2025届高考 一轮复习 浙科版 酶是生物催化剂 学案（浙江版 ）

这是一份2025届高考 一轮复习 浙科版 酶是生物催化剂 学案（浙江版 ），共24页。学案主要包含了绝大多数酶是蛋白质，酶的催化功能具有专一性和高效性，酶的作用受许多因素的影响，酶特性的相关实验等内容，欢迎下载使用。

一、绝大多数酶是蛋白质
1．酶的发现历程
2．酶的定义
3．酶催化作用的机理
(1)酶与底物结合示意图
从上图酶的作用机理可知，酶具有催化作用是因为其能够特异性与底物分子结合，从而降低反应所需活化能。
(2)酶作用机理曲线分析(如图)
①ac段表示无催化剂时反应进行所需要的活化能；
②bc段表示酶催化时反应进行所需要的活化能；
③ab段表示酶降低的活化能。
二、酶的催化功能具有专一性和高效性
1．酶活性：一般是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。
2．酶催化的高效性：由于酶通过与底物分子特异性结合，使化学反应极易进行，所以反应效率极高。
3．酶的专一性：由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合，所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应。这就是酶的专一性。
三、酶的作用受许多因素的影响
酶促反应的速率受到很多因素的影响，pH、温度和某些化合物等都能影响酶的作用。
甲 乙 丙
1．在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过一定范围，酶的催化作用逐渐减弱(如图甲、乙所示)。绝大多数的酶是蛋白质，过酸、过碱或温度过高都能使蛋白质分子的空间结构被破坏，从而引起蛋白质分子变性，使酶完全失去活性。低温会使酶的活性降低，但不会破坏酶的分子结构，当温度适宜时，酶的催化作用可以恢复。
2．温度对酶促反应的影响有两个方面，其一，温度升高，反应物分子具有的能量增加，反应速度加快(如图丙中a)。其二，酶是蛋白质，酶分子本身会随温度的升高而发生空间结构改变，导致热变性。温度升得越高，酶变性的速率越快，升到一定温度，酶将完全失去活性(如图丙中b)。这两个作用叠加在一起，使得酶所催化的反应表现出最适温度(如图丙中c)。
1．过酸、过碱、高温、低温对酶促反应速率的影响一样吗？
[提示] 不一样，过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
四、酶特性的相关实验
1．探究酶的专一性实验
实验记录表
讨论：
(1)该实验中，对各试管的操作顺序是先1、2，再3、4，后5、6。
(2)该实验中对照组是1、2、4、5号试管，实验组是3、6号试管。
(3)1、2号试管的作用是什么？检验淀粉和蔗糖中是否含有还原糖；作为对照组证明3、6号试管中的实验现象是酶促反应的结果。
(4)实验过程中需要控制的温度是37 ℃，为什么？保持唾液淀粉酶发挥作用的最适温度，排除温度对实验的干扰。需不需要先将底物与酶分别保温几分钟，混合后再保温几分钟使酶充分催化底物水解？为什么？不需要，本实验并非探究温度对酶活性的影响，无需先将底物与酶分别保温几分钟，混合后再保温。
(5)该实验中，本尼迪特试剂用于检测淀粉、蔗糖水解后的产物生成情况，能不能换成碘-碘化钾溶液检测底物的消耗情况？不能，若换成碘-碘化钾溶液，则无法判断蔗糖是否水解。
(6)若3、5、6号试管均出现阳性反应，可能的原因是什么？①淀粉溶液中混入蔗糖；②蔗糖酶中混有淀粉酶。
2．探究pH对过氧化氢酶的影响
(1)实验原理
①反应式：2H2O2 过氧化氢酶 2H2O＋O2。
②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用倒置的量筒中的气体量来测量。
(2)方法步骤
制备含过氧化氢酶的滤纸片
↓
将反应小室与气体收集装置相连
↓
使含有酶的滤纸片与过氧化氢溶液接触反应，收集气体
↓
在不同pH下重复实验并记录
A B
2．在探究pH对过氧化氢酶的影响实验中，是否可以先将新鲜肝脏匀浆与pH缓冲液混合，然后将滤纸片放入特定pH的新鲜肝脏匀浆中，再放入反应小室中与过氧化氢溶液反应？
[提示] 不可以，如果将过氧化氢酶与特定pH的缓冲液先混合，使酶处于特定pH条件下，然后再与过氧化氢溶液反应，这样做会因为滤纸片上沉积的酶量相对较少，当其与过氧化氢溶液混合时，pH会发生改变，从而影响实验的实际结果。
一、酶、激素、神经递质的比较
(2023·台州模拟)下列关于酶的叙述，错误的是( )
A．过氧化氢酶和MnO2催化过氧化氢分解的原理相同
B．酶并不是都在细胞的核糖体上合成的
C．酶与激素、神经递质一样，都可以重复使用
D．酶在过酸、过碱或者温度过高的溶液中会永久失活
[解析] 过氧化氢酶和MnO2(无机催化剂)催化过氧化氢分解的原理相同，均是降低化学反应所需的活化能，A正确；酶的化学本质为蛋白质或RNA，其中成分是RNA的酶的合成部位不是核糖体，B正确；一般来说，神经递质与突触后膜上的特异性受体结合并起作用后就被分解了，不能重复使用，激素发挥作用后也会失活，不能重复使用，C错误；酶的作用条件较温和，在过酸、过碱或者温度过高的溶液中会永久失活，D正确。
