课时跟踪练8
一、选择题
1．多酶片可用于治疗消化不良，下图为多酶片的结构示意图。将多酶片设计为多层结构所依据的原理主要是( C )
A．酶具有专一性
B．酶具有高效性
C．酶的作用条件较温和
D．酶能降低反应的活化能
解析：多酶片可用于治疗消化不良，将多酶片设计为多层结构，可保证糖衣包裹的胃蛋白酶在胃酸环境发挥作用，肠溶衣包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶等不会在胃液中失活，说明了酶的作用条件较温和，C项符合题意。
2．在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是( D )
A．过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C．胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D．淀粉酶和盐酸通过降低反应的活化能催化淀粉水解
解析：淀粉酶是生物催化剂，可以通过降低反应的活化能来催化淀粉水解；盐酸不是催化剂，不能降低反应的活化能，D项错误。
3．磺胺类药是一类常见的抑菌药，它与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，抑制细菌繁殖。其作用机理如图所示，下列有关说法错误的是 ( C )
A．对氨基苯甲酸是合成二氢叶酸所需的原料
B．对氨基苯甲酸的浓度会影响磺胺类药的效果
C．磺胺类药的作用原理是破坏二氢叶酸的结构
D．磺胺类药是竞争性抑制剂
解析：由题意可知，磺胺类药与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，可见对氨基苯甲酸是合成二氢叶酸所需的原料，A项正确；磺胺类药的作用原理是与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，使底物对氨基苯甲酸不能合成二氢叶酸，即磺胺类药是竞争性抑制剂，当对氨基苯甲酸的浓度较高时，磺胺类药竞争结合酶的活性中心的机会减少，因此对氨基苯甲酸的浓度会影响磺胺类药的效果，B项、D项正确，C项错误。
4．(2025·佛山S6高质量发展联盟联考)过氧化物酶既能分解H2O2，又能氧化焦性没食子酸，使其呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表所示。下列叙述正确的是( A )
管号 1%焦性没食子酸/mL 2%H2O2/mL 缓冲液/mL
1 2 2 2
2 2 2 －
3 2 2 －
4 2 2 －
管号 过氧化物酶溶液/mL 白菜梗提取液/mL 煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
1 － － －
2 2 － －
3 － 2 －
4 － － 2
A．1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管中显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管中不显橙红色，可证明白菜梗中无氧化物酶
解析：该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，则1号管是空白对照组，2号管是标准对照组，A项正确，B项错误；实验设计必须遵循对照原则，3号管的实验结果需与对照组比较才能证明白菜梗中存在过氧化物酶，C项错误；若4号管中不显橙红色，不能证明白菜梗中无过氧化物酶，因为高温会使过氧化物酶变性失活，D项错误。
5．(2025·揭阳高三阶段测)胰蛋白酶能激活其他消化酶原，在新陈代谢中发挥着重要作用。多种疾病(如胰腺炎、肺气肿等)的发生均与胰蛋白酶的过量分泌有关，临床上常使用胰蛋白酶抑制剂类药物进行治疗。研究表明，一些植物多酚类化合物对胰蛋白酶有抑制作用，下图表示不同温度条件下柑橘黄酮的浓度与其对胰蛋白酶抑制作用的关系。据图分析，下列叙述错误的是( D )
A．本实验的自变量是柑橘黄酮的浓度、温度，各组使用的胰蛋白酶浓度应相同
B．三种温度下，随浓度升高，柑橘黄酮对胰蛋白酶活性的抑制作用效果均增强
C．图中显示在一定温度范围内、相同柑橘黄酮浓度下，温度越低，抑制率越高
D．使用0.7 mg·mL－1的柑橘黄酮、降低温度可治疗人体胰蛋白酶过量分泌引起的疾病
解析：根据题图信息可知，本实验的自变量是柑橘黄酮的浓度、处理的温度，使用的胰蛋白酶浓度属于无关变量，为保证无关变量相同且适宜，各组使用的胰蛋白酶浓度应相同，A项正确；题图中三种温度下，随着浓度的逐渐升高，柑橘黄酮对胰蛋白酶活性的抑制作用逐渐增强，B项正确；根据题图信息可知，相同柑橘黄酮浓度下，27 ℃时的抑制率比另外两个温度的抑制率高，说明温度越低，抑制率越高，C项正确；根据题图信息可知，使用0.7 mg/mL的柑橘黄酮、降低温度对胰蛋白酶的抑制率高，但人是恒温动物，不能采用降温的方式抑制胰蛋白酶的活性，D项错误。
二、非选择题
6．(2025·茂名区域高三联考)某实验小组测得的α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性与温度的关系分别如图甲、图乙所示，为测量两种酶的催化效率，该实验小组设置如下表所示的实验。回答下列问题：
步骤 组别
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
① α-淀粉酶和等量β-淀粉酶的混合溶液
② 50 ℃处理5 min 75 ℃处理5 min ？
③ 在50 ℃条件下加入等量淀粉溶液
④ 3 min后，检测各组淀粉剩余量
(1)该实验的自变量为________，表中“？”处的操作是______________________________________________________。
(2)酶可以加快化学反应的机制是______________________________________________________
__________________。若反应3 min后，测得Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组淀粉的剩余量分别为a、b、c(a>0)，则实验期间α-淀粉酶和β-淀粉酶的平均催化速率分别是________________________________(用a、b、c表示)。
(3)若(2)中测得a为0，b不为0，则上述计算出的______(填“α-淀粉酶”或“β-淀粉酶”)的平均催化速率可能不准确，原因是
______________________________________________________
______________________________________________________。
解析：(1)该实验的目的是探究α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性与温度的关系，所以自变量是温度；温度梯度为25，故根据单一变量原则，题表中“？”处的操作是100 ℃处理5 min。(2)酶的作用机理是降低化学反应所需要的活化能。组别Ⅲ中，在100 ℃的情况下，酶已经失活，故c为无酶作用下淀粉的剩余量；组别Ⅱ中，在75 ℃的情况下，β-淀粉酶已经失活，故b为α-淀粉酶作用下淀粉的剩余量；a为α-淀粉酶和β-淀粉酶作用下淀粉的剩余量，因此实验期间α-淀粉酶和β-淀粉酶的平均催化速率分别是(c－b)/3、(b－a)/3。(3)a为α-淀粉酶和β-淀粉酶作用下淀粉的剩余量，b为α-淀粉酶作用下淀粉的剩余量，若测得a为0，则Ⅰ组的淀粉可能在3 min之前就已经被完全催化水解，导致Ⅰ组和Ⅱ组实际反应的时间不同，由此可知，β-淀粉酶的平均催化速率可能不准确。
