课时2 酶是生物催化剂
课时学习目标 本课时的次位概念为“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的影响”，建构起该概念还需要以下基本概念或证据的支持：(1)酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，绝大多数酶是蛋白质；(2)酶的催化功能具有专一性和高效性。
概念1 绝大多数酶是蛋白质
(阅读教材P69～71，完成填空)
1.酶的发现历程
2.酶的定义、作用与作用过程
[微思考]
酶的催化作用为什么通常是在常温、常压下进行的？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
[辨正误]
(1)极少数特殊的酶是DNA，绝大多数酶是蛋白质。( )
(2)酶是由活细胞产生的具有催化活性的特殊蛋白质。( )
(3)酶只在细胞内才具有催化作用。( )
(4)受酶催化而发生化学反应的分子称为底物。( )
【学以致用】
[例1] 下列有关酶的叙述中，错误的是( )
A.所有酶都含有C、H、O、N四种元素
B.酶不一定只在细胞内起催化作用
C.酶的基本组成单位都是氨基酸
D.人体内的酶也在不断地更新
酶的本质及生理功能
化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA
基本组成单位 氨基酸 核糖核苷酸
合成场所 核糖体 细胞核(主要)
来源 一般来说，活细胞都能产生酶
生理功能 具有生物催化作用
提醒：①酶仅具有催化作用，不具有调节、免疫、运输等其他功能；②适宜条件下，酶在细胞内外、生物体外均可正常发挥催化作用。
[例2] (2024·衢温“5＋1”联盟期中联考)如图表示某种酶的催化反应过程，下列叙述错误的是( )
A.图中A表示酶，其化学本质不一定是蛋白质
B.形成酶－底物复合物D时酶形状发生改变
C.图中A能催化E水解成B和C
D.图示过程可能发生在核糖体中
酶催化化学反应的“变”与“不变”
概念2 酶的催化功能具有专一性和高效性
(阅读教材P71～73，完成填空)
1.酶的专一性与高效性
2.探究酶的专一性
(1)实验原理
(2)实验步骤
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
1%的淀粉溶液 3 mL － 3 mL － 3 mL －
2%的蔗糖溶液 － 3 mL － 3 mL － 3 mL
新鲜唾液 － － 1 mL 1 mL － －
蔗糖酶溶液 － － － － 1 mL 1 mL
实验结果
(3)结果与结论
3.探究酶催化的高效性
[辨正误]
(1)一种酶只能催化一种底物的反应。( )
(2)酶能够为化学反应提供能量，因此具有高效性。( )
(3)化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键，使反应物活化并完成化学反应生成产物，这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。( )
1.(科学实验和探究情境)如图两条曲线代表某化学反应在有酶催化和无催化剂下的反应曲线，结合曲线回答以下问题：
(1)图中曲线a和b的反应条件分别是什么？______________________________
____________________________________________________________________
(2)酶降低的活化能是多少？___________________________________________
____________________________________________________________________
(3)若将酶变为无机催化剂，则图中B点怎样移动？ 为什么？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
2.(科学实验和探究情境)唾液淀粉酶能水解淀粉产生麦芽糖，蔗糖酶能水解蔗糖产生葡萄糖和果糖。某生物兴趣小组为探究唾液淀粉酶能否水解蔗糖和蔗糖酶是否能水解淀粉，进行了如下实验。
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
1%的淀粉溶液 3 mL － 3 mL － 3 mL －
2%的蔗糖溶液 － 3 mL － 3 mL － 3 mL
新鲜唾液 － － 1 mL 1 mL － －
蔗糖酶溶液 － － － － 1 mL 1 mL
实验结果
(1)从实验遵循等量原则的角度分析，对1、2号试管应如何改进？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)3、4、5、6号试管均置于37 ℃恒温水浴中保温，这样做的原因是什么？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(3)3、4号试管对照，5、6号试管对照，是从什么角度证明酶具有专一性的？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(4)针对本实验，还有其他角度也能说明酶具有专一性吗？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(5)该实验能否改用碘－碘化钾溶液对因变量进行检测？为什么？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
3.(科学实验和探究情境)过氧化氢酶在动物的肝脏和血细胞中浓度很高。过氧化氢酶能及时清除机体代谢过程中产生的过氧化氢，从而避免对机体造成损害。下图为比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验，探讨下列问题：
