衔接点12 第5章 细胞的能量供应和利用-2022年初升高生物无忧衔接（人教版2019）（解析版）

第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶初中内容初中内容食物的消化和吸收唾液：唾液淀粉酶胃液：蛋白酶胰液、肠液：有消化糖类、蛋白质、脂肪的酶高中内容降低化学反应活化能的酶酶的作用酶的本质酶的特性高中新知识：一、酶的作用和本质（一）酶在细胞代谢中的作用1、细胞代谢细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。实例：细胞代谢产生的废物——过氧化氢（H2O2），可以被过氧化氢酶分解为氧气和水。2、比较过氧化氢在不同条件下的分解新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。经计算，质量分数为3.5%的FeC13溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeC13溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。目的要求通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。用到的试剂：新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝）研磨液。新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为3.5%的FeCl3溶液。方法步骤试管1试管2试管3试管41过氧化氢溶液2mL2mL2mL2mL290℃左右的水浴3FeCl3溶液2滴4肝脏研磨液2滴5气泡产生情况不产生少量少量大量6点燃的卫生香复燃情况不复燃复燃复燃复燃明显本实验的结论：与无机催化剂FeCl3相比，过氧化氢酶对过氧化氢分解的催化效率更高3.科学方法控制变量和设计对照实验实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量，上述实验中加热、加FeCl3溶液、加肝脏研磨液，是对过氧化氢溶液的不同处理，温度和催化剂都属于自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量，上述实验中过氧化氢分解速率就是因变量。除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。如上述实验中反应物的浓度和反应时间等。除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组，上述实验中的1号试管就是对照组，2号、3号和4号试管是实验组。本实验的对照组未作任何处理，这样的对照组叫作空白对照。4、酶作用的本质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称为活化能。②酶作用的本质是降低化学反应活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。（二）酶的本质1、关于酶本质的探索斯帕兰礼尼（意大利）将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。1716年《康熙字典》收录了酶字“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酵母。巴斯德（法国），1857年酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致李比希（德国）认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳酵母菌的研磨提取液+葡萄糖→酒。他将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。萨姆纳（美国，1926）用丙酮从刀豆种子中提取到脲酶切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能。2、酶的定义：酶是活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

二、酶的特性（一）酶具有高效性与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因此，有高效性。（酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍）（二）酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他化学反应。脲酶除了催化尿素分解，对其他化学反应也不起作用。探究·实践淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。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。目的要求探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。材料用具质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液。质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量序号项目试管1试管21注入可溶性淀粉溶液2mL2注入蔗糖溶液2mL3注入新鲜的淀粉酶溶液2mL2mL460℃水浴保温5min保温5min5取出试管，各加入斐林试剂2mL2mL6沸水浴1min1min7颜色变化出现砖红色沉淀不出现砖红色沉淀结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解

（三）酶的作用条件较温和酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。影响酶活性的条件：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所催化某一化学反应的速率表示。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。在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。温度的影响：温度的影响：pH的影响：底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响：基本知识点10分钟自测：1、细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。实例：细胞代谢产生的废物——过氧化氢（H2O2），可以被过氧化氢酶分解为氧气和水。2、酶的定义：酶是活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。3、酶作用的本质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称为活化能。②酶作用的本质是降低化学反应活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。4、控制变量和设计对照实验实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量，上述实验中加热、加FeCl3溶液、加肝脏研磨液，是对过氧化氢溶液的不同处理，温度和催化剂都属于自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量，上述实验中过氧化氢分解速率就是因变量。除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。如上述实验中反应物的浓度和反应时间等。除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组，上述实验中的1号试管就是对照组，2号、3号和4号试管是实验组。本实验的对照组未作任何处理，这样的对照组叫作空白对照。5、酶的特性（1）酶具有高效性与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因此，有高效性。（酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍）（2）酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。（3）酶的作用条件较温和影响酶活性的条件：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所催化某一化学反应的速率表示。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。在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。

第5章4第1节降低化学反应活化能的酶（随堂练）第I卷（选择题）一、单选题1．（2022·山西·忻州一中高二阶段练习）下图是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的4组实验，4支试管均加入2ml体积分数为3%的过氧化氧溶液，其他条件见下图。下列分析合理的是（