答案：(1)温度 100 ℃处理5 min (2)降低化学反应的活化能 (c－b)/3、(b－a)/3 (3)β-淀粉酶 若测得a为0，则Ⅰ组的淀粉可能在3 min之前就已经被完全催化水解，导致Ⅰ组和Ⅱ组实际反应的时间不同
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第三单元 细胞的能量供应和利用
第8讲 降低化学反应活化能的酶
【课标要求】 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.活动：探究影响酶活性的条件。
考点一
01
考点一 酶的本质、作用和特性
1．酶本质的探索历程[连一连]
2．酶的作用和本质
[易错提醒] 哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶。
蛋白质
RNA
核糖核苷酸
核糖体
活细胞
催化
3．酶的作用机理分析
(1)无催化剂催化的反应曲线是__(填序号)。
(2)有酶催化的反应曲线是__(填序号)。
(3)表示无酶催化时反应的活化能的是____段。
(4)表示有酶催化时反应的活化能的是____段。
(5)酶降低的活化能是____段。
(6)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将____移动。用加热的方法不能降低反应的活化能，但会________。
②
①
AC
BC
AB
向上
提供能量
4．酶的特性
高效性
专一性
作用条件较温和
酶活性
[易错提醒] 温度、pH是通过影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积，进而影响酶促反应速率的，并不影响酶活性。
[教材命题点思考]
1．酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，在发挥作用过程中有哪些共同特点？
提示：①化学反应前后二者的数量和性质都不变；②都能加快化学反应的速率，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点；③都能降低化学反应的活化能。
2．研究发现，溶酶体内pH在5.0左右，含有多种酸性水解酶，这些酶合成的场所为__________，若这些水解酶少量进入细胞质基质不会引起细胞损伤，其原因是_______________________________________________
___________________________________________________。
提示：核糖体 细胞质基质与溶酶体内的pH不同，导致酶活性降低或失活
[模型命题点思考]
3．图1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，图2表示将a、b两种物质混合，T1时加入酶C，在最适温度下这两种物质浓度的变化。据图分析并回答下列问题：
(1)图1中A、B两种酶的化学本质是否相同？
提示：不相同。酶A活性不变，能抵抗蛋白酶的降解，则其化学本质不是蛋白质而是RNA；酶B能被蛋白酶破坏，活性降低，则其化学本质为蛋白质。
(2)图1中酶B活性改变的原因是什么？
提示：酶B被降解的过程中，其分子结构发生改变，从而使其活性丧失。
(3)若图1中欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？
提示：用RNA水解酶处理。
(4)若图2中适当降低反应温度，分析T2如何变化。
提示：图2为最适温度下的物质浓度变化，若适当降低反应温度，则达到反应平衡的时间会延长，T2会增大。
1．酶的特性
(1)高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。
(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①物理模型——“锁钥学说”。
图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F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曲线分析。
酶A只能催化底物A参与的反应，说明酶具有专一性。
(3)酶的作用条件较温和。
①在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
2．酶促反应速率的影响曲线分析
(1)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线。
(2)温度和pH对酶促反应速率的影响。
据图可知，不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH也不变，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
(3)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响。
①底物浓度对酶促反应速率的影响。
②酶浓度对酶促反应速率的影响。
√
考向1 酶的本质、作用和特性
1．(2023·广东选择考)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
解析：揉捻即将茶叶揉成条状，适度揉出茶汁，这个过程会破坏细胞的结构，有利于茶叶中的多酚氧化酶与茶多酚接触，A项正确；温度会影响酶的活性，发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性，B项正确；发酵液的酸碱性会影响酶的活性，发酵时有机酸含量增加会使发酵液的pH降低，进而影响多酚氧化酶的活性，C项错误；为防止过度氧化影响茶品质，可通过高温使多酚氧化酶变性失活，D项正确。
√
2．(2025·广东部分学校开学考)盐酸同唾液淀粉酶一样，可以促进淀粉的水解，同时作为胃酸的成分，为胃蛋白酶活性的发挥提供适宜的酸性环境。下列说法错误的是( )
A．胃蛋白酶的最适pH小于唾液淀粉酶的
B．相比于盐酸，唾液淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能更多
C．胃蛋白酶可以催化唾液淀粉酶的水解
D．在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均需要用到囊泡运输
解析：胃液的pH小于唾液，因此胃蛋白酶的最适pH小于唾液淀粉酶的，A项正确；唾液淀粉酶催化淀粉水解的原理是降低淀粉水解反应的活化能，不会为淀粉水解提供活化能，B项错误；胃蛋白酶可以催化蛋白质的水解，唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，因此胃蛋白酶可以催化唾液淀粉酶的水解，C项正确；唾液淀粉酶和胃蛋白酶是分泌蛋白，在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均需要用到囊泡运输，D项正确。
√
考向2 影响酶活性的因素
3．(2025·汕头高三月考)下图是酶甲和酶乙在其最适温度下的催化反应曲线。下列叙述正确的是( )
