第1节 降低化学反应活化能的酶
【学习目标】
1．利用结构与功能观理解酶的功能是由其独特的空间结构决定的； 2.构建温度、pH和底物浓度对酶促反应速率影响的模型；
3．通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验；4.通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”和“影响酶活性的条件”，发展科学探究能力。
第1课时 酶的作用和本质
聚焦·学案一 酶在细胞代谢中的作用
[学案设计]
(一)认清细胞代谢的本质
概念 细胞中每时每刻都进行着许多 ，统称为细胞代谢
条件 细胞代谢离不开 和能量
意义 细胞代谢是 的基础
(二)通过比较过氧化氢在不同条件下的分解，理清实验变量
1．过氧化氢在不同条件下的分解实验
(1)实验原理
(2)实验步骤和实验现象
方法步骤
相同处理 向4支试管中分别加入2 mL 溶液
不同处理 不处理 放在90 ℃左右的水浴中加热 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝脏研磨液
现象 气泡 基本无 少量 较多
点燃的 卫生香 — — 复燃不明显 复燃明显
(3)实验结论：酶具有 作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更 。
微点拨：加热与加催化剂的作用机理比较
①加热：给化学分子提供能量。
②加催化剂：降低化学反应的活化能。
2．实验变量分析
实验过程中的 称为变量。在生物实验设计中对变量的确立、操控是实验成功与否的关键。
(1)变量类型
自变量 又称实验变量，是研究者 的，即实验所探究的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量，坐标中横轴标识一般为自变量
因变量 又称反应变量，是随 变化而产生反应或发生变化的变量，应具有可测性和客观性，坐标中纵轴标识一般为因变量
无关变量 无关变量又称干扰变量、控制变量，是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量。实验时一般需控制无关变量适宜且相同
(2)单一变量原则
无论一个实验有几个自变量，都应确定一个自变量对应观测一个因变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中复杂关系的准则之一。
单一变量原则要求在实验组和对照组的实验中都只能有一个变量，这样得出的实验结果与单一变量之间就能形成一一对应关系，便于观察实验结果，也便于分析实验结果的成因。
(3)无关变量要一致(等量原则)
在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量对实验的影响，而且不同的实验组中无关变量应完全相同且适宜，这样就可排除无关变量对实验的干扰，排除实验偶然性，提高实验的准确率。
3．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验变量分析
(三)酶的作用原理解读
活化能 分子从 转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量
原理 酶能 化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更 ，催化效率
意义 使细胞代谢能在 条件下快速有序地进行
微点拨：酶与无机催化剂的共性
①降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。
②反应前后性质、数量不变。
③只改变反应速率，不改变反应平衡点。
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)细胞代谢不需要酶的作用。( )
(2)对照实验中，除自变量外，其他无关变量都应保持相同且适宜。( )
(3)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。( )
(4)无关变量是与实验结果无关的变量。( )
2．(教材P77“探究·实践”发掘训练)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，采用新鲜肝脏的原因和制作研磨液的目的分别是( )
A．新鲜肝脏中酶的活性高；保护过氧化氢酶
B．新鲜肝脏含过氧化氢酶多；便于过氧化氢酶的释放
C．新鲜肝脏是固态；便于与FeCl3溶液作比较
D．新鲜肝脏含酶多；减缓过氧化氢的分解速率
3．(教材P78“科学方法”发掘训练)控制变量和设计对照实验是保证实验结果可靠性的关键因素，下列实验中关于对照实验和变量描述错误的是( )
A．在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，观察细胞质壁分离时进行了自身前后对照
B．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，只能通过气泡释放速率检测因变量
C．在镁是植物生长发育的必需元素的实验中，需要设计对照实验
D．在探究温度变化影响水分子通过半透膜的扩散速率的实验中，半透膜的透性属于无关变量
4.如图是酶作为细胞代谢催化剂的作用机制图，据图分析，下列相关说法错误的是( )
A．E2表示酶促反应过程中所需的活化能
B．若酶的活性降低，E1变小
C．与酶相比，无机催化剂对应的E2较大
D．用加热的方法也能降低化学反应的活化能
5．下图为“过氧化氢在不同条件下的分解”实验。下列分析错误的是( )
A．1号与3号对照，说明酶具有催化作用
B．2号与3号对照，说明酶催化效率高于无机催化剂
C．上述实验装置应置于90 ℃水浴中进行
D．可用马铃薯匀浆代替鸡肝匀浆进行实验
聚焦·学案二 酶的本质
[学案设计]
(一)认识酶本质探索历程不同阶段成果
(二)全面理解酶的作用及本质
|探|究|学|习|
甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。请回答下列问题：
(1)甲、乙两种酶的化学本质最可能是什么成分？
(2)唾液中含有唾液淀粉酶，如何粗略验证唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质？
|认|知|生|成|
1．酶的作用及本质分析
概念 酶是活细胞产生的具有 作用的有机物
来源 一般来说，活细胞都能产生酶(哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，但含有酶)
作用 催化作用(反应前后酶的性质和数量不变)
作用机理 降低化学反应的活化能，加快反应速率
酶催化作用实验验证 实验组：底物→相应酶→底物被分解 对照组：底物→ →底物不被分解(或分解慢)
作用场所 在细胞内(呼吸酶、光合酶等)、细胞外(消化酶等)、体外都能发挥催化作用
化学本质 绝大多数是 极少数是
合成原料
合成场所 核糖体 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
2．探究酶本质的方法
(1)试剂鉴定法
(2)酶解鉴定法
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)酶的基本组成单位是氨基酸。( )
(2)具有分泌功能的细胞才能产生酶。( )
(3)酶是活细胞产生的，能在细胞内、外起催化作用。( )
(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸。( )
2．(教材P79、80“思考·讨论”发掘训练)科学家新提取出某种酶的结晶，并将它彻底水解，得到的产物可能是( )
A．氨基酸
B．氨基酸或核糖、磷酸、碱基
C．核糖、磷酸、碱基
D．氨基酸或核糖核苷酸
3．核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述，正确的是( )
