2025版高考生物第四单元细胞的能量供应与利用探索高考命题的奥秘二学案中图版必修1

PAGEPAGE12探究高考命题的奇妙(二)[教材原型](中图版必修1P60“巩固提高”)为验证pH对唾液淀粉酶的影响，作如下试验：操作步骤①在1～5号试管中分别加入质量分数为0.5%淀粉液2mL。②加完淀粉后，向各试管中加入相应的缓冲液3.00mL，使各试管的反应液的pH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。③分别向1～5号试管中加入体积分数为0.5%唾液1mL，然后进行37℃恒温水浴。④反应过程中，每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加一滴碘液显色，待呈橙黄色时，马上取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果如表表试验结果处理试管编号12345pH5.006.206.807.408.00结果(颜色)＋＋＋橙黄色＋＋＋注：＋＋＋代表变蓝程度请回答：(1)试验过程中选择37℃恒温的缘由是__________________________________________________________________________________________________。(2)3号试管加碘液后出现橙黄色，说明__________________________________________________________________________________________________。(3)假如反应速度过快，应当对唾液进行怎样的调整：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)该试验得出的结论是______________________________________________________________________________________________________________。提示(1)唾液淀粉酶的最适温度是37℃，使不同pH试验之间的对比更加明显。(2)此时淀粉被完全分解，加碘后呈现出碘液的颜色。(3)加大唾液的稀释倍数。(4)①唾液淀粉酶的最适pH在6.2～7.4之间。②pH过大或过小都会影响唾液淀粉酶的活性。[转换视角]转换视角1以反应时间和温度为自变量，变更底物浓度等状况推断产物变更1.(2024·全国卷Ⅱ，29)为了探讨温度对某种酶活性的影响，设置三个试验组：A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。(2)在时间t1之前，假如A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会________。(3)假如在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，缘由是__________________________。(4)生物体内酶的化学本质是________，其特性有_________________________________________________________________________________(答出两点即可)。[慧眼识图获得信息]答案(1)B(2)加快(3)不变60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性、专一性转换视角2针对试验中自变量(pH、温度等)与因变量的关系绽开科学探究2.(2012·全国卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下试验步骤：①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的相宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。④取出各试管，分别加入班氏试剂2mL，摇匀。⑤视察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅推断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述试验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及试验重复次数)，以便试验能得到正确的预期结果。(1)________________________________________________________________。(2)________________________________________________________________。