第9讲　降低化学反应活化能的酶-2026版一轮复习

第二单元细胞的能量供应和利用第9讲降低化学反应活化能的酶课标内容(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)实验：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。考点一酶在代谢中的作用1.比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理2H2O2eq\o(→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O＋O2↑，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2的生成速率。(2)实验设计与现象分析(3)实验变量与对照分析(4)实验结论①②对照，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率；①④对照，说明酶具有催化作用；③④对照，说明酶具有高效性。2.酶的作用机理降低化学反应的活化能①加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量。②酶可以重复多次利用，不会立即被降解。③检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。④酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。3.酶本质的探究历程(连线)我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在线播放视频，畅享原画5倍速，支持电视投屏。链接：/s/45a9f612fe59提取码：t9EX联系qq:1328313560我的道客巴巴：/634cd7bd0a3f5a7311db139533c20794

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4.酶的本质和作用5.酶的特性(1)高效性酶与无机催化剂的相同点：①都能降低化学反应的活化能；②可加快化学反应速率，缩短达到平衡点的时间，但不改变平衡点。(2)专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件较温和在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但空间结构稳定；酶的保存宜选择低温、适宜的pH等条件。(1)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。(2023·浙江6月选考，10C)(×)提示pH过高会导致酶变性失活。(2)“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。(2022·北京卷，12C)(×)提示应分别在设定温度下保温一段时间后再混合。(3)麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低。(2021·湖北卷，2D)(×)提示一般来说，动物体内酶的最适温度比植物低。(4)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。(2021·全国甲卷，1A)(×)提示大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；只有部分激素是蛋白质类。(5)胰蛋白酶和胰岛素发挥作用后都立即被灭活。(2020·海南卷，8C)(×)提示酶可以重复多次利用，不会立即被降解。1.(2023·全国乙卷，32节选)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是______________________(答出3点即可)；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的________。提示高效性、专一性、作用条件较温和空间结构eq\x(必修1P82“探究·实践”)2.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？___________________________________________________________________________________________________________。提示不能。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3.如果开始时三组底物浓度相同，在时间t2时，向60℃组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，60℃组产物总量________，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。提示不变60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加1.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(2)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线(3)温度和pH对酶促反应速率的影响2.教材中具有专一性(或特异性)的五类物质考向1结合酶的本质、作用和特性，考查生命观念1.(2022·湖南卷，3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是()A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染答案B解析由题干信息“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确；由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此一定程度的加热导致碱性蛋白酶的构象改变是可逆的，B错误；添加酶稳定剂有利于保持酶结构的稳定，进而提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；加酶洗衣粉可以降低洗涤剂使用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减少对环境的污染，D正确。