蛋白質(zhì)溶液（等量）試劑分別加入等量的雙縮脲試劑現(xiàn)象是否呈現(xiàn)紫色呈現(xiàn)紫色實驗結(jié)論實驗組呈現(xiàn)紫色說明該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)；否則該酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)②酶解法探究酶的本質(zhì)（2）對比法探究酶的高效性和專一性①探究酶的高效性實驗思路通過將不同類型催化劑（主要是酶與無機催化劑）催化底物的反應(yīng)速率進行比較，得出結(jié)論實驗方案分組實驗組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶溶液等量的無機催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速率很快，或達到平衡用時短反應(yīng)速率緩慢，或達到平衡用時長實驗結(jié)論酶具有高效性注意用酶和蒸餾水作對照只能證明酶具有催化功能，不能證明酶的高效性。②探究酶的專一性實驗思路底物不同但酶相同，通過觀察酶促反應(yīng)能否進行得出結(jié)論實驗方案分組實驗組對照組材料與酶相對應(yīng)的底物另外一種底物（等量）試劑同一種酶（等量）現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)實驗結(jié)論酶具有專一性（3）梯度法探究酶的最適溫度（或pH）基礎(chǔ)自測1.在探究過氧化氫酶最適pH的實驗中，需要在同一溫度下進行。（√）2.“探究pH對過氧化氫酶的影響”實驗中，設(shè)置不同的pH組以構(gòu)成相互對照。（√）3.探究溫度對酶活性的影響時，室溫下將淀粉溶液與淀粉酶溶液混勻后，在設(shè)定溫度下保溫[2022北京，T12C改編]。（×）4.研磨肝臟以破碎細(xì)胞用于獲取含過氧化氫酶的粗提液[2021北京，T13A]。（√）5.“酶的催化效率”實驗中，若以熟馬鈴薯塊莖代替生馬鈴薯塊莖，實驗結(jié)果相同[2021浙江6月，T16A]。（×）6.探究唾液淀粉酶活性的最適溫度時，需要設(shè)置0℃、37℃和100℃三個溫度進行實驗[2021江蘇，T19D改編]。（×）提示設(shè)置的溫度梯度太大，不能得到最適溫度。深度思考1.比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗中，有同學(xué)在原實驗基礎(chǔ)上增加了一組試管，向其中加入2mL過氧化氫溶液和2滴煮沸過的肝臟研磨液，這樣做的目的是什么？提示與加入新鮮肝臟研磨液的試管形成對照，可證明高溫下失活的酶無催化作用。2.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用實驗中能不能用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，為什么？提示不能。因為碘液只能檢測淀粉是否被水解，而蔗糖無論是否被水解都不會使碘液變藍。3.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用實驗的設(shè)計思路是什么？提示探究同一種酶是否能催化不同底物水解。4.若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對酶活性的影響，檢測底物是否被分解的試劑宜選用碘液，不能選用斐林試劑的原因是什么？提示因為用斐林試劑鑒定時需要水浴加熱，而該實驗中需嚴(yán)格控制溫度。5.在探究溫度對酶活性的影響實驗中，能不能選擇過氧化氫（H2O2）和過氧化氫酶作為實驗材料，為什么？提示不能。因為過氧化氫在常溫下就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結(jié)果。6.在探究pH對酶活性的影響實驗中，為什么需要先調(diào)好酶的pH至預(yù)設(shè)pH，再與底物混合，而不能將酶和底物先混合再調(diào)pH？提示因為酶具有高效性，先調(diào)好酶的pH至預(yù)設(shè)pH，再與底物混合，可避免酶和底物先混合，在未達到預(yù)設(shè)pH條件下就已經(jīng)進行化學(xué)反應(yīng)，從而干擾實驗結(jié)果。7.在探究pH對酶活性的影響實驗中，能不能選用淀粉和淀粉酶作為實驗材料？提示不能。因為在酸性條件下淀粉分解會加快，從而影響實驗結(jié)果。命題點1結(jié)合教材實驗考查對酶相關(guān)實驗的分析能力1.[2022浙江6月]下列關(guān)于研究淀粉酶的催化作用及特性實驗的敘述，正確的是（B）A.低溫主要通過改變淀粉酶的氨基酸組成，導(dǎo)致酶變性失活B.稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的作用具高效性C.淀粉酶在一定pH范圍內(nèi)起作用，酶活性隨pH升高而不斷升高D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率解析低溫不會改變淀粉酶的氨基酸組成，只是抑制酶的活性，A錯誤；稀釋100萬倍的淀粉酶仍具有催化能力，是因為酶具有高效性，B正確；酶的活性在最適pH下最大，不是隨pH的升高而不斷升高，C錯誤；在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，蛋白酶可能會催化淀粉酶水解，使酶失活，D錯誤。