第三单元 细胞的能量供应和利用
第8讲 酶
考点一
● 必备知识
1.蛋白质 RNA 氨基酸或核糖核苷酸 细胞核 催化作用 生物体内外
2.①—e ②—a ③—c ④—d ⑤—b
3.降低化学反应的活化能 (2)①乙 甲 ②ca cb ba ③向上 提供能量
【考点易错】
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√
[解析] (2)酶作为生物催化剂与无机催化剂一样,在催化反应完成后其性质和数量不发生变化。(3)淀粉酶的本质是蛋白质,若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会将淀粉酶水解,则淀粉的水解速率会变慢。(4)细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,纤维素酶不能够降解细菌细胞壁。
● 典型例题
1.D [解析] 酶作为生物催化剂,其作用的反应物既可以是有机物,也可以是无机物,A错误;胃蛋白酶应在适宜pH、低温条件下保存,B错误;醋酸杆菌属于原核生物,无线粒体,C错误;成年牛、羊等草食类动物的肠道中含有能分解纤维素的微生物,因此从其肠道内容物中可获得纤维素酶,D正确。
2.C [解析] POD和PPO均为酶,酶催化的机理是降低化学反应所需要的活化能,A错误;梨若置于无氧环境中储存,细胞会进行无氧呼吸,产生酒精,不利于储存,B错误;酶的作用条件较温和,温度较低,酶的活性减弱,将梨置于4 ℃的冰箱中储存,通过降低过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性减缓其褐变过程,C正确;结合题干可知PVPP的作用是去除细胞中的酚类物质而非抑制PPO的活性,D错误。
考点二
● 必备知识
一、1.(1)无机催化剂 酶能显著降低化学反应的活化能 (2)高效性 催化作用 缩短
2.(1)一种或一类 (2)酶 被A催化的底物 B被分解后产生的物质 (3)底物甲
3.未破坏酶分子的空间结构
二、1.(1)pH=8时,底物剩余量最少
(2)不影响 不影响
2.(1)加快 酶数量有限
(2)正比 (3)右上方 b
【长句拓展】
1.加酶洗衣粉中含有蛋白酶,会损坏丝绸和毛皮类衣物的蛋白质纤维
2.加热会破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的空间结构,使其失活
3.不能。因为小肠液的pH对胃蛋白酶来说不适宜,胃蛋白酶活性大大下降甚至失活
● 典型例题
1.C [解析] 酶的活性受温度和pH等的影响,不受底物浓度影响,A错误;据图甲分析,a点处反应速率限制因素主要为ATP浓度,b处反应速率的限制因素主要为酶的数量,B错误;图乙中的A反应前后数量和性质不变,因此A为酶,酶显著降低了该反应所需的活化能,C正确;图乙体现了ATP水解酶具有专一性,D错误。
2.C [解析] 由图示曲线可知,本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性,A错误;ACP是一种酶,其本质是蛋白质,基因控制蛋白质的合成,不同鱼的ACP的最适温度和最适pH有差异,根本原因在于控制合成ACP的基因不同,B错误;反应温度超过60 ℃与pH低于3.8,鳝鱼ACP都会因为空间结构的改变而失去活性,二者影响机理是相同的,C正确;由图示曲线可知,放置相同的时间,鱼在pH为6.0、温度为40 ℃条件下酸性磷酸酶(ACP)相对活性较高,肌苷酸被降解,导致鱼肉鲜味下降,D错误。
考点三
● 必备知识
1.(1)FeCl3 过氧化氢酶
(2)过氧化氢溶液 90 ℃ FeCl3溶液 肝脏研磨液
(3)2号 都能产生大量气泡,都能使卫生香复燃,但一定时间内4号试管产生的气泡更多,卫生香燃烧更剧烈
(4)加快过氧化氢的分解 高效性
【实验分析】
(1)为了保证酶的活性
(2)保证过氧化氢酶可以和底物充分接触,提高反应速率
(3)不能,因为酶具有高效性,少量的酶混入FeCl3溶液也会干扰实验结果
(4)对过氧化氢溶液的处理方法
2.(1)非还原糖 砖红 (3)专一
(4)①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与碘液反应变色
②此实验用到的淀粉酶为α -淀粉酶,其最适温度为60 ℃左右,在此温度下,酶的活性最高,催化效率最高
● 典型例题
1.B [解析] 据图可知,实验1的自变量是催化剂的种类和时间,实验2的自变量是pH,A正确;实验1中过氧化氢酶和FeCl3的作用原理相同,都是降低化学反应的活化能,B错误;实验2表明过氧化氢酶适宜在pH为c的条件下保存,C正确;当pH小于b或大于d时,由于过酸或过碱,酶的空间结构遭到破坏,所以过氧化氢酶会永久失活,D正确。
2.B [解析] 实验前需检验α-淀粉酶和蔗糖酶是否混有还原糖,同时也需要检验α-淀粉酶和蔗糖酶是否有活性,A正确;滴加α-淀粉酶溶液后不可用同一滴管滴加蔗糖酶溶液,否则会影响实验结果,B错误;5号和6号试管是同种酶不同种底物的实验设计,实验结果说明α-淀粉酶能催化淀粉的水解,不能催化蔗糖的水解,因而可说明酶具有专一性,C正确;本实验中温度作为无关变量,应该保持相同且适宜,结合α-淀粉酶和蔗糖酶的最适温度范围可知,本实验的酶促反应温度可设置为50 ℃,D正确。
考点四
● 必备知识
1.(2)淀粉的水解
(4)①H2O2在常温下就能分解,在加热条件下分解会加快,从而影响实验结果
③用斐林试剂鉴定时需要水浴加热,而本实验中需要严格控制温度
2.(1)2H2O22H2O+O2
(2)点燃的卫生香燃烧
【考点易错】
(1)× (2)√ (3)× (4)×
[解析] (1)探究温度对酶活性的影响时,应先将酶、底物分别在特定温度下保温,再混合。(3)胃蛋白酶催化蛋白质分解的最适pH是1.5,且蛋白质在酸性条件、碱性条件下会发生水解,因此不能利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为2、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响。(4)在一定pH范围内,随着pH升高,酶活性升高,超过最适pH后,随pH升高,酶活性降低。
● 典型例题
1.C [解析] 图中菠菜组氧气生成速率在pH为7和8时最大,说明菠菜细胞中过氧化氢酶的最适pH在7和8之间,因此可在pH 7~8之间减小梯度进行实验,比较不同pH条件下该酶的活性,A正确;不能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,因为过氧化氢的分解受温度影响,B正确;过氧化氢酶与底物结合后结构会发生改变,但在反应结束后又会恢复原状,酶能降低化学反应所需的活化能,而不能为化学反应提供活化能,C错误;该实验是探究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响,实验自变量为pH和生物材料的类型,因变量是过氧化氢分解速率,检测指标是氧气生成速率,D正确。
2.B [解析] 斐林试剂使用时需要水浴加热,白色瓷片上预先加入的应该是用于检测淀粉的试剂,A错误;为了使反应是在预设温度下进行的,酶和底物在混合前都要在水浴中加热到实验温度,然后再混合观察,B正确;试剂颜色不再变化所需的时间越长,说明淀粉酶催化淀粉分解的速率越低,即酶活性越低,但不能判断出温度越低,C错误; 蛋白酶的本质是蛋白质,能和双缩脲试剂发生紫色反应,所以将检测试剂换成双缩脲试剂,本装置不能用于研究蛋白酶催化的最适温度,D错误。
经典真题·明考向
1.B [解析] Ce5与Ay3分别催化纤维素类底物和褐藻酸类底物降解,当Ay3与Ce5同时存在时该酶催化纤维素类底物降解的活性增强,A正确;不论是否与Bi结合,Ay3均可以催化S1与S2降解,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B错误;去除Ce5后,该酶催化褐藻酸类底物降解的活性无明显改变,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C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正确。
2.B [解析] 温度过高会使酶失活,因此本实验采用低温提取,以避免PAL 失活,A正确;测定酶活性要保证底物的量足够,1小时内苯丙氨酸是不应该被完全消耗的,B错误;④加H2O,补齐了②试管1没有加入的液体的体积,即补齐反应体系体积,保证无关变量相同,C正确;pH过低或过高酶均会失活,⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应,D正确。
3.C [解析] 揉捻能破坏细胞结构,使多酚氧化酶与茶多酚充分接触,有利于多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素,A正确;酶的活性受温度和pH等因素的影响,发酵时保持适宜的温度可维持多酚氧化酶的活性,有机酸含量增加会改变pH进而影响多酚氧化酶的活性,B正确,C错误;高温可使多酚氧化酶变性失活,以防止过度氧化影响茶品质,D正确。第三单元 细胞的能量供应和利用
第8讲 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.教学活动:探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素
考点一 酶的本质和作用(固本·识记类)
1.酶的本质和功能
2.酶本质的探索历程(连线)
3.酶的作用原理:
(1)模型图示
(2)模型分析
①无酶催化的反应曲线是 ,有酶催化的反应曲线是 。
②表示无酶催化时反应需要的活化能是 段,表示有酶催化时反应需要的活化能是 段,
酶降低的活化能是 段。
③若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,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 。
考点易错·明辨析
(1)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。( )
(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( )
(3)[2022·浙江卷] 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。( )
(4)纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁。( )
(5)酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉水解。( )
(6)[2023·广东卷] 具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充。( )
1.[2024·河北卷] 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
2.梨在储存过程中会发生褐变现象,其机理是梨中的过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)可在有氧条件下,催化细胞中的酚类物质经过一系列酶促反应转化为褐色的多聚色素。细胞中的酚类物质可被聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)去除。下列叙述正确的是( )
A.POD和PPO催化的机理是提高化学反应所需的活化能
B.为了抑制POD和PPO的作用,梨应该在无氧环境中储存
C.将梨置于4 ℃的冰箱中储存能减缓其褐变过程
D.PVPP可抑制PPO的活性,从而减缓多聚色素的形成
考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素(识记·应用类)
一、酶的特性
1.酶的高效性
(1)酶的催化效率是 的107~1013倍,原因是与无机催化剂相比, 。
(2)酶高效性的曲线分析
2.酶的专一性
(1)每一种酶只能催化 化学反应。
(2)物理模型
图中A表示 ,B表示能 ,E、F表示 ,C、D表示不能被A催化的物质。
(3)酶专一性的曲线
酶A能催化 参与的反应,酶B不能催化底物甲参与的反应,说明酶具有专一性。
3.酶的作用条件较温和
[注意]低温只是抑制酶的活性,温度升高酶可恢复活性,其能恢复活性的原因是低温 。
二、影响酶促反应速率的因素分析
1.温度和pH对酶促反应速率的影响(如图所示)