A．酶甲和酶乙的化学本质一定不相同
B．酶甲对底物浓度变化的响应更敏感
C．P点时提高温度不会提高酶的活性
D．P点增加酶浓度不会提高反应速率
解析：酶的化学本质是蛋白质或RNA，酶甲和酶乙的化学本质可能相同，A项错误；由题图可知，当底物浓度较低时，随着底物浓度的增加，酶乙催化的反应速率增加更快，所以酶乙对底物浓度变化的响应更敏感，B项错误；题图是酶甲和酶乙在其最适温度下的催化反应曲线，所以在P点时提高温度不会提高酶的活性，C项正确；由题图可知，P点后即使底物浓度增大，反应速率也不再增大，此时的限制因素可能是酶的浓度，所以在P点增加酶浓度可能会提高反应速率，D项错误。
√
4．下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
解析：分析题图可知，pH为3和9时淀粉剩余量基本相等，而由于淀粉在酸性条件下易分解，因此pH为3时的酶活性小于pH为9时的酶活性，C项错误。
考点二
02
考点二 探究酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素
1．酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验方案。
①
小、少、慢
②
大、多、快
(2)变量分析。
无机催化剂(FeCl3)和过氧化氢酶
产生气泡数目多少(快慢)或卫生香燃烧的程度
温度
新鲜程度
2．酶专一性的实验验证
(1)设计方案。
项目 方案一 方案二
实验组 对照组 实验组 对照组
材料 底物相同(等量) ________的底物 另一种底物
试剂 与底物相
对应的酶 __________ 同一种酶(等量)
现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应
结论 酶具有专一性
另一种酶
与酶相对应
(2)操作示例。
3．探究酶的最适温度或pH——梯度法
(1)设计方案。
组别编号 1 2 … n
实验材料 等量的同种底物
温度(pH) T1(a1) T2(a2) … Tn(an)
衡量指标 相同时间内，各组酶促反应中______________或底物剩余量的多少
实验结论 生成物量最多的一组或底物剩余量最少的一组所处温度(或pH)为最适温度(或pH)
生成物量的多少
(2)操作示例。
①探究酶的最适温度。
相应温度
O2
4．注意事项
(1)实验材料选择时的注意事项。
①在探究温度对酶活性的影响实验中，不能选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温下就能分解，加热条件下分解会加快，从而影响实验结果。
②在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉分解会加快，从而影响实验结果。
(2)实验步骤和结果检测的注意事项。
①在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
②在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在达到预设pH前让反应物与酶接触。
③若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂，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。
[教材命题点思考]
1．在pH为7的条件下，取四支盛有等量过氧化氢溶液的试管，分别保温在0 ℃、30 ℃、60 ℃、90 ℃的恒温水浴锅中，再滴加2滴肝脏研磨液，以探究温度对过氧化氢酶活性的影响。该实验能得出正确结论吗？__________，
原因是______________________________________________。
不能
高温下过氧化氢会大量分解
2．在温度为37 ℃的条件下，取等量肝脏研磨液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中，再滴加盐酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9，以探究pH对过氧化氢酶活性的影响。该实验能得出正确结论吗？________，原因是________________________________________________。
不能
调节各试管的pH之前过氧化氢已在酶的催化下分解
3．如果开始时三组底物浓度相同，在时间t2时，向60 ℃组的反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，60 ℃组的产物总量________，原因是_________________________________________________
______________________________________________________________。
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
√
考向1 酶的特性验证实验
1．(2025·揭阳高三月考)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
解析：低温不改变淀粉酶的氨基酸组成和空间结构，不会导致酶变性失活，低温只是抑制了酶的活性，温度恢复正常时酶活性恢复，A项错误；酶具有高效性，稀释100万倍的淀粉酶仍具有催化能力，B项正确；酶发挥催化作用需要适宜的pH，在一定pH范围内，酶活性随pH升高而不断升高，过酸、过碱都会使酶失活，C项错误；若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，淀粉酶(本质为蛋白质)会被蛋白酶水解，淀粉的水解速率会降低甚至停止，D项错误。
√
2．(2025·广东八校高三联考)某同学为了验证酶的相关特性及其作用底物情况，进行了三组实验：
实验一：某大分子物质甲与酶1混合，可得到中间产物乙。
实验二：某大分子物质甲与酶1和酶2混合，可得到小分子物质丙。
实验三：某大分子物质甲与酶2混合，不能得到中间产物乙及小分子物质丙。
下列相关推理错误的是( )
A．酶2的作用底物很可能是中间产物乙
B．小分子物质丙可能是大分子物质甲的基本组成单位
C．由实验一和实验三可得出酶1具有高效性
D．由实验一、实验二和实验三不能得出酶的作用条件较温和
解析：由实验一和实验二对比可知，加酶2后中间产物乙被分解，得到产物丙，说明酶2的作用底物很可能是中间产物乙，A项正确；如果大分子物质甲是蛋白质，中间产物乙为多肽，则小分子物质丙为氨基酸，氨基酸是组成蛋白质的基本单位，B项正确；由于缺乏和无机催化剂的对比，并且题干未设计温度和pH的控制，因此由实验一、实验二和实验三不能得出酶具有高效性和酶的作用条件较温和，C项错误，D项正确。
考向2 影响酶活性的因素的探究实验
3．(2022·广东选择考)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果如表所示。下列分析错误的是( )
组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/%
① 9 ＋ 90 38
② 9 ＋ 70 88
③ 9 － 70 0
④ 7 ＋ 70 58
⑤ 5 ＋ 40 30
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CaCl2