2.(2024·东北育才中学调研)查尔酮合成酶(CHS)是紫色马铃薯合成水溶性花青素的关键酶。下列叙述正确的是()A.查尔酮合成酶的基本单位是核糖核苷酸B.可用分离叶绿体色素的层析液从细胞液中分离花青素C.CHS可为花青素合成提供所需的活化能D.不同温度下查尔酮合成酶的活性可能相同答案D解析查尔酮合成酶(CHS)的本质为蛋白质，其基本单位为氨基酸，A错误；叶绿体中色素为脂溶性色素，而花青素为水溶性色素，因此不能用分离叶绿体色素的层析液从细胞液中分离花青素，B错误；CHS可降低花青素合成过程所需要的活化能，C错误；温度会影响酶的活性，在最适温度两侧存在两个不同的温度，酶的活性相同，因此不同温度下查尔酮合成酶的活性可能相同，D正确。3.(2024·广东深圳调研)嚼馒头时会感觉有甜味，那是因为唾液淀粉酶将淀粉分解成了麦芽糖。下列有关酶的说法，错误的是()A.升高温度和加酶都能加快H2O2分解的速率，二者作用机理相同B.高温、强酸、强碱都会导致唾液淀粉酶的空间结构改变而使其失活C.唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂，又可作为蛋白酶催化的反应底物D.唾液淀粉酶能够与双缩脲试剂反应显紫色答案A解析升高温度的原理是提供能量，加酶的原理是降低化学反应所需的活化能，作用机理不同，A错误；高温、强酸、强碱都会导致蛋白质的空间结构改变而使其失活，唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，B正确；唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂，又可作为蛋白酶催化的反应底物，C正确；唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，蛋白质能够与双缩脲试剂反应显紫色，D正确。考向2结合酶的特性，考查科学探究的能力4.(2023·浙江6月选考，7)为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。组别甲中溶液(0.2mL)乙中溶液(2mL)不同时间测定的相对压强(kPa)0s50s100s150s200s250sⅠ肝脏提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0ⅡFeCl3H2O2溶液000.9Ⅲ蒸馏水H2O2溶液00000.10.1下列叙述错误的是()A.H2O2分解生成O2导致压强改变B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时C.250s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性答案C解析H2O2分解生成O2导致压强增加，A正确；从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确；250s时Ⅲ组反应没有结束，只是Ⅲ组没有催化剂参与，反应非常慢，200s～250s之间压强才没有变化，C错误；组别Ⅰ和组别Ⅱ的比较说明了酶的催化作用具有高效性，D正确。考向3结合外界因素对酶活性的影响，考查科学思维5.(2024·江西九江调研)如图表示酶的活性与温度的关系。下列叙述正确的是()A.随着温度的升高，酶的活性一直升高B.温度在T2时比在T1时更适合酶的保存C.酶的空间结构在T1时比T3时破坏更严重D.温度为T2时，酶降低活化能的作用最显著答案D解析酶需要保存在低温环境下，B错误；低温抑制酶的活性，但不破坏酶的空间结构，而高温会破坏酶的空间结构，C错误。6.(2024·河北石家庄期末)如图曲线乙表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()A.酶量增加后，B点向左上方移动B.增大pH，重复该实验，A、B点位置都不变C.限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度D.B点后，升高温度，酶活性增强，将呈现曲线丙所示变化答案C解析B点的限制因素是酶数量，故酶量增加后，反应速率增大，B点向右上方移动，A错误；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，B错误；在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关，因此限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度，C正确；曲线乙是在最适温度条件下进行的，如果在B点后升高温度，酶活性将会下降，反应速率应下降，不会呈现曲线丙所示变化，D错误。7.(2024·重庆南开中学调研)细胞的生命活动离不开酶和ATP，据图分析并回答下列问题。(1)在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，在均低于最适温度条件下进行反应，产物量随时间的变化曲线如图1所示。乙、丙试管温度的大小关系为乙________(填“大于”“等于”或“小于”)丙。如果在T1时适当提高甲试管的温度，则A点__________(填“上移”“下移”或“不移动”)。(2)若在丁试管中加入与乙试管等量的淀粉、淀粉酶和盐酸，把乙、丁两支试管放在温度相同的条件下反应，测得________试管反应速率更大，该结果说明酶具有________________的特性。(3)图2表示ATP酶复合体的结构和主要功能，ATP酶复合体的存在说明生物膜除了具有催化功能外还具有________和________功能。推测图中H＋从B侧运输到A侧的跨膜运输方式为________。答案(1)大于不移动(2)乙作用条件温和，活性受溶液酸碱度(pH)影响(3)物质运输能量转换协助扩散解析(1)由于反应均是在低于最适温度条件下进行的，而乙试管中酶的活性明显高于丙试管的，所以乙试管温度大于丙试管温度。在T1时甲试管产物量已稳定，即底物已经反应完，那么再提高甲试管的温度，A点也不移动。