）A．a组与b组进行对照，可说明加热能催化过氧化氢的分解B．b组与d组进行对照，可说明酶能催化过氧化氢的分解C．a、c、d组两两对照，可说明酶的催化作用具有高效性D．加热使b组反应加快，推测加热定使d组反应进一步加快【答案】C【解析】【分析】析题干信息可知，本实验的目的是探究温度、氯化铁溶液、肝脏研磨液对过氧化氢分解速率的影响，实验室自变量有常温、90℃、氯化铁溶液、肝脏研磨液，因变量是过氧化氢的分解速率，可以用产生氧气的量（或气泡的多少）来反应过氧化氢分解速率。【详解】A、a组与b组是常温和加热相比，说明加热能加快过氧化氢的分解，但不能起催化作用，A错误；B、a组和d组的自变量为是否加入酶，说明酶能催化过氧化氢的分解，b组与d组的变量并不唯一，无法得出结论，B错误；C、a和c、a和d对比能够说明FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，c和d对比能够说明过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3+，因此a、c、d组两两对照，可说明酶的催化作用具有高效性，C正确；D、加热可能使酶变性失活，因此加热不一定使d组反应进一步加快，D错误。故选C。2．（2020·山东·高考真题）经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是（

）A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内【答案】D【解析】【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。2、分析题干信息可知，经内质网加工的蛋白质，只有在S酶的作用下形成M6P标志，才能被高尔基体膜上的M6P受体识别，最终转化为溶酶体酶，无识别过程的蛋白质则被运往细胞膜分泌到细胞外。【详解】A、酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；B、由分析可知，部分经内质网加工的蛋白质，在S酶的作用下会转变为溶酶体酶，该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，B正确；C、由分析可知，在S酶的作用下形成溶酶体酶，而S酶功能丧失的细胞中，溶酶体的合成会受阻，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；D、M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不能被识别，最终会被分泌到细胞外，D错误。故选D。【点睛】本题考查溶酶体的形成过程及作用等知识，旨在考查考生获取题干信息的能力，并能结合所学知识准确判断各选项。3．（2022·云南省楚雄天人中学高一阶段练习）如图所示，图甲表示某酶促反应过程，图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线。下列叙述不正确的是（

）A．图甲中的物质b能降低该化学反应的活化能B．若曲线①②③表示不同pH下的酶促反应速率，则曲线①所处的pH可能高于曲线②和③C．若曲线①②③表示不同温度下的酶促反应速率，则曲线①所处的温度一定低于曲线②和③D．若曲线①②③表示不同酶浓度下的酶促反应速率，则曲线①所处的酶浓度一定高于曲线②和③【答案】C【解析】【分析】1、分析图甲：b在化学反应前后数量和化学性质不变，b表示酶，a代表反应底物，c表示生成物。

2、分析图乙：①②③可表示生成物c的浓度随时间变化的曲线，反应速率与时间成反比，可知酶促反应速率①＞②＞③，④可表示反应底物b的浓度随时间变化的曲线。【详解】A、分析图甲可知，a是底物、b是酶、c是产物，酶的作用是降低化学反应的活化能，A正确；B、造成曲线①②③差别的因素有很多，若曲线①②③表示不同pH下的酶促反应选率，则曲线①所处的pH可能高于曲线②和③，B正确；C、若曲线①②③表示不同温度下的酶促反应迷率，据图可知，曲线①②③中的酶促反应速率依次下降，由于温度对酶促反应速率的影响曲线是钟形曲线，故无法判断这3条曲线所处温度的高低，C错误；D、在一定条件下，酶促反应速率与酶浓度成正相关，若曲线①②③表示不同酶浓度下的酶促反应速率，则曲线①所处的酶浓度一定高于曲线②和③，D正确。故选C。【点睛】本题考查影响酶促反应的因素，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断的能力。4．（2021·辽宁沈阳·高一阶段练习）蔗糖酶能够催化蔗糖水解。下表是在同一温度下研究蔗糖酶和蔗糖含量（质量分数）对蔗糖水解反应速率影响的系列实验结果。下列有关该实验的说法，不正确的是（