[答案] C
二、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线分析
甲(在酶量一定的情况下) 乙(在底物足量的情况下)
丙
1．甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率先随底物浓度增加而加快，当底物达到一定浓度后，受酶数量的限制，酶促反应速率不再增加。
2．乙图：在底物足量、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正比。
3．丙图：其他条件适宜的情况下，酶量增加，酶促反应的底物饱和时对应的曲线上的a点应向右上移(对应b点位置)。
(2023·浙江1月选考)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12 min，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12 min，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
[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“己糖激酶溶液置于45 ℃水浴12 min，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12 min，酶活性仅丧失3%。”可知，这两组实验条件的不同在于是否加入底物，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12 min，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。
[答案] B
三、反应时间的影响
1．底物的量一定的情况下，随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因积累而增多。
2．t0～t1段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速率较快。t1～t2段，因反应物含量较少，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速率较慢。t2时，反应物被消耗完，生成物不再增加，此时反应速率为0。
(2024·浙江协作体联考)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是( )
A．可用单位时间内分解底物的量代表酶活性
B．t1时随着温度降低，酶促反应所需的活化能下降
C．相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
D．酶的最适温度不是一个固定值，与酶作用时间的长短有关
[解析] 酶促反应速率通常用单位时间内底物浓度的减小量(分解底物的量)或产物浓度的增加量来表示，A正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，据图可知，t1时随着温度降低，酶促反应所需的活化能下降，B正确；结合图示可知，相同温度下，在不同反应时间该酶的催化反应速率不同，如图示40 ℃条件下，随时间延长反应速率增加，C正确；酶的最适温度是一个固定值，与酶作用时间的长短无关，D错误。
[答案] D
(2023·浙江6月选考)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。
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．250 s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
[解析] H2O2分解的产物是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，甲中溶液为酶或无机催化剂等，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2 mL，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250 s之前(200 s)Ⅰ组反应已经结束，但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0 kPa，故250 s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。
[答案] C
四、与酶有关的实验分析
下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验和探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验。据此回答下列问题：
(1)在实验一中，pH属于__________变量。
(2)实验一的步骤为错误操作，正确的操作应该是__________________________。
