5.1.1酶的作用和本质高一生物学案（人教版2019必修1分子与细胞）

5.1.1酶的作用和本质学习目标学习目标1．能说出酶在细胞代谢中的作用以及酶的化学本质。2．能够通过进行有关的实验和探究，证明酶的作用和本质，并学会在实验设计中控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。3．通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。学习重难点学习重难点重点：1、酶在细胞代谢中的作用2、控制变量的科学方法难点：1、酶通过降低化学反应活化能，从而提高化学反应速率的作用预习新知2、控制变量的科学方法预习新知（一）酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢（1）概念：细胞中每时每刻都进行着许多，统称为细胞代谢。（2）条件：需酶的催化。（3）意义：细胞代谢是的基础。2.比较过氧化氢在不同条件下的分解：（1）实验目的①比较过氧化氢在不同条件下的分解速率。②尝试探究过氧化氢酶的作用。（2）实验原理：新鲜的肝脏中含有，它和无机催化剂Fe3＋都能催化过氧化氢分解为。（3）实验结论：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。3.酶的作用机理：（1）活化能：分子从常态转变为的活跃状态所需要的能量。（2）酶的作用机理：通过降低化学反应所需要的而加快反应速率。（3）意义：使细胞代谢能在条件下快速有序地进行。（二）酶的本质请阅读P79《关于酶本质的探索》并把下列内容补充完整。巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯的，与无关发酵与有关，发酵是整个而不是细胞中的某些在起作用引起发酵的是酵母细胞中的某些，但是这些物质只有在酵母细胞后才能发挥作用。毕希纳少数也具有催化功能。酵母细胞中的某些物质能够在酵细胞后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。切赫和奥特曼酶是蛋白质萨姆纳李比希巴斯德争论完成以上的联系图后，现在请你尝试给酶下个定义吧。酶是产生的，具有作用的，绝大多数是，少数是。易错提示现在给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测这是不是蛋白质吗？试试看。易错提示一、有关酶的5个易错点(1)不要认为酶都是蛋白质，因为有少部分酶是RNA。(2)不要认为只有分泌功能的细胞才产生酶。一般来说，活细胞都能产生酶。(3)不要认为酶只在细胞内起作用，只要条件适宜，酶在细胞内、细胞外和体外都发挥作用。(4)酶只有催化作用，没有调节功能。(5)酶不能从食物中获得，只能在生物体内合成。二、(1)实验时，必须用新鲜的刚从活体动物内取出的肝脏作实验材料。因为新鲜肝脏中的酶能保持其原有的活性。(2)肝脏要研磨充分，以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中H2O2的接触面积，从而加速H2O2的分解。(3)滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液时不能合用一支滴管，以免影响实验效果。(4)由于反应速率快，实验时要特别注意比较产生气泡的多少、冒气泡时间的长短、卫生香的燃烧情况等。(5)H2O2具有一定的腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。三、(1)酶和无机催化剂一样，只能催化热力学上允许进行的反应。(2)酶可以缩短化学反应到达平衡的时间，但不能改变反应的平衡点。深化探究(3)在反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。深化探究实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的通过比较H2O2在不同条件下分解的速率，了解过氧化氢酶的作用实验原理方法步骤试管编号1234H2O2溶液单一变量实验现象（气泡多少）=1\*GB3①本实验中自变量是，因变量是，无关变量有。=2\*GB3②本实验的对照组是号试管，实验组是号试管。=3\*GB3③观察指标气泡的多少，可以反映谁的变化？=4\*GB3④该实验可得出什么结论？2、加热、无机催化剂、酶都可以加快化学反应速率，原理是否相同？3、酶一定在细胞内起作用吗？为什么？4、你能鉴定一种酶是否是蛋白质吗？实验原理是？