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第1节　降低化学反应活化能的酶
第1课时　酶的作用和本质
[学习目标]　1.通过材料分析认识酶的本质，并通过模型与建模的方法，说明酶的作用机理。2.通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论，并学会控制实验变量和对照实验的设计。3.设计实验证明酶的作用并探究酶的化学本质。
一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢
(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
(2)条件：需酶的催化。
(3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2．酶的作用原理
(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。
判断正误
(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行(　　)
(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量(　　)
(3)无关变量是与实验结果无关的变量(　　)
(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
提示　(1)(2)酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。(3)无关变量会对实验结果造成影响，因此，对无关变量的处理要求是相同且适宜。
任务一：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1．实验原理
2H2O22H2O＋O2
2．实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
3．实验过程和现象
试管编号 1 2 3 4
第一步 H2O2浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
第二步 反应条件 常温 90 ℃ FeCl3溶液(常温) 肝脏研磨液(常温)
剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结果 气泡产生 不明显 少量 较多 大量
卫生香复燃情况 不复燃 不复燃 复燃 迅速复燃
4.讨论
(1)本实验的自变量有哪些？
提示　本实验的自变量有温度、催化剂的种类。
(2)本实验的因变量是什么？如何表示？
提示　因变量是H2O2的分解速率，可用一定时间内产生气泡的多少来表示。
(3)本实验的无关变量有哪些？如何控制无关变量？
提示　无关变量有H2O2的浓度、反应时间等；无关变量的处理原则是相同且适宜。
(4)实验结果与分析
①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明加热能促进H2O2的分解，提高反应速率。
②1、4号试管对照说明酶具有催化作用。
③1、3、4(或3、4)号试管对照说明与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
　实验注意的问题
(1)一定要选用新鲜肝脏，原因是新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，如果肝脏不新鲜，过氧化氢酶活性降低。
(2)肝脏一定要充分研磨，以保证肝细胞破裂，使肝细胞内的过氧化氢酶充分释放出来，增加酶与底物的接触面积，否则可能影响实验效果。
(3)滴入FeCl3溶液和肝脏研磨液时，不能共用一个滴管，原因是若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验结果准确性。
任务二：酶的作用原理
如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E1、E2、E3都是活化能，请据图回答下列问题：
(1)请将这三种活化能分别与不使用催化剂、使用无机催化剂、使用酶作催化剂三种条件进行对应。
提示　E1——使用无机催化剂，E2——不使用催化剂，E3——使用酶作催化剂。
(2)使用酶作催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能应该怎么表示？
提示　E2－E3。
　加热与加催化剂的作用机理比较
(1)加热可以为化学分子提供能量；酶、Fe3＋等催化剂则是降低化学反应所需的活化能。
(2)酶与无机催化剂的共性
①降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。
②反应前后性质、数量不变。
③只改变反应速率，不改变反应平衡点。
1．如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析正确的是(　　)
A．本实验的自变量只是催化剂的不同
B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C．1号与2号试管、1号与4号试管可分别构成对照实验
D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
答案　C
解析　1号试管是对照组，2号、3号和4号试管分别进行的操作是加热、加无机催化剂、加酶，这些处理就是自变量，因此该实验的自变量是温度和催化剂的种类，A错误；除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量，过氧化氢的浓度、溶液体积、反应时间、酶的用量等是无关变量，而温度是自变量之一，B错误；1号与2号试管对照，可说明加热能促进过氧化氢分解，1号与4号试管对照，可说明过氧化氢酶能催化过氧化氢分解，C正确；加热能使过氧化氢分子从常态转变成容易反应的活跃状态，不是降低反应的活化能，D错误。
2．如图所示，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，正确的图解是(　　)
答案　C
解析　由于酶的作用是降低化学反应的活化能，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，故①比②曲线的峰值要低，且①②曲线峰值的差值表示降低的活化能E，C符合题意。
二、酶的本质
1．关于酶本质的探索