(1)纵坐标为底物剩余量,底物剩余量越多,产物越少,反应速率越慢;图乙最适pH约为8,原因是 。
(2)反应溶液pH的变化 (填“影响”或“不影响”)酶作用的最适温度,温度的变化 (填“影响”或“不影响”)酶作用的最适pH。
2.底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响(如图所示)
(1)甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率先随底物浓度增加而 ,当底物达到一定浓度后,酶促反应速率不再增加,原因是 。
(2)乙图:在底物足量、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成 (填“正比”或“反比”)。
(3)丙图:其他条件适宜的情况下,酶量增加,酶促反应的底物饱和时对应的曲线上的a点应向 移动(对应 点位置)。
[提醒]温度、pH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;底物浓度和酶浓度通过影响底物与酶的接触面积,进而影响酶促反应速率,并不影响酶活性。
长句拓展·练思维
1.丝绸和毛皮类衣物不能用加酶洗衣粉来洗涤,因为 。
2.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85 ℃水中热烫处理2 min,可较好地保持甜味。其原因是 。
3.[必修1 P82“探究·实践”] 已知胃蛋白酶的最适pH为1.5,小肠液的pH为7.6,胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗 说明原因。 。
1.[2024·广东佛山三模] ATP水解酶在不同生物中结构不完全相同。图甲为来自三种生物的ATP水解酶的活性检测实验结果,图乙为ATP水解酶作用示意图。下列有关说法正确的是( )
A.图甲说明三种酶的催化活性都随ATP浓度增大而升高
B.图甲中a、b两点处反应速率的限制因素相同
C.图乙中的A显著降低了该反应所需的活化能
D.图乙体现了ATP水解酶具有高效性
2.[2024·湖南长沙模拟] 鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸,能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。某科研小组为了探究鱼类鲜味下降的外因,进行了系列实验,实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.本实验的自变量只有pH和温度,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性
B.不同鱼的ACP的最适温度和最适pH有差异,根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同
C.pH低于3.8与温度超过60 ℃,对鳝鱼ACP活性影响的机理相同
D.放置相同时间,鱼在pH=6.0、温度40 ℃条件下,ACP活性较高,鱼肉鲜味程度也较高
考点三 探究酶催化的高效性和专一性(实验·探究类)
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理
水浴加热、 溶液和肝脏研磨液中的 均可影响H2O2分解为H2O和O2的速率。
(2)实验步骤
试管编号 1 2 3 4
步骤1 向4支试管中分别加入2 mL ,并放在试管架上
步骤2 不处理 放入 左右的水中水浴加热 滴入2滴 滴入2滴
观察 试管内产生的气泡多少
试管内卫生香的复燃程度
(3)实验结果
1号和2号试管对比,单位时间内 试管放出的气泡多;3号和4号试管对比, 。
(4)实验结论:加热、FeCl3溶液、过氧化氢酶都能 ;与无机催化剂FeCl3溶液相比,过氧化氢酶的催化效率更高,即酶具有 。
实验分析
(1)实验中使用的肝脏为什么是新鲜的 。
(2)实验中为什么把肝脏制备成肝脏研磨液 。
(3)实验中滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用 为什么 。
(4)“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,自变量是 。
2.淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
(1)实验原理: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 色沉淀。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶,再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
(2)实验过程
试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2 mL -
注入蔗糖溶液 - 2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min
新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
沸水浴1 min
实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
(3)实验结论:酶具有 性。
(4)注意事项
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中,不用碘液代替斐林试剂的原因是 。
②试管要在60 ℃下保温,原因是 。
1.鉴定酶本质的方法
(1)“试剂检测法”探究酶的化学本质
(2)“酶解法”探究酶的化学本质
2.探究酶的催化作用
对照组:等量的同种底物+清水→反应速率慢或无反应。
实验组:等量的同种底物+等量的相应酶溶液→反应速率快。
3.探究酶高效性实验的设计方法
【设计思路】
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。
【设计方案】
4.探究酶专一性实验的设计方法
【设计思路】
常见的方案有两种,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
【设计方案】
方案一:酶相同,底物不同 方案二:底物相同,酶不同
实验组1 底物1+酶溶液→底物被分解 实验组2 等量底物2+等量相同酶溶液→底物不被分解 实验组1 底物+酶溶液1→底物被分解 实验组2 等量相同底物+等量酶溶液2→底物不被分解
1.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素,设计并进行了两个实验,实验过程中无关变量均保持相同且适宜,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.实验1、2的自变量分别为催化剂的种类和时间、pH
B.实验1中过氧化氢酶和FeCl3发挥作用的原理不同
C.实验2表明过氧化氢酶适宜在pH为c的条件下保存
D.当pH小于b或大于d时,过氧化氢酶会永久失活
2.某实验小组进行了“探究酶的专一性”实验,实验结果如下表。已知实验用的是市售的α-淀粉酶和蔗糖酶,α-淀粉酶的最适温度在50~60 ℃,蔗糖酶的最适温度在45~50 ℃。下列相关分析错误的是( )
试管 1 2 3 4 5 6 7 8
1% 淀 粉溶液 3 mL 3 mL 3 mL
1%的蔗 糖溶液 3 mL 3 mL 3 mL
1%的α- 淀粉酶溶液 3 mL 1 mL 1 mL
1%的蔗 糖酶溶液 3 mL 1 mL 1 mL
斐林试剂 3 mL 3 mL 3 mL 3 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
实验结果 - - - - + - - +
注:“+”代表有砖红色沉淀产生,“-”代表无砖红色沉淀产生。
A.实验前需检验α-淀粉酶和蔗糖酶是否有活性
B.滴加α-淀粉酶溶液后用同一滴管滴加蔗糖酶溶液
C.对比5号和6号试管,说明酶具有专一性
D.本实验的酶促反应温度应设置为50 ℃
考点四 实验:探究影响酶活性的因素(实验·探究型)
1.探究温度对酶活性的影响(以唾液淀粉酶的催化作用为例)
(1)反应原理
(2)鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响 ,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
(3)实验步骤
步骤 试管 1 试管 2 试管 3 试管 4 试管 5 试管 6
第一 步 2 mL淀 粉溶液 + - + - + -
1 mL 淀粉 酶溶液 - + - + - +
第二 步 分别保 温5 min 冰浴 水浴,37 ℃ 沸水浴
第三 步 — 将试管2中的溶液倒入试管1中混合 将试管4中的溶液倒入试管3中混合 将试管6中的溶液倒入试管5中混合
第四 步 分别保 温2 min 冰浴 水浴,37 ℃ 沸水浴,2 min后用自来水冲凉
第五 步 加入2滴碘液,观察颜色变化
注:0 ℃条件下,淀粉酶仍有一定活性。
(4)注意事项
①在探究温度对酶活性的影响的实验中,不能选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料,原因是 。
②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下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。
③若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响,检测底物是否被分解的试剂宜选用碘液,不能选用斐林试剂,原因是 。
2.探究pH对酶活性的影响(以过氧化氢酶的催化作用为例)
(1)反应原理(用反应式表示): 。
(2)鉴定原理:pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成速率,可用 的情况来检验氧气的生成速率。
(3)实验步骤
序 号 实验操作 内容 试管1 试管2 试管3
1 肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴
2 注入等量的不同pH的溶液 1 mL pH=7的缓冲液 1 mL 物质的量浓度为0.01 mol/L的HCl溶液 1 mL 物质的量浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液
3 注入等量的3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL
4 观察实验现象 有大量气泡产生 有少量气泡产生 有少量气泡产生
5 将点燃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
(4)注意事项
①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也会加快,从而影响实验结果。
②在探究pH对酶活性的影响实验中,宜先保证酶的最适温度(排除温度干扰),且将酶溶液的pH设定为实验要求的pH后再让反应物与酶接触,不宜在未达到预设pH前,让反应物与酶接触。
考点易错·明辨析
(1)将酶和底物在室温下混合,再做不同保温处理,可探究温度对酶活性的影响。( )
(2)可利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响。( )
(3)利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为2、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响。( )
(4)[2022·浙江6月选考] 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。( )
梯度法探究酶的最适温度或最适pH
1.探究酶的最适温度实验的设计方法
【设计思路】
在一定范围内,设计一系列温度梯度实验,其他条件相同且适宜,可得出最适温度的大致范围,再在此范围内缩小梯度,进一步进行实验,直至得出最适温度。
【设计方案】
2.探究酶的最适pH实验的设计方法
【设计思路】
在一定范围内,设计一系列pH梯度实验,其他条件相同且适宜,可得出最适pH的大致范围,再在此范围内缩小梯度,进一步进行实验,直至得出最适pH。
【设计方案】
