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文档简介
第8讲降低化学反应活化能的酶核心考点考题统计考情分析1.酶的作用、本质和特性2025·河北卷T2
2025·黑吉辽蒙卷T12025·安徽卷T1
2024·河北卷T21.命题特点:主要考查酶的本质、作用机理、特性及相关实验设计。2.备考重点:重视酶的实验探究与影响因素分析;重视酶与细胞呼吸;光合作用的知识融合2.影响酶促反应速率的因素2025·四川卷T10
2025·北京卷T32024·广东卷T153.酶的相关探究实验2025·江苏卷T8
2025·四川卷T52025·湖南卷T2
2025·陕晋青宁卷T5考点二酶的相关实验探究考点一酶的本质、特性及影响酶促反应速率的因素目录CONTENT考教衔接酶的本质、作用及特性高考真题感悟课时跟踪检测考点一酶的本质、特性及影响酶促反应速率的因素1.
酶在细胞代谢中的作用:比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)过程、结果及结论(2)实验过程的变量分析2.
酶的催化作用机理(1)活化能:分子从
转变为容易发生化学反应的
状态
所需要的能量。(2)酶具有催化作用的机理:
。常态
活跃
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)教材拾遗:〔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.
酶的本质和作用判断下列说法的正误。(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。
(
×
)(3)酶活性的发挥离不开其特定的结构。
(
√
)(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。
(
×
)(6)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。
(
×
)(7)酶活性最高时的温度适合酶的保存。
(
×
)(8)产生激素的细胞一定产生酶,但是产生酶的细胞不一定能产生激素。
(
√
)√×√××××√5.
酶的特性(1)高效性提醒: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;③均不改变平衡点。(2)专一性每一种酶只能催化
化学反应。一种或一类
(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、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的
,
酶分子结构
。增
强
减弱
活性
未被破坏
③从丙图可以看出:纵坐标为反应物剩余量,剩余量越多,生成物
越
,反应速率越
;图示pH=7时,反应物剩余量
,
应为
pH。④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
(填“能”或“不能”)发挥作用,原因是
。少
慢
最少
最适
不能
脱离了适宜
的pH,胃蛋白酶活性大大下降甚至失活,不再发挥作用
提醒:在最适温度和最适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。6.
影响酶促反应的因素分析(1)酶活性、酶促反应速率及影响因素的分析提醒:酶促反应速率与酶活性不同。一定条件下,酶活性的大小可以用酶
促反应速率表示。(2)酶、反应物和生成物三者的浓度与酶促反应速率的关系曲线
①图甲: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
成
。正比
②图乙:在其他条件适宜、酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度
增加而
,但当底物达到一定浓度后,受
限
制,酶促反应速率不再增加。加快
酶数量和酶活性
③图丙:在其他条件适宜的情况下,生成物浓度较低时,酶促反应速率随
反应的进行能长时间
;在生成物浓度较高时,酶促反应速率
明显
。保持不变
下降
1.
Fe3+催化H2O2的分解涉及酶催化作用。(2025·河北卷)
(
×
)提示:Fe3+能催化H2O2的分解,Fe3+是无机催化剂,不是酶。2.
具有催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充。(2023·广东
卷)
(
√
)3.
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)
(
×
)提示:pH过高会导致酶变性失活。×√×4.
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)
(
×
)提示:一般来说,动物体内酶的最适温度比植物低。×
1.
如图表示A、B两种酶用同一种蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关
系,据图分析:(1)A、B两种酶的化学本质是否相同?
。理由是
。不相同
A酶能抵
抗该种蛋白酶的降解,其化学本质不是蛋白质而是RNA;B酶能被该种蛋
白酶破坏,活性降低,其化学本质为蛋白质
(2)B酶活性改变的原因是
。B酶被降解的过程中其分子结构会发生改
变,从而使其活性丧失
2.