解析(1)酶的活性受温度的影响，本题探究的是pH对酶活性的影响，因此，温度应为无关变量，必需相宜，而70℃恒温水浴的温度过高，会导致5组试管中的酶因高温而失活，最终使不同pH下的试验结果一样。(2)本题运用的是班氏试剂，通过检测产物的生成量来确定酶的活性凹凸，用班氏试剂鉴定还原糖必须要加热，假如不加热，则任何一组都不会发生颜色反应。答案(1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃(2)在视察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～65℃的温水中一段时间。因为在水浴加热的条件下班氏试剂与还原糖反应显色转换视角3以反应时间或底物浓度为自变量，变更酶量或pH，推断曲线走势状况3.(2024·创新预料)图一曲线a表示在最适温度、最适pH条件下生成物的量与时间的关系，图二曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，酶促反应速率与反应物浓度的关系。据图分析正确的是()A.图一曲线a中，A点后，限制生成物的量增加的因素是酶量不足B.分别在图二中取B、C点的反应速率值，可用图一中的曲线c和d表示C.对于图二中曲线b来说，若酶量削减，其走势可用曲线f表示D.减小pH，重复该试验，图二曲线b可能变为曲线f；增大pH，可能变为曲线e解析依据题干信息分析，图一中横坐标是时间，确定“时间”是该试验中的自变量，酶量、温度等因素均为无关变量。反应过程中，反应物浓度会随时间推移越来越小，而酶量不变，由此推想曲线a中，A点后生成物的量不再随时间的推移而增加，是因反应物已耗尽，限制因素应为反应物浓度，A错误；在图二中，B点、C点对应的反应速率值是一个定值，不能用图一中曲线c和d表示，B错误；图二曲线中，当反应物浓度肯定时，削减酶量，反应速率降低，可用曲线f表示，C正确；依据题干信息可知图二曲线b表示在最适pH下，反应物浓度与酶促反应速率的关系，因此无论pH是增大还是减小，酶的活性均降低，曲线b都可能变为曲线f，不行能变为曲线e，D错误。答案C课后·分层训练(时间：35分钟)1.(2024·中原名校质量考评)如图表示过氧化氢在过氧化氢酶和无酶催化条件下分解过程中的能量变更，下列相关说法正确的是()A.活化能是指分子从活跃状态变为常态所须要的能量B.曲线①表示有过氧化氢酶催化的反应C.图中E表示过氧化氢酶使活化能降低的数值D.图示可说明酶的催化作用具有高效性解析活化能是指分子从常态转变为简单发生化学反应的活跃状态所须要的能量，A错误；由于曲线①表示的反应所需的能量较高，所以曲线①表示无酶催化时的化学反应，B错误；E表示酶降低的化学反应所需活化能的数值，C正确；该试验缺少无机催化剂的比照，不能说明酶的催化作用具有高效性，D错误。答案C2.(2024·河南新乡市模拟)血栓主要由不溶性的纤维蛋白等物质组成，而纳豆激酶能溶解血栓。下列关于纳豆激酶的分析，错误的是()A.纳豆激酶能降低化学反应的活化能B.高温能破坏纳豆激酶的空间结构C.同无机催化剂相比，纳豆激酶只有专一性D.用双缩脲试剂可鉴定纳豆激酶的化学本质解析同无机催化剂相比，纳豆激酶具有高效性、专一性等。答案C3.(2024·山西师大附中摸底考试)如图表示在20℃、不同pH条件下，向等量的反应物中加入等量的某种酶后，生成物的量与时间的关系曲线，下列结论错误的是()A.此试验中，不同pH为自变量，生成物的量为因变量，20℃为无关变量B.随pH从5上升到7，酶的活性渐渐降低C.该酶的最适pH为5D.若将温度改为15℃，酶的最适pH不会发生变更解析人为变更的变量为自变量，因自变量变更而发生变更的量为因变量，其他能对试验结果造成影响的变量为无关变量，A正确；由题图可知，pH从5上升到7，生成物的生成速率渐渐降低，酶的活性渐渐降低，B正确；在pH是5、6、7这三种条件下，pH为5时酶活性较高，但不能推断该酶的最适pH是5，C错误；酶的最适pH是酶的一种性质，不会因温度变更而发生变更，D正确。答案C4.(2024·东北师大附中质检)南洋东华公司研发了两种石油降解产品BDB－n生物降解菌(厌氧型)和BDB－a生物降解菌(好氧型)，降解菌是通过产生酶对石油进行分解的。如图为不同条件下，某种降解菌对某湖泊污泥中石油分解实力的测定结果。下列有关分析错误的是()A.该试验的自变量为pH和污泥含水量B.该试验的检测指标是2天后污泥中的石油含量C.该试验中运用的降解菌最可能是BDB－a生物降解菌D.在不同污泥含水量条件下，降解菌体内酶的最适pH相同解析据图分析，该试验的自变量为pH和污泥含水量，A正确；该试验的因变量即检测指标是2天后污泥中的石油含量，B正确；据图分析可知，随着污泥含水量的提高，溶解氧削减，但该降解菌对石油的分解实力反而增加，说明该降解菌为厌氧型生物，最可能为BDB－n生物降解菌，C错误；在不同污泥含水量条件下，三条曲线的最低点对应的pH相同，说明降解菌体内酶的最适pH相同，D正确。