(3)实验一的最后一步最好选用__________(试剂)测定单位时间内淀粉的__________。
(4)如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？__________，为什么？ ______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)分析实验二的结果，可得到的结论是__________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
在该项实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH为__________之间设置梯度进行研究。
[答案] (1)无关 (2)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别恒温后再混合(其他合理答案也可) (3)碘-碘化钾溶液 剩余量 (4)不科学 因为温度会直接影响H2O2的分解 (5)该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高时，酶的活性均降低(或在pH为5～7的范围内随pH的升高该过氧化氢酶的活性升高，在pH为7～9的范围内随pH的升高该过氧化氢酶的活性降低) 6～8
围绕酶的本质与作用机理，考查科学思维素养
1．(2023·宁波联考)PET是一种极难降解的塑料。科学家从某种细菌中发现能降解PET的酶——PET水解酶。PET水解酶可在65～70 ℃的温度范围内将PET水解成小分子物质。下列叙述正确的是( )
A．分离纯化PET水解酶的最佳方法是差速离心法
B．PET水解酶为PET分子的活化提供了能量
C．温度高于70 ℃会破坏酶的空间结构，使其失去活性
D．在低温条件下保存PET水解酶，是因为低温会改变其空间结构从而降低酶活性
C [差速离心法是分离细胞器的方法，酶不是细胞器，A错误；酶作用的原理是降低化学反应的活化能，B错误；据题意“PET水解酶可在65～70 ℃的温度范围内将PET水解成小分子物质”可知，温度高于70 ℃会破坏酶的空间结构，使其失去活性，C正确；低温时，酶的活性很低，但酶的空间的结构稳定，酶制剂适宜在低温下保存，D错误。]
2．核酶是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．核酶可降低化学反应的活化能
B．核酶与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
C．核酶可降解所有RNA，破坏磷酸二酯键
D．核酶是单链RNA分子，一定不存在氢键
A [酶能提高化学反应速率的实质是降低化学反应的活化能，核酶也不例外，A正确；核酶的本质是RNA，而双缩脲试剂是检测蛋白质的试剂，B错误；根据题干信息可知，核酶只能降解特定的mRNA序列，C错误；RNA分子中是否有氢键与RNA是否为单链没有必然的因果关系，比如tRNA为单链，但分子中含有氢键，D错误。]
围绕影响酶促反应速率的因素，考查科学思维与科学探究素养
3．(2023·金华一模)酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在37 ℃、适宜pH等条件下，用NaCl和CuSO4，研究Cl－、Cu2+对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到实验结果如图所示，已知Na＋和SO42-几乎不影响该反应。下列相关分析错误的是( )
A．淀粉溶液浓度和无机盐种类是本实验的自变量
B．Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P点的长
C．甲组反应速率更快，说明Cl－能降低淀粉水解的活化能
D．Cu2+不是通过与淀粉竞争酶分子上的活性中心来降低反应速率
C [由题图横坐标和各曲线标注可知，淀粉溶液浓度和无机盐种类是本实验的自变量，A正确；根据图示分析可知，Q点和P点的淀粉水解速率相同，但Q点对应的淀粉溶液浓度更大，所以Q点条件下淀粉完全水解所需的时间比P点长，B正确；甲组反应速率更快，说明Cl－能提高淀粉酶降低淀粉水解的活化能的效果，C错误；Cu2+是重金属离子，会使淀粉酶空间结构改变而变性，从而降低反应速率，不是通过与淀粉竞争酶分子上的活性中心来降低反应速率，D正确。]
4．某小组为研究温度对某种酶活性的影响，设置了三个实验组：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。下列相关叙述错误的是( )
A．三个温度条件下，该酶活性最高的是B组
B．t1之前，若A组温度提高20 ℃，酶催化反应的速率会提高
C．t3时，向B组反应体系中增加酶量，产物浓度可能不变
D．t1之后，C组酶失去活性，降低温度，产物浓度会增加
