資源簡介

生物學高考備考教案
第三章 細胞代謝
課時1 降低化學反應活化能的酶
教師尊享·命題分析
課標要求 核心考點 五年考情 核心素養對接
說明絕大多數酶是一類能催化生化反應的蛋白質，酶活性受到環境因素（如 和溫度等）的影響 酶的本質、作用與特性 2022：湖南T3、遼寧T22Ⅱ； 2021：海南T13、湖北T2、遼寧T17； 2020：海南T8、浙江1月T8 1.生命觀念——結構與功能觀:理解酶的催化活性與結構之間的關系。 2.科學思維——歸納與演繹:通過實驗探究總結酶的化學本質與特性。 3.科學探究——實驗結果分析:探究溫度、酸堿度對酶促反應的影響
實驗探究酶的特性和影響酶活性的條件 2022：北京 、全國卷乙T4、廣東T13、浙江6月T10； 2021：海南T11、湖北T21、浙江6月T16； 2020：北京T4、浙江7月T10； 2019：浙江4月T10； 2018：浙江11月T7
命題分析預測 1.高考多以選擇題的形式考查酶的特性及影響酶促反應速率的因素，有時也會以非選擇題的形式呈現,還可能與其他知識互相滲透、綜合考查。 2.預計2024年高考仍將延續以酶的概念、作用機理、特性及酶活性影響因素的探究為核心考查點的命題趨勢,且會滲透科學思維、科學探究及社會責任等生物學科核心素養的考查
知識導圖 教材讀薄
考點1 酶的本質、作用與特性
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知識整合 教材讀厚
1.酶的本質和作用
（1）本質和作用
[必修1 P79“思考·討論”]關于酶本質的探索：
科學家 主要觀點或成就
巴斯德 釀酒中的發酵是由酵母菌細胞引起的
李比希 引起發酵的是酵母菌細胞中的某些物質
畢希納 將酵母菌細胞中引起發酵的物質稱為釀酶
薩姆納 提取到了脲酶，并證明其是蛋白質
切赫和奧特曼 發現少數RNA也具有生物催化功能
（2）作用機理分析
、 、 分別代表進行相應化學反應所需的 活化能 ， 代表與無催化劑相比，酶降低的活化能。
2.酶的特性
項目 曲線 解讀
高效性（與無機催化劑相比，酶的催化效率 更高 ） 酶和無機催化劑一樣，只能縮短到達化學平衡所需要的時間，不能改變化學反應的平衡點。因此，酶不能改變最終生成物的量
專一性（每一種酶只能催化 一種或一類 化學反應） 酶 可催化反應物 發生反應，對反應物 沒有催化作用，說明酶催化具有 專一性
①圖中 表示酶, 表示能被 催化的物質, 、 表示 被分解后產生的物質, 、 表示不能被 催化的物質。 ②酶和被催化的反應物分子有特定的、相契合的結構
作用條件較溫和 在最適宜的溫度和 條件下，酶的活性最高； 高溫、過酸、過堿 等條件會使酶的空間結構遭到破壞而永久失活； 低溫 條件下酶的活性很低，但空間結構穩定
3.影響酶促反應速率的因素的模型分析
項目 曲線分析
酶促反應產物濃度與反應時間的關系曲線
溫度和 對酶促反應速率的影響 或 反應溶液 （溫度）的變化 不影響 酶作用的最適溫度
底物濃度對酶促反應速率的影響
酶濃度對酶促反應速率的影響
知識活用 教材讀活
教師尊享·思維提升
與酶促反應速率相關的模型的本質分析
（1）底物濃度、酶濃度的改變不影響酶活性，但可在一定程度上直接影響酶促反應速率；
（2）溫度、 及某些激活劑、抑制劑會通過改變酶的活性，間接影響酶促反應速率。
[必修1 P85“科學·技術·社會”]溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁，具有抗菌消炎的作用。在臨床上與抗生素混合使用，能增強抗生素的療效。
情境應用
1. 為什么絲綢和毛皮類衣物不能用加酶洗衣粉來洗滌？
提示 因為加酶洗衣粉中含有蛋白酶，會損壞絲綢和毛皮類衣物中的蛋白質纖維。
2. 溶菌酶抗菌消炎的原理是溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁，從而達到抗菌消炎的目的。細菌性溶菌酶能不能防御真菌感染？請說明原因。
提示 不能。因為真菌和細菌細胞壁的成分不同，而酶具有專一性，細菌性溶菌酶不能防御真菌感染。
3. 20世紀60年代以前醫用葡萄糖是用鹽酸催化淀粉水解法來生產的，生產過程需要高壓、高溫條件，且需要耐酸的設備。60年代以后改用酶法生產。為什么60年代以后改用酶法生產醫用葡萄糖？
提示 因為酶具有高效性,用酶法生產醫用葡萄糖效率高，且可以在較溫和的條件下進行，對設備要求較低,能源消耗少，可大大降低成本。
4. 將剛采摘的新鮮糯玉米立即放入 水中熱燙處理 ，可較好地保持甜味；人發燒時不想吃東西，其原因是什么？
提示 的水會破壞能將可溶性糖轉化為淀粉的酶的活性；人的體溫升高可導致消化酶活性降低,食物在消化道中消化緩慢。
5. 已知胃蛋白酶的最適 為1.5，小腸液的 約為7.6，胃蛋白酶隨食糜進入小腸后還能發揮作用嗎？為什么？
提示 不能。因為沒有了適宜的 ，胃蛋白酶活性大大下降甚至失活，不再發揮作用。
深度思考
1. 證明某種酶的本質是蛋白質的實驗設計思路有哪些？
提示 （1）在某種酶液中加入蛋白酶，若該酶失去催化活性，則證明該酶的本質是蛋白質；（2）在某種酶液中加入雙縮脲試劑，若其能與雙縮脲試劑發生紫色反應，則證明該酶的本質是蛋白質；（3）添加僅能引起蛋白質變性的因素，若該酶液失去活性，則證明該酶的本質是蛋白質。
2. 舉例說明細胞中的各類化學反應有序進行，與酶在細胞中的分布有關。
提示 以植物葉肉細胞來說，與光合作用有關的酶分布在葉綠體內，與呼吸作用有關的酶分布在細胞質基質和線粒體內，這樣光合作用與呼吸作用在細胞內不同的區室同時進行，就可以互不干擾。
3. 酶制劑適于在低溫 下保存的原因是什么？
提示 在 時，酶的空間結構穩定，調至適宜的溫度時酶的活性可以升高。
基礎自測
1. 酶是由活細胞產生的,酶只在細胞內發揮作用。( × )
2. 酶能降低化學反應的活化能,因此具有高效性。( × )
3. 蛋白酶能催化多種蛋白質水解,因此蛋白酶不具有專一性。( × )
4. 酶在完成催化作用后立即被滅活。( × )
5. 低溫和高溫條件下酶都會變性失活。( × )
6. 酶的活性越高,酶促反應速率越快。( × )
7. 在測定唾液淀粉酶活性時,將溶液 由3提升到6的過程中,該酶的活性將不斷上升。( × )