2.[2022廣東]某同學(xué)對蛋白酶TSS的最適催化條件開展初步研究，結(jié)果見表。下列分析錯誤的是（C）組別pHCaCl2溫度（℃）降解率（％）①9＋9038②9＋7088③9－700④7＋7058⑤5＋4030注：＋/－分別表示有/無添加，反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白A.該酶的催化活性依賴于CaCl2B.結(jié)合①、②組的相關(guān)變量分析，自變量為溫度C.該酶催化反應(yīng)的最適溫度為70℃，最適pH為9D.尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物解析分析表格可知，降解率越大說明該酶的活性越高，②組酶活性最高，此時該酶催化反應(yīng)的條件是：pH為9、添加CaCl2、溫度為70℃。③組除沒有添加CaCl2外，其他反應(yīng)條件與②組相同，但降解率為0，說明該酶的催化活性依賴于CaCl2，A正確。①、②組除了溫度不同，pH相同且都添加CaCl2，說明①、②組的自變量為溫度，B正確。②組酶活性最高，此時pH為9，溫度為70℃，但由于溫度梯度和pH梯度都較大，不能說明該酶催化反應(yīng)的最適溫度為70℃，最適pH為9，C錯誤。該實驗的反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白，若要確定該酶能否水解其他反應(yīng)物，還需補充更換其他底物的實驗，D正確。命題變式s[設(shè)問拓展型]（1）結(jié)合②、④組的相關(guān)變量分析，自變量為pH。（2）pH為9，溫度為90℃時蛋白酶TSS沒有（填“有”或“沒有”）變性失活，原因是第①組降解率為38％。解析（1）分析②、④組的相關(guān)變量可知，該酶催化反應(yīng)的溫度均為70℃，都添加了CaCl2，pH分別為9、7，故自變量為pH。（2）分析表格可知，第①組的溫度為90℃，但降解率為38％，故蛋白酶TSS在此條件下還有活性。命題點2以酶的特性和影響因素為素材考查實驗分析與評價能力3.[2023浙江1月]某同學(xué)研究某因素對酶活性的影響，實驗處理及結(jié)果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性喪失50％；己糖激酶溶液中加入過量底物后置于45℃水浴12min，酶活性僅喪失3％。該同學(xué)研究的因素是（B）A.溫度 B.底物C.反應(yīng)時間 D.酶量解析根據(jù)題干分析可知，兩組實驗的不同之處是一組不加底物，一組加過量底物，即實驗的自變量是底物，B符合題意。4.[2021湖北，13分]使酶的活性下降或喪失的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。酶的抑制劑主要有兩種類型：一類是可逆抑制劑（與酶可逆結(jié)合，酶的活性能恢復(fù)）；另一類是不可逆抑制劑（與酶不可逆結(jié)合，酶的活性不能恢復(fù)）。已知甲、乙兩種物質(zhì)（能通過透析袋）對酶A的活性有抑制作用。實驗材料和用具：蒸餾水，酶A溶液，甲物質(zhì)溶液，乙物質(zhì)溶液，透析袋（人工合成半透膜），試管，燒杯等。為了探究甲、乙兩種物質(zhì)對酶A的抑制作用類型，現(xiàn)提出以下實驗設(shè)計思路。請完善該實驗設(shè)計思路，并寫出實驗預(yù)期結(jié)果。（1）實驗設(shè)計思路：取2支試管（每支試管代表一個組），各加入等量的酶A溶液，再分別加入等量甲物質(zhì)溶液、乙物質(zhì)溶液，一段時間后，測定各試管中酶的活性。然后將各試管中的溶液分別裝入透析袋，放入蒸餾水中進行透析處理。透析后從透析袋中取出酶液，再測定各自的酶活性。（2）實驗預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：若出現(xiàn)結(jié)果①：透析后，兩組的酶活性均比透析前酶的活性高。結(jié)論①：甲、乙均為可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果②：透析前后，兩組的酶活性均不變。結(jié)論②：甲、乙均為不可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果③：加甲物質(zhì)溶液組，透析后酶活性比透析前高；加乙物質(zhì)溶液組，透析前后酶活性不變。結(jié)論③：甲為可逆抑制劑，乙為不可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果④：加甲物質(zhì)溶液組，透析前后酶活性不變；加乙物質(zhì)溶液組，透析后酶活性比透析前高。結(jié)論④：甲為不可逆抑制劑，乙為可逆抑制劑。解析欲探究甲、乙兩種物質(zhì)對酶A的抑制作用類型，可設(shè)計以下實驗：取兩支試管，每支試管中加入等量的酶A溶液，向一支試管中加入一定量的甲物質(zhì)溶液（記為M組），向另一支試管中加入一定量的乙物質(zhì)溶液（記為N組），一段時間后，測定M、N兩組中酶A的活性。然后將M、N兩組的溶液分別裝入透析袋，放入蒸餾水中進行透析。透析后從透析袋中取出酶液，再測定酶A的活性。