如图中曲线Ⅰ、Ⅱ是胰蛋白酶在不同条件下催化某种物质反应速率的变化
曲线。(1)与无机催化剂相比,酶具有
性,原因是
。高效
酶降低活化能的
作用更显著,催化效率更高
(2)Ⅰ、Ⅱ
(填“能”或“不能”)催化脂肪,判断的依据
是
。不能
Ⅰ、Ⅱ是胰蛋白酶,酶具有专一性
(3)Ⅱ和Ⅰ相比较,酶促反应速率慢,这是因为
。温度过高使酶的活性降低,同时会使酶的
遭到破坏,
使酶永久
。(4)在该温度和pH条件下,要提升B点,可采取的措施是
。(5)若该酶是人的胃蛋白酶(最适pH为1.5),若其他条件不变,反应液
pH由10逐渐降低到2,则酶催化反应的速度将
,原因是
。温度较低,酶活性较
弱
空间结构
失活
增大酶量或提
高酶浓度
不变
胃蛋白
酶的最适pH为1.5,pH为10时已经失活,再改变pH,酶的活性不变
鉴定酶本质的实验原理和方法(1)试剂鉴定法:利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应的原理设
计实验方案。(2)酶解鉴定法
酶的本质、作用及特性1.
如图是某种核酶催化反应的示意图,与普通酶相比,核酶的催化效率较
低,是一种较为原始的催化酶,下列叙述正确的是(
)A.
核酶的基本单位是脱氧核糖核
苷酸B.
酶促反应的底物是核糖核苷酸C.
核酶发挥催化作用与其空间结构有关D.
核酶为化学反应提供的能量较普通酶少√解析:核酶的本质是RNA,RNA的基本单位是核糖核苷酸,而不是脱氧核糖核苷酸(脱氧核糖核苷酸是DNA的基本单位),A错误;从示意图可以看出,核酶催化的是RNA的断裂,因此酶促反应的底物是RNA,而不是核糖核苷酸(核糖核苷酸是RNA的基本单位,不是该反应的底物),B错误;酶的催化作用与酶的空间结构密切相关,核酶也不例外,其特定的空间结构决定了它能与底物结合并发挥催化作用,C正确;酶的作用是降低化学反应的活化能,而不是为化学反应提供能量,核酶和普通酶在这一点上是一致的,D错误。与酶有关的曲线分析2.
(2025·四川高考10题)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%),其变化趋势如下
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果糖组产物量最高√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
仅根据转化率高就说明酶Y的活性强,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果糖组的转化率不是最高,但
底物量是最多的,且转化率也较高,根据产物量=底物量×转化率,可知
其产物量最高,D正确。3.
(2024·河北保定二模)β-葡萄糖苷酶能催化纤维素水解,实验小组测定
了温度对该酶活性的影响,实验结果如图所示。根据实验结果,不能得出
的结论是(
)A.
高温保存会破坏酶的空间结构,降低其
活性B.42
℃时,随着反应时间的延长,酶的稳
定性逐渐下降C.
各温度条件下,酶的活性可用斐林试剂进行检测D.37
℃时,纤维素反应60
min的消耗量与反应120
min的不同√解析:由图可知,高温保存会破坏酶的空间结构,降低其活性,A正确;由图可知,在42
℃时,随着反应时间的延长,酶的活性逐渐下降,酶的稳定性逐渐下降,B正确;此实验酶的活性不可用斐林试剂进
行检测,因为斐林试剂检测时需水浴加热,会导致反应体系温度发生
变化,影响实验结果,C错误;37
℃时,纤维素反应60
min的消耗量
与反应120
min的不同,因为两温度下酶活性差不多,反应时间越长底
物消耗量越多,D正确。4.
(2025·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√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;依据“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”,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;促进细菌吸收对氨基苯甲酸,可降低磺胺类药物的竞争效果,从而降低药物的杀菌作用,D错误。题后归纳:“四看法”分析酶促反应曲线考点二酶的相关实验探究1.
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用——验证酶的专一性(1)实验步骤试管编号12注入可溶性淀粉溶液2
mL-注入蔗糖溶液-2
mL注入新鲜的淀粉酶溶液2
mL2
mL60
℃水浴保温5
min新配制的斐林试剂2
mL2
mL沸水浴约1
min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀(2)实验结果: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:
。(3)上述实验中
(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林试剂
作为鉴定试剂,因为
。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
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
2.
