(山东专版)考典9 酶的作用、本质和特性2026届《考典·高考·生物学》五年真题一模(含解析)

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(山东专版)考典9 酶的作用、本质和特性2026届《考典·高考·生物学》五年真题一模(含解析)

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专题四 酶
考典912酶的作用、本质和特性
A、五年高考真题(2020-2024)
(五年零考)
(2023·浙江,7,3分,难度★★★★)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 (0.2 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
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
2.(2023·广东,1,2分,难度★★★)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
3.(2023·辽宁,19,3分,难度★★★)(多选)基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶,明胶可被某染液染成蓝色,因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析,下列叙述正确的是 ( )
A.SDS可以提高MMP2和MMP9活性
B.10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性
C.缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性
D.MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性
4.(2022·广东,13,4分,难度★★)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 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/%
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
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CaCl2
B.结合①②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为70 ℃,最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
5.(2022·重庆,7,2分,难度★★)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,结果见下表。下列叙述最合理的是 ( )
pH酶相对活性 3 5 7 9 11
M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
A.在37 ℃时,两种酶的最适pH均为3
B.在37 ℃下长时间放置后,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
6.(2022·浙江,10,2分,难度★★)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
7.(2021·海南,11,2分,难度★★)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.该酶可耐受一定的高温
B.在t1时,该酶催化反应速率随温度升高而增大
C.不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D.相同温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
8.(2021·浙江,16,2分,难度★★)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对过氧化氢酶的影响”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.设计温度对蛋白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
9.(2020·北京,4,2分,难度★★★)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验,两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7.0、20 ℃条件下,向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果,与第1组相比,第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了( )
                  
A.悬液中酶的浓度 B.H2O2溶液的浓度
C.反应体系的温度 D.反应体系的pH
10.(2020·浙江,10,2分,难度★★)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是 ( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
11.(2021·湖北,21,13分,难度★★)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具:蒸馏水、酶A溶液、甲物质溶液、乙物质溶液、透析袋(人工合成半透膜)、试管、烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,现提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取     支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加入等量          ,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①: 。
结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②: 。
结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③: 。
结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④: 。
结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。
二年山东一模试题(2024-2025)
1.(2025日照一模)细胞代谢途径中,关键酶的活性受该途径最终产物抑制的现象,称为终产物抑制。这是细胞调节作用的一种,其调节过程如图所示(E~Es表示酶)。下列叙述错误的是
A.产物可能与底物竞争酶的结合位点来发挥抑制作用
B.该调节方式中终产物对关键酶的抑制作用是不可逆的
C.当F过量而Y合成不足时,E和E活性降低,E活性不变
D.机体可以通过该机制调节产物的合成从而避免物质和能量的浪费
2.(2024淄博一模)胰腺分泌的胰蛋白酶原进入小肠后被小肠中的肠激酶和胰蛋白酶识别,将第6、7位氨基酸残基间的肽键断裂,形成 TAP 和有活性的胰蛋白酶,TAP 在肠道内随即被降解。下列说法错误的是( )
A. TAP 是含有6个氨基酸残基的多肽
B. 胰蛋白酶原经过血液运输到特定部位发挥作用
C. 已被激活的胰蛋白酶能通过正反馈促进胰蛋白酶含量增加
D. 若肠激酶逆行进入胰腺并激活胰蛋白酶可造成胰腺组织损伤