A．核酶与脂肪酶仅有三种元素相同
B．核酶的基本单位是氨基酸
C．核酶可降低化学反应所需的活化能
D．核酶可与双缩脲试剂产生紫色反应
4．下列关于酶本质的探索及其作用的叙述，错误的是( )
A．毕希纳将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶
B．巴斯德认为酿酒中的发酵需活酵母细胞参与
C．萨姆纳从刀豆种子中获得脲酶
D．淀粉酶能够使唾液淀粉酶水解
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．某课题组分离出一种酶M，测得60 ℃时催化效率最高，酶M的作用机理是 。
2．酶和无机催化剂相比催化效率更高的原因是 。
3．将蛋清稀释液和某蛋白酶混合，在适宜条件下充分反应，然后加入双缩脲试剂，溶液呈 ，原因是 。
三、综合检测反馈
1．过氧化氢酶可催化过氧化氢分解，加快其反应速率。下列有关叙述正确的是( )
A．过氧化氢酶可为过氧化氢分子提供能量，使其达到活跃状态
B．合成过氧化氢酶的原料是核糖核苷酸
C．过氧化氢酶催化过氧化氢分解后不会失活，可继续发挥作用
D．向一定量的过氧化氢溶液中增加过氧化氢酶，产生的氧气量增多
2．毕希纳把酵母菌细胞研磨、过滤，得到不含酵母菌细胞的提取液，然后加入葡萄糖，一段时间后溶液冒出气泡，并产生了酒精。该实验结束了巴斯德与李比希对发酵原理的争论，以下叙述错误的是( )
A．可用显微镜检查提取液中是否含有酵母菌
B．李比希坚持认为酵母菌细胞死亡并裂解后释放的物质完成的该反应
C．该实验产生酒精的过程中不需要酶的作用
D．实验表明细胞的提取液可以进行某些生命活动
3．某实验小组设计下图装置进行酶活性的探究。下列叙述错误的是( )
A．可用点燃的卫生香对量筒收集到的气体进行检验
B．肝脏研磨液中的过氧化氢酶为H2O2分解提供能量
C．另外设置一组加入FeCl3溶液的相同实验，通过对比可说明酶降低活化能的作用更显著
D．另外设置一组相同实验，将肝脏研磨液换成清水，通过对比可探究酶具有催化作用
4．如图为某化学反应在有酶催化和无酶催化条件下的能量变化过程，假设酶的环境条件适宜，对于图中曲线分析错误的是( )
A．曲线①表示无酶条件下的能量变化
B．若使用无机催化剂，则图中B点在纵轴上向上移
C．酶只能在生物体内起催化作用
D．曲线中纵坐标所示的AB段为酶催化该化学反应所降低的活化能
第1课时 酶的作用和本质
[学案设计]
(一)化学反应 酶 细胞生命活动
(二)1.(1)FeCl3溶液 过氧化氢酶 (2)过氧化氢 大量
(3)催化 高 2.变化因素 (1)主动操控 自变量
(三)常态 活跃 降低 显著 更高 温和
[迁移训练]
1．(1)× (2)√ (3)× (4)×
2．选B 该实验中，采用新鲜肝脏的原因是新鲜肝脏中含有较多高活性的过氧化氢酶，研磨可使肝脏细胞中的过氧化氢酶释放出来，B正确。
3．选B 在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，细胞外溶液为自变量，原生质层位置变化为因变量，该实验为自身前后对照，A正确；在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，因变量可用气泡释放的速率或者点燃的卫生香的复燃情况检测，B错误；在镁是植物生长发育的必需元素的实验中，需要设计含镁的完全培养液中生长的对照实验，C正确；在探究温度变化影响水分子通过半透膜的扩散速率的实验中，半透膜的透性对实验结果有影响，属于无关变量，D正确。
4．选D 酶的作用机理是降低化学反应的活化能，由图可知，E2表示酶促反应过程中所需的活化能，A正确；若酶的活性降低，酶催化化学反应的活化能升高，则降低的活化能减少，即E1变小，B正确；与酶相比，无机催化剂降低的化学能少，则无机催化剂对应的E2较大，C正确；加热的作用原理是为化学反应提供能量，D错误。
5．选C 本实验中，1号没有催化剂，3号加鸡肝匀浆(含过氧化氢酶)作为催化剂，因此1号与3号对照，可以验证酶具有催化作用，A正确；2号与3号实验的自变量为催化剂的类型，分别为无机催化剂和酶，2号与3号对照，说明酶催化效率高于无机催化剂，B正确；上述实验自变量为是否加催化剂或者催化剂的种类，温度属于无关变量，无关变量应保持适宜且相同，因此上述实验装置应置于常温条件下进行，C错误；马铃薯匀浆和鸡肝匀浆都含有过氧化氢酶，可用马铃薯匀浆代替鸡肝匀浆进行实验，D正确。
[学案设计]
(一)蛋白质 蛋白质 RNA
(二)探究学习：(1)提示：甲酶为RNA、乙酶为蛋白质。
(2)提示：取适量唾液用双缩脲试剂检测，混合均匀后溶液呈紫色。
认知生成：1.催化 等量清水 蛋白质 RNA 氨基酸
核糖核苷酸
[迁移训练]
1．(1)× (2)× (3)√ (4)×
2．选B 酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质彻底水解后的产物是氨基酸，RNA水解后的产物是核糖核苷酸，再进一步水解后得到核糖、磷酸、碱基，因此将该酶彻底水解，得到的产物可能是氨基酸或核糖、磷酸、碱基，B正确。
3．选C 核酶本质是RNA，元素组成是C、H、O、N、P，脂肪酶本质是蛋白质，元素组成是C、H、O、N等，两者共有的元素有C、H、O、N，A错误；核酶本质是RNA，基本单位是核糖核苷酸，B错误；核酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，C正确；双缩脲试剂可用于检测蛋白质，核酶的化学本质是RNA，不会和双缩脲试剂产生紫色反应，D错误。
4．选D 毕希纳实验说明：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶，A正确；巴斯德认为酿酒中的发酵需活酵母细胞参与，B正确；萨姆纳从刀豆种子中获得脲酶，C正确；淀粉酶能够催化淀粉水解，但不能使唾液淀粉酶水解，D错误。
二、融通科学思维
1．降低化学反应的活化能
2．酶降低活化能的作用更显著
3．紫色 蛋白酶本身是蛋白质，且催化前后自身不变
三、综合检测反馈
1．选C 过氧化氢酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，不能提供能量，A错误；过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，合成过氧化氢酶的原料是氨基酸，B错误；过氧化氢酶催化过氧化氢分解后不会失活，可继续发挥作用，C正确；酶只影响到达反应平衡所需要的时间长短，不改变反应的平衡点，因此过氧化氢的量不变，则产物氧气量不变，D错误。
2．选C 酵母菌属于真菌，能在显微镜下观察到，故可用显微镜检查提取液中是否含有酵母菌，A正确；李比希坚持认为酵母菌细胞死亡并裂解后释放的物质完成的该反应，B正确；酶可参与化学反应，该实验产生酒精的过程中需要酶的催化，C错误；分析题意，把酵母菌细胞研磨、过滤，得到不含酵母菌细胞的提取液，然后加入葡萄糖，一段时间后溶液冒出气泡，并产生了酒精，表明细胞的提取液可以进行某些生命活动，D正确。
3．选B 实验的目的是探究酶活性，根据题图可知，因变量可用产生氧气的速率来表示，故可用点燃的卫生香对量筒收集到的气体进行检验，A正确；酶作用的实质是降低化学反应所需的活化能，而不能为化学反应提供物质或能量，故研磨液中的过氧化氢酶不能为H2O2分解提供能量，B错误；与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，C正确；另外设置一组相同实验，将肝脏研磨液换成清水，通过对比可探究酶具有催化作用，D正确。