探究温度对酶活性的影响(1)实验原理(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
步骤一2
mL淀
粉酶溶液2
mL可溶
性淀粉溶液2
mL淀
粉酶溶液2
mL可溶
性淀粉溶液2
mL淀
粉酶溶液2
mL可溶
性淀粉溶液二在冰水中水浴5
min在60
℃温水中水浴
5
min在沸水中水浴5
min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,摇匀试管编号11'22'33'实验
步骤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
呈
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蓝色无蓝色出现蓝色提醒:(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2H2O2
2H2O+O2↑。(2)鉴定原理pH影响酶的活性,从而影响
的生成量,可用气泡的产生量(或点燃
但无火焰的卫生香复燃的情况)来检验其生成量的多少。O2
(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1
mL蒸馏水1
mL盐酸1
mL
NaOH溶液三注入等量的过氧化
氢溶液2
mL2
mL2
mL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
,
都会影响酶的活性。提醒:(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。pH
pH偏低或偏高
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.
“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)
(
×
)提示:应分别在设定温度下保温一段时间后再混合。3.
用淀粉酶、淀粉、蔗糖来验证酶的专一性,检测底物是否被分解的试剂
宜选用碘液。〔必修1
P82“探究·实践”〕
(
×
)提示:蔗糖及水解产物都不能用碘液检测。√××4.
相同温度下,随着反应时间的延长,酶活性上升,产物增多。
(
×
)提示:相同温度下,随着反应时间的延长,酶活性不会上升。5.
除了温度以外,还有其他因素如酶的激活剂和抑制剂也影响酶的活性。
(
√
)×√
1.
某兴趣小组以淀粉纸为材料设计了4套实验方案来探究酶的特性,如表
所示。方案底物催化剂pH温度①淀粉纸淀粉酶或蛋白酶737
℃②淀粉纸淀粉酶+蛋白酶737
℃③淀粉纸淀粉酶3、7、1137
℃④淀粉纸淀粉酶30
℃、37
℃、90
℃(1)方案①可验证酶的
性,自变量是
。专一
酶的种类
(2)方案②可同时探究两种酶的活性吗?为什么?提示:不能。淀粉酶与蛋白酶混合后,蛋白酶会分解淀粉酶,导致淀粉酶
失活,无法催化淀粉水解,故该实验无法验证淀粉酶的活性,即方案②的
设计存在干扰因素。(3)方案③可用于探究pH对酶活性的影响吗?为什么?提示:不能。淀粉在酸性条件下会被分解,因此选择淀粉和淀粉酶来探究
pH对酶活性的影响并不适宜。(4)方案④可用于探究温度对酶活性的影响吗?为什么?提示:不能。方案④用于探究温度对酶活性的影响,无关变量应该相同且
适宜,因此设置pH=7较为合适,而pH为3时,酶会失活。2.
某种酶A能够催化小分子物质b合成大分子物质B,某兴趣小组为了探究
温度对该酶A活性的影响,进行了如下表所示的实验。回答下列问题。组别甲乙丙丁戊①物质b溶液5
mL5
mL5
mL5
mL5
mL②酶A溶液1
mL1
mL1
mL1
mL1
mL③控制温度0
℃80
℃20
℃40
℃60
℃④将酶A溶液和物质b溶液混合,再在相应温度下分别恒温⑤反应一段时间后,测定单位时间内物质B的生成量注:①~⑤表示操作步骤(1)在该实验中,实验的无关变量有
(答出2个即可)。(2)表中操作步骤存在错误,正确的操作应该是
。pH、反应时间
应先设置好酶和物质b
的温度,然后再将相应温度的物质b和酶混合进行反应
组别甲乙丙丁戊①物质b溶液5
mL5
mL5
mL5
mL5
mL②酶A溶液1
mL1
mL1
mL1
mL1
mL③控制温度0
℃80
℃20
℃40
℃60
℃④将酶A溶液和物质b溶液混合,再在相应温度下分别恒温⑤反应一段时间后,测定单位时间内物质B的生成量(3)若第⑤步丙、丁中B的合成量相同且是实验条件中最高,要进一步探
究该酶催化b合成B的最适温度,应如何进行实验,请简要叙述:
。在20~
40
℃之间缩小温度区间并多设置几组温度区间,以探究最适温度
1.