3.(2024枣庄一模)某同学将浸过肝脏研磨液的相同大小的3个滤纸片贴在反应小室的一侧内壁上,再加入10mL3%的H2O2溶液,将小室塞紧(图甲)。实验时,将反应小室置于水槽中并旋转180°,使H2O2溶液接触滤纸片,同时用量筒收集产生的气体(图乙)。下列叙述正确的是(  )
A. 该实验可以说明酶具有高效性
B. 该装置可以用于探究温度对酶促反应速率的影响
C. 可增加肝脏研磨液的浓度和体积使收集的气体量增多
D. 滤纸片数量改为6片可以探究酶浓度对H2O2分解速率的影响
4.(2025泰安一模,不定项)食品安全人员常用“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药,其原理为:白色药片是胆碱酯酶,胆碱酯酶能催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,而有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。操作过程如图,先将用纯净水洗过菠菜的浸洗液滴加在白色药上,三分钟后将卡片对折,使两药片相接触(操作后将速测卡置于37℃恒温箱装置中10min为佳)。下列说法正确的是( )
A. 胆碱酯酶不能为红色药片中的物质水解提供能量
B. 测定前应设置滴加等量纯净水的空白对照卡
C. 将“速测卡”置于37℃左右环境有利于其长期保存
D. 若观察结果未出现蓝色,说明菠菜表面农药残留量相对较高
C、山东考题原创预测
【命题趋势】
1. 情境涵盖工业生产(褪浆工序)、农业生产(荔枝保鲜)、实验探究(温度/pH影响),体现“学以致用”;
2.图表题(数据表、曲线图)考查信息提取与逻辑分析能力;
3. 能力考查:综合考查实验设计能力(变量控制、试剂使用)和概念辨析能力(酶本质、作用特性),符合山东卷对"实验探究能力"的侧重;
4. 还可结合"酶活性曲线分析""竞争性/非竞争性抑制剂"设计图表题,例如给出不同温度下酶促反应速率曲线,要求分析酶热稳定性差异。
(一)单项选择题
1. 下列有关酶的实验设计,能正确反映酶本质和作用特征的是 ()
A. 用斐林试剂检测淀粉酶与淀粉混合液,沸水浴后出现砖红色沉淀
B. 将煮沸的过氧化氢酶溶液与过氧化氢混合,反应速率显著降低
C. 用双缩脲试剂检测高温处理后的蔗糖酶溶液仍显示紫色反应
D. 在三组等量蛋白块中分别加入清水、胃蛋白酶、胰蛋白酶,比较分解速率
2.(人体运动生理)人体在剧烈运动时,肌细胞通过无氧呼吸快速供能,但代谢过程中多种酶协同作用避免了能量供应紊乱。下列实例与酶特性对应正确的是( )
A. 肌细胞中葡萄糖分解为丙酮酸的速率远高于体外实验——酶的高效性
B. 催化丙酮酸转化为乳酸的酶不会分解脂肪——酶的专一性
C. 运动后肌肉酸痛与乳酸积累导致酶活性降低有关——酶的作用条件温和
D. 线粒体内膜上的酶与细胞质基质中的酶种类不同——酶的多样性
3.(实验分析)某研究小组用图1装置探究过氧化氢分解速率(图2为实验结果,a 曲线对应的是加FeCl3溶液,b 曲线对应的是加肝脏研磨液。下列叙述错误的是( )
图1 图2
A. 实验说明酶具有高效性
B. 若增加酶浓度,b曲线的峰值将上移
C. a、b曲线差异与催化剂降低活化能的效果有关
D. 反应完成后,两试管中H2O2的分解量相同
4.(情境材料)某科研团队研究深海热泉微生物时,发现其分泌的耐高温淀粉酶(TTA)在95℃仍能高效催化淀粉水解。为探究TTA的最适温度,研究人员设置温度梯度实验,结果如图:
结合上述信息,下列分析正确的是( )
A. TTA的化学本质是RNA,高温下不易变性
B. 该实验中淀粉的浓度和用量均为无关变量
C. 工业生产中利用TTA催化淀粉水解时,反应速率在90℃时达到最大
D. 若将反应pH由中性调至强酸性,90℃时TTA的活性显著提高
(二)不定项选择题(每题3分,少选得1分,错选不得分)
5.(情境材料)新冠病毒抗原检测试剂盒利用胶体金标记的抗体与病毒蛋白结合显色。某企业研发新型检测技术时,发现病毒RNA复制需RNA聚合酶(RdRp)。为筛选RdRp抑制剂,科研人员将RdRp与底物、待测化合物混合,检测产物生成量,结果如下表:
组别 处理方式 产物量(相对值)
甲 RdRp + 底物 100
乙 RdRp + 底物 + 化合物X 15
丙 高温处理的RdRp + 底物 5
据表分析,下列说法正确的是( )
A. 化合物X可能通过破坏RdRp的空间结构抑制其活性
B. 丙组产物量低说明高温直接分解了底物
C. RdRp的化学本质为蛋白质,其合成场所是宿主细胞的核糖体
D. 若化合物X与底物结构相似,则X可能通过竞争性结合RdRp发挥作用
6.(工业生产)纺织工业褪浆工序中,化学法(NaOH高温处理)与酶法(细菌淀粉酶处理)效果对比如下表:
方法 处理时间 褪浆率 化学品用量
化学法 12小时 50-60% 高
加酶法 5分钟 100% 低
下列分析正确的是( )
A. 酶法可减少化学品污染,符合绿色生产理念
B. 两种方法中NaOH和淀粉酶均能提供反应活化能
C. 酶的高效性体现在褪浆率更高
D. 细菌淀粉酶的最适温度可能高于人体淀粉酶
7.(科研数据)图示pH对胃蛋白酶和胰蛋白酶活性的影响,下列叙述正确的是( )
A. 胰蛋白酶在pH=10时会永久失活
B. pH=5时两种酶在单位时间内催化底物量完全相同
C. 胰蛋白酶可用于去除血渍中的蛋白质
D. 两种酶在适宜温度下活性最高,说明酶具有作用条件温和的特性
8.(酶活性实验情境)为探究温度对胃蛋白酶活性的影响,某同学设计实验并检测产物生成量,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 高温可能破坏酶的空间结构
B. 低温组酶活性较低但可恢复
C. 实验结果不能证明最适温度为37℃
D. 应改用双缩脲试剂检测酶活性变化
9.(实验探究情境)将离体线粒体置于不同pH缓冲液中,检测ATP生成量如图:
说明线粒体内膜上的酶( )
A. 最适pH为7
B. 活性受pH影响
C. 高温会破坏结构
D. 需Mg 激活
10.科研人员发现一种蛋白酶在低温环境下能高效催化蛋白质水解。如图为该蛋白酶在不同温度下催化某蛋白质水解时,产物生成量随时间变化的曲线。下列相关叙述正确的是( )
温度(℃) 产物生成量(mg)
10min 20min 30min
10 5 8 10
35 15 25 30
50 10 18 22
A. 该蛋白酶的化学本质是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,含有C、H、O、N、P等元素
B. 在50℃条件下,该蛋白酶降低化学反应活化能的效果比35℃时更显著
C. 由图可知,该蛋白酶的最适温度一定是35℃
D. 10℃时,因温度低,酶活性被抑制,产物生成量少
(三)非选择题
11.在畜牧业中,饲料的合理利用对养殖效益至关重要。研究人员发现,某些微生物能产生一种特殊的核酸酶,可将饲料中的大分子核酸分解为小分子核苷酸,提高动物对核酸的利用率。为了探究该核酸酶的相关特性,进行了以下实验:
实验材料:该核酸酶、大分子核酸溶液、缓冲液、不同温度的水浴锅、酶活性检测试剂等。
实验步骤:
(1)取若干支洁净的试管,分别编号为1、2、3、4、5。
(2)在每支试管中加入等量的大分子核酸溶液和缓冲液。
(3)将试管分别置于不同温度(20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)的水浴锅中保温5min。
(4)向各试管中加入经相同温度处理的等量核酸酶,继续在相应温度下保温一段时间。
(5)使用酶活性检测试剂检测各试管中核酸酶的活性,记录结果。
实验结果:
温度(℃) 20 30 40 50 60
酶活性(相对值) 20 40 60 50 30
(1)该实验的自变量是______,因变量是______。
(2)步骤4中“经相同温度处理的”等量核酸酶,目的是________。
(3)根据实验结果,该核酸酶的最适温度范围是______,请解释在60℃时酶活性下降的原因 。有同学认为该实验无法证明酶的最适温度,需如何改进?________。
(4)在饲料中添加该核酸酶时,需要注意温度对酶活性的影响。若在夏季高温环境下使用该饲料,你认为应该采取什么措施来保证核酸酶的活性?