B．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9
D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
解析：降解率越大说明酶的活性越高，题表中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项正确；分析①②组可知，除温度外，pH相同且都添加CaCl2，说明①②组的自变量为温度，B项正确；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项错误；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项正确。
4．某兴趣小组利用含过氧化氢酶的新鲜红薯片进行实验：学生向两组试管中加入H2O2溶液，再向组别二的试管中加入新鲜红薯片，一段时间后，测量并统计两组试管的氧气增加量平均值。该实验在不同温度条件下的实验结果见下表。下列相关分析正确的是( )
A．组别一和组别二加入的H2O2溶液的量是不同的
B．组别二在加入红薯片后再把温度调整到预设温度
C．组别一的结果说明加热能降低化学反应的活化能
D．过氧化氢酶在60 ℃时的活性比在30 ℃时的活性低
温度/℃ 0 30 40 50 60
氧气增加
量/(cm3·g－1) 组别一 0.03 0.05 0.34 1.15 1.67
组别二 1.61 1.69 3.15 4.92 2.87
√
解析：本实验中，H2O2溶液的量是无关变量，实验中应保证无关变量相同且适宜，所以组别一和组别二加入的H2O2溶液的量是相同的，A项错误；为了保证实验结果是在预设温度下的结果，应先调整到预设温度再加入红薯片，B项错误；加热不能降低化学反应的活化能，但可为反应提供能量，C项错误；60 ℃时组别二比组别一的氧气量多1.2 cm3·g－1，30 ℃时组别二比组别一的氧气量多1.64 cm3·g－1，说明过氧化氢酶在60 ℃时的活性比在30 ℃时的活性低，D项正确。
√
解析：据题图分析可知，无机盐溶液的种类和淀粉溶液浓度是自变量，A项错误；Q点和P点的淀粉水解速率相同，但Q点对应的淀粉溶液浓度更大，所以Q点条件下淀粉完全水解所需的时间比P点的长，B项正确；据题图分析可知，淀粉水解速率保持相对稳定时，也就是唾液淀粉酶全部充分参与催化反应时，甲组＞乙组＞丙组，说明Cu2＋没有使唾液淀粉酶失活，但降低了酶的活性，说明其是酶的抑制剂，但不能说明Cu2＋能与淀粉竞争酶分子上的活性中心，也可能是Cu2＋改变了酶的空间结构导致其活性降低，C项错误；由题意可知，该实验是在37 ℃条件下完成的，唾液淀粉酶的最适温度也在37 ℃左右，因此若将温度提高至60 ℃，酶活性降低，则三条曲线的最高点均下移，D项错误。
高考真题体验
1．(2024·河北选择考)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：一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢就是无机物，A项错误；胃蛋白酶应在酸性、低温下保存，B项错误；醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体结构，C项错误；成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，所以从其肠道内容物中可获得纤维素酶，D项正确。
2．(2022·湖南选择考)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，如下图所示。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
√
解析：由题干可知，碱性蛋白酶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，A项正确；由题图可知，碱性蛋白酶经加热后呈现部分解折叠的状态，降温后可以恢复到天然状态，B项错误；添加酶稳定剂有利于保持酶结构稳定，进而提高加酶洗涤剂的去污效果，C项正确；酶具有高效性，去污能力强，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D项正确。
3．(2024·广东选择考)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
W1 W2 S1 S2
Ce5-Ay3-Bi-CB ＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋
Ce5 ＋ ＋＋ － －
Ay3-Bi-CB － － ＋＋ ＋＋＋
Ay3 － － ＋＋＋ ＋＋
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：由题表可知，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，缺少Ce5后，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W2的活性增强，所以Ay3与Ce5可能存在相互影响，A项正确；
√
由题表可知，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项错误；由题表可知，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项正确；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项正确。
4．(2021·湖北选择考)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。
3
蒸馏水、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：___________________________________________________。
(与加入蒸馏水的对照组相比，加入甲、乙物质的实验组酶的活性降低，)透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均恢复
透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均不能恢复
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。
透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性能恢复，加入乙物质的实验组酶的活性不能恢复
透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性不能恢复，加入乙物质的实验组酶的活性能恢复INCLUDEPICTURE "第三单元CSJ.TIF" 细胞的能量供应和利用
第8讲 降低化学反应活化能的酶
【课标要求】 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.活动：探究影响酶活性的条件。
考点一 酶的本质、作用和特性
INCLUDEPICTURE "核心知识CSJ.TIF"
1．酶本质的探索历程[连一连]
提示：①—f ②—a ③—c ④—d、e ⑤—b
2．酶的作用和本质
