第1課時(shí)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

【課標(biāo)要求】說(shuō)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。

考點(diǎn)一酶的本質(zhì)、作用及特性

1.酶的作用及本質(zhì)

(1)酶的本質(zhì)

源于必修1P79“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”：巴斯德認(rèn)為釀酒中的發(fā)酵是由酵母菌細(xì)胞的存在

所致，沒有活細(xì)胞就不能產(chǎn)生酒精；李比希卻認(rèn)為引起發(fā)酵的只是酵母菌細(xì)胞中的某些物質(zhì)，

不一定需要活的細(xì)胞。請(qǐng)你利用酵母菌細(xì)胞、研磨和過(guò)濾裝置、葡萄糖溶液等材料設(shè)計(jì)一個(gè)

實(shí)驗(yàn)來(lái)結(jié)束這一爭(zhēng)論。

提示將酵母菌細(xì)胞研磨粉碎、加水?dāng)嚢韬筮^(guò)濾，將提取液加入葡萄糖溶液中，也能產(chǎn)生酒

精，說(shuō)明引起發(fā)酵的是一種化學(xué)物質(zhì)(模擬畢希納的實(shí)驗(yàn))。

(2)酶的作用原理

①表示無(wú)酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是AQ段。

②表示有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能是BQ段。

③表示酶降低的活化能是蝕_段。

2.酶的特性

(1)高效性

①含義解讀：與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。

②作用實(shí)質(zhì)：酶和無(wú)機(jī)催化劑一樣，只能縮短到達(dá)化學(xué)平衡所需要的時(shí)間，不能改變化學(xué)反

應(yīng)的平衡點(diǎn)。因此，酶不能改變最終生成物的量。

⑵專一性

①含義解讀：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。

②曲線解讀：酶A可催化底物水解，酶B則與“無(wú)酶”相同，說(shuō)明酶催化具有專一性。

③模型解讀

(3)作用條件較溫和

曲線解讀：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；高溫、過(guò)酸、過(guò)堿等條件會(huì)使酶

的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而永久失活；低溫條件下酶的活性很低，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

3.酶促反應(yīng)速率的影響曲線分析

(1)酶促反應(yīng)產(chǎn)物濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線

(2)溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響

據(jù)圖可知，不同pH條件下，酶最適溫度不變;不同溫度條件下，酶最適pH也不變,即反應(yīng)

溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。

(3)底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響

①底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響

②酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響

【特別提醒】(1)酶促反應(yīng)速率與酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反應(yīng)速率表示。

⑵溫度和pH通過(guò)影響酶活性，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率。底物濃度和酶濃度是通過(guò)影響底物

和酶的接觸，進(jìn)而影響酶促反應(yīng)速率，但并未改變酶活性。

(3)同一個(gè)體不同細(xì)胞中，酶的種類和數(shù)量不完全相同，對(duì)于同一個(gè)細(xì)胞而言，在不同的時(shí)期

或生理狀態(tài)下，細(xì)胞中酶的種類和數(shù)量也會(huì)發(fā)生改變。

(1)源于必修1P84“相關(guān)信息”：已知胃蛋白酶的最適pH為1.5,小腸液的pH約為7.6,胃

蛋白酶隨食糜進(jìn)入小腸后還能發(fā)揮作用嗎？為什么？

提示不能。因?yàn)闆]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。

(2)源于必修1P85“科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)”：溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的組胞璧，具有抗菌消炎的作用。

在臨床上與抗生素混合使用，能增強(qiáng)抗生素的療效。

考向一酶的本質(zhì)、作用與特性的綜合分析

1.(2022??？诟呷M)下列關(guān)于酶的敘述正確的是()

①酶具有催化作用，并都能與雙縮版試劑反應(yīng)呈紫色

②酶通過(guò)提供反應(yīng)所需的活化能提高反應(yīng)速率

③蛋白酶能催化不同的蛋白質(zhì)水解，因此酶不具有專一性

④細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，主要由酶的高效性決定

⑤酶是由具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的

⑥酶既可作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物

A.③⑤⑥B.②③⑥C.③⑥D(zhuǎn).⑥

答案D

解析酶大部分是蛋白質(zhì)、少量是RNA,蛋白質(zhì)類的酶能與雙縮腺試劑反應(yīng)呈紫色，RNA

類的酶不能，①錯(cuò)誤；酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，②錯(cuò)誤；酶的專一性是指：

酶能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，③錯(cuò)誤；細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行與酶的專一性有關(guān)，

④錯(cuò)誤；幾乎所有活細(xì)胞均能產(chǎn)生酶，⑤錯(cuò)誤；酶催化相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)時(shí)屬于催化劑，酶被