4．选C 酶能降低化学反应需要的活化能，由反应进行所需的活化能多少可知，曲线①表示无酶条件下的能量变化，曲线②为有酶条件下的能量变化，A正确；无机催化剂也能降低化学反应需要的活化能，但酶降低活化能的能力比无机催化剂强，若使用无机催化剂，则图中B点在纵轴上向上移，即无机催化剂降低活化能的幅度小，B正确；只要条件适宜，酶在生物体内和生物体外均会起催化作用，C错误；根据题图分析，CA段表示在无酶催化的条件下化学反应需要的活化能，CB段表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能，故AB段为有酶催化时降低的活化能，D正确。(共90张PPT)
细胞的能量供应和利用
第5章
第1节
降低化学反应活化能的酶
学习目标
1．利用结构与功能观理解酶的功能是由其独特的空间结构决定的；
2．构建温度、pH和底物浓度对酶促反应速率影响的模型；
3．通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验；
4．通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”和“影响酶活性的条件”，发展科学探究能力。
第1课时
酶的作用和本质
CONTENTS
目录
1
2
3
4
聚焦·学案一 酶在细胞代谢中的作用
聚焦·学案二 酶的本质
课时跟踪检测
随堂小结 ——即时回顾与评价
NO.1
聚焦·学案一 酶在细胞代谢中的作用
学案设计
(一)认清细胞代谢的本质
概念 细胞中每时每刻都进行着许多__________，统称为细胞代谢
条件 细胞代谢离不开____和能量
意义 细胞代谢是_______________的基础
化学反应
酶
细胞生命活动
(二)通过比较过氧化氢在不同条件下的分解，理清实验变量
1．过氧化氢在不同条件下的分解实验
(1)实验原理
(2)实验步骤和实验现象
方法步骤
相同处理 向4支试管中分别加入2 mL__________溶液
不同处理 不处理 放在90 ℃左右的 水浴中加热 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝脏研磨液
过氧化氢
现象 气泡 基本无 少量 较多 ______
点燃的 卫生香 — — 复燃不明显 复燃明显
大量
续表
(3)实验结论：酶具有_____作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更_____ 。
微点拨：加热与加催化剂的作用机理比较
①加热：给化学分子提供能量。
②加催化剂：降低化学反应的活化能。
催化
高
2．实验变量分析
实验过程中的__________称为变量。在生物实验设计中对变量的确立、操控是实验成功与否的关键。
(1)变量类型
自变量 又称实验变量，是研究者_________的，即实验所探究的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量，坐标中横轴标识一般为自变量
变化因素
主动操控
因变量 又称反应变量，是随________变化而产生反应或发生变化的变量，应具有可测性和客观性，坐标中纵轴标识一般为因变量
无关变量 无关变量又称干扰变量、控制变量，是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量。实验时一般需控制无关变量适宜且相同
自变量
续表
(2)单一变量原则
无论一个实验有几个自变量，都应确定一个自变量对应观测一个因变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中复杂关系的准则之一。
单一变量原则要求在实验组和对照组的实验中都只能有一个变量，这样得出的实验结果与单一变量之间就能形成一一对应关系，便于观察实验结果，也便于分析实验结果的成因。
(3)无关变量要一致(等量原则)
在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量对实验的影响，而且不同的实验组中无关变量应完全相同且适宜，这样就可排除无关变量对实验的干扰，排除实验偶然性，提高实验的准确率。
3．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验变量分析
自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组
②号：水浴加热； ③号：加FeCl3溶液； ④号：加肝脏研磨液 H2O2 分解 速率 反应物的浓度、反应时间、实验室的温度、FeCl3溶液的浓度和肝脏研磨液的新鲜程度等 ①号 试管 ②③
④号
试管
(三)酶的作用原理解读
活化能 分子从______转变为容易发生化学反应的______状态所需要的能量
原理 酶能______化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更______，催化效率______
意义 使细胞代谢能在______条件下快速有序地进行
常态
活跃
降低
显著
更高
温和
微点拨：酶与无机催化剂的共性
①降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。
②反应前后性质、数量不变。
③只改变反应速率，不改变反应平衡点。
迁移训练
1．概念理解判断
(1)细胞代谢不需要酶的作用。 ( )
(2)对照实验中，除自变量外，其他无关变量都应保持相同且适宜。 ( )
(3)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。 ( )
(4)无关变量是与实验结果无关的变量。 ( )
×
√
×
×
2．(教材P77“探究·实践”发掘训练)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，采用新鲜肝脏的原因和制作研磨液的目的分别是
( )
A．新鲜肝脏中酶的活性高；保护过氧化氢酶
B．新鲜肝脏含过氧化氢酶多；便于过氧化氢酶的释放
C．新鲜肝脏是固态；便于与FeCl3溶液作比较
D．新鲜肝脏含酶多；减缓过氧化氢的分解速率
√
解析：该实验中，采用新鲜肝脏的原因是新鲜肝脏中含有较多高活性的过氧化氢酶，研磨可使肝脏细胞中的过氧化氢酶释放出来，B正确。
3．(教材P78“科学方法”发掘训练)控制变量和设计对照实验是保证实验结果可靠性的关键因素，下列实验中关于对照实验和变量描述错误的是( )
A．在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，观察细胞质壁分离时进行了自身前后对照
B．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，只能通过气泡释放速率检测因变量
C．在镁是植物生长发育的必需元素的实验中，需要设计对照实验
D．在探究温度变化影响水分子通过半透膜的扩散速率的实验中，半透膜的透性属于无关变量
√
解析：在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，细胞外溶液为自变量，原生质层位置变化为因变量，该实验为自身前后对照，A正确；在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，因变量可用气泡释放的速率或者点燃的卫生香的复燃情况检测，B错误；在镁是植物生长发育的必需元素的实验中，需要设计含镁的完全培养液中生长的对照实验，C正确；在探究温度变化影响水分子通过半透膜的扩散速率的实验中，半透膜的透性对实验结果有影响，属于无关变量，D正确。
4．如图是酶作为细胞代谢催化剂的作用机制图，据图分析，下列相关说法错误的是( )
A．E2表示酶促反应过程中所需的活化能
B．若酶的活性降低，E1变小
C．与酶相比，无机催化剂对应的E2较大
D．用加热的方法也能降低化学反应的活化能
√
解析：酶的作用机理是降低化学反应的活化能，由图可知，E2表示酶促反应过程中所需的活化能，A正确；若酶的活性降低，酶催化化学反应的活化能升高，则降低的活化能减少，即E1变小，B正确；与酶相比，无机催化剂降低的化学能少，则无机催化剂对应的E2较大，C正确；加热的作用原理是为化学反应提供能量，D错误。
5．下图为“过氧化氢在不同条件下的分解”实验。下列分析错误的是