[易错提醒] 哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶。
3．酶的作用机理分析
(1)无催化剂催化的反应曲线是②(填序号)。
(2)有酶催化的反应曲线是①(填序号)。
(3)表示无酶催化时反应的活化能的是AC段。
(4)表示有酶催化时反应的活化能的是BC段。
(5)酶降低的活化能是AB段。
(6)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动。用加热的方法不能降低反应的活化能，但会提供能量。
4．酶的特性
[易错提醒] 温度、pH是通过影响酶的空间结构，改变酶的活性，进而影响酶促反应速率的；底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积，进而影响酶促反应速率的，并不影响酶活性。
INCLUDEPICTURE "广东新选考命题新指向FJ.TIF"
[教材命题点思考]
1．酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，在发挥作用过程中有哪些共同特点？
提示：①化学反应前后二者的数量和性质都不变；②都能加快化学反应的速率，缩短达到化学平衡的时间，但不能改变平衡点；③都能降低化学反应的活化能。
2．研究发现，溶酶体内pH在5.0左右，含有多种酸性水解酶，这些酶合成的场所为__________，若这些水解酶少量进入细胞质基质不会引起细胞损伤，其原因是__________________________________
___________________________________________________。
提示：核糖体 细胞质基质与溶酶体内的pH不同，导致酶活性降低或失活
[模型命题点思考]
3．图1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，图2表示将a、b两种物质混合，T1时加入酶C，在最适温度下这两种物质浓度的变化。据图分析并回答下列问题：
(1)图1中A、B两种酶的化学本质是否相同？
(2)图1中酶B活性改变的原因是什么？
(3)若图1中欲让A、B两种酶的变化趋势换位，应用哪种酶处理？
(4)若图2中适当降低反应温度，分析T2如何变化。
提示：(1)不相同。酶A活性不变，能抵抗蛋白酶的降解，则其化学本质不是蛋白质而是RNA；酶B能被蛋白酶破坏，活性降低，则其化学本质为蛋白质。
(2)酶B被降解的过程中，其分子结构发生改变，从而使其活性丧失。
(3)用RNA水解酶处理。
(4)图2为最适温度下的物质浓度变化，若适当降低反应温度，则达到反应平衡的时间会延长，T2会增大。
INCLUDEPICTURE "重难突破CSJ.TIF"
1．酶的特性
(1)高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。
(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①物理模型——“锁钥学说”。
图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F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曲线分析。
酶A只能催化底物A参与的反应，说明酶具有专一性。
(3)酶的作用条件较温和。
①在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高，温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
2．酶促反应速率的影响曲线分析
(1)酶促反应产物浓度与反应时间的关系曲线。
(2)温度和pH对酶促反应速率的影响。
据图可知，不同pH条件下，酶最适温度不变；不同温度条件下，酶最适pH也不变，即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
(3)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响。
①底物浓度对酶促反应速率的影响。
②酶浓度对酶促反应速率的影响。
INCLUDEPICTURE "考向探究CSJ.TIF"
考向1 酶的本质、作用和特性
1．(2023·广东选择考)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( C )
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
解析：揉捻即将茶叶揉成条状，适度揉出茶汁，这个过程会破坏细胞的结构，有利于茶叶中的多酚氧化酶与茶多酚接触，A项正确；温度会影响酶的活性，发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性，B项正确；发酵液的酸碱性会影响酶的活性，发酵时有机酸含量增加会使发酵液的pH降低，进而影响多酚氧化酶的活性，C项错误；为防止过度氧化影响茶品质，可通过高温使多酚氧化酶变性失活，D项正确。
2．(2025·广东部分学校开学考)盐酸同唾液淀粉酶一样，可以促进淀粉的水解，同时作为胃酸的成分，为胃蛋白酶活性的发挥提供适宜的酸性环境。下列说法错误的是( B )
A．胃蛋白酶的最适pH小于唾液淀粉酶的
B．相比于盐酸，唾液淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能更多
C．胃蛋白酶可以催化唾液淀粉酶的水解
D．在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均需要用到囊泡运输
解析：胃液的pH小于唾液，因此胃蛋白酶的最适pH小于唾液淀粉酶的，A项正确；唾液淀粉酶催化淀粉水解的原理是降低淀粉水解反应的活化能，不会为淀粉水解提供活化能，B项错误；胃蛋白酶可以催化蛋白质的水解，唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，因此胃蛋白酶可以催化唾液淀粉酶的水解，C项正确；唾液淀粉酶和胃蛋白酶是分泌蛋白，在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均需要用到囊泡运输，D项正确。
考向2 影响酶活性的因素
3．(2025·汕头高三月考)下图是酶甲和酶乙在其最适温度下的催化反应曲线。下列叙述正确的是( C )
A．酶甲和酶乙的化学本质一定不相同
B．酶甲对底物浓度变化的响应更敏感
C．P点时提高温度不会提高酶的活性
D．P点增加酶浓度不会提高反应速率
解析：酶的化学本质是蛋白质或RNA，酶甲和酶乙的化学本质可能相同，A项错误；由题图可知，当底物浓度较低时，随着底物浓度的增加，酶乙催化的反应速率增加更快，所以酶乙对底物浓度变化的响应更敏感，B项错误；题图是酶甲和酶乙在其最适温度下的催化反应曲线，所以在P点时提高温度不会提高酶的活性，C项正确；由题图可知，P点后即使底物浓度增大，反应速率也不再增大，此时的限制因素可能是酶的浓度，所以在P点增加酶浓度可能会提高反应速率，D项错误。
4．下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( C )
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
解析：分析题图可知，pH为3和9时淀粉剩余量基本相等，而由于淀粉在酸性条件下易分解，因此pH为3时的酶活性小于pH为9时的酶活性，C项错误。
