第14讲-降低化学反应活化能的酶(二、酶的特性)(人教版2019必修1)(解析版)

第14讲降低化学反应活化能的酶（二、酶的特性）【学习目标】1.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”。2.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。3.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.怎样理解酶的催化作用具有高效性？酶的高效性是相对无机催化剂而言的，与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。酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍；酶可在1s内完成非酶体系需要3年-30万年时间的反应；1个H2O2酶分子在25℃条件下1min可催化500万个H2O2分子的分解反应。2.下图是某类酶作用的模型。请思考回答下面的问题：①这个模型中A、B、C、D各表示什么？这个模型中A代表某类酶，B代表底物，C和D代表产物。②这个模型的含义是什么？这个模型能够解释酶的哪种特性？这个模型的含义是：酶A与底B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。这个模型可以类比解释酶的专一性。3.下图表示最适温度下，反应物浓度对酶催化的化学反应速率的影响。请思考回答下面的问题：①请解释在A、B、C三点时，该化学反应的状况。A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高C点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。②如果从A点开始温度升高10℃，曲线会发生什么变化?为什么？如果A点时温度升高10℃，曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化，温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。③如果在B店时向反应混合物加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？该曲线表明，B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快。4.下图是某种酶催化作用的“时间-产物浓度”曲线。曲线①是酶浓度为X、反应物浓度为Y的曲线。思考讨论下面的问题：影响酶活性的因素有哪些？酶浓度和底物浓度影响不影响酶活性？影响酶活性的因素如温度、pH，酶抑制剂、酶激活剂等。酶浓度和底物浓度不影响酶活性。①曲线②最可能是哪种因素改变引起的？原因是什么？曲线②最可能是酶浓度增大引起的。②曲线和①曲线产物浓度达到的最大值相等，但曲线②产物浓度达到最大值所需时间较短。②曲线③最可能是哪种因素改变引起的？原因是什么？曲线③最可能是反应物浓度增大引起的。③曲线和①曲线相比，产物浓度的最大值提高，达到最大值经历的时间延长。【课前预习】一、酶的化学本质：酶是产生的具有的有机物，其中绝大多数酶是。活细胞催化作用蛋白质二、酶具有高效性与相比，酶的作用更显著，酶的催化效率。无机催化剂降低活化能更高三、酶具有专一性1.酶的专一性是指：一种酶只能催化或化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。一种一类2.淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用操作顺序项目试管编号试管1试管21可溶性淀粉溶液2mL－2蔗糖溶液－3淀粉酶溶液2mL4保温时间5min5加入斐林试剂2mL6水浴加热时间1min7实验结果操作顺序项目试管编号试管1试管21可溶性淀粉溶液2mL－2蔗糖溶液－2mL3淀粉酶溶液2mL2mL4保温时间5min5min5加入斐林试剂2mL2mL6水浴加热时间1min1min7实验结果出现砖红色沉淀无明显现象3.下图是酶的专一性的图像模型。①图中A表示，B表示，E、F表示，C、D表示催化的物质。酶被酶催化的底物B被分解后的产物不能被A②酶和被催化的反应物分子都有的结构。特定四、影响酶活性的条件1.探究温度对酶活性的影响：试管步骤11′22′33′淀粉溶液2mL/2mL/2mL/淀粉酶溶液/1mL/1mL/1mL不同温度下处理5min0℃60℃100℃滴加碘液1滴1滴1滴实验现象实验结论试管步骤11′22′33′淀粉溶液2mL/2mL/2mL/淀粉酶溶液/1mL/1mL/1mL不同温度下处理5min0℃60℃100℃将同一温度下的两种物质混合后保温5min滴加碘液1滴1滴1滴实验现象溶液变蓝溶液不变蓝溶液变蓝实验结论酶的催化作用需要在适宜的温度下进行，温度过高或过低都会影响酶的活性2.探究pH对酶活性的影响：步骤项目试管1试管2试管31加入3%过氧化氢溶液2mL2mL2mL2加入蒸馏水1mL--3加入0.01/L的盐酸-1mL-4加入0.01/L的NaOH溶液--1mL5加入肝脏研磨液2滴2滴2滴6检验气泡产生量放入带火星的卫生香结论步骤项目试管1试管2试管31加入3%过氧化氢溶液2mL2mL2mL2加入蒸馏水1mL--3加入0.01/L的盐酸-1mL-4加入0.01/L的NaOH溶液--1mL5加入肝脏研磨液2滴2滴2滴6检验气泡产生量大量少量少量放入带火星的卫生香复燃不能复燃不能复燃结论酶的催化作用需要在适宜的pH下进行，pH过高或过低都会影响酶的活性五、酶的作用条件较温和1.与无机催化剂相比，酶所催化的化学反应一般是在比较的条件下进行的。在条件下，酶的活性最高，温度和pH，酶活性都会明显降低。温和最适宜的温度和pH偏高或偏低，会使酶的，使酶永久失活。在0℃左右时，酶的活性，但酶的空间结构，在适宜的温度下酶的活性会。因此，酶制剂适宜在保存。过酸、过碱或温度过高空间结构遭到破坏很低稳定升高低温3.一般来说，动物体内酶最适温度在，植物体内的最适温度在，细菌和真菌体内酶最适温度差别很大，有的酶最适温度可高达。动物体内酶最适pH大多在，植物体内酶最适pH大多为。胃蛋白酶的最适pH为。35～40℃40～50℃70℃6.5～8.04.5～6.51.5【预习检测】一、单选题1．（2022秋·高二课时练习）下列关于动物体内激素和酶的叙述，正确的是（）①酶具有专一性②它们都是蛋白质③都是由内分泌细胞分泌的④有的动物细胞既能产生激素又能合成酶⑤能产生酶的细胞不一定能产生激素⑥能产生激素的细胞不一定能产生酶⑦激素产生后一般作用于其他细胞A．①②⑤ B．④⑤⑥⑦ C．①④⑤⑦ D．①②③⑤⑥1.【答案】C【解析】①酶具有专一性，酶往往只能催化一种或一类反应，①正确；②酶的本质是蛋白质或RNA，激素的本质是蛋白质或固醇类等，②错误；③激素是由内分泌细胞分泌的，不是只有内分泌细胞能产生酶，③错误；④有的动物细胞既能产生激素又能合成酶，如内分泌细胞，④正确；⑤动物激素是由内分泌细胞分泌产生的，而酶不一定是由内分泌细胞分泌的，故能产生酶的细胞不一定能产生激素，⑤正确；⑥动物能产生激素的细胞为内分泌细胞，一定能产生酶，⑥错误；⑦激素产生后经体液运输，一般作用于相应的靶细胞或靶器官，⑦正确。综上，①④⑤⑦正确，即C正确。2．（2021·高一课时练习）脲酶能催化尿素分解，但对其他化学反应不起作用。这体现了酶具有（）A．多样性 B．高效性 C．专一性 D．温和性2.【答案】C【解析】酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类反应，脲酶能催化尿素分解，但对其他化学反应不起作用。这体现了酶具有专一性，ABD错误，C正确。3．（2021·高一课时练习）探究酶特性的相关实验，下列各组计合理的是（