(5)核酸被核酸酶分解后的小分子核苷酸,在动物细胞内可以参与合成哪些重要的物质?(至少答出两种)
【附】2015-2019年高考
1.(2017·天津,3,6分,难度★★★)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。右图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是( )
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D.适当降低反应温度,T2值增大
2.(2019·浙江,10,2分,难度★★)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示:
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 —
3 加入二氧化锰 — 少许
4 检测
据此分析,下列叙述错误的是 ( )
A.实验的可变因素是催化剂的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有高效性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
3.(2017·江苏,17,2分,难度★★★)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是 ( )
A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C.碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同
D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
4.(2016·江苏,8,2分,难度★★)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。下列相关叙述正确的是( )
1%焦性没食子酸/mL 2% H2O2/mL 缓冲液/mL 过氧化物酶溶液/mL 白菜梗提取液/mL 煮沸冷却后的白菜 梗提取液/mL
1 2 2 2 — — —
2 2 2 — 2 — —
3 2 2 — — 2 —
4 2 2 — — — 2
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
参考答案与详细解析
专题四 酶
考典912酶的作用、本质和特性
A、五年高考真题(2020-2024)
(五年零考)
(2023·浙江,7,3分,难度★★★★)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 (0.2 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
下列叙述错误的是 (C)
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的分解产物是H2O和O2,其中O2属于气体,会导致压强改变,A项正确。甲、乙中溶液混合后催化剂开始发挥作用,B项正确。三组中的H2O2溶液均为2 mL,完全分解后产生的相对压强应相同,据表可知,250 s之前Ⅰ组反应已结束,但250 s时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项错误。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项正确。
2.(2023·广东,1,2分,难度★★★)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 (C)
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
解析 揉捻可以破坏细胞结构,从而使多酚氧化酶与茶多酚接触,A项正确。因为酶的活性受温度的影响,所以发酵时要保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性,B项正确。由于酶的活性受pH的影响,所以发酵时有机酸含量增加会通过改变pH而影响多酚氧化酶的活性,C项错误。发酵结束时给予高温,可以灭活多酚氧化酶,防止过度氧化而影响茶的品质,D项正确。
3.(2023·辽宁,19,3分,难度★★★)(多选)基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶,明胶可被某染液染成蓝色,因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析,下列叙述正确的是 (BC)
A.SDS可以提高MMP2和MMP9活性
B.10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性
C.缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性
D.MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性
解析 图中37 ℃保温、加SDS、加缓冲液组比37 ℃保温、不加SDS、加缓冲液组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积小,说明明胶被降解的少,MMP2和MMP9活性降低,因此,SDS可降低MMP2和MMP9活性,A错误;与37 ℃保温(不加SDS)组相比,10 ℃保温(不加SDS)组MMP2和MMP9周围的透明带面积变小,说明MMP2和MMP9降解明胶减少,活性降低,因此,10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性,B正确;缓冲液可以维持pH的稳定,从而维持MMP2和MMP9活性,C正确;MMP2和MMP9都属于酶,酶具有专一性,D错误。
4.(2022·广东,13,4分,难度★★)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 (C)
组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/%
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
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CaCl2
B.结合①②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为70 ℃,最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
解析 分析②③组可知,没有添加CaCl2时,降解率为0,可推测该酶的催化活性依赖于CaCl2,A项正确;①②组除温度不同外其他条件相同,则导致①②组降解率不同的自变量为温度,B项正确;由于本实验设置的温度和pH梯度过大,因此不能确定最适温度和最适pH,C项错误;该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,无法证明该酶是否能水解其他反应物,若需证明,则需另外补充实验,D项正确。