(1)实验中为什么把肝脏制备成肝脏“研磨液”？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)实验中滴加二氧化锰溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(3)实验中可用哪些方法检测过氧化氢分解的速率大小？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(4)第一组和第二组对照、第一组和第三组对照，可得出什么结论？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(5)第二组和第三组对照，可得出什么结论？
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
【学以致用】
[例3] (2024·A9协作体高一联考)为验证酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示。
单位：mL
试管号 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 2 2 2 2 2 2
1%淀粉溶液 3 3 3
2%蔗糖溶液 3 3 3
稀释的人新鲜唾液 1 1
蔗糖酶溶液 1 1
据此分析，下列叙述正确的是( )
A.试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B.试管3～6需在热水浴中保温2～3 min以利于酶的催化作用
C.试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D.若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
[例4] (2024·稽阳高一联考)某小组同学为比较过氧化氢在不同条件下的分解情况，设计如下实验，实验在常温条件下进行。下列说法错误的是( )
组别 1 2 3
2%的过氧化氢溶液 3 mL 3 mL 3 mL
实验处理 不处理 二氧化锰 新鲜鸡肝匀浆
现象 气泡很少 气泡较多 大量气泡
A.2、3组对照可验证酶的高效性
B.过氧化氢是细胞中某些化学反应的副产物，具有强还原性
C.本实验的因变量是反应速率，检测指标为产生气泡的多少与快慢
D.实验温度、过氧化氢溶液的用量均为无关变量，应保持一致
验证酶的专一性和高效性实验的变量分析
(2021·浙江7月学考)阅读下列材料，回答1～2题。
某小组进行“探究酶催化的专一性”活动，实验思路如下表所示。
组别 甲 乙 丙 丁
1%淀粉溶液3 mL ＋ － ＋ －
2%蔗糖溶液3 mL － ＋ － ＋
唾液淀粉酶溶液1 mL － － ＋ ＋
蒸馏水1 mL ＋ ＋ － －
37 ℃水浴10 min，分别加入检测试剂2 mL，摇匀，热水浴2 min，观察并记录颜色变化
注：①“＋”表示加入，“－”表示不加入；②检测试剂可选择本尼迪特试剂和碘－碘化钾试剂中的一种。
1.丙和丁可构成一组对照实验，其自变量是( )
A.酶的种类 B.底物种类
C.反应温度 D.颜色变化
2.下列关于该实验的分析，正确的是( )
A.设置甲、乙两组是为了证明淀粉和蔗糖都是还原糖
B.热水浴加热2 min的作用是让酶促反应充分进行
C.若选用碘－碘化钾试剂作为检测试剂，则无法检测蔗糖是否水解
D.若用蔗糖酶替换唾液淀粉酶，则不能探究酶催化的专一性
课时2 酶是生物催化剂，具有专一性和高效性
概念1
自主梳理
1.化学反应 蛋白质 RNA 核酶
2.酶－底物 形状 产物 消耗
微思考
提示：酶的化学本质绝大多数是蛋白质，过酸、过碱或温度过高，蛋白质的空间结构会遭到破坏，导致变性失活。常温、常压下蛋白质的空间结构稳定。
辨正误
(1)× 提示：极少数特殊的酶是RNA，绝大多数酶是蛋白质。
(2)× 提示：酶是由活细胞产生的具有催化活性的特殊有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
(3)× 提示：适宜条件下，酶在细胞内外均能发挥催化作用。
(4)√
学以致用
例1 C [酶是蛋白质(组成元素是C、H、O、N等)或RNA(组成元素是C、H、O、N、P)，因此所有酶都含有C、H、O、N四种元素，A正确；只要条件适宜，酶在细胞内和细胞外都能起催化作用，B正确；酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，C错误；人体内的酶也在不断地更新，D正确。]
例2 C [图中A表示酶，酶的化学本质是蛋白质或RNA，A正确；由图可知，形成酶－底物复合物D时酶形状发生改变，B正确；底物B、C可以被A催化生成E，但A不能催化E水解成B和C，C错误；如果底物B、C是氨基酸，氨基酸脱水缩合过程发生在核糖体上，故图示过程可能发生在核糖体中，D正确。]
概念2
自主梳理
1.一 少数几种相似 一种或者一类
2.(1)麦芽糖 葡萄糖 果糖 红黄色 (3)1、2、4、5 3、6 淀粉 蔗糖 专一性
3.MnO2 H2O2酶 MnO2和H2O2 气泡数 无机催化剂 高效性
辨正误
(1)× 提示：一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。
(2)× 提示：酶能降低化学反应的活化能，而不是为化学反应提供能量。
(3)√
合作探究
1.(1)提示：a曲线的反应条件：无催化剂；b曲线的反应条件：有酶催化。
(2)提示：A－B。
(3)提示：移动方向：向上移动；因为与酶相比，无机催化剂降低化学反应活化能的效果较差，因此无机催化剂催化化学反应时，B点向上移动。
2.(1)提示：1、2号试管应各滴加1 mL蒸馏水。
(2)提示：实验中用到唾液，其中唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃。
(3)提示：都是同一种酶作用于不同底物，判断同一种酶是否对二种不同底物都有催化作用，从而探究酶的专一性。