答案C5.(2024·河北石家庄市模拟)将肯定浓度的物质甲溶液和物质乙溶液混合，并在T1时刻向混合溶液中加入某种酶，在最适条件下，物质甲、乙浓度的变更如下图所示。下列相关分析错误的是()A.该酶能降低物质乙转化生成物质甲的反应的活化能B.若物质乙是麦芽糖，则物质甲是葡萄糖，加入的是麦芽糖酶C.T2时刻后，若提高物质乙的浓度，则酶促反应速率会上升D.若适当上升温度，则T1～T2时间段会缩短解析本题主要考查酶的探究试验，考查学生的理解实力和试验探究实力。在T1时刻加入酶后，物质乙浓度下降，物质甲浓度上升，说明酶能促进物质乙分解生成物质甲，A正确；麦芽糖由两分子葡萄糖组成，在麦芽糖酶的催化作用下能生成葡萄糖，B正确；T2时刻后，物质乙(底物)的浓度很低，此时限制此酶促反应速率的因素主要是底物浓度，C正确；题图曲线表示在最适条件下的酶促反应速率，若上升温度，则反应速率下降，T1～T2时间段会变长，D错误。答案D6.(2024·临川一中调研)细胞中每时每刻都进行着化学反应，由于有酶的催化，细胞代谢才能在温柔条件下快速进行。下列关于酶和酶促反应的叙述，正确的是()A.酶促反应都伴随着ATP的合成或利用B.细胞内全部化学反应都须要酶的催化C.酶产生于细胞内，但可在细胞外发挥作用D.底物浓度会影响酶的活性和酶促反应速率解析酶促反应伴随着能量的汲取或释放，但是不肯定有ATP的合成或利用，如过氧化氢酶催化过氧化氢的分解，A错误；植物的光合作用中水的光解不须要酶的催化，B错误；只要有底物存在且条件相宜，酶就能发挥作用，且在细胞内、外均可起作用，C正确；底物浓度不会影响酶的活性，但会影响酶促反应速率，D错误。答案C7.(2024·郑州外国语调研)下列关于酶的相关试验叙述，正确的是()A.验证酶的高效性时，自变量是酶的种类B.探究温度对酶活性的影响试验中，可选用过氧化氢酶作为探讨对象C.用淀粉酶、蔗糖和淀粉探究酶的专一性时，不行用碘液进行鉴定D.在探究影响淀粉酶活性的因素时，温度、酸碱度、试验的次数等都是自变量解析验证酶的高效性时，通过酶和无机催化剂对比才可得出酶具有高效性这一结论，自变量是催化剂的种类，A错误；过氧化氢自身的分解受温度影响，因此探究温度对酶活性的影响试验中，不行选用过氧化氢酶作为探讨对象，B错误；用淀粉酶来探究酶的专一性时，若底物选择淀粉和蔗糖，检测底物是否被分解的试剂宜选用班氏试剂，不宜选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解，C正确；在探究影响淀粉酶活性的因素时，温度、酸碱度是自变量，而试验的次数是无关变量，D错误。答案C8.(2024·山西太原市质检)某生物爱好小组向甲、乙、丙三支试管中分别加入肯定量的可溶性淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，使其在不同的温度条件下(均低于最适温度)反应，产物量随时间的变更曲线如图1所示。该小组又用上述试验材料进行了另一组试验，探讨产物或底物浓度随时间的变更状况，得到图2所示曲线。请回答下列相关问题：(1)图1中甲、乙、丙三支试管所处的温度大小关系为________。若提高甲试管所处的温度，但不使酶失活，则A点________(填“向上移动”“向下移动”或“不移动”)，时间T1的变更状况是________(填“变大”“变小”“不变”或“无法确定”)。(2)由图1分析可知，甲、乙试管所对应A、B值不同的缘由最可能是____________________。淀粉酶能催化淀粉水解，其作用机制是_______________________________________________________________。(3)图2中曲线④表示________(填物质名称)的浓度随时间变更的曲线。若曲线①②③表示不同酶浓度下的酶促反应，则曲线________的酶浓度最高。解析(1)甲、乙、丙三支试管所处的温度均低于酶的最适温度，依据三支试管中产物生成速率可推断甲、乙、丙三支试管所处温度大小关系为甲>乙>丙。A点是甲试管中产物的最大量，不随酶活性的变更而发生变更。由于无法确定提高温度后甲试管中酶活性如何变更，因此无法确定时间T1如何变更。(2)图1甲和乙、丙试管中产物量不同的缘由最可能是底物量不同，酶的作用机制是酶能降低化学反应所需的活化能。(3)图2中曲线④的物质浓度随反应进行在渐渐减小，表示底物淀粉的浓度变更。若曲线①②③表示不同酶浓度下的酶促反应，曲线①所需反应时间最短，说明酶浓度最高。答案(1)甲>乙>丙不移动无法确定(2)底物(淀粉)的量不同酶能降低化学反应所需的活化能(3)淀粉①9.(2024·昆明市高三质检)科学家探讨了温度对家蚕表皮细胞中酪氨酸酶和漆酶活性的影响，部分结果如表所示。下列分析错误的是()酶种类温度酶活性漆酶X82%45℃90%60℃92%酪氨酸酶28℃97%40℃76%60℃10%(注：最适温度时的酶活性为100%)A.