若透析后，M、N兩組酶A的活性均比透析前的高，則甲、乙均為可逆抑制劑；若透析前后，M、N兩組酶A的活性均不變，則甲、乙均為不可逆抑制劑；若透析后M組酶A的活性比透析前高，N組酶A的活性透析前后不變，則甲為可逆抑制劑，乙為不可逆抑制劑；若M組酶A的活性透析前后不變，透析后N組酶A的活性比透析前高，則甲為不可逆抑制劑，乙為可逆抑制劑。命題變式[設(shè)問拓展型]酶的抑制劑能降低酶的活性，不同的抑制劑對酶活性的影響不同。某科研小組通過實驗研究了兩種抑制劑對某消化酶酶促反應(yīng)速率的影響，對實驗的結(jié)果進行分析并繪圖，請回答：（1）該實驗的自變量是抑制劑的種類和底物濃度，實驗中對無關(guān)變量應(yīng)進行控制，該實驗的無關(guān)變量有溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量等（答出兩項即可）。（2）據(jù)圖分析，隨著底物濃度的升高，抑制劑Ⅰ的作用逐漸減小甚至消失。從活化能的角度分析，推測抑制劑能降低酶促反應(yīng)速率的原因：在抑制劑的作用下，酶的活性（催化效率）降低，其降低化學(xué)反應(yīng)活化能的能力下降。（3）某同學(xué)認(rèn)為該實驗小組的實驗過程應(yīng)設(shè)置如下：a.將某消化酶溶液等分為甲、乙、丙三組，將每組等分為若干份；b.在一定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合；c.在甲中加入一定量的蒸餾水，乙中加入等量的抑制劑Ⅰ，丙中加入等量的抑制劑Ⅱ；d.定時取樣檢測各反應(yīng)中底物的剩余量或產(chǎn)物的生成量，記錄實驗結(jié)果并繪圖。你認(rèn)為該實驗操作是否正確？不正確，如果不正確，請進行改正：步驟c應(yīng)與步驟b互換，即先對酶溶液進行處理再加入底物。解析（1）由圖可知，該實驗的自變量有兩個，分別是抑制劑的種類和底物濃度。該實驗的無關(guān)變量有溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量、反應(yīng)時間等。（2）由圖可知，隨著底物濃度的升高，曲線②（抑制劑Ⅰ）的酶促反應(yīng)速率逐漸與曲線①（無抑制劑）的相同，即抑制劑Ⅰ的作用逐漸減小甚至消失。從活化能的角度分析，抑制劑能降低酶促反應(yīng)速率的原因可能是抑制劑能降低酶活性，酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。（3）若在對酶處理前將酶與底物混合，則酶會先催化底物發(fā)生反應(yīng)，故應(yīng)先對酶進行不同的處理，然后將處理后的酶與底物混合。1.[2023浙江6月]為探究酶的催化效率，某同學(xué)采用如圖所示裝置進行實驗，實驗分組、處理及結(jié)果如下表所示。組別甲中溶液（0.2mL）乙中溶液（2mL）不同時間測定的相對壓強（kPa）0s50s100s150s200s250sⅠ肝臟提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0ⅡFeCl3H2O2溶液000.10.30.50.9Ⅲ蒸餾水H2O2溶液00000.10.1下列敘述錯誤的是（C）A.H2O2分解生成O2導(dǎo)致壓強改變B.從甲中溶液與乙中溶液混合時開始計時C.250s時Ⅰ組和Ⅲ組反應(yīng)已結(jié)束而Ⅱ組仍在進行D.實驗結(jié)果說明酶的催化作用具有高效性解析H2O2分解的產(chǎn)物是H2O和O2，其中O2屬于氣體，會導(dǎo)致壓強改變，A正確；據(jù)表分析可知，甲中溶液是酶或無機催化劑等，乙中是底物，應(yīng)從甲中溶液與乙中溶液混合時開始計時，B正確；三組中的H2O2溶液均為2mL，且H2O2具有自然分解的能力，催化劑不改變化學(xué)反應(yīng)平衡點，則最終產(chǎn)生的相對壓強應(yīng)相同，據(jù)表可知，250s之前Ⅰ組反應(yīng)已結(jié)束，但Ⅱ組和Ⅲ組壓強仍未達到Ⅰ組的終止壓強10.0kPa，故250s時Ⅱ組和Ⅲ組反應(yīng)仍在進行，C錯誤；酶的高效性是指與無機催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著，對比Ⅰ、Ⅱ組可知，在相同時間內(nèi)Ⅰ組（含過氧化氫酶）相對壓強變化更快，說明酶的催化作用具有高效性，D正確。2.[2023遼寧，不定項]基質(zhì)金屬蛋白酶MMP2和MMP9是癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵酶。MMP2和MMP9可以降解明膠，明膠可被某染液染成藍色，因此可以利用含有明膠的凝膠電泳檢測這兩種酶在不同條件下的活性。據(jù)下圖分析，下列敘述正確的是（BC）A.SDS可以提高MMP2和MMP9活性B.10℃保溫降低了MMP2和MMP9活性C.緩沖液用于維持MMP2和MMP9活性D.MMP2和MMP9降解明膠不具有專一性解析37℃保溫、含SDS、含緩沖液組比37℃保溫、不含SDS、含緩沖液組的透明帶面積更小，說明明膠被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，SDS可以降低MMP2和MMP9活性，A錯誤；與37℃（不含SDS、含緩沖液）相比，10℃（不含SDS、含緩沖液）條件下透明帶面積更小，說明明膠被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，10℃保溫降低了MMP2和MMP9活性，B正確；緩沖液可以維持pH條件的穩(wěn)定，從而維持MMP2和MMP9活性，C正確；MMP2和MMP9都屬于酶，酶具有專一性，D錯誤。