（提示 唾液淀粉酶作用的 在 ,但在 為3時酶已經失活,再提升 也不會恢復活性）
8. 酶促反應速率與溫度和 有關,但酶的活性與溫度和 無關。( × )
高考幫 研透高考 明確方向
命題點1 酶的本質、作用與特性的綜合分析
1. [2023德陽一模]下列關于酶的敘述，正確的是( B )
A. 酶是活細胞產生的具有催化作用的蛋白質
B. 酶在生物體外也能催化相應的化學反應
C. 酶能降低化學反應的活化能并為之提供能量
D. 溫度過高和過低對酶活性影響的原理相同
[解析]酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，大多數是蛋白質，少數是RNA，A錯誤；酶在生物體外也能催化相應的化學反應，如在試管中過氧化氫酶可以催化過氧化氫的分解，B正確；酶能降低化學反應的活化能，但是不能為之提供能量，C錯誤；溫度過高會破壞酶的空間結構，使酶喪失活性，而低溫只是降低了酶的活性，D錯誤。
2. [2022廣東]某同學對蛋白酶 的最適催化條件開展初步研究，結果見表。下列分析錯誤的是( C )
注： 分別表示有/無添加，反應物為Ⅰ型膠原蛋白
A. 該酶的催化活性依賴于
B. 結合①、②組的相關變量分析，自變量為溫度
C. 該酶催化反應的最適溫度為 ，最適 為9
D. 尚需補充實驗才能確定該酶是否能水解其他反應物
[解析]分析表格可知，降解率越大說明該酶的活性越高，②組酶活性最高，此時 為9、添加 、溫度為 ，③組除沒有添加 外，其他同②組的，但降解率為0，說明該酶的催化活性依賴 ,A正確；①②組除了溫度不同， 相同且都添加 ，說明①、②組的自變量為溫度，B正確；②組酶活性最高，此時 為9,溫度為 ，由于溫度梯度和 梯度都較大，不能說明該酶催化反應的最適溫度為 ，最適 為9，C錯誤；該實驗的反應物為Ⅰ型膠原蛋白，若要確定該酶能否水解其他反應物，還需補充更換底物的實驗，D正確。
命題拓展
[設問拓展型]（1） 結合②、④組的相關變量分析，自變量為 。
[解析]分析②、④組的相關變量可知，溫度均為 ，都添加了 ， 分別為9、 ，故自變量為 。
（2） 為9，溫度為 時蛋白酶 沒有（填“有”或“沒有”）變性失活，原因是第①組降解率為 。
[解析]分析表格可知，第①組的溫度為 ，但降解率為 ，故蛋白酶 在此條件下還有活性。
命題點2 影響酶促反應速率的因素分析
3. [2023德陽一模]如圖甲是過氧化氫酶活性受 影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下， 時 分解產生的 量隨時間的變化曲線。下列敘述正確的是( A )
A. 溫度降低時，圖乙中的 點不變， 點右移
B. 量增加時，圖乙中的 點上升， 點左移
C. 最適溫度下， 時，圖乙中 點的值為0
D. 最適溫度下， 時，圖乙中 點下移， 點左移
[解析]圖乙表示在最適溫度下測得的變化曲線，若溫度降低，酶的活性降低，導致圖乙中的 點右移，但是 點不變，A正確； 量增加時，圖乙中的 點上升， 點右移，B錯誤； 時，過堿條件破壞酶的空間結構使酶失活，不能催化 水解，但 在常溫下也能分解，所以 點不為0，C錯誤；最適溫度下， 時，酶的活性降低，導致圖乙中 點右移，而 點不變，D錯誤。
4. [2021海南]某種酶的催化反應速率隨溫度和時間變化的趨勢如圖所示。據圖分析，下列有關敘述錯誤的是( D )
A. 該酶可耐受一定的高溫
B. 在 時，該酶催化反應速率隨溫度升高而增大
C. 不同溫度下，該酶達到最大催化反應速率時所需時間不同
D. 相同溫度下，在不同反應時間該酶的催化反應速率不同
[解析]據圖可知，該酶在 條件下仍具有一定的活性，推測該酶可以耐受一定的高溫，A正確；據圖可知，在 時， 時的反應速率 時的反應速率 時的反應速率 時的反應速率，即在 時酶促反應速率隨溫度的升高而增大，B正確；據圖可知，在不同溫度下，該酶達到最大催化反應速率時所需時間不同，其中 條件下該酶達到最大催化反應速率所需時間最短， 條件下次之， 條件下再次之， 條件下所需時間應該最長，C正確；相同溫度下，在不同反應時間該酶的催化反應速率可能相同，如達到最大反應速率后，繼續增加反應時間，該酶的催化反應速率不發生改變，D錯誤。
命題拓展
[條件改變型]（1） 若圖中酶促反應中底物的量一定，則在不同溫度條件下最終生成物的量相同（填“相同”或“不相同”）,原因是不同的溫度條件只會影響到達反應平衡所需的時間，不會影響最終生成物的量。
[題干拓展型]（2） 溫度會影響酶促反應速率,其作用機理可用如圖所示的坐標曲線表示。其中 表示底物分子具有的能量, 表示溫度對酶空間結構的影響, 表示酶促反應速率與溫度的關系。下列說法正確的是 ( C )
A. 隨著溫度的升高,底物分子具有的活化能增加
B. 處于曲線 中 、 位點的酶分子空間結構是相同的
C. 酶促反應速率是底物分子的能量與酶空間結構共同作用的結果
D. 酶適于低溫保存,原因是底物分子的能量低
[解析]隨著溫度的升高,底物分子具有的能量升高,而不是活化能增加,A錯誤;曲線 中 、 點對應的酶促反應速率相同,但溫度升高,酶的空間結構發生改變,B錯誤;酶促反應的速率是底物分子的能量和酶的空間結構共同決定的,C正確;酶適于低溫保存的原因是酶分子在低溫條件下結構相對穩定,D錯誤。
考點2 實驗探究酶的特性和影響酶活性的條件
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1.探究酶的高效性——比較過氧化氫在不同條件下的分解
（1）實驗原理
（2）實驗方案
（3）變量分析
2.探究酶的專一性——探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
（1）實驗原理:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。淀粉和蔗糖都是 非還原糖 ,它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖,斐林試劑能與還原糖反應產生 磚紅色 沉淀。
（2）實驗方案
步驟 1 可溶性淀粉溶液 新鮮的淀粉酶溶液 蔗糖溶液 新鮮的淀粉酶溶液
2 輕輕振蕩試管,使試管內的液體混合均勻,并將試管下半部浸到 左右的熱水中,保溫