）实验编号探究课题选用材料及试剂A温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、酵母菌液B温度对酶活性的影响淀粉、淀粉酶、稀碘液C酶的专一性淀粉、蔗糖、淀粉酶、稀碘液DpH对酶活性的影响淀粉、淀粉酶、斐林试剂A．A B．B C．C D．D3.【答案】B【解析】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；在探究温度对酶活性影响的实验中，温度是自变量，适宜的温度酶的活性高，淀粉水解多，可以用滴加稀碘液后溶液的颜色变化判断淀粉水解程度，B正确；探究酶的专一性，如果用蔗糖和淀粉作为自变量，不能用稀碘液进行检测，因为蔗糖是否发生水解都不能与稀碘液呈现显色反应，C错误；pH不仅影响酶的活性，也会影响可溶性淀粉的水解，D错误。4．（2021·高一课时练习）科学家通过实验分别研究了pH对酶A和酶B所催化的反应速率的影响，获得下图所示结果。下列有关叙述正确的是（

）A．酶A与酶B催化活性的最适pH相同B．酶B的催化效率高于酶AC．酶B能有效降低活化能而酶A却不能D．酶A与酶B最可能不在同一部位发挥作用4.【答案】D【解析】由题图可知，酶A和酶B催化活性的最适pH分别是4和6，因此最适pH不同，A错误；酶B的催化效率并不总高于酶A，例如pH为5的时候，二者的催化效率相等，B错误；酶的作用机理都是降低反应的活化能，从而提高化学反应的速率，C错误；由于酶A与酶B催化活性的最适pH不同，因此它们最可能在不同部位发挥作用，D正确。5．（2021·高一课时练习）下列有关酶的实验设计思路，正确的是（

）A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性B．利用过氧化氢、酵母菌液和FeCl3溶液研究酶的高效性C．在酶促反应中，随着酶浓度或反应物浓度的增加，酶活性会先升高后降低D．利用pH为5、7、9的缓冲液探究pH对胃蛋白酶活性的影响5.【答案】B【解析】利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时，不可采用碘液检测，因为蔗糖是否被淀粉酶水解，不能用碘液检测出来，故应选用斐林试剂，A错误；酶与无机催化剂相比具有高效性，新鲜的酵母菌液含过氧化氢酶，可催化过氧化氢的分解，FeCl3溶液作为无机催化剂也能催化过氧化氢的分解，因此可以利用过氧化氢、酵母菌液和FeCl3溶液研究酶的高效性，B正确；酶浓度和反应物浓度不影响酶活性，C错误；胃蛋白酶的最适pH是2.0左右，所以利用胃蛋白酶来验证pH对酶活性的影响时，pH不能设置成5、7、9，D错误。6．（2022秋·高一课时练习）早在1890年，德国化学家E。Fischer就提出了著名的“钥匙-锁模型”。他认为底物和酶分子的关系，就像钥匙和锁相配一样，一把锁只能被一把钥匙打开，或是被构象上相近的钥匙打开，如图，则下列关于酶的说法错误的是（）A．“钥匙-锁模型”能很好地解释酶的专一性B．“钥匙-锁模型”能说明物质的结构影响酶的功能C．温度影响酶活性可能是因为温度影响了酶与底物结合部位的结构D．该理论能解释部分酶同时催化底物到产物和产物到底物的化学反应的事实6.【答案】D【解析】“钥匙—锁模型”的提出能解释酶的专一性，A正确；有特定结构的酶能催化具有特定结构的底物进行反应，故物质的结构能影响酶的功能，B正确；温度可改变酶的空间结构，进而影响酶的活性，C正确；“钥匙-锁模型”只能解释化学反应的正方向，不能解释逆方向，即产物的结构与底物不同也能被酶催化，这是锁钥学说不能解释的事实，D错误。7．（2021秋·高一课时练习）下列是有关某种淀粉酶的实验，处理方式及结果如下列图表所示。根据结果判断，下列叙述正确的是（）试管编号试管Ⅰ试管Ⅱ试管ⅢpH887温度60℃40℃40℃淀粉酶1mL1mL1mL淀粉1mL1mL1mLA．加入的物质甲可能是一种淀粉酶抑制剂B．此种淀粉酶较适合在40℃的环境下起作用C．此种淀粉酶在碱性环境中的作用速率比在中性中的快D．试管Ⅲ中淀粉酶在作用35min后便会失去活性7.【答案】B【解析】由表中所列条件和坐标曲线图可以看出，添加的物质甲可能是一种淀粉酶激活剂，A错误；试管Ⅰ、Ⅱ的变量是温度，试管Ⅰ中淀粉含量没有变化可能是温度过高使酶失活，试管Ⅱ中反应较快，说明此种淀粉酶较适合在40℃的环境下起作用，B正确；试管Ⅱ、Ⅲ的自变量是pH，试管Ⅲ中反应较快，说明此种酶在pH为7时催化效率较高，C错误；在温度和pH均适宜的试管Ⅲ中，35min左右淀粉全部被分解，酶在发挥作用前后其性质不变，D错误。8．（2021秋·高一课时练习）下列关于pH对酶活性的影响，叙述正确的是（）A．酶应保存在较低pH条件下B．过酸、过碱使酶失活是可逆的C．反应液pH的变化不影响酶的最适温度D．探究pH对酶活性的影响，可选用淀粉、淀粉酶作实验材料8.【答案】C【解析】酶在较低pH条件下有可能变性失活，A错误；过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，该过程是不可逆的，B错误；反应液pH的变化不影响酶的最适温度，C正确；淀粉在酸性条件下会水解，所以不宜用淀粉、淀粉酶来探究pH对酶活性的影响，D错误。9．（2023·高一课时练习）在淀粉-琼脂块上的5个圆点位置（如下图）分别用蘸有不同液体的棉签涂抹，然后将其放入37℃恒温箱中保温。2h后取出该淀粉-琼脂块，加入碘液处理1min，洗掉碘液后，观察圆点的颜色变化（如下表）。下列叙述正确的是（