验证酶的作用、高效性和专一性(1)酶具有催化作用①实验组:底物+相应酶液→检测→底物被分解。②对照组:底物+等量蒸馏水→检测→底物不被分解。(2)酶的专一性①方案一:自变量是底物(反应物)A.
实验组:底物+相应酶液→检测→底物被分解。B.
对照组:另一种底物+相同酶液→检测→底物不被分解。②方案二:自变量是酶的种类A.
实验组:底物+相应酶液→检测→底物被分解。B.
对照组:相同底物+另一种酶液→检测→底物不被分解。(3)酶的高效性①实验组:反应物+适量酶溶液→检测→底物分解速率快。②对照组:反应物+等量无机催化剂→检测→底物分解速率慢。2.
探究酶的最适温度或pH(1)探究酶的最适温度①设计思路
②设计方案(2)探究酶的最适pH①设计思路②设计方案
教材基础实验的原理、操作及注意事项1.
(2025·吉林东北师大附中模拟)请判断下列利用相关材料、试剂开展
的实验,实验目标能够达成的是(
)A.
利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂探究pH对酶活性的影响B.
利用蔗糖、麦芽糖、蔗糖酶和斐林试剂探究酶的专一性C.
利用淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响D.
利用蛋清液、蛋白酶、双缩脲试剂探究pH对酶活性的影响√解析:酸性条件下淀粉会被水解,所以不能利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂探究pH对酶活性的影响,A错误;蔗糖酶可以催化蔗糖水解产生葡萄糖和果糖,而葡萄糖、果糖都是还原糖,与斐林试剂在加热的条件下反应呈现砖红色沉淀,麦芽糖是由2分子葡萄糖组成的,麦芽糖和葡萄糖都是还原糖,因此不能判断麦芽糖是否发生水解,故而不能利用蔗糖、麦芽糖、蔗糖酶和斐林试剂探究酶的专一性,B错误;淀粉酶可以催化淀粉的水解,而淀粉遇碘液变蓝,可以检测淀粉是否被淀粉酶催化水解,可以利用淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响,C正确;蛋白酶将蛋白质水解为多肽,而双缩脲试剂与蛋白质和多肽都会生成紫色,所以不能用该组材料鉴定,D错误。关注高考拓展实验2.
(2022·广东高考13题)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①、②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√解析:分析表格可知,降解率越大说明该酶的活性越高,②组酶活性最高,此时pH为9,添加CaCl2,温度为70
℃,③组没有添加CaCl2,pH为
9,温度为70
℃,降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;
分析①、②组可知,除了温度以外,pH相同且都添加CaCl2,说明①、②
组的自变量为温度,B正确;②组酶活性最高,此时pH为9,温度为70
℃,由于温度梯度和pH梯度都较大,不能说明该酶催化反应的最适温度为
70
℃,最适pH为9,C错误;该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,若要确定该
酶能否水解其他反应物,还需补充实验,D正确。3.
(2025·河南郑州模拟)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1.0
mol/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)。下列说法错误的是(
)盐酸盐甲乙丙相对酶活性115%95%90%A.