注:若要探究最适温度(最适pH),我们可以通过预实验,先在一定范围内设置一系列梯度温度(pH),然后在效果最佳的一组的两侧温度(pH)之间,缩小变量范围,并减小温度(pH)梯度,重复实验。
1.[2024·天津河北区质检] 某实验小组利用新鲜的莴苣、菠菜、白菜叶片研究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响。制备三种生物材料的酶提取液后,用pH为4、5、6、7、8、9、10的缓冲液分别稀释,然后与6 mL体积分数为5%的过氧化氢溶液混合,实验结果如图。下列叙述不正确的是( )
A.探究菠菜细胞中过氧化氢酶的最适pH,可在pH7~8之间减小梯度进行实验
B.探究温度对酶活性的影响时,不能提取莴苣叶片中的过氧化氢酶进行实验
C.过氧化氢酶与过氧化氢结合后,结构发生改变,为过氧化氢分解提供大量活化能
D.该实验的自变量是pH和生物材料类型,因变量是过氧化氢分解速率,检测指标是氧气生成速率
2.[2024·河南洛阳模拟] 某同学欲研究淀粉酶催化淀粉分解的最适温度,设计了如图所示的装置。每相隔30秒用玻璃棒蘸取一滴混合液滴到预先放好试剂的白色瓷片上,到试剂颜色不再变化时停止实验,然后在不同的温度下进行同样的实验操作。下列叙述正确的是( )
A.白色瓷片上预先加入的是用于检测淀粉水解产物的斐林试剂
B.酶和底物在混合前都要在水浴中加热到实验温度,然后再混合观察
C.试剂颜色不再变化所需的时间越长,说明淀粉酶催化淀粉分解的温度越低
D.将检测试剂换成双缩脲试剂,本装置也可用于研究蛋白酶催化的最适温度
经典真题·明考向
1.[2024·广东卷] 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,部分结果见下表。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
2.[2024·浙江1月选考] 红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸,进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液,测定 PAL 的活性,测定过程如下表。
步骤 处理 试管1 试管2
① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL
② HCl 溶液(6 mol/L) — 0.2 mL
③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL
④ 试管1加0.2 mL H2O。2支试管置30 ℃水浴1小时
⑤ HCl 溶液(6 mol/L) 0.2 mL —
⑥ 试管2加0.2 mL H2O。测定2支试管中的产物量
下列叙述错误的是( )
A.低温提取以避免PAL失活
B.30 ℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗
C.④加H2O补齐反应体系体积
D.⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
3.[2023·广东卷] 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(共142张PPT)
第8讲
酶
考点一 酶的本质和作用（固本·识记类）
考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素（识记·应用类）
考点三 探究酶催化的高效性和专一性（实验·探究类）
考点四 实验：探究影响酶活性的因素（实验·探究型）
经典真题·明考向
作业手册
备用习题
答案速查【听】
答案速查【作】
课标要求
考点一 酶的本质和作用（固本·识记类）
1.酶的本质和功能
蛋白质
氨基酸或核糖核苷酸
细胞核
催化作用
生物体内外
2.酶本质的探索历程（连线）
[答案]
3.酶的作用原理：______________________
（1）模型图示
（2）模型分析
①无酶催化的反应曲线是____，有酶催化的反应曲线是____。
降低化学反应的活化能
乙
甲
②表示无酶催化时反应需要的活化能是___段,表示有酶催化时反应需
要的活化能是___段，酶降低的活化能是____段。
③若将酶催化改为无机催化剂催化该反应， 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__________。
向上
提供能量
【考点易错】（明辨析）
（1）酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。( )
√
（2）酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。( )
×
[解析] 酶作为生物催化剂与无机催化剂一样,在催化反应完成后其性
质和数量不发生变化。
（3）[2022·浙江卷] 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] 淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋
白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢。
（4）纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁。( )
×
[解析] 细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,纤维素酶不能够降解细菌细
胞壁。
（5）酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉水解。
( )
√
（6）[2023·广东卷] 具催化功能 的发现是对酶化学本质认识的补
充。( )
√
1.[2024·河北卷] 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、 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] 酶作为生物催化剂，其作用的反应物既可以是有机物，也可
以是无机物，A错误；胃蛋白酶应在适宜 、低温条件下保存，B错
误；醋酸杆菌属于原核生物，无线粒体，C错误；成年牛、羊等草食
类动物的肠道中含有能分解纤维素的微生物，因此从其肠道内容物
中可获得纤维素酶，D正确。
√
2.梨在储存过程中会发生褐变现象，其机理是梨中的过氧化物酶
和多酚氧化酶 可在有氧条件下，催化细胞中的酚类物质经
过一系列酶促反应转化为褐色的多聚色素。细胞中的酚类物质可被聚
乙烯聚吡咯烷酮 去除。下列叙述正确的是( )
A.和 催化的机理是提高化学反应所需的活化能
B.为了抑制和 的作用，梨应该在无氧环境中储存
C.将梨置于 的冰箱中储存能减缓其褐变过程
D.可抑制 的活性，从而减缓多聚色素的形成
√
[解析] 和 均为酶，酶催化的机理是降低化学反应所需要的
活化能，A错误；梨若置于无氧环境中储存，细胞会进行无氧呼吸，
产生酒精，不利于储存，B错误；酶的作用条件较温和，温度较低，
酶的活性减弱，将梨置于 的冰箱中储存，通过降低过氧化物酶
和多酚氧化酶 的活性减缓其褐变过程，C正确；结合题
干可知的作用是去除细胞中的酚类物质而非抑制 的活性，
D错误。
考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素
（识记·应用类）
一、酶的特性
1.酶的高效性
（1）酶的催化效率是____________的 倍，原因是与无机催
化剂相比，______________________________。
无机催化剂
酶能显著降低化学反应的活化能
（2）酶高效性的曲线分析
高效性
催化作用
缩短
2.酶的专一性
（1）每一种酶只能催化____________化学反应。
（2）物理模型
一种或一类
图中A表示____，B表示能_______________，、 表示____________
_________，C、D表示不能被A催化的物质。
酶
被A催化的底物
B被分解后产生的物质
（3）酶专一性的曲线
酶A能催化________参与的反应，酶B不能催化底物甲参与的反应，说
明酶具有专一性。
底物甲
3.酶的作用条件较温和
［注意］低温只是抑制酶的活性,温度升高酶可恢复活性,其能恢复活
性的原因是低温________________________。
未破坏酶分子的空间结构
二、影响酶促反应速率的因素分析
1.温度和 对酶促反应速率的影响（如图所示）
（1）纵坐标为底物剩余量,底物剩余量越多,产物越少,反应速率越慢;
图乙最适 约为8,原因是__________________________。
时，底物剩余量最少
（2）反应溶液 的变化________（填“影响”或“不影响”）酶作用的
最适温度，温度的变化________（填“影响”或“不影响”）酶作用的最
适 。
不影响
不影响
2.底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响（如图所示）
（1）甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率先随
底物浓度增加而______，当底物达到一定浓度后,酶促反应速率不再增
加,原因是____________。
加快
酶数量有限
（2）乙图:在底物足量、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓
度成______（填“正比”或“反比”）。
（3）丙图:其他条件适宜的情况下,酶量增加,酶促反应的底物饱和时对
应的曲线上的 点应向________移动（对应___点位置）。
正比
右上方
［提醒］温度、 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；底物浓度和酶浓度通过影响底物与酶的接触面积，进
而影响酶促反应速率，并不影响酶活性。
【长句拓展】（练思维）
1.丝绸和毛皮类衣物不能用加酶洗衣粉来洗涤,因为________________
____________________________________________。
加酶洗衣粉中含有蛋白酶,会损坏丝绸和毛皮类衣物的蛋白质纤维
2.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。其原因是__________________________________________
_______________。
加热会破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的空间结构，使其失活
3.［必修“探究·实践”］ 已知胃蛋白酶的最适为 ，小肠液
的为 ，胃蛋白酶随食糜进入小肠后还能发挥作用吗？说明原因。
____________________________________________________________
____________。
不能。因为小肠液的对胃蛋白酶来说不适宜，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活
1.[2024·广东佛山三模] 水解酶在不同生物中结构不完全相同。图
甲为来自三种生物的水解酶的活性检测实验结果，图乙为 水
解酶作用示意图。下列有关说法正确的是( )
A.图甲说明三种酶的催化活性都随 浓度增大而升高
B.图甲中、 两点处反应速率的限制因素相同
C.图乙中的A显著降低了该反应所需的活化能
D.图乙体现了 水解酶具有高效性
√
[解析] 酶的活性受温度和 等的影响，不受底物浓度影响，A错误；
据图甲分析，点处反应速率限制因素主要为浓度， 处反应速
率的限制因素主要为酶的数量，B错误；图乙中的A反应前后数量和
性质不变，因此A为酶，酶显著降低了该反应所需的活化能，C正确；
图乙体现了 水解酶具有专一性，D错误。
2.[2024·湖南长沙模拟] 鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸，
能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶 作用下降解又导
致鱼肉鲜味下降。某科研小组为了探究鱼类鲜味下降的外因，进行了
系列实验，实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.本实验的自变量只有和温度，因变量是酸性磷酸酶 的相对
活性
B.不同鱼的的最适温度和最适 有差异，根本原因在于不同鱼体
内的 结构不同
