第13讲-降低化学反应活化能的酶(一、酶的作用和本质)(人教版2019必修1)(解析版)

第13讲降低化学反应活化能的酶（一、酶的作用和本质）【学习目标】1.通过对酶催化作用实例的讨论，说明酶在细胞代谢中的作用。2.通过分析“关于酶本质的探索”资料，认同科学是在不断探索和争论中前进的。3.通过探究“过氧化氢在不同条件下的分解”，学习控制自变量、观察因变量，设置对照组和实验组。4.通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”，理解并阐明酶具有专一性，学会“控制变量和设计对照实验”。5.通过探究“pH和温度对酶活性的影响”，理解“酶的作用条件较温和”，提升建构模型的科学思维素养。6.通过调查酶在生活、生产中的应用，认同酶在生产实际中的广泛应用及具有高效、环保、节能等特点。【问题探讨】1.1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：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。请思考讨论下面的问题：①为什么要将肉块放在金属笼内？便于取出肉块、排除物理性消化干扰。②是什么物质使肉块消失了？胃内的化学物质。③怎样才能证明你的推测？收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解。2.结合教材77页“比较H2O2在不同条件下的分解”实验，思考探讨下面的问题：①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？2号试管，加热能促进过氧化氢分解，提高反应速率。②3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。③3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说明了什么？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？过氧化氢酶比Fe3+催化效率高。细胞内每时每刻都在进行成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求。【课前预习】一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞的生活需要的物质和能量。能量的、，都必须通过化学反应来实现。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。释放储存和利用酶2.细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生，甚至对细胞有害的物质，如过氧化氢。能将过氧化氢分解为。代谢废物过氧化氢酶氧气和水二、比较过氧化氢在不同条件下的分解1.实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解的作用。比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢可以①观察单位时间内的多少；②观察点燃的卫生香的情况。①②③酶产生气泡复燃①②③过氧化氢酶2.实验原理：2H2O2——————→2H2O+O2↑。反应方程式中①②③表示反应条件，①②③所表示的反应条件分别是，过氧化氢酶常通过滴加新鲜肝脏的研磨液添加，选择新鲜肝脏研磨液的原因是。过氧化氢酶常温、加热和Fe3+新鲜肝脏研磨液过氧化氢酶含量多且活性高3.实验设计和分析试管编号3%H2O2溶液反应条件实验现象气泡多少卫生香燃烧情况12mL常温22mL90℃水浴加热32mLFeCl3溶液2滴42mL肝脏研磨液2滴试管编号3%H2O2溶液反应条件实验现象气泡多少卫生香燃烧情况12mL常温几乎没有不复燃22mL90℃水浴加热较少不复燃32mLFeCl3溶液2滴较多复燃，燃烧不猛烈42mL肝脏研磨液2滴很多复燃，燃烧猛烈4.实验结论：①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？加热能促进过氧化氢分解，提高反应速率。②3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。③3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说明了什么？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？过氧化氢酶比Fe3+催化效率高。细胞内每时每刻都在进行成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求。三、控制变量和设计对照实验（以比较过氧化氢在不同条件下的分解实验为例）①自变量:实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素叫做自变量。如、、。对过氧化氢溶液的不同处理温度催化剂类型②因变量:因自变量改变而变化的变量叫做因变量。如。过氧化氢的分解速率③无关变量:实验中除自变量、因变量外的一些对因变量造成影响的可变因素，叫做无关变量。如、。过氧化氢溶液的浓度反应时间④实验过程中遵循的原则：、。单一变量原则对照原则⑤单一变量原则：实验设计时只有一个，且无关变量在对照组和实验组中均要。自变量保持一致且适宜四、酶催化作用的机理1.活化能：分子从转变为化学反应的状态所需要的能量称为活化能。常态容易发生活跃2.酶催化作用的机理：同相比，酶降低活化能的作用，因而催化效率更高。无机催化剂更显著3.右图是酶降低化学反应活化能的示意图。①图中①表示时化学反应所需的活化能。②图中②表示时化学反应所需的活化能。③图中④表示时化学反应所需的活化能。①无催化剂②无机催化剂催化③酶催化五、酶的本质1,酶本质的探索历程①：酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的。