）实验组实验一实验二编号12345678910蔗糖酶含量0%1%2%4%5%2%2%2%2%2%蔗糖含量10%10%10%10%10%0%5%10%20%30%相对反应速率02550100200025506565A．实验一中，酶含量低于5%时限制相对反应速率的因素是蔗糖含量B．实验二中，蔗糖含量高于20%后限制相对反应速率的因素是蔗糖酶含量C．两组实验的自变量不同，无关变量有差异，因变量相同D．如果进行实验二的温度升高5℃，相对反应速率可能降低【答案】A【解析】【分析】1.酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA；2.酶的特性；’①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：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。【详解】A、实验一中，酶浓度低于5%时，反应速率一直随酶浓度上升而上升，说明实验一中，酶浓度低于5%时限制反应速率的因素是蔗糖酶浓度，A错误；B、实验二中，蔗糖浓度高于20%后，反应速度不再随着蔗糖浓度上升而上升，此时限制反应速率的因素是酶浓度，B正确；C、实验一的自变量是蔗糖酶浓度，无关变量是蔗糖浓度，因变量是相对反应速率；实验二的自变量是蔗糖浓度，无关变量是蔗糖酶浓度，因变量是相对反应速率，两组实验的自变量不同，无关变量有差异，因变量相同，C正确；D、当该实验在最适温度下进行时，实验温度升高5℃，酶活性会降低，相对反应速率可能降低，D正确。故选A。【点睛】5．（2021·宁夏育才中学高二期中）下表表示探究“酶的特性和影响因素”的实验设计，下列相关叙述错误的是（

）试管编号加入的试剂1号2mLH2O2溶液、2滴蒸馏水2号2mLH2O2溶液、2滴FeCl3溶液3号2mLH2O2溶液、2滴新鲜肝脏研磨液4号2mLH2O2溶液、2滴新鲜肝脏研磨液、质量分数为5%的盐酸5号2mLH2O2溶液、2滴新鲜肝脏研磨液、质量分数为5%的氢氧化钠A．若要验证酶具有催化作用，应设置1号与3号试管对比．B．若要验证酶具有高效性，应设置2号与3号试管对比C．若要研究pH对酶活性的影响，应设置4号与5号试管对比D．各试管反应时设置的温度应该一致【答案】C【解析】【分析】酶的特性主要四点：1、酶具有高效率的催化能力。2、酶具有专一性；（每一种酶只能催化一种或一类化学反应。）3、酶在生物体内参与每一次反应后，它本身的性质和数量都不会发生改变（与催化剂相似）；4、酶的作用条件较温和。（1）酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。（2）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，酶活性都会明显降低。（3）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。0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。【详解】A、1和3试管自变量为是否加入酶，实验结果可以验证酶的催化作用，A正确；B、2和3试管是加入催化剂的种类不同，一个是无机催化剂，一个是酶，可以验证酶的高效性，B正确；C、1号试管做空白对照，4和5分别调节酸性和碱性状态，才能探究pH对酶活性的影响，C错误；D、温度是这些实验的无关变量，因此在各试管要保持相同且适宜，D正确。故选C。6．（2021·甘肃省民乐县第一中学高三阶段练习）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．核酶提供了反应过程所必需的活化能B．核酶的组成元素为C、H、O、N四种C．核酶的基本单位是脱氧核糖核苷酸D．核酶在细胞内和细胞外都能发挥作用【答案】D【解析】【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。3、酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。【详解】A、酶的催化原理是降低化学反应的活化能，故核酶降低了反应过程所必需的活化能，A错误；B、核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，故核酶的组成元素为C、H、O、N、P五种，B错误；C、核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，故核酶的基本单位是核糖核苷酸，C错误；D、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其在细胞内产生，但既可以在细胞内发挥作用，也可以在细胞外发挥作用，D正确。故选D。7．（2021·黑龙江·大庆市东风中学高二期末）下列关于酶的叙述中正确的一项是（