C.低于3.8与温度超过，对鳝鱼 活性影响的机理相同
D.放置相同时间，鮰鱼在、温度条件下， 活性较高，
鱼肉鲜味程度也较高
√
[解析] 由图示曲线可知，本实验的自变量是 、温度和鱼的种类，
因变量是酸性磷酸酶的相对活性，A错误； 是一种酶，其
本质是蛋白质，基因控制蛋白质的合成，不同鱼的 的最适温度
和最适有差异，根本原因在于控制合成 的基因不同，B错误；
反应温度超过与低于，鳝鱼 都会因为空间结构的改变
而失去活性，二者影响机理是相同的，C正确；由图示曲线可知，放
置相同的时间，鮰鱼在为6.0、温度为 条件下酸性磷酸酶
相对活性较高，肌苷酸被降解，导致鱼肉鲜味下降，D错误。
考点三 探究酶催化的高效性和专一性
（实验·探究类）
1.比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1）实验原理
水浴加热、______溶液和肝脏研磨液中的____________均可影响
分解为和 的速率。
过氧化氢酶
（2）实验步骤
试管编号 1 2 3 4
步骤1 步骤2 不处理 放入______左右 的水中水浴加热 滴入2滴 ___________ 滴入2滴_______
_____
观察 试管内产生的气泡多少 试管内卫生香的复燃程度 过氧化氢溶液
溶液
肝脏研磨液
（3）实验结果
1号和2号试管对比,单位时间内_____试管放出的气泡多;3号和4号试管
对比,________________________________________________________
_____________________________。
2号
都能产生大量气泡,都能使卫生香复燃,但一定时间内4号试管产生的气泡更多,卫生香燃烧更剧烈
（4）实验结论:加热、 溶液、过氧化氢酶都能________________
____;与无机催化剂 溶液相比,过氧化氢酶的催化效率更高,即酶具
有________。
加快过氧化氢的分解
高效性
实验分析
（1）实验中使用的肝脏为什么是新鲜的
__________________。
为了保证酶的活性
（2）实验中为什么把肝脏制备成肝脏研磨液
______________________________________________。
保证过氧化氢酶可以和底物充分接触,提高反应速率
（3）实验中滴加 溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用 为什么
___________________________________________________________。
不能,因为酶具有高效性,少量的酶混入溶液也会干扰实验结果
（4）“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,自变量是_________
__________________。
对过氧化氢溶液的处理方法
2.淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
（1）实验原理: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______色沉淀。在淀粉
溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶,再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原
糖就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
非还原糖
砖红
（2）实验过程
试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 -
注入蔗糖溶液 -
注入新鲜的淀粉酶溶液
新配制的斐林试剂
实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
（3）实验结论:酶具有______性。
（4）注意事项
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中，不用碘液代替斐林试
剂的原因是__________________________________________________
_____________________。
②试管要在 下保温，原因是__________________________________
_______________________________________________________________。
专一
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与碘液反应变色
此实验用到的淀粉酶为淀粉酶，其最适温度为左右，在此温度下，酶的活性最高，催化效率最高
1.鉴定酶本质的方法
（1）“试剂检测法”探究酶的化学本质
（2）“酶解法”探究酶的化学本质
2.探究酶的催化作用
对照组：等量的同种底物清水 反应速率慢或无反应。
实验组：等量的同种底物等量的相应酶溶液 反应速率快。
3.探究酶高效性实验的设计方法
【设计思路】
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。
【设计方案】
4.探究酶专一性实验的设计方法
【设计思路】
常见的方案有两种,即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同,最后通
过观察酶促反应能否进行得出结论。
【设计方案】
方案一：酶相同,底物不同 方案二：底物相同,酶不同
1.某研究小组为探究影响 分解的因素，设计并进行了两个实验，
实验过程中无关变量均保持相同且适宜，结果如图所示。下列相关叙
述错误的是( )
A.实验1、2的自变量分别为催化剂的种类和时间、
B.实验1中过氧化氢酶和 发挥作用的原理不同
C.实验2表明过氧化氢酶适宜在为 的条件下保存
D.当小于或大于 时，过氧化氢酶会永久失活
√
[解析] 据图可知，实验1的自变量是催化剂的种类和时间，实验2的
自变量是，A正确；实验1中过氧化氢酶和 的作用原理相同，
都是降低化学反应的活化能，B错误；实验2表明过氧化氢酶适宜在
为的条件下保存，C正确；当小于或大于 时，由于过酸或过
碱，酶的空间结构遭到破坏，所以过氧化氢酶会永久失活，D正确。
2.某实验小组进行了“探究酶的专一性”实验，实验结果如下表。已知
实验用的是市售的淀粉酶和蔗糖酶, 淀粉酶的最适温度在
,蔗糖酶的最适温度在 。下列相关分析错误的是
( )
试管 1 2 3 4 5 6 7 8
斐林试剂
实验结果 - - - - - -
注：“ ”代表有砖红色沉淀产生，“-”代表无砖红色沉淀产生。
A.实验前需检验 淀粉酶和蔗糖酶是否有活性
B.滴加 淀粉酶溶液后用同一滴管滴加蔗糖酶溶液
C.对比5号和6号试管，说明酶具有专一性
D.本实验的酶促反应温度应设置为
√
[解析] 实验前需检验 淀粉酶和蔗糖酶是否混有还原糖,同时也需
要检验淀粉酶和蔗糖酶是否有活性,A正确;滴加 淀粉酶溶液后
不可用同一滴管滴加蔗糖酶溶液,否则会影响实验结果,B错误;5号和6
号试管是同种酶不同种底物的实验设计,实验结果说明 淀粉酶能
催化淀粉的水解,不能催化蔗糖的水解,因而可说明酶具有专一性,C正
确;本实验中温度作为无关变量,应该保持相同且适宜,结合 淀粉酶
和蔗糖酶的最适温度范围可知,本实验的酶促反应温度可设置为 ,
D正确。
考点四 实验：探究影响酶活性的因素
（实验·探究型）
1.探究温度对酶活性的影响（以唾液淀粉酶的催化作用为例）
（1）反应原理
（2）鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响____________，滴加碘液,
根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
淀粉的水解
（3）实验步骤
步骤 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6
第一步 - - -
- - -
第二步 冰浴 沸水浴 步骤 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6
第三步 — 将试管2中的溶液倒入试管1中混合 将试管4中的溶液倒入试管3中混合 将试管6中的溶液倒入试管5中混合 第四步 冰浴 第五步 加入2滴碘液,观察颜色变化 注: 条件下,淀粉酶仍有一定活性。
（续表）
（4）注意事项
①在探究温度对酶活性的影响的实验中,不能选择过氧化氢 和过
氧化氢酶作为实验材料,原因是__________________________________
_____________________________。
②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
温度下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。
在常温下就能分解,在加热条件下分解会加快,从而影响实验结果
③若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响,检测底物是否被分
解的试剂宜选用碘液,不能选用斐林试剂,原因是___________________
______________________________________。
用斐林试剂鉴定时需要水浴加热,而本实验中需要严格控制温度
2.探究 对酶活性的影响（以过氧化氢酶的催化作用为例）
（1）反应原理（用反应式表示）:_ __________________________。
（2）鉴定原理: 影响酶的活性,从而影响氧气的生成速率,可用
___________________的情况来检验氧气的生成速率。
点燃的卫生香燃烧
（3）实验步骤
序 号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3
1 肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴
2
3
序 号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3
4 观察实验现象 有大量气泡 产生 有少量气泡 产生 有少量气泡
产生
5 将点燃的卫生 香插入试管内 液面的上方 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱
（续表）
（4）注意事项
①在探究 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也会加快,从而影响实验结果。
②在探究 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）,且将酶溶液的设定为实验要求的 后再让反应
物与酶接触,不宜在未达到预设 前,让反应物与酶接触。
【考点易错】（明辨析）
（1）将酶和底物在室温下混合,再做不同保温处理,可探究温度对酶活
性的影响。( )
×
[解析] 探究温度对酶活性的影响时，应先将酶、底物分别在特定温
度下保温，再混合。
（2）可利用过氧化氢和过氧化氢酶探究 对酶活性的影响。( )
√
（3）利用胃蛋白酶、蛋清和分别为2、7、11的缓冲液验证 对酶
活性的影响。( )
×
[解析] 胃蛋白酶催化蛋白质分解的最适是 ，且蛋白质在酸性
条件、碱性条件下会发生水解，因此不能利用胃蛋白酶、蛋清和
分别为2、7、11的缓冲液验证 对酶活性的影响。
（4）[2022·浙江6月选考] 淀粉酶在一定范围内起作用,酶活性随
升高而不断升高。( )
×
[解析] 在一定范围内，随着升高，酶活性升高，超过最适
后，随 升高，酶活性降低。
梯度法探究酶的最适温度或最适
1.探究酶的最适温度实验的设计方法
【设计思路】
在一定范围内,设计一系列温度梯度实验,其他条件相同且适宜,可得出
最适温度的大致范围,再在此范围内缩小梯度,进一步进行实验,直至得
出最适温度。
【设计方案】
2.探究酶的最适实验的设计方法
【设计思路】
在一定范围内,设计一系列梯度实验,其他条件相同且适宜,可得出最
适的大致范围,再在此范围内缩小梯度,进一步进行实验,直至得出最
适。
【设计方案】
注：若要探究最适温度（最适 ）,我们可以通过预实验,先在一定范
围内设置一系列梯度温度,然后在效果最佳的一组的两侧温度
之间,缩小变量范围,并减小温度 梯度,重复实验。
1.[2024·天津河北区质检] 某实验小组利用新鲜的莴苣、菠菜、白菜叶
片研究不同 条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响。