(4)提示：3、5号试管对照，4、6号试管对照，都是用两种不同的酶作用于同一种底物，判断两种酶是否对同一底物都有催化作用，从而探究酶的专一性。
(5)提示：不能，因为蔗糖及其水解产物都不能遇碘－碘化钾溶液显蓝色。
3.(1)提示：制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率。
(2)提示：不能。因为酶具有高效性，少量的酶带入二氧化锰溶液会干扰实验结果。
(3)提示：a.气泡目测法：可以通过反应时单位时间内产生气泡的多少来判定H2O2分解速率的大小。
b.卫生香复燃法：可以通过点燃后无明火的卫生香复燃剧烈程度来判定H2O2分解速率的大小。
(4)提示：二氧化锰及过氧化氢酶都可以促进H2O2的分解，说明二氧化锰和过氧化氢酶都具有催化作用。
(5)提示：过氧化氢酶催化H2O2分解的效率高于二氧化锰，说明酶具有高效性。
学以致用
例3 A [试管1和2作为对照组，其作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有能与本尼迪特试剂反应的还原糖，A正确；在热水浴中保温2～3 min是为了使本尼迪特试剂与还原糖进行反应，且热水浴时酶已失活不利于酶的催化作用，B错误；试管3和6有两个自变量，不能说明酶的作用具有专一性，C错误；试管5中出现阳性反应还需与试管1进行对照，若1也出现阳性反应，可能是所选的淀粉溶液中含有还原糖导致的，D错误。]
例4 B [2组实验为在二氧化锰(无机催化剂)的催化下，过氧化氢分解，产生较多气泡；3组实验为在过氧化氢酶的催化下，过氧化氢分解，产生大量的气泡。相对于无机催化剂而言，酶降低化学反应的活化能更多，化学反应速率更快，故2、3组对照可验证酶的高效性，A正确；过氧化氢具有强氧化性，B错误；本实验是探究过氧化氢在不同条件下的分解情况，自变量是否如催化剂的种类，因变量是反应速率，检测指标为产生气泡的多少与快慢，C正确；实验温度、过氧化氢溶液的用量均为无关变量，应保持一致，D正确。]
感悟真题
1.B 2.C(共34张PPT)
第三章 细胞的代谢
课时2
酶是生物催化剂
课时学习目标
本课时的次位概念为“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的影响”，建构起该概念还需要以下基本概念或证据的支持：
(1)酶是由活细胞产生的一类生物催化剂，绝大多数酶是蛋白质；
(2)酶的催化功能具有专一性和高效性。
目录 CONTENTS
1.绝大多数酶是蛋白质
2.酶的催化功能具有专一性和高效性
3.感悟真题
自主梳理
合作探究
思维导图
自主梳理
化学反应
(阅读教材P69～71，完成填空)
1.酶的发现历程
蛋白质
RNA
核酶
2.酶的定义、作用与作用过程
酶－底物
形状
产
物
消耗
[微思考]
酶的催化作用为什么通常是在常温、常压下进行的？
提示：酶的化学本质绝大多数是蛋白质，过酸、过碱或温度过高，蛋白质的空间结构会遭到破坏，导致变性失活。常温、常压下蛋白质的空间结构稳定。
×
[辨正误]
(1)极少数特殊的酶是DNA，绝大多数酶是蛋白质。( )
提示：极少数特殊的酶是RNA，绝大多数酶是蛋白质。
(2)酶是由活细胞产生的具有催化活性的特殊蛋白质。( )
提示：酶是由活细胞产生的具有催化活性的特殊有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
(3)酶只在细胞内才具有催化作用。( )
提示：适宜条件下，酶在细胞内外均能发挥催化作用。
(4)受酶催化而发生化学反应的分子称为底物。( )
×
×
√
【 学以致用 】
C
[例1] 下列有关酶的叙述中，错误的是( )
A.所有酶都含有C、H、O、N四种元素 B.酶不一定只在细胞内起催化作用
C.酶的基本组成单位都是氨基酸 D.人体内的酶也在不断地更新
解析：酶是蛋白质(组成元素是C、H、O、N等)或RNA(组成元素是C、H、O、N、P)，因此所有酶都含有C、H、O、N四种元素，A正确；
只要条件适宜，酶在细胞内和细胞外都能起催化作用，B正确；
酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，C错误；
人体内的酶也在不断地更新，D正确。
酶的本质及生理功能
化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA
基本组成单位 氨基酸 核糖核苷酸
合成场所 核糖体 细胞核(主要)
来源 一般来说，活细胞都能产生酶
生理功能 具有生物催化作用
提醒：①酶仅具有催化作用，不具有调节、免疫、运输等其他功能；②适宜条件下，酶在细胞内外、生物体外均可正常发挥催化作用。
C
[例2] (2024·衢温“5＋1”联盟期中联考)如图表示某种酶的催化反应过程，下列叙述错误的是( )
A.图中A表示酶，其化学本质不一定是蛋白质
B.形成酶－底物复合物D时酶形状发生改变
C.图中A能催化E水解成B和C
D.图示过程可能发生在核糖体中
解析：图中A表示酶，酶的化学本质是蛋白质或RNA，A正确；
由图可知，形成酶－底物复合物D时酶形状发生改变，B正确；
底物B、C可以被A催化生成E，但A不能催化E水解成B和C，C错误；
如果底物B、C是氨基酸，氨基酸脱水缩合过程发生在核糖体上，故图示过程可能发生在核糖体中，D正确。
酶催化化学反应的“变”与“不变”
一
(阅读教材P71～73，完成填空)
1.酶的专一性与高效性
少数几种相似
一种
或者一类
2.探究酶的专一性
(1)实验原理
麦芽糖
葡萄糖
果糖
红黄色
(2)实验步骤
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
1%的淀粉溶液 3 mL － 3 mL － 3 mL －
2%的蔗糖溶液 － 3 mL － 3 mL － 3 mL
新鲜唾液 － － 1 mL 1 mL － －
蔗糖酶溶液 － － － － 1 mL 1 mL
实验结果
(3)结果与结论
1、2、4、5
3、6
淀粉
蔗糖
专一性