(2)若在丁试管中加入与乙试管等量的淀粉、淀粉酶和盐酸，在温度相同的条件下反应，测得乙试管反应速率更大，该结果说明酶具有的特性为作用条件温和，活性受溶液酸碱度(pH)的影响。(3)图2表示ATP酶复合体的结构和主要功能，ATP酶复合体的存在说明生物膜除了具有催化功能外还具有的功能有物质运输和能量转换。图中H＋从B侧运输到A侧的过程中从高浓度一侧到低浓度一侧，需要载体蛋白，不消耗能量，其跨膜运输方式为协助扩散。考点二酶的相关实验探究1.探究酶的专一性(即探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用)(1)实验步骤试管编号12注入可溶性淀粉溶液2mL－注入蔗糖溶液－2mL注入新鲜的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保温5min新配制的斐林试剂2mL2mL沸水浴煮沸1min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀(2)实验结果和结论：1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶作用具有专一性。(3)上述实验中不能(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为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2.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。试管编号11′22′33′实验步骤一2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL可溶性淀粉溶液二在冰水中水浴5min在60℃温水中水浴5min在沸水中水浴5min三1与1′试管内液体混合，摇匀2与2′试管内液体混合，摇匀3与3′试管内液体混合，摇匀四在冰水中水浴数分钟在60℃温水中水浴相同时间在沸水中水浴相同时间五取出试管，分别滴加2滴碘液，摇匀，观察现象实验现象呈蓝色无蓝色出现呈蓝色结论酶发挥催化作用需要适宜的温度条件，温度过高和过低都将影响酶的活性①探究温度对酶活性的影响时，一定要让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间，再进行混合。②选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度时，检测试剂不可用斐林试剂代替碘液。因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应，而该实验中需严格控制温度。③探究温度对酶活性的影响时，不宜用H2O2作反应物，因为H2O2易分解，加热条件下其分解会加快，氧气的产生速率增加，并不能准确反映酶活性的变化。3.探究pH对酶活性的影响(1)反应原理(用反应式表示)2H2O2eq\o(→,\s\up7(过氧化氢酶))2H2O＋O2。(2)鉴定原理pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用气泡的产生量(或点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况)来检验其生成量的多少。(3)步骤及现象实验步骤实验操作内容试管1试管2试管3一注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴二注入不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL盐酸1mLNaOH溶液三注入等量的过氧化氢溶液2mL2mL2mL四观察现象有大量气泡产生基本无气泡产生基本无气泡产生(4)结论酶的催化作用需要适宜的pH，pH偏低或偏高都会影响酶的活性。①探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。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，因为用作鉴定试剂的碘液会和NaOH发生化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合物的机会大大减少，而且在酸性条件下淀粉也会被水解，从而影响实验的观察效果。考向结合与酶有关的实验探究，考查科学探究1.(2024·吉林延边期末)下列有关酶的探究实验的叙述，合理的是()选项探究内容实验方案A酶的高效性用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解，待H2O2完全分解后，检测产生的气体总量B酶的专一性用淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解，用碘液检测C温度对酶活性的影响用淀粉酶分别在热水、冰水和常温下催化淀粉水解，反应相同时间后，检测淀粉分解程度DpH对酶活性的影响用H2O2酶在不同pH条件下催化H2O2分解，用斐林试剂检测答案C解析H2O2完全分解产生的气体总量是由底物量决定的，该实验方案不能用来探究酶的高效性，A错误；碘液无法检测蔗糖是否被水解，因此用淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解来探究酶的专一性时，应选用斐林试剂作为检测试剂，B错误；斐林试剂是检测还原糖的，用H2O2酶在不同pH条件下催化H2O2分解，没有还原糖产生，因此该实验不能用斐林试剂检测，D错误。2.(2024·广东深圳期末)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计如下探究实验：12345678Ⅰ.设置水浴缸温度/℃2030405020304050Ⅱ.取8支试管各加入淀粉溶液10mL，分别保温5minⅢ.另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5min酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶BⅣ.将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5min实验结果：对各组淀粉剩余量进行检测，结果如图所示。