考点二 探究酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素
INCLUDEPICTURE "核心知识CSJ.TIF"
1．酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验方案。
①
②
(2)变量分析。
2．酶专一性的实验验证
(1)设计方案。
项目 方案一 方案二
实验组 对照组 实验组 对照组
材料 底物相同(等量) 另一种酶的底物 另一种底物
试剂 与底物相对应的酶 与酶相对应 同一种酶(等量)
现象 发生反应 不发生反应 发生反应 不发生反应
结论 酶具有专一性
(2)操作示例。
3．探究酶的最适温度或pH——梯度法
(1)设计方案。
组别编号 1 2 … n
实验材料 等量的同种底物
温度(pH) T1(a1) T2(a2) … Tn(an)
续上表
衡量指标 相同时间内，各组酶促反应中生成物量的多少或底物剩余量的多少
实验结论 生成物量最多的一组或底物剩余量最少的一组所处温度(或pH)为最适温度(或pH)
(2)操作示例。
①探究酶的最适温度。
②探究酶的最适pH。
4．注意事项
(1)实验材料选择时的注意事项。
①在探究温度对酶活性的影响实验中，不能选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温下就能分解，加热条件下分解会加快，从而影响实验结果。
②在探究pH对酶活性的影响实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉分解会加快，从而影响实验结果。
(2)实验步骤和结果检测的注意事项。
①在探究温度对酶活性的影响实验中，底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。
②在探究pH对酶活性的影响实验中，宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在达到预设pH前让反应物与酶接触。
③若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不能选用斐林试剂，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。
INCLUDEPICTURE "广东新选考命题新指向FJ.TIF"
[教材命题点思考]
1．在pH为7的条件下，取四支盛有等量过氧化氢溶液的试管，分别保温在0 ℃、30 ℃、60 ℃、90 ℃的恒温水浴锅中，再滴加2滴肝脏研磨液，以探究温度对过氧化氢酶活性的影响。该实验能得出正确结论吗？__________________________________________，
原因是______________________________________________。
提示：不能 高温下过氧化氢会大量分解
2．在温度为37 ℃的条件下，取等量肝脏研磨液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中，再滴加盐酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9，以探究pH对过氧化氢酶活性的影响。该实验能得出正确结论吗？________，原因是______________________________________________________。
提示：不能 调节各试管的pH之前过氧化氢已在酶的催化下分解
3．如果开始时三组底物浓度相同，在时间t2时，向60 ℃组的反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，60 ℃组的产物总量________，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
INCLUDEPICTURE "考向探究CSJ.TIF"
考向1 酶的特性验证实验
1．(2025·揭阳高三月考)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( B )
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
解析：低温不改变淀粉酶的氨基酸组成和空间结构，不会导致酶变性失活，低温只是抑制了酶的活性，温度恢复正常时酶活性恢复，A项错误；酶具有高效性，稀释100万倍的淀粉酶仍具有催化能力，B项正确；酶发挥催化作用需要适宜的pH，在一定pH范围内，酶活性随pH升高而不断升高，过酸、过碱都会使酶失活，C项错误；若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，淀粉酶(本质为蛋白质)会被蛋白酶水解，淀粉的水解速率会降低甚至停止，D项错误。
2．(2025·广东八校高三联考)某同学为了验证酶的相关特性及其作用底物情况，进行了三组实验：
实验一：某大分子物质甲与酶1混合，可得到中间产物乙。
实验二：某大分子物质甲与酶1和酶2混合，可得到小分子物质丙。
实验三：某大分子物质甲与酶2混合，不能得到中间产物乙及小分子物质丙。
下列相关推理错误的是( C )
A．酶2的作用底物很可能是中间产物乙
B．小分子物质丙可能是大分子物质甲的基本组成单位
C．由实验一和实验三可得出酶1具有高效性
D．由实验一、实验二和实验三不能得出酶的作用条件较温和
解析：由实验一和实验二对比可知，加酶2后中间产物乙被分解，得到产物丙，说明酶2的作用底物很可能是中间产物乙，A项正确；如果大分子物质甲是蛋白质，中间产物乙为多肽，则小分子物质丙为氨基酸，氨基酸是组成蛋白质的基本单位，B项正确；由于缺乏和无机催化剂的对比，并且题干未设计温度和pH的控制，因此由实验一、实验二和实验三不能得出酶具有高效性和酶的作用条件较温和，C项错误，D项正确。
考向2 影响酶活性的因素的探究实验
3．(2022·广东选择考)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果如表所示。下列分析错误的是( C )
组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/%
① 9 ＋ 90 38
② 9 ＋ 70 88
③ 9 － 70 0
④ 7 ＋ 70 58
⑤ 5 ＋ 40 30
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CaCl2
B．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9
D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
解析：降解率越大说明酶的活性越高，题表中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项正确；分析①②组可知，除温度外，pH相同且都添加CaCl2，说明①②组的自变量为温度，B项正确；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项错误；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项正确。