3.[2022重慶]植物蛋白酶M和L能使肉類蛋白質(zhì)部分水解，可用于制作肉類嫩化劑。某實驗小組測定并計算了兩種酶在37℃、不同pH下的相對活性，結(jié)果見表。下列敘述最合理的是（D）pH相對活性酶357911M0.71.01.01.00.6L0.51.00.50.20.1A.在37℃時，兩種酶的最適pH均為3B.在37℃長時間放置后，兩種酶的活性不變C.從37℃上升至95℃，兩種酶在pH為5時仍有較高活性D.在37℃、pH為3～11時，M更適于制作肉類嫩化劑解析根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，在37℃時，M的最適pH為5～9，L的最適pH為5左右，A不合理；一般在低溫條件下保存酶，在37℃長時間放置后，兩種酶的活性可能會發(fā)生改變，B不合理；在95℃時酶可能變性失活，因此從37℃上升至95℃，兩種酶可能都已經(jīng)失活，C不合理；在37℃、pH為3～11時，M的相對活性一般比L高（pH為5時，兩種酶的活性相同），因此該條件下M更適于制作肉類嫩化劑，綜上，D最為合理。4.[2022全國乙]某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成，可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件，某同學(xué)進行了下列5組實驗（表中“＋”表示有，“－”表示無）。實驗組①②③④⑤底物＋＋＋＋＋RNA組分＋＋－＋－蛋白質(zhì)組分＋－＋－＋低濃度Mg2＋＋＋＋－－高濃度Mg2＋－－－＋＋產(chǎn)物＋－－＋－根據(jù)實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是（C）A.酶P必須在高濃度Mg2＋條件下才具有催化活性B.蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2＋濃度升高而升高C.在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性D.在高濃度Mg2＋條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性解析實驗組①給予的條件為低濃度Mg2＋，有產(chǎn)物生成，表明該條件下酶P具有催化活性，A不符合題意；實驗組③和實驗組⑤只有酶P的蛋白質(zhì)組分，自變量為Mg2＋的濃度，兩組實驗都無產(chǎn)物生成，說明蛋白質(zhì)組分不具有催化活性，B和D均不符合題意；實驗組②和實驗組④只有酶P的RNA組分，自變量為Mg2＋的濃度，低濃度Mg2＋組無產(chǎn)物生成，說明在低濃度Mg2＋條件下RNA組分不具有催化活性，高濃度Mg2＋組有產(chǎn)物生成，說明在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性，C符合題意。5.[2022湖南]洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構(gòu)象，部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識別并降解（自溶）失活。此外，加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖所示。下列敘述錯誤的是（B）A.堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活B.加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是不可逆的C.添加酶穩(wěn)定劑可提高堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果D.添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染解析由題干信息可知，堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活，A正確；由圖可知，加熱可導(dǎo)致堿性蛋白酶部分解折疊，降溫后又可以恢復(fù)到天然狀態(tài)，故適當(dāng)?shù)募訜釋?dǎo)致的堿性蛋白酶構(gòu)象改變是可逆的，B錯誤；添加酶穩(wěn)定劑可減少堿性蛋白酶自溶失活的概率，進而提高堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果，C正確；酶具有高效性，堿性蛋白酶可將蛋白質(zhì)分解成多肽和氨基酸，有效去除污漬，添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染，D正確。6.[2021湖北]很久以前，勤勞的中國人就發(fā)明了制飴（麥芽糖）技術(shù)，這種技術(shù)在民間沿用至今。麥芽糖制作的大致過程如圖所示。下列敘述正確的是（C）A.麥芽含有淀粉酶，不含麥芽糖B.麥芽糖由葡萄糖和果糖結(jié)合而成C.55～60℃保溫可抑制該過程中細(xì)菌的生長D.麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低解析淀粉酶可催化淀粉水解為麥芽糖，小麥麥芽中含有淀粉酶和麥芽糖，A錯誤；麥芽糖為二糖，由兩分子葡萄糖脫水縮合而成，B錯誤；55～60℃保溫可抑制該過程中細(xì)菌的生長，C正確；由題圖可知麥芽中的淀粉酶的最適溫度在55～60℃，而人的唾液淀粉酶的最適溫度是37℃左右，故麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度高，D錯誤。7.[2020海南]下列關(guān)于胰蛋白酶和胰島素的敘述，正確的是（D）A.都可通過體液運輸?shù)饺鞡.都在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用C.發(fā)揮作用后都立即被滅活D.都能在常溫下與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)解析胰蛋白酶由胰腺分泌，并隨胰液通過導(dǎo)管運輸?shù)较纼?nèi)發(fā)揮作用，不通過體液運輸，胰島素是激素，可通過體液運輸?shù)饺?，A錯誤；胰蛋白酶在消化道內(nèi)發(fā)揮作用，胰島素通過與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合來調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的代謝活動，二者均不在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，B錯誤；一般認(rèn)為，胰蛋白酶發(fā)揮作用前后活性不變，胰島素發(fā)揮作用后會立即被滅活，C錯誤；胰蛋白酶和胰島素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，二者在常溫下都能與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，D正確。一、選擇題1.[2024北京模擬]H2O2溶液常用于傷口及環(huán)境消毒，會引起細(xì)菌等微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。CAT是一種過氧化氫酶，可用于去除消毒后殘余的H2O2。關(guān)于CAT的敘述正確的是（C）A.基本組成單位是脫氧核苷酸B.能提供分解H2O2所需的活化能C.去除殘余H2O2的效果與反應(yīng)溫度、pH有關(guān)D.只能催化H2O2分解體現(xiàn)出CAT的專一性和高效性解析CAT是一種過氧化氫酶，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，基本組成單位是氨基酸，A錯誤；酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而不是為化學(xué)反應(yīng)提供所需的活化能，B錯誤；CAT是一種過氧化氫酶，可用于去除消毒后殘余的H2O2，其去除殘余H2O2的效果受溫度和pH等的影響，C正確；酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，只能催化H2O2分解體現(xiàn)出CAT的專一性，但不能體現(xiàn)CAT的高效性，D錯誤。2.[2023沈陽三模]酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，參與鈣離子主動運輸?shù)妮d體蛋白（Ca2＋泵）是一種可催化ATP水解的酶，核酶被稱為“催化性小RNA分子”。下列相關(guān)敘述錯誤的是（B）A.Ca2＋泵和核酶都具有專一性B.Ca2＋泵與核酶均是在核糖體上合成的C.與核酶相比，蛋白質(zhì)的徹底水解產(chǎn)物種類更多D.Ca2＋與Ca2＋泵相應(yīng)位點結(jié)合才能激活Ca2＋泵的催化活性解析酶具有專一性，A正確。核酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，其不在核糖體上合成，B錯誤。蛋白質(zhì)徹底水解最多產(chǎn)生21種氨基酸；核酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，RNA的徹底水解產(chǎn)物為磷酸、核糖和4種含氮堿基（A、U、G、C），C正確。3.如圖中曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是（D）A.a＋b表示在無催化劑的條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能B.圖中b表示酶降低的活化能C.若曲線Ⅱ為最適條件下的酶促反應(yīng)曲線，改變反應(yīng)條件后，a值將變大D.若將曲線Ⅰ改為無機催化劑催化的該反應(yīng)，則b值將變大解析曲線Ⅰ表示物質(zhì)A在無催化劑條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程，則無催化劑條件下物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能是a＋b，A正確；曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程，分析可知圖中b表示酶降低的活化能，B正確；若曲線Ⅱ為最適條件下的酶促反應(yīng)曲線，改變反應(yīng)條件后，酶活性將降低，酶降低化學(xué)反應(yīng)所需活化能的能力減弱，使分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量增加，所以此時a值將變大，C正確；無機催化劑也能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，若將曲線Ⅰ改為用無機催化劑催化該反應(yīng)，則b值將變小，D錯誤。