3.探究酶催化的高效性
MnO2
H2O2酶
MnO2和H2O2
气泡数
无机催化剂
高效性
×
[辨正误]
(1)一种酶只能催化一种底物的反应。( )
提示：一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。
(2)酶能够为化学反应提供能量，因此具有高效性。( )
提示：酶能降低化学反应的活化能，而不是为化学反应提供能量。
(3)化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键，使反应物活化并完成化学反应生成产物，这种化学反应过程中所需要的能量被称为活化能。( )
×
√
1.(科学实验和探究情境)如图两条曲线代表某化学反应在有酶催化和无催化剂下的反应曲线，结合曲线回答以下问题：
(1)图中曲线a和b的反应条件分别是什么？
提示：a曲线的反应条件：无催化剂；b曲线
的反应条件：有酶催化。
(2)酶降低的活化能是多少？
提示：A－B。
(3)若将酶变为无机催化剂，则图中B点怎样移动？ 为什么？
提示：移动方向：向上移动；因为与酶相比，无机催化剂降低化学反应活化能的效果较差，因此无机催化剂催化化学反应时，B点向上移动。
2.(科学实验和探究情境)唾液淀粉酶能水解淀粉产生麦芽糖，蔗糖酶能水解蔗糖产生葡萄糖和果糖。某生物兴趣小组为探究唾液淀粉酶能否水解蔗糖和蔗糖酶是否能水解淀粉，进行了如下实验。
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
1%的淀粉溶液 3 mL － 3 mL － 3 mL －
2%的蔗糖溶液 － 3 mL － 3 mL － 3 mL
新鲜唾液 － － 1 mL 1 mL － －
蔗糖酶溶液 － － － － 1 mL 1 mL
实验结果
(1)从实验遵循等量原则的角度分析，对1、2号试管应如何改进？
提示：1、2号试管应各滴加1 mL蒸馏水。
(2)3、4、5、6号试管均置于37 ℃恒温水浴中保温，这样做的原因是什么？
提示：实验中用到唾液，其中唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃。
(3)3、4号试管对照，5、6号试管对照，是从什么角度证明酶具有专一性的？
提示：都是同一种酶作用于不同底物，判断同一种酶是否对二种不同底物都有催化作用，从而探究酶的专一性。
(4)针对本实验，还有其他角度也能说明酶具有专一性吗？
提示：3、5号试管对照，4、6号试管对照，都是用两种不同的酶作用于同一种底物，判断两种酶是否对同一底物都有催化作用，从而探究酶的专一性。
(5)该实验能否改用碘－碘化钾溶液对因变量进行检测？为什么？
提示：不能，因为蔗糖及其水解产物都不能遇碘－碘化钾溶液显蓝色。
3.(科学实验和探究情境)过氧化氢酶在动物的肝脏和血细胞中浓度很高。过氧化氢酶能及时清除机体代谢过程中产生的过氧化氢，从而避免对机体造成损害。下图为比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验，探讨下列问题：
(1)实验中为什么把肝脏制备成肝脏“研磨液”？
提示：制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率。
(2)实验中滴加二氧化锰溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？
提示：不能。因为酶具有高效性，少量的酶带入二氧化锰溶液会干扰实验结果。
(3)实验中可用哪些方法检测过氧化氢分解的速率大小？
提示：a.气泡目测法：可以通过反应时单位时间内产生气泡的多少来判定H2O2分解速率的大小。
b.卫生香复燃法：可以通过点燃后无明火的卫生香复燃剧烈程度来判定H2O2分解速率的大小。
(4)第一组和第二组对照、第一组和第三组对照，可得出什么结论？
提示：二氧化锰及过氧化氢酶都可以促进H2O2的分解，说明二氧化锰和过氧化氢酶都具有催化作用。
(5)第二组和第三组对照，可得出什么结论？
提示：过氧化氢酶催化H2O2分解的效率高于二氧化锰，说明酶具有高效性。
【 学以致用 】
A
[例3] (2024·A9协作体高一联考)为验证酶的特性，进行了实验，基本过程如表所示。
试管号 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 2 2 2 2 2 2
1%淀粉溶液 3 3 3
2%蔗糖溶液 3 3 3
稀释的人新鲜唾液 1 1
蔗糖酶溶液 1 1
据此分析，下列叙述正确的是( )
A.试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B.试管3～6需在热水浴中保温2～3 min以利于酶的催化作用
C.试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D.若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
单位：mL
解析：试管1和2作为对照组，其作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有能与本尼迪特试剂反应的还原糖，A正确；
在热水浴中保温2～3 min是为了使本尼迪特试剂与还原糖进行反应，且热水浴时酶已失活不利于酶的催化作用，B错误；
试管3和6有两个自变量，不能说明酶的作用具有专一性，C错误；
试管5中出现阳性反应还需与试管1进行对照，若1也出现阳性反应，可能是所选的淀粉溶液中含有还原糖导致的，D错误。
B
[例4] (2024·稽阳高一联考)某小组同学为比较过氧化氢在不同条件下的分解情况，设计如下实验，实验在常温条件下进行。下列说法错误的是( )
组别 1 2 3
2%的过氧化氢溶液 3 mL 3 mL 3 mL
实验处理 不处理 二氧化锰 新鲜鸡肝匀浆
现象 气泡很少 气泡较多 大量气泡
A.2、3组对照可验证酶的高效性