D [分析曲线图可知：在B组(40 ℃)，反应到达化学平衡所需要的时间最短，故三个温度条件下，该酶活性最高的是B组，A正确；从曲线图来看，三个温度条件较适合的是40 ℃，而A组是20 ℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线，故在时间t1之前，反应尚未达到化学平衡之前，如果A组温度提高20 ℃，那么A组酶催化反应的速度会加快，B正确；t3时B组反应已经结束，因此向B组反应体系中增加酶量，产物浓度可能不变，C正确；C组为60 ℃条件对某种酶活性的影响曲线，由图可知，在t1之后，产物浓度不再改变，高温下酶已经失活，若此时降低温度，产物浓度不会增加，D错误。]
围绕酶有关实验的分析，考查科学思维与科学探究素养
5．(2021·浙江6月选考)下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是( )
A．“酶的催化效率”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B．“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C．“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D．设置温度对酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
B [熟马铃薯块茎中酶已经失活，用其代替生马铃薯块茎，实验结果不相同，A错误；“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，pH为自变量，加入不同pH的缓冲液后，再与底物混合，然后混合液再与含酶的滤纸片接触，B正确；“探究酶的专一性”实验中，设置1、2号试管的目的是检验淀粉溶液和蔗糖溶液中是否混有还原糖，C错误；探究温度对酶活性影响的实验中，温度为自变量，而本尼迪特试剂检验还原糖需要水浴加热，会改变实验温度，影响实验结果，故不能选择本尼迪特试剂检测反应产物，D错误。]
6．(2024·浙江1月选考)红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液，测定PAL的活性，测定过程如下表。
下列叙述错误的是( )
A．低温提取以避免PAL失活
B．30 ℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗
C．步骤④加H2O补齐反应体系体积
D．步骤⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
B [温度过高酶会变性失活，因此本实验采用低温提取，以避免PAL失活，A正确；试管2在步骤②中加入了HCl，酶已经变性失活，故不会消耗底物苯丙氨酸，B错误；步骤④加H2O，补齐了步骤②时试管1没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保证无关变量相同，C正确；pH过低或过高酶均会失活，步骤⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应，D正确。]
课时分层作业(七) 酶是生物催化剂
1．在生物体内，酶是具有催化作用的有机物。下列相关叙述错误的是( )
A．细胞核和细胞质中都可能含有DNA聚合酶
B．DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C．生物体内的酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．消化酶的合成及分泌与核糖体、内质网、高尔基体有关
C [细胞核和细胞质中都有DNA，都可发生DNA复制，因此都可能含有DNA聚合酶，A正确。DNA聚合酶能催化磷酸二酯键的形成，从而将游离的脱氧核糖核苷酸连接在正在合成的子链上；DNA连接酶也能催化磷酸二酯键的形成，从而将两个DNA片段连接到一起，B正确。生物体内的酶少数是RNA，RNA不能与双缩脲试剂发生紫色反应，因为RNA中无肽键，C错误。消化酶属于分泌蛋白，其合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关，D正确。]
2．(2023·台州开学联考)在催化化学反应时，酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性，下列说法正确的是( )
A．低温下保存酶是因为低温能改变酶的空间结构，降低酶活性
B．在做探究温度对酶活性影响的实验时，选择的反应物最好是过氧化氢
C．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性时，不能用碘-碘化钾溶液进行鉴定
D．温度适宜条件下，酶可为化学反应提供活化能，从而加速化学反应速率
C [低温条件不能改变酶的空间结构，故酶适合在低温下保存，A错误；过氧化氢受热易分解，不能用来探究温度对酶活性的影响，B错误；无论蔗糖是否分解，均不能与碘-碘化钾溶液反应，故不能利用碘-碘化钾溶液检测蔗糖是否分解，C正确；酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，酶不能为化学反应提供活化能，D错误。]