5.(2022·重庆,7,2分,难度★★)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,结果见下表。下列叙述最合理的是 (D)
pH酶相对活性 3 5 7 9 11
M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
A.在37 ℃时,两种酶的最适pH均为3
B.在37 ℃下长时间放置后,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
解析 由表中数据可知,在37 ℃时,M的适宜pH为5~9,而L的适宜pH为5左右,A项不合理;在低温条件下酶的空间结构不易发生改变,因此酶适宜低温保存,在37 ℃下长时间放置后,两种酶的活性可能会发生改变,B项不合理;从37 ℃上升至95 ℃,两种酶都因高温变性而失活,因此两种酶在pH为5时都已经失活,C项不合理;由表中数据可知,在37 ℃、相同pH条件下,M比L的相对活性高,因此M更适于制作肉类嫩化剂,D项合理。
6.(2022·浙江,10,2分,难度★★)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是(B)
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
解析 低温不会改变淀粉酶的氨基酸组成,不会导致酶变性失活,A项错误;淀粉酶在一定pH范围内起作用,超过最适宜pH后,酶活性随pH升高而不断降低,直至失活,C项错误;淀粉酶是蛋白质,加入蛋白酶会使淀粉酶水解失去活性,D项错误。
酶的本质和作用
  酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。
化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA
合成原料 氨基酸 核糖核苷酸
合成场所 核糖体 细胞核(真核生物)
来 源 一般来说,活细胞能都产生酶
作用场所 细胞内、外或生物体外均可
生理功能 生物催化作用
作用原理 降低反应的活化能
与无机催化剂 相同的性质 ①降低反应的活化能,提高反应效率,但不改变反应的方向和平衡点;②反应前后,酶的性质和数量不变
7.(2021·海南,11,2分,难度★★)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 (D)
A.该酶可耐受一定的高温
B.在t1时,该酶催化反应速率随温度升高而增大
C.不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D.相同温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
解析 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,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项正确;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 ℃,B项正确;在不同温度下,该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同,其中70 ℃达到该温度下的最大反应速率时间最短,C项正确;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,D项错误。
8.(2021·浙江,16,2分,难度★★)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 (B)
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对过氧化氢酶的影响”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.设计温度对蛋白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
解析 马铃薯煮熟的过程中,高温导致过氧化氢酶失活,不具有催化功能,故二者的实验结果不同,A项错误;“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,应先加入缓冲液调整各组的pH,再与底物混合,B项正确;“探究酶的专一性”实验中,1号、2号试管都是实验组,通过二者对比,得出酶具有专一性的结论,C项错误;设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,反应底物是蛋白质,产物是氨基酸,不能用本尼迪特试剂来检测产物,因为本尼迪特试剂是检测还原糖的,D项错误。
9.(2020·北京,4,2分,难度★★★)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验,两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7.0、20 ℃条件下,向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果,与第1组相比,第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了(B)
                  
A.悬液中酶的浓度 B.H2O2溶液的浓度
C.反应体系的温度 D.反应体系的pH
解析 酶能降低化学反应的活化能,提高化学反应速率,但不改变反应平衡点,提高酶的浓度能提高化学反应速率,但不能增加生成O2总量,A项错误;提高H2O2溶液的浓度即提高底物浓度能使产物的量增加,B项正确;在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,适度提高温度可加快反应速率,但不能增加产物的量,C项错误;在最适pH前,随着pH升高,酶活性增强,超过最适pH后,随着pH升高,酶活性降低,改变反应体系的pH,可改变反应速率,但不能增加产物的量,D项错误。
10.(2020·浙江,10,2分,难度★★)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是 (C)
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
解析 温度也会影响酶的活性,且该实验中温度为无关变量,应保持相同且适宜,则反应小室应保持在适宜水温的托盘中,A项正确;各组的滤纸片大小和数量属于无关变量,应保持一致,B项正确;应将反应小室稍立起,使有滤纸片的一侧在上面,然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液,此时混合液不能与滤纸片接触,C项错误;比较各组量筒中收集的气体量,可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小,从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围,D项正确。
11.(2021·湖北,21,13分,难度★★)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具:蒸馏水、酶A溶液、甲物质溶液、乙物质溶液、透析袋(人工合成半透膜)、试管、烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,现提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取     支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加入等量          ,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①: 。
结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②: 。
结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③: 。
结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④: 。
结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。
答案 (1)2 甲物质溶液、乙物质溶液
(2)透析后,两组的酶活性均比透析前酶的活性高 透析前后,两组的酶活性均不变 加甲物质溶液组,透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组,透析前后酶活性不变 加甲物质溶液组,透析前后酶活性不变,加乙物质溶液组,透析后酶活性比透析前高
解析 (1)实验目的探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,则实验的自变量为甲乙物质的有无,因变量为酶A的活性,实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,故可设计实验如下:取2支试管各加入等量的酶A溶液,再分别加入等量甲物质溶液、乙物质溶液(单一变量原则和无关变量一致原则);一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。(2)甲物质和乙物质对酶A的活性有抑制,但作用机理未知,且透析前有甲物质和乙物质的作用,透析后无甲物质和乙物质的作用,前后对照可推测两种物质的作用机理,可能的情况有:①若甲、乙均为可逆抑制剂,则酶的活性能恢复,故透析后,两组的酶活性均比透析前酶的活性高。②若甲、乙均为不可逆抑制剂,则两组中酶的活性均不能恢复,故透析前后,两组的酶活性均不变。③若甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂,则甲组中活性可以恢复,而乙组不能恢复,故加甲物质溶液组,透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组,透析前后酶活性不变。④若甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂,则甲组中活性不能恢复,而乙组能恢复,故加甲物质溶液组,透析前后酶活性不变,加乙物质溶液组,透析后酶活性比透析前高。
二年山东一模试题(2024-2025)
1.(2025日照一模)细胞代谢途径中,关键酶的活性受该途径最终产物抑制的现象,称为终产物抑制。这是细胞调节作用的一种,其调节过程如图所示(E~Es表示酶)。下列叙述错误的是
A.产物可能与底物竞争酶的结合位点来发挥抑制作用
B.该调节方式中终产物对关键酶的抑制作用是不可逆的
C.当F过量而Y合成不足时,E和E活性降低,E活性不变
D.机体可以通过该机制调节产物的合成从而避免物质和能量的浪费
答案:B。
解析:
A选项:产物可能与底物竞争酶的结合位点来发挥抑制作用。从图中可以看出,终产物F可以与关键酶E 结合,使酶E 的活性受到抑制,有可能是通过与底物竞争酶的结合位点来实现的,该选项正确。
B选项:该调节方式中终产物对关键酶的抑制作用是可逆的。当终产物F的浓度降低时,酶E 的活性可以恢复,说明这种抑制作用是可逆的,该选项错误。
C选项:当F过量而Y合成不足时,F会抑制E 和E 的活性,而E 的活性不受F的影响,所以E 和E 活性降低,E 活性不变,该选项正确。
D选项:机体可以通过该机制调节产物的合成从而避免物质和能量的浪费。当终产物F过量时,会抑制关键酶的活性,使代谢途径减慢或停止,避免了物质和能量的过度消耗,该选项正确。
2.(2024淄博一模)胰腺分泌的胰蛋白酶原进入小肠后被小肠中的肠激酶和胰蛋白酶识别,将第6、7位氨基酸残基间的肽键断裂,形成 TAP 和有活性的胰蛋白酶,TAP 在肠道内随即被降解。下列说法错误的是( )
A. TAP 是含有6个氨基酸残基的多肽
B. 胰蛋白酶原经过血液运输到特定部位发挥作用
C. 已被激活的胰蛋白酶能通过正反馈促进胰蛋白酶含量增加
D. 若肠激酶逆行进入胰腺并激活胰蛋白酶可造成胰腺组织损伤
【答案】B
【解析】
【分析】酶具有专一性,胰蛋白酶是蛋白质,会被肠激酶和胰蛋白酶分解。
【详解】A、胰蛋白酶原在肠激酶和胰蛋白酶的作用下,将第6、7位氨基酸残基间的肽键断裂,形成TAP和有活性的胰蛋白酶,说明TAP是由6个氨基酸残基组成的多肽,A正确;
B、胰蛋白酶原是由胰腺分泌的,它在进入小肠之前并不通过血液运输。在小肠中,肠激酶和胰蛋白酶识别并激活胰蛋白酶原,使其转变为有活性的胰蛋白酶,进而发挥作用,B错误;
C、一旦胰蛋白酶被激活,它可以进一步催化胰蛋白酶原的转化,从而形成一个正反馈循环,导致胰蛋白酶含量的增加,C正确;
D、如果肠激酶逆行进入胰腺,它可能会错误地激活胰蛋白酶原,导致胰腺组织内部的消化反应,从而造成胰腺组织的损伤,D正确。
故选B。
3.(2024枣庄一模)某同学将浸过肝脏研磨液的相同大小的3个滤纸片贴在反应小室的一侧内壁上,再加入10mL3%的H2O2溶液,将小室塞紧(图甲)。实验时,将反应小室置于水槽中并旋转180°,使H2O2溶液接触滤纸片,同时用量筒收集产生的气体(图乙)。下列叙述正确的是(  )
A. 该实验可以说明酶具有高效性
B. 该装置可以用于探究温度对酶促反应速率的影响
C. 可增加肝脏研磨液的浓度和体积使收集的气体量增多
D. 滤纸片数量改为6片可以探究酶浓度对H2O2分解速率的影响
【答案】D
【解析】
【分析】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,酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性。
【详解】A、该实验只能说明酶具有催化作用,若想证明酶具有高效性,需要无机催化剂作对照,A错误;
B、过氧化氢在高温下易分解,因此不能选过氧化氢作为探究温度对酶促反应速率的影响的实验材料,B错误;
C、肝脏研磨液中存在过氧化氢酶,酶只改变到达反应平衡所需的时间,不改变化学反应的平衡点,产物的量跟反应物的量有关,因此增加肝脏研磨液的浓度和体积不改变收集的气体量,C错误;
D、滤纸片数量改为6片相当于增加了过氧化氢酶的浓度,可以探究酶浓度对H2O2分解速率的影响,D正确。
故选D。
4.(2025泰安一模,不定项)食品安全人员常用“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药,其原理为:白色药片是胆碱酯酶,胆碱酯酶能催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,而有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。操作过程如图,先将用纯净水洗过菠菜的浸洗液滴加在白色药上,三分钟后将卡片对折,使两药片相接触(操作后将速测卡置于37℃恒温箱装置中10min为佳)。下列说法正确的是( )
A. 胆碱酯酶不能为红色药片中的物质水解提供能量
B. 测定前应设置滴加等量纯净水的空白对照卡
C. 将“速测卡”置于37℃左右环境有利于其长期保存
D. 若观察结果未出现蓝色,说明菠菜表面农药残留量相对较高
【答案】ABD
【解析】
【分析】由图可知,白色药片中应含有胆碱酯酶,通过将纸片捏合,胆碱酯酶与红色药片中的物质接触,促进其水解为蓝色物质,如果滴加到白色药片上的菠菜浸洗液中有机磷浓度较高,将抑制胆碱酯酶的作用,从而使其蓝色变浅甚至不变色。酶的作用是降低活化能;若白色药片变为蓝色,说明菠菜表面农药残留量相对比较低;酶在最适温度下活性最高,但酶应该保存在低温条件下。
【详解】A、胆碱酯酶不能为红色药片中的物质水解提供活化能,只能降低化学反应的活化能,A正确;
B、每批测定应设置滴加等量纯净水到“白片”上的空白对照卡,以做空白对照,B正确;
C、“速测卡”操作后应置于37℃恒温箱装置中10min为佳,而“速测卡”中含有胆碱酯酶,长期保存应置于低温条件下,C错误;
D、依据题干信息,有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用,若观察结果未出现蓝色,说明胆碱酯酶没有发挥作用,也表明菠菜表面农药残留量相对比较高,D正确。
故选ABD。
C、山东考题原创预测
【命题趋势】
1. 情境涵盖工业生产(褪浆工序)、农业生产(荔枝保鲜)、实验探究(温度/pH影响),体现“学以致用”;
2.图表题(数据表、曲线图)考查信息提取与逻辑分析能力;
3. 能力考查:综合考查实验设计能力(变量控制、试剂使用)和概念辨析能力(酶本质、作用特性),符合山东卷对"实验探究能力"的侧重;
4. 还可结合"酶活性曲线分析""竞争性/非竞争性抑制剂"设计图表题,例如给出不同温度下酶促反应速率曲线,要求分析酶热稳定性差异。
(一)单项选择题
1. 下列有关酶的实验设计,能正确反映酶本质和作用特征的是 ()
A. 用斐林试剂检测淀粉酶与淀粉混合液,沸水浴后出现砖红色沉淀
B. 将煮沸的过氧化氢酶溶液与过氧化氢混合,反应速率显著降低
C. 用双缩脲试剂检测高温处理后的蔗糖酶溶液仍显示紫色反应
D. 在三组等量蛋白块中分别加入清水、胃蛋白酶、胰蛋白酶,比较分解速率
答案:C
解析:淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖等还原糖,用斐林试剂检测,沸水浴后出现砖红色沉淀,只能证明淀粉被水解了,不能直接体现酶的本质和作用特征,A错误。煮沸的过氧化氢酶溶液中,酶因高温变性失活,与过氧化氢混合后反应速率显著降低,只能说明酶在高温下会失去活性,不能很好地体现酶的本质以及区别于无机催化剂的独特作用特征,B错误。用双缩脲试剂检测高温处理后的蔗糖酶溶液仍显示紫色反应,说明蔗糖酶的化学本质是蛋白质,因为双缩脲试剂与蛋白质会发生紫色反应,体现了酶的本质,C正确。在三组等量蛋白块中分别加入清水、胃蛋白酶、胰蛋白酶,比较分解速率,能体现酶的催化作用和酶的专一性,但不能很好地体现酶的本质,D错误。
2.(人体运动生理)人体在剧烈运动时,肌细胞通过无氧呼吸快速供能,但代谢过程中多种酶协同作用避免了能量供应紊乱。下列实例与酶特性对应正确的是( )
A. 肌细胞中葡萄糖分解为丙酮酸的速率远高于体外实验——酶的高效性
B. 催化丙酮酸转化为乳酸的酶不会分解脂肪——酶的专一性
C. 运动后肌肉酸痛与乳酸积累导致酶活性降低有关——酶的作用条件温和
D. 线粒体内膜上的酶与细胞质基质中的酶种类不同——酶的多样性
答案:B
解析:B选项描述酶的专一性(乳酸脱氢酶仅催化丙酮酸→乳酸);A项体现酶的高效性,但“葡萄糖分解为丙酮酸”在细胞质基质中进行,与无氧呼吸无关;C项肌肉酸痛与pH变化无关;D项酶种类差异由基因选择性表达决定,与多样性无关。
3.(实验分析)某研究小组用图1装置探究过氧化氢分解速率(图2为实验结果,a 曲线对应的是加FeCl3溶液,b 曲线对应的是加肝脏研磨液。下列叙述错误的是( )
图1 图2
A. 实验说明酶具有高效性
B. 若增加酶浓度,b曲线的峰值将上移
C. a、b曲线差异与催化剂降低活化能的效果有关
D. 反应完成后,两试管中H2O2的分解量相同
答案:A
解析:图2中没有体现出在相同时间内两者催化反应的速率差异,只是最终的反应结果相同,所以不能说明酶具有高效性,A 错误。若增加酶浓度,在其他条件不变的情况下,反应速率会加快,单位时间内分解的H2O2量增多,所以 b 曲线的峰值将上移,B 正确。酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能,而酶降低活化能的效果更显著,C 正确。由图 2 可知,最终两曲线都达到了相同的平衡点,说明反应完成后,两试管中H2O2的分解量相同,D 正确。
4.(情境材料)某科研团队研究深海热泉微生物时,发现其分泌的耐高温淀粉酶(TTA)在95℃仍能高效催化淀粉水解。为探究TTA的最适温度,研究人员设置温度梯度实验,结果如图:
结合上述信息,下列分析正确的是( )
A. TTA的化学本质是RNA,高温下不易变性
B. 该实验中淀粉的浓度和用量均为无关变量
C. 工业生产中利用TTA催化淀粉水解时,反应速率在90℃时达到最大
D. 若将反应pH由中性调至强酸性,90℃时TTA的活性显著提高
答案:B
解析:题干未表明TTA的化学本质是RNA,且一般说耐高温淀粉酶的化学本质通常是蛋白质,只是其结构特殊使其在高温下不易变性,A错误。该实验的自变量是温度,因变量是酶的活性,淀粉的浓度和用量等会影响反应,但不是研究的变量,均为无关变量,B正确。从图中可知,90℃时酶活性较高,该实验的温度梯度设置不一定足够精细,可能存在比90℃更高温度时酶活性更高的情况,C错误。
淀粉酶一般在中性左右活性较高,强酸会使酶的空间结构遭到破坏,导致酶失活,所以将反应pH由中性调至强酸性,90℃时TTA的活性会显著降低,D错误。
(二)不定项选择题(每题3分,少选得1分,错选不得分)
5.(情境材料)新冠病毒抗原检测试剂盒利用胶体金标记的抗体与病毒蛋白结合显色。某企业研发新型检测技术时,发现病毒RNA复制需RNA聚合酶(RdRp)。为筛选RdRp抑制剂,科研人员将RdRp与底物、待测化合物混合,检测产物生成量,结果如下表:
组别 处理方式 产物量(相对值)
甲 RdRp + 底物 100
乙 RdRp + 底物 + 化合物X 15
丙 高温处理的RdRp + 底物 5
据表分析,下列说法正确的是( )
A. 化合物X可能通过破坏RdRp的空间结构抑制其活性
B. 丙组产物量低说明高温直接分解了底物
C. RdRp的化学本质为蛋白质,其合成场所是宿主细胞的核糖体
D. 若化合物X与底物结构相似,则X可能通过竞争性结合RdRp发挥作用
答案:D
解析:若化合物X通过破坏RdRp的空间结构抑制其活性,那么在丙组中高温处理也破坏了RdRp空间结构,乙组和丙组产物量应相近,A错误。丙组产物量低是因为高温使RdRp变性失活,无法正常催化反应,B错误。题干未表明RdRp的化学本质是蛋白质,不能得出其合成场所是宿主细胞核糖体的结论,C错误。若化合物X与底物结构相似,则X可能通过与底物竞争性结合RdRp的活性部位,从而使底物与RdRp结合机会减少,导致产物量降低,D正确。
6.(工业生产)纺织工业褪浆工序中,化学法(NaOH高温处理)与酶法(细菌淀粉酶处理)效果对比如下表:
方法 处理时间 褪浆率 化学品用量
化学法 12小时 50-60% 高
加酶法 5分钟 100% 低
下列分析正确的是( )
A. 酶法可减少化学品污染,符合绿色生产理念
B. 两种方法中NaOH和淀粉酶均能提供反应活化能
C. 酶的高效性体现在褪浆率更高
D. 细菌淀粉酶的最适温度可能高于人体淀粉酶
答案:AD
解析:由表可知,加酶法使用的化学品用量低,相比化学法,可减少化学品污染,符合绿色生产理念,A 正确。NaOH 和淀粉酶都不能提供反应活化能,而是降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,B 错误。表中体现了加酶法的高效性不仅在于褪浆率更高,还体现在处理时间短,C 选项表述不全面,错误。细菌淀粉酶在高温(题中虽未明确具体温度,但提到是工业褪浆的高温条件)下能发挥作用,而人体淀粉酶的最适温度约为 37℃,所以细菌淀粉酶的最适温度可能高于人体淀粉酶,D 正确。
7.(科研数据)图示pH对胃蛋白酶和胰蛋白酶活性的影响,下列叙述正确的是( )
A. 胰蛋白酶在pH=10时会永久失活
B. pH=5时两种酶在单位时间内催化底物量完全相同
C. 胰蛋白酶可用于去除血渍中的蛋白质
D. 两种酶在适宜温度下活性最高,说明酶具有作用条件温和的特性
答案:ACD
解析:由图可知,胰蛋白酶的最适 pH 约为 8,在 pH=10 时,酶的活性已经很低,且过碱条件会破坏酶的空间结构,使酶永久失活,A 正确。图中pH为5时两条曲线交叉,表面看纵坐标值是相同的,但该值表示的是两种酶的相对活性,据此不能判断蔗糖酶和胰蛋 酶在单位时间内催化底物量完全相同,B错误。血渍中的蛋白质在碱性条件下更容易被分解,胰蛋白酶的最适 pH 为碱性,可用于去除血渍中的蛋白质,C 正确。酶需要在适宜的温度和 pH 等条件下才能发挥最高活性,这体现了酶作用条件温和的特性,D 正确。
8.(酶活性实验情境)为探究温度对胃蛋白酶活性的影响,某同学设计实验并检测产物生成量,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 高温可能破坏酶的空间结构
B. 低温组酶活性较低但可恢复
C. 实验结果不能证明最适温度为37℃
D. 应改用双缩脲试剂检测酶活性变化
答案:D
解析:胃蛋白酶的化学本质是蛋白质,高温可能破坏其空间结构,从而影响酶的活性,A正确。低温时,酶的活性受到抑制,但是酶的空间结构没有被破坏,当温度升高到适宜温度时,酶的活性可以恢复,B正确。该实验只设置了三个温度组,仅根据这三个温度组的实验结果,不能确定37℃就是最适温度,因为最适温度可能在20℃- 60℃之间的其他温度,也可能不在这个范围内,需要设置更多的温度梯度进一步探究,C正确。双缩脲试剂检测的是蛋白质中的肽键,而不是酶的活性,D错误。
9.(实验探究情境)将离体线粒体置于不同pH缓冲液中,检测ATP生成量如图:
说明线粒体内膜上的酶( )
A. 最适pH为7
B. 活性受pH影响
C. 高温会破坏结构
D. 需Mg 激活
答案:B
解析:从图中可以看出,在 pH 为 7 时 ATP 生成量相对较高,但也许在其他未检测的 pH 值下存在更高的 ATP 生成量,所以不能得出最适 pH 为 7 的结论,A错误。由图可知,在不同的 pH 缓冲液中,ATP 的生成量不同,这说明线粒体内膜上与 ATP 生成相关的酶的活性受到 pH 的影响,B正确。题干中没有提及温度对酶结构的影响,无法得出高温会破坏结构的结论,C错误。题干和图中均未给出与 Mg 激活酶相关的信息,无法得出该结论,D错误。
10.科研人员发现一种蛋白酶在低温环境下能高效催化蛋白质水解。如图为该蛋白酶在不同温度下催化某蛋白质水解时,产物生成量随时间变化的曲线。下列相关叙述正确的是( )
温度(℃) 产物生成量(mg)
10min 20min 30min
10 5 8 10
35 15 25 30
50 10 18 22
A. 该蛋白酶的化学本质是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,含有C、H、O、N、P等元素
B. 在50℃条件下,该蛋白酶降低化学反应活化能的效果比35℃时更显著
C. 由图可知,该蛋白酶的最适温度一定是35℃
D. 10℃时,因温度低,酶活性被抑制,产物生成量少
答案:D
解析:蛋白酶的化学本质是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,主要含有C、H、O、N等元素,一般不含P元素,A 错误。据图可知,在35℃时产物生成量比50℃时多,说明35℃时酶的活性更高,该蛋白酶降低化学反应活化能的效果比50℃时更显著,B错误。由图只能得出在10℃、35℃和50℃这三个温度中,35℃时酶的活性最高,但不能确定该蛋白酶的最适温度就是35℃,因为没有对35℃左右的其他温度进行实验探究,C错误。10℃时,由于温度低,酶活性被抑制,反应速率慢,所以产物生成量少,D正确。
(三)非选择题
11.在畜牧业中,饲料的合理利用对养殖效益至关重要。研究人员发现,某些微生物能产生一种特殊的核酸酶,可将饲料中的大分子核酸分解为小分子核苷酸,提高动物对核酸的利用率。为了探究该核酸酶的相关特性,进行了以下实验:
实验材料:该核酸酶、大分子核酸溶液、缓冲液、不同温度的水浴锅、酶活性检测试剂等。
实验步骤:
(1)取若干支洁净的试管,分别编号为1、2、3、4、5。
(2)在每支试管中加入等量的大分子核酸溶液和缓冲液。
(3)将试管分别置于不同温度(20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)的水浴锅中保温5min。
(4)向各试管中加入经相同温度处理的等量核酸酶,继续在相应温度下保温一段时间。
(5)使用酶活性检测试剂检测各试管中核酸酶的活性,记录结果。
实验结果:
温度(℃) 20 30 40 50 60
酶活性(相对值) 20 40 60 50 30
(1)该实验的自变量是______,因变量是______。
(2)步骤4中“经相同温度处理的”等量核酸酶,目的是________。
(3)根据实验结果,该核酸酶的最适温度范围是______,请解释在60℃时酶活性下降的原因 。有同学认为该实验无法证明酶的最适温度,需如何改进?________。
(4)在饲料中添加该核酸酶时,需要注意温度对酶活性的影响。若在夏季高温环境下使用该饲料,你认为应该采取什么措施来保证核酸酶的活性?