分析回答下列问题：(1)该实验的自变量是______________________________________________________________________________________________________________。(2)根据实验结果分析，酶B在________℃条件时活性较高，若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是在________℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。(3)本实验能不能用斐林试剂检测淀粉是否水解成麦芽糖？________，理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)如图表示最适温度下反应物浓度对酶催化的化学反应速率的影响，若从A点开始温度提高10℃，曲线会发生变化，请画出变化后的曲线。答案(1)温度和淀粉酶的种类(2)4030～50(3)不能斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果(4)解析(1)根据表格可以看出本实验有两个自变量，即温度和淀粉酶的种类。(2)酶B在40℃条件时淀粉剩余量较少，所以酶B在40℃条件时活性较高。要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是设计更多的温度梯度，分别测量淀粉的分解情况，即在30～50℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按步骤进行实验，分析结果得出结论。(3)斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果。(4)如果A点时温度升高10℃，曲线上升的幅度低于原曲线。因为图中原曲线表示在最适温度下反应速率随反应物浓度的变化，温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。1.(2023·天津卷，6)癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低，原因不可能是()A.该酶基因突变B.该酶基因启动子甲基化C.该酶中一个氨基酸发生变化D.该酶在翻译过程中肽链加工方式变化答案B解析基因控制蛋白质的合成，基因突变是指DNA分子中碱基的增添、替换或缺失而引起基因碱基序列的改变。基因突变后可能导致蛋白质功能发生改变，进而导致酶活性降低，A正确；启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，转录出的mRNA可作为翻译的模板翻译出蛋白质，若该酶基因启动子甲基化，可能导致该基因的转录过程无法进行，不能合成该酶，B错误；蛋白质的结构决定其功能，蛋白质结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链盘曲折叠的方式等有关。故若该酶中一个氨基酸发生变化(氨基酸种类变化)或该酶在翻译过程中肽链加工方式变化，都可能导致该酶的空间结构变化而导致其功能改变，活性降低，C、D正确。2.(2023·广东卷，1)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是()A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质答案C解析红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。3.(2022·重庆卷，7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH下的相对活性，结果如表。下列叙述最合理的是()pH酶相对活性357911M0.71.01.01.00.6L0.51.0A.在37℃时，两种酶的最适pH均为3B.在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变C.从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性D.在37℃、pH为3～11时，M更适于制作肉类嫩化剂答案D解析根据表格数据可知，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；在37℃、pH为3～11时，M比L的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D正确。4.(2022·浙江6月选考，10)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是()A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性C.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D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率答案B解析低温不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性，B正确；pH过高会导致酶变性失活，C错误；淀粉酶的化学本质为蛋白质，会被蛋白酶水解而无法催化淀粉水解，D错误。5.