②：引起发酵的是酵母细胞中的某些物质。③：将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。④：提取到了第一种酶——，并证明其是蛋白质。⑤：发现少数RNA也具有生物催化功能。①巴斯德②李比希③毕希纳④萨姆纳脲酶⑤切赫和奥特曼项目酶化学本质产生来源合成原料合成场所作用场所作用实质能否重复利用项目酶化学本质绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。产生活细胞都能产生酶（哺乳动物成熟红细胞除外）。来源生物体内合成。合成原料氨基酸或核糖核苷酸。合成场所核糖体、细胞核等。作用场所既可以在细胞内，也可以在细胞外或生物体外发挥作用。作用实质降低化学反应的活化能，使化学反应在较低能量水平上进行，从而加快化学反应速率。能否重复利用酶作为催化剂，反应前后化学性质和数量不变，可以重复利用。六、高中教材涉及的酶酶的名称酶的作用过氧化氢酶催化过氧化氢分解为氧气和水淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖。麦芽糖酶催化麦芽糖水解为葡萄糖蛋白酶催化蛋白质水解为多肽脂肪酶催化脂肪水解为脂肪酸和甘油DNA酶催化DNA水解为脱氧核苷酸DNA聚合酶催化DNA复制产生子代DNARNA聚合酶催化DNA转录产生RNA纤维素酶分解纤维素果胶酶分解果胶逆转录酶催化RNA形成DNA单链DNA连接酶将两个DNA片段的黏性末端或平末端连接起来限制酶识别DNA中特定的核苷酸序列并使磷酸二酯键断裂酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素解旋酶催化DNA复制过程中DNA碱基对之间氢键的断裂【预习检测】一、单选题1．（2021·高一课时练习）下列关于活化能和活化分子的叙述，不正确的是（）A．分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需要的能量B．无机催化剂可以降低化学反应的活化能C．化学反应的活化能越高，活化分子就越多D．在一个化学反应体系中，活化分子越多，反应速率就越快1.【答案】C【解析】分子从常态转化变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能，A正确；无机催化剂也能降低化学反应的活化能，只是与酶相比，酶降低活化能的作用更显著，B正确；化学反应的活化能越高，说明反应达到活化状态所需的能量越高，活化分子就越少，C错误；在一个化学反应体系中，活化分子越多，意味着可以发生化学反应的分子就越多，其反应速率就越快，D正确。2．（2021秋·高一课时练习）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2.【答案】D【解析】加酶洗衣粉提高去污能力，原因是酶能降低化学反应的活化能，A错误；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错误；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错误；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正确。3．（2021秋·高一课时练习）下列有关酶的叙述，正确的是（）A．酶全部来源于腺体B．酶是代谢终产物C．酶都是蛋白质D．酶在细胞内外都可发挥作用3.【答案】D【解析】活细胞都可以产生酶，A错误；酶是代谢过程中的催化剂，B错误；酶大部分是蛋白质，少数是RNA，C错误；只要条件适宜，酶在细胞内外都可发挥作用，D正确。4．（2021·高一课时练习）下列关于酶的叙述，正确的是（）A．酶彻底水解的产物都是氨基酸B．酶只有在细胞内才能发挥作用C．酶通过降低或提高化学反应的活化能来提高化学反应速率D．所有的酶都含有C、H、O、N四种元素4.【答案】D【解析】酶的化学本质是蛋白质或者RNA，彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；酶是由活细胞产生的，在细胞内、外及生物体外都可发挥催化作用，B错误；酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，C错误；蛋白质元素组成主要是C、H、O、N，RNA的元素组成是C、H、O、N、P，酶的化学本质是蛋白质或者RNA，因此所有的酶都含有C、H、O、N四种元素，D正确。5．（2021秋·高一课时练习）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．b-c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5.【答案】D【解析】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-c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；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；酶在细胞内和细胞外都能催化化学反应，D错误。6．（2021秋·高一课时练习）下列关于酶的叙述错误的是（）A．一旦离开活细胞，酶就失去催化能力B．酶的催化效率很高，但易受温度和pH的影响C．一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应D．酶一般在低温下进行保存6.【答案】A【解析】酶既可以在细胞内、也可以在细胞外发挥作用，A错误；酶的作用具有高效性，但因绝大多数酶是蛋白质，活性受温度和pH影响较大，B正确；一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应，C正确；酶一般在低温、最适酸碱值条件下保存，此时比较稳定，D正确。7．（2021·高一课时练习）下列有关酶的叙述，正确的是（