）位置处理圆点的液体碘液处理后的颜色反应①清水蓝黑色②新鲜唾液红棕色③与盐酸混合的新鲜嵊液蓝黑色④煮沸的新鲜唾液蓝黑色⑤2%的蔗糖酶溶液?A．放在37℃恒温箱的原因只是因为酶催化需要适宜的温度B．圆点①和②颜色不同，表明了唾液中淀粉酶具有高效性C．圆点③和④颜色相同，但引起酶失活的原因不同D．圆点④和⑤会出现相同颜色，说明酶的作用具有专一性9.【答案】C【解析】放在37℃恒温箱的原因是酶催化需要适宜的温度以及控制无关变量，A错误；①加的是清水，②加的是新鲜唾液（含唾液淀粉酶），②出现红棕色，说明淀粉被水解，即唾液中淀粉酶具有催化作用，B错误；高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，发生不可逆改变，使酶永久失活，引起圆点③④显色反应的原因是不同的，③是过酸导致淀粉酶变性失活，④是高温导致淀粉酶变性失活，C正确；⑤是用2%的蔗糖酶溶液处理，不能水解淀粉，因此⑤是蓝黑色，因此④和⑤会出现相同颜色，但原因不同，不能说明酶的作用具有专一性，D错误。10．（2021·高一校考课时练习）核酶是具有催化功能的小分子单链RNA,在切断mRNA后，又可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子。下列有关叙述错误的是（

）A．核酶可催化RNA链中磷酸二酯键的断裂B．核酶可在细胞核内发挥用，能重复利用C．核酶能够降低所催化化学反应所需的活化能D．核酶能将所有RNA分子降解为核糖核苷酸10.【答案】D【解析】核酶与催化底物特异性结合时，核酶和mRNA之间有氢键形成，而切断mRNA分子也有磷酸二酯键的断裂，A正确；mRNA形成于转录过程，主要场所为细胞核，因此核酶可在细胞核内发挥作用，核酶作用完，又可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子，说明核酶能重复利用，B正确；酶能降低化学反应所需的活化能，因此核酶也能够降低所催化化学反应所需的活化能，C正确；酶具有专一性，因此核酶并不能将所有的RNA降解，D错误。11．（2022·高一课时练习）核酶是具有催化功能的单链RNA分子，可降解特异的RNA序列。下列关子核酶的叙述正确的是（

）A．ATP和核酶的元素组成相同，ATP中的“A”不能作为核酶的基本组成单位B．与无机催化剂不同的是核酶能够降低所催化反应的活化能C．核酶降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻碱基之间的氢键D．验证核酶的专一性时，可以用能够鉴定RNA的试剂来检测实验结果11.【答案】A【解析】ATP的全称是三磷酸腺苷，A代表腺苷，由核糖和腺嘌呤组成，核酶成分是RNA，基本单位是核糖核苷酸，两者的元素组成相同，都是C、H、O、N、P，ATP中的“A”不能作为核酶的基本组成单位，A正确；无机催化剂与酶都能降低活化能，与无机催化剂不同的是核酶能够降低催化反应的活化能的效果更显著，B错误；核酸降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误；验证核酶的专一性时，可以用RNA和其他底物作对照，利用核酶只降解特异的RNA，不能降解其他底物这一特性来验证实验结果，鉴定RNA的试剂能鉴别核酶的化学本质是不是RNA，D错误。二、非选择题12.（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。12.【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】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。图2表示酶催化作用中能量变化过程，酶可以降低反应中的活化能。（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。13．（2021·高一课时练习）请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和唾液淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、试管、37℃恒温水浴锅、沸水浴锅。(1)若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙、丙、丁可代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计______。溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲＋－＋－乙丙丁(2)实验步骤：①按照上表中的设计，取试管、加溶液。②混匀，37℃恒温水浴一段时间。③取出试管，分别加入适量的__________，混匀，在________条件下隔水加热一段时间。④观察实验现象并记录实验结果。(3)结果预测：__________________________。(4)结论：_______________________。13.【答案】(1)溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲＋－＋－乙－＋－＋丙＋－－＋丁－＋＋－(2)③斐林试剂50～65℃(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和唾液淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀(4)酶的催化作用具有专一性【解析】（1）验证酶具有专一性有两种方法：一是用同一种酶作用于不同的底物，二是用不同的酶作用于同一种底物。假设甲、丙是不同种的酶作用于同一底物蔗糖，则乙、丁是用不同的酶作用于底物淀粉，具体如下：