4.[結(jié)合日常生活實際/2024江西大聯(lián)考]乳糖不耐受患者的腸道中不含乳糖酶，飲用的乳汁或牛乳中的乳糖經(jīng)腸道細(xì)菌分解成乳酸后，會破壞腸道的堿性環(huán)境，導(dǎo)致患者發(fā)生輕度腹瀉。下列相關(guān)敘述正確的是（C）A.乳糖酶催化和保存的最適溫度是37℃B.可以通過直接口服乳糖酶治療乳糖不耐受C.飲用經(jīng)乳糖酶處理的牛奶能緩解乳糖不耐受癥狀D.乳糖是一種存在于人和動物乳汁中的多糖解析酶應(yīng)在低溫下保存，A錯誤；乳糖酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，不能口服，B錯誤；乳糖酶能夠分解乳糖，故飲用經(jīng)乳糖酶處理的牛奶能緩解乳糖不耐受癥狀，C正確；乳糖是二糖，D錯誤。5.[2024全國100所名校聯(lián)考]酶活性可用一定條件下單位時間內(nèi)產(chǎn)物的增加量來表示。為準(zhǔn)確測定最適溫度和最適pH條件下酶的活性，下列實驗操作不合理的是（C）A.使用過量的底物B.多次測定取平均值C.反應(yīng)過程中適時補充酶制劑D.測定前分別預(yù)保溫酶和底物解析本實驗的目的是準(zhǔn)確測定最適溫度和最適pH條件下酶的活性，不需要在反應(yīng)過程中補充酶制劑，為了提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，實驗過程中應(yīng)使用過量（充足）的底物，還需多次測定取平均值以及測定前分別預(yù)保溫酶和底物，綜上所述，C符合題意。6.[2024浙江大聯(lián)考]為研究淀粉酶的特性，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗，下列相關(guān)敘述正確的是（C）A組：1％淀粉溶液＋蒸餾水B組：1％淀粉溶液＋稀釋200倍的新鮮唾液C組：2％蔗糖溶液＋稀釋200倍的新鮮唾液A.該實驗的目的是研究酶的高效性B.可用碘液來檢測底物是否完全分解C.為了增加實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性，應(yīng)增加一組：2％蔗糖溶液＋蒸餾水D.向淀粉溶液中加入0.3％氯化鈉溶液以利于實驗結(jié)果的出現(xiàn)，這屬于對自變量的控制解析分析題意知，A組與B組的自變量是淀粉酶的有無，可用于研究酶的催化作用，B組和C組的自變量是底物的種類，可用于研究酶的專一性，A錯誤；淀粉遇碘變藍，蔗糖不能與碘液發(fā)生反應(yīng)，故不能用碘液來檢測C組的底物是否完全分解，B錯誤；實驗設(shè)計時應(yīng)遵循對照原則與單一變量原則，為了增強實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性，應(yīng)增加一組：2％蔗糖溶液＋蒸餾水，C正確；向淀粉溶液中加入0.3％氯化鈉溶液可以提升實驗的效果，這屬于對無關(guān)變量的控制，D錯誤。7.[2023豫北名校大聯(lián)考]某興趣小組為了探究不同溫度對淀粉酶A和淀粉酶B活性的影響，在10～100℃等溫度梯度設(shè)置了10組實驗，實驗結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是（C）A.pH、酶的種類、反應(yīng)時間均屬于該實驗的無關(guān)變量B.60℃時，酶A和酶B的空間結(jié)構(gòu)都受到了不可逆的破壞C.90℃時，相同時間內(nèi)酶A組和酶B組淀粉的剩余量不同D.實驗結(jié)果表明：酶A和酶B的最適溫度分別是50℃和70℃解析該實驗的自變量是酶的種類和溫度，pH和反應(yīng)時間屬于該實驗的無關(guān)變量，A錯誤；60℃低于酶B的最適溫度，酶B的空間結(jié)構(gòu)未被破壞，但高于酶A的最適溫度，酶A的空間結(jié)構(gòu)受到一定程度的破壞，B錯誤；90℃條件下，酶A完全失活，無法繼續(xù)分解淀粉，酶B有活性，仍在繼續(xù)分解淀粉，C正確；由于各組的溫度梯度較大，故酶A和酶B的最適溫度分別是50℃左右和70℃左右，并非50℃和70℃，D錯誤。8.[2023遂寧模擬]某科研小組將新鮮的蘿卜磨碎、過濾制得提取液，以等體積等濃度H2O2為底物，對提取液中過氧化氫酶的活性進行相關(guān)研究，得到如圖所示的實驗結(jié)果。下列說法錯誤的是（B）A.從實驗一可以看出，與加Fe3＋相比，單位時間內(nèi)加蘿卜提取液產(chǎn)生的氧氣多，其原因是酶降低反應(yīng)活化能的效果更顯著B.若將實驗一中的蘿卜提取液換成等量的新鮮肝臟研磨液，則O2產(chǎn)生總量明顯增多C.實驗二是在最適溫度下測定的相同時間內(nèi)H2O2的剩余量，引起A、B曲線出現(xiàn)差異的原因最可能是酶的量不同D.過氧化氫酶制劑的保存，一般應(yīng)選擇低溫、pH為7的條件解析實驗一的兩條曲線是比較蘿卜提取液和Fe3＋催化H2O2產(chǎn)生O2的量，主要目的是研究提取液中的過氧化氫酶和Fe3＋的催化效率，過氧化氫酶的催化效率高是因為酶降低反應(yīng)活化能的效果更顯著，A正確；O2產(chǎn)生總量取決于底物過氧化氫的量，與酶無關(guān)，B錯誤；實驗二處于最適溫度下，相同時間內(nèi)過氧化氫的剩余量不同，最可能是酶的量不同，C正確；低溫和中性環(huán)境不會破壞過氧化氫酶分子的結(jié)構(gòu)，有利于酶制劑的保存，D正確。