(2022·北京卷，12)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是()选项高中生物学实验内容操作步骤A检测生物组织中的蛋白质向待测样液中先加双缩脲试剂A液，再加B液B观察细胞质流动先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察C探究温度对酶活性的影响室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温D观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂将解离后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色答案C解析在鉴定蛋白质时要先向试管内注入待测样液2mL，再向试管内注入双缩脲试剂A液1mL，然后再向试管中注入4滴双缩脲试剂B液，A正确；在观察细胞质流动的实验中应该先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后再换用高倍镜观察，B正确；探究温度对酶活性的影响时，应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间，待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合，C错误；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，将解离后的根尖用清水漂洗除去解离液后，再用碱性染料甲紫溶液染色，D正确。6.(2021·海南卷，11)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是()A.该酶可耐受一定的高温B.在t1时，该酶催化反应速率随温度升高而增大C.不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同D.相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同答案D解析据图可知，该酶在70℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；据图可知，在t1时，酶催化反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40℃＜50℃＜60℃＜70℃，B正确；由题图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同，C正确；相同温度下，不同反应时间内该酶的催化反应速率可能相同，如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同，D错误。限时强化练(时间：30分钟)【对点强化】考点一酶的代谢中的作用1.(2024·广东深圳调研)乳汁中的糖类主要是乳糖。有些婴儿体内乳糖酶活性低，会出现腹泻等乳糖不耐症状。下列叙述正确的是()A.乳糖与乳糖酶的结合过程中酶的结构发生了改变B.乳糖酶具有高效性的原因是能够为乳糖分解提供活化能C.婴儿肠道菌群通常利用乳糖作为有氧呼吸的底物D.乳糖分解反应最适温度和乳糖酶最佳保存温度均为37℃答案A解析酶的作用机理是降低化学反应的活化能，B错误；肠道里面是缺氧环境，菌群不能进行有氧呼吸，C错误；酶应在低温条件下保存，D错误。2.(2024·安阳市调研)下列关于酶的叙述，正确的是()A.酶的基本组成单位是氨基酸B.酶催化化学反应时空间结构不会发生改变C.酶催化的实质是提供化学反应的活化能D.酶促反应速率与酶浓度、底物浓度、温度和pH等有关答案D解析多数酶是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，少数酶是RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸，A错误；酶在催化化学反应时，酶本身的化学性质和数量不发生改变，但其空间结构会发生变化，B错误；酶催化的实质是降低化学反应的活化能，C错误；影响酶促反应速率的因素有酶浓度、底物浓度、温度和pH等，D正确。3.(2024·襄阳四中质检)乳糖合成酶含有α、β两个亚基，亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成，但能催化半乳糖与蛋白质结合形成糖蛋白；当亚基α与β结合后，才能催化乳糖的形成。下列说法正确的是()A.乳糖合成酶催化乳糖合成时不会产生水B.亚基α作为酶和乳糖合成酶均具有专一性C.亚基α能为半乳糖与蛋白质的结合提供能量D.亚基α与β结合不会改变其空间结构答案B解析一分子乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水形成的，所以乳糖合成酶催化乳糖合成时会产生水，A错误；酶具有专一性，亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成，但能催化半乳糖与蛋白质结合形成糖蛋白；当亚基α与β结合后，才能催化乳糖的形成，即亚基α作为酶和乳糖合成酶均具有专一性，B正确；亚基α为乳糖合成酶的一个亚基，具有催化功能，不能为半乳糖与蛋白质的结合提供能量，C错误；亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成，当亚基α与β结合后，才能催化乳糖的形成，说明亚基β与亚基α的结合可能改变了亚基α的空间结构，D错误。4.(2024·山东济宁期末)抑制剂与酶结合引起酶活性降低或丧失的过程称为失活作用。根据抑制剂与底物的关系可分为竞争性抑制和非竞争性抑制，下图为两种抑制剂的作用机理模型。叙述错误的是()A.与无机催化剂相比，酶为底物活化提供的能量更少B.酶与底物结构的特异性契合是酶具有专一性的基础C.增加底物浓度可降低竞争性抑制剂对酶促反应的影响D.非竞争性抑制剂可诱导酶的空间结构发生改变答案A解析酶和无机催化剂都不能为底物活化提供能量，酶降低化学反应的活化能比无机催化剂多，A错误；酶具有专一性，酶与底物结构的特异性契合是酶具有专一性的基础，B正确；分析题图可知，竞争性抑制剂可以与底物竞争酶的活性部位，所以增加底物浓度可降低竞争性抑制剂对酶促反应的影响，C正确；分析题图可知，非竞争性抑制剂与酶结合后，诱导酶的空间结构发生改变，使酶不能和底物结合，D正确。考点二酶的相关实验探究5.(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，结果见下表。下列分析错误的是()组别pHCaCl2温度/℃降解率/%①9＋9038②9＋7088③9－700④7＋7058⑤5＋4030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CaCl2B.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为70℃，最适pH为9D.