3 取出試管,各加入 斐林試劑,將兩支試管的下半部放進盛有熱水的大燒杯中,用酒精燈加熱,煮沸
現象 出現磚紅色沉淀 無顏色變化
結論 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有專一性
3.探究影響酶活性的條件
（1）探究溫度對酶活性的影響
①實驗原理
②實驗過程
項目 試管1 試管2 試管3
實驗步驟 加入等量的可溶性淀粉溶液
控制不同的溫度條件 水浴 沸水 冰塊
加入等量已在對應溫度下保溫的新鮮淀粉酶溶液
加入等量的碘液 1滴 1滴 1滴
實驗現象 呈現碘液顏色 藍色 藍色
實驗結論 溫度能影響酶的活性,酶的活性有一定的適宜溫度范圍
（2）探究 對酶活性的影響
①實驗原理
②實驗過程
項目 試管1 試管2 試管3
實驗步驟 注入等量的過氧化氫酶溶液 2滴 2滴 2滴
注入等量的不同 的溶液 蒸餾水 物質的量濃度為 的 溶液 物質的量濃度為 的 溶液
注入等量的體積分數為 的 溶液
觀察實驗現象 氣泡產生情況 有 大量 氣泡產生 無氣泡產生 無氣泡產生
將帶火星的衛生香插入試管內液面的上方 燃燒劇烈 燃燒較弱 燃燒較弱
實驗結論 影響酶的活性,酶的活性有一定的適宜 范圍
4.與酶相關的拓展實驗
（1）探究酶的本質
①試劑檢測法探究酶的本質是否為蛋白質
實驗思路 從酶的化學本質上來講，絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。可利用雙縮脲試劑與蛋白質產生紫色反應的原理設計實驗方案
實驗方案 分組 實驗組 對照組
材料 待測酶溶液 已知蛋白液（等量）
試劑 分別加入等量的雙縮脲試劑
現象 是否呈現紫色 呈現紫色
實驗結論 呈現紫色說明該酶的化學本質為蛋白質;否則該酶的化學本質不是蛋白質
②酶解法探究酶的本質
（2）對比法探究酶的高效性和專一性
①探究酶的高效性
實驗思路 通過將不同類型催化劑（主要是酶與無機催化劑）催化底物的反應速率進行比較,得出結論
實驗方案 分組 實驗組 對照組
材料 等量的同一種底物
試劑 與底物相對應的酶溶液 等量的無機催化劑
現象 反應速率很快,或達到平衡用時短 反應速率緩慢,或達到平衡用時長
實驗結論 酶具有高效性
用酶和蒸餾水作對照只能證明酶具有催化功能,不能證明酶的高效性。
②探究酶的專一性
實驗思路 底物不同但酶相同,通過觀察酶促反應能否進行得出結論
實驗方案 分組 實驗組 對照組
材料 與酶相對應的底物 另外一種底物（等量）
試劑 同一種酶（等量）
現象 發生反應 不發生反應
實驗結論 酶具有專一性
（3）梯度法探究酶的最適溫度（或 ）
知識活用 教材讀活
深度思考
1. 比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗中，有同學在原實驗基礎上增加了一組試管,向其中加入 過氧化氫溶液和2滴煮沸過的肝臟研磨液,這樣做的目的是什么
提示 與加入新鮮肝臟研磨液的試管形成對照,可證明高溫下失活的酶無催化作用。
2. 探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用實驗中能不能用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑，為什么？
提示 不能。因為碘液只能檢測淀粉是否被水解，而蔗糖分子無論是否被水解都不會使碘液變色。
3. 探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用實驗的設計思路是什么？
提示 探究同一種酶是否能催化不同底物水解。
4. 若選擇淀粉和淀粉酶來探究溫度對酶活性的影響，檢測底物是否被分解的試劑宜選用碘液，不能選用斐林試劑的原因是什么？
提示 因為用斐林試劑鑒定時需要水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。
5. 在探究溫度對酶活性的影響實驗中，能不能選擇過氧化氫 和過氧化氫酶作為實驗材料？
提示 不能。因為過氧化氫在常溫下就能分解，加熱的條件下分解會加快，從而影響實驗結果。
6. 在探究 對酶活性的影響實驗中，為什么需要先調好底物 至預設 ，再與酶混合，而不能將酶和底物先混合再調 ？
提示 因為酶具有高效性，先調好底物 至預設 ，再與酶混合，可避免酶和底物先混合，在沒達到預設 條件下化學反應就已經進行，從而干擾實驗結果。
7. 在探究 對酶活性的影響實驗中，能不能選用淀粉和淀粉酶作為實驗材料？
提示 不能。因為在酸性條件下淀粉分解會加快，從而影響實驗結果。
8. 若要探究溫度對蛋白酶活性的影響，如何設定底物和檢測指標？
提示 可選用蛋白塊作為反應底物，觀測指標是相同時間內蛋白塊體積的變化。
高考幫 研透高考 明確方向
命題點1 結合教材實驗考查對酶相關實驗的分析能力
1. [2022浙江6月]下列關于研究淀粉酶的催化作用及特性實驗的敘述，正確的是( B )
A. 低溫主要通過改變淀粉酶的氨基酸組成，導致酶變性失活
B. 稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的作用具高效性
C. 淀粉酶在一定 范圍內起作用，酶活性隨 升高而不斷升高
D. 若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率
[解析]低溫不會改變淀粉酶的氨基酸組成，只是抑制酶的活性，A錯誤；稀釋100萬倍的淀粉酶仍具有催化能力，是因為酶的作用具高效性，B正確；酶的活性在最適 下最大，不是隨 的升高而不斷升高，C錯誤；在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，蛋白酶會催化淀粉酶水解，使酶失活，D錯誤。
2. [浙江10月改編]某同學進行有關酶的實驗：
組 淀粉溶液+新鮮唾液+斐林試劑→磚紅色沉淀
組 蔗糖溶液+新鮮唾液+斐林試劑→無磚紅色沉淀
組 蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+斐林試劑 ？
下列敘述錯誤的是( C )
A. 自變量是底物和酶的種類 B. 組3的結果是磚紅色沉淀
C. 指示劑可用碘—碘化鉀溶液替代 D. 實驗結果證明酶有專一性
