专题06 酶和ATP（4大题型）-2025年高考生物一轮复习题型冲关讲义（新高考通用）

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考点一 酶的作用和本质
01 酶的作用和本质
【例1】苹果、土豆切开后会变色发黑，该现象被称为酶促褐变。褐变是植物细胞中的多酚氧化酶催化无色多酚类物质生成褐色醌类物质的过程。下列相关说法正确的是（ ）
A．多酚氧化酶能够使多酚类物质转变为容易发生化学反应的活跃状态
B．多酚氧化酶为化学反应提供所需的活化能
C．多酚氧化酶在细胞外不可发挥作用
D．土豆爆炒后仍可发生酶促褐变
【答案】A
【分析】1、酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的一类有机物，大部分的酶是蛋白质，少部分是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一类化学反应；
（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。
【详解】A、多酚氧化酶可以降低化学反应所需的活化能，能够使多酚类物质转变为容易发生化学反应的活跃状态，A正确；
B、多酚氧化酶起催化作用，可以降低化学反应所需的活化能，但不能为化学反应提供所需的活化能，B错误；
C、多酚氧化酶在细胞内外都可发挥作用，C错误；
D、土豆爆炒后，经高温处理，所含多酚氧化酶被高温破坏而失活，无法发生酶促褐变 ，D错误。
故选A。
【变式1-1】酶在生产生活中有着广泛的应用，但自然界中存在的酶并不完全适用于生产生活，科学家利用酶工程技术对酶进行改造，使之更加符合人们的需要，下列说法错误的是（ ）
A．加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力，其中的酶应具有较强的耐碱性
B．多酶片中含有多种消化酶，人在消化不良时可以嚼服
C．一般的细胞中获取的DNA聚合酶都不能够用于PCR
D．并不是所有的酶都能够被蛋白酶水解
【答案】B
【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。在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活。
3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
【详解】A、加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力，其中的酶应具有较强的耐碱性，A正确；
B、多酶片应吞服，嚼服会使酶失去包裹层的保护，在胃液中会失活，B错误；
C、一般的细胞中获取的DNA聚合酶不耐高温，不能够用于PCR，C正确；
D、绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，因而并不是所有的酶都能够被蛋白酶水解，D正确。
故选B。
【变式1-2】吃菠萝常会出现“扎嘴”现象，原因之一是菠萝蛋白酶会破坏口腔黏膜细胞，让人们产生不适感。下列叙述正确的是（ ）
A．用盐水浸泡可减少“扎嘴”的不适感
B．菠萝蛋白酶的元素组成是C、H、O、N、P
C．菠萝蛋白酶在发挥作用时需要ATP提供能量
D．“扎嘴”现象说明菠萝蛋白酶在细胞内发挥作用
【答案】A
【分析】1、酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；
2、酶的作用条件较温和，是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件（温度、PH）下进行的。
【详解】A、用一定浓度的盐水浸泡菠萝，会降低菠萝蛋白酶的活性，并且随着盐水浓度的增加蛋白酶活性下降，故在食用前用适当浓度的食盐浸泡可以降低菠萝蛋白酶的活性从而降低不适感，A正确；
B、菠萝蛋白酶的本质是蛋白质，其元素组成是C、H、O、N，不含P，B错误；
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不需要ATP提供能量，C错误；
D、“扎嘴”现象说明菠萝蛋白酶可以在细胞外发挥作用，D错误。
故选A。
考点二 酶的特性
01 酶的特性
【例1】某研究小组进行了温度、酶解时间对纤维素酶解液中还原糖含量影响的实验，结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．该酶的最适温度在45—55℃之间
B．酶解时间大于5h时，还原糖增速减缓主要是由于纤维素酶量的限制
C．温度对还原糖含量的影响实验，先将底物和酶分装控制温度，再混合
D．根据图中实验结果，不能说明酶具有高效性
【答案】B
【点睛】纤维素在纤维素酶的作用下将被分解为葡萄糖，葡萄糖为还原糖。在相同时间内酶促反应体系中产生的还原糖含量越高，则说明酶活性越高。
【详解】A、由左图可知还原糖含量峰值将出现在45-55℃之间，故该酶的最适温度在45-55℃之间，A正确；
B、随着时间推移，纤维素逐渐被分解完全，还原糖含量增速减缓主要是由于底物量的限制，B错误；
C、温度对还原糖含量的影响实验中，需先将底物和酶分装控制温度再混合，从而保证酶促反应在相应的温度下进行，C正确；
D、要证明酶的高效性，需与无机催化剂进行实验对比，D正确。
故选B。
【变式1-1】下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．低温和高温使酶活性降低的原理相同
B．解旋酶和DNA聚合酶均可作用于氢键
C．用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液可探究酶的专一性
D．动物细胞传代培养时，需用胰蛋白酶等处理贴壁生长的细胞