溶液试管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲＋－＋－乙－＋－＋丙＋－－＋丁－＋＋－（2）③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混合均匀，再在沸水浴中保温一定时间。（3）结果预测：甲、乙试管中出现砖红色沉淀，丙、丁试管中不出现砖红色沉淀。（4）结论：哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。14．（2022秋·高一课时练习）新鲜的荔枝果皮鲜红诱人，但采摘后保鲜时间短，储藏时易褐变。果色变化引起果品价值降低，制约荔枝产业发展。研究表明，荔枝果皮颜色的褐变原理包括如下变化。请回答下列问题：(1)鲜红的荔枝果皮细胞中含有花色素苷，该色素存在于果皮细胞的________中。(2)荔枝果皮细胞中的酶POD能催化愈创木酚、H2O2等相应底物参与化学反应，其催化作用的机理是________，其活性受______和________等外界环境因素的影响。与无机催化剂相比，酶的催化功能有三个特性，即_________________。(3)科研人员采摘妃子笑、无核和紫娘喜三个品种的荔枝鲜果，定期测定果皮中POD活性，结果如图所示：由图中数据可知，采摘后最易褐变的荔枝品种是________，理由是______________。14.【答案】(1)液泡(2)降低化学反应的活化能温度pH效性、专一性、作用条件温和(3)无核采摘后POD活性较高，峰值出现最早【解析】（1）花色素苷是一类水溶性色素，存在于果皮细胞液泡内的细胞液中。（2）酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶活性易受温度和pH等环境因素的影响。酶作为生物催化剂具有的特性包括高效性、专一性和作用条件温和。（3）通过曲线分析，采摘后无核品种的POD活性较高，峰值出现最早，采摘后最易发生褐变。15．（2021·高一课时练习）为了探究温度对酶活性的影响，选择提供的材料用具，完成下面的实验设计，并回答下列问题:【材料用具】试管，量筒，滴管，试管架，pH试纸，温度计，恒温水浴锅;新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，适宜浓度的淀粉溶液、α-淀粉酶溶液，蒸馏水，斐林试剂，碘液等。(1)实验步骤:①如图所示，先在1号、3号、5号试管中各加入2mL__________作为反应物，在2号、4号、6号试管中加入2mL________作为酶溶液，并置于相应水浴温度条件下10分钟。水浴时，烧杯中的水的液面应____(填“高于”“低于”或“等于”)试管中液体的液面。②分别将酶溶液加入各自温度条件下的反应物中，振荡后继续保温10分钟。③向1号、3号、5号试管内各滴入2滴____，观察并记录各试管内颜色变化。(2)预期实验结果:___________。实验结论:温度会影响酶的催化活性。(3)若要继续探究甲、丙两试管实验现象的本质原因是否相同，请写出实验思路:______。(4)日常生活中，在使用加酶(添加蛋白酶、脂肪酶等)洗衣粉时，为了达到更好的洗涤效果，可以适当___洗衣水温。15.【答案】(1)适宜浓度的淀粉溶液α-淀粉酶溶液高于碘液(2)甲、丙中试管溶液呈蓝色，乙中试管不变蓝(3)分别将用0℃和100℃处理的淀粉酶溶液升温或降温到60℃后加入60℃条件下的淀粉溶液中，振荡后继续保温10分钟，滴加两滴碘液，观察是否有蓝色出现(4)提高【解析】（1）①该实验的目的是探究温度对酶活性的影响，结合材料用具分析选取的底物应为淀粉溶液，因为过氧化氢遇热会分解，故先在1号、3号、5号试管中各加入2mL底物即适宜浓度的淀粉溶液，在2号、4号、6号试管中加入2mL酶溶液即α-淀粉酶溶液，并置于相应水浴温度条件下10分钟，保证底物与酶混合时均处于各自所控制的温度。为了保证试管均匀受热，水浴时，烧杯中的水的液面应高于试管中液体的液面。③本实验不可用斐林试剂检测淀粉的分解，因为斐林试剂检测还原糖需要隔水加热，会破坏设置的温度条件，故向1号、3号、5号试管内各滴入2滴碘液，观察并记录各试管内颜色变化。（2）甲组0℃低温抑制酶活性，使催化反应不能发生，丙组100℃高温使酶失活，不能完成催化过程，故该实验预期实验结果为甲、丙中试管溶液呈蓝色(淀粉没有被水解)，乙中试管不变蓝(淀粉被水解)。（3）低温一般不破坏酶的结构，在一定温度范围内，温度升高，酶的活性会恢复，高温条件下酶的空间结构被破坏，温度降低，酶活性也不能恢复，故若要继续探究甲、丙两试管实验现象的本质原因是否相同，可以分别将用0℃和100℃处理的淀粉酶溶液升温或降温到60℃后加入60℃条件下的淀粉溶液中，振荡后继续保温10分钟，滴加两滴碘液，观察是否有蓝色出现。（4）由于酶具有作用条件温和的特点，在最适温度时酶活性最高，由此可知日常生活中，在使用加酶(添加蛋白酶、脂肪酶等)洗衣粉时，为了达到更好的洗涤效果，可以适当提高洗衣水温。【基础知识】一、酶的特性1.酶具有高效性和专一性酶的特性含义意义验证实验酶具有高效性与无机催化剂相比，酶的催化效率更高使细胞代谢快速进行比较过氧化氢在不同条件下的分解酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应使细胞代谢有条不紊地进行淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用2.淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用变量分析自变量是反应底物，因变量是是否水解为还原糖，无关变量有温度、pH、试管大小、溶液的量、酶的量等实验设计试管1：淀粉溶液2mL+淀粉酶溶液2mL蔗糖溶液2mL+淀粉酶溶液2mL检验：加入等量斐林试剂摇匀，水浴加热相同时间实验现象出现砖红色沉淀不出现砖红色沉淀实验结果淀粉在淀粉酶作用下水解蔗糖在淀粉酶作用下不水解实验结论淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的催化作用具有专一性3.酶的作用条件较温和1.探究温度对酶活性的影响：试管步骤11′22′33′淀粉溶液2mL/2mL/2mL/淀粉酶溶液/1mL/1mL/1mL不同温度下处理5min0℃60℃100℃将同一温度下的两种物质混合后保温5min滴加碘液1滴1滴1滴实验现象溶液变蓝溶液不变蓝溶液变蓝实验结论酶的催化作用需要在适宜的温度下进行，温度过高或过低都会影响酶的活性2.探究pH对酶活性的影响：步骤项目试管1试管2试管31加入3%过氧化氢溶液2mL2mL2mL2加入蒸馏水1mL--3加入0.01/L的盐酸-1mL-4加入0.01/L的NaOH溶液--1mL5加入肝脏研磨液2滴2滴2滴6检验气泡产生量大量少量少量放入带火星的卫生香复燃不能复燃不能复燃结论酶的催化作用需要在适宜的pH下进行，pH过高或过低都会影响酶的活性实验注意事项①在探究温度影响酶活性的实验中，不宜选用H2O2溶液，原因是H2O2的分解本身受温度影响。②在探究pH影响酶活性的实验中，不宜选用淀粉溶液，原因是酸性溶液会使淀粉水解。③在探究温度影响酶活性的实验中，选取淀粉和淀粉酶，一般用碘液检测实验结果，不宜选用斐林试剂检验，原因是使用斐林试剂需要加热，且可能影响实验的自变量。3.酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。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。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。特别提醒①在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性不会增强。胃蛋白酶在pH为10时，空间结构已遭到破坏，因此降低pH不会使胃蛋白酶的活性再增强。②如果以淀粉为底物，以淀粉酶为催化剂探究温度影响酶活性的实验，则酶促反应的速率既可以用淀粉的分解速率表示，也可以用淀粉水解产物的生成速率表示。③pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉，原因是酸能促进淀粉水解；探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行。【考点剖析】考点一：酶催化作用的高效性例1．下列对酶高效性的描述，正确的是（）A.酶能为生化反应大量提供活化能B.酶作为反应物促进反应反应进行C.酶能明显降低化学反应的活化能D.酶的催化能力与无机催化剂相同【答案】C【解析】酶不能为生化反应大量提供活化能，能降低化学反应的活化能，A不正确；酶只起催化作用，不能直接作为反应物促进化学反应的进行，B不正确；酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，能明显降低化学反应的活化能，C正确；酶具有高效性，酶的催化能力和无机催化剂不相同，D不正确。归纳提升1.酶的高效性是和非酶的催化剂比较而言。酶的高效性主要是指催化能力,其（环境适宜）的催化能力是普通化学催化物质的105～108倍。2.酶高效性是指与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。如下图所示。考点二：酶催化作用的专一性例2．胃蛋白酶能使淀粉酶在很短时间内水解，而对多肽不起作用，这种现象说明（