一、酶在代谢中的作用教材问题探讨与分析(1)仔细阅读教材P78～P79[实验]内容，思考并讨论下列问题：①讨论并交流：完成该实验依据的原理是什么？提示：a.2H2O2eq\o(→,\s\up7(Fe3＋),\s\do5(酶))2H2O＋O2b．等量的两种溶液中分子数目之比为Fe3＋∶过氧化氢酶＝250000∶1。②实验中为什么必须采用新鲜肝脏研磨液作材料？提示：a.肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌的作用下分解而失去催化作用。b．肝脏必须进行研磨，以便使过氧化氢酶释放出来，使过氧化氢酶与试管内过氧化氢分子充分接触，加速过氧化氢的分解。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？提示：不能。酶具有高效性，少量的酶带入FeCl3溶液中就会干扰实验结果的准确性，增大实验误差。(2)阅读教材P79[控制变量]内容，分析实验中的变量及对照类型有哪些？提示：①变量eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(自变量：不同条件（温度、催化剂,种类）,因变量：过氧化氢分解速率,无关变量：过氧化氢溶液的浓度、,用量))②对照类型：试管1与试管2、3、4之间形成空白对照；试管2与试管3、4，试管3与试管4之间都形成了条件对照。(3)仔细观察教材P80图5－1、5－2，并阅读相关文字内容，交流酶和无机催化剂都能催化化学反应快速进行的原因，并分析二者的不同。提示：①酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能，所以都能催化化学反应快速进行。②同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。二、酶的本质1．将下列内容连接起来课后作业课后作业1．食物中的脂肪经胰脂肪酶水解后可被人体吸收，脂肪堆积是造成肥胖的主要原因。Or是市售胰脂肪酶抑制剂类减肥药，但也具有一些不良药物反应。我国科研工作者从中药中提取黄芩苷作为候选药物进行了实验，结果如下表。相关描述正确的是（

）组别浓度（g/L）脂肪水解抑制率（%）Or药物0．04086．250．02066．200．01043．23黄芩苷提取液0．04061．400．02048．120．01030．52A．本实验的对照组是Or药物浓度为0．040g/L的组别B．黄芩苷提取液能够抑制胰脂肪酶的活性，效果与浓度正相关C．黄芩苷提取自传统中草药，可安全替代Or成为新的减肥药物D．黄芩苷降低了胰脂肪酶活性，使其不能为脂肪水解提供能量【答案】B【分析】据表分析：随着Or药物浓度的升高，脂肪水解抑制率升高；随着黄芩苷提取液浓度的升高，脂肪水解抑制率升高；相同浓度下Or药物效果高于黄芩苷提取液。【详解】A、本实验中相同浓度的Or药物和黄芩苷提取液形成相互对照，A错误；B、根据表格数据可知，随着黄芩苷提取液浓度的升高，脂肪水解抑制率升高，说明黄芩苷提取液能够抑制胰脂肪酶的活性，效果与浓度正相关，B正确；C、黄芩苷提取自传统中草药，但是否有不良反应尚未可知，因此无法判断是否能安全替代Or，C错误；D、胰脂肪酶具有催化作用，作用机理是降低化学反应的活化能，不是为反应提供能量，D错误。故选B。2．科学家利用果蝇幼虫某细胞作为研究系统，发现必需氨基酸摄入不足是造成营养不良人群患上脂肪肝的“罪魁祸首”。当必需氨基酸匮乏时，肝细胞中的E3泛素连接酶Ubrl会失活，不能催化脂滴保护蛋白Plin2的泛素化降解（某蛋白连接上泛素后即可被降解），从而造成脂肪肝。下列叙述不正确的是（

）A．必需氨基酸不能来自非必需氨基酸的转化，必须从外界环境中获取B．Ubrl在催化Plin2的泛素化降解过程中为Plin2提供能量C．Plin2不能降解可能会抑制脂肪的分解，导致肝脏脂肪堆积D．Ubr1可能是必需氨基酸受体，能与必需氨基酸结合并被激活【答案】B【分析】蛋白质在代谢中，通过氨基转换作用能够形成非必需氨基酸；氨基酸通过脱氨基作用产生含氮部分和不含氮部分，其中含氮部分在肝细胞中转化成尿素，不含氮部分分解成二氧化碳和水或转变成糖类。【详解】A、必需氨基酸是在细胞内不能合成的氨基酸，只能来自食物的消化和吸收，因此，必需氨基酸不能来自非必需氨基酸的转化，A正确；B、Ubrl（E3泛素连接酶）在催化Plin2的泛素化降解过程中可降低化学反应的活化能，不能提供能量，B错误；C、Plin2蛋白只有降解之后其中的脂肪才能利用，如果不能降解就会抑制脂肪的分解，从而造成肝脏脂肪的堆积，C正确；D、必需氨基酸匮乏，Ubr1会失活，只有结合必需氨基酸才能起作用，故Ubrl可能是必需氨基酸受体，能与必需氨基酸结合并被激活，D正确。故选B。3．如图中曲线I、II分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列相关叙述错误的是（