[解析]根據實驗分組信息可知本實驗的目的是探究酶的專一性，組1和組2對照，自變量是底物，組2和組3對照，自變量是酶的種類，A、D正確；組3中蔗糖酶會催化蔗糖水解形成果糖和葡萄糖，它們為還原糖，即組3實驗結果是出現磚紅色沉淀，B正確；碘—碘化鉀溶液可用于檢測淀粉是否水解，但不能檢測蔗糖是否水解，不能替代斐林試劑，C錯誤。
命題拓展
[設問拓展型] 組 、 對比，能不能證明蔗糖酶具有專一性？
組 、 對比，不能證明蔗糖酶具有專一性，因為該結果沒有證明蔗糖酶能不能催化其他物質的水解。
命題點2 以酶的特性和影響因素為素材考查實驗分析與評價能力
3. [2021湖北，13分]使酶的活性下降或喪失的物質稱為酶的抑制劑。酶的抑制劑主要有兩種類型：一類是可逆抑制劑（與酶可逆結合，酶的活性能恢復）；另一類是不可逆抑制劑（與酶不可逆結合，酶的活性不能恢復）。已知甲、乙兩種物質（能通過透析袋）對酶 的活性有抑制作用。
實驗材料和用具：蒸餾水，酶 溶液，甲物質溶液，乙物質溶液， 透析袋（人工合成半透膜），試管，燒杯等。
為了探究甲、乙兩種物質對酶 的抑制作用類型，現提出以下實驗設計思路。請完善該實驗設計思路，并寫出實驗預期結果。
（1） 實驗設計思路：
取2支試管（每支試管代表一個組），各加入等量的酶 溶液，再分別加入等量甲物質溶液、乙物質溶液，一段時間后，測定各試管中酶的活性。然后將各試管中的溶液分別裝入透析袋，放入蒸餾水中進行透析處理。透析后從透析袋中取出酶液，再測定各自的酶活性。
（2） 實驗預期結果與結論：
若出現結果①：透析后，兩組的酶活性均比透析前酶的活性高。
結論①：甲、乙均為可逆抑制劑。
若出現結果②：透析前后，兩組的酶活性均不變。
結論②：甲、乙均為不可逆抑制劑。
若出現結果③：加甲物質溶液組，透析后酶活性比透析前高；加乙物質溶液組，透析前后酶活性不變。
結論③：甲為可逆抑制劑，乙為不可逆抑制劑。
若出現結果④：加甲物質溶液組，透析前后酶活性不變；加乙物質溶液組，透析后酶活性比透析前高。
結論④：甲為不可逆抑制劑，乙為可逆抑制劑。
[解析]欲探究甲、乙兩種物質對酶 的抑制作用類型，可設計以下實驗：取兩支試管，每支試管中加入等量的酶 溶液，向一支試管中加入一定量的甲物質溶液（記為 組），向另一支試管中加入一定量的乙物質溶液（記為 組），一段時間后，測定 、 兩組中酶 的活性。然后將 、 兩組的溶液分別裝入透析袋，放入蒸餾水中進行透析。透析后從透析袋中取出酶液，再測定酶 的活性。若透析后， 、 兩組酶 的活性均比透析前的高，則甲、乙均為可逆抑制劑；若透析前后， 、 兩組酶 的活性均不變，則甲、乙均為不可逆抑制劑；若透析后 組酶 的活性比透析前高， 組酶 的活性透析前后不變，則甲為可逆抑制劑，乙為不可逆抑制劑；若 組酶 的活性透析前后不變，透析后 組酶 的活性比透析前高，則甲為不可逆抑制劑，乙為可逆抑制劑。
命題拓展
[設問拓展型] 酶的抑制劑能降低酶的活性,不同的抑制劑對酶活性的影響不同。某科研小組通過實驗研究了兩種抑制劑對某消化酶酶促反應速率的影響,對實驗的結果進行分析并繪圖,請回答:
（1） 該實驗的自變量是抑制劑的種類和底物濃度,實驗中對無關變量應進行控制,該實驗的無關變量有溫度、 、酶濃度、抑制劑的使用量等（答出兩項即可）。
[解析]由圖可知,該實驗的自變量有兩個,分別是抑制劑的種類和底物濃度。該實驗的無關變量有溫度、 、酶濃度、抑制劑的使用量、反應時間等。
（2） 據圖分析,隨著底物濃度的升高,抑制劑Ⅰ的作用逐漸減小甚至消失。從活化能的角度分析,推測抑制劑能降低酶促反應速率的原因:在抑制劑的作用下,酶的活性（催化效率）降低,其降低化學反應活化能的能力下降。
[解析]由圖可知,隨著底物濃度的升高,曲線②的酶促反應速率逐漸與曲線①（無抑制劑）的相同,即抑制劑Ⅰ的作用逐漸減小甚至消失。抑制劑能降低酶活性,酶能降低化學反應的活化能。
（3） 某同學認為該實驗小組的實驗過程應設置如下:
.將某消化酶溶液等分為①②③三組,將每組等分為若干份;
.在一定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合;
.在①中加入一定量的蒸餾水,②中加入等量的抑制劑Ⅰ,③中加入等量的抑制劑Ⅱ;
.定時取樣檢測各反應中底物的剩余量或產物的生成量,記錄實驗結果并繪圖。
你認為該實驗操作是否正確 不正確,如果不正確,請進行改正:步驟 應與步驟 互換,即先對酶溶液進行處理再加入底物。
[解析]若在對酶處理前將酶與底物混合,則酶會先催化底物發生反應,故應先對酶進行不同的處理,然后將處理后的酶與底物混合。
4. [2022信陽調研，12分]研究人員從一種野生植物的根中提取出一種不溶于水的化學物質，有人認為這種化學物質是一種能催化葡萄糖分解的酶，有人認為是一種能催化蔗糖分解的酶。請回答以下問題。
（1） 寫出可以鑒定此物質的化學本質是不是蛋白質的兩種試劑名稱。
第一種試劑：雙縮脲試劑。
第二種試劑：蛋白酶。
[解析]可用蛋白酶鑒定該物質，若該物質能與蛋白酶發生反應，說明該物質為蛋白質；也可以用雙縮脲試劑鑒定該物質，若顏色變為紫色，則該物質是蛋白質。
（2） 為了探究此物質是催化葡萄糖分解的酶還是催化蔗糖分解的酶，研究人員設計了如圖所示的實驗過程，請預測可能的實驗結果。水浴加熱后，如果甲、乙兩試管都出現磚紅色沉淀，說明該物質是能催化蔗糖分解的酶；如果甲試管不出現磚紅色沉淀或磚紅色變淺，乙試管不出現磚紅色沉淀，則說明該物質是能催化葡萄糖分解的酶。
[解析]分析圖示可知，若該物質是分解蔗糖的酶，則乙試管中的蔗糖能被分解為葡萄糖和果糖（兩者都是還原糖），而甲試管中的葡萄糖不被分解，故加入斐林試劑水浴加熱后，兩支試管都出現磚紅色沉淀。若該物質是分解葡萄糖的酶，則甲試管中的葡萄糖被全部或部分分解，乙試管不發生反應，加入斐林試劑水浴加熱后，乙試管不出現磚紅色沉淀，甲試管中不出現磚紅色沉淀或磚紅色變淺。
（3） 若以上實驗完成后，已經確定該物質為催化葡萄糖分解的酶，且化學本質是蛋白質，現需要確定其催化作用的最適 ，則設計實驗的基本思路是先設置一系列 梯度的實驗組，再參照（2）圖中甲試管的處理方法進行預實驗。實驗結束后，再在其中選擇磚紅色最淺的兩支試管所對應的 區間內，設置一系列具有更小 梯度的實驗組，再進行實驗。