B.过氧化氢是细胞中某些化学反应的副产物，具有强还原性
C.本实验的因变量是反应速率，检测指标为产生气泡的多少与快慢
D.实验温度、过氧化氢溶液的用量均为无关变量，应保持一致
解析：2组实验为在二氧化锰(无机催化剂)的催化下，过氧化氢分解，产生较多气泡；3组实验为在过氧化氢酶的催化下，过氧化氢分解，产生大量的气泡。相对于无机催化剂而言，酶降低化学反应的活化能更多，化学反应速率更快，故2、3组对照可验证酶的高效性，A正确；
过氧化氢具有强氧化性，B错误；
本实验是探究过氧化氢在不同条件下的分解情况，自变量是否如催化剂的种类，因变量是反应速率，检测指标为产生气泡的多少与快慢，C正确；
实验温度、过氧化氢溶液的用量均为无关变量，应保持一致，D正确。
验证酶的专一性和高效性实验的变量分析
B
(2021·浙江7月学考)阅读下列材料，回答1～2题。
某小组进行“探究酶催化的专一性”活动，实验思路如下表所示。
组别 甲 乙 丙 丁
1%淀粉溶液3 mL ＋ － ＋ －
2%蔗糖溶液3 mL － ＋ － ＋
唾液淀粉酶溶液1 mL － － ＋ ＋
蒸馏水1 mL ＋ ＋ － －
37 ℃水浴10 min，分别加入检测试剂2 mL，摇匀，热水浴2 min，观察并记录颜色变化
注：①“＋”表示加入，“－”表示不加入；②检测试剂可选择本尼迪特试剂和碘－碘化钾试剂中的一种。
1.丙和丁可构成一组对照实验，其自变量是( )
A.酶的种类 B.底物种类 C.反应温度 D.颜色变化
C
2.下列关于该实验的分析，正确的是( )
A.设置甲、乙两组是为了证明淀粉和蔗糖都是还原糖
B.热水浴加热2 min的作用是让酶促反应充分进行
C.若选用碘－碘化钾试剂作为检测试剂，则无法检测蔗糖是否水解
D.若用蔗糖酶替换唾液淀粉酶，则不能探究酶催化的专一性 第三章 课时精练12 酶是生物催化剂
(时间：30分钟分值：50分)
选择题：第1～11题，每小题3分，共33分。答案P188
【对点强化】
概念1 绝大多数酶是蛋白质
1.(2024·绍兴诊断)下列关于酶的叙述，正确的是( )
酶一定能与双缩脲试剂产生紫色反应
酶只有在细胞内才能起作用
酶是生物代谢中起调节作用的一类有机物
所有的酶都含C、H、O、N四种元素
2.(2024·嘉兴学考模拟)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
蛋白质 DNA
RNA 核糖
3.(2024·浦江中学学考模拟)下图中白色圆圈表示蛋白质，灰色圆圈表示酶，能正确表示蛋白质和酶二者关系的是( )
A B
C D
4.下图表示人体内某个化学反应，下列关于酶的叙述正确的是( )
图中a表示酶，a一定是RNA
图中b表示酶，b一定是蛋白质
图中a表示酶，a一定是有机物
图中a表示酶，a只能在人体内起作用
5.(2024·百校联盟高一联考)某种酶有两种存在形式，即酶a和酶b，两者可以相互转化。酶a获得磷酸基团变为酶b。酶a有活性，酶b没有活性。下列叙述正确的是( )
酶a只有C、H、O、N四种元素组成
酶a和酶b 的结构与功能不同
酶b一定能使双缩脲试剂变色
酶a催化底物反应时必定需要消耗能量
概念2 酶的催化功能具有专一性和高效性
6.(2024·台州学考模拟)能够促使唾液淀粉酶水解的酶是( )
淀粉酶 蛋白酶
脂肪酶 麦芽糖酶
7.(2024·金华十校高一联考)为探究酶的特性，某实验小组设计下表所示的实验。下列相关分析，错误的是( )
试 管 反应物 实验 处理 结果检测
稀豆浆 10 mL 淀粉酶溶 液1 mL 蛋白酶溶 液1 mL 双缩脲试剂
甲 ＋ － ＋ 水浴保温 10 min ＋
乙 ＋ ＋ － ＋
注：“＋”表示加入，“－”表示未加入。
该实验的目的是探究酶的专一性
该实验的自变量是酶的种类
本实验设计存在不合理之处
只有乙试管能出现紫色反应
(2024·杭嘉湖金高一联考)阅读下列材料，回答8～9题。
为验证酶的某一特性，某同学设计了下表的实验(适宜温度、pH等条件)。
步骤 操作方法 试管
甲 乙
1 注入2% H2O2溶液 3 mL 3 mL
2 注入新鲜的鸡肝匀浆 少许 /
3 二氧化锰 / 少许
4 实验结果
8.下列实验分析错误的是( )
该实验不能证明酶具有专一性
甲试管气泡释放速率更大
该实验也能证明酶具有催化作用
制成鸡肝匀浆利于酶与底物充分接触
9.对此同学设计实验的评价，正确的是( )
该实验中温度属无关变量但会影响实验结果
若新鲜鸡肝匀浆换成马铃薯匀浆，将得出不同实验结论
步骤2与3中对甲与乙进行了不同操作，违反了单一变量原则
为使实验结果更明显，可以将甲试管的H2O2量增加到4 mL
10.(2024·绿谷联盟高一联考)某同学进行了淀粉酶和蔗糖酶的探究实验，实验过程如表所示，“－”表示不加。下列叙述正确的是( )
试管 1 2 3 4
1%淀粉溶液 3 mL 3 mL －
2%蔗糖溶液 － 3 mL － 3 mL
新鲜唾液 1 mL 1 mL － －
蔗糖酶溶液 － － 1 mL 1 mL
经①处理后，加2 mL本尼迪特试剂，水浴加热
实验结果
该实验的自变量是酶种类
①的处理是置于80～100 ℃的热水浴中保温一段时间
若2号试管有红黄色沉淀生成，说明唾液淀粉酶能水解蔗糖
为排除实验材料中可能的还原糖干扰，需增设相关空白对照实验
11.(2024·浙北G2联盟高一联考)如图是过氧化氢在不同条件下的实验分组，4支试管各加入2%的过氧化氢溶液，1号试管置于常温下，2号试管置于90 ℃下，3号试管加入少许二氧化锰，4号试管加入少许马铃薯匀浆。下列叙述正确的是( )
剂量的控制是该实验的无关变量
该实验的实验组是3号试管和4号试管
对3号和4号试管的温度设定只考虑一致性即可
该实验的结论是过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰低
【综合提升】
12.(8分)(2024·A9协作体高一联考)猕猴桃的溃疡病是由假单胞杆菌引起的一种细菌性病害。假单胞杆菌可以利用植株中的蔗糖酶催化蔗糖水解成的单糖作为营养物质进行繁殖。科研人员选取金丰和金魁两个品种进行了相关研究，结果如下图所示。