）A．ad段表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动C．此反应为放能反应D．若曲线II为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，b有可能与a重合【答案】A【分析】分析题图可知，ca段表示在无催化剂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，由此可以看出，酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能；酶的活性受温度、pH等的影响，最适宜条件下酶降低化学反应活化能的效果最好，酶活性最高。【详解】A、分析题图可知，曲线Ⅰ表示物质A在无机催化剂条件下生成物质P所需能量的变化过程，ad段表示在无催化剂条件下，物质A从活化状态到生成物质P释放的能量，A错误；B、无机催化剂降低的活化能比酶低，若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动，B正确；C、此反应产物含有的能量比反应物的能量低，说明此反应为放能反应，C正确；D、如果曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，将化学反应活化能的效果最显著，改变酶促条件后，酶降低化学反应活化能的效果减弱或使酶失活，达到活化状态需要的能量增加，b在纵轴上将向上移动，可能与a重合，D正确。故选A。4．下列所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是（）A．利用果胶酶提高水果的出汁率B．滴加酵母菌液促使过氧化氢的分解C．滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率D．利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率【答案】D【分析】酶的作用机理：（1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量；（2）作用机理：降低化学反应所需要的活化能。【详解】A、利用果胶酶提高水果的出汁率是因为细胞壁的成分是纤维素和果胶，用果胶酶分解细胞壁成分，使榨取果汁更容易，提高了水果的出汁率，A不符合题意；B、滴加酵母菌液促使过氧化氢的分解，原因是其中的过氧化氢酶能降低化学反应的活化能，B不符合题意；C、滴加FeCl3溶液提高过氧化氢分解速率，原因是其中的FeCl3溶液能降低化学反应的活化能，C不符合题意；D、加热可提高过氧化氢的分解速度，其原理是为化学反应提供活化能，而不是降低化学反应活化能，D符合题意。故选D。5．反应物A在无酶催化条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化如图，下列有关叙述不正确的是（）A．加热加压可使反应物分子更容易从初态转变为活化态B．bc表示在有酶催化条件下，反应物A生成产物P所需要的活化能C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状不发生改变D．曲线Ⅱ可表示最适酶促条件下的曲线，该反应只能在细胞内进行【答案】D【分析】酶能降低化学反应所需活化能，提高酶促反应速率。分析题图可知，曲线Ⅱ为有酶催化条件的化学反应。【详解】A、加热加压可使底物分子获得能量，从而使底物分子从初态变为活化态，A正确；B、bc表示在有酶催化的条件下，该化学反应所需要的活化能，B正确；C、如果增加反应物A的量，则酶的活性不会改变，图中曲线的原有形状不会发生改变，C正确；D、酶在细胞内和细胞外都能催化化学反应，D错误。故选D。6．下列关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验内容相关表述正确的是（