）A．酶只能在细胞内发挥催化作用，在细胞外会失活B．酶的化学本质可能是蛋白质，也可能是RNAC．酶通过为化学反应提供活化能来发挥催化作用D．酶催化化学反应前后，其空间结构通常会发生改变7.【答案】B【解析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，在适宜条件下，无论细胞内外均可以发挥作用，A错误；大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，B正确；酶通过降低化学反应所需的活化能来发挥催化作用，而不是提供活化能，C错误；酶具有催化作用，在催化反应前后，其空间结构及其数量一般不发生改变，D错误。8．（2022秋·高一课时练习）为了验证酶的高效性及发挥作用需要温和的条件,某实验小组设计了如下的实验方案,其中FeCl3溶液能催化H2O2分解而释放O2。下列叙述错误的是（

）试管编号加入材料气泡15mL3%H2O20.5mL蒸馏水25mL3%H2O20.5mL新鲜猪肝匀浆35mL3%H2O20.5mL3.5%FeCl3溶液45mL3%H2O20.5mL100℃处理过的猪肝匀浆A．新鲜猪肝匀浆含有过氧化氢酶是实验原理之一B．2号与4号试管在相同的温度条件下进行实验C．2号试管在初期产生气泡最多则实验目的达成D．1、2和3号试管间的比较也可验证酶的专一性8.【答案】D【解析】由题意可知，实验的目的是“验证酶的高效性及发挥作用需要温和的条件”，实验使用的生物材料是新鲜的猪肝匀浆，反应物是3%H2O2，实验观察的现象是是否产生气泡，这说明反应使用的酶是猪肝匀浆中的过氧化氢酶，原理是过氧化氢酶使H2O2分解成O2和H2O，A正确；2号使用的是新鲜的猪肝匀浆，4号使用的是100℃处理过的猪肝匀浆，说明2号和4号比较验证的是酶发挥作用需要温和的条件，所以两试管反应时的温度条件应相同，B正确；2号试管在初期产生的气泡最多则能证明过氧化氢酶的高效性及发挥作用需要温和的条件，C正确；1号和2号比较可验证酶具有催化作用，1、2、3号试管的比较只能验证酶具有催化作用且具有高效性，不能验证酶的专一性，D错误。9．（2023·高一课时练习）有关“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的叙述，正确的是（

）A．该实验的自变量是反应条件，2号试管与3号和四号试管加快反应速率的原理不同B．4号试管中过氧化氢分解最快，是因为酶的浓度高于3.5%的FeCl3溶液C．如果将四支试管都放在90℃水浴中，4号试管的反应速率仍为最快D．4号试管产生的气泡明显比2号试管多，说明酶具有高效性9.【答案】A【解析】1是常温、2是90℃水浴、3是3.5%的FeCl3溶液催化、4是肝脏研磨液催化，自变量是反应条件，2号试管通过升温使分子得到能量从而活化，3号和4号试管是加入催化剂降低了活化能，A正确；4号试管中过氧化氢分解最快，是因为酶具有高效性，酶的浓度低于3.5%的FeCl3溶液，B错误；如果将四支试管都放在90℃水浴中，由于高温使酶失活，4号试管的反应速率不是最快，C错误；4号试管产生的气泡明显比2号试管多，说明酶具有催化作用，高效性是指酶和无机催化剂相比效率更高，D错误。10．（2023·高一课时练习）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10.【答案】A【解析】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；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；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；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。11．（2021秋·高一课时练习）在麦芽糖酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应该是（）A．产生气泡 B．溶液呈蓝色C．溶液呈紫色 D．产生砖红色沉淀11.【答案】C【解析】麦芽糖酶的化学本质是蛋白质，双缩脲试剂可以用来检验蛋白质，蛋白质和双缩脲试剂反应会形成紫色的复杂化合物，ABD错误，C正确。12．（2021秋·高一课时练习）酶的基本组成单位是（）A．氨基酸 B．核苷酸C．葡萄糖 D．氨基酸或核苷酸12.【答案】D【解析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，只有极少数酶是RNA，因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，ABC错误，D正确。13．（2021秋·高一课时练习）用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶，甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示，下列分析不正确的是（

）A．甲酶可能是具有催化功能的RNAB．乙酶的化学本质为蛋白质C．甲、乙两种酶的合成场所一定是相同的D．乙酶活性改变是因为其分子结构改变13.【答案】C【解析】甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，甲酶活性不变,说明甲酶不是蛋白质，可能是具有催化功能的RNA,A正确；甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，乙酶活性降低，说明乙酶可被蛋白酶分解，故乙酶的化学本质为蛋白质,B正确；甲、乙两种酶的化学本质分别是RNA和蛋白质，RNA主要在细胞核中合成，蛋白质在细胞质中的核糖体上合成，C错误；乙酶的化学本质为蛋白质，蛋白质分子结构改变会导致乙酶活性改变，D正确。14．（2023·高一课时练习）某加酶洗衣粉中添加了碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。这两种酶不仅可以有效地清除衣物上的污渍，而且对人体没有毒害作用。洗衣粉中的碱性脂肪酶的成分最可能是（