表中实验结果可能是在温度相同但pH不同的条件下测定的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的活性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√解析:实验中研究的是不同离子对酶活性的影响,根据单一变量原则,除自变量(离子种类)外,其他无关变量(如温度、pH)应保持相同且适宜,A错误;设置重复组可减少实验误差,提高结果可靠性,符合实验设计规范,B正确;离子可能通过改变酶的空间结构(如可逆结合或轻微构象变化)影响其活性,如甲离子可能作为激活剂,乙、丙可能为抑制剂,C正确;该实验的自变量为三种盐酸盐的种类(对应不同离子),而因变量为(相对)酶活性,D正确。考教衔接酶的本质、作用及特性(2024·河北高考2题)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√解析:
作为生物催化剂,酶的作用反应物可以是无机物,A错误;应在
低温和最适pH条件下保存酶,B错误;醋酸杆菌为原核生物,无线粒体,
C错误;牛、羊等草食类动物的肠道中含有能产生纤维素酶的微生物,能
将纤维素分解成葡萄糖,供草食类动物吸收,因此,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正确。
〔必修1
P77“探究·实践”〕(1)新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。〔必修1
P84正文〕(2)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。〔必修1
P25正文〕(3)食草动物有发达的消化器官,也需要借助某些微
生物的作用才能分解纤维素。
考法1:结合酶的本质和作用考查科学探究1.
(2025·河南新乡模拟)科学家发现,去除大肠杆菌RNaseP(一种核酸
内切酶)的蛋白质部分后,在体外高浓度Mg2+条件下,剩余的RNA部分
仍有与全酶相同的催化活性。下列叙述正确的是(
)A.RNaseP可为反应提供所需的活化能B.RNaseP的催化活性只取决于RNAC.
实验中高浓度Mg2+参与RNA的合成D.
实验说明某些酶的化学本质是RNA√解析:酶具有降低化学反应所需活化能的作用,但酶不能提供活化能,A错误;去除大肠杆菌RNaseP(一种核酸内切酶)的蛋白质部分后,在体外高浓度Mg2+条件下,剩余的RNA部分仍有与全酶相同的催化活性,说明其发挥催化活性不仅需要RNA,也需要其他条件,如体外高浓度Mg2+,B错误;RNA的元素组成是C、H、O、N、P,没有Mg2+参与,该酶在实验中发挥催化作用需要Mg2+参与,C错误;RNA部分仍有与全酶相同的催化活性,说明某些酶的化学本质是RNA,D正确。考法2:结合竞争性抑制的机理,关注命题新角度2.
(2025·安徽合肥模拟)在催化反应中,竞争性抑制剂与底物(S)结构
相似,可与S竞争性结合酶(E)的活性部位;反竞争性抑制剂只能与酶-
底物复合物(ES)结合,不能直接与游离酶结合。抑制剂与E或ES结合
后,催化反应无法进行,产物(P)无法形成。下列说法错误的是(
)A.
酶是多聚体,大多数以氨基酸为单体,其作用的底物可以是无机物B.ES→P+E所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要低C.
酶量一定的条件下,底物浓度越高,竞争性抑制剂的抑制效率越高D.
底物充足的条件下,即使酶量增加,反竞争性抑制剂存在的反应速率
也不会增加√解析:酶是生物大分子,大多数酶是蛋白质,蛋白质是多聚体,其单体是氨基酸。酶的作用底物可以是无机物,例如过氧化氢酶催化过氧化氢(无机物)的分解,A正确;酶能降低化学反应的活化能,ES→P+E是在酶催化下的反应,所以所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要低,B正确;在酶量一定的条件下,底物浓度越高,底物与酶活性部位结合的机会越大,竞争性抑制剂与酶活性部位结合的机会就越小,抑制效率越低,C错误;反竞争性抑制剂只能与酶-底物复合物(ES)结合,底物充足的条件下,增加酶量会使ES增多,但由于反竞争性抑制剂的存在,其与ES结合后催化反应无法进行,所以反应速率不会增加,D正确。高考真题感悟一、命题角度练角度一结合酶的本质、作用,考查生命观念1.
(2025·黑吉辽蒙高考1题)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√解析:耐高温的DNA聚合酶的化学本质为蛋白质,基本单位是氨基酸,A错误;只要有活性,酶可以在细胞内或细胞外发挥作用,B正确;耐高温的DNA聚合酶通常应用于PCR过程,发挥作用时还需要引物等,C错误;酶应该在较低温度下保存,而不是在适宜活性温度下保存,D错误。2.