[解析]要確定酶催化作用的最適 ，自變量應是 ，需設置一系列 梯度的實驗組進行實驗。酶催化作用越強，則相同時間內葡萄糖被水解的量越多，加入斐林試劑后產生的磚紅色越淺，因此在其中選擇兩支磚紅色最淺的試管，記錄對應 ,在二者之間設置一系列具有更小 梯度的實驗組，再進行實驗。
教師尊享·備課題組
1. [2022湖南]洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構象，部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識別并降解（自溶）失活。此外，加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖所示。下列敘述錯誤的是( B )
A. 堿性蛋白酶在一定條件下可發生自溶失活
B. 加熱導致堿性蛋白酶構象改變是不可逆的
C. 添加酶穩定劑可提高堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果
D. 添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環境污染
[解析]由題干信息可知，堿性蛋白酶在一定條件下可發生自溶失活，A正確；由圖可知，加熱可導致堿性蛋白酶部分解折疊，降溫后又可以恢復到天然狀態，故加熱導致堿性蛋白酶構象改變是可逆的，B錯誤；添加酶穩定劑可減少堿性蛋白酶自溶失活的概率，進而提高堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果，C正確；酶具有高效性，堿性蛋白酶可將蛋白質分解成多肽和氨基酸，有效去除污漬，添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環境污染，D正確。
2. [2021湖北]很久以前，勤勞的中國人就發明了制飴（麥芽糖）技術，這種技術在民間沿用至今。麥芽糖制作的大致過程如圖所示。
下列敘述正確的是( C )
A. 麥芽含有淀粉酶，不含麥芽糖
B. 麥芽糖由葡萄糖和果糖結合而成
C. 保溫可抑制該過程中細菌的生長
D. 麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度低
[解析]淀粉酶可催化淀粉水解為麥芽糖，小麥麥芽中含有淀粉酶和麥芽糖，A錯誤；麥芽糖為二糖，由兩分子葡萄糖脫水縮合而成，B錯誤； 保溫可抑制該過程中細菌的生長，C正確；由題圖可知麥芽中的淀粉酶的最適溫度在 ，而人的唾液淀粉酶的最適溫度是 左右，故麥芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最適溫度高，D錯誤。
3. [2020海南]下列關于胰蛋白酶和胰島素的敘述，正確的是( D )
A. 都可通過體液運輸到全身
B. 都在細胞內發揮作用
C. 發揮作用后都立即被滅活
D. 都能在常溫下與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應
[解析]胰蛋白酶由胰腺分泌,并隨胰液通過導管運輸到消化道內發揮作用，不通過體液運輸，胰島素是激素，可通過體液運輸到全身，A錯誤；胰蛋白酶在消化道內發揮作用，胰島素通過與靶細胞膜上的受體結合來調節靶細胞的代謝活動，二者均不在細胞內發揮作用，B錯誤；一般認為,胰蛋白酶發揮作用前后活性不變，胰島素發揮作用后會立即被滅活，C錯誤；胰蛋白酶和胰島素的化學本質都是蛋白質，二者在常溫下都能與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應，D正確。
作業幫 練透好題 精準分層
基礎過關
一、選擇題
1. [2023南昌模擬]下列有關酶的敘述，錯誤的是( A )
A. 細胞代謝離不開酶，酶都在細胞內發揮作用
B. 纖維素酶能夠降解植物細胞壁，但不能降解細菌的細胞壁
C. 加熱能促進過氧化氫分解，其作用機理與過氧化氫酶不同
D. 冬季時，隨環境溫度的下降，小鼠體內酶的活性基本保持不變
[解析]有些酶在細胞內發揮作用,有些酶在細胞外發揮作用，如唾液淀粉酶等，A錯誤；細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，植物細胞細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，由于酶具有專一性，纖維素酶能夠降解植物細胞壁，但不能降解細菌的細胞壁，B正確；加熱促進過氧化氫分解的作用機理是加熱使過氧化氫分子得到了能量，從常態變為活躍狀態，過氧化氫酶促進過氧化氫分解的作用機理是降低化學反應所需的活化能，C正確；小鼠為恒溫動物，正常情況下，環境溫度改變不會影響其體內酶的活性，D正確。
2. [2022北京朝陽區模擬]有些廚房洗滌劑中會加入脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶等生物酶制劑。下列有關說法正確的是( C )
A. 酶通過為反應物提供能量以降低化學反應的活化能
B. 利用蛋白酶的專一性和高效性可去除餐具淀粉污漬
C. 為提高不同類型污漬的去除效果，酶制劑應復配使用
D. 使用開水或加入強堿溶解酶制劑可以增加清潔效果
[解析]酶的作用原理是降低化學反應所需的活化能，并不能提供能量，A錯誤；利用淀粉酶的專一性和高效性可去除餐具淀粉污漬，B錯誤；由于酶的作用具有專一性，為了去除不同類型的污漬最好復配使用酶制劑，C正確；高溫、強酸、強堿條件下，酶會變性失活，故使用開水或加入強堿溶解酶制劑不能增加清潔效果，D錯誤。
3. [2022梅州檢測]20世紀80年代，美國科學家切赫和奧爾特曼發現某核酶是具有催化功能的RNA分子，可降解特異的RNA序列。下列關于該核酶的敘述正確的是( A )
A. DNA分子和核酶的元素組成相同
B. 與無機催化劑不同的是核酶能夠降低所催化反應的活化能
C. 溫度和底物濃度對核酶催化反應速率的影響原理相同
D. 核酶可以與雙縮脲試劑發生紫色反應
[解析]核酶的化學本質是RNA，它與DNA分子均由 、 、 、 、 五種元素組成，A正確；無機催化劑和核酶都能降低化學反應的活化能，B錯誤；溫度通過影響酶活性來影響反應速率，而底物濃度不會影響酶活性，C錯誤；核酶的本質不是蛋白質，不能用雙縮脲試劑檢測，D錯誤。