）A．该实验中新鲜肝脏研磨液是促进过氧化氢快速分解的催化剂B．实验中温度、催化剂和反应物的浓度是自变量，过氧化氢分解速率是因变量C．将2号试管放在60℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况D．设置空白对照组的目的是表明在本实验条件下过氧化氢不容易分解【答案】A【分析】该实验的自变量是温度、催化剂。无关变量是对实验结果有影响、但是不是我们所要研究的量，比如：过氧化氢浓度和剂量、实验室温度、肝脏的新鲜程度等。【详解】A、该实验中新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶是促进过氧化氢快速分解的生物催化剂，A正确；B、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，自变量是反应条件，因此温度、催化剂种类是自变量，而反应物的浓度是无关变量，B错误；C、为使实验效果明显，应将2号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，C错误；D、设置空白对照组的目的是表明在本实验条件下过氧化氢容易分解，D错误。故选A。7．氨基酸的化学性质十分稳定且无催化作用，但当某些氨基酸与磷酸作用合成磷酰化氨基酸时就具有了催化剂的功能，称为“微型酶”。“微型酶”与氨基酸结合时，催化形成二肽并释放磷酸；与核苷作用时，催化核苷酸的生成并释放出氨基酸。下列说法错误的是（

）A．“微型酶”在化学反应前后自身会改变B．“微型酶”与双缩脲试剂不会发生紫色反应C．“微型酶”与腺苷作用时生成的核苷酸可参与DNA的构建D．“微型酶”能降低化学反应的活化能【答案】C【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的）。分析题意可知，氨基酸与磷酸作用合成磷酰氨基酸时就变得极其活泼，具有了催化剂的功能，故“微型酶”的化学本质既不是蛋白质也不是RNA。【详解】A、根据题意，“微型酶“与氨基酸结合时，催化形成二肽并释放磷酸，说明“微型酶“在化学反应前后自身会改变，A正确；B、微型酶是某些氨基酸与磷酸作用合成的磷酰化氨基酸，其本质是氨基酸的衍生物，不含肽键，故不会与双缩脲试剂反应呈紫色，B正确；C、腺苷是由核糖和腺嘌呤组成，“微型酶”与腺苷作用时生成的核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸，可参与RNA的构建，C错误；D、“微型酶”具有了催化剂的功能，能降低化学反应的活化能，D正确。故选C。8．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．核酶能将所有RNA单链降解，与脂肪酶有3种元素相同B．核酶和脂肪酶都能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应C．核酶彻底水解产生四种物质D．核酶在化学反应中能降低活化能【答案】D【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。【详解】A、根据题意“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”可知，核酶并不能将所有RNA单链降解，其组成元素有C、H、O、N、P；脂肪酶的化学本质是蛋白质，其组成元素主要有C、H、O、N，所以核酶和脂肪酶共有的C、H、O、N4种元素相同，A错误；B、核酶的化学本质是RNA，不能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应，而脂肪酶的化学本质是蛋白质，能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应，B错误；C、核酶的化学本质为RNA，其彻底水解产物有磷酸、核糖和4种含氮碱基，共6种物质，C错误；D、核酶在化学反应中能降低化学反应的活化能，D正确。故选D。9．右图中Ⅰ代表无催化剂条件下的反应曲线，Ⅱ代表酶作催化剂条件下的反应曲线，E代表能量，则下列相关叙述正确的是（

）A．E4代表无催化剂条件下反应所需的活化能B．在反应物起始量相同的条件下，Ⅱ生成物比Ⅰ少C．若Ⅱ代表无机催化剂条件下的反应曲线，则E3增大D．E2和E1分别代表有催化剂和无催化剂时反应所需的活化能【答案】D【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。4、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。5、分析题图：题图是酶作用的机理图，题图曲线Ⅰ代表无催化剂条件下的反应曲线，Ⅱ代表酶作催化剂条件下的反应曲线，E3是酶作催化剂降低的活化能。【详解】A、E1代表无催化剂条件下反应需要的活化能，A错误；B、在反应物起始量相同的条件下，Ⅱ的生成物有Ⅰ的生成物一样多，两者只是速度不同，B错误；C、若Ⅱ代表无机催化剂条件下的反应曲线，E3是催化剂降低的活化能，无机催化剂与酶相比不具有高效性，则E3减小，C错误；D、E2和E1分别代表有催化剂和无催化剂时反应所需的活化能，D正确。故选D。10．下列有关生物体内酶的叙述，正确的是（