(2025·安徽高考1题)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√解析:
高尔基体参与分泌蛋白的加工过程,可以对来自内质网的分泌
蛋白进行进一步的加工和修饰,所以推测高尔基体膜上分布有相应的酶,
A正确;氨基酸和tRNA的结合发生在mRNA与核糖体结合之前,所以核糖
体中不存在与该过程相应的酶,B错误;溶酶体中的水解酶还可以吞噬并
杀死侵入细胞的病毒或细菌,并非仅能消化衰老、损伤的细胞组分,C错
误;叶绿体中的ATP合成酶,不能直接利用光能,其合成ATP直接的能量
来源是类囊体膜两侧H+的浓度差,D错误。3.
(2025·北京高考3题)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√解析:酶具有专一性,纯棉衣物的主要成分是纤维素,洗衣粉中的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶无法分解纤维素,A错误;洗涤前浸泡衣物有利于酶与污渍中的蛋白质等有机物充分结合,催化其分解,B正确;减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度,加快酶与衣物中有机物污渍的反应速率,有利于特别脏的衣物的清洗,C正确;水温过高会导致酶的空间结构遭到破坏,使酶的活性下降,甚至永久失活,D正确。角度二结合酶的特性,考查科学探究4.
(2025·江苏高考8题)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2mL蒸馏水?③60
℃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√解析:本实验的目的是探究淀粉酶是否具有专一性,酶的种类应相同且为淀粉酶,所以丙组步骤②应加入2
mL淀粉酶溶液,A不合理;第一次60
℃水浴加热的目的是为淀粉酶的催化反应提供适宜的温度,提高酶活性;第二次60
℃水浴加热是为了让斐林试剂与还原糖在该温度下发生显色反应,B不合理;乙组加入的是淀粉溶液和蒸馏水,没有淀粉酶催化,若出现砖红色沉淀,说明淀粉溶液中含有还原糖;若没有出现砖红色沉淀,说明淀粉溶液中不含还原糖,C合理;甲组中淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖,还原糖与斐林试剂发生作用会产生砖红色沉淀;由于淀粉酶具有专一性,丙组中淀粉酶不能催化蔗糖水解,蔗糖不属于还原糖,其不会与斐林试剂发生作用并产生砖红色沉淀,D不合理。5.
(2024·广东高考15题)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(
)肽链纤维素类底物褐藻酸类底物W1W2S1S2Ce5-Ay3-Bi-CB+++++++++Ce5+++--Ay3-Bi-CB--+++++肽链纤维素类底物褐藻酸类底物W1W2S1S2Ay3--+++++Bi----CB----注:-表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。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√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后,就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,去除Ce5后,催化褐藻酸类底物的活性不变,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。二、长句表达练6.
〔经典高考题改编〕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。(1)该酶是否可耐受一定的高温?为什么?提示:可耐受。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。(2)在t1时,该酶催化反应速率与温度之间具有怎样的相关性?提示:在t1时,酶促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
℃。(3)相同温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率一定不同吗?提示:不一定,相同温度下,不同反应时间内该酶的反应速率可能相同,
如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同。课时跟踪检测1.
(2025·河南洛阳模拟)下列关于酶的说法正确的是(
)A.
生物体内的酶都是在核糖体上合成的B.
离子泵既可运输物质也可催化化学反应C.
酶可以为化学反应提供更多的活化能D.
细胞内所有的化学反应都需要酶的催化123456789√解析:生物体内的酶大多数是蛋白质(在核糖体合成),但少数酶是RNA(如核酶),RNA主要在细胞核通过转录形成,A错误;离子泵作为载体蛋白,在进行主动运输时能转运离子,同时具有ATP水解酶的活性,可催化ATP水解供能,B正确;酶的作用是降低化学反应的活化能,而非提供活化能,C错误;细胞内绝大多数化学反应需要酶催化,但并非所有反应都需要酶,如某些物理扩散或自发反应,D错误。1234567892.
(2025·安徽合肥模拟)下图是某种核酶催化反应的示意图,下列叙述
正确的是(
)A.
该酶可与双缩脲试剂反应生成紫色物质B.
该酶与底物通过氢键连接形成酶—底物复合物C.