( )
A．1号与3号对照，说明酶具有催化作用
B．2号与3号对照，说明酶催化效率高于无机催化剂
C．上述实验装置应置于90 ℃水浴中进行
D．可用马铃薯匀浆代替鸡肝匀浆进行实验
√
解析：本实验中，1号没有催化剂，3号加鸡肝匀浆(含过氧化氢酶)作为催化剂，因此1号与3号对照，可以验证酶具有催化作用，A正确；2号与3号实验的自变量为催化剂的类型，分别为无机催化剂和酶，2号与3号对照，说明酶催化效率高于无机催化剂，B正确；上述实验自变量为是否加催化剂或者催化剂的种类，温度属于无关变量，无关变量应保持适宜且相同，因此上述实验装置应置于常温条件下进行，C错误；马铃薯匀浆和鸡肝匀浆都含有过氧化氢酶，可用马铃薯匀浆代替鸡肝匀浆进行实验，D正确。
NO.2
聚焦·学案二 酶的本质
学案设计
(一)
认识酶本质探索历程不同阶段成果
续表
(二)全面理解酶的作用及本质
|探|究|学|习|
甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。请回答下列问题：
(1)甲、乙两种酶的化学本质最可能是什么成分？
提示：甲酶为RNA、乙酶为蛋白质。
(2)唾液中含有唾液淀粉酶，如何粗略验证唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质？
提示：取适量唾液用双缩脲试剂检测，混合均匀后溶液呈紫色。
|认|知|生|成|
1．酶的作用及本质分析
概念 酶是活细胞产生的具有______作用的有机物
来源 一般来说，活细胞都能产生酶(哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，但含有酶)
作用 催化作用(反应前后酶的性质和数量不变)
作用机理 降低化学反应的活化能，加快反应速率
催化
酶催化 作用实 验验证 实验组：底物→相应酶→底物被分解 对照组：底物→__________→底物不被分解(或分解慢)
作用场所 在细胞内(呼吸酶、光合酶等)、细胞外(消化酶等)、 体外都能发挥催化作用
化学本质 绝大多数是_______ 极少数是______
合成原料 _______ ____________
合成场所 核糖体 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
等量清水
蛋白质
RNA
氨基酸
核糖核苷酸
续表
2．探究酶本质的方法
(1)试剂鉴定法
(2)酶解鉴定法
迁移训练
1．概念理解判断
(1)酶的基本组成单位是氨基酸。 ( )
(2)具有分泌功能的细胞才能产生酶。 ( )
(3)酶是活细胞产生的，能在细胞内、外起催化作用。 ( )
(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸。 ( )
×
×
√
×
2．(教材P79、80“思考·讨论”发掘训练)科学家新提取出某种酶的结晶，并将它彻底水解，得到的产物可能是( )
A．氨基酸
B．氨基酸或核糖、磷酸、碱基
C．核糖、磷酸、碱基
D．氨基酸或核糖核苷酸
√
解析：酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质彻底水解后的产物是氨基酸，RNA水解后的产物是核糖核苷酸，再进一步水解后得到核糖、磷酸、碱基，因此将该酶彻底水解，得到的产物可能是氨基酸或核糖、磷酸、碱基，B正确。
3．核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述，正确的是( )
A．核酶与脂肪酶仅有三种元素相同
B．核酶的基本单位是氨基酸
C．核酶可降低化学反应所需的活化能
D．核酶可与双缩脲试剂产生紫色反应
√
解析：核酶本质是RNA，元素组成是C、H、O、N、P，脂肪酶本质是蛋白质，元素组成是C、H、O、N等，两者共有的元素有C、H、O、N，A错误；核酶本质是RNA，基本单位是核糖核苷酸，B错误；核酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，C正确；双缩脲试剂可用于检测蛋白质，核酶的化学本质是RNA，不会和双缩脲试剂产生紫色反应，D错误。
4．下列关于酶本质的探索及其作用的叙述，错误的是( )
A．毕希纳将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶
B．巴斯德认为酿酒中的发酵需活酵母细胞参与
C．萨姆纳从刀豆种子中获得脲酶
D．淀粉酶能够使唾液淀粉酶水解
√
解析：毕希纳实验说明：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶，A正确；巴斯德认为酿酒中的发酵需活酵母细胞参与，B正确；萨姆纳从刀豆种子中获得脲酶，C正确；淀粉酶能够催化淀粉水解，但不能使唾液淀粉酶水解，D错误。
随堂小结 ——即时回顾与评价
NO.3
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．某课题组分离出一种酶M，测得60 ℃时催化效率最高，酶M的作用机理是_________________________。
2．酶和无机催化剂相比催化效率更高的原因是__________________
__________。
3．将蛋清稀释液和某蛋白酶混合，在适宜条件下充分反应，然后加入双缩脲试剂，溶液呈_______，原因是________________________
____________________。
降低化学反应的活化能
酶降低活化能的作用
更显著
紫色
蛋白酶本身是蛋白质，
且催化前后自身不变
三、综合检测反馈
√
1．过氧化氢酶可催化过氧化氢分解，加快其反应速率。下列有关叙述正确的是( )
A．过氧化氢酶可为过氧化氢分子提供能量，使其达到活跃状态
B．合成过氧化氢酶的原料是核糖核苷酸
C．过氧化氢酶催化过氧化氢分解后不会失活，可继续发挥作用
D．向一定量的过氧化氢溶液中增加过氧化氢酶，产生的氧气量增多
解析：过氧化氢酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，不能提供能量，A错误；过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，合成过氧化氢酶的原料是氨基酸，B错误；过氧化氢酶催化过氧化氢分解后不会失活，可继续发挥作用，C正确；酶只影响到达反应平衡所需要的时间长短，不改变反应的平衡点，因此过氧化氢的量不变，则产物氧气量不变，D错误。
2．毕希纳把酵母菌细胞研磨、过滤，得到不含酵母菌细胞的提取液，然后加入葡萄糖，一段时间后溶液冒出气泡，并产生了酒精。该实验结束了巴斯德与李比希对发酵原理的争论，以下叙述错误的是( )
A．可用显微镜检查提取液中是否含有酵母菌
B．李比希坚持认为酵母菌细胞死亡并裂解后释放的物质完成的该反应
C．该实验产生酒精的过程中不需要酶的作用
D．实验表明细胞的提取液可以进行某些生命活动
√
解析：酵母菌属于真菌，能在显微镜下观察到，故可用显微镜检查提取液中是否含有酵母菌，A正确；李比希坚持认为酵母菌细胞死亡并裂解后释放的物质完成的该反应，B正确；酶可参与化学反应，该实验产生酒精的过程中需要酶的催化，C错误；分析题意，把酵母菌细胞研磨、过滤，得到不含酵母菌细胞的提取液，然后加入葡萄糖，一段时间后溶液冒出气泡，并产生了酒精，表明细胞的提取液可以进行某些生命活动，D正确。
3．某实验小组设计下图装置进行酶活性的探究。下列叙述错误的是( )
√
A．可用点燃的卫生香对量筒收集到的气体进行检验
B．肝脏研磨液中的过氧化氢酶为H2O2分解提供能量
C．另外设置一组加入FeCl3溶液的相同实验，通过对比可说明酶降低
活化能的作用更显著
D．另外设置一组相同实验，将肝脏研磨液换成清水，通过对比可探
究酶具有催化作用