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解析分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析①②组变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于分组较少且设置梯度较大，不能说明其最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。6.(2024·安徽安庆检测)关于酶及其特性的实验设计，下列叙述正确的是()A.探究酶的专一性，能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验B.利用过氧化氢探究酶的高效性，因作用机理不同，加酶组比加FeCl3组产生的气体量多C.探究pH对酶活性影响的实验步骤为：加底物→调pH→加酶→混匀→观察D.探究温度对酶活性的影响，可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂设计实验答案C解析在探究酶的专一性实验时，不能利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液设计实验，碘液无法检测蔗糖是否水解，A错误；无机催化剂和有机催化剂的作用机理相同，都是降低化学反应的活化能，最终加酶组与加FeCl3组产生的气体量一样多，B错误；利用斐林试剂检测产物量时，需要水浴加热，反应温度就会发生改变，影响实验结果，所以不能选用斐林试剂验证温度对酶活性的影响，D错误。7.(2024·长沙一中调研)杂色云芝菌(一种真菌)盛产漆酶(能分解纤维素等)。科研人员将杂色云芝菌的菌丝接种到液体培养基中，适宜条件下培养不同的时间，提取酶并研究pH对酶活性的影响，结果见下图。相关叙述错误的是()A.漆酶在活细胞中产生，在细胞外发挥作用B.杂色云芝菌合成的漆酶需要经高尔基体才能转运到细胞外C.不同培养时间提取的漆酶最适pH都为3左右D.不同培养时间提取的漆酶空间结构可能不同答案C解析酶是活细胞产生的，因此漆酶在活细胞中产生；由题可知，漆酶能分解纤维素，因此漆酶在细胞外发挥作用，A正确；因为该酶在胞外发挥作用，即漆酶属于分泌蛋白，因此杂色云芝菌合成的漆酶需要经高尔基体才能转运到细胞外，B正确；据图无法确定不同培养时间提取的漆酶的最适pH，C错误；由图可知，在同一pH下，不同培养时间提取的漆酶的酶活性不同，故推测不同培养时间提取的漆酶空间结构可能不同，D正确。8.(2024·苏锡常镇模拟)某研究小组利用α－淀粉酶与淀粉溶液探究温度对酶活性的影响时，使用二硝基水杨酸法检测还原糖含量，各组实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是()组别123456温度/℃02235456585OD540nm0.1700.8491.1221.2711.3830.450注：OD540nm值代表在波长540nm的光下测量该酶促反应生成的有色物质的吸光度值。在一定范围内，吸光度值与还原糖的量成正比关系。A.实验组1和6的OD540nm值较低，原因是酶的空间结构发生改变B.检测溶液的OD540nm值时，实验组的数据需要与空白对照组比较C.根据表中数据分析，α－淀粉酶的最适温度在35～65℃D.为保证淀粉和淀粉酶的充分反应，需在反应液中添加ATP答案B解析实验组1的OD540nm值较低，原因是低温抑制酶的活性，酶的空间结构未被破坏，实验组6的OD540nm值较低，原因是高温导致酶的空间结构发生改变，酶失活，A错误；该实验探究温度对酶活性的影响，根据对照原则，检测溶液的OD540nm值时，实验组的数据需要与空白对照组比较，B正确；由表可知，α－淀粉酶的最适温度在45～85℃，C错误；淀粉酶水解淀粉不需要消耗能量，D错误。【综合提升】9.(2024·山东烟台期末)α－淀粉酶能够把淀粉水解为糊精，在工业生产中有着广泛应用。科研人员为研究甲、乙、丙三种离子对其活性影响，将三种离子的盐酸盐配制成10mol/L的溶液，分别测定三种溶液对酶活性的影响。结果如表所示(相对酶活性＝加入盐酸盐后的酶活性/未加盐酸盐的酶活性)。则下列相关说法错误的是()盐酸盐甲乙丙相对酶活性120%95%92%A.图中的实验结果可能是在不同的温度和pH条件下测定的B.为保证实验结果的可靠性，每组实验需要设置一定的重复组C.三种盐酸盐可能是通过改变酶的空间结构而影响酶活性的D.该实验的自变量和因变量分别为盐酸盐的种类、酶的活性答案A解析实验要遵循单一变量原则，该实验自变量是盐酸盐的种类，温度和pH都属于无关变量，要保持相同且适宜，A错误；实验要遵循平行重复原则，以避免结果的偶然性，保证实验结果的可靠，B正确；α－淀粉酶的化学本质是蛋白质，三种盐酸盐可能是通过改变酶的空间结构而影响酶活性的，C正确；该实验的自变量和因变量分别为盐酸盐的种类、酶的活性，D正确。10.(2024·湖南长沙联考)如图是某生物兴趣小组用淀粉和淀粉酶探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创造酸性条件，盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述错误的是()A.实验中温度、淀粉用量、淀粉酶的浓度等为无关变量B.pH为1时淀粉酶可能已经失活，淀粉发生分解是盐酸起催化作用C.pH为3和9时淀粉剩余量基本相同，说明两种条件下淀粉酶的酶活性相同D.实验中用适量的H2O2和过氧化氢酶代替淀粉和淀粉酶作实验材料更为科学答案C解析分析题图可知，pH为3和9时淀粉剩余量基本相等，而pH＝3时淀粉水解还有盐酸的作用，因此pH为3时的酶活性小于pH为9时的酶活性，C错误。11.(2024·山东日照模拟)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，上述温度各升高相同幅度，重复上述实验，保温相同时间后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.该淀粉酶的最适温度在t2～t3B.当温度为t1时，不能通过提高淀粉浓度来提高酶的活性C.当温度为t2～t3时，随温度升高酶的活性一直增强D.b>c是因为温度为t3时部分酶的空间结构可能发生改变答案C解析酶活性受温度影响，在最适温度下酶活性最高，低于最适温度时，随温度升高酶活性逐渐增强；高于最适温度时