3．温度会影响酶促反应速率，其作用机理可用如图所示的坐标曲线表示。其中，a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法正确的是( )
A．随着温度的升高，底物分子具有的活化能增加
B．处于曲线c中1、2位点的酶分子活性是相同的
C．酶促反应速率是底物分子的能量与酶的空间结构共同作用的结果
D．酶适于低温保存，原因是底物分子的能量低
C [随着温度的升高，底物分子具有的能量增加，而不是活化能增加；曲线c中1、2位点酶促反应速率相同，但温度不同，所以活化能不同，因此，酶分子的活性不同；其他因素相同的情况下，底物分子的能量越多，活化能就越小，酶促反应速率就越快，酶的空间结构影响酶的活性从而影响酶促反应速率，因此，酶促反应速率是底物分子的能量和酶的空间结构共同作用的结果；酶适于低温保存的原因是酶分子在低温条件下结构相对稳定，与底物分子的能量多少无关。]
4．(2024·浙南联考)麦胚富含油脂、蛋白质等多种营养物质，但由于其含有的脂肪酶会使油脂水解，从而极易酸败变质。为了延长麦胚储藏期，科研人员研究了不同无机盐对脂肪酶活性的影响，结果如图。下列分析错误的是( )
A．该实验的自变量是无机盐的种类和无机盐浓度
B．麦胚极易酸败可能是由油脂水解成甘油和脂肪酸造成的
C．NaCl浓度为4×10-9ml/L时，对脂肪酶的抑制效果较好
D．KCl几乎不影响脂肪酶的活性，可用于延长麦胚储藏期
D [分析题图，横坐标为无机盐浓度，即无机盐浓度为自变量，图中共有三条曲线，即三种无机盐，故无机盐的种类也为本实验的自变量，A正确；油脂的基本单位是甘油和脂肪酸，根据题干信息：麦胚富含油脂、蛋白质等多种营养物质，但由于其含有的脂肪酶会使油脂水解，从而极易酸败变质，故麦胚极易酸败可能是由油脂水解成甘油和脂肪酸造成的，B正确；由题图可知，NaCl浓度为4×10-9ml/L时，脂肪酶相对活性最低，故NaCl浓度为4×10-9ml/L时，对脂肪酶的抑制效果较好，C正确；KCl几乎不影响脂肪酶的活性，但高活性脂肪酶会使脂肪水解，从而使麦胚极易酸败变质，因此抑制脂肪酶活性才有利于延长麦胚储藏期，D错误。]
5．(2023·金华模拟)研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶(POD)，分别与四种不同酚类物质及H2O2进行催化反应，结果如图所示。下列相关说法正确的是( )
图1 图2
A．图1所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD活性的影响
B．当底物浓度为0.08 mml·L-1时，POD催化酚类2的反应速率一定大于酚类3的
C．由图2可知，H2O2浓度过高会抑制POD的活性，降低浓度后POD活性就会恢复
D．H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响相同
A [由图1可知，横坐标代表不同酚类物质的浓度，纵坐标代表POD的活性，随着物质浓度的变化，POD的活性发生改变，A正确；由于POD的活性除了与底物浓度有关外，还与温度和pH有关，因此在不确定温度和pH条件是否相同且适宜的情况下，无法判断POD催化酚类2的反应速率是否大于酚类3的，B错误；由图2可知，H2O2浓度过高，POD的活性有下降的趋势，但并不能从图中读出降低H2O2浓度后POD活性的变化，C错误；高温、过酸、过碱均会使酶失活，由于不知H2O2浓度大于1.2%以后的情况，因而无法判断H2O2对POD活性的影响与温度和pH对POD活性的影响是否相同，D错误。]
6．漆酶在降解染料、造纸、食品等方面有重要作用，研究人员在温度梯度都为10 ℃、其他条件相同且适宜的情况下，对漆酶的最适温度和温度稳定性(将纯化后的酶液在不同温度下保温1 h后，在最适温度条件下测酶活性)进行了测定，测定结果如下图所示。据图分析，下列说法错误的是( )
A．漆酶不宜在低温下保存
B．漆酶在最适温度条件下存放一段时间，其结构会被破坏
C．在一定范围内，漆酶的稳定性随温度的升高而逐渐降低
D．酶的最适温度测定和温度稳定性测定所用pH条件均应为该酶的最适pH
A [由图2可知，低温下漆酶的稳定性高，即漆酶宜在低温下保存，A错误；由图1可知，漆酶的最适温度是60 ℃，由图2可知，在最适温度60 ℃时，漆酶的相对活性为0，说明60 ℃下，漆酶的结构被破坏，B正确；由图2可知，在一定范围内，漆酶的稳定性随温度的升高而逐渐降低，C正确；该实验的自变量是温度，其他条件应相同且适宜，因此酶的最适温度测定和温度稳定性测定所用pH条件均应为该酶的最适pH，D正确。]
7．(2024·金华一模)Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组淀粉酶催化淀粉水解的实验：
实验一：在最适温度和pH条件下探究一定范围内淀粉酶的浓度对酶促反应速率的影响；
实验二：各组均加入等量微量Cu2+，其他条件与实验一相同，测定酶促反应速率。
下列有关说法错误的是( )
A．实验一和实验二的自变量和因变量都相同
B．实验一和实验二都应在淀粉足量的情况下进行
C．Cu2+是通过与淀粉竞争相同的结合位点使酶失活
D．若略微升高实验一的反应温度，酶促反应速率会与实验二接近