温度X可能高于60℃B.漆酶和酪氨酸酶的最适温度最可能相同C.60℃时酪氨酸酶仍能降低化学反应的活化能D.随环境温度的变更家蚕表皮细胞中的代谢活动可能会发生变更解析表格未体现明显的温度梯度规律，酶在最适温度条件下活性为100%，温度X条件下漆酶的活性比60℃时要低，所以温度X可能高于60℃，A正确；由表中数据可以看出，肯定范围内酪氨酸酶的活性随着温度的增高渐渐降低，漆酶的活性随着温度的上升而渐渐上升，两者活性最高时的温度最可能不相同，B错误；酶是通过降低化学反应的活化能来提高酶促反应速率的，60℃时酪氨酸酶仍有活性，仍能降低化学反应的活化能，C正确；蚕是变温动物，随着温度的变更，酶的活性会发生变更，因此随环境温度的变更家蚕表皮细胞中的代谢活动可能会发生变更，D正确。答案B10.(2024·华师一附中质检)20世纪60年头后，医院起先用淀粉酶替代酸来分解淀粉。如图所示为某同学探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的试验结果。据图分析，下列说法不正确的是()A.应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值再混合B.pH为3和9的两支试管中淀粉酶的活性相同C.将pH为13的溶液调到pH为7后试管中淀粉含量基本不变D.淀粉酶降低淀粉分解反应活化能的作用比酸更显著解析探究不同pH条件对淀粉酶活性影响的试验操作中，应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值，再加入淀粉酶，A正确；pH为3和9的两支试管中虽然淀粉剩余量相同，但由于酸也能促进淀粉的水解，故其淀粉酶的活性不相同，B错误；pH为13时淀粉基本没有被分解，可推想强碱能使酶变性失活，故调到pH为7后淀粉含量基本不变，C正确；对比pH为7的试管和pH为1的试管，可以发觉，淀粉酶的催化作用比酸更显著，故说明淀粉酶降低淀粉分解反应活化能的作用比酸更显著，D正确。答案B11.(2024·河南名校联盟高三考试)酶是活细胞产生的具有催化实力的一类有机物。下列有关酶的叙述，正确的是()A.酶的合成过程都须要mRNA的作用B.应在酶活性的最适温度和pH条件下保存酶C.酶通过降低反应的活化能进而变更反应速率D.光合色素汲取与转化光能的过程都需酶的催化解析酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大部分是蛋白质，少部分是RNA，RNA酶由DNA干脆转录而来，与mRNA无关，A错误；应在低温柔最适pH条件下保存酶，B错误；酶加快反应速率的原理是降低了反应的活化能，C正确；光能的汲取不须要酶的催化，光能转化为电能的过程不须要酶的催化，电能转化为[H]和ATP中活跃的化学能的过程须要酶的催化，D错误。答案C12.(2024·河北石家庄市模拟)α－淀粉酶是一类淀粉水解酶，广泛存在于动物、植物及微生物中。请回答下列问题：(1)酶能加快化学反应速率的作用机理是________________________________________________________________。若利用α－淀粉酶、淀粉、蔗糖来验证“酶的专一性”，可用________(填“碘液”“班氏试剂”或“碘液或班氏试剂”)进行检测。(2)大麦芽是酿酒的重要原材料，这是由于大麦芽中含有α－淀粉酶，可将其他谷物中的淀粉先水解为________(二糖)，再在其他酶的催化下转化为可被酵母菌利用的葡萄糖。酵母菌酿酒的化学反应式为____________________________。在生产中，可以用________(激素)处理大麦种子，则无需发芽便可产生α－淀粉酶，从而降低成本，简化工艺。(3)链霉菌的某种基因常被作为抗虫基因，这种基因产物可以________(填“促进”或“抑制”)害虫消化道中α－淀粉酶的活性，从而使害虫消化不良。(4)不同生物合成的α－淀粉酶最适pH不同：人类唾液中为6.0～7.0，芽孢杆菌中为3.0，麦芽中为4.5。造成这种差异的根本缘由是_________________________________________________________________。解析(1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能。α－淀粉酶能将淀粉水解，不能将蔗糖水解，由于蔗糖和蔗糖的水解产物均不能使碘液变色，故无法用碘液检测蔗糖是否水解。(2)α－淀粉酶能将淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖可再被水解为葡萄糖。酵母菌酿酒是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理。赤霉素能诱导不发芽的大麦种子产生α－淀粉酶。(3)抗虫基因能抗虫的原理是该基因的表达产物能抑制害虫消化道内α－淀粉酶的活性