制备三种生物材料的酶提取液后，用 为4、5、6、7、8、9、10的缓
冲液分别稀释，然后与体积分数为 的过氧化氢溶液混合，实
验结果如图。下列叙述不正确的是( )
A.探究菠菜细胞中过氧化氢酶的最适，
可在 之间减小梯度进行实验
B.探究温度对酶活性的影响时，不能提取
莴苣叶片中的过氧化氢酶进行实验
C.过氧化氢酶与过氧化氢结合后，结构发生改变，为过氧化氢分解提
供大量活化能
D.该实验的自变量是 和生物材料类型，因变量是过氧化氢分解速率，
检测指标是氧气生成速率
√
[解析] 图中菠菜组氧气生成速率在
为7和8时最大，说明菠菜细胞中
过氧化氢酶的最适 在7和8之间，
因此可在 之间减小梯度进行
实验，比较不同 条件下该酶的活
性，A正确；不能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，因为过氧
化氢的分解受温度影响，B正确；过氧化氢酶与底物结合后结构会发
生改变，但在反应结束后又会恢复原状，酶能降低化学反应所需的
活化能，而不能为化学反应提供活化能，C错误；
该实验是探究不同 条件下三种生物
材料的酶提取液对过氧化氢分解的影
响，实验自变量为 和生物材料的类
型，因变量是过氧化氢分解速率，检
测指标是氧气生成速率，D正确。
2.[2024·河南洛阳模拟] 某同学欲研究淀粉酶催化淀粉分解的最适温度，
设计了如图所示的装置。每相隔30秒用玻璃棒蘸取一滴混合液滴到预
先放好试剂的白色瓷片上，到试剂颜色不再变化时停止实验，然后在
不同的温度下进行同样的实验操作。下列叙述正确的是( )
A.白色瓷片上预先加入的是用于检测淀粉水
解产物的斐林试剂
B.酶和底物在混合前都要在水浴中加热到实
验温度，然后再混合观察
C.试剂颜色不再变化所需的时间越长，说明
淀粉酶催化淀粉分解的温度越低
D.将检测试剂换成双缩脲试剂，本装置也可
用于研究蛋白酶催化的最适温度
√
[解析] 斐林试剂使用时需要水浴加热，白
色瓷片上预先加入的应该是用于检测淀粉
的试剂，A错误；为了使反应是在预设温
度下进行的，酶和底物在混合前都要在水
浴中加热到实验温度，然后再混合观察，B正确；试剂颜色不再变化
所需的时间越长，说明淀粉酶催化淀粉分解的速率越低，即酶活性
越低，但不能判断出温度越低，C错误； 蛋白酶的本质是蛋白质，
能和双缩脲试剂发生紫色反应，所以将检测试剂换成双缩脲试剂，
本装置不能用于研究蛋白酶催化的最适温度，D错误。
经典真题·明考向
1.[2024·广东卷] 现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以
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，部分结果见下表。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
- -
- -
- -
- - - -
- - - -
注：-表示无活性，表示有活性， 越多表示活性越强。
A.与 催化功能不同,但可能存在相互影响
B.无催化活性,但可判断与 的催化专一性有关
C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与 无关
D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与 相关
√
[解析] 与 分别催化纤维素类底物和褐藻酸类底物降解，当
与 同时存在时该酶催化纤维素类底物降解的活性增强，A正
确；不论是否与结合，均可以催化与降解，说明与
的催化专一性无关，B错误；去除 后，该酶催化褐藻酸类底物降
解的活性无明显改变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与 无
关，C正确；需要检测 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 相关，D正确。
2.[2024·浙江1月选考] 红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶 能催化苯
丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 酶
液，测定 的活性，测定过程如下表。
步骤 处理 试管1 试管2
① 苯丙氨酸
② —
③
④ ⑤ —
⑥ 下列叙述错误的是( )
A.低温提取以避免 失活
B. 水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗
C.④加 补齐反应体系体积
D.⑤加入 溶液是为了终止酶促反应
√
[解析] 温度过高会使酶失活，因此本实验采用低温提取，以避免
失活，A正确；测定酶活性要保证底物的量足够，1小时内苯丙
氨酸是不应该被完全消耗的，B错误；④加 ，补齐了②试管1没
有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保证无关变量相同，C
正确；过低或过高酶均会失活，⑤加入 溶液是为了终止酶促
反应，D正确。
3.[2023·广东卷] 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] 揉捻能破坏细胞结构，使多酚氧化酶与茶多酚充分接触，有
利于多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素，A正确；酶的活性受温
度和 等因素的影响，发酵时保持适宜的温度可维持多酚氧化酶的
活性，有机酸含量增加会改变 进而影响多酚氧化酶的活性，B正
确，C错误；高温可使多酚氧化酶变性失活，以防止过度氧化影响茶
品质，D正确。
备用习题
1. 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 ( )
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物的活化能催化淀粉水解
√
[解析]淀粉酶和盐酸都能降低化学反应的活化能而非降低反应物的活化能,D错误。
2. 玉米加工过程产生的剩余废料中含有玉米蛋白,直接丢弃不仅浪费资源,还污染环境。某科研小组为提高玉米蛋白的利用率,利用中性蛋白酶和碱性蛋白酶对玉米蛋白进行水解,并将其加工成玉米蛋白肽。下图表示两种蛋白酶在不同条件下水解玉米蛋白的实验结果,下列有关叙述错误的是( )
A.蛋白酶只能催化蛋白质的水解,不能催化淀粉的水解
B.可用两种蛋白酶水解玉米蛋白的反应速率表示酶活性
C.中性蛋白酶和碱性蛋白酶的最适pH和最适温度均不同
D.碱性蛋白酶更适合用来催化玉米蛋白水解生产蛋白肽
√
[解析]酶具有专一性,蛋白酶不能催化淀粉的水解,淀粉酶才能催化淀粉的水解,A正确;酶催化特定化学反应的能力称为酶活性,酶活性可用在一定条件下酶促反应的速率表示,故可用两种蛋白酶水解玉米蛋白的反应速率表示酶活性,B正确;中性蛋白酶和碱性蛋白酶的最适pH不同,但是最适温度相同,C错误;由图可知,在适宜条件下碱性蛋白酶催化产生的蛋白肽更多,更适合用来催化玉米蛋白水解生产蛋白肽,D正确。
3. 某同学将大小相同的滤纸片放在盛有新鲜肝脏研磨液的培养皿中,浸泡1 min后夹起滤纸片,贴靠在培养皿壁上,使多余的研磨液流尽。将滤纸片贴在反应小室的一侧内壁上,再加入10 mL质量分数为3%的过氧化氢溶液,将小室塞紧(图甲)。实验时,将反应小室置于水槽中并旋转180°,使过氧化氢溶液接触滤纸片,同时用量筒收集产生的气体(图乙),图丙是实验结果。下列相关叙述正确的是 ( )
A.使浸泡后滤纸中多余研磨液流尽,目的是防止过氧化氢酶过多反应速率过快
B.若滤纸片数量由3片增加到6片,则图丙中斜率变大,最终高度不变
C.若将装置中水温调高至90 ℃,因为H2O2受热分解,反应速率会加快
D.如果图丙中a点上移,一定是增加了过氧化氢溶液的体积
√
[解析]使浸泡后滤纸中多余研磨液流尽,目的是将过氧化氢酶固定在滤纸上,A错误;若滤纸片数量由3片增加到6片,即增加了过氧化氢酶的含量,反应速率加快,但反应物量不变,则最终生成物的量也不变,图丙中斜率变大,最终高度不变,B正确;若将装置中水温调高至90℃,酶会失活,则反应速率会减慢,C错误;如果图丙中a点上移,不一定是增加了过氧化氢溶液的体积,也可能是提高了过氧化氢溶液的浓度,D错误。
作业手册
（限时：30分钟）
题组一 酶的本质、作用和特性
1.[2024·河北保定一模] 下列关于酶的叙述，正确的是( )
A.含有二硫键的酶分子，其二硫键的形成早于肽键
B.同一细胞在幼嫩时期和衰老时期所含酶的种类相同
C.在人体成熟红细胞中，与呼吸酶合成有关的基因始终处于活动状态
D.细胞分裂间期聚合酶和 聚合酶都参与了活化能的降低
√
[解析] 二硫键一般是肽链盘曲折叠形成空间结构过程中形成的，含
有二硫键的酶分子，其二硫键的形成晚于肽键，A错误；同一细胞在
幼嫩时期和衰老时期所含酶的种类不完全相同，B错误；哺乳动物成
熟红细胞没有细胞核，可见在人体成熟红细胞中，与呼吸酶合成有
关的基因不存在，C错误；酶作用的实质是降低化学反应所需要的活
化能，细胞分裂间期聚合酶和 聚合酶都参与了活化能的降
低，D正确。
2.[2024·广东湛江二模] 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 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.用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉，可验证酶的专一性
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] 胃液的小于唾液，因此胃蛋白酶的最适 小于唾液淀粉酶
的，A正确；催化剂催化底物水解的原理是降低底物水解所需要的活
化能，B错误；酶的专一性指一种酶只能催化一种或者一类化学反应，
用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉，胃蛋白酶不能水解淀粉，
可验证酶的专一性，C正确；唾液淀粉酶和胃蛋白酶都是分泌蛋白，
在二者的加工成熟过程中，均需要用到囊泡运输，D正确。
3.[2024·湖南长沙三模] 某种酶由 和蛋白质组成，能与特定的
结合并将其切割。用蛋白酶处理酶后，在高浓度 条件下仍
具有催化活性。下列叙述正确的是( )
A.在高浓度条件下，酶 有无活性与其蛋白质的空间构象有关
B.温度和底物浓度对酶 催化反应速率的影响原理相同
C.酶 的专一性是通过其与底物之间的碱基互补配对实现的
D.酶通过非特异性裂解靶 的磷酸二酯键起作用
√
[解析] 酶经蛋白酶处理后，在高浓度 条件下仍具有催化活性，
因此，酶中起催化作用的物质是 ，与其蛋白质的空间构象无关，
A错误；温度和底物浓度对酶 催化反应速率的影响原理不同，前者
主要通过影响酶的活性实现，后者通过影响底物与酶 的接触面积实
现，B错误；酶能与特定的结合并将其切割，说明酶 的专一性
是通过其与底物之间的碱基互补配对实现的，C正确；酶 通过特异
性裂解靶的磷酸二酯键起作用，而不是对所有的 都起裂解
作用，D错误。
4.[2025·湖北武汉月考] 过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状
态。过渡态理论认为，酶催化反应的过程为酶反应物酶 过渡态
反应物酶产物；无催化剂时，同一反应的过程为反应物 过渡
态反应物 产物。下列叙述错误的是( )
A.发生过程①和过程③所需的能量均称为活化能
B.与酶结合后反应物会更难转变为过渡态反应物
C.加热与加酶使该反应变快的作用机理是不同的
D. 的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态
√
[解析] 过程①和过程③都是反应物转变为过渡态反应物，所需的能
量均称为活化能，A正确；酶具有催化作用，与酶结合后反应物更容
易转变为过渡态反应物，B错误；加热使该反应变快的作用机理是提
供能量，加酶使该反应变快的作用机理是降低化学反应的活化能，C
正确；影响酶的活性， 的变化可能影响过程①中反应物到达过
渡态，从而影响酶促反应的速率，D正确。
题组二 影响酶活性的因素及相关曲线图像分析
5.[2024·江西赣州一模] 下图表示随着温度的变化
（其他条件适宜）， 在有酶和无酶条件下的分
解速率变化曲线图。据图分析，下列叙述错误的是
( )
A.图中曲线对应无酶条件， 曲线对应有酶条件
B.图中、 曲线对照不能说明该酶具有高效性的特点
C.当温度低于最适温度时，酶的空间结构将被破坏
D.图中 点对应的温度下，不宜长时间保存该酶
√
[解析] 据图分析， 曲线中温度过高或者过低，反