）①酶是活细胞产生的一类有机物②酶的合成一定需要核糖体③酶能降低化学反应活化能，具有专一性、高效性④淀粉酶能促进淀粉水解⑤酶既能作为催化剂，也可以是其他酶促反应的底物⑥酶只有在生物体内才起催化作用⑦酶能够在新陈代谢中有多种功能⑧绝大多数酶是蛋白质，少数为RNAA．①③⑥⑦⑨ B．①②④⑤⑦C．①②③④⑤ D．①③④⑤⑧【答案】D【解析】【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】①酶是活细胞产生的一类有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA，①正确；②本质为RNA的酶的合成不需要核糖体，②错误；③酶能降低化学反应活化能，酶催化的特性具有专一性、高效性，③正确；④淀粉酶能催化淀粉水解，④正确；⑤酶既能作为催化剂，也可以是其他酶促反应的底物，如淀粉酶被蛋白酶水解，⑤正确；⑥酶在体外也能起催化作用，如唾液淀粉酶，⑥错误；⑦酶只有催化作用，⑦错误；⑧绝大多数酶是蛋白质，少数为RNA，⑧正确。综上所述，①③④⑤⑧正确，D正确。故选D。【点睛】8．（2019·广东·普宁市华美实验学校高一期中）下图中，①表示有酶催化的反应曲线。②表示没有酶催化的反应曲线，图中表示有酶催化时化学反应所需的活化能是（）A．E1 B．E2 C．E3 D．E4【答案】B【解析】【详解】酶能降低反应所需的活化能，分析图形可知E1是酶降低的活化能，在无酶催化下所需要的能量是E4，在有酶催化作用下所需要的活化能是E2，B正确，A、C、D错误。9．（2018·浙江·高考真题）蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述正确的是A．蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同B．某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变C．蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性D．“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B【答案】B【解析】【详解】氨基酸化学结构的差异只是R基团的不同，A错误；某些化学物质，如蛋白酶可催化蛋白质水解，使蛋白质的空间结构发生改变，B正确；遗传物质DNA控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性，C错误；“检测生物组织中的蛋白质”，需先向组织样液中加入双缩脲试剂A液（0.1g/mL的NaOH溶液）1mL，摇匀后再加入双缩脲试剂B液（0.01g/mLCuSO4溶液）4滴并摇匀，D错误。10．（2022·全国·高三专题练习）新采摘的玉米果穗具有甜味，放一段时间后，甜味便降低。如果采摘后放在沸水中浸泡一段时间后再保存，甜味会保留较长一段时间；如果采摘后放在35℃~40℃温度下，甜味消失得更快；如果采摘后马上放入冰箱中冷藏，也可使甜味的保持时间延长。这些现象说明（

）A．温度越高，酶的活性越大B．酶起催化作用需要适宜的温度C．在35℃~40℃温度下，酶很快就被分解了D．低温下酶能较长时间地起很强的催化作用【答案】B【解析】【分析】1.温度会影响酶的活性，在最适温度前，随着温度的升高，酶活性增强，到达最适温度时，酶活性最强，超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降低；低温抑制酶的活性而酶不会变性失活，但高温会使酶变性失活。题意分析，题目显示，新采摘的玉米果穗具有甜味，说明玉米果穗中含较多的可溶性的糖，放一段时间后甜味降低是因果穗中的部分可溶性糖在酶的作用下被分解；如果采摘后的玉米果穗在沸水中浸泡一段时间后再保存，由于高温使酶的活性降低甚至失去活性，降低了糖类的分解，因此甜味可以长时间保留；35～40℃的温度是酶的最适温度，如果采摘后的玉米果穗放在35℃～40℃温度下，此条件下，酶的催化效率是最高的，糖类被分解的越多，所以甜味消失的更快；冰箱内温度低，如果采摘后马上放入冰箱中冷藏，可降低酶的活性，减少糖类的分解，所以甜味的保持时间延长。【详解】A、酶在最适温度前，随着温度的升高，酶活性增强，到达最适温度时，酶活性最强，超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降低直至失活，A错误；B、由分析可知，在35～40℃时糖被分解的最快，说明此温度下酶的催化能力最高，而在高温（沸水中浸泡）或低温（放入冰箱中冷藏）时糖被分解的速度均变慢，说明在高温或低温下酶的催化能力均较低，因此酶起催化作用需要适宜的温度，B正确；C、在35℃-40℃温度下，酶能很快催化糖类的分解，且酶在反应前后不发生变化，即酶没有被分解，C错误；D、低温抑制酶的活性，其催化作用较低，D错误。故选B。【点睛】11．（2022·江苏省丹阳高级中学高二学业考试）为了研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，某同学进行了如下实验：先将酶和乳汁分别放入两支试管，然后将两支试管放入保持一定温度的同一水浴锅中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，继续保温并记录凝乳所需要的时间，结果如下：装置ABCDEF水浴温度/℃102030405060凝乳时间/min不凝固7．04．01．54．0不凝固该实验说明凝乳酶发挥催化作用最适宜的温度是（