请回答问题：
(1)(1分)蔗糖酶只能分解蔗糖而不能分解淀粉，体现了酶的________性。
(2)(4分)蔗糖酶活性的测定：将等量的金魁和金丰蔗糖酶提取液分别加入________溶液中，反应所得产物能与________试剂经热水浴加热后生成________色沉淀，一段时间后产生的沉淀量越多，说明酶活性越________。
(3)(2分)分析上图可知，无论感病前后金丰______(请填植株的部位)中的蔗糖酶活性均显著高于金魁，且感病后金丰枝条和叶片中的蔗糖酶活性均显著________。
(4)(1分)综合以上信息可以推测，金丰抗溃疡病能力应________(填“强”或“弱”)于金魁。
13.(9分)动物的肝脏中富含过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解。某研究小组欲利用过氧化氢酶验证酶具有催化作用和高效性。请利用所给的材料和用具，完善实验步骤，预测实验结果及结论。回答下列问题：
材料用具：2%的过氧化氢溶液，蒸馏水，二氧化锰，0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管等。
(要求与说明：已知2H2O2―→2H2O＋O2，二氧化锰能催化过氧化氢分解，底物和催化剂加入的具体量不做要求)
(1)(4分)实验步骤：
①取________支试管编号后，各加入________，放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间。
②向上述各试管中分别加入适量的________。
③观察各试管中________。
④对所得实验数据统计分析。
(2)(3分)实验结果预测及结论：
①请在下面坐标系中画出各组生成物氧气的量随时间的变化曲线。
②分析曲线，得出的结论是____________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)(2分)该实验无关变量有_____________________________________________
_________________________________________________________________(写出两个即可)。
课时精练12 酶是生物催化剂，具有专一性和高效性
1.D [酶大部分是蛋白质，少数是RNA，蛋白质类的酶能与双缩脲试剂产生紫色反应，RNA类的酶不能，A错误；适宜条件下，酶在细胞内、细胞外和生物体外都能发挥作用，B错误；酶是生物体内起催化作用的一类有机物，C错误；蛋白质和RNA都含有C、H、O、N四种元素，D正确。]
2.C [核糖体的主要成分是蛋白质和RNA，其中的蛋白质被蛋白酶去除后仍能催化氨基酸的脱水缩合反应，由此说明核糖体中的RNA能催化该反应。]
3.A [不是所有的酶都是蛋白质，酶大多数为蛋白质，少数为RNA，故选A。]
4.C [酶是生物催化剂，它具有一般催化剂的特性，反应前后本身不发生变化，说明图中a表示酶。酶的化学本质是有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶的催化作用需要适宜的条件，条件具备时在人体外也可以发挥催化作用。]
5.B [酶a和酶b可能是蛋白质，也可能是RNA，其元素组成中除了C、H、O、N外，可能还含有S或P等其他元素，也不一定能使双缩脲试剂变色，A、C错误；酶a有活性而酶b无活性，可知其功能不同，反推可知其结构也不同，B正确；酶a所催化的化学反应不一定都需要消耗能量，D错误。]
6.B [唾液淀粉酶的化学本质为蛋白质，因而易被蛋白酶水解，B正确。]
7.D [本实验是采用同底物不同酶的方法探究酶的专一性的，自变量是酶的种类，A、B正确；本实验不能用双缩脲试剂检测，蛋白质被蛋白酶水解后还存在肽键，且用到的两种酶都是蛋白质，都能和双缩脲试剂发生反应呈紫色，因此C正确，D错误。]
8.C [该实验证明了酶具有高效性，不能证明酶具有专一性，A正确；甲试管加的是新鲜的鸡肝匀浆，内含大量过氧化氢酶，乙试管加的是二氧化锰，又因为酶具有高效性，所以实验现象为甲试管气泡释放速率快于乙试管，B正确；过氧化氢酶存在于鸡肝细胞内，鸡肝制成匀浆是为了使过氧化氢酶充分接触底物，D正确；要证明酶具有催化作用需要设置未添加催化剂的空白对照组，C错误。]
9.A [该实验的自变量为催化剂的种类，不是温度，但是温度会影响催化效率，进而影响实验结果，A正确，C错误；马铃薯匀浆和新鲜鸡肝匀浆都有较多的过氧化氢酶， 将得出相同的实验结论，B错误；H2O2量为无关变量，要遵循等量原则，甲、乙试管中要保持相等，D错误。]
10.D [分析实验可知，该实验的自变量是酶和反应底物的种类，A错误；①的处理是轻轻振荡试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管放在37 ℃恒温水浴中保温15 min，B错误；若2号试管有红黄色沉淀生成，可能是蔗糖溶液不纯，混有还原糖，不能说明唾液淀粉酶能水解蔗糖，C错误；为排除实验材料中可能的还原糖干扰，需增设相关空白对照实验，D正确。]
11.A [该实验是研究过氧化氢在不同条件下的分解，自变量是过氧化氢所处的条件，因此剂量的控制是该实验的无关变量，A正确；该实验中2、3和4号试管都是实验组，B错误；3号和4号试管的自变量是催化剂的种类不同，温度属于无关变量，无关变量应相同且适宜，C错误；对照实验中不同的组别之间进行对比可以得到不同的结论：与1号试管相比，2号试管过氧化氢分解速率较快，说明加热能加快过氧化氢分解；与1号试管相比，3号和4号试管过氧化氢分解速率较快，且4号试管的分解速率大于3号试管，说明二氧化锰和过氧化氢酶都能催化过氧化氢的分解，且过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰高，D错误。]
12.(1)专一 (2)等量的蔗糖 本尼迪特 红黄 高 (3)枝条和叶片 升高(或增加) (4)弱