在该酶的催化下底物被彻底水解D.
该酶的催化活性不受温度影响√123456789解析:据图中反应产物可知,此反应的底物是RNA,该酶是一条单链RNA,而双缩脲试剂是与蛋白质发生紫色反应,此酶不能与双缩脲试剂反
应生成紫色物质,A错误;该酶与底物均为RNA类的物质,通过氢键连接
形成复合物,B正确;该酶只将底物水解成了两个RNA片段,并没有彻底
水解,C错误;该酶由氢键形成了一定的空间结构,温度会影响氢键的形
成和断裂,故将影响该酶的空间结构,也会影响其催化活性,D错误。1234567893.
(2025·甘肃庆阳模拟)在一个固定温度下,反应体系中具有不同能量
的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,加热之后具有不同能
量的底物分子的数量分布情况可以用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√123456789解析:酶的作用机理是能够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的能量,故若反应体系原本没有酶,加热之后具有不同能量的底物分子的数量分布情况可以用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,发生反应所需活化能上升,可用②表示,C正确;若反应体系原本有酶且处于最适温度,加热后虽然底物分子的能量上升,但酶对反应影响更显著,加热导致酶的活性下降,反应所需的活化能上升,可以用②表示,D错误。1234567894.
(2025·贵州贵阳模拟)科研人员用蘸有不同液体的棉签在淀粉—琼脂
块上分别涂抹了5个圆点位置(如图),然后将该淀粉—琼脂块放入37
℃
恒温箱中保温,充足时间后取出,在圆点处滴加碘液处理1
min后冲洗掉碘
液,观察圆点位置的颜色变化。下列说法错误的是(
)A.
圆点①②③⑤处的颜色相同,与④处
的不同B.
圆点②③处的淀粉酶空间结构发生不
可逆改变C.
圆点②④处的结果可说明高温使淀粉酶失活D.
圆点④⑤处的结果可用于验证酶的专一性√123456789解析:淀粉酶可水解淀粉—琼脂块上的淀粉,再用碘液检测淀粉是否被水解,煮沸的新鲜唾液(②)、与盐酸混合的新鲜唾液(③)中的淀粉酶均变性失活,但盐酸可以使淀粉水解,清水(①)和2%的蔗糖酶溶液(⑤)不能使淀粉水解,所以圆点①②⑤处的颜色均为蓝色,圆点③④处可能是无色或较浅蓝色,A错误;唾液里的唾液淀粉酶本质是蛋白质,而高温、过酸都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,B正确;圆点②④形成对照,自变量是唾液是否高温处理,②④处的结果可说明高温使淀粉酶失活,C正确;圆点④⑤形成对照,自变量是酶的种类,④有淀粉酶,⑤有蔗糖酶,④⑤处的结果可用于探究酶的专一性,D正确。1234567895.
(2025·湖北武汉模拟)食品检测时常用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药,操作过程如图所示(操作后将速测卡置于37
℃恒温箱装置中10
min为佳),其原理为:胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。下列叙述正确的是(
)A.
将农药残留速测卡置于常温下保存可延长有效期B.
秋冬季节检测,“红色”和“白色”的叠合时间应适当延长C.
“白色”药片呈现的蓝色越深,说明菠菜表面残留的有机磷农药越多D.
每批测定应设置滴加等量菠菜浸洗液到“白色药片”上的空白对照卡√123456789解析:农药残留速测卡发挥作用依赖于胆碱酯酶,酶应该在低温环境下保存,A错误;秋冬季节温度较低,酶的活性减弱,检测时,为保证结果准确性,“红色”和“白色”的叠合时间应适当延长,B正确;“白色”药片呈现的蓝色越深,说明菠菜表面残留的有机磷农药越少,对胆碱酯酶的抑制作用越弱,C错误;每批测定应设置滴加等量纯净水到“白色药片”上的空白对照卡,D错误。1234567896.
(2025·河南平顶山模拟)某研究小组为探究pH对大西洋金黄水母胃丝
蛋白酶活力的影响,进行了一系列实验,结果如图所示。下列叙述错误的
是(
)A.
