【备考2026】高考生物一轮复习资源：第3单元 课时练9 降低化学反应活化能的酶（课时精练）（含答案解析）

第3单元 细胞的能量供应和利用
课时练9　降低化学反应活化能的酶
选择题1～6题，每小题5分，7～14题，每小题6分，共78分。
一、选择题
1．(2024·湖北荆州中学期末)如图是比较过氧化氢在不同条件下的分解实验。下列有关分析不正确的是(　　)
A．本实验的因变量是过氧化氢的分解速率
B．本实验的无关变量有过氧化氢的浓度、催化剂的用量等
C．①号与③号、①号与④号可分别构成对照实验
D．分析②号、④号试管的实验结果可知，加热和酶都能降低反应的活化能
2.反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量称为活化能。如图为蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H＋能催化蔗糖水解。下列分析错误的是(　　)
A．E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖
B．H＋降低的化学反应活化能的值等于(E2－E1)
C．蔗糖酶使(E2－E1)的值增大，反应结束后X增多
D．升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率
3．(2024·河北，2)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
4.(2025·达州市高级中学检测)诱导契合模型认为，酶分子具有一定的柔性，当酶与底物分子接近时，酶受底物分子诱导，构象发生有利于与底物结合的变化，这种构象的变化能使活性中心的催化基团处于合适的位置。甲物质和乙物质与R酶之间的关系如图所示。根据诱导契合模型推测，下列叙述正确的是(　　)
A．R酶能催化甲物质和乙物质发生相关的化学反应
B．底物和酶发生结合导致酶的空间结构发生不可逆变性
C．构象的变化使酶能更好地结合底物，从而行使催化功能
D．该模型说明了酶促反应在温和的条件下可以高效进行
5．(2022·重庆，7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性，结果见表。下列叙述最合理的是(　　)
pH 3 5 7 9 11
相对活性 酶M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
酶L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
A.在37 ℃时，两种酶的最适pH均为3
B．在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性不变
C．从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性
D．在37 ℃、pH为3～11时，M更适于制作肉类嫩化剂
6．(2025·荆州联考)下列关于探究酶的特性的相关实验描述，正确的是(　　)
A．探究温度对淀粉酶的活性影响时，可用斐林试剂作为鉴定试剂
B．在加入等量过氧化氢反应物的条件下，滴加肝脏研磨液的实验组会产生更多的氧气
C．“探究pH对过氧化氢酶的活性影响”时，应先分别在酶溶液中加入不同pH的缓冲液之后再加入底物
D．在探究淀粉酶的专一性时，可用碘液检验淀粉、蔗糖是否水解
7．(2022·全国乙，4)某种酶P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)。根据实验结果可以得出的结论是(　　)
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
RNA组分 ＋ ＋ － ＋ －
蛋白质组分 ＋ － ＋ － ＋
低浓度Mg2＋ ＋ ＋ ＋ － －
高浓度Mg2＋ － － － ＋ ＋
产物 ＋ － － ＋ －
A.酶P必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高
C．在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性
D．在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性
8．(2021·海南，11)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(　　)
A．该酶可耐受一定的高温
B．在t1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
9.(2024·江苏沭阳县检测)丝瓜果肉中邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物质，褐色物质在410 nm可见光下有较高的吸光值(OD值)，且褐色物质越多，OD值越高。已知底物分子在温度升高时所具有的能量提高，PPO的最适pH为5.5。科学家用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响，结果如图。下列说法错误的是(　　)
A．PPO在35 ℃和40 ℃时降低的活化能相同
B．测定PPO的最适温度需要在30～40 ℃范围内设置温度梯度
C．实验中应先将PPO提取液和邻苯二酚溶液分别在相应的温度下保温适当时间，然后再混合
D．丝瓜果肉PPO粗提液可以在0 ℃和pH为5.5的条件下保存
10.为探究不同温度下两种淀粉酶的活性，某同学设计了多组实验并对各组淀粉的剩余量进行检测，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．该实验的自变量是酶的种类，因变量是淀粉剩余量