应速率都会降低，说明 曲线表示有酶条件下
的分解速率变化曲线， 曲线中的反应速率随
着温度升高而升高，且低于曲线反应速率说明
曲线表示无酶条件下 的分解速率变化曲线，
A正确；图中、 两曲线形成对照（相同温度下），自变量是酶的
有无，因此，可说明酶具有催化作用，但不能说明酶具有高效性，B
正确；温度低于最适温度时，酶的活性会下降，但其空间结构并没
有遭到破坏，C错误；酶应在低温、最适条件下保存，故 点对
应温度不宜长时间保存该酶，D正确。
6.麦胚富含营养，但由于其含有高活
性脂肪酶与不饱和脂肪酸，极易酸败
变质。为了延长麦胚贮藏期，科研人
员研究了不同无机盐对脂肪酶活性的
影响。下列分析错误的是( )
A.实验的自变量是无机盐的种类和浓度
B.各实验组必须设置相同的温度和
C.图中不同浓度的 均可以提高脂肪酶的活性
D. 对脂肪酶活性的影响最小，可用于延长麦胚贮藏期
√
[解析] 分析题图，横坐标为无机盐浓度，
即无机盐浓度为自变量，图中共有三条
曲线，故无机盐的种类也为本实验的自
变量，A正确；温度和 为本实验的无
关变量，各实验组应保持相同且适宜，B正确；分析题图可知不同浓
度对应的脂肪酶相对活性均高于，C正确； 对脂肪酶
活性的影响曲线趋势较为平稳，酶相对活性基本为，说明
对脂肪酶活性影响较小，结合题干 “但由于其含有高活性脂肪酶与不
饱和脂肪酸，极易酸败变质”可知 并不能延长麦胚贮藏期，D错误。
7.[2024·辽宁沈阳二模] 醇提物可调节胰脂肪酶的活性进而影响人体对
脂肪的吸收。为研究黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性的影响，在环境条
件适宜且酶量一定的条件下进行实验，得到的黑木耳醇提物对胰脂肪
酶酶促反应速率影响的曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中的酶促反应速率可通过检测单位时间内甘油的生成量来表示
B.该实验的自变量为脂肪浓度和是否加入黑木耳醇提物
C.若从A点开始温度升高 ，则A点后对照组曲线会整体向上移动
D.增加反应体系中脂肪酶的用量，其他条件不变，重复实验，曲线折
点B点会向右上移动
√
[解析] 胰脂肪酶能催化脂肪分解形成甘油
和脂肪酸，故图中的酶促反应速率可通过
检测单位时间内甘油的生成量来表示，A
正确；研究黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性
的影响，则自变量为是否加入黑木耳醇提物，据题图可知，横坐标脂肪浓度也不同，故该实验的自变量为脂肪浓度和是否加入黑木耳醇提物，B正确；由题意可知，实验条件为最适温度，若从A点开始温度升高 ，则酶促反应速率降低，故A点后对照组曲线会整体向下移动，C错误；增加反应体系中脂肪酶的用量，其他条件不变，则酶促反应速率加快，故曲线折点B点会向右上移动，D正确。
8.[2024·安徽江淮十校联考] 自然界中的酶能破坏塑料 中的化学
键，利于的降解、回收和再利用。研究人员对 酶进行改造，获得
了一种酶。研究人员测定酶与 酶在不同条件下的催化活性如表所
示。下列叙述正确的是( )
酶的种类 72 72 72 72 75
酶的相对浓度/单位 1 1 2 3 1
53.9 85.6 95.3 95.1 60.9
酶的种类 72 72 72 72 75
酶的相对浓度/单位 1 1 2 3 1
53.9 85.6 95.3 95.1 60.9
A.该实验的自变量有酶的种类、温度
B.温度由升高到， 酶的催化活性降低
C.随着酶浓度的增加，酶对 的降解率增加
D.酶和酶均为 中化学键的破坏提供活化能
√
[解析] 该实验的自变量有酶的种类、温度和酶的相对浓度，A错误；
温度由升高到，降解率降低，可知 酶的催化活性降
低，B正确；当酶的相对浓度从2增加到3时，酶对 的降解率降
低，C错误；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，不会提供活化
能，D错误。
酶的种类 72 72 72 72 75
酶的相对浓度/单位 1 1 2 3 1
53.9 85.6 95.3 95.1 60.9
9.[2024·湖南郴州模拟] 胰脂肪酶和淀粉酶是影响消化吸收的关键酶，控制其活性可以有效减少糖类、脂质的吸收。为研究花椒 和辣椒的提取物对脂肪酶和 淀粉酶活性的影响，某研究小组进行了相关探究，实验结果如图所示。下列有关叙述中，错误的是( )
注： 值越低，反映物质对酶活性的抑制力越强。
A.酶的催化机理是降低化学反应的活化能
B. 对两种酶均具有较强的抑制作用
C.奥利司他组和阿卡波糖组均为对照组
D.具有提高 淀粉酶活性的功能
√
注： 值越低，反映物质对酶活性的抑制力越强。
[解析] 奥利司他和阿卡波糖分别是
脂肪酶和 淀粉酶的抑制剂，奥
利司他组和阿卡波糖组均为对照组，
据图可知， 和奥利司他对脂肪
酶的抑制效果基本相同，且和阿卡波糖对 淀粉酶的抑制效
果也较为接近，故对脂肪酶和 淀粉酶均具有较为显著的抑
制作用，B、C正确；由于缺少淀粉酶的正常 值即缺少空白
对照组且组与阿卡波糖组的值相差很大，无法判断 对
淀粉酶活性的作用是提高还是抑制，D错误。
题组三 酶相关实验分析
10.[2024·湖北黄冈一模] 为探究酶的作用和特性，某同学通过对教材
实验原理的学习，设计了下表的实验，下列说法错误的是( )
组别 先加入试管的溶液 再加入试管的溶液 实验结论
Ⅰ 2滴肝脏提取液 非常快 酶具有高
效性
Ⅱ 较快 Ⅲ 2滴蒸馏水 缓慢 A.本实验中存在两种类型的对照
B.该同学得出的实验结论不够完善
C.加入肝脏提取液属于自变量，会对实验结果产生影响
D.过氧化氢的用量属于无关变量，不会对实验结果产生影响
√
组别 先加入试管的溶液 再加入试管的溶液 实验结论
Ⅰ 2滴肝脏提取液 非常快 酶具有高
效性
Ⅱ 较快 Ⅲ 2滴蒸馏水 缓慢 [解析] 据表可知，组 Ⅰ 和组 Ⅱ 由于催化剂的种类不同（前者为生
物催化剂，后者为化学催化剂）可形成对照，可得出酶（生物催化
剂）具有高效性的实验结论，且组 Ⅰ 可与组 Ⅲ （无催化剂）形成
对照，得出酶具有催化作用的结论，故本实验中存在两种类型的对
照，该同学得出的实验结论不够完善，A、B正确；加入的肝脏提取
液（含有过氧化氢酶）属于生物催化剂，属于自变量，会对实验结
果产生影响，C正确；过氧化氢的用量是该实验的无关变量，各组处
理中无关变量需保持一致，否则将会对实验结果产生影响，D错误。
11.纤维素酶能催化纤维素水解成葡萄糖，实
验小组测定了温度对该酶活性的影响，实验
结果如图所示。根据实验结果，不能得出的
结论是( )
A.高温保存会破坏酶的空间结构，降低其活性
B. 时，随着反应时间的延长，酶的活性逐渐下降
C.各温度条件下，酶的活性可用斐林试剂进行检测
D.时，纤维素反应的消耗量与反应 的不同
√
[解析] 高温会破坏酶的空间结构，使酶活
性降低，甚至失活，由图可知，在 时，
随着反应时间的延长，酶的活性逐渐下降，
A、B正确；斐林试剂可以检测生成物葡萄
糖的存在，但不能精确检测葡萄糖的浓度，且用斐林试剂检测还原
糖需水浴加热，影响实验结果，所以不能用斐林试剂检测酶的活性，
C错误；据图可知， 时，酶活性相对较高，反应时间越长底物
消耗量越多，D正确。
12.[2024·江苏苏州三模] 淀粉酶有多种类型， 淀粉酶是一种内切
酶，可使淀粉内部随机水解， 淀粉酶是一种外切酶，可使淀粉从
末端以两个单糖为单位进行水解。对这两种淀粉酶进行的相关实验结
果如图甲和图乙所示，下列叙述错误的是( )
A.淀粉酶水解淀粉的最终产物中有葡萄糖， 淀粉酶水解淀粉
的主要产物为麦芽糖
B.对照组淀粉酶在条件下处理 后,其空间结构可能已被破坏
C.淀粉酶的最适低于淀粉酶，在人体胃内 淀粉酶活性
高于 淀粉酶
D.、淀粉与淀粉酶共存时，更有利于较长时间维持 淀粉酶的
较高活性
√
[解析] 淀粉酶可使淀粉内部随机水解，最终产物中有葡萄糖，
淀粉酶从末端以两个单糖为单位进行水解，故其水解的主要产
物为麦芽糖，A正确；淀粉酶在条件下处理 后，酶活性
变为0，很可能是酶的空间结构遭到破坏，B正确；由图乙可知，
淀粉酶的最适低于淀粉酶，两种淀粉酶在胃液
为1.5左右中均会失活，C错误；由图甲可知， 、淀粉与淀
粉酶共存时， 淀粉酶的活性较高且维持的时间长，D正确。
综合应用练
13.[2024·江西南昌联考] 为探究淀粉酶活性与水稻发芽速度的关系，
某兴趣小组选择萌发速度快（盐恢888）、萌发速度中等（南粳46）、
萌发速度慢（海水稻）三个品种进行如下实验：
步骤一：取相等质量、生长状况相同的盐恢888、南粳46、海水稻发
芽种子各，与石英砂混合，置于研钵中，加 蒸馏水研磨，
离心10分钟，获取粗酶液。
步骤二：取若干支干净试管，依次编号，各加入 粗酶液。
步骤 盐恢888 南粳46 海水稻
① 加样
② 1 1 1
③ 2 2 2
④ ⑤ 通过分光光度计比色测定还原糖的含量，进而推算出淀粉酶 的活性 6.2 5.7 3.6
回答下列问题。
（1）步骤③中加的样液为__________。步骤④中加 溶
液的目的是________________________，将其换成等量的 溶液，
对实验结果____（填“有”或“无”）影响，理由是___________________
________。
淀粉溶液
使淀粉酶失活，终止反应
有
淀粉在酸性条件下会被分解
[解析] 本实验是探究淀粉酶活性与水稻发芽速度的关系，因此步骤
③中加的样液为淀粉溶液，步骤④中加 溶液的目的
是使淀粉酶失活，停止反应。若将其换成等量的 溶液，对实验结
果有影响，因为在酸性条件下淀粉会被分解，进而对实验结果造成
干扰。
（2）使用双缩脲试剂________（填“可以”或“不可以”）确定种子中是
否含有淀粉酶，理由是________________________________。
不可以
种子中除淀粉酶外还有其他蛋白质
[解析] 双缩脲试剂与蛋白质可以发生紫色反应，但不能据此确定种
子中是否含有淀粉酶，因为种子中除淀粉酶外还有其他蛋白质。
（3）从代谢的角度分析，盐恢888水稻种子萌发速度快的原因为
_______________________________________________，有助于提高
呼吸作用，为水稻种子的萌发提供物质和能量保证。
淀粉酶活性高，使种子中的可溶性还原糖含量增加
[解析] 由题图可知，盐恢888水稻种子中淀粉酶活性最高，因此，从
代谢的角度分析，盐恢888水稻种子萌发速度快的原因是淀粉酶活性
高，能在短时间内催化淀粉水解为可溶性还原糖，使种子中的可溶
性还原糖含量增加，促进细胞呼吸，进而为水稻种子的萌发提供充
足的物质和能量。
14.“塑料垃圾污染”是令世界各国头疼的问题，这是因为塑料制品的主要原料 需要数百年时间才能自然降解。最近，科学家发现一种酶，可以有效地将 降解，有望成为治理白色污染的“利器”。回答下列问题。
（1）酶的作用机理是______________________。
降低化学反应的活化能
（2） 在自然界中需要数百年时间才能降解是因为自然界缺乏相
应的酶，这体现了酶具专一性。酶的专一性是指__________________
___________________。
（3）酶促反应速率受温度影响，温度对酶促反应的影响表现在两个方面：一方面是温度升高_____________________；另一方面随温度的升高__________________。酶所表现的最适温度是这两种影响的综合结果。
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
使底物分子得到能量
酶的活性发生改变
（4）“酶—底物复合物学说（中间复合物学说）”认为当酶催化某一化学反应时，酶 首先和底物结合生成中间复合物 ，然后生成产物 并释放出酶。可表示为 。由此可推测，酶促反应速率受______浓度、____浓度的影响。
底物
酶
（5）自然界中存在酶的抑制剂。
竞争性抑制剂与底物结构相似，可
与底物竞争性结合酶的活性部位；
非竞争性抑制剂可与酶的非活性部
位结合，从而使酶的活性部位功能
丧失。下图为不同底物浓度下酶促
反应速率曲线，请在图中画出当酶充足时，在 浓度后分别加入竞争
性抑制剂和非竞争性抑制剂后反应速率变化的曲线。
[答案]
[解析] 竞争性抑制剂可与底物竞
争性结合酶的活性部位，故随底
物浓度升高，竞争性抑制剂抑制
作用减弱；非竞争性抑制剂可与
酶的非活性部位结合，从而使酶
的活性部位功能丧失，酶促反应速率升高到一定程度后将不再随底物浓度的升高而升高，最大反应速率达不到图示的 。
快速核答案
考点一 酶的本质和作用（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.蛋白质 氨基酸或核糖核苷酸 细胞核 催化作用 生物体
内外
2.