）A.胃蛋白酶具有高效性和专一性

B.胃蛋白酶具有高效性和多样性C.胃蛋白酶具有专一性和稳定性

D.胃蛋白酶的本质是多肽【答案】A【解析】胃蛋白酶能使淀粉酶在很短时间内水解，体现了酶催化作用的高效性，为蛋白酶对多肽补气作用，说明为蛋白酶不能催化对台水解，体现了酶催化作用的专一性。选A。特别提醒1.酶对所作用的底物有严格的选择性。一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，这种选择性作用称为酶的专一性。如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。细胞代谢能够有条不紊的进行，与酶的专一性是分不开的。2.酶专一性可以用“锁钥”模型解释，如下图所示。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构，图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。可见，酶在反应前后物质的量和结构均不发生改变。3.酶催化作用的专一性是指：一种美只能催化一种或一类化学反应，对其他类型的化学反应没有催化作用。如下图所示。催化物质A（或反应A）的酶对物质B（或反应B）无催化作用，对物质A（或反应A）有催化作用。考点三：影响酶活性的因素例3．甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错误的是（

）A.

甲、乙两图中B代表的含义分别是酶的最适温度和最适pHB.

甲、乙两图中A点对应的值对酶活性的影响不相同C.

甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同D.

保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH【答案】D【解析】甲图中，A点对应的温度较低酶活性低，但酶的空间结构稳定；B点对应温度下酶活性最高，为酶催化作用的最适温度；C点对应的温度使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活。乙图中，A点对应的pH值较低酶活性低，但酶的空间结构稳定；B点对应pH值下酶活性最高，为酶催化作用的最适pH值；C点对应的pH值使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在甲、乙两图中，在B点的温度和pH值下，酶促反应速率最大，酶活性最高，分别表示酶的最适温度和最适pH值，A正确；甲图中A点对应温度低，但酶的空间结构稳定，乙图中A点对应的pH值会使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活，因此，甲、乙两图中C点对应对应的值都使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活，C正确；低温条件下，酶活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶活性可以升高，因此，保存酶制品最好在低温条件下进行，即甲图的A点，D不正确。归纳总结影响酶活性的主要因素是温度和pH值。其中温度比较重要，人体内酶的活性在37摄氏度是最佳。生物酶各自适应的酶的温度不同。植物光合作用酶的活性在20℃左右最强。在一定的范围内，酶的活性随着温度的升高而升高，但是温度过高会使酶失活。1.温度对酶促反应速度的影响很大。对许多酶来说，反应温度每增高10℃，酶反应速度增加1～2倍；但随着温度升高而使酶逐步变性，通过酶活力的减少而使酶的催化活性降低。每种酶都有一个催化活性最高的温度，称为最适温度。动物体内的酶最适温度一般在35～45℃，植物体内的酶最适温度为40～55℃。大部分酶在60℃以上即变性失活，少数酶能耐受较高的温度，如细菌淀粉酶在93℃下活力最高，又如牛胰核糖核酸酶加热到100℃仍不失活。最适温度在60℃以下的酶，当温度达到60～80℃时，大部分酶被破坏，发生不可逆变性；当温度接近100℃时，酶的催化作用完全丧失。一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。热对酶活性的影响对食品很重要，如绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反，是利用这些酶进行发酵来制备的。2.pH影响酶促反应速度的原因：环境过酸、过碱会影响酶蛋白构象，使酶本身变性失活；在最适pH时，酶分子上活性中心上的有关基团的解离状态最适于与底物结合，pH高于或低于最适pH时，活性中心上的有关基团的解离状态发生改变，酶和底物的结合力降低，因而酶反应速度降低。酶在最适pH范围内表现出活性，大于或小于最适pH，都会降低酶活性。主要表现在过高或过低的pH都会影响酶的稳定性，进而使酶遭受不可逆破坏。3.影响酶活性的曲线①在一定温度（或pH）范围内，随温度（或pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围催化作用减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未破坏，温度升高可恢复活性。③反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响①在其他条件适宜，酶量一定条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。②在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。③底物浓度与酶浓度都是通过影响底物与酶的接触面积来影响酶促反应速率的，并不会改变酶的活性。考点四：与酶有关的实验设计例4．下列有关酶特性的实验设计思路，正确的是()A.用淀粉酶和淀粉、蔗糖验证酶的专一性时，选用碘液作为检测试剂B.用过氧化氢和新鲜的猪肝研磨液、氯化铁溶液来验证酶的高效性C.以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响D.探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液【答案】B【解析】淀粉酶能催化淀粉的分解，但不能催化蔗糖的分解，若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性，不论蔗糖有无分解，结果加碘液都不会变蓝色，应用斐林试剂检测，A不正确；用过氧化氢和新鲜的猪肝研磨液、氯化铁溶液来验证酶的高效性，B正确；不能以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响，因为温度会影响过氧化氢的分解速率，自变量控制不准确，C不正确；探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液，酶与底物一旦混合，反应就开始了，应先加缓冲液再加入蛋清，D不正确。归纳总结1.验证类实验实验目的自变量实验组对照组验证酶具有催化作用相应酶液的有无底物+相应酶液底物+等量蒸馏水验证酶的高效性催化剂的种类（无机催化剂和酶）底物+相应酶液底物+等量无机催化剂验证酶的专一性不同的底物或不同的酶液底物+相应酶液底物+另一酶液或另一底物+同一酶液验证某种酶的本质是蛋白质待测酶液和标准蛋白质溶液待测酶液+双缩脲试剂等量的标准蛋白质溶液+双缩脲试剂验证某种酶的本质是RNA待测酶液和标准RNA溶液待测酶液+吡罗红染液等量的标准RNA溶液+吡罗红染液【特别提醒】①如要验证蛋白酶的催化作用，底物要选择蛋白块，通过观察其消失情况得出结论。