B．据图分析可知，酶A的最适温度是50 ℃，高于酶B的最适温度
C．本实验不宜使用斐林试剂进行检测
D．酶的作用条件较温和，故保存酶B时，应选择40 ℃和最适pH来保存
11.(2023·辽宁，19改编)基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．SDS可以降低MMP2和MMP9活性
B．10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性
C．缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性
D．MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性
12．(2024·广东，15)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
13．(2025·河南九师联盟联考)鸡蛋蛋清中含有蛋清蛋白、蛋白酶抑制因子等多种蛋白质，其中蛋清蛋白是制备优质多肽的天然原料。某研究人员对新鲜鸡蛋蛋清适度预热后用蛋白酶进行水解，探究酶用量及水解温度条件，获得如图1、图2所示结果。下列相关分析错误的是(　　)
A．实验前预热蛋清有利于实验中蛋白酶充分发挥作用
B．图1中，随着酶浓度增加酶活性逐渐降低，水解速率降低
C．探究蛋白酶的最适水解温度条件时，应选择与底物相同浓度的酶进行实验
D．60 ℃条件下水解度降低是因为高温导致蛋白酶的空间结构改变
14.(2024·咸宁期中)如图曲线乙表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析下列说法正确的是(　　)
A．增大pH后重复该实验，a、b点位置均会上升
B．酶浓度降低后，图示反应速率可用曲线甲表示
C．酶浓度是限制曲线ab段反应速率的主要因素
D．若b点后升高温度，将呈现曲线丙所示变化
二、非选择题
15．(12分)(2023·全国乙，32)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
回答下列问题：
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是______________(答出3点即可)；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的____________。
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是__________。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是________，乙的基因型是________；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是________。
16．(10分)(2024·恩施检测)福建人对茶情有独钟，在福建闽南一带更有着“宁可百日无肉，不可一日无茶”的传统。茶叶细胞中存在多种酚类物质，多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色。请回答下列问题：
(1)绿茶的品质特点是“绿叶、绿汤”，在制作过程中用高温炒制，防止其褐变。其原理是________________________________________________________________________。
(2)为减少绿茶制作过程中发生褐变，科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响，其中褐变抑制剂用磷酸盐缓冲液配制而成，结果如图。
本实验的自变量是______________________，对照组中应加入____________________、等量的底物溶液和酶溶液，在适宜的条件下测出最大酶活性。据图分析，________________处理方式对多酚氧化酶活性的抑制效果最佳。
(3)酶抑制剂有竞争性和非竞争性两种类型。竞争性抑制剂与底物相似，与底物竞争酶活性位点；非竞争性抑制剂不与酶活性位点结合，而与酶活性位点以外的位点结合，进而改变酶结构，使底物不能与酶结合。欲探究柠檬酸是哪种抑制剂，某研究人员进行如下实验：
组别 实验处理 实验结果测定
甲组 足量的茶多酚＋适量多酚氧化酶 茶多酚的分解速率
乙组 足量的茶多酚＋适量多酚氧化酶＋柠檬酸试剂
若________________________________________________________________________，则柠檬酸试剂为非竞争性抑制剂。
答案精析
1．D　[加热能提供能量而不能降低活化能，D错误。]
2．C　[蔗糖酶具有高效性，降低的活化能(E2－E1)的值更大，但由于底物的量有限，所以X产物的量最终不变，C错误。]
3．D　[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为无机物，A错误；酶应在低温和最适pH条件下保存，因此，胃蛋白酶应在酸性、低温条件下保存，B错误；醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体，C 错误；成年牛、羊等食草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以获得纤维素酶，D 正确。]
4．C　[根据诱导契合模型和图中信息可知，R酶不能催化甲物质发生相关的化学反应，A错误；酶是生物催化剂，反应前后自身性质不发生改变，因此其空间结构的改变是可逆的，B错误；根据诱导契合模型和图中信息可知，底物和酶活性部位结合，会诱导酶发生构象变化，使酶的活性中心变得与底物的结构互补，两者相互契合，从而发挥催化功能，C正确；该模型不能体现酶促反应在温和的条件下可以高效进行，D错误。]