3.降低化学反应的活化能 乙 甲 向上 提供能量
考点易错·明辨析
（1）√ （2）× （3）× （4）× （5）√ （6）√
典型例题 提能力
1.D 2.C
考点二 酶的特性及影响酶促反应的因素（识记·应用类）
必备知识 精梳理
一、酶的特性
1.（1）无机催化剂 酶能显著降低化学反应的活化能 （2）高效性
催化作用 缩短
2.（1）一种或一类（2）酶 被A催化的底物 B被分解后产生的物质
（3）底物甲
3.未破坏酶分子的空间结构
二、影响酶促反应速率的因素分析
1.（1）时，底物剩余量最少 （2）不影响 不影响
2.（1）加快 酶数量有限 （2）正比 （3）右上方
长句拓展·练思维
1.加酶洗衣粉中含有蛋白酶,会损坏丝绸和毛皮类衣物的蛋白质纤维
2.加热会破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的空间结构，使其失活
3.不能。因为小肠液的对胃蛋白酶来说不适宜，胃蛋白酶活性大大
下降甚至失活
典型例题 提能力
1.C 2.C
考点三 探究酶催化的高效性和专一性（实验·探究类）
必备知识 精梳理
1.（1） 过氧化氢酶 （2）过氧化氢溶液 溶液
肝脏研磨液 （3）2号 都能产生大量气泡,都能使卫生香复燃,但一定时间内4号试管产生的气泡更多,卫生香燃烧更剧烈 （4）加快过氧化氢的分解 高效性
（1）为了保证酶的活性 （2）保证过氧化氢酶可以和底物充分接触,提高反应速率 （3）不能,因为酶具有高效性,少量的酶混入溶液也会干扰实验结果 （4）对过氧化氢溶液的处理方法
2.非还原糖 砖红 专一 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与碘液反应变色 此实验用到的淀粉酶为淀粉酶，其最适温度为左右，在此温度下，酶的活性最高，催化效率最高
典型例题 提能力
1.B 2.B
考点四 实验：探究影响酶活性的因素（实验·探究型）
必备知识 精梳理
1.淀粉的水解 在常温下就能分解,在加热条件下分解会加快,从而影响实验结果,用斐林试剂鉴定时需要水浴加热,而本实验中需要严格控制温度
2.（1） （2）点燃的卫生香燃烧
考点易错·明辨析
（1）× （2）√ （3）× （4）×
典型例题 提能力
1.C 2.B
经典真题·明考向
1.B 2.B 3.C
题组一 酶的本质、作用和特性
1.D 2.B 3.C 4.B
题组二 影响酶活性的因素及相关曲线图像分析
5.C 6.D 7.C 8.B 9.D
题组三 酶相关实验分析
10.D 11.C 12.C
综合应用练
13.（1）淀粉溶液,使淀粉酶失活，终止反应,有,淀粉在酸性条件下会
被分解 （2）不可以,种子中除淀粉酶外还有其他蛋白质 （3）淀粉
酶活性高，使种子中的可溶性还原糖含量增加
14.（1）降低化学反应的活化能 （2）每一种酶只能催化一种或一类
化学反应 （3）使底物分子得到能量,酶的活性发生改变 （4）底物,
酶 （5）课时作业(九) 酶
1.D [解析] 二硫键一般是肽链盘曲折叠形成空间结构过程中形成的,含有二硫键的酶分子,其二硫键的形成晚于肽键,A错误;同一细胞在幼嫩时期和衰老时期所含酶的种类不完全相同,B错误;哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,可见在人体成熟红细胞中,与呼吸酶合成有关的基因不存在,C错误;酶作用的实质是降低化学反应所需要的活化能,细胞分裂间期DNA聚合酶和RNA聚合酶都参与了活化能的降低,D正确。
2.B [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正确;催化剂催化底物水解的原理是降低底物水解所需要的活化能,B错误;酶的专一性指一种酶只能催化一种或者一类化学反应,用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉,胃蛋白酶不能水解淀粉,可验证酶的专一性,C正确;唾液淀粉酶和胃蛋白酶都是分泌蛋白,在二者的加工成熟过程中,均需要用到囊泡运输,D正确。
3.C [解析] 酶P经蛋白酶处理后,在高浓度Mg2+条件下仍具有催化活性,因此,酶P中起催化作用的物质是RNA,与其蛋白质的空间构象无关,A错误;温度和底物浓度对酶P催化反应速率的影响原理不同,前者主要通过影响酶的活性实现,后者通过影响底物与酶P的接触面积实现,B错误;酶P能与特定的RNA结合并将其切割,说明酶P的专一性是通过其与底物之间的碱基互补配对实现的,C正确;酶P通过特异性裂解靶RNA的磷酸二酯键起作用,而不是对所有的RNA都起裂解作用,D错误。
4.B [解析] 过程①和过程③都是反应物转变为过渡态反应物,所需的能量均称为活化能,A正确;酶具有催化作用,与酶结合后反应物更容易转变为过渡态反应物,B错误;加热使该反应变快的作用机理是提供能量,加酶使该反应变快的作用机理是降低化学反应的活化能,C正确;pH影响酶的活性,pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态,从而影响酶促反应的速率,D正确。
5.C [解析] 据图分析,b曲线中温度过高或者过低,反应速率都会降低,说明b曲线表示有酶条件下H2O2的分解速率变化曲线,a曲线中的反应速率随着温度升高而升高,且低于b曲线反应速率说明a曲线表示无酶条件下H2O2的分解速率变化曲线,A正确;图中a、b两曲线形成对照(相同温度下),自变量是酶的有无,因此,可说明酶具有催化作用,但不能说明酶具有高效性,B正确;温度低于最适温度时,酶的活性会下降,但其空间结构并没有遭到破坏,C错误;酶应在低温、最适pH条件下保存,故M点对应温度不宜长时间保存该酶,D正确。
6.D [解析] 分析题图,横坐标为无机盐浓度,即无机盐浓度为自变量,图中共有三条曲线,故无机盐的种类也为本实验的自变量,A正确;温度和pH为本实验的无关变量,各实验组应保持相同且适宜,B正确;分析题图可知不同浓度CaCl2对应的脂肪酶相对活性均高于100%,C正确;KCl对脂肪酶活性的影响曲线趋势较为平稳,酶相对活性基本为100%,说明KCl对脂肪酶活性影响较小,结合题干“但由于其含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸,极易酸败变质”可知KCl并不能延长麦胚贮藏期,D错误。
7.C [解析] 胰脂肪酶能催化脂肪分解形成甘油和脂肪酸,故图中的酶促反应速率可通过检测单位时间内甘油的生成量来表示,A正确;研究黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性的影响,则自变量为是否加入黑木耳醇提物,据题图可知,横坐标脂肪浓度也不同,故该实验的自变量为脂肪浓度和是否加入黑木耳醇提物,B正确;由题意可知,实验条件为最适温度,若从A点开始温度升高10 ℃,则酶促反应速率降低,故A点后对照组曲线会整体向下移动,C错误;增加反应体系中脂肪酶的用量,其他条件不变,则酶促反应速率加快,故曲线折点B点会向右上移动,D正确。
8.B [解析] 该实验的自变量有酶的种类、温度和酶的相对浓度,A错误;温度由72 ℃升高到75 ℃,PET降解率降低,可知M酶的催化活性降低,B正确;当酶的相对浓度从2增加到3时,M酶对PET的降解率降低,C错误;酶的作用原理是降低化学反应的活化能,不会提供活化能,D错误。
9.D [解析] 奥利司他和阿卡波糖分别是脂肪酶和α -淀粉酶的抑制剂,奥利司他组和阿卡波糖组均为对照组,据图可知,ZBM和奥利司他对脂肪酶的抑制效果基本相同,且ZBM和阿卡波糖对α -淀粉酶的抑制效果也较为接近,故ZBM对脂肪酶和α -淀粉酶均具有较为显著的抑制作用,B、C正确;由于缺少α -淀粉酶的正常IC50值即缺少空白对照组且CAL组与阿卡波糖组的IC50值相差很大,无法判断CAL对α -淀粉酶活性的作用是提高还是抑制,D错误。
10.D [解析] 据表可知,组 Ⅰ 和组 Ⅱ 由于催化剂的种类不同(前者为生物催化剂,后者为化学催化剂)可形成对照,可得出酶(生物催化剂)具有高效性的实验结论,且组 Ⅰ 可与组 Ⅲ (无催化剂)形成对照,得出酶具有催化作用的结论,故本实验中存在两种类型的对照,该同学得出的实验结论不够完善,A、B正确;加入的肝脏提取液(含有过氧化氢酶)属于生物催化剂,属于自变量,会对实验结果产生影响,C正确;过氧化氢的用量是该实验的无关变量,各组处理中无关变量需保持一致,否则将会对实验结果产生影响,D错误。
11.C [解析] 高温会破坏酶的空间结构,使酶活性降低,甚至失活,由图可知,在42 ℃ 时,随着反应时间的延长,酶的活性逐渐下降,A、B正确;斐林试剂可以检测生成物葡萄糖的存在,但不能精确检测葡萄糖的浓度,且用斐林试剂检测还原糖需水浴加热,影响实验结果,所以不能用斐林试剂检测酶的活性,C错误;据图可知,37 ℃时,酶活性相对较高,反应时间越长底物消耗量越多,D正确。
12.C [解析] α -淀粉酶可使淀粉内部随机水解,最终产物中有葡萄糖,β -淀粉酶从末端以两个单糖为单位进行水解,故其水解的主要产物为麦芽糖,A正确;β -淀粉酶在 50 ℃条件下处理1 h后,酶活性变为0,很可能是酶的空间结构遭到破坏,B正确;由图乙可知,β -淀粉酶的最适pH低于α -淀粉酶,两种淀粉酶在胃液(pH为1.5左右)中均会失活,C错误;由图甲可知,Ca2+、淀粉与淀粉酶共存时,β -淀粉酶的活性较高且维持的时间长,D正确。
13.(1)淀粉溶液 使淀粉酶失活,终止反应 有 淀粉在酸性条件下会被分解
(2)不可以 种子中除淀粉酶外还有其他蛋白质
(3)淀粉酶活性高,使种子中的可溶性还原糖含量增加
[解析] (1)本实验是探究淀粉酶活性与水稻发芽速度的关系,因此步骤③中加的样液为淀粉溶液,步骤④中加0.4 mol/L NaOH溶液的目的是使淀粉酶失活,停止反应。若将其换成等量的HCl溶液,对实验结果有影响,因为在酸性条件下淀粉会被分解,进而对实验结果造成干扰。(2)双缩脲试剂与蛋白质可以发生紫色反应,但不能据此确定种子中是否含有淀粉酶,因为种子中除淀粉酶外还有其他蛋白质。(3)由题图可知,盐恢888水稻种子中淀粉酶活性最高,因此,从代谢的角度分析,盐恢888水稻种子萌发速度快的原因是淀粉酶活性高,能在短时间内催化淀粉水解为可溶性还原糖,使种子中的可溶性还原糖含量增加,促进细胞呼吸,进而为水稻种子的萌发提供充足的物质和能量。