解析 (1)一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应，这称为酶的专一性。(2)蔗糖酶能催化蔗糖水解产生葡萄糖和果糖，蔗糖为非还原糖，而葡萄糖和果糖为还原糖，本尼迪特试剂与还原糖热水浴加热可产生红黄色沉淀。红黄色沉淀产生量越多，说明酶活性越高。(3)无论是枝条还是叶片，感病前后金丰中的蔗糖酶活性均高于金魁，且感病后金丰枝条和叶片中的蔗糖酶活性均显著升高。(4)由于金丰蔗糖酶活性显著高于金魁，所以金丰中蔗糖水解产生的单糖含量高于金魁，更有利于假单胞杆菌繁殖，因此金丰抗溃疡病能力弱于金魁。
13.(1)①3 等量且适量的过氧化氢溶液
②蒸馏水、二氧化锰和过氧化氢酶溶液
③气泡产生(释放)的快慢
(2)①如图
②过氧化氢酶具有催化作用和高效性
(3)温度、pH、底物的量、催化剂的量等(共23张PPT)
课时精练12
酶是生物催化剂
(时间：30分钟 满分：50分)
D
概念1 绝大多数酶是蛋白质
1.(2024·绍兴诊断)下列关于酶的叙述，正确的是( )
A.酶一定能与双缩脲试剂产生紫色反应
B.酶只有在细胞内才能起作用
C.酶是生物代谢中起调节作用的一类有机物
D.所有的酶都含C、H、O、N四种元素
解析：酶大部分是蛋白质，少数是RNA，蛋白质类的酶能与双缩脲试剂产生紫色反应，RNA类的酶不能，A错误；
适宜条件下，酶在细胞内、细胞外和生物体外都能发挥作用，B错误；
酶是生物体内起催化作用的一类有机物，C错误；
蛋白质和RNA都含有C、H、O、N四种元素，D正确。
2.(2024·嘉兴学考模拟)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
A.蛋白质 B.DNA
C.RNA D.核糖
解析：核糖体的主要成分是蛋白质和RNA，其中的蛋白质被蛋白酶去除后仍能催化氨基酸的脱水缩合反应，由此说明核糖体中的RNA能催化该反应。
C
3.(2024·浦江中学学考模拟)下图中白色圆圈表示蛋白质，灰色圆圈表示酶，能正确表示蛋白质和酶二者关系的是( )
A
解析：不是所有的酶都是蛋白质，酶大多数为蛋白质，少数为RNA，故选A。
4.下图表示人体内某个化学反应，下列关于酶的叙述正确的是( )
C
A.图中a表示酶，a一定是RNA B.图中b表示酶，b一定是蛋白质
C.图中a表示酶，a一定是有机物 D.图中a表示酶，a只能在人体内起作用
解析：酶是生物催化剂，它具有一般催化剂的特性，反应前后本身不发生变化，说明图中a表示酶。酶的化学本质是有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶的催化作用需要适宜的条件，条件具备时在人体外也可以发挥催化作用。
5.(2024·百校联盟高一联考)某种酶有两种存在形式，即酶a和酶b，两者可以相互转化。酶a获得磷酸基团变为酶b。酶a有活性，酶b没有活性。下列叙述正确的是( )
A.酶a只有C、H、O、N四种元素组成 B.酶a和酶b 的结构与功能不同
C.酶b一定能使双缩脲试剂变色 D.酶a催化底物反应时必定需要消耗能量
解析：酶a和酶b可能是蛋白质，也可能是RNA，其元素组成中除了C、H、O、N外，可能还含有S或P等其他元素，也不一定能使双缩脲试剂变色，A、C错误；
酶a有活性而酶b无活性，可知其功能不同，反推可知其结构也不同，B正确；
酶a所催化的化学反应不一定都需要消耗能量，D错误。
B
概念2 酶的催化功能具有专一性和高效性
6.(2024·台州学考模拟)能够促使唾液淀粉酶水解的酶是( )
A.淀粉酶 B.蛋白酶
C.脂肪酶 D.麦芽糖酶
解析：唾液淀粉酶的化学本质为蛋白质，因而易被蛋白酶水解，B正确。
B
7.(2024·金华十校高一联考)为探究酶的特性，某实验小组设计下表所示的实验。下列相关分析，错误的是( )
D
试 管 反应物 实验 处理 结果检测
稀豆浆 10 mL 淀粉酶溶 液1 mL 蛋白酶溶 液1 mL 双缩脲试剂
甲 ＋ － ＋ 水浴保温 10 min ＋
乙 ＋ ＋ － ＋
注：“＋”表示加入，“－”表示未加入。
A.该实验的目的是探究酶的专一性 B.该实验的自变量是酶的种类
C.本实验设计存在不合理之处 D.只有乙试管能出现紫色反应
解析：本实验是采用同底物不同酶的方法探究酶的专一性的，自变量是酶的种类，A、B正确；
本实验不能用双缩脲试剂检测，蛋白质被蛋白酶水解后还存在肽键，且用到的两种酶都是蛋白质，都能和双缩脲试剂发生反应呈紫色，因此C正确，D错误。
(2024·杭嘉湖金高一联考)阅读下列材料，回答8～9题。
为验证酶的某一特性，某同学设计了右表的实验(适宜温度、pH等条件)。
C
8.下列实验分析错误的是( )
A.该实验不能证明酶具有专一性 B.甲试管气泡释放速率更大
C.该实验也能证明酶具有催化作用 D.制成鸡肝匀浆利于酶与底物充分接触
解析：该实验证明了酶具有高效性，不能证明酶具有专一性，A正确；
甲试管加的是新鲜的鸡肝匀浆，内含大量过氧化氢酶，乙试管加的是二氧化锰，又因为酶具有高效性，所以实验现象为甲试管气泡释放速率快于乙试管，B正确；
过氧化氢酶存在于鸡肝细胞内，鸡肝制成匀浆是为了使过氧化氢酶充分接触底物，D正确；要证明酶具有催化作用需要设置未添加催化剂的空白对照组，C错误。
9.对此同学设计实验的评价，正确的是( )
A.该实验中温度属无关变量但会影响实验结果
B.若新鲜鸡肝匀浆换成马铃薯匀浆，将得出不同实验结论
C.步骤2与3中对甲与乙进行了不同操作，违反了单一变量原则
D.为使实验结果更明显，可以将甲试管的H2O2量增加到4 mL
解析：该实验的自变量为催化剂的种类，不是温度，但是温度会影响催化效率，进而影响实验结果，A正确，C错误；
马铃薯匀浆和新鲜鸡肝匀浆都有较多的过氧化氢酶， 将得出相同的实验结论，B错误；
H2O2量为无关变量，要遵循等量原则，甲、乙试管中要保持相等，D错误。
A
10.(2024·绿谷联盟高一联考)某同学进行了淀粉酶和蔗糖酶的探究实验，实验过程如表所示，“－”表示不加。下列叙述正确的是( )