）A．碱性脂肪 B．糖类 C．蛋白质 D．核酸14.【答案】C【解析】酶是具有催化作用的有机物，大部分是蛋白质，碱性脂肪酶对人体无害，化学本质是蛋白质，C正确，ABD错误。二、非选择题15.（2021·高一课时练习）下图1表示某类酶作用的模型，图2表示酶催化作用中能量变化过程。请据图回答：（1）图1模型中A代表______，C、D代表______。（2）图1中B表示一种二糖，则B可能是______或______。（3）酶催化作用的实质就是它能______。（4）图2曲线表示物质A生成物质P的化学反应，在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。酶所降低的活化能可用图中______线段来表示；如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将______（填“上移”或“下移”），这体现了酶的______性。15.【答案】（1）酶生成物（2）蔗糖乳糖（3）降低化学反应的活化能（4）ab上移高效【解析】（1）图1表示某类酶作用的模型，分析图1可知，A反应前后不变，B分解为C和D，所以A表示酶，B表示底物，C和D表示生成物。根据分析可知，图1模型中A代表酶，C、D代表生成物。（2）由图1模型可以看出，酶催化反应时需先和底物结合在一起，而且两者的结构相吻合，能解释酶的专一性(特异性)，若图中B表示一种二糖，C、D表示两种不同的单糖，则B可能是蔗糖（葡萄糖和果糖形成）或乳糖（葡萄糖和半乳糖形成）。（3）酶催化作用的实质就是它能降低化学反应的活化能，从而加快反应速率。（4）图2曲线表示物质A生成物质P的化学反应，在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。a表示无酶催化时反应所需的活化能，b表示有酶催化时反应所需的活化能，所以酶所降低的活化能可用图中ab线段来表示；如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，由于无机催化剂的催化效率比酶低，降低活化能的作用效果不明显，所以b在纵轴上将上移，这体现了酶的高效性。16．（2021·高一课时练习）图甲表示在最适温度下，H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线。图乙表示在某一温度下pH＝b时，H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。请据图回答下列问题：(1)图甲中c点表示pH过高，H2O2酶失活，但在反应体系中加入双缩脲试剂，溶液仍呈紫色，原因是_____________________________。(2)图乙中其他条件保持相同且适宜，pH改变为a时，e点________(填“上移”“下移”或“不动”)，原因是___________________。(3)图乙中其他条件保持相同且适宜，反应温度降低时，d点可能________(填序号)。①不变