9.[2023青島調(diào)研]酸性α－淀粉酶被廣泛應(yīng)用于淀粉工業(yè)中，其在酸性條件下能將淀粉水解成還原糖?？蒲腥藛T為研究底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響，進行了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖。下列說法錯誤的是（D）A.三組不同濃度的淀粉溶液體積相同，pH都為酸性B.該實驗中三種濃度的組別都為實驗組，相互對照C.10min后0.6mg/mL組產(chǎn)物量基本不再增加的原因是受底物濃度的限制D.該實驗說明增大底物濃度可改變淀粉酶的空間結(jié)構(gòu)解析由題圖可知，淀粉溶液的濃度、時間是自變量，淀粉溶液的體積、pH等均為無關(guān)變量，應(yīng)保持相同且適宜，A正確；三種濃度的組別都為實驗組，三組實驗相互對照，B正確；10min后0.6mg/mL組的產(chǎn)物量基本不再增加，是因為底物已基本被消耗完，即產(chǎn)物量基本不再增加的原因是受底物濃度的限制，C正確；該實驗說明適當(dāng)增大底物濃度可以增大酶促反應(yīng)速率，但不能說明增大底物濃度可改變淀粉酶的空間結(jié)構(gòu)，D錯誤。10.[結(jié)合生產(chǎn)實踐/2024河北部分高中聯(lián)考]茶葉中的多酚氧化酶能使茶多酚氧化，形成茶多酚的氧化產(chǎn)物茶黃素、茶紅素和茶褐素等。綠茶加工過程中的殺青就是利用適當(dāng)?shù)母邷剽g化酶的活性，在短時間內(nèi)制止由酶引起的一系列化學(xué)變化，形成綠茶綠葉綠湯的品質(zhì)特點。下列敘述正確的是（B）A.多酚氧化酶只能催化茶多酚氧化是因為酶具有高效性B.綠茶能保持綠色與短時間內(nèi)高溫破壞多酚氧化酶空間結(jié)構(gòu)有關(guān)C.殺青后，多酚氧化酶不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)D.多酚氧化酶為茶多酚氧化形成茶黃素、茶紅素和茶褐素的過程提供能量解析多酚氧化酶只能催化茶多酚氧化，是因為酶具有專一性，A錯誤；據(jù)題意可知，綠茶能保持綠色與短時間內(nèi)高溫破壞多酚氧化酶空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，B正確；高溫導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，暴露出的肽鍵能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，故殺青后，多酚氧化酶能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，C錯誤；酶在催化反應(yīng)過程中可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，不提供能量，D錯誤。二、非選擇題11.[2024河南部分學(xué)校聯(lián)考，10分]酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化作用的有機物，能使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速有序地進行。請回答下列問題：（1）細(xì)胞中與消化酶的合成和分泌有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體；酶能使細(xì)胞代謝在溫和條件下進行，酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。（2）多酶片是腸溶衣（不溶于胃液，易溶于腸液）與糖衣（可溶于胃液）的雙層包衣片，內(nèi)層為腸溶衣包裹的胰酶（胰蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶），外層為糖衣包裹的胃蛋白酶，常用于治療消化不良。請從影響酶活性的角度分析，多酶片使用腸溶衣包裹胰酶的目的是保護胰酶免受胃液的破壞。（3）已知胰酶發(fā)揮作用的液體環(huán)境呈弱堿性。為進一步驗證胰酶在強酸性條件下會喪失生物活性，某同學(xué)利用pH為2的鹽酸、pH為10的NaOH、多酶片、蛋白塊、弱堿性緩沖液等設(shè)計實驗進行探究，請補充實驗思路及預(yù)期結(jié)果：取等量的多酶片內(nèi)層的胰酶分別加入兩試管中，編號為甲、乙，甲試管加入弱堿性緩沖液，乙試管中先加入pH為2的鹽酸，一段時間后再滴加pH為10的NaOH，調(diào)節(jié)pH至弱堿性，再向甲、乙兩試管中分別加入相同大小的蛋白塊，保持適宜的溫度一段時間，預(yù)期結(jié)果為甲試管中蛋白塊變小，乙試管中蛋白塊基本無變化。解析（1）消化酶是胞外酶，屬于分泌蛋白，與其合成和分泌有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體。酶起催化作用，作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率。