不能用蛋白液，因为蛋白酶也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。②若底物为淀粉和蔗糖、酶为淀粉酶来验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜用斐林试剂，不选碘液，因碘液无法检测蔗糖是否分解。2.探究类实验课题一：探究酶的最适温度实验流程如下：【特别提醒】①前一个保温的目的，是使酶和底物得到相同的温度处理；后一个保温的目的，是使酶与底物充分反应。②若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。③在探究酶的最适温度的实验中，“不宜”选用过氧化氢（H2O2）和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢（H2O2）在常温常压下就能分解，在加热条件下会加速分解，从而影响实验结果。课题二：探究酶的最适PH实验流程如下：【特别提醒】①在探究pH对酶活性的影响时，“宜”保证酶的最适温度（排除温度干扰），且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前让反应物与酶接触。②在探究酶的最适PH的实验中，不宜选用淀粉和淀粉酶，因为酸会使淀粉自身水解。3.探究温度pH对酶活性影响的实验的酶、试剂选择①若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。②在探究温度对酶活性的影响的实验中，不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。③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实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。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调至实验要求的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。【过关检测】一、单选题1．（2023·湖南·统考高考真题）食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是（

）A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类1.【答案】C【解析】干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A正确；腌制过程中添加食盐、糖等可制造高渗环境，从而微生物的生长和繁殖，B正确；低温保存可以抑制德生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般果蔬的保存温度为零上低温，C错误；高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，有利于食品保存，D正确。2．（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2.【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。3．（2022·重庆·统考高考真题）植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH下的相对活性，结果见如表。下列叙述最合理的是（

）pH酶相对活性357911M0.71.01.01.00.6L0.51.00.50.20.1A．在37℃时，两种酶的最适pH均为3B．在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变C．从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性D．在37℃、pH为3~11时，M更适于制作肉类嫩化剂3.【答案】D【解析】根据表格数据可知，在37°C时，M的适宜pH为5~9，而L的适宜pH为5左右，A错误；酶适宜在低温条件下保存，在37°C长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B错误；酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37°C上升至95°C，两种酶在pH为5时都已经失活，C错误；在37°C、pH为3~11时，M比L的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D正确。4．（2017·全国·统考高考真题）下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（

）A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃4.【答案】C【解析】DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性，B错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性，而胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C正确；唾液淀粉酶催化反应最适温度是37℃，但是37℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D错误。5．（2023·浙江·统考高考真题）为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。

组别甲中溶液（0.2mL）乙中溶液（2mL）不同时间测定的相对压强（kPa）0s50s100s150s200s250sI肝脏提取液H2O2溶液09.09.69.810.010.0IIFeCl3H2O2溶液000.10.30.50.9III蒸馏水H2O2溶液00000.10.1下列叙述错误的是（）A．H2O2分解生成O2导致压强改变B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时C．250s时I组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性5.【答案】C【解析】H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强改变，A正确；据表分析可知，甲中溶液酶或无机催化剂等，乙中是底物，应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确；三组中的H2O2溶液均为2ml，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250s之前（200s）I组反应已结束，但II组和III组压强仍未达到I组的终止压强10.0，故250s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C错误；酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，对比I、II组可知，在相同时间内I组（含过氧化氢酶）相对压强变化更快，说明酶的催化作用具有高效性，D正确。6．（2023·浙江·统考高考真题）某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是（