②左移

③右移(4)菠萝含有菠萝蛋白酶，虽然该酶会被胃酸分解破坏，但还是有部分人会在吃后15～60分钟左右出现口腔溃疡、喉咙和胃部不适等症状。试解释把切成片或块的菠萝放在盐水里浸泡一段时间后再食用的主要目的是________________。16.【答案】(1)H2O2酶变性失活，其空间结构被破坏，但肽键仍然存在(2)不动产物氧气的量与反应物的量直接相关(3)①②③(4)食盐能抑制菠萝蛋白酶的活性，减少菠萝蛋白酶对我们口腔黏膜和嘴唇的刺激【解析】（1）过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，pH＝c时，pH过高会破坏酶的空间结构使酶变性失活，但是蛋白质的肽键没有被破坏，能和双缩脲试剂产生紫色反应。（2）图乙中，pH由b→a时，酶的活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但不会改变化学反应的平衡点，e点(产物氧气的量)只与反应物的量直接相关。（3）因为不知道“某一温度”是否为最适温度，因此反应温度降低时，d点有可能出现不变、左移、右移三种情况。故选①②③。（4）据题可知，菠萝含有菠萝蛋白酶，菠萝中的蛋白酶会分解人体细胞的蛋白质，而加入食盐，能够抑制酶的活性。因此菠萝放在盐水里浸泡一段时间后再食用的主要目的是：食盐能抑制菠萝蛋白酶的活性，减少菠萝蛋白酶对我们口腔黏膜和嘴唇的刺激。【基础知识】一、酶的作用和本质1.酶的作用细胞的生活需要物质和能量。能量的释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶的催化。2.酶的本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。二、比较过氧化氢在不同条件下的分解1.比较过氧化氢酶在不同条件下的分解的方法步骤1号试管2号试管3号试管4号试管体积分数3%的过氧化氢溶液（mL）2mL2mL2mL2mL温度（℃）室温90℃室温室温催化剂类型和数量（滴）无无质量分数3.5%的FeCl3溶液2滴质量分数20%的肝脏研磨液2滴预期实验结果（气泡的冒出情况）少较少较多多2.控制变量和设计对照实验①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；因自变量改变而变化的变量叫作因变量；除自变量外，实验过程中存在的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。②除作为自变量的因素外，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。三、酶催化作用的原理1.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。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。2.下图是催化剂降低化学反应活化能的图解。表示无酶催化条件下反应的活化能的曲线是ad段，表示有酶催化条件下反应的活化能的曲线是cd段，表示有酶催化条件下降低反应活化能的曲线是ac段。【考点剖析】考点一：比较过氧化氢在不同条件下的分解例1．过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如表所示。下列相关叙述正确的是()管号1%焦性没食子酸/mL2%H2O2溶液/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL1222———222—2——322——2—422———2A.1号管为对照组，其余不都是实验组B．2号管为对照组，其余都为实验组C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶【答案】A【解析】由题干信息可知，该实验的自变量为是否加入白菜梗的提取液，故加入白菜梗提取液的3号管为实验组，其他都为对照组，A项正确；由题干信息可知2号管是对照组，只有3号管是实验组，B项错误；若3号管显橙红色，还需要与1、2、4号管对照才能证明白菜梗中存在过氧化物酶，C项错误；4号管不显橙红色是因为高温处理使过氧化物酶变性失活，D项错误。归纳总结：1.实验的变量与对照自变量因变量无关变量对照组实验组1号：常温（做对照）用单位时间内产生气泡的数目多少表示H2O2分解速率加入H2O2的量；实验室温度；FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度1号试管2、3、4号试管2号：90℃水浴加热3号：加入3.5%FeCl3溶液2滴4号：加入20%肝脏研磨液2滴2.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验说明的问题：①与1号试管相比，2号试管气泡产生较快。原因是加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。②1、4号试管对照，4号试管气泡产生较快。原因是加入20%肝脏研磨液，说明酶具有催化作用。原因是肝脏研磨液中的过氧化氢酶降低了过氧化氢分解所需要的活化能。③1、3、4(或3、4)号试管对照，4号试管气泡产生较快。说明与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。原因是与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。特别提醒：①制备肝脏研磨液时，应用新鲜的刚从活体动物内取出的肝脏的原因是新鲜肝脏中的酶能保持其原有的活性。②对肝脏充分研磨的意义是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。考点二：酶的作用和本质例2．下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（）A.酶不能脱离生物体起作用B.酶只有释放到细胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白质D.酶是具有催化作用的有机物【答案】D【解析】酶可以在体内或体外起作用，A错误；酶可以在细胞内或细胞外发挥作用，B错误；大多酶是蛋白质，少数是RNA，C错误；酶是具有催化作用的有机物，大多是蛋白质，D正确。【归纳提升】项目内容解读产生部位活细胞酶是活细胞产生的，发挥作用可以在细胞内或细胞外化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA合成原料为氨基酸或核糖核苷酸生理功能催化作用反应前后其本身的量和化学性质不变【特别提醒】关于酶的几个易错点项目正确说法错误说法产生场所活细胞(不考虑哺乳动物成熟的红细胞等)具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物(大多数为蛋白质，少数为RNA)蛋白质作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源酶只在生物体内合成有的可来源于食物作用实质降低化学反应的活化能为化学反应提供活化能红细胞与酶哺乳动物红细胞不能合成酶，但细胞内的化学反应需要酶的催化哺乳动物红细胞中不存在酶考点三：鉴定酶本质的两种常用方法①试剂检测法：从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应、RNA与吡罗红染液作用显红色的原理设计鉴定方案：②酶解法：酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，因此可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。例3.（2019秋·湖南·高一校联考阶段练习）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）细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为_____。酶所催化的化学反应一般是在比较_____的条件下进行的。（2）X酶催化糖原分解的机理是_____。该酶能够催化糖原的分解，但不能催化脂肪或其他物质分解，这反映了酶具有专一性。（3）下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。（4）某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。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酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两组)。【答案】(1)细胞代谢温和（2）降低该化学反应的活化能（3）糖原溶液的量不影响（4）①实验思路：甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖的产生。乙组：将X酶用RNA酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖的产生。②预期结果及结论：a.若甲组有还原糖生成，乙组没有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是RNA；b.若甲组没有还原糖生成，乙组有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是蛋白质。【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。3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。4、酶只能改变化化学反应速率，不会改变化学反应的平衡点，因此增加酶的量，或减少酶的量，只能使化学反应加快或减慢，不能改变反应的平衡点。【解析】（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，酶的活性受温度、pH值等的影响，故所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。（2）X酶通过降低化学反应的活化能实现对对糖原的催化分解；该酶能够催化糖原的分解，但不能催化脂肪或其他物质分解，这反映了酶具有专一性。（3）图中的还原糖是生成物，图中对照组（没有改变某一因素前的组）的还原糖生成量一直多于实验组（改变某一因素后的组）的还原糖生成量，故改变的是糖原溶液量，即降低了糖原溶液量，糖原溶液量不影响X酶的活性。（4）取等量X酶于A、B两只试管中，分别向A、B两支试管中加入等量的蛋白质酶和RNA酶，适宜条件下反应一段时间后，分别在A、B中加入适量且等量糖原溶液，振荡摇匀，反应一段时间后，用斐林试剂检测是否有还原糖的生成。若A试管中产生砖红色沉淀，B试管中无砖红色沉淀，说明是X的化学本质是RNA。反之，则说明是X的化学本质是蛋白质。【过关检测】一、单选题1．（2023·广东·统考高考真题）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1.【答案】C【解析】红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。2．（2023·浙江·统考高考真题）胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶，促进肝糖原分解成葡萄糖，提高血糖水平，机理如图所示。下列叙述正确的是（