）A．10℃或60℃左右 B．30℃或50℃左右C．40℃左右 D．20℃左右【答案】C【解析】【分析】由题干信息可知，研究的是温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，自变量是温度，因变量是凝乳情况或凝乳所需的时间。【详解】分析实验数据可知，除温度外其它条件相同，在40℃时凝乳酶催化乳汁凝固所需的时间最短，所以40℃左右是凝乳酶催化作用最适宜的温度。ABD错误，C正确。故选C。12．（2021·福建·高三专题练习）有研究小组探究不同pH对两种螺的肝脏纤维素酶活性的影响，其他条件保持最适，其实验结果如图所示，下列有关叙述正确的是（）A．本实验中两种螺纤维素酶活性之间的差异仅由不同pH所造成B．甲螺纤维素酶为纤维素水解提供的活化能比乙螺的高C．若升高实验温度10℃，两种螺纤维素酶的最适pH会明显下降D．甲螺消化和利用纤维素的能力比乙螺高，在竞争上可能具有一定优势【答案】D【解析】【分析】本实验的自变量为pH和螺的种类，因变量为两种螺体内纤维素酶活性。由曲线可以看出，随着pH增加，甲螺的酶活性更高且变化幅度更大。【详解】A、本实验存在两个自变量，当pH相同时，两种酶活性不同，说明不同螺体内纤维素酶本身的催化能力不同，当pH不同时，两种酶活性不同，说明pH及其自身催化能力不同共同导致，A错误；B、酶只起催化作用，只降低化学反应所需的活化能，不提供活化能，B错误；C、升高温度，会降低两种螺纤维素酶的活性，但两种螺纤维素酶的最适pH不受影响，C错误；D、甲螺纤维素酶活性更高，故消化和利用纤维素的能力比乙螺高，在竞争上可能具有一定优势，D正确。故选D。13．（2021·重庆市清华中学校高一阶段练习）下列关于酶的叙述，错误的是（

）A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸B．每一种酶只能催化一种或一类化学反应C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D．低温下酶失活的原因是低温破坏了酶的空间结构【答案】D【解析】【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。2、酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和。3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。【详解】A、大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，故酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A正确；B、酶的专一性指一种酶只能催化一种或一类化学反应，是由其特定的分子结构决定的，B正确；C、酶催化化学反应的机理是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，C正确；D、高温下酶失活的原因是高温破坏了酶的空间结构，低温下酶的活性降低，但没有失活，D错误。故选D。14．（2022·全国·高三专题练习）1982年，美国科学家T．Cech和他的同事发现自身剪接内含子的RNA具有催化功能，并因此获得了1989年诺贝尔化学奖，其中文译名为“核酶”。与一般的翻译RNA相比，核酶具有较稳定的空间结构，不会受到RNA酶的攻击。更重要的是，核酶在切断mRNA后，又可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其它的mRNA分子。下列叙述正确的是（

）A．核酶的化学本质是RNA B．核酶能切断mRNA并阻断转录过程C．RNA酶能够水解核酶 D．核酶反应前后化学性质发生了改变【答案】A【解析】【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数是RNA。【详解】A、根据题意，“自身剪接内含子的RNA具有催化功能”，其中文译名为“核酶”，故核酶的化学本质是RNA，A正确；B、核酶能切断mRNA，是在转录后发挥作用的，B错误；C、由题干信息“核酶具有较稳定的空间结构，不会受到RNA酶的攻击”可知，RNA酶不能水解核酶，C错误；D、核酶是生物催化剂，反应前后化学性质不变，D错误。故选A。【点睛】15．（2021·山东·济南市章丘区第四中学高一阶段练习）生物科学史蕴含科学研究的思路和方法，下列科学史实验与结论不相符的叙述是（