）A．温度 B．底物 C．反应时间 D．酶量6.【答案】B【解析】由题干可知，两组实验的温度都为45℃，所以研究的因素不是温度，A错误；由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物。所以研究的因素是底物，B正确；由题干可知，两组实验的反应时间均为12min，所以研究的因素不是反应时间，C错误；由题干可知，两组实验的酶量一致，所以研究的因素不是酶量，D错误。7．（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7.【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。8．（2023·浙江·统考模拟预测）下图为蔗糖酶作用机理示意图，甲表示蔗糖，乙表示麦芽糖。下列叙述正确的是（）

A．丙是半乳糖，丁是葡萄糖 B．图示过程说明酶具有高效性C．与甲结合的酶形状发生改变 D．蔗糖酶为化学反应提供能量8.【答案】C【解析】甲是蔗糖，因此丙是葡萄糖，丁是果糖，A错误；图示过程说明酶具有转一性，B错误；甲表示蔗糖，与甲结合的酶（蔗糖酶）形状发生改变，C正确；蔗糖酶可以为化学反应降低活化能，D错误。9．（2022·河南焦作·统考二模）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，生物体内的化学反应能够在较为温和的条件下进行，与酶的作用密不可分。下列关于酶的说法，正确的是（

）A．酶能够提高反应物的活化能，使化学反应更容易进行B．强酸条件（pH=1.5）下，人体内所有酶均不能发挥催化作用C．酶发挥催化作用的最适温度一般不是储存酶的适宜温度D．常以蔗糖、淀粉和蔗糖酶为实验材料，验证酶具有高效性9.【答案】C【详解】酶促反应的原理：酶能够降低参与化学反应的反应物的活化能，A错误；人体内胃蛋白酶的最适pH约为1.5，所以强酸条件（pH=1.5）下，人体内有些酶能发挥催化作用，B错误；保存淀粉酶的适宜温度与该酶发挥催化作用的最适温度不同，保存酶的最适宜温度是低温，C正确；常以蔗糖、淀粉和淀粉酶为实验材料，验证酶具有专一性，酶需要与无机催化剂比较高效性，D错误。10．（2023·浙江·统考三模）酶是一类能催化生化反应的有机物，其活性会受到多种环境因素的影响。下列叙述正确的是（

）A．具有生物催化作用的RNA统称为核酶，具有生物催化作用的蛋白质统称为蛋白酶B．随着温度升高酶变性的速率加快，因此随着温度的升高酶促反应速率也会逐渐降低C．抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位，从而阻碍酶与底物的结合，则通过增加底物浓度也不会减弱该抑制作用D．抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型，则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率10.【答案】D【解析】核酶指的是具有催化功能的小分子RNA，蛋白酶是水解蛋白质肽链的一类酶的总称，具有生物催化作用的蛋白质不能称为蛋白酶，A错误；一定范围内酶的活性随温度的升高而升高，超过一定温度，酶本身会随温度升高而发生热变性，温度越高酶变性速率越快，直到失去活性，因此，一定范围内随着温度的升高酶促反应速率增大，超过一定温度，酶促反应速率降低，B错误；抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位，从而阻碍酶与底物的结合，则通过增加底物浓度会减弱该酶的抑制作用，C错误；抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型，则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率，D正确。11．（2023·内蒙古·统考模拟预测）生物体里的化学反应能够在较为温和的条件下进行，其中一个很重要的原因是因为生物体含有酶，下列说法错误的是（

）A．体外储存酶时，最好将其置于低温和适宜的pH环境中B．酶具有不改变化学反应方向而改变化学反应速率的作用特点C．高温、重金属、紫外线等易使蛋白类酶空间结构遭到破坏D．某人夏季食欲不佳的主要原因是其体内酶活性受到外界高温的抑制或破坏11.【答案】D【解析】低温可使蛋白质酶活性降低，pH过高或者过低都会使蛋白质变性酶失活，保存蛋白质类酶时要使其活性降低但不能失活，因此体外储存酶时，最好将其置于低温和适宜的pH环境中，A正确；酶是生物催化剂，具有不改变化学反应方向而改变化学反应速率的作用特点，B正确；大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA，高温、重金属、紫外线等易使蛋白类酶空间结构遭到破坏，从而使酶失活，C正确；由于人体内环境能维持相对稳定，故体内酶的活性不会受外界高温抑制或破坏，D错误。12．（2022·天津·统考模拟预测）酶使化学反应能够在常温常压下进行，下列对酶活性的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②pH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③酶的高效性H2O2溶液、新鲜的土豆浸出液、FeCl3溶液④酶的专一性蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、碘液A．①④ B．②③④ C．①②④ D．②③12.【答案】C【解析】①过氧化氢加热易分解，不适合作为反应物探究温度对酶活性的影响，①不合理；②可溶性淀粉溶液可以直接被无机催化剂H+水解，不适合作为反应物探究pH对酶活性的影响，②不合理；③新鲜的土豆浸出液含过氧化氢酶，可以与无机催化剂FeCl3对比来探究酶的高效性，③合理；④碘液既不与蔗糖溶液反应，也不与蔗糖的水解产物反应，不适合作为该实验的检测试剂，选用斐林试剂鉴定实验结果，④不合理。13．（2024·四川成都·成都七中校考模拟预测）科学家发现某些RNA具有催化活性，可以切割RNA，这些由活细胞合成，起催化作用的RNA被称为核酶。与普通酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。下列说法错误的是（