）A．胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用B．饥饿时，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化C．磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能D．胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性2.【答案】B【解析】胰高血糖素属于大分子信息分子，不会进入肝细胞，需要与膜上特异性受体结合才能发挥作用，A错误；饥饿时，胰高血糖素分泌增加，肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化成磷酸化酶a，加快糖原的分解，以维持血糖浓度相对稳定，B正确；磷酸化酶a不能为肝糖原水解提供活化能，酶的作用机理是降低化学反应所需活化能，C错误；根据题图无法判断胰岛素和磷酸化酶a的活性的关系，且胰岛素为大分子物质，不能直接进入细胞内发挥作用，D错误。3．（2016·江苏·统考高考真题）过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是（

）A．1号管为对照组，其余不都是实验组B．2号管为对照组，其余都为实验组C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶3.【答案】A【解析】由分析可知，1号试管、2号试管是对照组，3号试管、4号试管是实验组，A正确；2号试管是对照组，1号试管也是对照组，B错误；实验设置必须遵循对照原则，3号与1、2号对照，3号管、2号管显橙红色，1号不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；3号试管和4号试管的自变量是温度，若4号管不显橙红色，与3号对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。4．（2022·全国·统考高考真题）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）。实验组①②③④⑤底物+++++RNA组分++－+－蛋白质组分+－+－+低浓度Mg2++++－－高浓度Mg2+－－－++产物+－－+－根据实验结果可以得出的结论是（）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4.【答案】C【解析】第①组中，酶P在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，B、D错误；第②组和第④组对照，无关变量是底物和RNA组分，自变量是Mg2+浓度，第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成，第②组在低浓度Mg2+条件下，没有产物生成，说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性，C正确。5．（2021·海南·高考真题）研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是（

）A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定B．该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用5.【答案】A【解析】根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的，A错误；根据题意可知：该酶的化学本质为蛋白质，合成蛋白质要经过转录和翻译过程，mRNA、tRNA和rRNA都参与了翻译过程，因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与，B正确；“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解，肽键断裂，C正确；氨基酸是蛋白质的基本单位，因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用，D正确。6．（2009·广东·高考真题）水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质（

）A．在4°C条件下易变性 B．只含有C、HC．也能催化淀粉合成 D．含有羧基6.【答案】D【解析】能在常温下分解淀粉的，是酶。酶在高温下才会变性失活，A项不对；淀粉酶的化学本质为蛋白质，一定含有CH

O

N，所以B项不对；酶具有专一性特异性，能催化分解的不能催化合成，C项不对。蛋白质的基本组成单位为氨基酸，氨基酸含有羧基，D项对。7．（2015·海南·高考真题）关于生物体产生的酶的叙述，错误的是（

）A．酶的化学本质是蛋白质或RNA B．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类 D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁7.【答案】D【解析】绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，A正确；脲酶能够将尿素分解成氨和C02，B正确；蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类，C正确；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，根据酶的专一性，纤维素酶不能降解细菌细胞壁，D错误。8．（2022·广东·高考真题）某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（

）组别pHCaCl2温度（℃）降解率（%）①9+9038②9+7088③9-700④7+7058⑤5+4030注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白A．该酶的催化活性依赖于CaCl2B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物8.【答案】C【解析】分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。9．（2022·浙江·高考真题）下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（

）A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性C．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D．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9.【答案】B【解析】低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；酶活性的发挥需要适宜条件，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增加，酶活性降低甚至失活，C错误；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，D错误。10．（2020·浙江·高考真题）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（