）选项科学史实验结论A分析黑白两种美西螈的核移植实验和伞藻嫁接及核移植实验细胞核可以控制生物的遗传性状B斯帕兰札尼让鹰将装有肉块的金属笼吞下，发现肉块消失鹰的消化道内存在化学性消化的物质C不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验表明了细胞膜具有选择透过性D蝾螈受精卵横缢实验细胞核与细胞的分裂分化有关A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】【分析】1、细胞膜的结构特点：具有流动性（膜的结构成分不是静止的，而是动态的）。2、细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。3、酶是活细胞中有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数是RNA。【详解】A、白美西螈的细胞核移植实验说明细胞核可以控制生物的性状，伞藻的嫁接实验可以说明生物体形态建成与细胞核有关，故两者都可以表明细胞核可以控制生物的遗传性状，A正确；B、斯帕兰札尼让鹰将装有肉块的金属笼吞下，发现肉块消失，由于小笼子的存在排除了物理因素等外力影响，表明了鹰的消化道内存在化学性消化的物质，B正确；C、利用荧光染料标记法进行人鼠细胞膜融合实验，证明细胞膜具有流动性，C错误；D、将蝾螈受精卵缢裂形成两部分，一部分含有细胞核，一部分不含有细胞核，含有细胞核的部分能正常发育，不含有细胞核的部分不能正常发育，这说明细胞核与个体发育密切相关，而个体发育过程是由细胞分裂和分化完成的，故实验说明了细胞的分裂与细胞核有关，D正确。故选C。二、多选题16．（2022·全国·高三专题练习）生物实验设计中需遵循对照原则，下列对照设计方法错误的是（）A．“检测生物组织中的糖类和蛋白质”实验中，设计蛋白质、淀粉和葡萄糖溶液作空白对照B．“探究酶的催化效率”实验中，设计加入二氧化锰的一组作条件对照C．“探究pH对过氧化氢酶的影响"实验中，设计pH5.0、6.0、7.0、8.0组以构成相互对照D．“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及复原”实验中，以细胞自身实验前后变化进行对照【答案】AB【解析】实验的对照类型包括自身对照、相互对照、空白对照、条件对照。若对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设对照组，则为自身对照；若每组均为实验组，则为相互对照；若对照组若不做任何处理，则为空白对照；若给对照组施以某种实验因素的处理，但这种处理是作为对照因素的，不是所要研究的实验因素，则为条件对照。【详解】A、“检测生物组织中的糖类和蛋白质”实验中，以样本上清液做空白对照，以蛋白质、淀粉和葡萄糖溶液作阳性对照，A错误；B、“探究酶的催化效率”实验中，无机催化剂（二氧化锰）组是作为实验组与酶组进行相互对照，故需要设计加入二氧化锰的一组作为实验组，来说明酶具有高效性，B错误；C、“探究pH对过氧化氢酶的影响"实验中，pH5.0、6.0、7.0、8.0组均为实验组，因此构成相互对照，C正确。D、“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及复原”实验中，比较加入处理液前后细胞自身的形态，实验前后变化形成自身对照，D正确。故选AB。17．（2022·全国·高三专题练习）下图表示人体内某种酶促反应的反应物浓度对反应速度的影响曲线。下列有关叙述正确的是（

）A．若在B点时升高温度，则B点将上移B．C点时酶的活性高于A点时酶的活性C．在A点时，添加少量同种酶，反应速度几乎不变D．限制BC段反应速度的主要因素是酶的浓度【答案】CD【解析】【分析】分析曲线：曲线AB段，随着反应物浓度的增加，反应速率加快，因此该段影响酶促反应速率的因素是反应物浓度；B点时，酶促反应速率达到最大值；曲线BC段随着反应物浓度的增加，催化速率不变，说明此时限制催化速率的因素最有可能是酶的数量或酶的活性。【详解】A、由于人体内某种酶促反应是最适温度（正常体温）下进行，因此若在B点时升高温度，会使酶活性降低，反应速率降低，A错误；B、酶的活性受温度、pH值、抑制剂等的影响，不受底物浓度影响，故与A点相比，C点时酶的活性相同，B错误；C、由分析可知，曲线AB段限制酶促反应速率的因素是反应物浓度，故在A点时，添加少量同种酶，反应速度几乎不变，C正确；D、BC段随着反应物浓度的增加催化速率不变，说明限制BC段反应速度的因素不是反应物浓度，可能是酶的浓度，D正确。故选CD。18．（2013·江苏·高考真题）为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是实验编号探究课题选用材料与试剂①温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液②温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液③pH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液④pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂A．实验① B．实验②C．实验③ D．实验④【答案】ACD【解析】【详解】A、过氧化氢受热会加快分解，不宜用于探究温度对酶活性的影响，A错误；B、温度对可溶性淀粉的水解影响不大，一般用用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，B正确；C、研究pH对酶活性的影响，材料中蔗糖酶只能水解蔗糖，不能水解可溶性淀粉，所以材料选取不合适，C错误；D、pH值不仅影响酶的活性，也会影响可溶性淀粉的水解，不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，D错误。故选ACD。19．（2021·全国·高三专题练习）下表是探究温度对唾液淀粉酶活性影响实验的一些试剂及处理措施，下列分析正确的是（