解析：实验的目的是探究酶活性，根据题图可知，因变量可用产生氧气的速率来表示，故可用点燃的卫生香对量筒收集到的气体进行检验，A正确；酶作用的实质是降低化学反应所需的活化能，而不能为化学反应提供物质或能量，故研磨液中的过氧化氢酶不能为H2O2分解提供能量，B错误；与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，C正确；另外设置一组相同实验，将肝脏研磨液换成清水，通过对比可探究酶具有催化作用，D正确。
4．如图为某化学反应在有酶催化和无酶催化条件下的能量变化过程，假设酶的环境条件适宜，对于图中曲线分析错误的是( )
A．曲线①表示无酶条件下的能量变化
B．若使用无机催化剂，则图中B点在纵轴上向上移
C．酶只能在生物体内起催化作用
D．曲线中纵坐标所示的AB段为酶催化该化学反应所降低的活化能
√
解析：酶能降低化学反应需要的活化能，由反应进行所需的活化能多少可知，曲线①表示无酶条件下的能量变化，曲线②为有酶条件下的能量变化，A正确；无机催化剂也能降低化学反应需要的活化能，但酶降低活化能的能力比无机催化剂强，若使用无机催化剂，则图中B点在纵轴上向上移，即无机催化剂降低活化能的幅度小，B正确；只要条件适宜，酶在生物体内和生物体外均会起催化作用，C错误；根据题图分析，CA段表示在无酶催化的条件下化学反应需要的活化能，CB段表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能，故AB段为有酶催化时降低的活化能，D正确。
课时跟踪检测
NO.4
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A级 强基固本
1．嫩肉粉可将肌肉组织部分水解，使肉类食品口感松软。嫩肉粉中使肉质变嫩的主要成分是( )
A．淀粉酶 B．DNA酶
C．蛋白酶 D．脂肪酶
解析：肌肉组织主要成分为蛋白质，嫩肉粉的主要作用是利用蛋白酶对肉中蛋白质进行部分水解，使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果，C正确。
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2．大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等已被证明能够像天然酶一样发挥作用，称为纳米酶。下列关于纳米酶和天然酶的说法正确的是( )
A．均为生物大分子
B．都能降低化学反应活化能
C．均由核糖体合成
D．都只能在生物体内发挥作用
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解析：由题意可知，纳米酶包括大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等，不都是生物大分子，A错误。纳米酶像天然酶一样发挥作用，都能降低化学反应的活化能，B正确。绝大部分天然酶是蛋白质，少数是RNA，不都是在核糖体中合成的；纳米酶也不是由核糖体合成的，C错误。酶可以在体内发挥作用，也可以在体外发挥作用，D错误。
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3．“古法制饴”过程如下：将萌发的小麦种子打碎，与蒸熟冷却的糯米(含淀粉)搅拌均匀，保温6 h后大火熬至黏稠得到麦芽糖，则( )
A．打碎的小麦为反应进行提供能量
B．打碎的小麦为反应提供生物催化剂
C．“大火”为反应提供适宜温度
D．“古法制饴”属于脱水缩合反应
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解析：打碎的萌发小麦中含有淀粉酶，可以为反应提供生物催化剂，降低化学反应的活化能，不能提供能量，A错误，B正确；酶催化反应需要适宜的温度，在保温6 h阶段发挥作用，大火熬制会破坏酶的空间结构，使酶失活，C错误；“古法制饴”是利用淀粉酶将淀粉水解形成麦芽糖，属于水解反应，D错误。
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4.某一化学反应在无酶和有酶催化时均可以进行，在无酶条件下产物量随反应时间的变化趋势如图中的曲线甲，若在t时加酶，反应曲线在t时后为( )
√
A．Ⅰ B．Ⅱ
C．Ⅲ D．Ⅳ
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解析：酶只能加快化学反应的速度，但是不能改变最终产物的量，加酶和无酶产物的量是一致的，曲线Ⅰ产物的量大于曲线甲，曲线Ⅱ产物的量等于曲线甲，曲线Ⅲ、曲线Ⅳ产物的量小于曲线甲，B正确。
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5．新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶。为比较过氧化氢在不同条件下的分解情况，某小组进行了如表所示的实验。下列叙述正确的是( )
组别 实验 实验结果
① 过氧化氢溶液＋常温 ＋
② 过氧化氢溶液＋90 ℃ ＋＋＋
③ 过氧化氢溶液＋FeCl3 ＋＋＋＋
④ 过氧化氢溶液＋新鲜肝脏研磨液 ？
注：“＋”表示有气泡产生，“＋”越多表示气泡产生速率越快。
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A．本实验的自变量是使用不同的催化剂
B．①②组为对照组，③④组为实验组
C．若第③组的气泡产生速率远高于第④组的，则说明过氧化氢酶催化效率高于FeCl3
D．若第④组的气泡产生速率与第①组的接近，则过氧化氢酶可能已失活
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解析：本实验的自变量是催化剂种类及温度，A错误；①组为对照组，②③④组为实验组，B错误；若第④组的气泡产生速率远高于第③组的，则说明过氧化氢酶催化效率高于FeCl3，C错误；若第④组的气泡产生速率与第①组的接近，则说明过氧化氢酶可能已失活，D正确。
6．细胞可通过蛋白酶体识别和水解需要降解的蛋白质，如错误折叠蛋白、变性蛋白和不再需要的结构正常蛋白等，过程如下图。下列相关叙述正确的( )
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A．蛋白酶体有可能水解结构正常的蛋白质
B．错误折叠的蛋白质不含有肽键
C．泛素具有催化肽键水解的作用
D．该过程不利于细胞生命活动正常进行
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解析：据题干信息可知，细胞可通过蛋白酶体识别和水解需要降解的蛋白质，如不再需要的结构正常蛋白，A正确；错误折叠的蛋白质仍是由氨基酸脱水缩合形成的，仍含有肽键，B错误；分析图示过程，泛素标记蛋白质便于蛋白酶体识别，蛋白酶体具有催化肽键水解的作用，C错误；该过程降解的蛋白质是错误折叠蛋白、变性蛋白和不再需要的结构正常蛋白等，有利于细胞生命活动正常进行，D错误。
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7．研究发现：单细胞原生动物四膜虫体内的RNA在加工过程中发生“剪接反应”(即将RNA切割成几个片段，再把某些RNA片段重新连接起来)，该反应是在仅有RNA而没有任何蛋白质参与的情况下完成的。下列推论最合理的是( )
A．该反应不需要酶的催化
B．该研究发现的事实不是客观存在的
C．四膜虫体内的RNA可能具有催化功能
D．四膜虫体内的某些DNA可能具有催化功能
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解析：由题意可知，四膜虫体内的RNA能参与将RNA切割成几个片段，再把某些RNA片段重新连接起来的反应，而且该反应是在仅有RNA而没有任何蛋白质参与的情况下完成的，进而推测该RNA为酶，酶具有催化功能。
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8．某实验小组从细胞中提取到甲、乙两种酶，对两者进行处理并检测各自的活性，相关处理方式和结果如表所示。下列有关甲、乙两种酶的叙述正确的是( )