）A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致C．将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围10.【答案】C【解析】温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；应将反应小室稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液，此时混合液不能与滤纸片接触，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。11.下列关于酶的叙述中，错误的是()A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸B．酶只能由分泌细胞合成，可在细胞外起催化作用C．酶通过降低化学反应活化能来提高化学反应速率D．催化过程中酶本身不变，但人体内的酶仍需自我更新11.【答案】B【解析】酶的化学本质是蛋白质或RNA，基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A正确；能进行正常代谢的细胞都能合成酶，B错误；酶是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率的，C正确；反应前后，酶本身不变，但在人体内的酶仍会不断更新，D正确。12.关于活化能，下列说法不正确的是()A．是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量B．加热能使过氧化氢分子得到能量，但不能降低活化能C．无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率D．酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行12.【答案】C【解析】活化能是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量，A正确；加热能使过氧化氢分子得到能量，但不能降低活化能，B正确；与无机催化剂相比，酶的催化效率高，即酶比无机催化剂降低活化能的效果更显著，并不是提供活化能，C不正确；酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行，D正确。13.关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，下列叙述正确的是()A．实验中所用肝脏必须是新鲜的，若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少B．实验中用到的滴管，必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液，这样对实验结果影响较小C．过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快D．实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况13.【答案】C【解析】肝脏放置时间过长，过氧化氢酶会分解失活，A错误；吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用，B错误；过氧化氢在高温条件下会加快分解速度，C正确；试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况是因变量，D错误。14.如图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是()A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快14.【答案】C【解析】若有气体大量产生，说明化学反应速率快，由此可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，A正确；为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量，B正确；一段时间后气体量不再增加是因为过氧化氢已经消耗完，C错误；新鲜土豆片中含过氧化氢酶，增加新鲜土豆片的数量即增加酶的数目，这样会加快化学反应速率，使量筒中产生的气体速率加快，D正确。15.下图是几种离子对某种酶活性影响的实验结果,下列分析不正确的是()A.对照组和实验组的处理时间相同B.Co2+和Mg2+能抑制该酶的活性C.Mn2+能降低该化学反应的活化能D.因变量可用底物的减少速率表示15.【答案】C【解析】根据实验目的和结果分析可知,该实验的自变量是不同离子种类,因变量是酶的活性。实验组和对照组的处理时间是无关变量,应该相同;与对照组相比,Co2+和Mg2+处理后酶的活性降低,说明它们都能抑制该酶的活性;Mn2+处理酶后活性升高,说明Mn2+能提高酶降低该化学反应活化能的效果,但不能说Mn2+就是直接降低反应的活化能;酶的活性——因变量可用底物的减少速率表示。二、非选择题16．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH＝7.0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶悬液的结果。分析并回答下列问题：