）A．酶在完成催化作用后立即失活B．酶只能在活细胞内才能发挥作用C．大多数酶是在核糖体上合成的D．酶为反应过程供能从而降低反应活化能【答案】C【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。【详解】A、酶在完成催化作用后不会立即失活，酶可以多次重复利用，A错误；B、只要条件适宜，酶在生物体内、外都能发挥作用，B错误；C、大多数酶是蛋白质，是在核糖体上合成的，C正确；D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶不能为反应过程供能，D错误。故选C。11．某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液，过程如图所示。下列有关叙述错误的是（

）A．过程①既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键B．向过程④结束后的反应体系中加入双缩脲试剂不会再产生紫色反应C．过程②会破坏蛋白质的空间结构，导致蛋白质失去其生理功能D．图中①②两种处理方法都没有改变鸡蛋清中蛋白质的氨基酸数量【答案】B【分析】题图是某小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液的过程，①和③过程分别属于蛋白质的盐析和溶解，是物理变化，不会破坏蛋白质的空间结构及肽键；②过程中经高温处理使蛋白质的空间结构被破坏而变性，但不破坏肽键；④过程是蛋白质经蛋白酶催化水解为多肽和某些氨基酸的过程。【详解】A、过程①为蛋白质的盐析，既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键，A正确；B、过程④经过蛋白酶水解后，形成多肽和氨基酸，多肽中含有肽键，且该过程中加入的蛋白酶的化学本质是蛋白质，故向过程④结束后的反应体系中加入双缩脲试剂仍会出现紫色反应，B错误；C、过程②加热后蛋白质会变性，会破坏蛋白质的空间结构，导致蛋白质失去其生理功能，C正确；D、①和②分别是蛋白质的盐析和加热变性，其原理分别是蛋白质在不同浓度下的溶解度不同和加热破坏蛋白质的空间结构，盐析没有破坏蛋白质的空间结构，加热会破坏蛋白质的空间结构，但二者都没有改变鸡蛋清中蛋白质的氨基酸数量，D正确。故选B。12．锁钥学说认为：代谢反应中，酶和底物结合时，底物的结构和酶的活动中心的结构十分吻合。如图表示一种酶与其对应底物，下列叙述错误的是（）A．高温导致了酶的活性中心的空间结构发生改变B．高温下该酶失活是因其活性位点与底物不吻合C．温度降低后此酶的活性中心的位点结构能恢复D．经过高温处理的酶不能使化学反应活化能降低【答案】C【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。2、酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。【详解】A、高温导致了酶的活性中心的空间结构发生改变，A正确；B、据图分析，高温下酶活性位点与底物不吻合，失去活性，B正确；C、高温条件下酶失去活性，降低至最适温度时酶活性不能恢复，C错误；D、经过高温处理的酶失去活性，不能使化学反应活化能降低，D正确。故选C。13．下列对组成生物体的化学元系和化合物的叙述，正确的是（

）A．蛋白质、核酸、淀粉和脂肪都是多聚体B．所有酶和核酸都是含有N元素的生物大分子C．动物与植物所含的化学元素的种类差异很大D．蛋白质是含量最多的化合物，是生命活动的主要承担者【答案】B【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。2、生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见的生物大分子包括：蛋白质、核酸、多糖。3、动物与植物所含的化学元素的种类基本相同，含量差异很大。4、细胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质。【详解】A、蛋白质、核酸、淀粉都是多聚体，但脂肪不是，A错误；B、蛋白质和核酸属于生物大分子，酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质的组成元素是C、H、O、N，DNA和RNA的组成元素是C、H、O、N、P，因此所有酶和核酸都是含有N元素的生物大分子，B正确；C、动物与植物所含的化学元素的种类基本相同，C错误；D、水是含量最多的化合物，蛋白质是生命活动的主要承担者，D错误。故选B。14．下列有关酶本质的探索过程的叙述，错误的是（