4. 如圖中曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質 在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質 所需能量的變化過程。下列相關敘述錯誤的是( D )
A. 表示在無催化劑的條件下，物質 生成物質 需要的活化能
B. 圖中 表示酶降低的活化能
C. 若曲線Ⅱ為最適條件下的酶促反應曲線，改變反應條件后， 值將變大
D. 若將曲線Ⅰ改為無機催化劑催化的該反應，則 值將變大
[解析]分析題圖可知，曲線Ⅰ表示物質 在無催化劑條件下生成物質 所需能量的變化過程，則物質 生成物質 需要的活化能是 ，A正確；曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質 在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質 所需能量的變化過程，分析可知圖中 表示酶降低的活化能，B正確；若曲線Ⅱ為最適條件下的酶促反應曲線，改變反應條件后，酶活性將降低，酶降低化學反應所需活化能的能力減弱，使分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量增加，所以此時 值將變大，C正確；無機催化劑也能降低化學反應的活化能，若將無催化劑改為用無機催化劑催化該反應，則 值將變小，D錯誤。
5. 誘導契合學說認為酶蛋白的構象在底物的誘導下發生相應變化，使酶和底物結合，并引起底物發生反應。圖1到圖3表示蛋白酶 催化底物分解的過程，圖4表示底物類似物甲與酶 結合卻不被分解。下列說法錯誤的是( D )
A. 圖示過程可用于解釋酶的專一性
B. 高溫會影響酶 的空間結構，進而影響圖示過程的發生
C. 若向存在酶 和底物的反應體系中加入物質甲，會引起底物反應速率減慢
D. 物質甲不被分解的原因是酶 未能發生構象改變
[解析]題圖中酶能催化底物分解，不能催化底物類似物甲分解，可用于解釋酶的專一性，A正確；酶 是蛋白質，高溫會影響酶 的空間結構，進而影響圖示過程的發生，B正確；若向存在酶 和底物的反應體系中加入底物類似物甲，甲會和底物競爭酶 的結合位點，引起底物反應速率減慢，C正確；物質甲不被分解的原因是酶具有專一性，由題圖可知底物類似物甲可以使酶 發生構象改變，D錯誤。
6. [2023石家莊模擬]有關“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗的敘述，正確的是( A )
A. 該實驗的自變量是反應條件，1號試管常溫處理是為了排除無關變量的干擾
B. 4號試管中過氧化氫分解最快，是因為酶的濃度高于質量分數為 的 溶液
C. 如果將四支試管都放在 水浴中，4號試管的反應速率仍為最快
D. 4號試管產生的氣泡明顯比2號試管快，說明酶具有高效性
[解析]對照實驗為了保證單一變量原則，常設置空白對照，用來排除實驗中無關變量對結果產生的影響，A正確；4號試管中過氧化氫分解最快，不是因為酶的濃度高于質量分數為 的 溶液，而是因為酶具有高效性，降低反應活化能的效果更顯著，B錯誤；4號試管中加入了肝臟研磨液，放在 水浴中，會導致過氧化氫酶失去活性，其反應速率不一定是最快的，C錯誤；酶具有高效性是通過比較酶和無機催化劑降低活化能的作用效果得出來的結論，2號試管中未加無機催化劑，因此不能得出酶具有高效性的結論，D錯誤。
7. [2023豫北名校大聯考]某興趣小組為了探究不同溫度對淀粉酶 和淀粉酶 活性的影響，在 等溫度梯度設置了10組實驗，實驗結果如圖所示。下列相關敘述正確的是( C )
A. 、酶的種類、反應時間均屬于該實驗的無關變量
B. 時，酶 和酶 的空間結構都受到了不可逆的破壞
C. 時，相同時間內酶 組和酶 組淀粉的剩余量不同
D. 實驗結果表明：酶 和酶 的最適溫度分別是 和
[解析]該實驗的自變量是酶的種類和溫度, 和反應時間屬于該實驗的無關變量,A錯誤; 低于酶 的最適溫度,酶 的空間結構未被破壞,但高于酶 的最適溫度,酶 的空間結構受到一定程度的破壞,B錯誤; 條件下,酶 完全失活,無法繼續分解淀粉,酶 有活性,仍在繼續分解淀粉,C正確;由于各組的溫度梯度較大,故酶 和酶 的最適溫度分別是 左右和 左右,并非 和 ,D錯誤。
8. [2023遂寧模擬]某科研小組將新鮮的蘿卜磨碎、過濾制得提取液，以等體積等濃度 為底物，對提取液中過氧化氫酶的活性進行相關研究，得到如圖所示的實驗結果。下列說法錯誤的是( B )
A. 從實驗一可以看出，與加 相比，單位時間內加蘿卜提取液產生的氧氣多，其原因是酶降低反應活化能的效果更顯著
B. 若將實驗一中的蘿卜提取液換成等量的新鮮肝臟研磨液，則 產生總量明顯增多
C. 實驗二是在最適溫度下測定的相同時間內 的剩余量，引起 、 曲線出現差異的原因最可能是酶的量不同
D. 過氧化氫酶制劑的保存，一般應選擇低溫、 為7的條件
[解析]實驗一的兩條曲線是比較蘿卜提取液和 催化 產生 的量，主要目的是研究提取液中的過氧化氫酶和 的催化效率，過氧化氫酶的催化效率高是因為酶降低反應活化能的效果更顯著，A正確； 產生總量取決于底物過氧化氫的量，與酶無關，B錯誤；實驗二處于最適溫度下，相同時間內過氧化氫的剩余量不同，最可能是酶的量不同，C正確；低溫和中性環境不會破壞過氧化氫酶分子的結構，有利于酶制劑的保存，D正確。
9. [2023青島調研]酸性 淀粉酶被廣泛應用于淀粉工業中，其在酸性條件下能將淀粉水解成還原糖。科研人員為研究底物濃度對酶促反應速率的影響，進行了相關實驗，結果如圖。下列說法錯誤的是( D )
A. 三組不同濃度的淀粉溶液體積相同， 都為酸性
B. 該實驗中三種濃度的組別都為實驗組，相互對照
C. 后 組產物量基本不再增加受底物濃度的限制
D. 該實驗說明增大底物濃度可改變淀粉酶的空間結構
[解析]由題圖可知，淀粉溶液的濃度、時間是自變量，淀粉溶液的體積、 等均為無關變量，應保持相同且適宜，A正確；三種濃度的組別都為實驗組，三組實驗相互對照，B正確； 后 組的產物量基本不再增加，是因為底物已基本被消耗完，即產物量基本不再增加受底物濃度的限制，C正確；該實驗說明適當增大底物濃度可以增大酶促反應速率，但不能說明增大底物濃度可改變淀粉酶的空間結構，D錯誤。