(1)生物体内绝大多数酶的化学本质是___________，其特性有_________________（答出两点即可）。(2)第1组中A点酶促反应速率___________（填“大于”、“小于”或“等于”）B点酶促反应速率。(3)与第1组相比，若第2组实验只做了一个改变，则第2组实验可能提高了___________。(4)第1组实验中，反应时间大于2生成O2总量不再增加，推测其原因是___________。16.【答案】(1)蛋白质高效性和专一性(2)大于(3)H2O2溶液的浓度（其它答案合理也可）(4)反应体系中的过氧化氢已被消耗完，反应停止【解析】（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性。（2）在A点随着时间的推移，生成O2的量在增加，在B点，生成O2的量不再增加，说明反应已经结束，则第1组中A点酶促反应速率大于B点酶促反应速率。（3）第2组生成O2的量比第1组的多，则可能是增加了H2O2溶液的浓度或体积。（4）当反应体系中的过氧化氢已被消耗完，反应停止，则第1组实验中，反应时间大于2生成O2总量不再增加。17．（2023·河南·模拟预测）在三文鱼的加工处理过程中，通常分离出鱼肉后，鱼皮、鱼头等会产生约50%的废料。鱼皮含油脂量约为20~60%（以干重计），具有较高的利用价值，特别是脂肪酸EPA和DHA等物质。用蛋白酶处理三文鱼鱼皮有利于鱼皮油脂的提取。回答下列问题：(1)蛋白酶可提高鱼皮油脂的提取率。结合酶的特性分析，其作用原理是____。蛋白酶发挥催化作用的机理是_______。提取的脂质用______酶处理，可以得到EPA和DHA。(2)某生物兴趣小组拟定如下思路来确定提取鱼皮油脂的最适蛋白酶种类：鱼皮切成小块→调节液固比（水：原料）→匀浆机搅匀→调节pH→加入蛋白酶→保温酶解一段时间→取出后置于沸水中10min→离心10min→分离鱼油并称重→计算提油率。该实验的自变量是________；用沸水处理10min的目的是_______。17.【答案】(1)蛋白酶水解鱼皮中的蛋白质去除蛋白质后使油脂的纯度更高降低化学反应的活化能脂肪(2)不同种类的蛋白酶使蛋白酶变性失活终止反应【解析】（1）用蛋白酶处理三文鱼鱼皮可提高鱼皮油脂的提取率，其作用原理是蛋白酶水解鱼皮中的蛋白质，去除蛋白质后使油脂的纯度更高；蛋白酶发挥催化作用的机理是降低化学反应的活化能；酶具有专一性，提取的脂质用脂肪酶处理，可以得到EPA和DHA。（2）确定提取鱼皮油脂的最适蛋白酶种类实验中，该实验的自变量是不同种类的蛋白酶使蛋白酶变性；用沸水处理10min的目的是使蛋白酶变性失活终止反应。18．（2023·重庆·统考一模）马铃薯块茎中含有过氧化氢酶，某兴趣小组欲探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响，将马铃薯块茎制成匀浆，用过滤得到的提取液（含过氧化氢酶）进行如下实验操作：甲乙丙丁每支试管置于60°C恒温条件下加入马铃薯块茎提取液5滴5滴5滴5滴调节pH至设定值3.05.07.09.0加入过氧化氢溶液2mL2mL2mL2mL注：马铃薯块茎中过氧化氢酶的最适pH约为6.0；过氧化氢在30℃以下时比较稳定。(1)酶具有高效性，其作用机理是_____。过氧化氢在生物体内不能长时间大量存在的原因是______。(2)实验过程中有1处明显错误，请找出、改正并说明理由_________。(3)该实验的自变量是________。有人认为，可以增设一组戊，加入2ml过氧化氢溶液，加入5滴蒸馏水，调节pH至设定值6.0，置于适宜温度条件下反应并观察现象。你认为增设该组实验______（填“有”或“无”）必要，请阐述你的理由_________。18.【答案】(1)能更快地降低化学反应的活化能过氧化氢具有毒性，会损伤细胞(2)实验中温度应适当降低至30℃或30℃以下，以减小温度对过氧化氢分解的影响(3)不同pH有必要（无必要）在适宜温度、适宜pH条件下设置空白对照，观察自然状况下过氧化氢的分解状况，为实验现象提供参考和对照（因为本实验中的自变量是pH，不是马铃薯块茎溶液，实验中不同pH条件已经可以相互对照）【解析】（1）作为催化剂，酶可以降低反应的活化能，而相较于无机催化剂，酶降低化学反应活化能的效果更显著，所以酶具有高效性；过氧化氢在生物体内不能长时间大量存在的原因是过氧化氢有毒性，会损伤细胞。（2）由题意可知，过氧化氢在30℃以下时比较稳定，该实验反应温度为60℃，温度过高会加快过氧化氢分解对实验结果有干扰，因此本实验中明显错误的是反映温度，本实验温度应适当降低至30℃或30℃以下，理由是以减小温度对过氧化氢分解的影响。（3）由题意“探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响”可知，该实验的自变量为pH。本实验有必要增设该组实验，原因是在适宜温度适宜pH条件下设置空白对照，观察自然状况下过氧化氢的分解状况，为实验现象提供参考和对照。或本实验无必要增设该组实验，原因是本实验中的自变量是pH，不是马铃薯块茎溶液，实验中不同pH条件已经可以相互对照。19．（2021·湖北·高考真题）使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。(1)实验设计思路取___________支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量________________，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。(2)实验预期结果与结论若出现结果①：_________________________________。结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。若出现结果②：_________________________________。结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。若出现结果③：_________________________________。结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。若出现结果④：_________________________________。结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。19.【答案】(1)

2

甲物质溶液、乙物质溶液

透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高

透析前后，两组的酶活性均不变

加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变

加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高【解析】（1）分析题意可知，实验目的探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则实验的自变量为甲乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：取2支试管各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液（单一变量和无关变量一致原则）；一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。（2）据题意可知，物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制，但作用机理未知，且透析前有物质甲和乙的作用，透析后无物质甲和物质乙的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有：①若甲、乙均为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，故透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高。②若甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶的活性均不能恢复，故透析前后，两组的酶活性均不变。③若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。④若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则则甲组中活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。20．（2021·浙江·高考真题）1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。组别实验处理实验结果①葡萄糖溶液＋无菌水－②葡萄糖溶液＋酵母菌＋③葡萄糖溶液＋A溶液－④葡萄糖溶液＋B溶液－注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成回答下列问题：（1）除表中4组外，其它2组的实验处理分别是：___________；__________。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、___________。（2）若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用___________试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是___________。（3）制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是___________，以确保酶的活性。（4）如何检测酵母汁中是否含有活细胞？（写出2项原理不同的方法及相应原理）_____________________20.【答案】（1）葡萄糖溶液＋酵母汁

葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液

酵母汁和B溶液

（2）双缩脲

葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液

保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH

（3）染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。【解析】（1）结合分析可知：为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和