）A．巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性B．毕希纳发现某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用C．萨姆纳从刀豆种子中提纯出的结晶可以催化尿素分解D．切赫和奥尔特曼证明酶的化学本质只是RNA而非蛋白质【答案】D【分析】1、巴斯德认为发酵是完整细胞的作用的，李比希认为细胞死亡裂解后的某些物质在发酵中发挥了作用。毕希纳发现活细胞中的某些物质起发酵作用。2、萨姆纳从刀豆提取液中提出了能催化尿素分解的脲酶。3、切赫和奥特曼发现少数RNA具有生物催化功能。【详解】A、巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。因此巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性，A正确；B、毕希纳把酵母细胞放在石英砂中研磨，得到不含酵母细胞的提取液，最后该提取液能够将葡萄糖发酵为酒精，说明某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用，B正确；C、萨姆纳的实验中，在用丙酮作溶剂的提取液中出现了结晶，该结晶能够催化尿素分解成氨和二氧化碳，C正确；D、切赫和奥特曼发现少数RNA具有生物催化功能，说明了酶的化学本质除了蛋白质还有RNA，D错误。故选D。15．科研人员将A、B两种植物的成熟叶片（细胞形态正常）置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是（）A．甲浓度下，A叶片细胞的吸水能力变大B．丙浓度下，B叶片细胞液浓度不等于外界蔗糖浓度C．实验前两种叶片细胞液浓度的大小关系为B>AD．在甲溶液中加入适量蔗糖酶，在最初一段时间，B植物细胞液浓度将减小【答案】D【分析】植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。【详解】A、甲浓度条件下，A植物的成熟叶片细胞重量减小，细胞失水，则A叶片细胞液浓度升高，吸水能力变大，A正确；B、丙浓度下，B叶片重量增加，细胞吸水，说明细胞液的浓度大于外界蔗糖浓度，B正确；C、在甲溶液中，A植物失水，B植物几乎不变，则细胞液浓度的大小关系为B＞A，C正确；D、蔗糖酶可将一分子蔗糖分解为两分子单糖，溶液浓度增大，在最初一段时间，B植物细胞失水增加，细胞液浓度将增大，D错误。故选D。16．现提供双缩脲试剂A液、B液、蛋清液（含蛋白质）、唾液淀粉酶溶液、蒸馏水、试管和必需的实验用品，请设计一个实验以证明“唾液淀粉酶是蛋白质”。（1）实验原理：。（2）实验步骤：①取三支试管，分别编为1、2、3号，贴上标签；②；③。预期结果：盛有蛋清液和唾液淀粉酶溶液的两支试管中液体均出现紫色，盛有蒸馏水的试管中不出现紫色。（3）实验结论：。【答案】蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，若实验中唾液淀粉酶溶液能与双缩脲试剂发生紫色反应，即可证明唾液淀粉酶是蛋白质向三支试管中分别加入2mL蛋清液、2mL唾液淀粉酶溶液、2mL蒸馏水分别向三支试管中加入1mL双缩脲试剂A液，摇匀，再分别滴加4滴双缩脲试剂B液，摇匀，观察并记录颜色变化唾液淀粉酶是蛋白质【分析】鉴定蛋白质的方法是：双缩脲试剂使用时，先加入NaOH溶液（2mL），振荡摇匀，造成碱性的反应环境，然后再加入3～4滴CuSO4溶液，振荡摇匀后观察现象。双缩脲试剂是由双缩脲试剂A（NaOH）和双缩脲试剂B（CuSO4）两种试剂组成。双缩脲试剂中溶液NaOH（双缩脲试剂A）的浓度为0.1g/ml，溶液CuSO4（双缩脲试剂B）的浓度为0.01g/ml。【详解】（1）实验原理：蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，若实验中唾液淀粉酶溶液能与双缩脲试剂发生紫色反应，即可证明唾液淀粉酶是蛋白质。（2）实验步骤：①取三支试管编号1、2、3；②向三支试管中分别加入2mL蛋清液、2mL唾液淀粉酶溶液、2mL蒸馏水③分别向三支试管中加入1mL双缩脲试剂A液，摇匀，再分别滴加4滴双缩脲试剂B液，摇匀，观察并记录颜色变化④观察三支试管中的溶液颜色变化。实验结果预测：1、2号试管中均出现紫色物质，3号试管中不出现紫色物质．