4．某兴趣小组利用含过氧化氢酶的新鲜红薯片进行实验：学生向两组试管中加入H2O2溶液，再向组别二的试管中加入新鲜红薯片，一段时间后，测量并统计两组试管的氧气增加量平均值。该实验在不同温度条件下的实验结果见下表。下列相关分析正确的是( D )
温度/℃ 0 30 40 50 60
氧气增加量/(cm3·g－1) 组别一 0.03 0.05 0.34 1.15 1.67
组别二 1.61 1.69 3.15 4.92 2.87
A．组别一和组别二加入的H2O2溶液的量是不同的
B．组别二在加入红薯片后再把温度调整到预设温度
C．组别一的结果说明加热能降低化学反应的活化能
D．过氧化氢酶在60 ℃时的活性比在30 ℃时的活性低
解析：本实验中，H2O2溶液的量是无关变量，实验中应保证无关变量相同且适宜，所以组别一和组别二加入的H2O2溶液的量是相同的，A项错误；为了保证实验结果是在预设温度下的结果，应先调整到预设温度再加入红薯片，B项错误；加热不能降低化学反应的活化能，但可为反应提供能量，C项错误；60 ℃时组别二比组别一的氧气量多1.2 cm3·g－1，30 ℃时组别二比组别一的氧气量多1.64 cm3·g－1，说明过氧化氢酶在60 ℃时的活性比在30 ℃时的活性低，D项正确。
5．酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在 37 ℃、适宜pH等条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2＋、Cl－对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到实验结果如下图所示，已知Na＋和SO几乎不影响该反应。下列相关分析正确的是( B )
A．实验中自变量是无机盐溶液的种类
B．Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P点的长
C．实验说明Cu2＋能与淀粉竞争酶分子上的活性中心
D．若将温度提高至60 ℃，则三条曲线的最高点均上移
解析：据题图分析可知，无机盐溶液的种类和淀粉溶液浓度是自变量，A项错误；Q点和P点的淀粉水解速率相同，但Q点对应的淀粉溶液浓度更大，所以Q点条件下淀粉完全水解所需的时间比P点的长，B项正确；据题图分析可知，淀粉水解速率保持相对稳定时，也就是唾液淀粉酶全部充分参与催化反应时，甲组＞乙组＞丙组，说明Cu2＋没有使唾液淀粉酶失活，但降低了酶的活性，说明其是酶的抑制剂，但不能说明Cu2＋能与淀粉竞争酶分子上的活性中心，也可能是Cu2＋改变了酶的空间结构导致其活性降低，C项错误；由题意可知，该实验是在37 ℃条件下完成的，唾液淀粉酶的最适温度也在37 ℃左右，因此若将温度提高至60 ℃，酶活性降低，则三条曲线的最高点均下移，D项错误。
高考真题体验
1．(2024·河北选择考)下列关于酶的叙述，正确的是( D )
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：一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢就是无机物，A项错误；胃蛋白酶应在酸性、低温下保存，B项错误；醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体结构，C项错误；成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，所以从其肠道内容物中可获得纤维素酶，D项正确。
2．(2022·湖南选择考)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，如下图所示。下列叙述错误的是( B )
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
解析：由题干可知，碱性蛋白酶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，A项正确；由题图可知，碱性蛋白酶经加热后呈现部分解折叠的状态，降温后可以恢复到天然状态，B项错误；添加酶稳定剂有利于保持酶结构稳定，进而提高加酶洗涤剂的去污效果，C项正确；酶具有高效性，去污能力强，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D项正确。
3．(2024·广东选择考)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( B )
肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物
W1 W2 S1 S2
Ce5-Ay3-Bi-CB ＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋
Ce5 ＋ ＋＋ － －
Ay3-Bi-CB － － ＋＋ ＋＋＋
Ay3 － － ＋＋＋ ＋＋
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：由题表可知，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，缺少Ce5后，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W2的活性增强，所以Ay3与Ce5可能存在相互影响，A项正确；由题表可知，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项错误；由题表可知，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项正确；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项正确。
4．(2021·湖北选择考)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)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。
答案：(1)3 蒸馏水、甲物质溶液、乙物质溶液 (2)(与加入蒸馏水的对照组相比，加入甲、乙物质的实验组酶的活性降低，)透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均恢复 透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均不能恢复 透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性能恢复，加入乙物质的实验组酶的活性不能恢复 透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性不能恢复，加入乙物质的实验组酶的活性能恢复
课时跟踪练8
一、选择题
1．多酶片可用于治疗消化不良，下图为多酶片的结构示意图。将多酶片设计为多层结构所依据的原理主要是( C )
A．酶具有专一性
B．酶具有高效性
C．酶的作用条件较温和
D．酶能降低反应的活化能
解析：多酶片可用于治疗消化不良，将多酶片设计为多层结构，可保证糖衣包裹的胃蛋白酶在胃酸环境发挥作用，肠溶衣包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶等不会在胃液中失活，说明了酶的作用条件较温和，C项符合题意。
2．在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述，错误的是( D )