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶大部分是蛋白质，少数是RNA。酶具有高效性、专一性和需要温和的条件。酶的作用机理是降低反应的活化能。验证酶的专一性实验中，可以用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂来进行，因淀粉、蔗糖为非还原性糖，而其水解产物为还原性糖。
【详解】A、低温和高温均会使酶活性降低，但原理相同，高温条件下会导致酶空间结构受到破坏进而使其失活，A错误；
B、解旋酶可作用于氢键，而DNA聚合酶作用的部位是磷酸二酯键，B错误；
C、若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性，则检测试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液，因为碘液不能检测蔗糖是否被水解，C错误；
D、动物细胞传代培养时，需用胰蛋白酶等处理贴壁生长的细胞制成单细胞悬液进行传代培养，D正确。
故选D。
【变式1-2】某种酶催化的化学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．该酶可耐受一定的高温
B．t1时刻，70℃时该酶活性高于40℃时该酶活性
C．相同温度下，不同反应时间该酶催化的化学反应速率不同
D．图中四种温度下，该酶催化的化学反应速率达到最大所需时间不同
【答案】C
【分析】据图分析可知，在图示温度实验范围内，50℃酶的活性最高，其次是60℃时，在40℃时酶促反应速率随时间延长而增大。
【详解】A、据图可知，该酶在70℃条件下仍具有一定的活性，故该酶可以耐受一定的高温，A正确；
B、据图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40℃＜50℃＜60℃＜70℃，故t1时刻，70℃时该酶活性高于40℃时该酶活性，B正确；
C、相同温度下，不同反应时间内该酶的反应速率可能相同，如达到最大反应速率（曲线平缓）之后的反应速率相同，C错误；
D、据图可知，图中四种温度下，70℃下达到最大反应速率时所需的时间最短，故该酶催化的化学反应速率达到最大所需时间不同，D正确。
故选C。
02 探究酶的特性的实验
【例2】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．250s时I组反应已结束而Ⅱ组和Ⅲ组仍在进行
实验结果说明酶具有催化作用和专一性
【答案】D
【分析】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；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、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；
B、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；
C、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正确；
D、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错误。
故选D。
【变式2-1】为探究过氧化氢在不同条件下的分解，某学习小组进行了如下图所示的四组实验。下列有关分析不合理的是（ ）
A．温度、有无催化剂及催化剂的种类都是本实验的自变量
B．第1组和第2组对照，说明温度可以提高化学反应速率
C．第2组和第3组对照，说明无机催化剂可以提高化学反应速度
D．第3组和第4组对照，说明酶降低活化能的作用比无机催化剂显著
【答案】C
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶在化学反应中起催化作用，其催化活性受温度、pH等条件的影响。
2、实验中的变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。自变量是想研究且可人为改变的变量称为自变量，对照实验中的自变量要唯一； 因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。无关变量是在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，对照实验中的无关变量应保持适宜且相同。
【详解】A、本实验1、2组对照自变量为实验温度不同，1、3组对照和1、4组对照自变量为有无催化剂，3、4组对比实验自变量为催化剂种类，A正确；
B、1、2组对照，自变量为实验温度不同，2组温度较高，通过气泡产生速率可知2组反应速率较快，说明温度可提高化学反应速率，B正确；
C、第2组和第3组实验温度不同，有无添加催化剂条件也不同，不满足单一变量原则，不能得出实验结论，C错误；
D、FeCl3与肝脏研磨液种过氧化氢酶均属催化剂，作用机理均为通过降低化学反应所需的活化能而加快化学反应速率，3、4两组实验自变量为催化剂种类不同，4组为生物催化剂酶，4组反应速率更快，说明酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著，D正确。
故选C。
【变式2-2】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．④加H2O补齐反应体系体积D．⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
【答案】B
【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、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低．另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、温度过高酶失活，因此本实验采用低温提取，以避免PAL 失活，A正确；