√
酶的种类 处理方式 酶的活性
甲酶 分别用同一种 蛋白酶处理 随着处理时间延长，甲酶活性逐渐下降
乙酶 随着处理时间延长，乙酶活性不变
A．甲酶的化学本质是蛋白质
B．合成乙酶的原料是脱氧核苷酸
C．甲酶和乙酶与双缩脲试剂均能产生紫色反应
D．具有分泌功能的活细胞才能产生甲酶和乙酶
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解析：由题意可知，蛋白酶可以降解蛋白质，甲酶和乙酶用同种蛋白酶处理，随着处理时间延长，甲酶活性下降，说明甲酶的化学本质为蛋白质，而乙酶活性不变，说明乙酶的化学本质为RNA，RNA的合成原料为核糖核苷酸，A正确，B错误；甲酶的本质为蛋白质，蛋白质可以与双缩脲试剂产生紫色反应，而乙酶的本质是RNA，所以不能与双缩脲试剂产生紫色反应，C错误；细胞代谢都需要酶的催化，所以没有分泌功能的细胞也可以产生酶，D错误。
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9．(12分)下图是某研究人员利用酶R(该酶的化学本质是蛋白质)等实验材料所进行的探究性实验的结果。请回答下列问题：
(1)该实验的目的是____________________，实验中的自变量为________，因变量为__________。
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(2)对照组的处理是______________。实验中，每组实验都重复设置了三次，其目的是____________。
(3)从实验结果可知，能够降低酶R活性的金属离子为______________，降低酶R活性的原因可能是____________。
(4)在该实验中对照组和实验组酶R的用量、实验温度、各种金属离子的用量等均属于____________，在实验过程中应该保持____________。
(5)合成酶R所需的原料是__________。其催化化学反应的机制是________________。
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解析：(1)据题图可知，横坐标是不同的离子，纵坐标是酶R的相对活性，则本实验的自变量是离子种类，因变量是酶R的活性，实验的目的是探究不同离子对酶R活性的影响。(2)实验组的处理是加入离子，离子是溶解在水中的，对照组不加离子，但是要加入等量的蒸馏水。设置重复实验的目的是减少实验误差。(3)据题图可知，加入Mn2＋的实验组酶活性高于对照组，而加入Co2＋、Mg2＋的实验组的酶活性低于对照组，因此能够降低酶R活性的金属离子为Co2＋、Mg2＋，酶R的化学本质是蛋白质，蛋白质的活性与其空间结构相关，因此降低酶R活性的原因可能是Co2＋、Mg2＋破坏了其空间结构。
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(4)在该实验中对照组和实验组酶R的用量、实验温度、各种金属离子的用量等均属于无关变量，在实验过程中无关变量应该保持相同且适宜。(5)酶R的化学本质是蛋白质，因此，合成酶R所需的原料是氨基酸。其催化化学反应的机制是降低化学反应的活化能。
答案：(1)探究不同离子对酶R活性的影响 离子种类 酶R活性 (2)加等量的蒸馏水 减少实验误差 (3)Co2＋、Mg2＋ Co2＋、Mg2＋破坏了其空间结构 (4)无关变量 相同且适宜 (5)氨基酸 降低化学反应的活化能
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B级 发展提能
10．猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是( )
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A．甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失
B．甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失
C．甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
D．甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
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解析：甲中分泌液的蛋白酶为蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色，乙中含有未发生反应的蛋白液，与双缩脲试剂反应呈紫色；丙中蛋白块被分泌液中的蛋白酶分解而消失，丁中缺少蛋白酶，蛋白块不消失，C正确。
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11．某同学用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药，其原理为胆碱酯酶可催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。操作过程如图所示。下列叙述错误的是( )
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A．胆碱酯酶应放置于白色药片中
B．若秋冬季节检测，“红片”与“白片”的叠合时间应当延长
C．每批检测应当设置滴加清水的对照组
D．“白片”呈现的蓝色越深，蔬菜表面残留的有机磷农药越多
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解析：分析题意，胆碱酯酶可催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，因此在没开封前，胆碱酯酶存在于白色药片中，A正确；若环境温度较低(秋冬季节检测)，“白片”部分含有的胆碱酯酶活性会降低，完成催化反应所需时间会适当延长，B正确；每批检测应设置滴加清水的空白对照卡，排除实验中非测试因素对实验结果的影响，C正确；由于有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，蔬菜表面残留的有机磷农药越多，“白片”中胆碱酯酶的活性越低，而“红片”中物质水解为蓝色物质就越少，因此，有机磷农药越多蓝色会越浅，D错误。
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12．(14分)细胞在代谢过程中会产生过氧化氢，它对细胞有毒害作用，但细胞内有过氧化氢酶能将过氧化氢分解成无毒物质。据此回答下列问题：
(1)过氧化氢酶促进过氧化氢分解的作用机理是_______________________
______________________。
(2)生物体内绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。某同学为验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA，根据实验室提供的以下材料进行实验，请帮他补充完整：
实验材料和试剂：新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，过氧化氢酶溶液，蛋白酶，RNA水解酶。试管，量筒，滴管，试管架，试管夹等。
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实验步骤：
①取适量过氧化氢酶溶液均分为两份，一份用适量蛋白酶处理，另一份用__________处理，备用；
②取三支试管，分别编号为A、B、C，分别加入_____________