图中各组实验的反应温度应控制在室温以保证
实验结果的准确性B.
当pH超过8.5后,过碱可能会使酶的活性位点
遭到不可逆的破坏C.
当pH为6.5~8.5时,适当提高酶浓度可能会增大该酶促反应的速率D.
当pH小于6.5时,随pH降低,蛋白质水解速率可能会出现增大的情况√123456789解析:探究pH对酶活性的影响需排除温度干扰,故反应温度应设为该酶的最适温度,但该酶的最适温度不一定为室温,A错误;据图可知,该酶的最适pH在8.5左右,过碱会破坏酶的空间结构,会使酶的活性位点遭到不可逆的破坏,B正确;当pH为6.5~8.5时,在这个范围内酶具有一定的活性,适当提高酶浓度,在底物充足等条件下,可能会增大该酶促反应的速率,C正确;该实验探究的是pH对蛋白酶活性的影响,底物是蛋白质,而酸可催化蛋白质分解,故当pH小于6.5时,随pH降低,蛋白质水解速率可能会出现增大的情况,D正确。123456789
7.
(2025·重庆江北模拟)果蔬采摘后易发生褐变,使之色泽加深、风味
劣化和营养物质流失。褐变的主要原因是果蔬组织中含有多酚氧化酶
(PPO),它能在氧气存在条件下催化酚类物质氧化成醌并聚合成褐色物
质。某兴趣小组同学探究了几种因素对多酚氧化酶活性的影响,结果如图
所示。下列说法正确的是(
)
123456789A.
本探究实验中的自变量为pH、温度和抑制剂类型B.
根据图甲可知,制作果蔬汁时适当添加柠檬酸可抑制褐变C.
根据图乙分析,90
℃处理50
s后的PPO失去活性,原因是PPO的空间结
构发生可逆性改变D.
抗坏血酸是一种竞争性抑制剂,其与高温、强酸降低酶活性的机理相同√123456789解析:
本探究实验中的自变量有pH、温度大小、高温处理时间、抑制
剂类型和浓度,A错误;PPO的最适pH为弱碱性,柠檬酸等有机酸类物质
可降低pH,使PPO所处反应体系远离最适pH,抑制PPO活性,抑制褐变;
根据图甲可知,制作果蔬汁时适当添加柠檬酸可抑制褐变,B正确;90
℃
处理50
s后,PPO的空间结构发生不可逆的破坏,导致PPO彻底失活,C错
误;竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位,但不改变活性部位的空
间结构,使酶和底物的结合机会减少,从而降低酶对底物的催化反应速
率;高温、强酸通过改变酶的结构使酶的活性受到破坏,故抗坏血酸是一
种竞争性抑制剂,其与高温、强酸降低酶活性的机理不相同,D错误。1234567898.
(2025·江西鹰潭模拟)细胞中L酶上的两个位点(位点1和位点2)可以与ATP和亮氨酸结合,进而催化tRNA与亮氨酸结合,促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2,分别在加入[3H]ATP和[3H]亮氨酸的两种条件下进行实验后,检测L酶的放射性强度,结果如图。下列叙述正确的是(
)A.L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量B.
突变体细胞L1中L酶不能与亮氨酸
结合C.ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和
位点2结合D.ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合√123456789解析:酶不能为化学反应提供能量,A错误;根据左图,突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同,说明位点1突变不影响L酶与ATP的结合,推测ATP与L酶的位点2结合,根据右图,突变体L1的放射性低于野生型,说明位点1突变影响亮氨酸与L酶的结合,推测亮氨酸与L酶的位点1结合,故突变体细胞L1中L酶能与亮氨酸结合,但结合较弱,如右图中显示L1仅为50%左右,ATP与亮氨酸分别与L酶的位点2和位点1结合,B、C错误;亮氨酸与L酶的位点1结合,ATP与L酶的位点2结合,根据右图,突变体细胞L2检测到的放射性极低,说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合,D正确。1234567899.
(2025·江西景德镇三模)浮梁红茶(又称
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