14.(1)降低化学反应的活化能
(2)每一种酶只能催化一种或一类化学反应
(3)使底物分子得到能量 酶的活性发生改变
(4)底物 酶
(5)
[解析] (5)竞争性抑制剂可与底物竞争性结合酶的活性部位,故随底物浓度升高,竞争性抑制剂抑制作用减弱;非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位结合,从而使酶的活性部位功能丧失,酶促反应速率升高到一定程度后将不再随底物浓度的升高而升高,最大反应速率达不到图示的Vmax。课时作业(九) 酶
题组一 酶的本质、作用和特性
1.[2024·河北保定一模] 下列关于酶的叙述,正确的是 ( )
A.含有二硫键的酶分子,其二硫键的形成早于肽键
B.同一细胞在幼嫩时期和衰老时期所含酶的种类相同
C.在人体成熟红细胞中,与呼吸酶合成有关的基因始终处于活动状态
D.细胞分裂间期DNA聚合酶和RNA聚合酶都参与了活化能的降低
2.[2024·广东湛江二模] 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.用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉,可验证酶的专一性
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
3.[2024·湖南长沙三模] 某种酶P由RNA和蛋白质组成,能与特定的RNA结合并将其切割。用蛋白酶处理酶P后,在高浓度Mg2+条件下仍具有催化活性。下列叙述正确的是 ( )
A.在高浓度Mg2+条件下,酶P有无活性与其蛋白质的空间构象有关
B.温度和底物浓度对酶P催化反应速率的影响原理相同
C.酶P的专一性是通过其与底物之间的碱基互补配对实现的
D.酶P通过非特异性裂解靶RNA的磷酸二酯键起作用
4.[2025·湖北武汉月考] 过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为,酶催化反应的过程为酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物;无催化剂时,同一反应的过程为反应物过渡态反应物产物。下列叙述错误的是 ( )
A.发生过程①和过程③所需的能量均称为活化能
B.与酶结合后反应物会更难转变为过渡态反应物
C.加热与加酶使该反应变快的作用机理是不同的
D.pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态
题组二 影响酶活性的因素及相关曲线图像分析
5.[2024·江西赣州一模] 下图表示随着温度的变化(其他条件适宜),H2O2在有酶和无酶条件下的分解速率变化曲线图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图中a曲线对应无酶条件,b曲线对应有酶条件
B.图中a、b曲线对照不能说明该酶具有高效性的特点
C.当温度低于最适温度时,酶的空间结构将被破坏
D.图中M点对应的温度下,不宜长时间保存该酶
6.麦胚富含营养,但由于其含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸,极易酸败变质。为了延长麦胚贮藏期,科研人员研究了不同无机盐对脂肪酶活性的影响。下列分析错误的是 ( )
A.实验的自变量是无机盐的种类和浓度
B.各实验组必须设置相同的温度和pH
C.图中不同浓度的CaCl2均可以提高脂肪酶的活性
D.KCl对脂肪酶活性的影响最小,可用于延长麦胚贮藏期
7.[2024·辽宁沈阳二模] 醇提物可调节胰脂肪酶的活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性的影响,在环境条件适宜且酶量一定的条件下进行实验,得到的黑木耳醇提物对胰脂肪酶酶促反应速率影响的曲线如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.图中的酶促反应速率可通过检测单位时间内甘油的生成量来表示
B.该实验的自变量为脂肪浓度和是否加入黑木耳醇提物
C.若从A点开始温度升高10 ℃,则A点后对照组曲线会整体向上移动
D.增加反应体系中脂肪酶的用量,其他条件不变,重复实验,曲线折点B点会向右上移动
8.[2024·安徽江淮十校联考] 自然界中的L酶能破坏塑料PET中的化学键,利于PET的降解、回收和再利用。研究人员对L酶进行改造,获得了一种M酶。研究人员测定L酶与M酶在不同条件下的催化活性如表所示。下列叙述正确的是 ( )
酶的种类 L酶 M酶
温度/℃ 72 72 72 72 75
酶的相对 浓度/单位 1 1 2 3 1
PET降解率/% 53.9 85.6 95.3 95.1 60.9
A.该实验的自变量有酶的种类、温度
B.温度由72 ℃升高到75 ℃,M酶的催化活性降低
C.随着酶浓度的增加,M酶对PET的降解率增加
D.M酶和L酶均为PET中化学键的破坏提供活化能
9.[2024·湖南郴州模拟] 胰脂肪酶和α -淀粉酶是影响消化吸收的关键酶,控制其活性可以有效减少糖类、脂质的吸收。为研究花椒(ZBM)和辣椒(CAL)的提取物对脂肪酶和α -淀粉酶活性的影响,某研究小组进行了相关探究,实验结果如图所示。下列有关叙述中,错误的是 ( )
注:IC50值越低,反映物质对酶活性的抑制力越强。
A.酶的催化机理是降低化学反应的活化能
B.ZBM对两种酶均具有较强的抑制作用
C.奥利司他组和阿卡波糖组均为对照组
D.CAL具有提高α -淀粉酶活性的功能
题组三 酶相关实验分析
10.[2024·湖北黄冈一模] 为探究酶的作用和特性,某同学通过对教材实验原理的学习,设计了下表的实验,下列说法错误的是 ( )
组别 先加入试 管的溶液 再加入试 管的溶液 O2产 生速率 实验 结论
Ⅰ 过氧化氢 溶液2 mL 2滴肝脏 提取液 非常快 酶具有 高效性
Ⅱ 过氧化氢 溶液2 mL 2滴FeCl3 溶液 较快
Ⅲ 过氧化氢 溶液2 mL 2滴蒸馏水 缓慢
A.本实验中存在两种类型的对照
B.该同学得出的实验结论不够完善
C.加入肝脏提取液属于自变量,会对实验结果产生影响
D.过氧化氢的用量属于无关变量,不会对实验结果产生影响
11.纤维素酶能催化纤维素水解成葡萄糖,实验小组测定了温度对该酶活性的影响,实验结果如图所示。根据实验结果,不能得出的结论是 ( )
A.高温保存会破坏酶的空间结构,降低其活性
B.42 ℃时,随着反应时间的延长,酶的活性逐渐下降
C.各温度条件下,酶的活性可用斐林试剂进行检测
D.37 ℃时,纤维素反应60 min的消耗量与反应120 min的不同
12.[2024·江苏苏州三模] 淀粉酶有多种类型,α -淀粉酶是一种内切酶,可使淀粉内部随机水解,β -淀粉酶是一种外切酶,可使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。对这两种淀粉酶进行的相关实验结果如图甲和图乙所示,下列叙述错误的是 ( )
A.α -淀粉酶水解淀粉的最终产物中有葡萄糖,β -淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖
B.对照组β -淀粉酶在50 ℃条件下处理1 h后,其空间结构可能已被破坏
C.β -淀粉酶的最适pH低于α -淀粉酶,在人体胃内β -淀粉酶活性高于α -淀粉酶
D.Ca2+、淀粉与淀粉酶共存时,更有利于较长时间维持β -淀粉酶的较高活性
综合应用练
13.[2024·江西南昌联考] 为探究淀粉酶活性与水稻发芽速度的关系,某兴趣小组选择萌发速度快(盐恢888)、萌发速度中等(南粳46)、萌发速度慢(海水稻)三个品种进行如下实验:
步骤一:取相等质量、生长状况相同的盐恢888、南粳46、海水稻发芽种子各2 g,与1 g石英砂混合,置于研钵中,加8 mL蒸馏水研磨,3500 rpm离心10分钟,获取粗酶液。
步骤二:取若干支干净试管,依次编号,各加入1 mL粗酶液。
步骤 盐恢888 南粳46 海水稻
① 加样 1 mL粗酶液 1 mL粗酶液 1 mL粗酶液
② 加缓冲液/ mL 1 1 1
③ / mL 2 2 2
④ 40 ℃水浴保温5分钟,取出后立即加入4 mL的0.4 mol/L NaOH溶液
⑤ 通过分光光度计比色测定还原糖的含量,进而推算出淀粉酶的活性
淀粉酶活性/U 6.2 5.7 3.6
回答下列问题。
(1)步骤③中加的样液为 。步骤④中加0.4 mol/L NaOH溶液的目的是 ,将其换成等量的HCl溶液,对实验结果 (填“有”或“无”)影响,理由是 。
(2)使用双缩脲试剂 (填“可以”或“不可以”)确定种子中是否含有淀粉酶,理由是 。
(3)从代谢的角度分析,盐恢888水稻种子萌发速度快的原因为 ,有助于提高呼吸作用,为水稻种子的萌发提供物质和能量保证。
14.“塑料垃圾污染”是令世界各国头疼的问题,这是因为塑料制品的主要原料——PET需要数百年时间才能自然降解。最近,科学家发现一种酶,可以有效地将PET降解,有望成为治理白色污染的“利器”。回答下列问题。
(1)酶的作用机理是 。
(2)PET在自然界中需要数百年时间才能降解是因为自然界缺乏相应的酶,这体现了酶具专一性。酶的专一性是指 。
(3)酶促反应速率受温度影响,温度对酶促反应的影响表现在两个方面:一方面是温度升高 ;另一方面随温度的升高 。酶所表现的最适温度是这两种影响的综合结果。
(4)“酶—底物复合物学说(中间复合物学说)”认为当酶催化某一化学反应时,酶E首先和底物S结合生成中间复合物ES,然后生成产物P并释放出酶。可表示为S+E→ES→P+E。由此可推测,酶促反应速率受 浓度、 浓度的影响。
(5)自然界中存在酶的抑制剂。竞争性抑制剂与底物结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位;非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位结合,从而使酶的活性部位功能丧失。下图为不同底物浓度下酶促反应速率曲线,请在图中画出当酶充足时,在Km浓度后分别加入竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂后反应速率变化的曲线。