分解時(shí)作為反應(yīng)的底物，⑥正確。

2.溫度會(huì)影響酶促反應(yīng)速率，其作用機(jī)理可用下圖坐標(biāo)曲線表示。其中a表示底物分子具有

的能量，b表示溫度對(duì)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(shuō)法正確

的是()

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(diǎn)酶分子活性是相同的

C.酶促反應(yīng)速率是底物分子的能量與酶空間結(jié)構(gòu)共同作用的結(jié)果

D.酶適于低溫保存，原因是底物分子的能量低

答案C

解析由圖可知，隨著溫度的升高，底物分子具有的能量增加，A錯(cuò)誤；處于曲線c中1、2

位點(diǎn)酶促反應(yīng)速率相等，但酶分子活性不一定相同，B錯(cuò)誤；由圖可知，底物分子的能量與

酶空間結(jié)構(gòu)都會(huì)影響酶促反應(yīng)速率，C正確；酶適于低溫保存，原因是低溫只是抑制酶活性，

不會(huì)使酶變性失活，D錯(cuò)誤。

考向二酶促反應(yīng)速率的影響因素

3.如圖所示為影響酶促反應(yīng)的溫度、pH和底物濃度與反應(yīng)速率關(guān)系的曲線圖，下列相關(guān)敘

述錯(cuò)誤的是（）

A.影響乙曲線的因素是溫度，影響丙曲線的因素是pH

B.甲曲線中，a點(diǎn)與b點(diǎn)限制酶促反應(yīng)速率的因素不相同

C.乙曲線中，d點(diǎn)與f點(diǎn)酶的空間結(jié)構(gòu)都被破壞且不能恢復(fù)

D.丙曲線中，g點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)因素升高，酶的活性不能到達(dá)h點(diǎn)

答案C

解析分析題圖可知，甲曲線表示底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，a點(diǎn)的限制因素是底物濃度，

b點(diǎn)時(shí)底物達(dá)到飽和狀態(tài)，限制酶促反應(yīng)速率的因素不再是底物濃度；乙曲線是溫度對(duì)酶活

性的影響曲線，d點(diǎn)是低溫條件，酶的活性很低，但是酶的空間結(jié)構(gòu)沒有被破壞，溫度恢復(fù)，

酶的活性可恢復(fù)，f點(diǎn)是高溫條件，高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即使溫度降低，酶的空

間結(jié)構(gòu)也不能恢復(fù)；丙曲線是pH對(duì)酶活性的影響曲線，g點(diǎn)時(shí)pH過(guò)低，酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生

改變，pH升高，酶的活性不能恢復(fù)，故不能到達(dá)h點(diǎn)。

4.下圖為最適溫度下酶促反應(yīng)曲線，Km表示反應(yīng)速率為l/2Vmax時(shí)的底物濃度。競(jìng)爭(zhēng)性抑制

劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合酶的活性部位；非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可與酶的非活性部

位不可逆性結(jié)合，從而使酶的活性部位功能喪失。下列分析正確的是（）

A.適當(dāng)升高溫度，Vmax和Km均會(huì)增大

B.加入非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，Vmax降低

C.加入競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，Km值降低

D.Km值越大，酶與底物親和力越高

答案B

解析由題干可知，圖中曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化，溫度高于或低

于最適溫度，反應(yīng)速率都會(huì)變慢，故適當(dāng)升高溫度，Vmax會(huì)減小，A錯(cuò)誤；非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑

與酶的非活性部位不可逆性結(jié)合，從而使酶的活性部位功能喪失，反應(yīng)物不能與活性部位結(jié)

合，故加入非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，導(dǎo)致Vmax降低，B正確；競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可與

底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性部位，從而降低底物與酶結(jié)合的機(jī)會(huì)，使反應(yīng)速率降低，故加入競(jìng)爭(zhēng)性抑

制劑，會(huì)導(dǎo)致Km值增大，C錯(cuò)誤；Km表示反應(yīng)速率為l/2Vmax時(shí)的底物濃度，酶與底物親

和力越高，酶促反應(yīng)速率越大，則Km值越??；說(shuō)明Km值越大，酶與底物親和力越低，D錯(cuò)

、口

沃。

考點(diǎn)二探究酶的專一性、高效性及影響酶活性的因素

1.探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用

(1)實(shí)驗(yàn)步驟

試管編號(hào)12

注入可溶性淀粉溶液2mL一

注入蔗糖溶液一2mL

注入新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL

60℃水浴保溫5min

新配制的斐林試劑2mL2mL

沸水浴煮沸1min

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有磚紅色沉淀沒有磚紅色沉淀

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：1號(hào)試管有磚紅色沉淀生成，說(shuō)明產(chǎn)生了還原糖，淀粉被水解，2號(hào)試