___________________；
③向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液，B试管的处理是_______________________________________；C试管的处理是____________________________。
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④观察三支试管中气泡产生的速率。
预期实验结果，得出实验结论：
预期实验结果：____________________________________________
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实验结论：________________________________________________
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解析：(1)酶具有催化作用的机理是降低化学反应的活化能，故过氧化氢酶能促进过氧化氢分解的作用机理是过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活化能。(2)为了验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA，可采用酶解法，分别用蛋白酶和RNA水解酶处理过氧化氢酶，看处理后是否还能起催化作用，若处理后不起作用，可证明过氧化氢酶就是被相应的酶分解了，根据实验的单一变量原则和等量原则，补充实验步骤详见答案。
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答案：(1)过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活化能 (2)①等量RNA水解酶 ②等量新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 ③加入等量的(两滴)用蛋白酶处理过的过氧化氢酶溶液 加入等量的(两滴)用RNA水解酶处理过的过氧化氢酶溶液 ④A、C试管中气泡产生速率快，B试管中气泡产生速率慢或无气泡 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA课时跟踪检测(十四) 酶的作用和本质
A级 强基固本
1．嫩肉粉可将肌肉组织部分水解，使肉类食品口感松软。嫩肉粉中使肉质变嫩的主要成分是( )
A．淀粉酶 B．DNA酶
C．蛋白酶 D．脂肪酶
2．大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等已被证明能够像天然酶一样发挥作用，称为纳米酶。下列关于纳米酶和天然酶的说法正确的是( )
A．均为生物大分子
B．都能降低化学反应活化能
C．均由核糖体合成
D．都只能在生物体内发挥作用
3．“古法制饴”过程如下：将萌发的小麦种子打碎，与蒸熟冷却的糯米(含淀粉)搅拌均匀，保温6 h后大火熬至黏稠得到麦芽糖，则( )
A．打碎的小麦为反应进行提供能量
B．打碎的小麦为反应提供生物催化剂
C．“大火”为反应提供适宜温度
D．“古法制饴”属于脱水缩合反应
4.某一化学反应在无酶和有酶催化时均可以进行，在无酶条件下产物量随反应时间的变化趋势如图中的曲线甲，若在t时加酶，反应曲线在t时后为( )
A．Ⅰ B．Ⅱ
C．Ⅲ D．Ⅳ
5．新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶。为比较过氧化氢在不同条件下的分解情况，某小组进行了如表所示的实验。下列叙述正确的是( )
组别 实验 实验结果
① 过氧化氢溶液＋常温 ＋
② 过氧化氢溶液＋90 ℃ ＋＋＋
③ 过氧化氢溶液＋FeCl3 ＋＋＋＋
④ 过氧化氢溶液＋新鲜肝脏研磨液 ？
注：“＋”表示有气泡产生，“＋”越多表示气泡产生速率越快。
A．本实验的自变量是使用不同的催化剂
B．①②组为对照组，③④组为实验组
C．若第③组的气泡产生速率远高于第④组的，则说明过氧化氢酶催化效率高于FeCl3
D．若第④组的气泡产生速率与第①组的接近，则过氧化氢酶可能已失活
6．细胞可通过蛋白酶体识别和水解需要降解的蛋白质，如错误折叠蛋白、变性蛋白和不再需要的结构正常蛋白等，过程如下图。下列相关叙述正确的( )
A．蛋白酶体有可能水解结构正常的蛋白质
B．错误折叠的蛋白质不含有肽键
C．泛素具有催化肽键水解的作用
D．该过程不利于细胞生命活动正常进行
7．研究发现：单细胞原生动物四膜虫体内的RNA在加工过程中发生“剪接反应”(即将RNA切割成几个片段，再把某些RNA片段重新连接起来)，该反应是在仅有RNA而没有任何蛋白质参与的情况下完成的。下列推论最合理的是( )
A．该反应不需要酶的催化
B．该研究发现的事实不是客观存在的
C．四膜虫体内的RNA可能具有催化功能
D．四膜虫体内的某些DNA可能具有催化功能P195选C 由题意可知，四膜虫体内的RNA能参与将RNA切割成几个片段，再把某些RNA片段重新连接起来的反应，而且该反应是在仅有RNA而没有任何蛋白质参与的情况下完成的，进而推测该RNA为酶，酶具有催化功能。
8．某实验小组从细胞中提取到甲、乙两种酶，对两者进行处理并检测各自的活性，相关处理方式和结果如表所示。下列有关甲、乙两种酶的叙述正确的是( )
酶的种类 处理方式 酶的活性
甲酶 分别用同一种蛋白酶处理 随着处理时间延长，甲酶活性逐渐下降
乙酶 随着处理时间延长，乙酶活性不变
A．甲酶的化学本质是蛋白质
B．合成乙酶的原料是脱氧核苷酸
C．甲酶和乙酶与双缩脲试剂均能产生紫色反应
D．具有分泌功能的活细胞才能产生甲酶和乙酶
9.
得分
(12分)下图是某研究人员利用酶R(该酶的化学本质是蛋白质)等实验材料所进行的探究性实验的结果。请回答下列问题：
(1)该实验的目的是____________________，实验中的自变量为________，因变量为__________。
(2)对照组的处理是______________。实验中，每组实验都重复设置了三次，其目的是____________。
(3)从实验结果可知，能够降低酶R活性的金属离子为______________，降低酶R活性的原因可能是____________。
(4)在该实验中对照组和实验组酶R的用量、实验温度、各种金属离子的用量等均属于____________，在实验过程中应该保持____________。
(5)合成酶R所需的原料是__________。其催化化学反应的机制是________________。
B级 发展提能
10．猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预测正确的是( )
A．甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失
B．甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失
C．甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
D．甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
11．某同学用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药，其原理为胆碱酯酶可催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。操作过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．胆碱酯酶应放置于白色药片中
B．若秋冬季节检测，“红片”与“白片”的叠合时间应当延长
C．每批检测应当设置滴加清水的对照组
D．“白片”呈现的蓝色越深，蔬菜表面残留的有机磷农药越多
12.