A．过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C．胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D．淀粉酶和盐酸通过降低反应的活化能催化淀粉水解
解析：淀粉酶是生物催化剂，可以通过降低反应的活化能来催化淀粉水解；盐酸不是催化剂，不能降低反应的活化能，D项错误。
3．磺胺类药是一类常见的抑菌药，它与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，抑制细菌繁殖。其作用机理如图所示，下列有关说法错误的是 ( C )
A．对氨基苯甲酸是合成二氢叶酸所需的原料
B．对氨基苯甲酸的浓度会影响磺胺类药的效果
C．磺胺类药的作用原理是破坏二氢叶酸的结构
D．磺胺类药是竞争性抑制剂
解析：由题意可知，磺胺类药与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，从而抑制二氢叶酸的合成，可见对氨基苯甲酸是合成二氢叶酸所需的原料，A项正确；磺胺类药的作用原理是与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，使底物对氨基苯甲酸不能合成二氢叶酸，即磺胺类药是竞争性抑制剂，当对氨基苯甲酸的浓度较高时，磺胺类药竞争结合酶的活性中心的机会减少，因此对氨基苯甲酸的浓度会影响磺胺类药的效果，B项、D项正确，C项错误。
4．(2025·佛山S6高质量发展联盟联考)过氧化物酶既能分解H2O2，又能氧化焦性没食子酸，使其呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表所示。下列叙述正确的是( A )
管号 1%焦性没食子酸/mL 2%H2O2/mL 缓冲液/mL
1 2 2 2
2 2 2 －
3 2 2 －
4 2 2 －
管号 过氧化物酶溶液/mL 白菜梗提取液/mL 煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
1 － － －
2 2 － －
3 － 2 －
4 － － 2
A．1号管为对照组，其余不都是实验组
B．2号管为对照组，其余都为实验组
C．若3号管中显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4号管中不显橙红色，可证明白菜梗中无氧化物酶
解析：该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，则1号管是空白对照组，2号管是标准对照组，A项正确，B项错误；实验设计必须遵循对照原则，3号管的实验结果需与对照组比较才能证明白菜梗中存在过氧化物酶，C项错误；若4号管中不显橙红色，不能证明白菜梗中无过氧化物酶，因为高温会使过氧化物酶变性失活，D项错误。
5．(2025·揭阳高三阶段测)胰蛋白酶能激活其他消化酶原，在新陈代谢中发挥着重要作用。多种疾病(如胰腺炎、肺气肿等)的发生均与胰蛋白酶的过量分泌有关，临床上常使用胰蛋白酶抑制剂类药物进行治疗。研究表明，一些植物多酚类化合物对胰蛋白酶有抑制作用，下图表示不同温度条件下柑橘黄酮的浓度与其对胰蛋白酶抑制作用的关系。据图分析，下列叙述错误的是( D )
A．本实验的自变量是柑橘黄酮的浓度、温度，各组使用的胰蛋白酶浓度应相同
B．三种温度下，随浓度升高，柑橘黄酮对胰蛋白酶活性的抑制作用效果均增强
C．图中显示在一定温度范围内、相同柑橘黄酮浓度下，温度越低，抑制率越高
D．使用0.7 mg·mL－1的柑橘黄酮、降低温度可治疗人体胰蛋白酶过量分泌引起的疾病
解析：根据题图信息可知，本实验的自变量是柑橘黄酮的浓度、处理的温度，使用的胰蛋白酶浓度属于无关变量，为保证无关变量相同且适宜，各组使用的胰蛋白酶浓度应相同，A项正确；题图中三种温度下，随着浓度的逐渐升高，柑橘黄酮对胰蛋白酶活性的抑制作用逐渐增强，B项正确；根据题图信息可知，相同柑橘黄酮浓度下，27 ℃时的抑制率比另外两个温度的抑制率高，说明温度越低，抑制率越高，C项正确；根据题图信息可知，使用0.7 mg/mL的柑橘黄酮、降低温度对胰蛋白酶的抑制率高，但人是恒温动物，不能采用降温的方式抑制胰蛋白酶的活性，D项错误。
二、非选择题
6．(2025·茂名区域高三联考)某实验小组测得的α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性与温度的关系分别如图甲、图乙所示，为测量两种酶的催化效率，该实验小组设置如下表所示的实验。回答下列问题：
步骤 组别
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
① α-淀粉酶和等量β-淀粉酶的混合溶液
② 50 ℃处理5 min 75 ℃处理5 min ？
③ 在50 ℃条件下加入等量淀粉溶液
④ 3 min后，检测各组淀粉剩余量
(1)该实验的自变量为________，表中“？”处的操作是______________________________________________________。
(2)酶可以加快化学反应的机制是______________________________________________________
__________________。若反应3 min后，测得Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组淀粉的剩余量分别为a、b、c(a>0)，则实验期间α-淀粉酶和β-淀粉酶的平均催化速率分别是________________________________(用a、b、c表示)。
(3)若(2)中测得a为0，b不为0，则上述计算出的______(填“α-淀粉酶”或“β-淀粉酶”)的平均催化速率可能不准确，原因是______________________________________________________
______________________________________________________。
解析：(1)该实验的目的是探究α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性与温度的关系，所以自变量是温度；温度梯度为25，故根据单一变量原则，题表中“？”处的操作是100 ℃处理5 min。(2)酶的作用机理是降低化学反应所需要的活化能。组别Ⅲ中，在100 ℃的情况下，酶已经失活，故c为无酶作用下淀粉的剩余量；组别Ⅱ中，在75 ℃的情况下，β-淀粉酶已经失活，故b为α-淀粉酶作用下淀粉的剩余量；a为α-淀粉酶和β-淀粉酶作用下淀粉的剩余量，因此实验期间α-淀粉酶和β-淀粉酶的平均催化速率分别是(c－b)/3、(b－a)/3。(3)a为α-淀粉酶和β-淀粉酶作用下淀粉的剩余量，b为α-淀粉酶作用下淀粉的剩余量，若测得a为0，则Ⅰ组的淀粉可能在3 min之前就已经被完全催化水解，导致Ⅰ组和Ⅱ组实际反应的时间不同，由此可知，β-淀粉酶的平均催化速率可能不准确。
答案：(1)温度 100 ℃处理5 min (2)降低化学反应的活化能 (c－b)/3、(b－a)/3 (3)β-淀粉酶 若测得a为0，则Ⅰ组的淀粉可能在3 min之前就已经被完全催化水解，导致Ⅰ组和Ⅱ组实际反应的时间不同
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