管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說(shuō)明蔗糖沒有被水解。結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗

糖水解，酶的作用具有專一性。

(3)上述實(shí)驗(yàn)中丕能(填“能”或“不能”)用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，因?yàn)榈庖褐荒?/p>

檢測(cè)淀粉是否被水解，而蔗糖分子無(wú)論是否被水解都不會(huì)使碘液變色。

(4)該實(shí)驗(yàn)的自變量是底物的種類;因變量是底物是否被淀粉酶水解。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是探究

同一種酶是否能催化不同底物水解。

2.探究溫度對(duì)酶活性的影響

(1)實(shí)驗(yàn)原理

①反應(yīng)原理

②鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解,滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)

色的深淺來(lái)判斷酶的活性。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果

取6支試管，分別編號(hào)為1與1'、2與2,、3與3,，并分別進(jìn)行以下操作。

試管編號(hào)1r22'33'

2mL淀粉2mL可溶2mL淀粉酶2mL可溶2mL淀2mL可溶

一

酶溶液性淀粉溶液溶液性淀粉溶液粉酶溶液性淀粉溶液

實(shí)

在60℃溫水目」水浴

驗(yàn)二在冰水中水浴5min在沸水中水浴5min

5min

步

1與1,試管內(nèi)液體混2與2,試管內(nèi)液體混合，3與3,試管內(nèi)液體混

三

驟

合，搖勻搖勻合，搖勻

四在冰水中水浴數(shù)分鐘在60℃溫水中水浴數(shù)分鐘在沸水中水浴數(shù)分鐘

五取出試管，分別滴加2滴碘液，搖勻，觀察現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈藍(lán)色無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)呈藍(lán)色

結(jié)論酶發(fā)揮催化作用需要適宜的溫度條件，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響酶活性

3.探究pH對(duì)酶活性的影響

(1)實(shí)驗(yàn)原理

①反應(yīng)原理(用反應(yīng)式表示)

過(guò)氧化氫酶〉

2H2。22H2。+02o

②鑒定原理：pH影響酶的活性，從而影響02的生成速率，可用帶火星的衛(wèi)生香燃燒的情況

來(lái)檢驗(yàn)。2的生成速率。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果

序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管3

注入等量的過(guò)氧化氫

12滴2滴2滴

酶溶液

注入等量的不同pH的

21mL蒸僧水1niL5%的HC11niL5%的NaOH

溶液

注入等量的體積分?jǐn)?shù)

32mL2mL2mL

為3%的H2O2溶液

4觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無(wú)明顯氣泡產(chǎn)生無(wú)明顯氣泡產(chǎn)生

5將帶火星的衛(wèi)生香插燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱

入試管內(nèi)(液面的上方)

1.實(shí)驗(yàn)材料選擇時(shí)的注意事項(xiàng)

(1)在探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，能否選擇過(guò)氧化氫(H2O2)和過(guò)氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材

料？

提示不能，因?yàn)檫^(guò)氧化氫32。2)在常溫下就能分解，加熱的條件下分解會(huì)加快，從而影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以不能選擇過(guò)氧化氫和過(guò)氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料。

(2)在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，能否選用淀粉和淀粉酶作為實(shí)驗(yàn)材料？

提示不能，因?yàn)樵谒嵝詶l件下淀粉分解也會(huì)加快，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

(3)在探究溫度對(duì)蛋白酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，宜選用蛋白塊(填“蛋白質(zhì)溶液”或“蛋白塊”)

作為反應(yīng)底物，同時(shí)探究酶活性的觀測(cè)指標(biāo)是相同時(shí)間內(nèi)蛋白塊體積的變化。

2.實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果檢測(cè)的注意事項(xiàng)

(1)在探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，底物和酶溶液應(yīng)在何時(shí)進(jìn)行混合？

提示先分別在預(yù)設(shè)的溫度中保溫一段時(shí)間后再混合，保證反應(yīng)從一開始就是預(yù)設(shè)的溫度。

(2)在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，宜先保證酶的最適溫度(排除溫度干擾),且將酶溶液

的pH調(diào)至實(shí)驗(yàn)要求的pH后再讓反應(yīng)物與酶接觸，不宜在未達(dá)到預(yù)設(shè)pH前，讓反應(yīng)物與酶

接觸。

(3)若選擇淀粉和淀粉酶來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響，檢測(cè)底物被分解的試劑宜選用碘液，不

能選用斐林試劑的原因是？

提示因?yàn)橛渺沉衷噭╄b定時(shí)需要水浴加熱，而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。

考向探究酶的專一性、高效性及影響酶活性的因素

5.為探究影響酶活性的因素、驗(yàn)證酶的專一性和高效性等，某同學(xué)設(shè)計(jì)了4套方案，如表所

示。下列相關(guān)敘述正確的是()

方案催化劑底物PH溫度

?胃蛋白酶、胰蛋白酶蛋白塊中性室溫

②淀粉酶淀粉、蔗糖適宜適宜

③蛋白酶蛋白質(zhì)適宜不同溫度

④過(guò)氧化氫酶、氯化鐵溶液過(guò)氧化氫強(qiáng)酸性室溫

A.方案①的目的是探究pH對(duì)酶活性的影響，自變量是酶的種類

B.方案②的目的是驗(yàn)證淀粉酶的專一性，可用斐林試劑檢測(cè)

C.方案③的目的是驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響，可用雙縮版試劑檢測(cè)

D.方案④的目的是驗(yàn)證酶的高效性，加酶的一組產(chǎn)生氣泡數(shù)較多

答案B

解析在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，自變量是pH,A錯(cuò)誤；淀粉酶能將淀粉分解，不

能將蔗糖分解，利用斐林試劑檢測(cè)生成物可以達(dá)到目的，B正確；由于蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是

蛋白質(zhì)，能夠與雙縮腺試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，故不能用雙縮腺試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)是否被分解，C

錯(cuò)誤；在高溫、過(guò)酸、過(guò)堿的條件下，酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致酶變性失活，因此強(qiáng)酸

性條件下，過(guò)氧化氫酶失活，不能用于驗(yàn)證酶的高效性，D錯(cuò)誤。

6.（2022?大同市高三模擬）絲瓜果肉中鄰苯二酚等酚類物質(zhì)在多酚氧化酶（PPO）的催化下形成

褐色物質(zhì)，褐色物質(zhì)在410nm可見光下有較高的吸光值（OD值），且褐色物質(zhì)越多，OD值

越高。經(jīng)測(cè)定PPO的最適pH為5.5?？茖W(xué)家利用絲瓜果肉的PPO粗提液、鄰苯二酚、必需

的儀器等探究溫度對(duì)PPO活性的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。下列說(shuō)法正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)將酶和底物混合后在相應(yīng)溫度下保溫

B.應(yīng)使用pH為5.5的緩沖液配制PPO提取液和鄰苯二酚溶液

C.絲瓜果肉PPO粗提液的制備和保存應(yīng)在35℃條件下進(jìn)行

D.可在35?40℃間設(shè)置溫度梯度實(shí)驗(yàn)以更精確測(cè)定PPO的最適溫度

答案B

解析實(shí)驗(yàn)應(yīng)該將酶和底物先分別放在相應(yīng)的溫度條件下一段時(shí)間，再將相應(yīng)溫度下的酶和

底物混合，因?yàn)槊妇哂懈咝?，若先將酶和底物混合（反?yīng)已經(jīng)進(jìn)行），再放于相應(yīng)溫度下保

溫，得不到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)效果，A錯(cuò)誤；因?yàn)樵摱喾友趸福≒PO）的最適pH為5.5,pH是無(wú)關(guān)

變量，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該保持酶在最適pH下反應(yīng)，因此該實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用pH為5.5的緩沖液配制

PPO提取液和鄰苯二酚溶液，B正確；酶在高溫下會(huì)失活，要保證多酚氧化酶（PPO）的結(jié)構(gòu)

不受破壞，需要在低溫下保存，C錯(cuò)誤；35℃時(shí)多酚氧化酶（PPO）活性為各組中的最高，為

了更精確測(cè)定PPO的最適溫度，應(yīng)在30?40℃之間設(shè)置溫度梯度，D錯(cuò)誤。

重溫高考真題演練

1.（2020?海南，8）下列關(guān)于胰蛋白酶和胰島素的敘述，正確的是（）

A.都可通過(guò)體液運(yùn)輸?shù)饺?/p>

B.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JR試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)

答案D

解析胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶，通過(guò)導(dǎo)管運(yùn)輸至消化道內(nèi)發(fā)揮作用，而胰島素由胰

島B細(xì)胞分泌，可通過(guò)血液運(yùn)輸至全身，A錯(cuò)誤；胰蛋白酶在消化道內(nèi)發(fā)揮作用，而胰島素

通過(guò)與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，進(jìn)而調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的代謝活動(dòng)，二者均不在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，

B錯(cuò)誤；胰蛋白酶在催化反應(yīng)前后性質(zhì)不改變，胰島素發(fā)揮作用后會(huì)被滅活，C錯(cuò)誤；胰蛋

白酶和胰島素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，都能在常溫下與雙縮腺試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D正確。

2.（2020?北京，4）用新鮮制備的含過(guò)氧化氫酶的馬鈴薯懸液進(jìn)行分解H2O2的實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)

結(jié)果如圖。第1組曲線是在pH=7.0、20°C條件下，向5mL1%的叢。2溶液中加入0.5mL

酶懸液的結(jié)果。與第1組相比，第2組實(shí)驗(yàn)只做了一個(gè)改變。第2組實(shí)驗(yàn)提高了（）

A.懸液中酶的濃度B.H2O2溶液的濃度

C.反應(yīng)體系的溫度D.反應(yīng)體系的pH

答案B

解析提高酶的濃度能夠提高反應(yīng)速率，不能提高生成氧氣的量，A錯(cuò)誤；提高H2O2溶液的

濃度，就是提高底物濃度，可使產(chǎn)物的量增加，B正確；適度的提高溫度可以加快反應(yīng)速率，

不能提高產(chǎn)物的量，C錯(cuò)誤；改變反應(yīng)體系的pH,可以改變反應(yīng)速率，不能提高產(chǎn)物的量，

D錯(cuò)誤。

3.（2016?全國(guó)I,3）若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測(cè)定酶活力的實(shí)驗(yàn)中，下列操作順序

合理的是（）

A.加入酶一加入底物一加入緩沖液一保溫并計(jì)時(shí)一一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量

B.加入底物一加入酶一計(jì)時(shí)一加入緩沖液一保溫一一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量

C.加入緩沖液一加入底物一加入酶一保溫并計(jì)時(shí)一一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量

D.加入底物一計(jì)時(shí)一加入酶一加入緩沖液一保溫一一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量

答案C

解析測(cè)定酶活力的影響因素時(shí)，在改變被探究因素之前，務(wù)必防止酶與底物混合，C項(xiàng)所

述操作順序正確。

4.（202L湖北，2）很久以前，勤勞的中國(guó)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(guò)程如圖所示。

下列敘述正確的是（）

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°C保溫可抑制該過(guò)程中細(xì)菌的生長(zhǎng)

D.麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低

答案C

解析在麥芽中存在麥茅糖，A錯(cuò)誤；麥茅糖由2分子葡萄糖脫水縮合而成，B錯(cuò)誤；一般

而言，植物體內(nèi)酶的最適溫度高于動(dòng)物，故麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度高，

D錯(cuò)誤。

5.（2016?全國(guó)H,29）為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組（20℃）、B

組（40℃）和C組（60℃）,測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度（其他條件相同），結(jié)果如下

圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是組。

（2）在時(shí)間h之前，如果A組溫度提高10℃,那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)。

（3）如果在時(shí)間打時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在打

時(shí)，C組產(chǎn)物總量_____,原因是______________________________________________

（4）生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是,其特性有（答出

兩點(diǎn)即可）。

答案（1）B（2）加快（3）不變60℃條件下，這時(shí)酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量

也不會(huì)增加（4）蛋白質(zhì)或RNA高效性和專一性

解析（1）曲線圖顯示：在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，40℃時(shí)反應(yīng)到達(dá)反應(yīng)平衡時(shí)間最短，說(shuō)明酶的活性最

高，而B組控制的溫度是40℃o（2）A組控制的溫度是20℃o在時(shí)間h之前，如果A組溫

度提高10℃,因酶的活性增強(qiáng)，A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)加快。（4）絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，

少數(shù)酶是RNA。酶具有高效性、專一性和作用條件較溫和的特性。

一、易錯(cuò)辨析

1.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物（V）

2.酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸（X）

3.酶提供了反應(yīng)過(guò)程中所必需的活化能（X）

4.酶活性的發(fā)揮離不開其特定的結(jié)構(gòu)（V）

5.纖維素酶能夠降解植物細(xì)胞壁和細(xì)菌細(xì)胞壁（X）

6.酸既能催化蛋白質(zhì)水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解（V）

二、填空默寫

1.（必修］P78）活化能：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。

2.（必修1P78）與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著,催化效率更高。

3.（必修1P］酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。

4.（必修1P82）酶的專一性是指：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條

不紊地進(jìn)行，與酶的專一性是分不開的。

5.（必修1P84）酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。

6.（必修1P84）過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高,會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。低溫下

酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此，酶制劑適宜在低溫下保存。

課時(shí)精練

一、選擇題

1.（2022?濟(jì)南市歷城第二中學(xué)高三質(zhì)檢）下列實(shí)驗(yàn)中，溫度屬于無(wú)關(guān)變量的是（）

①證明酶具有專一性的實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置為酶的最適溫度

②比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的實(shí)驗(yàn)，其中一支試管的溫度設(shè)置為90℃