5．D　[根据表格数据可知，在37 ℃时，M的适宜pH为5～9，而L的适宜pH为5左右，A不符合题意；酶适宜在低温条件下保存，在37 ℃长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B不符合题意；酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37 ℃上升至95 ℃，两种酶在pH为5时都已经失活，C不符合题意。]
6．C　[探究温度对酶活性的影响时，需要保证反应温度自始至终在设定的温度下进行，使用斐林试剂需要水浴加热，从而改变反应温度，对实验结果会产生影响，A错误；产物的量取决于底物的量，由于是等量过氧化氢反应物，则产生的氧气量相同，B错误；“探究pH对过氧化氢酶的活性影响”实验中，应先分别在酶溶液中加入不同pH的缓冲液，然后再加入底物，以保证酶在相应pH下发挥作用，C正确；碘液不能检验蔗糖是否水解，D错误。]
7．C　[由①组可知，酶P在低浓度Mg2＋条件下也有产物的生成，说明并非一定要在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性，A不符合题意；由第③组和第⑤组对比可知，只有蛋白质组分存在时，在低浓度Mg2＋和高浓度Mg2＋的条件下，均无产物的生成，说明在两种条件下蛋白质组分都没有催化活性，B不符合题意；由第④组和第⑤组对比可知，在高浓度Mg2＋条件下，第④组有产物的生成，第⑤组没有产物的生成，说明RNA组分具有催化活性，蛋白质组分没有催化活性，C符合题意，D不符合题意。]
8．D　[相同温度下，不同反应时间内该酶的催化反应速率可能相同，如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同，D错误。]
9．A　[由图可知，PPO在温度为35 ℃和40 ℃时OD值相同，但已知底物分子在温度升高时所具有的能量提高，故35 ℃时酶活性高于40 ℃，因此，降低的活化能也不同，A错误；由题意可知，35 ℃时酶活性最高，故应在30～40 ℃范围内设置温度梯度实验，更精确地测定PPO的最适温度，B正确；0 ℃时PPO的活性较弱，可以将丝瓜果肉PPO粗提液在0 ℃和pH为5.5的条件下保存，D正确。]
10．C　[本实验的自变量是温度和酶的种类，而用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，会影响实验结果，A错误，C正确；根据图中的结果无法确定酶A的最适温度，B错误；酶应该在低温下保存，D错误。]
11．D　[37 ℃保温、加SDS、加缓冲液组比37 ℃保温、不加SDS、加缓冲液组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，SDS可降低MMP2和MMP9活性，A正确；与37 ℃(不加SDS)相比，10 ℃(不加SDS)时MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性，B正确；缓冲液可以维持pH的稳定，从而维持MMP2和MMP9活性，C正确；MMP2和MMP9都属于酶，酶具有专一性，D错误。]
12．B　[据表格分析可知，Ce5组与Ay3组比较，Ce5与Ay3分别催化纤维素类底物和褐藻酸类底物，说明两者的催化功能不同，当Ay3与Ce5同时存在时，即Ce5－Ay3－Bi－CB组与Ce5组比较，Ce5催化纤维素类底物W2的活性增强，说明两者之间可能存在相互影响，A正确；Bi组不能催化纤维素类底物和褐藻酸类底物，说明其无催化活性，Ay3组与Ay3－Bi－CB组比较，不论是否与Bi结合，Ay3均可催化底物S1与S2，说明Bi与Ay3的催化专一性无关，B错误；Ce5－Ay3－Bi－CB组与Ay3－Bi－CB组比较，无论Ce5是否存在，该酶催化褐藻酸类底物的活性均不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关，C正确；若要研究CB是否与纤维素类底物的催化活性有关，自变量为有无CB，所以应增加检测Ce5－Ay3－Bi肽链的活性，与Ce5－Ay3－Bi－CB组比较，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。]
13．B　[由题干信息可知，鸡蛋蛋清中含蛋白酶抑制因子，若直接进行实验，其会抑制蛋白酶的作用，所以，适度预热可使蛋白酶抑制因子失活，使蛋白酶充分发挥作用，A正确；酶浓度影响酶促反应速率，并不影响酶活性，图1中，随着酶浓度增加，水解度及可溶性多肽含量增加速率减小，不是因为酶活性降低，B错误；由图1可以看出，底物浓度和酶浓度等比时，水解度达到最高，所以探究蛋白酶的最适水解温度条件时，选择的最佳酶浓度和底物浓度相等，C正确；60 ℃时水解度降低是因为高温导致酶分子空间结构改变，酶活性降低，D正确。]
14．B　[曲线乙表示最适pH条件下的酶促反应速率，若增大pH，酶的活性会下降，a、b点位置都会下移，A错误；在曲线ab段酶促反应速率与反应物浓度呈正相关，因此反应物浓度是限制曲线ab段反应速率的主要因素，C错误；曲线乙是在最适温度条件下进行的，如果升高温度，酶的活性会下降，b点后反应速率会下降，D错误。]
15．(1)高效性、专一性、作用条件温和　空间结构　(2)甲、乙两种研磨液混合后，其中的酶1和酶2使白色底物经酶促反应生成了红色色素　(3)AAbb　aaBB　白色
16．(1)高温使多酚氧化酶变性失活，不能将无色的酚类物质氧化成褐色　(2)抑制剂类型及浓度　磷酸盐缓冲液
0．10%的柠檬酸　(3)乙组茶多酚的分解速率小于甲组
(
第
1
页
共
9
页
)