（2）胃液的pH為0.9～1.5，胰酶在該pH下會變性失活，喪失催化功能，腸溶衣可保護胰酶免受胃液的破壞，使胰酶進入小腸后發(fā)揮作用。（3）為證明強酸使胰酶變性失活，可通過設(shè)計如下實驗：一組在弱堿性環(huán)境下只用胰酶處理蛋白塊，另一組先用pH為2的鹽酸處理胰酶，再調(diào)節(jié)pH至弱堿性，最后加入蛋白塊，觀察兩組蛋白塊的變化。由于強酸使胰酶變性失活，則甲試管中胰酶處理后蛋白塊變小，乙試管中強酸處理后胰酶的活性喪失，蛋白塊基本無變化。一、選擇題12.[2023河南TOP二十名校聯(lián)考]已知氯離子和銅離子可以改變唾液淀粉酶活性位點的空間結(jié)構(gòu)，為探究氯離子和銅離子對唾液淀粉酶活性的影響，某研究小組設(shè)計了如下實驗：加入試劑淀粉唾液淀粉酶NaCl蒸餾水CuSO4碘液組別1＋＋－＋－＋2＋＋＋－－＋3＋＋－－＋＋注：“＋”代表加入，“－”代表不加，各組同一步驟中加入物質(zhì)的濃度和量都相同。下列敘述錯誤的是（B）A.為證明唾液淀粉酶能催化淀粉水解，設(shè)置的第4組需加入淀粉、蒸餾水、碘液B.若第2組加碘液檢測后顏色比第1組淺，說明氯離子能提高唾液淀粉酶的活性C.僅憑第3組檢測后顏色比第1組深，得出銅離子抑制唾液淀粉酶活性的結(jié)論是不可靠的D.本實驗還需要設(shè)置一組加入淀粉、唾液淀粉酶、Na2SO4、碘液的對照組解析為證明唾液淀粉酶能催化淀粉水解，還應(yīng)設(shè)置不加唾液淀粉酶的對照組，因此第4組需加入淀粉、蒸餾水、碘液，用碘液檢測淀粉是否水解，與第1組形成對照，A正確。若第2組加碘液檢測后顏色比第1組淺，說明第2組淀粉的水解量多，唾液淀粉酶的活性高，但只能說明NaCl能提高唾液淀粉酶的活性，不能排除鈉離子的影響，B錯誤。第3組檢測后顏色比第1組深，能得出CuSO4抑制唾液淀粉酶活性的結(jié)論，但無法確定是銅離子的作用，C正確。本實驗還需要設(shè)置一組加入淀粉、唾液淀粉酶、Na2SO4、碘液的對照組，以排除Na＋、SO42－13.[結(jié)合日常生活實際/2024岳陽質(zhì)監(jiān)]魚宰殺后魚肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸，能極大地提升魚肉鮮味。肌苷酸在酸性磷酸酶（ACP）作用下降解又導(dǎo)致魚肉鮮味下降。研究者通過實驗來探究魚肉鮮味下降的外因，實驗結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（D）A.本實驗的自變量只有pH和溫度，因變量是酸性磷酸酶（ACP）的相對活性B.不同魚的ACP的最適溫度和最適pH有差異，根本原因在于不同魚體內(nèi)的ACP結(jié)構(gòu)不同C.pH低于3.8、溫度超過60℃條件下，對鱔魚肌肉酸性磷酸酶（ACP）活性影響的機理不同D.由圖可知，宰殺后放置相同的時間，鮰魚在pH6.0、溫度40℃左右的條件下，魚肉鮮味下降最快解析由題意和題圖可知，本實驗的自變量為魚的種類、pH和溫度，因變量為ACP相對酶活性，A錯誤；不同魚的ACP的最適溫度和最適pH有差異，根本原因在于控制合成ACP的基因不同，B錯誤；溫度超過60℃（高溫）、pH低于3.8（過酸），鱔魚肌肉ACP都會因為空間結(jié)構(gòu)的改變而失去活性，影響機理是相同的，C錯誤；由圖可知，鮰魚在pH6.0、溫度40℃條件下ACP相對酶活性最高，導(dǎo)致魚肉鮮味下降最快，D正確。14.[2024天津模擬]圖1所示為酶作用模型及兩種抑制劑影響酶活性模型。果蔬褐變的主要原因是多酚氧化酶（PPO）催化酚形成黑色素。某同學(xué)設(shè)計實驗探究不同溫度下兩種PPO活性的大小，結(jié)果如圖2所示，其中酶A和酶B分別為兩種不同的PPO，各組加入的PPO的量相同。下列敘述錯誤的是（C）A.由圖1推測，競爭性抑制劑與底物競爭酶的結(jié)合部位，從而影響酶促反應(yīng)速率B.非競爭性抑制劑與酶結(jié)合后，改變了酶的空間結(jié)構(gòu)，其機理與高溫抑制酶活性的機理相似C.圖2實驗的自變量是溫度、酶的種類和抑制劑的種類，PPO用量是無關(guān)變量D.在研究的溫度范圍內(nèi)，圖2中相同溫度條件下酶B催化效率更高解析據(jù)圖可知，競爭性抑制劑與底物具有類似結(jié)構(gòu)，競爭性抑制劑能夠和底物爭奪酶的同一活性部位，從而影響酶促反應(yīng)速率，A正確。非競爭性抑制劑與酶活性位點以外的其他位點結(jié)合，通過改變酶的空間結(jié)構(gòu)使酶的活性受到抑制，高溫會使酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，從而使酶的活性受到抑制，兩者的作用機理相似，B正確。圖2實驗的目的是探究不同溫度下兩種PPO活性的大小，實驗的自變量為溫度、酶的種類，因變量為酶的剩余量，PPO用量是無關(guān)變量，C錯誤。由圖2可知，各溫度條件下酶B剩余量都最少，說明酶B與底物結(jié)合率更高，所以相同溫度條件下酶B催化效率更高，D正確。15.[情境創(chuàng)新/2023張家口二模]將過氧化氫酶固定于海綿塊，利用海綿上浮法可以探究pH對過氧化氫酶活性的影響。根據(jù)浮力原理給固定了過氧化氫酶的海綿釘上紐扣（加重力），給紐扣綁上細(xì)線，并把細(xì)線另一端統(tǒng)一綁定在同一根數(shù)據(jù)線上，在最適溫度下將海綿分別置于盛有過氧化氫溶液但pH不同的燒杯中，觀察、記錄海綿上浮的時間，實驗操作及結(jié)果如圖所示。下列推測錯