）试管编号唾液稀释液（mL）pH为6.8的缓冲液（mL）质量分数为1%的淀粉溶液（mL）不同温度处理（10min）稀碘液（滴）111237℃恒温水浴12112沸水浴131120-4℃冰浴1A．唾液淀粉酶能够显著降低淀粉水解所需要的活化能B．1号试管中的淀粉在唾液淀粉酶和ATP的作用下水解为麦芽糖C．2号试管滴加碘液后变蓝是因为高温破坏了唾液淀粉酶的结构D．实验步骤的顺序是：加缓冲液→加淀粉→加酶→保温→加碘液【答案】AC【解析】根据题干信息和表格分析，该实验的目的是探究温度对唾液淀粉酶活性影响，自变量是温度，因变量是酶的活性，唾液稀释液、缓冲液、淀粉溶液、稀碘液等属于无关变量。【详解】A、唾液淀粉酶是生物催化剂，可以催化淀粉水解，具有高效性，可以显著降低化学反应所学活化能，A正确；B、淀粉的水解反应是放能反应，不需要ATP，B错误；C、2号试管中沸水浴破坏了唾液淀粉酶的空间结构，导致酶丧失了活性，使得淀粉不能被水解，因此该试管中滴加碘液后变蓝，C正确；D、该实验中酶和淀粉应该在相应的温度下保温，然后再混合，D错误。故选AC。20．（2022·全国·高三专题练习）下列与酶有关的实验设计思路不正确的是（

）A．利用淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响B．利用淀粉、蔗糖酶、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C．利用pH为5、7、9缓冲液、胃蛋白酶和蛋清探究pH对酶活性的影响D．利用肝脏研磨液、过氧化氢和蒸馏水探究酶催化的高效性【答案】CD【解析】【分析】酶的作用特点具有专一性、高效性及反应条件温和等特点，温度、pH影响酶的活性，酶都有其最适宜温度和pH，高温、强酸、强碱会改变酶的结构而使其失去活性。【详解】A、淀粉水解、碘液的鉴定不受温度的影响，因此淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响，A正确；B、淀粉遇碘变蓝色，淀粉水解的产物不与碘液反应，因此可以利用淀粉、蔗糖酶、淀粉酶和碘液验证酶的专一性，B正确；C、胃蛋白质酶的最适宜pH是2左右，因此不能用pH为5、7、9缓冲液、胃蛋白酶和蛋清探究pH对酶活性的影响，C错误；D、酶的高效性是与无机催化剂相比，因此探究酶的高效性应该用肝脏研磨液、过氧化氢和无机催化剂探究酶催化的高效性，D错误。故选CD。第II卷（非选择题）三、综合题21．（2022·浙江·高一课时练习）食物中的乳糖进入人体肠道后被水解成半乳糖和葡萄糖，经肠道吸收进入血液并运输至细胞中。在细胞内，半乳糖最终转变为葡萄糖被利用，其代谢简图如下。请回答下列问题：(1)乳糖属于糖类中的______糖。组成糖类的元素有______，糖类在生物体中的作用是细胞的______物质。(2)酶是生物催化剂，能加快化学反应速度。半乳糖血症主要是由于物质a积累，导致血液中半乳糖增高引起的代谢综合征。据图分析，患儿体内物质a积累是由于缺乏酶______（填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”）。(3)据图分析，半乳糖血症患儿血液中葡萄糖浓度比正常值______，应给患儿喂食含______的食物以缓解病情。【答案】(1二；C、H、O；主要能源(2)Ⅱ(3)低；葡萄糖【解析】【分析】1、组成糖的元素一般是C、H、O，根据糖类化合物的水解情况，可将糖类分为单糖、二糖和多糖。代表物质：单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖；二糖：蔗糖、麦芽糖和乳糖；多糖：淀粉、糖原、纤维素和几丁质。糖类化合物是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。2、据图分析可知，半乳糖在酶Ⅰ的催化下可转变为物质a，物质a在酶Ⅱ的催化作用下可转变为葡萄糖和物质b，葡萄糖和物质b在酶Ⅲ的催化下可装变为物质c，物质c在酶Ⅳ的催化作用下可转变为葡萄糖和物质d。(1)根据以上分析可知，乳糖是糖类中的二糖。组成糖类的元素一般有C、H、O，糖类化合物是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源，因此糖是细胞内主要的能源物质。(2)据图分析可知，物质a在酶Ⅱ的催化作用下可转变为葡萄糖和物质b，因此体内缺乏酶Ⅱ可导致物质a积累。(3)半乳糖血症是一种主要由血液中半乳糖增高引起的代谢综合征，其半乳糖增高的原因是半乳糖不能最终转变为葡萄糖被利用，所以半乳糖血症患儿血液中葡萄糖的浓度比正常值低，所以需要给患儿喂食含葡萄糖的食物以缓解病情。【点睛】本题结合细胞内半乳糖最终转变为葡萄糖被利用的代谢简图，考查细胞中的元素和化合物、细胞代谢的知识，识记细胞中糖类的种类和作用，通过分析题图明确半乳糖的代谢途径是解题的关键。22．（2022·全国·高三专题练习）泡菜种类繁多，而脆度是泡菜品质的重要指标之一、蔬菜中果胶酸盐含量降低，会使泡菜脆度降低。研究发现，在一定钙盐存在的条件下，低温漂烫蔬菜可以提高泡菜的脆度。回答下列问题：(1)果胶酸与钙离子结合生成不溶性的果胶酸钙，能提高泡菜的脆度。在15g·L-1的乳酸钙添加条件下，研究小组进行了相关实验，结果如下图所示。实验中，在_____的漂烫的条件下，泡菜的果胶酸钙含量最高。(2)蔬菜中的果胶甲酯酶能加快果胶分解为果胶酸，酶能提高反应速率的原因是_____。据题分析温度过高时，泡菜脆度下降的原因可能是_____。(3)研究小组想进一步探究漂烫时间和乳酸钙添加量对果胶酸钙含量的影响，已知乳酸钙的适宜添加范围是10~20g·L-1，请设计一个表格记录实验结果。_____【答案】(1)55℃漂烫20min(2)