二、非選擇題
10. [2022三明檢測，10分]某工廠生產了一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說明。
成分：含堿性蛋白酶等。
用法：洗滌前先將衣服浸于洗衣粉溶液中半小時左右，使用溫水效果更佳。
注意：切勿用于絲質及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。
請回答下列問題。
（1） 質檢局針對該洗衣粉設計了相關裝置進行實驗，如圖1所示。該實驗的目的是驗證該洗衣粉中是否含蛋白酶。
圖1
[解析]由圖1可知，自變量為是否將洗衣粉溶液煮沸，如果該洗衣粉含有蛋白酶，因為酶在高溫下會變性，所以經過煮沸的洗衣粉洗滌效果較差；如果兩組裝置的洗滌效果相同說明該洗衣粉中不含蛋白酶，故該實驗的目的是驗證該洗衣粉中是否含有蛋白酶。
（2） 一學生為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，參考上述（1）的實驗材料及方法進行了如下實驗，并把結果用圖2、 表示。
① 由圖2可知，該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度約為 。
[解析]由圖2可知，該酶的最適溫度約為 。
② 在 和 時，酶的催化效率基本都降為零，但從 到 后，酶的催化作用已不能恢復，這是因為在 時，酶的空間結構已發生不可逆改變（酶已變性），活性無法恢復。
[解析]低溫能夠使酶的活性降低，溫度回升后活性可以恢復。溫度過高，酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活，所以在 和 時，酶的催化效率基本都降為零，但溫度從 降到 后，由于酶的空間結構已遭到破壞，故酶催化作用不能恢復。
③ 該學生在實驗過程中可通過觀察膠片上的蛋白膜消失所用的時間長短來判斷酶的催化效率。
[解析]洗衣粉中含有堿性蛋白酶，可以水解膠片上的蛋白質，故可通過觀察膠片上的蛋白膜消失所用的時間長短來判斷酶的催化效率。
（3） 大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態環境保護，這是因為酶本身無毒，微量高效，能被微生物分解，降低了水體富營養化的可能性，可減少對環境的污染。
[解析]酶本身無毒，微量高效，能被微生物分解，加酶洗衣粉可降低水體富營養化的可能性，減少對環境的污染，故推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態環境保護。
能力提升
一、選擇題
11. [2022全國卷乙]某種酶 由RNA和蛋白質組成，可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶不同組分催化反應所需的條件，某同學進行了下列5組實驗（表中“+”表示有，“-”表示無）。
實驗組 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA組分 + + - + -
蛋白質組分 + - + - +
低濃度 + + + - -
高濃度 - - - + +
產物 + - - + -
根據實驗結果可以得出的結論是( C )
A. 酶 必須在高濃度 條件下才具有催化活性
B. 蛋白質組分的催化活性隨 濃度升高而升高
C. 在高濃度 條件下RNA組分具有催化活性
D. 在高濃度 條件下蛋白質組分具有催化活性
[解析]實驗組①給予的條件為低濃度 ，有產物生成，表明該條件下酶 具有催化活性，A不符合題意；實驗組③和實驗組⑤只有酶 的蛋白質組分，自變量為 的濃度，兩組實驗都無產物生成，說明蛋白質組分不具有催化活性， 和D不符合題意；實驗組②和實驗組④只有酶 的RNA組分，自變量為 的濃度，低濃度 組無產物生成，說明在低濃度 條件下RNA組分不具有催化活性，高濃度 組有產物生成，說明在高濃度 條件下RNA組分具有催化活性，C符合題意。
12. [2022滁州檢測]某研究所通過實驗研究了溫度對其飼養的某種經濟魚類腸道內三種消化酶活力的影響，得到如圖實驗結果：
下列對實驗過程及結果的分析，正確的是( C )
A. 該實驗的自變量是溫度，但 、消化酶量等均可影響實驗結果
B. 實驗前應在 下保存提取到的消化酶
C. 該種魚的最佳飼養條件為溫度控制在 、多飼喂淀粉類飼料
D. 實驗中應先將消化酶液和底物混合，再置于相應溫度環境中放置一段時間
[解析]從題圖中可以看出，該實驗的自變量為溫度和消化酶的種類，因變量為脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶的活力， 、消化酶量等屬于無關變量，無關變量也會影響實驗結果，A錯誤。酶的保存不應在適宜溫度下進行，應保存在低溫條件下，B錯誤。由圖可知，在 三種消化酶的活力均較高，且三種酶中淀粉酶的活力最高，故最佳飼養條件為溫度控制在 、多飼喂淀粉類飼料,C正確。在探究溫度對酶活性的影響時，應將酶與底物分別在相應溫度下保溫一段時間后再混合，防止兩者未達到預設溫度就開始反應了，D錯誤。
13. [2022石家莊二模]某實驗小組以干酪素（蛋白質）為底物探究不同 對大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影響，其他條件相同且適宜，實驗結果如圖所示。下列敘述正確的是( C )
A. 本實驗可采用雙縮脲試劑來檢測干酪素的水解情況
B. 在 條件下，胃蛋白酶的活性比腸蛋白酶的高
C. 適當升高溫度，三種蛋白酶水解干酪素的速率均將降低
D. 相同 條件下，幽門盲囊蛋白酶比腸蛋白酶提供活化能的作用更顯著
[解析]由于蛋白酶自身也是蛋白質，故不能采用雙縮脲試劑來檢測干酪素的水解情況，A錯誤；由題圖可知，胃蛋白酶的最適 約為2，在 條件下，胃蛋白酶失活，B錯誤；據題干信息可知，除 外，“其他條件相同且適宜”，故適當升高溫度，三種蛋白酶水解干酪素的速率均將降低，C正確；由題圖可知，在相同 條件下，幽門盲囊蛋白酶比腸蛋白酶的活性高，即其降低反應活化能的作用更顯著，酶不提供活化能，D錯誤。
14. [2023河南名校聯考]如圖表示在不同溫度條件下，某種酶催化的化學反應的底物濃度隨時間的變化。下列相關敘述正確的是( D )