C [实验一和实验二的自变量都是淀粉酶的浓度(实验二各组都有等量微量Cu2+，也属于无关变量)，因变量是酶促反应速率，A正确；分析题意，实验一和实验二都是测定一定条件下的酶促反应速率，为保证酶促反应正常进行，两组实验中的淀粉量都应保持过量的状态，B正确；Cu2+能与α-淀粉酶牢固结合而使酶失活，无法得知Cu2+与淀粉的结合位点是否与α-淀粉酶和淀粉的结合位点相同，也可能是通过与其他位点结合导致酶空间结构变化而失活，C错误；实验一是在最适温度下进行的，若略微升高实验一的反应温度，酶活性降低，则酶促反应速率会与实验二接近，D正确。]
8．(2020·浙江1月选考)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示，其中甲～戊代表生长必需的不同物质，①～⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长，而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是( )
A．突变型细菌缺乏酶①、酶②、酶③
B．酶④与乙结合后不会改变酶④的形状
C．酶②能催化乙转变为丙，也能催化丙转变为丁
D．若丙→戊的反应受阻，突变型细菌也能生长
D [由于突变型细菌需要添加甲、乙、丁才能生长，说明突变型细菌缺乏酶①和酶③，A错误；酶与底物结合后会发生可逆的形变，B错误；酶具有专一性，由题图可知，催化丙转变为丁的是酶③，C错误；若丙→戊的反应受阻，仍可通过乙→戊这一途径产生戊，故突变型细菌仍能生长，D正确。]
9．(2023·稽阳联考)关于酶的特性及其影响因素的实验中，下列实验设计合理的是( )
B [酶的高效性是和无机催化剂相比，因此实验试剂应有作对照的MnO2，A不合理；探究pH对酶活性的影响，pH为自变量，B合理；探究温度对酶活性的影响，温度为自变量，应将要加热使用的本尼迪特试剂换成碘-碘化钾溶液，C不合理；探究Cu2+和Cl－对酶活性的影响，实验试剂应有Na2SO4溶液，以排除无关变量的影响，D不合理。]
10．(2024·湖、丽、衢联考)某实验小组欲探究温度对淀粉酶的影响，其实验步骤设计如下：①取6支试管，每支试管加入1 mL一定浓度的淀粉酶溶液；②在每支试管中加入1 mL 0.25%可溶性淀粉溶液，摇匀；③将6支试管分别置于0 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、65 ℃和 85 ℃水浴中保温10 min；④检测反应速率。下列相关叙述错误的是( )
A．每个温度下应设置多个重复实验以排除偶然性
B．该实验步骤需要进行调整才能达到实验目的
C．步骤④可用本尼迪特试剂检测葡萄糖含量
D．检测每支试管的淀粉含量也能反映反应速率
C [每个温度下应设置多个重复实验以排除实验中的偶然因素导致的实验误差，A正确；本题探究温度对淀粉酶的影响，故应在酶和底物接触之前就要保证酶和底物处于相应的温度条件下，B正确；用本尼迪特试剂检测葡萄糖时需要水浴加热，而本实验中温度是自变量，故不可以用本尼迪特试剂检测葡萄糖含量，C错误；本题也可以用反应物的剩余量表示反应速率，D正确。]
11．某兴趣小组进行了某些因素对纤维素酶活性影响的探究实验，结果如图所示，下列相关叙述正确的是( )
A．该实验自变量是乙醇浓度
B．乙醇和铁离子对纤维素酶的活性都有促进作用
C．乙醇可能是影响了酶的空间结构从而影响酶的活性
D．铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能升高
C [是否加铁离子也属于自变量，A错误；从图中信息可知，随着乙醇浓度的增大，纤维素酶的活性逐渐降低，可见乙醇对纤维素酶的活性有抑制作用，铁离子对纤维素酶的活性有促进作用，B错误；从图中信息可知，随着乙醇浓度的增大，纤维素酶的活性逐渐降低，可见乙醇对纤维素酶的活性有抑制作用，可能是乙醇影响了酶的空间结构从而影响酶的活性，C正确；由图可知，加入铁离子后的酶活性高于未加入的，故铁离子可使纤维素酶催化纤维素水解时的活化能降低，D错误。]
12．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．若有大量气体产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B．若增加新鲜土豆片的数量，则量筒中产生气体的速率会加快
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．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
C [新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解产生氧气(气泡)。增加土豆片的数量即增加酶的含量，可使反应速率加快。一段时间后，因底物过氧化氢全部被消耗分解掉，产生的氧气(气体)量不再增加。]
13．(2023·宁波二模)小麦种子中含有α-淀粉酶(70 ℃活性不受影响，100 ℃高温下失活)和β-淀粉酶(70 ℃处理15 min失活)，某学习小组对这两种淀粉酶活性进行探究实验，步骤见表，下列选项正确的是( )