③探究溫度對(duì)唾液淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)，設(shè)置0℃、37°C、100°C三種溫度

④用過(guò)氧化氫作為底物驗(yàn)證酶具有催化作用時(shí)，兩組實(shí)驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行

A.①②B.①②③C.①④D.①③④

答案C

解析②比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的實(shí)驗(yàn)，其中一支試管的溫度設(shè)置為90℃,此時(shí)的

溫度屬于自變量，②錯(cuò)誤；③探究溫度對(duì)唾液淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)，溫度屬于自變量，③

錯(cuò)誤。

2.（2022?大連市高三模擬）眾所周知，氨基酸本身的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，無(wú)催化活性。但當(dāng)它

與磷酸作用合成磷酰氨基酸時(shí)就變得極其活潑，具有了催化劑的功能。中科院院士、清華大

學(xué)趙玉芬教授已經(jīng)合成了幾十種具有催化功能的磷酰氨基酸，并將其稱為“微型酶”，為模

擬酶的研究和合成開辟了一個(gè)嶄新的途徑和領(lǐng)域。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.“微型酶”只含有C、H、O、N四種元素

B.“微型酶”的合成場(chǎng)所為核糖體

C.“微型酶”可與雙縮版試劑反應(yīng)呈紫色

D.“微型酶”能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

答案D

解析據(jù)題干信息可知，氨基酸與磷酸作用合成磷酰氨基酸時(shí)就變得極其活潑，具有了催化

劑的功能，所以“微型酶”還含有P元素，A錯(cuò)誤；“微型酶”的組成是氨基酸和磷酸結(jié)合，

是在細(xì)胞外人工合成的，不是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的，B錯(cuò)誤；“微型酶”的本質(zhì)是氨基酸的衍生

物，不含有肽鍵，所以不會(huì)與雙縮腺試劑反應(yīng)呈紫色，C錯(cuò)誤。

3.真菌分泌的植酸酶作為畜禽飼料添加劑，可提高飼料利用率。科研人員對(duì)真菌產(chǎn)生的兩種

植酸酶在不同pH條件下活性的差異進(jìn)行研究，結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.植酸酶只能在活細(xì)胞中產(chǎn)生，可在細(xì)胞外發(fā)揮作用

B.真菌合成的植酸酶需要經(jīng)高爾基體參與，才能轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外

C.植酸酶A的最適pH為2或6,植酸酶B的最適pH為6

D.兩種酶相比，植酸酶A更適合添加在家畜飼料中

答案C

解析pH為2時(shí)，植酸酶A的相對(duì)活性較高，但不是其最適pH,植酸酶A和B在pH為6

時(shí)，酶的活性均最高，故植酸酶A和植酸酶B的最適pH均為6,C錯(cuò)誤。

4.酶是一類極為重要的生物催化劑。由于酶的作用，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)在極為溫和的條件

下也能高效和特異地進(jìn)行，按照蛋白酶的化學(xué)組成可分為單純酶和結(jié)合酶兩類。單純酶分子

中只有氨基酸殘基組成的肽鏈。結(jié)合酶分子中則除了多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，還有非蛋白成分,

如金屬離子、鐵嚇咻或含B族維生素的小分子有機(jī)物。下列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.單純酶的合成發(fā)生在核糖體上，該過(guò)程需要消耗能量

B.在“探究酶的專一性”實(shí)驗(yàn)中，自變量一定是酶的種類

C.結(jié)合酶中缺少相應(yīng)的非蛋白成分，會(huì)導(dǎo)致活性降低乃至失活

D.鋅元素是人體內(nèi)多種結(jié)合酶的組成元素，雖然鋅在細(xì)胞內(nèi)含量很少，但是其作用非常重

要

答案B

解析在“探究酶的專一性”實(shí)驗(yàn)中，自變量可以是酶的種類，也可以是底物的種類，B錯(cuò)

、口

1^1O

5.酶的活性中心是指直接將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的部位，它通常包括兩個(gè)部分：與底物結(jié)合的部

分稱為結(jié)合中心；促進(jìn)底物發(fā)生化學(xué)變化的部分稱為催化中心。下列有關(guān)酶的活性中心的敘

述，錯(cuò)誤的是（）

A.酶的結(jié)合中心決定酶的專一性

B.酶的高效性與酶的催化中心有關(guān)

C.低溫條件下，酶的催化中心結(jié)構(gòu)不變，而結(jié)合中心結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變

D.pH過(guò)高或過(guò)低可能會(huì)破壞酶的結(jié)合中心和催化中心的結(jié)構(gòu)

答案C

6.（2022.長(zhǎng)春市高三模擬）某實(shí)驗(yàn)小組以干酪素（蛋白質(zhì)）為底物探究不同pH對(duì)大菱鰥消化道

中蛋白酶活性的影響，其他條件相同且適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）

A.本實(shí)驗(yàn)可采用雙縮版試劑來(lái)檢測(cè)干酪素的水解情況

B.在pH=8條件下，胃蛋白酶的活性會(huì)比腸蛋白酶的高

C.適當(dāng)升高溫度，三種蛋白酶水解干酪素的速率均將降低

D.相同pH條件下，幽門盲囊蛋白酶比腸蛋白酶提供活化能的作用更顯著

答案C

解析由于蛋白酶自身也是蛋白質(zhì)，故不能采用雙縮腺試劑來(lái)檢測(cè)干酪素的水解情況，A錯(cuò)

誤；由題圖可知，胃蛋白酶的最適pH為2,在pH=8條件下，胃蛋白酶失活，B錯(cuò)誤；據(jù)

題干信息可知，除pH夕卜，“其他條件相同且適宜”，故適當(dāng)升高溫度，三種蛋白酶水解干

酪素的速率均將降低，C正確；在相同pH條件下，幽門盲囊蛋白酶比腸蛋白酶的活性更高，

降低活化能的作用更顯著，不能提供活化能，D錯(cuò)誤。

7.從小尾寒羊提取肌聯(lián)蛋白,研究肌聯(lián)蛋白的磷酸化和鈣離子濃度是否影響肌聯(lián)蛋白的降解。

肌聯(lián)蛋白T1是未降解的蛋白，小于該分子量的蛋白條帶是降解后的蛋白，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。

已知蛋白激酶A促進(jìn)肌聯(lián)蛋白發(fā)生磷酸化，堿性磷酸酶可以促進(jìn)磷酸化的肌聯(lián)蛋白發(fā)生去磷

酸化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：鈣離子會(huì)促進(jìn)肌聯(lián)蛋白的降解，相同鈣離子濃度下，去磷酸化促進(jìn)肌

聯(lián)蛋白的降解。與甲圖比較，乙圖只做了一個(gè)改變。乙組實(shí)驗(yàn)提高了（）

A.反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度

B.肌聯(lián)蛋白的濃度

C.反應(yīng)體系鈣離子濃度

D.堿性磷酸酶濃度

答案C

8.競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與被抑制活性的酶的底物通常有結(jié)構(gòu)上的相似性，其能與底物競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合酶分

子上的活性中心，從而對(duì)酶活性產(chǎn)生可逆的抑制作用。圖1表示競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑直接阻礙底物

與酶結(jié)合的機(jī)理；圖2是有無(wú)競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響曲線。下列相關(guān)判斷正確

的是（）

A.酶的活性中心能和競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑、底物同時(shí)結(jié)合

B.競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑或底物與酶結(jié)合，不會(huì)導(dǎo)致酶失活

C.競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑會(huì)增加化學(xué)反應(yīng)所需的活化能

D.競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的抑制作用不能通過(guò)增加底物濃度來(lái)解除

答案B

解析由圖1可知，酶的活性中心均能和競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑、底物結(jié)合，但不能同時(shí)結(jié)合，A錯(cuò)

誤；據(jù)圖2中底物濃度增加時(shí)，酶促反應(yīng)速率加快可知，競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑或底物與酶結(jié)合，不

會(huì)導(dǎo)致酶失活，B正確；競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑會(huì)抑制酶的活性，不會(huì)增加化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，

C錯(cuò)誤；由圖2可知，當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定程度時(shí)，酶促反應(yīng)速率與只有底物時(shí)接近，說(shuō)明

競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的抑制作用能通過(guò)增加底物濃度來(lái)解除，D錯(cuò)誤。

9.細(xì)胞代謝離不開酶的催化，酶的催化需要溫和的環(huán)境條件。某課外活動(dòng)小組用淀粉酶探究

pH對(duì)酶活性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，pH過(guò)低時(shí)淀粉水解速率也會(huì)加快，探究結(jié)果如圖所示。下列有

關(guān)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是（）

A.由圖可推斷該淀粉酶在pH=l時(shí)比pH=3時(shí)活性一定更高

B.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，該淀粉酶的最適pH為7左右

C.pH=7時(shí)淀粉的剩余量明顯減少說(shuō)明酶具有高效性

D.若要探究該酶的最適溫度，需將酶與底物先混合，然后置于一系列溫度梯度條件下

答案B

解析pH=l時(shí)比pH=3時(shí)淀粉剩余量更少是因?yàn)樗峥梢源呋矸鄣乃猓皇堑矸勖傅?/p>

活性pH=l時(shí)比pH=3時(shí)更高，A錯(cuò)誤；酶具有高效性應(yīng)當(dāng)有其他的催化劑作為對(duì)照時(shí)才能

說(shuō)明，C錯(cuò)誤；探究該酶最適溫度時(shí)，應(yīng)先將酶和底物分別在一系列溫度梯度下保溫，然后

再將相同溫度下的酶和底物混合，D錯(cuò)誤。

10.某小組為研究溫度對(duì)酶活性的影響，在小攵、打溫度下，分別用淀粉酶水解淀粉，保溫

相同時(shí)間后測(cè)定生成物的量分別為a、b、c,且b>a>c,溫度各升高相同幅度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),

測(cè)定生成物的量分別為a'、b'、c',且a'>a,b'>b,c>c,。下列相關(guān)分析正確的是（）

A.該淀粉酶的最適溫度在G?玄之間

B.當(dāng)溫度為。時(shí)，可通過(guò)提高淀粉濃度來(lái)提高酶的活性

C.當(dāng)溫度在?友之間時(shí)，隨溫度升高酶的活性降低

D.b>c是因?yàn)闇囟葹?3時(shí)部分酶的空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變

答案D

解析由題意分析可知，攵溫度低于最適溫度，且在三個(gè)溫度中最接近最適溫度，而f3溫度

高于最適溫度，故最適溫度在叁?行之間，A錯(cuò)誤；酶的活性受溫度和pH影響，與淀粉濃度

無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；升高溫度后b'>b,證明在女時(shí)升高溫度，酶活性增強(qiáng)，C錯(cuò)誤；根據(jù)分析

可知，最適溫度在/2?名之間，所以f3時(shí)部分酶的空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變，D正確。

11.研究發(fā)現(xiàn)酸可以催化蛋白質(zhì)、脂肪以及淀粉的水解。研究人員以蛋清為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行了

如下實(shí)驗(yàn)：

下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.①②③過(guò)程中，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不變

B.蛋清中的蛋白質(zhì)分子比蛋白塊a中的蛋白質(zhì)分子更容易被蛋白酶水解

C.處理相同時(shí)間，蛋白塊b明顯小于蛋白塊c,可證明與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有高效性

D.將鹽酸與蛋白酶、蛋白塊混合，可直接測(cè)定蛋白酶在此pH下的催化效果

答案C

解析加熱和加酸均會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，A錯(cuò)誤；加熱使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)

構(gòu)變得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解，B錯(cuò)誤；鹽酸會(huì)催化蛋白酶和蛋白塊的水解，鹽

酸還會(huì)影響酶活性，從而影響實(shí)驗(yàn)效果，故不能直接測(cè)定蛋白酶在此pH下的催化效果，D

錯(cuò)誤。

12.在日常生活中，削皮的土豆塊一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生褐變現(xiàn)象，這是土豆中的多酚氧化酶通

過(guò)氧化多酚類物質(zhì)引起的。某同學(xué)用土豆和兒茶酚探究了溫度對(duì)酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)步驟和

結(jié)果如下表，下列相關(guān)敘述不正確的是（）

實(shí)驗(yàn)組別1號(hào)試管2號(hào)試管3號(hào)試管4號(hào)試管5號(hào)試管

1試管各加入15mL1%兒茶酚溶液

實(shí)驗(yàn)將兒茶酚溶液和2g土豆塊分別放入相應(yīng)溫度的恒溫水浴鍋中5min

2

步驟0°C冰水浴25℃50℃75℃100℃

3向兒茶酚溶液中加入土豆塊，振蕩后放回相應(yīng)溫度，10min后觀察

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

0131.50

（褐變等級(jí)）

A.實(shí)驗(yàn)中兒茶酚的濃度、土豆塊大小、溫度屬于無(wú)關(guān)變量

B.步驟2的目的是保證酶與底物結(jié)合時(shí)在實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)溫度下

C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示50℃條件下多酚氧化酶的活性較高

D.剛削皮的土豆立即用熱水快速處理可防止褐變現(xiàn)象發(fā)生

答案A

解析實(shí)驗(yàn)中溫度屬于自變量，兒茶酚的濃度、土豆塊大小屬于無(wú)關(guān)變量，A錯(cuò)誤。

二、非選擇題

13.（2022?濰坊實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三模擬）某生物興趣小組為了探究pH對(duì)某種酶活性的影響，做了

如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)結(jié)合實(shí)