实验结果分析：由于蛋清的主要成分是水和蛋白质，唾液的主要成分是水和唾液淀粉酶，因此，根据实验结果可以证明唾液淀粉酶是蛋白质．故答案为②在1、2、3号试管中分别加入2ml稀释蛋清液、唾液、蒸馏水③然后在三支试管中各加入1ml0.1g/ml的NaOH溶液，振荡．再向三支试管中加入4滴0.01g/mlCuSO4的溶液，振荡④观察三支试管中的溶液颜色变化实验结果预测盛有蛋清液和唾液淀粉酶溶液的两支试管中液体均出现紫色，盛有蒸馏水的试管中不出现紫色。实验结果分析：唾液淀粉酶是蛋白质。【点睛】本题考查了核酸和蛋白质的相关知识及蛋白质的鉴定试验，对于蛋白质和核酸之间关系的理解及基因对性状的控制的综合理解应用，把握知识点间的内在联系形成知识网络的能力是解题的关键。17．酶的发现经历了长期的探索历程，请阅读下列有关酶探索历程的材料，回答下列问题：材料一：1810年，JasephGaylussac发现酵母能将糖转化为酒精；1857年，巴斯德提出酒精发酵是酵母菌细胞活动的结果，即酒精发酵离不开活细胞的作用，而李比希反对这种观点，认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某种物质。材料二：1926年，萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的蛋白质结晶，并证实了脲酶是蛋白质，随后科学家提取出多种酶的蛋白质结晶，直到20世纪80年代，美国科学家发现少数RNA也具有生物催化功能。（1）结合材料一和材料二，请给酶下一个定义：。（2）根据上述材料可知，酶的单体是，请写出酵母菌进行酒精发酵时的化学反应式：。（3）巴斯德提出酒精发酵是酵母菌细胞活动的结果，即酒精发酵离不开活细胞，而李比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某种物质。请你设计实验证明李比希的观点是否正确，写出实验设计思路。【答案】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA氨基酸或核糖核苷酸C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量将酵母菌研磨后获得不含酵母菌细胞的提取液，再将提取液加到葡萄糖溶液中，在适宜条件下密闭发酵，观察是否会产生酒精【分析】酶的发现过程：时间国家科学家成就或结论1773年意大利斯帕兰札尼鹰的胃液可以消化肉块19世纪欧洲发酵是纯化学反应，与生命活动无关1857年法国巴斯德发酵与活细胞有关；起发酵作用的是整个酵母细胞1857年德国李比希引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用德国毕希纳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，就像在活酵母细胞中一样1926年美国萨姆纳从刀豆种子提纯出来脲酶，并证明是一种蛋白质20世纪80年代美国切赫、奥特曼少数RNA具有生物催化功能【详解】（1）根据题意可知，酶是一种催化剂，且其化学本质是蛋白质或RNA，并结合教材，即可得出酶的定义：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。（2）根据题中材料可知，酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸。（3）该实验的目的是证明引起酒精发酵的是酵母菌细胞中的某种物质，而不是酵母菌活细胞本身，因此需要将酵母菌研磨后获得不含酵母菌细胞的提取液，该提取液中含有酵母菌分泌的物质，但是不含酵母菌，然后再将该提取液加到葡萄糖溶液中，在适宜条件下密闭发酵，观察是否会产生酒精。若产生了酒精，则证明推测是正确的。【点睛】本题主要考查酶的相关知识，考查学生的理解能力和实验与探究能力，对酶本质探索过程的记忆及科学家操作原理的理解是解题的关键。18．图甲表示酶和催化剂改变化学反应速率的原理，图乙表示加入抑制剂对起始反应速率的影响。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位，非竞争性抑制剂与酶活性部位以外的其它位点结合，从而抑制酶的活性。请分析作答：(1)活细胞产生酶的场所有，需要的原料是。蛙的红细胞合成酶所需要的ATP主要由（过程）产生的。(2)从甲图可知，酶与无机催化剂相比，降低的活化能多多少？__________A．EC B．EB—EC C．EA—EC D．EA＋EC(3)图乙中对照组是曲线的结果，其中曲线B为加入（填“竞争性”或“非竞争性”）抑制剂的曲线。【答案】(1)细胞核或核糖体核糖核苷酸或氨基酸有氧呼吸(