酶能降低化学反应的活化能；高温条件下，果胶甲酯酶活性降低，果胶酸生成量下隆，最终导致果胶酸钙量减少(3)不同的漂烫时间和乳酸钙添加量的果胶酸钙含量记录表【解析】【分析】1、酶的本质多数是蛋白质，少数是RNA，其作用条件温和。2、据图分析，本实验的自变量是烫漂时间与温度，因变量是果胶酸钙含量，据此分析作答。(1)据图可知，随着烫漂时间的延长，不同温度处理的下的果胶酸钙含量变化趋势不同，其中在55℃烫漂20min含量最高。(2)酶具有催化作用，催化作用的机理是降低化学反应的活化能；酶活性的发挥需要适宜条件，高温条件下，果胶甲酯酶活性降低，果胶酸生成量下隆，最终导致果胶酸钙量减少，故温度过高时，泡菜脆度下降。(3)欲进一步探究漂烫时间和乳酸钙添加量对果胶酸钙含量的影响，则实验的自变量是烫漂时间和乳酸钙，因变量是果胶酸钙，实验可在相同处理时间下设置不同的乳酸钙添加组别，故可设计表格如下：处理时间/min乳酸钙添加量/g·L-11015201015202530。【点睛】本题以泡菜制作过程中脆度的保持为背景，综合考查酶的特性及相关实验，要求考生明确相关知识点，能结合题图分析作答。23．（2022·全国·高三专题练习）X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。请根据有关知识回答下列问题：(1)X酶催化糖原分解的机理是_________________________。(2)如图表示改变某一因素前后，糖原在X酶的作用下分解的实验结果，据此分析，改变的因素是________________________（填“温度”“糖原溶液的量”或“X酶量”），该因素______（填“影响”或“不影响”）X酶的活性。(3)酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论。实验思路：①分别取等量X酶置于A、B两支试管中；②向A试管中加入适量的RNA酶，_________________________________；③适宜条件下反应一段时间后，分别在A、B两支试管中加入适量且等量糖原溶液，轻轻振荡试管，使试管内的物质混合均匀；④适宜条件下反应一段时间后，用斐林试剂检测是否有还原糖的生成。预期实验结果及结论：若_______________________________________________，说明X酶的化学本质是蛋白质，反之，说明X酶的化学本质是RNA。【答案】(1)降低该化学反应的活化能(2)

糖原溶液的量；不影响(3)

向B试管中加入等量的蛋白酶；A试管中无砖红色沉淀，B试管中产生砖红色沉淀【解析】【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。2、酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温