得分
(14分)细胞在代谢过程中会产生过氧化氢，它对细胞有毒害作用，但细胞内有过氧化氢酶能将过氧化氢分解成无毒物质。据此回答下列问题：
(1)过氧化氢酶促进过氧化氢分解的作用机理是________________________________。
(2)生物体内绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。某同学为验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA，根据实验室提供的以下材料进行实验，请帮他补充完整：
实验材料和试剂：新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，过氧化氢酶溶液，蛋白酶，RNA水解酶。试管，量筒，滴管，试管架，试管夹等。
实验步骤：
①取适量过氧化氢酶溶液均分为两份，一份用适量蛋白酶处理，另一份用__________处理，备用；
②取三支试管，分别编号为A、B、C，分别加入______________________________；
③向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液，B试管的处理是_________________________；C试管的处理是______________________________。
④观察三支试管中气泡产生的速率。
预期实验结果，得出实验结论：
预期实验结果：__________________________________________________________
____________________________。
实验结论：________________________________________________________________。
课时跟踪检测(十四)
1．选C 肌肉组织主要成分为蛋白质，嫩肉粉的主要作用是利用蛋白酶对肉中蛋白质进行部分水解，使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果，C正确。
2．选B 由题意可知，纳米酶包括大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等，不都是生物大分子，A错误。纳米酶像天然酶一样发挥作用，都能降低化学反应的活化能，B正确。绝大部分天然酶是蛋白质，少数是RNA，不都是在核糖体中合成的；纳米酶也不是由核糖体合成的，C错误。酶可以在体内发挥作用，也可以在体外发挥作用，D错误。
3．选B 打碎的萌发小麦中含有淀粉酶，可以为反应提供生物催化剂，降低化学反应的活化能，不能提供能量，A错误，B正确；酶催化反应需要适宜的温度，在保温6 h阶段发挥作用，大火熬制会破坏酶的空间结构，使酶失活，C错误；“古法制饴”是利用淀粉酶将淀粉水解形成麦芽糖，属于水解反应，D错误。
4．选B 酶只能加快化学反应的速度，但是不能改变最终产物的量，加酶和无酶产物的量是一致的，曲线Ⅰ产物的量大于曲线甲，曲线Ⅱ产物的量等于曲线甲，曲线Ⅲ、曲线Ⅳ产物的量小于曲线甲，B正确。
5．选D 本实验的自变量是催化剂种类及温度，A错误；①组为对照组，②③④组为实验组，B错误；若第④组的气泡产生速率远高于第③组的，则说明过氧化氢酶催化效率高于FeCl3，C错误；若第④组的气泡产生速率与第①组的接近，则说明过氧化氢酶可能已失活，D正确。
6．选A 据题干信息可知，细胞可通过蛋白酶体识别和水解需要降解的蛋白质，如不再需要的结构正常蛋白，A正确；错误折叠的蛋白质仍是由氨基酸脱水缩合形成的，仍含有肽键，B错误；分析图示过程，泛素标记蛋白质便于蛋白酶体识别，蛋白酶体具有催化肽键水解的作用，C错误；该过程降解的蛋白质是错误折叠蛋白、变性蛋白和不再需要的结构正常蛋白等，有利于细胞生命活动正常进行，D错误。
7．选C 由题意可知，四膜虫体内的RNA能参与将RNA切割成几个片段，再把某些RNA片段重新连接起来的反应，而且该反应是在仅有RNA而没有任何蛋白质参与的情况下完成的，进而推测该RNA为酶，酶具有催化功能。
8．选A 由题意可知，蛋白酶可以降解蛋白质，甲酶和乙酶用同种蛋白酶处理，随着处理时间延长，甲酶活性下降，说明甲酶的化学本质为蛋白质，而乙酶活性不变，说明乙酶的化学本质为RNA，RNA的合成原料为核糖核苷酸，A正确，B错误；甲酶的本质为蛋白质，蛋白质可以与双缩脲试剂产生紫色反应，而乙酶的本质是RNA，所以不能与双缩脲试剂产生紫色反应，C错误；细胞代谢都需要酶的催化，所以没有分泌功能的细胞也可以产生酶，D错误。
9．解析：(1)据题图可知，横坐标是不同的离子，纵坐标是酶R的相对活性，则本实验的自变量是离子种类，因变量是酶R的活性，实验的目的是探究不同离子对酶R活性的影响。(2)实验组的处理是加入离子，离子是溶解在水中的，对照组不加离子，但是要加入等量的蒸馏水。设置重复实验的目的是减少实验误差。(3)据题图可知，加入Mn2＋的实验组酶活性高于对照组，而加入Co2＋、Mg2＋的实验组的酶活性低于对照组，因此能够降低酶R活性的金属离子为Co2＋、Mg2＋，酶R的化学本质是蛋白质，蛋白质的活性与其空间结构相关，因此降低酶R活性的原因可能是Co2＋、Mg2＋破坏了其空间结构。(4)在该实验中对照组和实验组酶R的用量、实验温度、各种金属离子的用量等均属于无关变量，在实验过程中无关变量应该保持相同且适宜。(5)酶R的化学本质是蛋白质，因此，合成酶R所需的原料是氨基酸。其催化化学反应的机制是降低化学反应的活化能。
答案：(1)探究不同离子对酶R活性的影响 离子种类 酶R活性 (2)加等量的蒸馏水 减少实验误差 (3)Co2＋、Mg2＋ Co2＋、Mg2＋破坏了其空间结构 (4)无关变量 相同且适宜 (5)氨基酸 降低化学反应的活化能
10．选C 甲中分泌液的蛋白酶为蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色，乙中含有未发生反应的蛋白液，与双缩脲试剂反应呈紫色；丙中蛋白块被分泌液中的蛋白酶分解而消失，丁中缺少蛋白酶，蛋白块不消失，C正确。
11．选D 分析题意，胆碱酯酶可催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，因此在没开封前，胆碱酯酶存在于白色药片中，A正确；若环境温度较低(秋冬季节检测)，“白片”部分含有的胆碱酯酶活性会降低，完成催化反应所需时间会适当延长，B正确；每批检测应设置滴加清水的空白对照卡，排除实验中非测试因素对实验结果的影响，C正确；由于有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，蔬菜表面残留的有机磷农药越多，“白片”中胆碱酯酶的活性越低，而“红片”中物质水解为蓝色物质就越少，因此，有机磷农药越多蓝色会越浅，D错误。
12．解析：(1)酶具有催化作用的机理是降低化学反应的活化能，故过氧化氢酶能促进过氧化氢分解的作用机理是过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活化能。(2)为了验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA，可采用酶解法，分别用蛋白酶和RNA水解酶处理过氧化氢酶，看处理后是否还能起催化作用，若处理后不起作用，可证明过氧化氢酶就是被相应的酶分解了，根据实验的单一变量原则和等量原则，补充实验步骤详见答案。
答案：(1)过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活化能 (2)①等量RNA水解酶 ②等量新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 ③加入等量的(两滴)用蛋白酶处理过的过氧化氢酶溶液 加入等量的(两滴)用RNA水解酶处理过的过氧化氢酶溶液 ④A、C试管中气泡产生速率快，B试管中气泡产生速率慢或无气泡 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA
