【备考2024】人教生物专题复习课件：第3章 细胞代谢 课时1 降低化学反应活化能的酶(共117张PPT)

(共117张PPT)
第三章 细胞代谢
课时1 降低化学反应活化能的酶
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
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 和温 度等）的影响 酶的本质、 作用与特性 2022：湖南T3、辽宁T22 Ⅱ； 2021：海南T13、湖北T2、 辽宁T17； 2020：海南T8、浙江1月T8 1.生命观念——结构与
功能观:理解酶的催化活
性与结构之间的关系。
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
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 和温 度等）的影响 实验探究 酶的特性 和影响酶 活性的条 件 2022：北京 、全国卷乙 T4、广东T13、浙江6月T10； 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； 2018：浙江11月T7 2.科学思维——归纳
与演绎:通过实验探究
总结酶的化学本质与
特性。
3.科学探究——实验
结果分析:探究温度、
酸碱度对酶促反应的
影响
续表
命题分析预测 1.高考多以选择题的形式考查酶的特性及影响酶促反应速率的因
素，有时也会以非选择题的形式呈现,还可能与其他知识互相渗
透、综合考查。
2.预计2024年高考仍将延续以酶的概念、作用机理、特性及酶活性
影响因素的探究为核心考查点的命题趋势,且会渗透科学思维、科
学探究及社会责任等生物学科核心素养的考查
续表
考点1 酶的本质、作用与特性
1.酶的本质和作用
（1）本质和作用
&2& [必修1 P79“思考·讨论”]关于酶本质的探索：
科学家 主要观点或成就
巴斯德 酿酒中的发酵是由酵母菌细胞引起的
李比希 引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质
毕希纳 将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶
萨姆纳 提取到了脲酶，并证明其是蛋白质
切赫和奥特曼 发现少数RNA也具有生物催化功能
（2）作用机理分析
、 、 分别代表进行相应化学反应所需的 ________， ____代表与无催
化剂相比，酶降低的活化能。
活化能

2.酶的特性
项目 曲线 解读
高效性（与无机 催化剂相比，酶 的催化效率 ______） ________________________________________ 酶和无机催化剂一样，只能缩短到达化学
平衡所需要的时间，不能改变化学反应的
平衡点。因此，酶不能改变最终生成物的
量
更高
项目 曲线 解读
专一性（每一种 酶只能催化 ____________化 学反应） _________________________________________ 酶A可催化反应物A发生反应，对反应物B
没有催化作用，说明酶催化具有 ____
________
___________________________________________________ _ ①图中A表示酶,B表示能被A催化的物质,
、 表示B被分解后产生的物质,C、D表
示不能被A催化的物质。
②酶和被催化的反应物分子有特定的、相
契合的结构
一种或一类
专一性
续表
项目 曲线 解读
作用条件较温和 _________________________________ ___________________________________ 在最适宜的温度和 条件下，酶的活性
最高； __________________等条件会
使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；
______条件下酶的活性很低，但空间
结构稳定
高温、过酸、过碱
低温
续表
3.影响酶促反应速率的因素的模型分析
项目 曲线分析
酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲 线
项目 曲线分析
温度和 对酶促反应速率的影响 _____________________________________或______________________________________
反应溶液 （温度）的变化 ______
酶作用的最适温度
不影响
项目 曲线分析
底物浓度对酶促反应速率的影响
酶浓度对酶促反应速率的影响
续表
与酶促反应速率相关的模型的本质分析
（1）底物浓度、酶浓度的改变不影响酶活性，但可在一定程度上直接影响酶促反应速率；
（2）温度、 及某些激活剂、抑制剂会通过改变酶的活性，间接影响酶促反应速
率。
&3& [必修1 P85“科学·技术·社会”]溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。
情境应用
1.为什么丝绸和毛皮类衣物不能用加酶洗衣粉来洗涤？
提示 因为加酶洗衣粉中含有蛋白酶，会损坏丝绸和毛皮类衣物中的蛋白质纤维。
2.溶菌酶抗菌消炎的原理是溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，从而达到抗菌消炎的目的。细菌性溶菌酶能不能防御真菌感染？请说明原因。
提示 不能。因为真菌和细菌细胞壁的成分不同，而酶具有专一性，细菌性溶菌酶不能防御真菌感染。
3.20世纪60年代以前医用葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解法来生产的，生产过程需要高压、高温条件，且需要耐酸的设备。60年代以后改用酶法生产。为什么60年代以后改用酶法生产医用葡萄糖？
提示 因为酶具有高效性,用酶法生产医用葡萄糖效率高，且可以在较温和的条件下进行，对设备要求较低,能源消耗少，可大大降低成本。
5.已知胃蛋白酶的最适 为1.5，小肠液的 约为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 ，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再发挥作用。
4.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入 水中热烫处理 ，可较好地保持甜味；
人发烧时不想吃东西，其原因是什么？
提示 的水会破坏能将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性；人的体温升高可导致
消化酶活性降低,食物在消化道中消化缓慢。
深度思考
1.证明某种酶的本质是蛋白质的实验设计思路有哪些？
提示（1）在某种酶液中加入蛋白酶，若该酶失去催化活性，则证明该酶的本质是蛋白质；（2）在某种酶液中加入双缩脲试剂，若其能与双缩脲试剂发生紫色反应，则证明该酶的本质是蛋白质；（3）添加仅能引起蛋白质变性的因素，若该酶液失去活性，则证明该酶的本质是蛋白质。
3.酶制剂适于在低温 下保存的原因是什么？
提示 在 时，酶的空间结构稳定，调至适宜的温度时酶的活性可以升高。
2.举例说明细胞中的各类化学反应有序进行，与酶在细胞中的分布有关。
提示 以植物叶肉细胞来说，与光合作用有关的酶分布在叶绿体内，与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内，这样光合作用与呼吸作用在细胞内不同的区室同时进行，就可以互不干扰。
1.酶是由活细胞产生的,酶只在细胞内发挥作用。( )
×
2.酶能降低化学反应的活化能,因此具有高效性。( )
×
3.蛋白酶能催化多种蛋白质水解,因此蛋白酶不具有专一性。( )
×
4.酶在完成催化作用后立即被灭活。( )
×
5.低温和高温条件下酶都会变性失活。( )
×
6.酶的活性越高,酶促反应速率越快。( )
×
7.在测定唾液淀粉酶活性时,将溶液 由3提升到6的过程中,该酶的活性将不断上升。
( )
×
（提示 唾液淀粉酶作用的 在 ,但在 为3时酶已经失活,再提升
也不会恢复活性）
8.酶促反应速率与温度和 有关,但酶的活性与温度和 无关。( )
×
命题点1 酶的本质、作用与特性的综合分析
1.[2023德阳一模]下列关于酶的叙述，正确的是( )
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质
B.酶在生物体外也能催化相应的化学反应
C.酶能降低化学反应的活化能并为之提供能量
D.温度过高和过低对酶活性影响的原理相同
B
[解析] 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA，A错误；酶在生物体外也能催化相应的化学反应，如在试管中过氧化氢酶可以催化过氧化氢的分解，B正确；酶能降低化学反应的活化能，但是不能为之提供能量，C错误；温度过高会破坏酶的空间结构，使酶丧失活性，而低温只是降低了酶的活性，D错误。
2.[2022广东]某同学对蛋白酶 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( )
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
B.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 ，最适 为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
C
[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
为9、添加 、温度为 ，③组除没有添加 外，其他同②组的，但降解
率为0，说明该酶的催化活性依赖 ,A正确；①②组除了温度不同， 相同且
都添加 ，说明①、②组的自变量为温度，B正确；②组酶活性最高，此时
为9,温度为 ，由于温度梯度和 梯度都较大，不能说明该酶催化反应的最适温
度为 ，最适 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，还需补充更换底物的实验，D正确。
[设问拓展型] （1）结合②、④组的相关变量分析，自变量为____。

[解析] 分析②、④组的相关变量可知，温度均为 ，都添加了 ， 分别为9、 ，故自变量为 。
（2） 为9，温度为 时蛋白酶 ______（填“有”或“没有”）变性失活，原因是
____________________。
没有
第①组降解率为
[解析] 分析表格可知，第①组的温度为 ，但降解率为 ，故蛋白酶 在此条
件下还有活性。
命题点2 影响酶促反应速率的因素分析
3.[2023德阳一模]如图甲是过氧化氢酶活性受 影响的曲线，图乙表示在最适温度下，
时 分解产生的 量随时间的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A
A.温度降低时，图乙中的 点不变， 点右移
B. 量增加时，图乙中的 点上升， 点左移
C.最适温度下， 时，图乙中 点的值为0
D.最适温度下， 时，图乙中 点下移， 点
左移
[解析] 图乙表示在最适温度下测得的变化曲线，若温度降低，酶的活性降低，导致图乙中的 点右移，但是 点不变，A正确； 量增加时，图乙中的 点上升， 点右移，B错误； 时，过碱条件破坏酶的空间结构使酶失活，不能催化 水解，但 在常温下也能分解，所以 点不为0，C错误；最适温度下， 时，酶的活性降低，导致图乙中 点右移，而 点不变，D错误。
4.[2021海南]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( )
D
A.该酶可耐受一定的高温
B.在 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
[解析] 据图可知，该酶在 条件下仍具有一定的活性，推测该酶可以耐受一定的
高温，A正确；据图可知，在 时， 时的反应速率 时的反应速率
时的反应速率 时的反应速率，即在 时酶促反应速率随温度的升高
而增大，B正确；据图可知，在不同温度下，该酶达到最大催化反应速率时所需时间
不同，其中 条件下该酶达到最大催化反应速率所需时间最短， 条件下次
之， 条件下再次之， 条件下所需时间应该最长，C正确；相同温度下，在
不同反应时间该酶的催化反应速率可能相同，如达到最大反应速率后，继续增加反
应时间，该酶的催化反应速率不发生改变，D错误。
[条件改变型] （1）若图中酶促反应中底物的量一定，则在不同温度条件下最终生成
物的量______（填“相同”或“不相同”）,原因是_________________________________
________________________________________。
相同
不同的温度条件只会影响到达反应
平衡所需的时间，不会影响最终生成物的量
[题干拓展型]（2）温度会影响酶促反应速率,其作用机理可用如图所示的坐标曲线表
示。其中 表示底物分子具有的能量, 表示温度对酶空间结构的影响, 表示酶促反
应速率与温度的关系。下列说法正确的是 ( )
C
A.随着温度的升高,底物分子具有的活化能增加
B.处于曲线 中 、 位点的酶分子空间结构是相同的
C.酶促反应速率是底物分子的能量与酶空间结构共同作用的结果
D.酶适于低温保存,原因是底物分子的能量低
[解析] 随着温度的升高,底物分子具有的能量升高,而不是活化能增加,A错误;曲线
中 、 点对应的酶促反应速率相同,但温度升高,酶的空间结构发生改变,B错误;酶促
反应的速率是底物分子的能量和酶的空间结构共同决定的,C正确;酶适于低温保存的
原因是酶分子在低温条件下结构相对稳定,D错误。
考点2 实验探究酶的特性和影响酶活性的条件
1.探究酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1）实验原理
（2）实验方案
（3）变量分析
2.探究酶的专一性——探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
（1）实验原理:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。淀粉和蔗糖都是 ___
___________,它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖,斐林试剂能与还原糖反应产生
________沉淀。
非还原糖
砖红色
（2）实验方案
步骤 1 可溶性淀粉溶液 新鲜 的淀粉酶溶液 蔗糖溶液 新鲜的淀粉
酶溶液
2 轻轻振荡试管,使试管内的液体混合均匀,并将试管下半部浸到 左 右的热水中,保温 3 取出试管,各加入 斐林试剂,将两支试管的下半部放进盛有热水的 大烧杯中,用酒精灯加热,煮沸 现象 出现砖红色沉淀 无颜色变化
结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性 3.探究影响酶活性的条件
（1）探究温度对酶活性的影响
①实验原理
②实验过程
项目 试管1 试管2 试管3
实验步 骤 加入等量的可溶性淀粉溶 液
控制不同的温度条件 水浴 沸水 冰块
加入等量已在对应温度下 保温的新鲜淀粉酶溶液
加入等量的碘液 1滴 1滴 1滴
项目 试管1 试管2 试管3
实验现象 __________ ____ 蓝色 蓝色
实验结论 温度能影响酶的活性,酶的活性有一定的适宜 温度范围 呈现碘液颜色
续表
（2）探究 对酶活性的影响
①实验原理
②实验过程
项目 试管1 试管2 试管3
实验步 骤 注入等量的过氧化氢酶 溶液 2滴 2滴 2滴
注入等量的不同 的 溶液 蒸馏水 物质的量 浓度为 的 溶液 物质的量
浓度为
的
溶液
注入等量的体积分数为 的 溶液
项目 试管1 试管2 试管3
观察实 验现象 气泡产生情况 有 ______ 气泡产生 无气泡产生 无气泡产生
将带火星的卫生香插入 试管内液面的上方 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱
实验结论 影响酶的活性,酶的活性有一定的适宜 范围 大量
续表
4.与酶相关的拓展实验
（1）探究酶的本质
①试剂检测法探究酶的本质是否为蛋白质
实验思路 从酶的化学本质上来讲，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 可利用双缩脲试剂与蛋白质产生紫色反应的原理设计实验方案 实验方 案 分组 实验组 对照组
材料 待测酶溶液 已知蛋白液（等量）
试剂 分别加入等量的双缩脲试剂 现象 是否呈现紫色 呈现紫色
实验结论 呈现紫色说明该酶的化学本质为蛋白质;否则该酶的化学本质不是 蛋白质 ②酶解法探究酶的本质
（2）对比法探究酶的高效性和专一性
①探究酶的高效性
实验思路 通过将不同类型催化剂（主要是酶与无机催化剂）催化底物的反 应速率进行比较,得出结论 实验方 案 分组 实验组 对照组
材料 等量的同一种底物 试剂 与底物相对应的酶溶液 等量的无机催化剂
现象 反应速率很快,或达到平衡用时 短 反应速率缓慢,或达到平衡用时
长
实验结论 酶具有高效性 &8& 用酶和蒸馏水作对照只能证明酶具有催化功能,不能证明酶的高效性。
②探究酶的专一性
实验思路 底物不同但酶相同,通过观察酶促反应能否进行得出结论 实验方案 分组 实验组 对照组
材料 与酶相对应的底物 另外一种底物（等量）
试剂 同一种酶（等量） 现象 发生反应 不发生反应
实验结论 酶具有专一性 （3）梯度法探究酶的最适温度（或 ）
深度思考
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，有同学在原实验基础上增加了一组试
管,向其中加入 过氧化氢溶液和2滴煮沸过的肝脏研磨液,这样做的目的是什么
提示 与加入新鲜肝脏研磨液的试管形成对照,可证明高温下失活的酶无催化作用。
2.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中能不能用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，为什么？
提示 不能。因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。
3.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验的设计思路是什么？
提示 探究同一种酶是否能催化不同底物水解。
4.若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物是否被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂的原因是什么？
提示 因为用斐林试剂鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度。
5.在探究温度对酶活性的影响实验中，能不能选择过氧化氢 和过氧化氢酶作
为实验材料？
提示 不能。因为过氧化氢在常温下就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。
6.在探究 对酶活性的影响实验中，为什么需要先调好底物 至预设 ，再与酶
混合，而不能将酶和底物先混合再调 ？
提示 因为酶具有高效性，先调好底物 至预设 ，再与酶混合，可避免酶和底
物先混合，在没达到预设 条件下化学反应就已经进行，从而干扰实验结果。
7.在探究 对酶活性的影响实验中，能不能选用淀粉和淀粉酶作为实验材料？
提示 不能。因为在酸性条件下淀粉分解会加快，从而影响实验结果。
8.若要探究温度对蛋白酶活性的影响，如何设定底物和检测指标？
提示 可选用蛋白块作为反应底物，观测指标是相同时间内蛋白块体积的变化。
命题点1 结合教材实验考查对酶相关实验的分析能力
1.[2022浙江6月]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 范围内起作用，酶活性随 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
B
[解析] 低温不会改变淀粉酶的氨基酸组成，只是抑制酶的活性，A错误；稀释100万倍的淀粉酶仍具有催化能力，是因为酶的作用具高效性，B正确；酶的活性在最适 下最大，不是随 的升高而不断升高，C错误；在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，蛋白酶会催化淀粉酶水解，使酶失活，D错误。
2.[浙江10月改编]某同学进行有关酶的实验：
组 淀粉溶液+新鲜唾液+斐林试剂→砖红色沉淀
组 蔗糖溶液+新鲜唾液+斐林试剂→无砖红色沉淀
组 蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+斐林试剂 ？
下列叙述错误的是( )
A.自变量是底物和酶的种类 B.组3的结果是砖红色沉淀
C.指示剂可用碘—碘化钾溶液替代 D.实验结果证明酶有专一性
C
[解析] 根据实验分组信息可知本实验的目的是探究酶的专一性，组1和组2对照，自变量是底物，组2和组3对照，自变量是酶的种类，A、D正确；组3中蔗糖酶会催化蔗糖水解形成果糖和葡萄糖，它们为还原糖，即组3实验结果是出现砖红色沉淀，B正确；碘—碘化钾溶液可用于检测淀粉是否水解，但不能检测蔗糖是否水解，不能替代斐林试剂，C错误。
[设问拓展型]组 、 对比，能不能证明蔗糖酶具有专一性？
组 、 对比，不能证明蔗糖酶具有专一性，因为该结果没有证明蔗糖酶能不能催化其他物质的水解。
命题点2 以酶的特性和影响因素为素材考查实验分析与评价能力
3.[2021湖北，13分]使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液， 透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯等。
为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，现提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。
（1）实验设计思路：
取___支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加入等量
________________________，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管
中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶
液，再测定各自的酶活性。
2
甲物质溶液、乙物质溶液
（2）实验预期结果与结论：
若出现结果①：__________________________________________。
结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②：______________________________。
结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③：______________________________________________________________
______________。
结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④：______________________________________________________________
______________。
结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。
透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高
透析前后，两组的酶活性均不变
加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高；加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变
加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变；加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高
[解析] 欲探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，可设计以下实验：取两支试
管，每支试管中加入等量的酶A溶液，向一支试管中加入一定量的甲物质溶液（记
为 组），向另一支试管中加入一定量的乙物质溶液（记为 组），一段时间后，
测定 、 两组中酶A的活性。然后将 、 两组的溶液分别装入透析袋，放入蒸
馏水中进行透析。透析后从透析袋中取出酶液，再测定酶A的活性。若透析后，
、 两组酶A的活性均比透析前的高，则甲、乙均为可逆抑制剂；若透析前后，
、 两组酶A的活性均不变，则甲、乙均为不可逆抑制剂；若透析后 组酶A的活
性比透析前高， 组酶A的活性透析前后不变，则甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑
制剂；若 组酶A的活性透析前后不变，透析后 组酶A的活性比透析前高，则甲为
不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。
[设问拓展型] 酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,对实验的结果进行分析并绘图,请回答:
（1）该实验的自变量是________________________,实验中对无关变量应进行控制,
该实验的无关变量有_____________________________________（答出两项即可）。
抑制剂的种类和底物浓度
温度、 、酶浓度、抑制剂的使用量等
[解析] 由图可知,该实验的自变量有两个,分别是抑制剂的种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、 、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。
（2）据图分析,随着底物浓度的升高,抑制剂____的作用逐渐减小甚至消失。从活化
能的角度分析,推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因:__________________________
_______________________________________________。
Ⅰ
在抑制剂的作用下,酶的活性（催化效率）降低,其降低化学反应活化能的能力下降
[解析] 由图可知,随着底物浓度的升高,曲线②的酶促反应速率逐渐与曲线①（无抑制剂）的相同,即抑制剂Ⅰ的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性,酶能降低化学反应的活化能。
（3）某同学认为该实验小组的实验过程应设置如下:
.将某消化酶溶液等分为①②③三组,将每组等分为若干份;
.在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合;
.在①中加入一定量的蒸馏水,②中加入等量的抑制剂Ⅰ,③中加入等量的抑制剂Ⅱ;
.定时取样检测各反应中底物的剩余量或产物的生成量,记录实验结果并绘图。
你认为该实验操作是否正确 ________,如果不正确,请进行改正:__________________
__________________________________。
不正确
步骤 应与步骤 互换,即先对酶溶液进行处理再加入底物
[解析] 若在对酶处理前将酶与底物混合,则酶会先催化底物发生反应,故应先对酶进行不同的处理,然后将处理后的酶与底物混合。
4.[2022信阳调研，12分]研究人员从一种野生植物的根中提取出一种不溶于水的化学物质，有人认为这种化学物质是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答以下问题。
（1）写出可以鉴定此物质的化学本质是不是蛋白质的两种试剂名称。
第一种试剂：____________。
第二种试剂：________。
双缩脲试剂
蛋白酶
[解析] 可用蛋白酶鉴定该物质，若该物质能与蛋白酶发生反应，说明该物质为蛋白质；也可以用双缩脲试剂鉴定该物质，若颜色变为紫色，则该物质是蛋白质。
（2）为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催
化蔗糖分解的酶，研究人员设计了如图所示的实验
过程，请预测可能的实验结果。水浴加热后，如果
______________________________，说明该物质是
能催化蔗糖分解的酶；如果_____________________
_______________________________________，则说
明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
甲、乙两试管都出现砖红色沉淀
甲试管不出现砖红色沉淀或砖红色变浅，乙试管不出现砖红色沉淀
[解析] 分析图示可知，若该物质是分解蔗糖的酶，则乙试管中的蔗糖能被分解为葡萄糖和果糖（两者都是还原糖），而甲试管中的葡萄糖不被分解，故加入斐林试剂水浴加热后，两支试管都出现砖红色沉淀。若该物质是分解葡萄糖的酶，则甲试管中的葡萄糖被全部或部分分解，乙试管不发生反应，加入斐林试剂水浴加热后，乙试管不出现砖红色沉淀，甲试管中不出现砖红色沉淀或砖红色变浅。
（3）若以上实验完成后，已经确定该物质为催化葡萄糖分解的酶，且化学本质是蛋
白质，现需要确定其催化作用的最适 ，则设计实验的基本思路是先设置________
_______________，再参照（2）图中甲试管的处理方法进行预实验。实验结束后，
再在其中选择____________的两支试管所对应的 区间内，设置________________
_______________，再进行实验。
一系列 梯度的实验组
砖红色最浅
一系列具有更小 梯度的实验组
[解析] 要确定酶催化作用的最适 ，自变量应是 ，需设置一系列 梯度的实
验组进行实验。酶催化作用越强，则相同时间内葡萄糖被水解的量越多，加入斐林
试剂后产生的砖红色越浅，因此在其中选择两支砖红色最浅的试管，记录对应 ,
在二者之间设置一系列具有更小 梯度的实验组，再进行实验。
1.[2022湖南]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
B
[解析] 由题干信息可知，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，加热可导致碱性蛋白酶部分解折叠，降温后又可以恢复到天然状态，故加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的，B错误；添加酶稳定剂可减少碱性蛋白酶自溶失活的概率，进而提高碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；酶具有高效性，碱性蛋白酶可将蛋白质分解成多肽和氨基酸，有效去除污渍，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D正确。
2.[2021湖北]很久以前，勤劳的中国人就发明了制饴（麦芽糖）技术，这种技术在民间沿用至今。麦芽糖制作的大致过程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.麦芽含有淀粉酶，不含麦芽糖
B.麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成
C. 保温可抑制该过程中细菌的生长
D.麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低
C
[解析] 淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖，小麦麦芽中含有淀粉酶和麦芽糖，A错误；麦芽糖为二糖，由两分子葡萄糖脱水缩合而成，B错误； 保温可抑制该过程中细菌的生长，C正确；由题图可知麦芽中的淀粉酶的最适温度在 ，而人的唾液淀粉酶的最适温度是 左右，故麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度高，D错误。
3.[2020海南]下列关于胰蛋白酶和胰岛素的叙述，正确的是( )
A.都可通过体液运输到全身
B.都在细胞内发挥作用
C.发挥作用后都立即被灭活
D.都能在常温下与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
D
[解析] 胰蛋白酶由胰腺分泌,并随胰液通过导管运输到消化道内发挥作用，不通过体液运输，胰岛素是激素，可通过体液运输到全身，A错误；胰蛋白酶在消化道内发挥作用，胰岛素通过与靶细胞膜上的受体结合来调节靶细胞的代谢活动，二者均不在细胞内发挥作用，B错误；一般认为,胰蛋白酶发挥作用前后活性不变，胰岛素发挥作用后会立即被灭活，C错误；胰蛋白酶和胰岛素的化学本质都是蛋白质，二者在常温下都能与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，D正确。
一、选择题
1.[2023南昌模拟]下列有关酶的叙述，错误的是( )
A.细胞代谢离不开酶，酶都在细胞内发挥作用
B.纤维素酶能够降解植物细胞壁，但不能降解细菌的细胞壁
C.加热能促进过氧化氢分解，其作用机理与过氧化氢酶不同
D.冬季时，随环境温度的下降，小鼠体内酶的活性基本保持不变
A
[解析] 有些酶在细胞内发挥作用,有些酶在细胞外发挥作用，如唾液淀粉酶等，A错误；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，由于酶具有专一性，纤维素酶能够降解植物细胞壁，但不能降解细菌的细胞壁，B正确；加热促进过氧化氢分解的作用机理是加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态变为活跃状态，过氧化氢酶促进过氧化氢分解的作用机理是降低化学反应所需的活化能，C正确；小鼠为恒温动物，正常情况下，环境温度改变不会影响其体内酶的活性，D正确。
2.[2022北京朝阳区模拟]有些厨房洗涤剂中会加入脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶等生物酶
制剂。下列有关说法正确的是( )
A.酶通过为反应物提供能量以降低化学反应的活化能
B.利用蛋白酶的专一性和高效性可去除餐具淀粉污渍
C.为提高不同类型污渍的去除效果，酶制剂应复配使用
D.使用开水或加入强碱溶解酶制剂可以增加清洁效果
C
[解析] 酶的作用原理是降低化学反应所需的活化能，并不能提供能量，A错误；利用淀粉酶的专一性和高效性可去除餐具淀粉污渍，B错误；由于酶的作用具有专一性，为了去除不同类型的污渍最好复配使用酶制剂，C正确；高温、强酸、强碱条件下，酶会变性失活，故使用开水或加入强碱溶解酶制剂不能增加清洁效果，D错误。
3.[2022梅州检测]20世纪80年代，美国科学家切赫和奥尔特曼发现某核酶是具有催化
功能的RNA分子，可降解特异的RNA序列。下列关于该核酶的叙述正确的是( )
A.DNA分子和核酶的元素组成相同
B.与无机催化剂不同的是核酶能够降低所催化反应的活化能
C.温度和底物浓度对核酶催化反应速率的影响原理相同
D.核酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应
A
[解析] 核酶的化学本质是RNA，它与DNA分子均由C、 、 、 、 五种元素组
成，A正确；无机催化剂和核酶都能降低化学反应的活化能，B错误；温度通过影响
酶活性来影响反应速率，而底物浓度不会影响酶活性，C错误；核酶的本质不是蛋白
质，不能用双缩脲试剂检测，D错误。
4.如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和
有酶催化条件下生成物质 所需能量的变化过程。下
列相关叙述错误的是( )
D
A. 表示在无催化剂的条件下，物质 生成物质
需要的活化能
B.图中 表示酶降低的活化能
C.若曲线Ⅱ为最适条件下的酶促反应曲线，改变反应
条件后， 值将变大
D.若将曲线Ⅰ改为无机催化剂催化的该反应，则 值
将变大
[解析] 分析题图可知，曲线Ⅰ表示物质A在无催化剂条件下生成物质 所需能量的
变化过程，则物质A生成物质 需要的活化能是 ，A正确；曲线Ⅰ、Ⅱ分别表
示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质 所需能量的变化过程，分析可
知图中 表示酶降低的活化能，B正确；若曲线Ⅱ为最适条件下的酶促反应曲线，改
变反应条件后，酶活性将降低，酶降低化学反应所需活化能的能力减弱，使分子从
常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量增加，所以此时 值将变大，
C正确；无机催化剂也能降低化学反应的活化能，若将无催化剂改为用无机催化剂催
化该反应，则 值将变小，D错误。
5.诱导契合学说认为酶蛋白的构象在底物的诱导下发生相
应变化，使酶和底物结合，并引起底物发生反应。图1到
图3表示蛋白酶 催化底物分解的过程，图4表示底物类似
物甲与酶 结合却不被分解。下列说法错误的是( )
D
A.图示过程可用于解释酶的专一性
B.高温会影响酶 的空间结构，进而影响图示过程的发生
C.若向存在酶 和底物的反应体系中加入物质甲，会引起底物反应速率减慢
D.物质甲不被分解的原因是酶 未能发生构象改变
[解析] 题图中酶能催化底物分解，不能催化底物类似物甲分解，可用于解释酶的专一性，A正确；酶 是蛋白质，高温会影响酶 的空间结构，进而影响图示过程的发生，B正确；若向存在酶 和底物的反应体系中加入底物类似物甲，甲会和底物竞争酶 的结合位点，引起底物反应速率减慢，C正确；物质甲不被分解的原因是酶具有专一性，由题图可知底物类似物甲可以使酶 发生构象改变，D错误。
6.[2023石家庄模拟]有关“比较过氧化氢在不同条
件下的分解”实验的叙述，正确的是( )
A
A.该实验的自变量是反应条件，1号试管常温处
理是为了排除无关变量的干扰
B.4号试管中过氧化氢分解最快，是因为酶的浓度高于质量分数为 的 溶液
C.如果将四支试管都放在 水浴中，4号试管的反应速率仍为最快
D.4号试管产生的气泡明显比2号试管快，说明酶具有高效性
[解析] 对照实验为了保证单一变量原则，常设置空白对照，用来排除实验中无关变
量对结果产生的影响，A正确；4号试管中过氧化氢分解最快，不是因为酶的浓度高
于质量分数为 的 溶液，而是因为酶具有高效性，降低反应活化能的效果
更显著，B错误；4号试管中加入了肝脏研磨液，放在 水浴中，会导致过氧化氢
酶失去活性，其反应速率不一定是最快的，C错误；酶具有高效性是通过比较酶和无
机催化剂降低活化能的作用效果得出来的结论，2号试管中未加无机催化剂，因此不
能得出酶具有高效性的结论，D错误。
7.[2023豫北名校大联考]某兴趣小组为了探究不同
温度对淀粉酶A和淀粉酶B活性的影响，在
等温度梯度设置了10组实验，实验结果
如图所示。下列相关叙述正确的是( )
C
A. 、酶的种类、反应时间均属于该实验的无关变量
B. 时，酶 和酶 的空间结构都受到了不可逆的破坏
C. 时，相同时间内酶 组和酶 组淀粉的剩余量不同
D.实验结果表明：酶 和酶 的最适温度分别是 和
[解析] 该实验的自变量是酶的种类和温度, 和反应时间属于该实验的无关变量,A错误; 低于酶B的最适温度,酶B的空间结构未被破坏,但高于酶A的最适温度,酶A的空间结构受到一定程度的破坏,B错误; 条件下,酶A完全失活,无法继续分解淀粉,酶B有活性,仍在继续分解淀粉,C正确;由于各组的温度梯度较大,故酶A和酶B的最适温度分别是 左右和 左右,并非 和 ,D错误。
8.[2023遂宁模拟]某科研小组将新鲜的萝卜磨碎、过
滤制得提取液，以等体积等浓度 为底物，对提
取液中过氧化氢酶的活性进行相关研究，得到如图
所示的实验结果。下列说法错误的是( )
B
A.从实验一可以看出，与加 相比，单位时间内加萝卜提取液产生的氧气多，其
原因是酶降低反应活化能的效果更显著
B.若将实验一中的萝卜提取液换成等量的新鲜肝脏研磨液，则 产生总量明显增多
C.实验二是在最适温度下测定的相同时间内 的剩余量，引起 、 曲线出现差
异的原因最可能是酶的量不同
D.过氧化氢酶制剂的保存，一般应选择低温、 为7的条件
[解析] 实验一的两条曲线是比较萝卜提取液和 催化 产生 的量，主要目的是研究提取液中的过氧化氢酶和 的催化效率，过氧化氢酶的催化效率高是因为酶降低反应活化能的效果更显著，A正确； 产生总量取决于底物过氧化氢的量，与酶无关，B错误；实验二处于最适温度下，相同时间内过氧化氢的剩余量不同，最可能是酶的量不同，C正确；低温和中性环境不会破坏过氧化氢酶分子的结构，有利于酶制剂的保存，D正确。
9.[2023青岛调研]酸性 淀粉酶被广泛应用于淀粉工
业中，其在酸性条件下能将淀粉水解成还原糖。科研
人员为研究底物浓度对酶促反应速率的影响，进行了
相关实验，结果如图。下列说法错误的是( )
D
A.三组不同浓度的淀粉溶液体积相同， 都为酸性
B.该实验中三种浓度的组别都为实验组，相互对照
C. 后 组产物量基本不再增加受底物
浓度的限制
D.该实验说明增大底物浓度可改变淀粉酶的空间结构
[解析] 由题图可知，淀粉溶液的浓度、时间是自变量，淀粉溶液的体积、 等均为无关变量，应保持相同且适宜，A正确；三种浓度的组别都为实验组，三组实验相互对照，B正确； 后 组的产物量基本不再增加，是因为底物已基本被消耗完，即产物量基本不再增加受底物浓度的限制，C正确；该实验说明适当增大底物浓度可以增大酶促反应速率，但不能说明增大底物浓度可改变淀粉酶的空间结构，D错误。
二、非选择题
10.[2022三明检测，10分]某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明。
成分：含碱性蛋白酶等。
用法：洗涤前先将衣服浸于洗衣粉溶液中半小时左右，使用温水效果更佳。
注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。
请回答下列问题。
图1
（1）质检局针对该洗衣粉设计了相关装置进行实验，
如图1所示。该实验的目的是_____________________
_______。
验证该洗衣粉中是否含蛋白酶
[解析] 由图1可知，自变量为是否将洗衣粉溶液煮沸，如果该洗衣粉含有蛋白酶，因为酶在高温下会变性，所以经过煮沸的洗衣粉洗涤效果较差；如果两组装置的洗涤效果相同说明该洗衣粉中不含蛋白酶，故该实验的目的是验证该洗衣粉中是否含有蛋白酶。
（2）一学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述（1）的实验材料
及方法进行了如下实验，并把结果用图2、 表示。
①由图2可知，该洗衣粉中酶催化作用的最适温度约为______。

[解析] 由图2可知，该酶的最适温度约为 。
②在 和 时，酶的催化效率基本都降为零，但从 到 后，酶的催化
作用已不能恢复，这是因为_________________________________________________
__________________。
在 时，酶的空间结构已发生不可逆改变（酶已变性），活性无法恢复
[解析] 低温能够使酶的活性降低，温度回升后活性可以恢复。温度过高，酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，所以在 和 时，酶的催化效率基本都降为零，但温度从 降到 后，由于酶的空间结构已遭到破坏，故酶催化作用不能恢复。
③该学生在实验过程中可通过观察__________________________________来判断酶
的催化效率。
胶片上的蛋白膜消失所用的时间长短
[解析] 洗衣粉中含有碱性蛋白酶，可以水解胶片上的蛋白质，故可通过观察胶片上的蛋白膜消失所用的时间长短来判断酶的催化效率。
（3）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为__
_________________________________________________________________________
_______________。
酶本身无毒，微量高效，能被微生物分解，降低了水体富营养化的可能性，可减少对环境的污染
[解析] 酶本身无毒，微量高效，能被微生物分解，加酶洗衣粉可降低水体富营养化的可能性，减少对环境的污染，故推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护。
一、选择题
11.[2022全国卷乙]某种酶 由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探
究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验（表中“+”表示有，“-”
表示无）。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + - + -
蛋白质组分 + - + - +
低浓度 + + + - -
高浓度 - - - + +
产物 + - - + -
根据实验结果可以得出的结论是( )
A.酶 必须在高浓度 条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随 浓度升高而升高
C.在高浓度 条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度 条件下蛋白质组分具有催化活性
√
[解析] 实验组①给予的条件为低浓度 ，有产物生成，表明该条件下酶 具有
催化活性，A不符合题意；实验组③和实验组⑤只有酶 的蛋白质组分，自变量为
的浓度，两组实验都无产物生成，说明蛋白质组分不具有催化活性，B和D不
符合题意；实验组②和实验组④只有酶 的RNA组分，自变量为 的浓度，低
浓度 组无产物生成，说明在低浓度 条件下RNA组分不具有催化活性，高
浓度 组有产物生成，说明在高浓度 条件下RNA组分具有催化活性，C符
合题意。
12.[2022滁州检测]某研究所通过实验研究了温度对其饲养的某种经济鱼类肠道内三种消化酶活力的影响，得到如图实验结果：
下列对实验过程及结果的分析，正确的是( )
A.该实验的自变量是温度，但 、消化酶量等均可影响实验结果
B.实验前应在 下保存提取到的消化酶
C.该种鱼的最佳饲养条件为温度控制在 、多饲喂淀粉类饲料
D.实验中应先将消化酶液和底物混合，再置于相应温度环境中放置一段时间
C
[解析] 从题图中可以看出，该实验的自变量为温度和消化酶的种类，因变量为脂肪
酶、淀粉酶、蛋白酶的活力， 、消化酶量等属于无关变量，无关变量也会影响实
验结果，A错误。酶的保存不应在适宜温度下进行，应保存在低温条件下，B错误。
由图可知，在 三种消化酶的活力均较高，且三种酶中淀粉酶的活力最高，
故最佳饲养条件为温度控制在 、多饲喂淀粉类饲料,C正确。在探究温度对
酶活性的影响时，应将酶与底物分别在相应温度下保温一段时间后再混合，防止两
者未达到预设温度就开始反应了，D错误。
13.[2022石家庄二模]某实验小组以干酪素（蛋白
质）为底物探究不同 对大菱鲆消化道中蛋白
酶活性的影响，其他条件相同且适宜，实验结果
如图所示。下列叙述正确的是( )
C
A.本实验可采用双缩脲试剂来检测干酪素的水解
情况
B.在 条件下，胃蛋白酶的活性比肠蛋白
酶的高
C.适当升高温度，三种蛋白酶水解干酪素的速率均将降低
D.相同 条件下，幽门盲囊蛋白酶比肠蛋白酶提供活化能的作用更显著
[解析] 由于蛋白酶自身也是蛋白质，故不能采用双缩脲试剂来检测干酪素的水解情况，A错误；由题图可知，胃蛋白酶的最适 约为2，在 条件下，胃蛋白酶失活，B错误；据题干信息可知，除 外，“其他条件相同且适宜”，故适当升高温度，三种蛋白酶水解干酪素的速率均将降低，C正确；由题图可知，在相同 条件下，幽门盲囊蛋白酶比肠蛋白酶的活性高，即其降低反应活化能的作用更显著，酶不提供活化能，D错误。
14.[2023河南名校联考]如图表示在不同温度条件下，某种酶催化的化学反应的底物
浓度随时间的变化。下列相关叙述正确的是( )
D
A. 时将温度条件由 变为 ，反应底物浓度减小
B.将该种酶在 条件下处理一段时间后，把温度降低到
，酶活性会逐渐增强
C.如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应，则其可以被
RNA水解酶催化水解
D.欲探究该种酶的最适温度，可以 为中间温度，设计
温度梯度更小的多组实验
[解析] 时 条件下反应底物浓度已经为0，故将温度条件由 变为 后不再发生反应，反应底物浓度不变，A错误；在 条件下，该酶已经失去催化能力，降低温度，酶活性不可恢复，B错误；如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应，说明该种酶的化学本质是蛋白质，酶具有专一性，故其不可以被RNA水解酶催化水解，C错误。
15.[2022湖南名校联考]除温度和 对酶活性有影响外，一些抑制剂也会影响酶的催
化效果。图甲为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图乙为相同酶
溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
下列说法错误的是( )
甲
乙
A.图甲中非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与低温对酶活性抑制的机理不同
B.根据图甲可推知，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点
C.图乙中底物浓度相对值大于15时，限制曲线 酶促反应速率的主要因素可能是酶
浓度
D.图乙中曲线 和曲线 分别表示在酶中添加了非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂
√
[解析] 非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构使酶的活性降低，但低温下酶结构没有发生改变，A正确；竞争性抑制剂和底物能够争夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构，B正确；底物浓度相对值大于15时，曲线A中的酶促反应速率不再随着底物浓度的增大而增大，表明此时底物浓度不再是限制酶促反应速率的主要因素，此时限制酶促反应速率的主要因素可能是酶浓度，C正确；由以上分析知，曲线B和曲线C分别表示在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，D错误。
二、非选择题
16.[2022西安检测，12分]为探究高温对酶活性的影响，某生物兴趣小组设计了如下实验：
（1）实验过程与结果：
①取两支洁净试管，分别编号为甲、乙；
②在甲试管中加入 体积分数为 新配制的过氧化氢溶液，在乙试管中加入
质量分数为 的新鲜肝脏研磨液，将两支试管分别置于 恒温水浴锅
中 ；
③将乙试管中的肝脏研磨液加入甲试管，振荡摇匀，再置于 恒温水浴锅中
，结果未观察到气泡产生。
（2）结果分析：推断观察不到气泡产生的可能原因。
①__________________________；
②高温使底物过氧化氢全部分解。
高温使过氧化氢酶变性失活
（3）验证实验：请在原实验的基础上设计实验验证你的推断（实验材料自选）。
①实验方案：
方案一：将试管温度慢慢降至 ，无气泡产生。继续向试管中加入____________
____________________________，观察有无气泡产生。
方案二：将试管温度慢慢降至 ，无气泡产生。继续向试管中加入____________
_________________________，观察有无气泡产生。
体积分数为 新配制的过氧化氢溶液
质量分数为 的新鲜肝脏研磨液
②结果预测：
若方案一____________，方案二____________，则原因①成立；
若方案一____________，方案二____________，则原因②成立；
若方案一____________，方案二____________，则原因①和原因②都成立。
无气泡产生
有气泡产生
有气泡产生
无气泡产生
无气泡产生
无气泡产生
[解析] 分析可知，观察不到气泡产生的可能原因有高温使过氧化氢酶变性失活、高
温使底物过氧化氢全部分解。若是高温导致底物全部分解，则在 条件下再次加
入过氧化氢后应该有气泡产生，若是高温导致酶失活，则温度降低后酶不会恢复活
性，若加入新鲜的肝脏研磨液（含酶），则会产生气泡。故实验方案一可为：将试
管温度慢慢降至 ，无气泡产生；继续向试管中加入 体积分数为 新配制
的过氧化氢溶液，观察有无气泡产生。方案二可为：将试管温度慢慢降至 ，无
气泡产生；继续向试管中加入 质量分数为 的新鲜肝脏研磨液，观察有无
气泡产生。若酶在高温条件下失活，则方案一无气泡产生，方案二有气泡产生；若
底物在高温条件下被全部分解，则方案一有气泡产生，方案二无气泡产生；若两种
原因都成立，则方案一和方案二都无气泡产生。
17. [说明检测原理][2022海南诊断,9分]脲酶能够将尿素分解成二氧化碳和氨（氨溶于水后形成铵根离子）。某研究人员利用一定浓度的尿素溶液进行了铜离子对脲酶活性的影响实验，得到如图所示结果。请回答下列问题：
（1）1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶，并用多种方法证
明了脲酶的化学本质是________。
蛋白质
[解析] 脲酶的化学本质是蛋白质。
（2）图示实验的自变量为__________________；实验结果表明，随着铜离子浓度的
升高，脲酶的活性__________。图中显示，脲酶作用的最适温度范围是________ 。
为了进一步探究脲酶作用的最适温度，请写出实验设计的基本思路：_____________
_________________________________________________________________________
_______________________。
温度和铜离子浓度
逐渐降低

在不加入铜离子的情况下，在 温度范围内设置更小的温度梯度进行实验，测定铵根离子的质量浓度（合理即可）
[解析] 由题图可知，本实验的自变量是铜离子浓度和温度。观察图中的曲线，在铜
离子浓度为 时， 和 条件下酶的活性相同，且都低于 时酶
的活性，由温度对酶活性影响的曲线可知，最适温度在两者之间，为了进一步探究
脲酶作用的最适温度，应该设置较小的温度梯度，在 和 之间设置系列实验，
实验条件除温度不同，其他条件应保持相同且适宜。
（3）幽门螺杆菌是导致胃炎的“罪魁祸首”，该微生物也可以产生脲酶，并分泌到细
胞外发挥作用，该微生物合成脲酶的过程中参与的细胞器是________。 呼气
试验检测系统是国际上公认的幽门螺杆菌检查的“金标准”，被测者先口服用 标记
的尿素，然后向专用的呼气卡中吹气留取样本，再将呼气卡放入专用的检测仪内，
就可以准确地检测出被测者是否感染幽门螺杆菌。请简要说明 呼气试验检测
的原理：_________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
______。
核糖体
幽门螺杆菌会产生脲酶，脲酶能将尿素分解成 和 ，被测者口服
标记的尿素后，如果检测到呼出的气体中含有 ，则说明被测者被幽门螺杆菌感染
[解析] 幽门螺杆菌属于细菌，为原核生物，原核细胞中只有一种细胞器——核糖体（蛋白质的合成场所）；由题干可知，脲酶可以将尿素分解成二氧化碳和氨，当口服用 标记的尿素后，如果胃中存在幽门螺杆菌，则其产生的脲酶可以将 标记的尿素分解为 ，故可通过呼气进行检测，判断被测者胃部是否存在幽门螺杆菌。