B、因为试管2在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；
C、④加H2O，补齐了②试管1没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保存无关变量相同，C正确；
D、pH过低或过高酶均会失活，⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应，D正确。
故选B。
考点三 影响酶促反应的因素分析
01 影响酶促反应的因素分析
【例1】某种添加了有机磷水解酶（OPH）的酵素洗涤剂可以降解蔬菜水果上残留的有机磷农药，为了研究温度对OPH活性的影响，研究小组进行了相关实验，结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．实验设置了7组不同温度进行对照
B．不允许在10℃环境保存这种洗涤剂
C．70C以上会完全破坏酶分子的结构
D.使用该洗涤剂时应将水温控制在30℃左右
【答案】B
【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；酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性。
2、题图中自变量为温度，因变量检测了酶活性，由图可知，有机磷水解酶的最适温度在30℃左右。
【详解】A、根据题图可知，分别测量了温度为3、20、30、40、50、60、70，7组突通温度条件下酶的活性进行对照，A正确；
B、根据实验结果可知，温度为10℃时酶活性很低，低温可使酶发生可逆性失活，因此允许在10℃环境保存这种洗涤剂，B错误；
C、高温会通过破坏酶结构而使酶发生不可逆失活，由图可知，温度为70℃时，酶活性为零，说明70℃以上会完全破坏酶分子的结构，C正确；
D、由图可知，有机磷水解酶的最适温度为30℃左右，在该温度范围，该洗涤剂的使用效果最佳，D正确。
故选B。
【变式1-1】下表为三种不同温度对某种酶相对酶活性影响的实验结果，下列叙述不合理的是（ ）
注:最适温度时的相对酶活性为100%
A．三个温度条件下，温度为a时酶的空间结构最稳定
B．为减小实验误差，应将底物和酶先分别恒温后再混合恒温
C．该实验中酶活性可用单位时间底物的消耗量表示
D．b时温度可能低于酶的最适温度
【答案】A
【分析】由图可知，自变量为温度，因变量是酶活性。高温、强酸强碱、重金属盐均会导致酶不可逆的变性失活，低温只抑制酶的活性，不破坏其空间结构。
【详解】A、据表分析温度a可能低于或高于最适温度，只有其低于最适温度时在三个温度条件下酶的空间结构才最稳定，A错误；
B、研究温度对酶活性影响的实验中，为减小实验误差，防止底物和酶的起始温度对实验的影响，应将底物和酶先分别恒温，再混合恒温，B正确；
C、酶活性可用单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量表示，C正确；
D、由题意可知，在最适温度时的相对酶活性为100%，而b时相对酶活性为80%，因此b时温度可能低于酶的最适温度，D正确。
故选A。
【变式1-2】生物代谢活动快速有序的进行离不开酶的参与，下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．探究pH对过氧化氢酶的影响实验，可通过检测最终产生的氧气量来判断酶活性大小
B．探究酶的高效性实验，需要将鸡肝或马铃薯块茎制成匀浆
C．探究酶的专一性实验，若以蔗糖溶液为底物时，可用碘—碘化钾检测
D．以淀粉为底物探究温度影响酶活性的实验，可用本尼迪特试剂进行检测
【答案】B
【分析】1、酶的高效性探究实验：（1）实验方法：用对比法。（2）实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是分解速率。
2、酶的专一性探究实验设计思路：验证酶的专一性的方法常见有两种方案：底物相同但酶不同；底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得到结论。
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，使化学反应更容易进行，加快化学反应速率，并不能改变生成物的生成量，因此检测最终产生的氧气量（取决于底物的量）不能用来判断酶活性大小，A错误；
B、探究酶的高效性实验，需要将鸡肝或马铃薯块茎制成匀浆，便于酶与底物结合，B正确；
C、选择淀粉、蔗糖、淀粉酶做酶的专一性实验，只能选择斐林试剂检测是否有还原糖的生成，不能选用碘—碘化钾检测反应物是否被分解，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解，C错误；
D、若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，检测的试剂宜用碘液，不应该选用本尼迪试剂，因为本尼迪试剂使用时需要加热，会改变实验的预设温度，D错误。
故选B。
考点一 酶的作用和本质
【题型1】酶的作用和本质
考点二 酶的特性
【题型1】酶的特性
【题型2】探究酶的特性实验
考点三 影响酶促反应的因素分析
【题型1】影响酶促反应的因素分析
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）
0s
50s
100s
150s
200s
250s
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
步骤
处理
试管1
试管2
①
苯丙氨酸
1.0ml
1.0ml
②
HCL溶液（6ml/L）
——
0.2ml
③
PAL酶液
1.0ml
1.0ml
④
试管1加0.2mlH2O，2支试管置30℃水浴1小时
⑤
HCL溶液（6ml/L）
0.2ml
——
⑥
试管2加0.2mlH2O，测定2支试管中的产物量
温度
a
b
c
相对酶活性(%)
60
80
60