A. 時將溫度條件由 變為 ，反應底物濃度減小
B. 將該種酶在 條件下處理一段時間后，把溫度降低到 ，酶活性會逐漸增強
C. 如果該種酶可以與雙縮脲試劑發生紫色反應，則其可以被RNA水解酶催化水解
D. 欲探究該種酶的最適溫度，可以 為中間溫度，設計溫度梯度更小的多組實驗
[解析] 時 條件下反應底物濃度已經為0，故將溫度條件由 變為 后不再發生反應，反應底物濃度不變，A錯誤；在 條件下，該酶已經失去催化能力，降低溫度，酶活性不可恢復，B錯誤；如果該種酶可以與雙縮脲試劑發生紫色反應，說明該種酶的化學本質是蛋白質，酶具有專一性，故其不可以被RNA水解酶催化水解，C錯誤。
15. [2022湖南名校聯考]除溫度和 對酶活性有影響外，一些抑制劑也會影響酶的催化效果。圖甲為酶作用機理及兩種抑制劑影響酶活性的機理示意圖，圖乙為相同酶溶液在無抑制劑、添加不同抑制劑的條件下，酶促反應速率隨底物濃度變化的曲線。下列說法錯誤的是( D )
甲
乙
A. 圖甲中非競爭性抑制劑降低酶活性的機理與低溫對酶活性抑制的機理不同
B. 根據圖甲可推知，競爭性抑制劑與底物具有類似結構而與底物競爭酶的活性位點
C. 圖乙中底物濃度相對值大于15時，限制曲線 酶促反應速率的主要因素可能是酶濃度
D. 圖乙中曲線 和曲線 分別表示在酶中添加了非競爭性抑制劑和競爭性抑制劑
[解析]非競爭性抑制劑與酶活性位點以外的其他位點結合，通過改變酶的結構使酶的活性降低，但低溫下酶結構沒有發生改變，A正確；競爭性抑制劑和底物能夠爭奪酶的同一活性部位，說明競爭性抑制劑與底物可能具有類似結構，B正確；底物濃度相對值大于15時，曲線 中的酶促反應速率不再隨著底物濃度的增大而增大，表明此時底物濃度不再是限制酶促反應速率的主要因素，此時限制酶促反應速率的主要因素可能是酶濃度，C正確；由以上分析知，曲線 和曲線 分別表示在酶中添加了競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑，D錯誤。
二、非選擇題
16. [2022西安檢測，12分]為探究高溫對酶活性的影響，某生物興趣小組設計了如下實驗：
（1）實驗過程與結果：
①取兩支潔凈試管，分別編號為甲、乙；
②在甲試管中加入 體積分數為 新配制的過氧化氫溶液，在乙試管中加入 質量分數為 的新鮮肝臟研磨液，將兩支試管分別置于 恒溫水浴鍋中 ；
③將乙試管中的肝臟研磨液加入甲試管，振蕩搖勻，再置于 恒溫水浴鍋中 ，結果未觀察到氣泡產生。
（2） 結果分析：推斷觀察不到氣泡產生的可能原因。
①高溫使過氧化氫酶變性失活；
②高溫使底物過氧化氫全部分解。
（3） 驗證實驗：請在原實驗的基礎上設計實驗驗證你的推斷（實驗材料自選）。
① 實驗方案：
方案一：將試管溫度慢慢降至 ，無氣泡產生。繼續向試管中加入 體積分數為 新配制的過氧化氫溶液，觀察有無氣泡產生。
方案二：將試管溫度慢慢降至 ，無氣泡產生。繼續向試管中加入 質量分數為 的新鮮肝臟研磨液，觀察有無氣泡產生。
② 結果預測：
若方案一無氣泡產生，方案二有氣泡產生，則原因①成立；
若方案一有氣泡產生，方案二無氣泡產生，則原因②成立；
若方案一無氣泡產生，方案二無氣泡產生，則原因①和原因②都成立。
[解析]分析可知，觀察不到氣泡產生的可能原因有高溫使過氧化氫酶變性失活、高溫使底物過氧化氫全部分解。若是高溫導致底物全部分解，則在 條件下再次加入過氧化氫后應該有氣泡產生，若是高溫導致酶失活，則溫度降低后酶不會恢復活性，若加入新鮮的肝臟研磨液（含酶），則會產生氣泡。故實驗方案一可為：將試管溫度慢慢降至 ，無氣泡產生；繼續向試管中加入 體積分數為 新配制的過氧化氫溶液，觀察有無氣泡產生。方案二可為：將試管溫度慢慢降至 ，無氣泡產生；繼續向試管中加入 質量分數為 的新鮮肝臟研磨液，觀察有無氣泡產生。若酶在高溫條件下失活，則方案一無氣泡產生，方案二有氣泡產生；若底物在高溫條件下被全部分解，則方案一有氣泡產生，方案二無氣泡產生；若兩種原因都成立，則方案一和方案二都無氣泡產生。
創新應用
17. [說明檢測原理][2022海南診斷,9分]脲酶能夠將尿素分解成二氧化碳和氨（氨溶于水后形成銨根離子）。某研究人員利用一定濃度的尿素溶液進行了銅離子對脲酶活性的影響實驗，得到如圖所示結果。請回答下列問題：
（1） 1926年，美國科學家薩姆納從刀豆種子中提取到脲酶的結晶，并用多種方法證明了脲酶的化學本質是蛋白質。
[解析]脲酶的化學本質是蛋白質。
（2） 圖示實驗的自變量為溫度和銅離子濃度；實驗結果表明，隨著銅離子濃度的升高，脲酶的活性逐漸降低。圖中顯示，脲酶作用的最適溫度范圍是 。為了進一步探究脲酶作用的最適溫度，請寫出實驗設計的基本思路：在不加入銅離子的情況下，在 溫度范圍內設置更小的溫度梯度進行實驗，測定銨根離子的質量濃度（合理即可）。
[解析]由題圖可知，本實驗的自變量是銅離子濃度和溫度。觀察圖中的曲線，在銅離子濃度為 時， 和 條件下酶的活性相同，且都低于 時酶的活性，由溫度對酶活性影響的曲線可知，最適溫度在兩者之間，為了進一步探究脲酶作用的最適溫度，應該設置較小的溫度梯度，在 和 之間設置系列實驗，實驗條件除溫度不同，其他條件應保持相同且適宜。
（3） 幽門螺桿菌是導致胃炎的“罪魁禍首”，該微生物也可以產生脲酶，并分泌到細胞外發揮作用，該微生物合成脲酶的過程中參與的細胞器是核糖體。 呼氣試驗檢測系統是國際上公認的幽門螺桿菌檢查的“金標準”，被測者先口服用 標記的尿素，然后向專用的呼氣卡中吹氣留取樣本，再將呼氣卡放入專用的檢測儀內，就可以準確地檢測出被測者是否感染幽門螺桿菌。請簡要說明 呼氣試驗檢測的原理：幽門螺桿菌會產生脲酶，脲酶能將尿素分解成 和 ，被測者口服 標記的尿素后，如果檢測到呼出的氣體中含有 ，則說明被測者被幽門螺桿菌感染。
[解析]幽門螺桿菌屬于細菌，為原核生物，原核細胞中只有一種細胞器——核糖體（蛋白質的合成場所）；由題干可知，脲酶可以將尿素分解成二氧化碳和氨，當口服用 標記的尿素后，如果胃中存在幽門螺桿菌，則其產生的脲酶可以將 標記的尿素分解為 ，故可通過呼氣進行檢測，判斷被測者胃部是否存在幽門螺桿菌。

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