A．上述两种酶存在差异的直接原因就是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同
B．本实验的自变量是温度和酶的种类，酶量和淀粉剩余量为无关变量
C．比较三组实验结果可知：x＞y＞z
D．可通过比较z－y和y－x的大小来大致比较α-淀粉酶和β-淀粉酶活性大小
D [α-淀粉酶和β-淀粉酶化学本质均是蛋白质，导致其存在差异的原因有氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，多肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同，A错误；本实验的自变量是温度，酶量属于无关变量，淀粉剩余量为因变量，B错误；x为α-淀粉酶和β-淀粉酶共同水解淀粉的剩余量，y为α-淀粉酶水解淀粉的剩余量，z为加入的淀粉总量，比较三组实验结果可知：x＜y＜z，C错误；由实验表格分析可知，z－y为α-淀粉酶水解淀粉的量，y－x为β-淀粉酶水解淀粉的量，比较二者大小可判断α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的大小，D正确。]
14．植物内的过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究甘蓝梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如表。请回答下列问题：
注：表中“—”表示没有添加。
(1)1、2号试管中，__________试管是对照组，该实验的自变量是_____________________________________________________________________。
(2)若2号试管显橙红色，并不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶，改进措施是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)若3号试管不显橙红色，推测其原因是________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)已知白菜梗内也含过氧化物酶，经测定，相同条件下，两种植物提取液中过氧化物酶的活性不同，从其分子结构分析，原因可能是______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)如何通过实验检测过氧化物酶的化学本质，并比较甘蓝梗和白菜梗内过氧化物酶的含量多少(假设两种植物提取液中只含过氧化物酶)。请简述设计思路：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案] (1)1号 甘蓝梗提取液的有无 (2)再增加一组实验，把缓冲液换成2 mL过氧化物酶，其他条件与1号试管相同 (3)高温使甘蓝梗提取液中的过氧化物酶变性失活 (4)两种植物过氧化物酶的空间结构不同(或氨基酸的种类、数目、排列序列不同) (5)将等量的白菜梗和甘蓝梗提取液分别放入两支试管中，再分别加等量且适量的双缩脲试剂进行实验；若产生紫色反应，说明过氧化物酶的化学本质是蛋白质；显色反应强(紫色深)的一组，过氧化物酶含量高
概念
酶是由活细胞产生的具催化作用的有机物
来源
一般来说，活细胞都能产生酶 (哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，但含有酶)
化学本质
绝大多数是蛋白质
极少数是RNA
合成原料
氨基酸
(4种)核糖核苷酸
合成场所
核糖体
细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
生理作用
催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
试管
1
2
3
4
5
6
本尼迪特试剂
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
1%的淀粉溶液
3 mL
—
3 mL
—
3 mL
—
2%的蔗糖溶液
—
3 mL
—
3 mL
—
3 mL
新鲜唾液
—
—
1 mL
1 mL
—
—
蔗糖酶溶液
—
—
—
—
1 mL
1 mL
实验结果
酶
动物激素
神经递质
区别
来源
所有活细胞
由内分泌腺或内分泌细胞产生
神经细胞
本质
有机物——大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
①蛋白质或多肽：胰岛素、生长激素、胰高血糖素等；②氨基酸的衍生物：甲状腺激素等；③固醇类：性激素、孕激素等
乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类、一氧化氮
生理作用
催化功能
调节功能
信息传递
作用机制
在细胞内或分泌到细胞外催化特定的化学反应，显著降低化学反应的活化能，具有功能的专一性