）A．核酶作用的底物可以是其自身 B．核酶催化化学反应具有专一性C．核酶可断裂RNA中的磷酸二酯键 D．核酶为化学反应提供的能量较普通酶少13.【答案】D【解析】核酶是具有催化活性的RNA，可以切割RNA，因此，核酶作用的底物可以是其自身，A正确；酶具有专一性，核酶是酶的一种，因此核酶催化化学反应也具有专一性，B正确；核酶可通过断裂RNA中的磷酸二酯键进而切割RNA，C正确；酶能降低化学反应所需的活化能，核酶降低化学反应的活化能较普通酶少，D错误。14．（2023·天津·校联考模拟预测）新鲜菠萝直接食用会“蜇嘴”，而食堂里的菠萝咕噜肉吃起来不会，这与菠萝蛋白酶的活性有关。某生物兴趣小组通过实验探究温度对菠萝蛋白酶活性的影响，结果如下图所示。下列说法错误的是（）

A．保存菠萝蛋白酶的最佳温度为40℃B．不同温度下菠萝蛋白酶活性可能相同C．沸水浸泡过的菠萝吃起来不会“蜇嘴”D．可在40℃左右的条件下，研究pH对菠萝蛋白酶活性的影响14.【答案】A【解析】由图可知，在40℃之前，随着温度的上升，酶的活性上升，温度超过40℃时，菠萝蛋白酶的活性随温度升高而减小，则酶的最适温度为40℃，但是应该在低温下保存酶，A错误；据图可知，在20℃和60℃左右时，菠萝蛋白酶的活性相同，即不同温度下菠萝蛋白酶活性可能相同，B正确；由图可知，沸水处理后菠萝蛋白酶的活性几乎为0，所以吃起来不会“蜇嘴”，C正确；研究pH对酶活性的影响时，无关变量需要相同且适宜，温度对这个实验来说是无关变量，即应在温度为40℃左右进行实验，D正确。15．（2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测）酶抑制剂可分为：①不可逆性抑制剂，与酶活性中心的必需基团结合，稀释或透析等简单的方法不可解除抑制；②可逆性抑制剂，有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种，竞争性抑制剂主要通过和底物竞争与酶结合来实现抑制效果，增大底物浓度可使抑制作用减弱；非竞争性抑制剂可以降低酶的活性。下列有关酶抑制剂的说法﹐错误的是（

）A．过酸、不可逆性抑制剂对酶活性的影响可能相同B．添加底物可能解除某些抑制剂的抑制作用C．在可逆性抑制剂的作用下产物的量会减少D．利用抑制剂可获得有关酶活性部位的结构信息15.【答案】C【解析】过酸的条件会改变酶的空间结构，降低酶的活性；不可逆性抑制剂与酶活性中心的必需基团结合，从而降低酶的活性，因此过酸、不可逆性抑制剂对酶活性的影响可能相同，A正确；竞争性抑制剂主要通过和底物竞争与酶结合来实现抑制效果，增大底物浓度可使抑制作用减弱，故添加底物可能解除竞争性抑制剂的抑制作用，B正确；在可逆性抑制剂的作用下，酶促反应速率下降，但最终产物的量不变，C错误；竞争性抑制剂可与酶的活性位点进行结合，利用抑制剂可获得有关酶活性部位的结构信息，D正确。二、非选择题16．（2023·全国·统考高考真题）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。实验二：确定甲和乙植株的基因型将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。回答下列问题。(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是_______（答出3点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的_______。(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是_______。(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是_______，乙的基因型是_______；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是_______。16.【答案】(1)高效性、专一性、作用条件温和空间结构(2)一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素(3)AAbbaaBB白色【解析】（1）与无机催化剂相比，酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件温和。高温破坏了酶的空间结构，导致酶失活而失去催化作用。（2）根据题干可知白花纯合子的基因型可能是AAbb或aaBB，而甲、乙两者细胞研磨液混合后变成了红色，推测两者基因型不同，一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。（3）实验二的结果甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色，可知甲并不是提供酶2的一方，而是提供酶1催化产生的中间产物，因此基因型为AAbb，而乙则是提供酶2的一方，基因型为aaBB。若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，由于乙中的酶2失活，无法催化红色色素的形成，因此混合液呈现的颜色是白色。17．（2021·福建·统考高考真题）大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化，影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类，生长速度快，一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO2浓度（大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC）和磷浓度（低磷浓度LP和高磷浓度HP）的实验组合进行相关实验，结果如下图所示。回答下列问题：(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下，____________。(2)ATP水解酶的主要功能是____________。ATP水解酶活性可通过测定____________表示。(3)由图1、2可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低，推测原因是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素，因而细胞____________增强，导致有机物消耗增加。(4)由图2可知，大气CO2条件下，高磷浓度能____________龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化，有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果，从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是____________。17.【答案】(1)不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响(2)催化ATP水解单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量(3)呼吸作用(4)提高龙须菜在高磷条件下能快速生长，收获经济效益的同时，能降低海水中的磷等矿质元素的浓度，保护海洋生态【解析】（1）结合分析可知，本实验目的是探究在一定光照强度下，不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响。（2）酶具有专一性，ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解；酶活性可通过产物的生成量或底物的消耗量进行测定，由于ATP的水解产物是ADP和Pi，故ATP水解酶活性可通过测定单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量。（3）净光合速率=总光合速率-呼吸速率，由图1、2可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低，推测原因是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素，矿质元素的吸收需要能量，因而细胞呼吸增强，导致有机物消耗增加。（4）由图2可知，大气CO2条件（LC组）下，HP组（高磷浓度）的净光合速率＞LP组（低磷浓度），故推测高磷浓度能提高龙须菜的净光合速率；结合以上研究结果，从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是龙须菜在高磷条件下能快速生长，收获经济效益的同时，能降低海水中的磷等矿质元素的浓度，保护海洋生态。18．（2022·江西·统考模