(5)核酸被核酸酶分解后的小分子核苷酸,在动物细胞内可以参与合成哪些重要的物质?(至少答出两种)
答案:
(1)温度;核酸酶活性
(2)控制自变量(温度),排除无关变量干扰
(3)30 - 50℃;60℃时温度过高,酶的空间结构遭到破坏,使酶活性下降;在30-50℃范围内设置更小温度梯度重复实验
(4)可以采取低温保存饲料,或者在添加核酸酶时适当降低饲料的温度,添加后尽快使用避免长时间处于高温环境等措施。
(5)ATP、核酸(DNA和RNA)、辅酶(如NAD 、FAD等) 。
解析:
(1)该实验是探究温度对核酸酶活性的影响,所以自变量是温度,因变量是核酸酶的活性。
(2)该实验的自变量是温度,步骤4中向各试管中加入“经相同温度处理的”等量核酸酶,是为了控制自变量(温度),排除无关变量干扰。
(3)实验结果为40℃时酶活性相对值最高为60,所以该核酸酶的最适温度范围是30℃-50℃。在60℃时酶活性下降,是因为温度过高会使酶的空间结构遭到破坏,导致酶变性失活,从而使酶活性下降。
(4)在夏季高温环境下使用该饲料,为保证核酸酶的活性,可以采取以下措施:
①低温储存饲料:将添加了核酸酶的饲料存放在低温环境中,如冷藏库等,避免酶在储存过程中因高温而失活。②现配现用:根据实际养殖需求,尽量做到现配现用,减少饲料在高温环境中的暴露时间,防止核酸酶长时间处于高温下活性降低。③添加保护剂:在饲料中添加一些能够保护酶活性的物质,如某些糖类、蛋白质等,它们可以在一定程度上稳定酶的结构,提高酶对高温的耐受性。④控制投喂时间:选择在温度相对较低的时间段投喂饲料,如清晨或傍晚,避免在中午等高温时段投喂,减少高温对酶活性的影响。
【附】2015-2019年高考
1.(2017·天津,3,6分,难度★★★)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。右图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是 (C)
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D.适当降低反应温度,T2值增大
解析 根据曲线图可知B是产物,A是反应物,酶C可催化A生成B的反应,即酶C可降低A生成B的活化能,A项正确;T2后反应速率降低直至反应停止的原因是反应物减少直至消耗完,酶的活性不变,B项正确,C项错误;题干信息提示是最适温度下,故降低反应温度,反应减慢,到达反应完成的时间会延长,D项正确。
2.(2019·浙江,10,2分,难度★★)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示:
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 —
3 加入二氧化锰 — 少许
4 检测
据此分析,下列叙述错误的是 (D)
A.实验的可变因素是催化剂的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有高效性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
解析 由表可知,该实验的自变量是催化剂的种类,A项正确;二氧化锰和马铃薯匀浆都可催化过氧化氢的分解,因此可用产生气泡的速率作检测指标,B项正确;马铃薯匀浆中含有生物催化剂,催化效率比无机催化剂二氧化锰更强,可说明酶的作用具有高效性,C项正确;鸡肝匀浆中也含有过氧化氢酶,因此可用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验,D项错误。
3.(2017·江苏,17,2分,难度★★★)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是 (C)
A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C.碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同
D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
解析 20 U/L的碱性纤维素酶处理污布类型1,去污力为60%,30 U/L的碱性纤维素酶处理污布类型2,去污力约为80%,则单位碱性纤维素酶对污布类型1去污力最强,A项错误;由于污布类型不同,不能探究不同类型的洗衣粉对碱性蛋白酶的去污力的影响,B项错误;对污布类型2、3而言,都是Y型洗衣粉,30%的酶用量,但去污力不同,说明碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同,C项正确;该实验没有针对同一类型的洗衣粉加大酶用量的探究,则不能判断加大酶用量是否提高洗衣粉的去污力,D项错误。
4.(2016·江苏,8,2分,难度★★)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。下列相关叙述正确的是(A)
1%焦性没食子酸/mL 2% H2O2/mL 缓冲液/mL 过氧化物酶溶液/mL 白菜梗提取液/mL 煮沸冷却后的白菜 梗提取液/mL
1 2 2 2 — — —
2 2 2 — 2 — —
3 2 2 — — 2 —
4 2 2 — — — 2
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
解析 1、2号管是对照组,3、4号管是实验组,A项正确、B项错误;若3号管显橙红色,没有对照,不能证明白菜梗中存在过氧化物酶,C项错误;4号管不显橙红色是因为高温使过氧化物酶变性失活,D项错误。

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