D
试管 1 2 3 4
1%淀粉溶液 3 mL 3 mL －
2%蔗糖溶液 － 3 mL － 3 mL
新鲜唾液 1 mL 1 mL － －
蔗糖酶溶液 － － 1 mL 1 mL
经①处理后，加2 mL本尼迪特试剂，水浴加热
实验结果
A.该实验的自变量是酶种类
B.①的处理是置于80～100 ℃的热水浴中保温一段时间
C.若2号试管有红黄色沉淀生成，说明唾液淀粉酶能水解蔗糖
D.为排除实验材料中可能的还原糖干扰，需增设相关空白对照实验
解析：分析实验可知，该实验的自变量是酶和反应底物的种类，A错误；
①的处理是轻轻振荡试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管放在37 ℃恒温水浴中保温15 min，B错误；
若2号试管有红黄色沉淀生成，可能是蔗糖溶液不纯，混有还原糖，不能说明唾液淀粉酶能水解蔗糖，C错误；
为排除实验材料中可能的还原糖干扰，需增设相关空白对照实验，D正确。
11.(2024·浙北G2联盟高一联考)如图是过氧化氢在不同条件下的实验分组，4支试管各加入2%的过氧化氢溶液，1号试管置于常温下，2号试管置于90 ℃下，3号试管加入少许二氧化锰，4号试管加入少许马铃薯匀浆。下列叙述正确的是( )
A
A.剂量的控制是该实验的无关变量
B.该实验的实验组是3号试管和4号试管
C.对3号和4号试管的温度设定只考虑一致性即可
D.该实验的结论是过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰低
解析：该实验是研究过氧化氢在不同条件下的分解，自变量是过氧化氢所处的条件，因此剂量的控制是该实验的无关变量，A正确；
该实验中2、3和4号试管都是实验组，B错误；
3号和4号试管的自变量是催化剂的种类不同，温度属于无关变量，无关变量应相同且适宜，C错误；
对照实验中不同的组别之间进行对比可以得到不同的结论：与1号试管相比，2号试管过氧化氢分解速率较快，说明加热能加快过氧化氢分解；与1号试管相比，3号和4号试管过氧化氢分解速率较快，且4号试管的分解速率大于3号试管，说明二氧化锰和过氧化氢酶都能催化过氧化氢的分解，且过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰高，D错误。
A.剂量的控制是该实验的无关变量
B.该实验的实验组是3号试管和4号试管
C.对3号和4号试管的温度设定只考虑一致性即可
D.该实验的结论是过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰低
12.(2024·A9协作体高一联考)猕猴桃的溃疡病是由假单胞杆菌引起的一种细菌性病害。假单胞杆菌可以利用植株中的蔗糖酶催化蔗糖水解成的单糖作为营养物质进行繁殖。科研人员选取金丰和金魁两个品种进行了相关研究，结果如下图所示。
请回答问题：
(1)蔗糖酶只能分解蔗糖而不能分解淀粉，体现了酶的________性。
(2)蔗糖酶活性的测定：将等量的金魁和金丰蔗糖酶提取液分别加入_____________溶液中，反应所得产物能与__________试剂经热水浴加热后生成________色沉淀，一段时间后产生的沉淀量越多，说明酶活性越________。
(3)分析上图可知，无论感病前后金丰____________(请填植株的部位)中的蔗糖酶活性均显著高于金魁，且感病后金丰枝条和叶片中的蔗糖酶活性均显著______________。
(4)综合以上信息可以推测，金丰抗溃疡病能力应________(填“强”或“弱”)于金魁。
专一
等量的蔗糖
本尼迪特
红黄
高
枝条和叶片
升高(或增加)
弱
解析：(1)一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应，这称为酶的专一性。(2)蔗糖酶能催化蔗糖水解产生葡萄糖和果糖，蔗糖为非还原糖，而葡萄糖和果糖为还原糖，本尼迪特试剂与还原糖热水浴加热可产生红黄色沉淀。红黄色沉淀产生量越多，说明酶活性越高。(3)无论是枝条还是叶片，感病前后金丰中的蔗糖酶活性均高于金魁，且感病后金丰枝条和叶片中的蔗糖酶活性均显著升高。(4)由于金丰蔗糖酶活性显著高于金魁，所以金丰中蔗糖水解产生的单糖含量高于金魁，更有利于假单胞杆菌繁殖，因此金丰抗溃疡病能力弱于金魁。
13.动物的肝脏中富含过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解。某研究小组欲利用过氧化氢酶验证酶具有催化作用和高效性。请利用所给的材料和用具，完善实验步骤，预测实验结果及结论。回答下列问题：
材料用具：2%的过氧化氢溶液，蒸馏水，二氧化锰，0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管等。
(要求与说明：已知2H2O2―→2H2O＋O2，二氧化锰能催化过氧化氢分解，底物和催化剂加入的具体量不做要求)
(1)实验步骤：
①取_____支试管编号后，各加入___________________________________，放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间。
②向上述各试管中分别加入适量的__________________________________。
③观察各试管中_______________________。
④对所得实验数据统计分析。
3
等量且适量的过氧化氢溶液
蒸馏水、二氧化锰和过氧化氢酶溶液
气泡产生(释放)的快慢
(2)实验结果预测及结论：
①请在下面坐标系中画出各组生成物氧气的量随时间的变化曲线。
②分析曲线，得出的结论是_______________________________。
(3)该实验无关变量有__________________________________ (写出两个即可)。
如图
过氧化氢酶具有催化作用和高效性
温度、pH、底物的量、催化剂的量等