通过体液运输，作用于相应的靶器官，具有作用部位的特异性，但一种激素可以有多种功能，激素作为信号分子，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用
与突触后膜上的受体结合，引起突触后膜的兴奋或抑制
作用特点
反应前后酶的性质和数量不变，可以重复利用
在发挥作用后被灭活
在发挥作用后被分解，或被突触前膜吸收
联系
激素对新陈代谢具有调节作用离不开酶的催化；激素可以激活酶的活性；激素也可能通过影响酶基因的表达来调节代谢
组别
甲中
溶液
(0.2 mL)
乙中
溶液
(2 mL)
不同时间测定的相对压强(kPa)
0 s
50 s
100 s
150 s
200 s
250 s
Ⅰ
肝脏提
取液
H2O2
溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
Ⅱ
FeCl3
H2O2
溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
Ⅲ
蒸馏水
H2O2
溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
实验
实验原理
注意事项
实验结果
探究酶的专一性
①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(麦芽糖、葡萄糖、果糖)
①设置1号和2号试管的目的是检验淀粉、蔗糖与本尼迪特试剂能否发生特异性颜色反应，排除无关变量
3号与6号试管出现红黄色沉淀，其他试管无现象
探究酶的专一性
②还原糖能够与本尼迪特试剂发生反应，生成红黄色沉淀
②该实验要进行37 ℃恒温处理，目的：一是唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃，二是排除温度对实验的干扰③本实验检测试剂不能是碘-碘化钾溶液，因为碘-碘化钾溶液无法检测蔗糖是否被水解
探究酶催化的高效性
①过氧化氢在自然条件下分解缓慢，加入新鲜的肝脏研磨液或二氧化锰可使过氧化氢分解②通过观察单位时间内产生的气泡数目和比较对卫生香的助燃程度可以了解反应速率
①实验要用新鲜的肝脏或生的马铃薯块茎。因为新鲜的肝脏或生的马铃薯块茎中的过氧化氢酶活性高，如果将肝脏或马铃薯块茎煮熟，过氧化氢酶会由于高温而失活②实验中新鲜的肝脏或马铃薯块茎要制成匀浆。过氧化氢酶主要存在于细胞中，若没有制成匀浆会导致实验现象不明显
1号试管比2号试管气泡数目多，且卫生香燃烧剧烈
探究pH对过氧化氢酶的影响
①过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生水和氧气，pH影响过氧化氢酶的活性，从而影响氧气的生成量②用倒置的量筒中的气体量来测量氧气的生成量
不宜用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在该实验中要设置酸性处理组，而酸(H＋)会促进淀粉的水解，从而影响实验结果
pH为7.0时氧气生成量最多
探究温度对酶活性影响的实验(实验一)
实验步骤
分组
甲组
乙组
丙组
淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
可溶性淀粉溶液
5 mL
5 mL
5 mL
控制温度
0 ℃
60 ℃
90 ℃
将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后再恒温
测定单位时间内淀粉的__________
探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验(实验二)
组别
A组
B组
C组
D组
E组
pH
5
6
7
8
9
H2O2完全分解所需时间(秒)
300
180
90
192
284
步骤
处理
试管1
试管2
①
苯丙氨酸
1.0 mL
1.0 mL
②
HCl溶液(6 ml/L)
0 mL
0.2 mL
③
PAL酶液
1.0 mL
1.0 mL
④
试管1加0.2 mL H2O。2支试管30 ℃水浴1小时
⑤
HCl溶液(6 ml/L) 0.2 mL
⑥
试管2加0.2 mL H2O。测定2支试管中的产物量
选项
探究课题
选用的材料和试剂
A
探究酶的高效性
H2O2溶液、新鲜的鸡肝匀浆
B
探究pH对酶活性的影响
新鲜的肝脏匀浆、H2O2溶液、缓冲液(pH＝5.0、pH＝6.0、pH＝7.0、pH＝8.0)
C
探究温度对酶活性的影响
淀粉溶液、新制的淀粉酶溶液、本尼迪特试剂
D
探究Cu2+和Cl－对酶活性的影响
CuSO4溶液、NaCl溶液、蛋白块、新鲜的胰蛋白酶溶液
组别
甲
乙
丙
第一步
三组均加入等量α-淀粉酶与β-淀粉酶，加适量蒸馏水混合
第二步
25 ℃处理15 min
70 ℃水浴处理15 min
100 ℃处理15 min
第三步
三组均在25 ℃条件下加入等量且适量的淀粉溶液，一段时间后，测量三组淀粉剩余量
实验结果
x
y
z
试管编号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
甘蓝梗提取液/mL
煮沸冷却后的甘蓝梗提取液/mL
1
2
2
2
—
—
2
2
2
—
2
—
3
2
2
—
—
2