2．酶的本质
(1)产生场所：活细胞。
(2)生理作用：催化作用。
(3)化学本质：蛋白质或RNA。
判断正误
(1)酶的基本组成单位是氨基酸(　　)
(2)具有分泌功能的细胞才能产生酶(　　)
(3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用(　　)
(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸(　　)
(5)酶具有催化、调节等多种功能(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
提示　(1)酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。(2)并不是具有分泌功能的细胞才能产生酶，活细胞都能产生酶。(3)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。(4)酶在化学反应前后性质不变，不会在完成催化后被降解。(5)酶具有的功能是催化。
任务三：酶的本质
1．美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶，并证明了脲酶是蛋白质。请说明验证“脲酶是蛋白质”的实验思路。
提示　向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。
2．为了探究酶的化学本质，某同学做了如下实验：甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的能力)与处理时间的关系如图所示，请思考：甲、乙两种酶的化学本质是否相同？为什么？
提示　不相同。观察曲线图可知：甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的水解，则甲酶的化学本质是RNA；乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶的化学本质为蛋白质。
　鉴定酶本质的实验原理和方法
(1)试剂鉴定法：利用双缩脲试剂能与蛋白质发生紫色反应的原理设计实验方案
(2)酶解鉴定法
3．下列有关酶本质的探索过程的叙述，错误的是(　　)
A．巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性
B．毕希纳发现某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用
C．萨姆纳从刀豆种子中提纯出的结晶可以催化尿素分解
D．切赫和奥尔特曼证明酶的化学本质是RNA而非蛋白质
答案　D
解析　切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，D错误。
4．下列有关生物体内酶的叙述，正确的是(　　)
A．酶在完成催化作用后立即失活
B．酶只能在活细胞内才能发挥作用
C．大多数酶是在核糖体上合成的
D．酶为反应过程供能从而降低反应活化能
答案　C
解析　酶在完成催化作用后不会立即失活，酶可以多次重复利用，A错误；只要条件适宜，酶在生物体内、外都能发挥作用，B错误；大多数酶是蛋白质，是在核糖体上合成的，C正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶不能为反应过程供能，D错误。
第1～2题，每题5分；第3～12题，每题6分，共70分。
题组一　酶在细胞代谢中的作用
1．在如图所示的实验中，属于无关变量的是(　　)
A．催化剂的种类
B．过氧化氢分解的速率
C．试管中的过氧化氢溶液的量
D．产生气泡量
答案　C
解析　分析实验装置可知，催化剂的种类属于实验的自变量；过氧化氢分解的速率属于实验的因变量；试管中的过氧化氢溶液的量属于实验的无关变量；产生气泡量属于实验的因变量。
2．如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置，下列有关说法正确的是(　　)
A．该实验的自变量是过氧化氢的分解速率
B．1号、4号试管对照说明酶具有催化作用
C．4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高
D．4支试管中过氧化氢的浓度和用量不相同
答案　B
解析　过氧化氢的分解速率是该实验的因变量，A错误；加热为过氧化氢提供能量，加催化剂是降低化学反应的活化能，故2号试管中的过氧化氢分子所含能量最高，C错误；4支试管中过氧化氢的浓度和用量是无关变量，对照实验中的无关变量应保持适宜且相同，D错误。
3．下列关于活化能的叙述，不正确的是(　　)
A．分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
B．无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能
C．酶可以降低化学反应的活化能
D．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著
答案　B
解析　水浴加热可以为化学反应提供能量，但不可以降低化学反应的活化能，B错误。
4．如图曲线 Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是(　　)
A．ad段表示无催化剂时，反应所需要的活化能
B．ac段表示有酶催化时，酶降低的活化能
C．若换用无机催化剂，b点将向上移动
D．加热、加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态
答案　C
解析　ac段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，A、B错误；加热、加压通常能使反应物分子获得能量，促进反应的进行，D错误。
5．酶在生物体的代谢中发挥着重要的作用，下列叙述正确的是(　　)
A．酶的元素组成都是C、H、O、N、S
B．酶能为化学反应提供能量，从而加快反应速率
C．细胞内的酶也可以在细胞外发挥作用
D．酶与底物结合发挥作用后会失活
答案　C
解析　酶大部分是蛋白质，元素组成主要是C、H、O、N，少部分是RNA，元素组成为C、H、O、N、P，A错误；酶可以降低化学反应的活化能，从而加快反应速率，B错误；酶是由活细胞产生的，适宜条件下，酶可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用，C正确；酶与底物结合并发挥作用后仍具有活性，可被重复利用，D错误。
题组二　酶的本质
6．脲酶是一种催化尿素分解成氨和二氧化碳的酶，具有高度专一性。最早从刀豆中提取并被证明是蛋白质。下列有关脲酶的叙述，正确的是(　　)
A．脲酶的作用原理与无机催化剂的不同
B．能催化脲酶水解的酶是蛋白酶
C．在细胞内合成，在细胞外无法发挥作用
D．食用刀豆后，刀豆中的脲酶能催化人体中的尿素水解
答案　B
解析　脲酶的作用原理与无机催化剂相同，都是降低化学反应所需的活化能，A错误；酶是由活细胞产生的，可以在细胞内，也可以在细胞外发挥作用，C错误；刀豆中的脲酶属于蛋白质，食用刀豆后，相应的蛋白质会被水解，不能催化人体中的尿素水解，D错误。
7．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，该酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明(　　)
A．RNA具有生物催化作用
B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质是蛋白质
D．绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA
答案　A
解析　除去RNaseP酶中的蛋白质，在提高Mg2＋浓度的前提下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明该酶中的RNA具有催化作用，A符合题意。
8．下列关于酶的叙述，有几项是正确的(　　)
①是有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得，有的在体内转化而来　③凡是活细胞都能产生酶　④酶只能在核糖体上合成　⑤酶的水解产物是氨基酸　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用，其催化作用的实质是为化学反应提供活化能
A．0项 B．1项 C．2项 D．3项
答案　A
解析　不具有分泌功能的活细胞也可以产生酶，①错误；酶是由活细胞产生的，②错误；大多数活细胞都能产生酶，但哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，③错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，可以在核糖体或细胞核中合成，④错误；酶的水解产物是氨基酸或核糖核苷酸，⑤错误；酶只具有催化作用，⑥、⑦错误；酶只是起催化作用，其催化作用的实质是降低化学反应所需的活化能，⑧错误。
9．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．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B．若增加新鲜土豆片数量，量筒中产生气体的速度加快
C．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
D．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
答案　D
解析　一段时间后气体量不再增加是因为底物已经消耗完。
10．(2023·眉山高一期末)如图是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，下列相关叙述正确的是(　　)
A．E1是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线
B．E2是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线
C．E3是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线
D．E2是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线
答案　D
解析　由图分析可知，E2是酶促反应的活化能，E3是无酶催化时反应的活化能，a和b曲线相比，a曲线表示酶促反应曲线，c与d曲线相比，c曲线能较快达到100%的转化率，根据酶能显著降低化学反应所需的活化能可知，a和c曲线是酶促反应曲线，D正确。
11．(2023·广州高一期末)酶被水解，产物不可能是(　　)
A．氨基酸 B．肽类
C．脱氧核苷酸 D．磷酸
答案　C
解析　某些化学本质为蛋白质的酶，可被蛋白酶彻底水解为氨基酸或部分水解为肽类，A、B不符合题意；大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，二者水解都不可能得到脱氧核苷酸，C符合题意；化学本质为RNA的酶，彻底水解后可得到磷酸、核糖、四种含氮碱基(A、U、C、G)，D不符合题意。
12．化学降解木质素需要高热量，酶提供了一个比化学降解更环保的过程。自然界中，真菌和细菌能够用它们分泌的木质素降解酶(一种蛋白质)分解木质素。下列有关叙述错误的是(　　)
A．与化学降解木质素相比，酶降解耗能少
B．木质素降解酶的合成均需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
C．木质素降解酶的合成过程以氨基酸为原料，同时有水的生成
D．木质素降解酶既能催化化学反应，也能作为化学反应的反应物
答案　B
解析　由题干信息可知，自然界中的细菌也能合成木质素降解酶，但细菌细胞内无内质网和高尔基体，故木质素降解酶的合成不一定需要内质网和高尔基体参与，B错误；木质素降解酶能作为催化剂催化化学反应，也能作为底物被蛋白酶分解，D正确。
13．(每空3分，共18分)活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。如图为酶的作用模型。请据图回答问题：
(1)从图中可以看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________；a指________________。因此，酶催化作用的本质是__________________。
(2)酶的化学本质是________________，酶起作用的部位是________________。
答案　(1)高　低　酶所降低的活化能　降低化学反应的活化能　(2)蛋白质或RNA　细胞内或细胞外
解析　(1)从图中可看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能较高；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能较低。因此，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能。(2)酶的化学本质是蛋白质或RNA，酶在细胞内外都能起作用。
14．(每空4分，共12分)下列是关于酶促反应的实验探究：
(1)实验步骤：
①取3支试管并分别标记为A、B、C，各加入等量的一定浓度的过氧化氢溶液，放入38 ℃恒温水浴锅中保温。
②向A中加入一定量的蒸馏水，B中加入等量的质量分数为3.5%的FeCl3溶液，C中加入等量的质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液(所加试剂均经过38 ℃恒温水浴保温)。
③观察各试管产生气泡的速率。
(2)请分析回答下列问题：
①该实验可以探究________________________________________________________。
②实验开始后，B、C组产生气泡的速率比A组快，但一段时间后都没有气泡产生，原因是________________________________________________________________________。
③若实验过程中，B、C组产生气泡的速率都非常快。为使实验结果的差异更明显，重复实验时可采取的方法是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(2)①酶具有催化作用和酶比无机催化剂催化效率高　②过氧化氢被分解完　③减少FeCl3溶液和肝脏研磨液的用量(共58张PPT)
第1课时
酶的作用和本质
第5章　细胞的能量供应和利用
<<<
学习目标
1.通过材料分析认识酶的本质，并通过模型与建模的方法，说明酶的作用机理。
2.通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论，并学会控制实验变量和对照实验的设计。
3.设计实验证明酶的作用并探究酶的化学本质。
内容索引
一、酶在细胞代谢中的作用
二、酶的本质
课时对点练
酶在细胞代谢中的作用
一
1.细胞代谢
(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多 ，统称为细胞代谢。
(2)条件：需 的催化。
(3)意义：细胞代谢是 的基础。
2.酶的作用原理
(1)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低 的作用更显著。
(3)意义：使细胞代谢能在 条件下快速有序地进行。
梳理　教材新知
化学反应
酶
细胞生命活动
常态
活跃
活化能
温和
(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行(　　)
(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量(　　)
×
提示　酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。
×
提示　酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。
(3)无关变量是与实验结果无关的变量(　　)
(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的(　　)
×
提示　无关变量会对实验结果造成影响，因此，对无关变量的处理要求是相同且适宜。
√
任务一：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.实验原理
探究　核心知识
2.实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
3.实验过程和现象
试管编号 1 2 3 4
第一步 H2O2浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
第二步 反应条件 常温 90 ℃ FeCl3溶液(常温) 肝脏研磨液(常温)
剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结果 气泡产生 _______ ______ ______ ______
卫生香复燃情况 _______ ________ ______ _________
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
复燃
迅速复燃
4.讨论
(1)本实验的自变量有哪些？
提示　本实验的自变量有温度、催化剂的种类。
(2)本实验的因变量是什么？如何表示？
提示　因变量是H2O2的分解速率，可用一定时间内产生气泡的多少来表示。
(3)本实验的无关变量有哪些？如何控制无关变量？
提示　无关变量有H2O2的浓度、反应时间等；无关变量的处理原则是相同且适宜。
(4)实验结果与分析
①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明_____________
。
②1、4号试管对照说明 。
③1、3、4(或3、4)号试管对照说明________________________________
。
加热能促进
H2O2的分解，提高反应速率
酶具有催化作用
与无机催化剂相比，酶的催化效率
更高
核心归纳
实验注意的问题
(1)一定要选用新鲜肝脏，原因是新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，如果肝脏不新鲜，过氧化氢酶活性降低。
(2)肝脏一定要充分研磨，以保证肝细胞破裂，使肝细胞内的过氧化氢酶充分释放出来，增加酶与底物的接触面积，否则可能影响实验效果。
(3)滴入FeCl3溶液和肝脏研磨液时，不能共用一个滴管，原因是若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验结果准确性。
任务二：酶的作用原理
如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E1、E2、
E3都是活化能，请据图回答下列问题：
(1)请将这三种活化能分别与不使用催化剂、使用无机
催化剂、使用酶作催化剂三种条件进行对应。
提示　E1——使用无机催化剂，E2——不使用催化剂，E3——使用酶作催化剂。
(2)使用酶作催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能应该怎么表示？
提示　E2－E3。
核心归纳
加热与加催化剂的作用机理比较
(1)加热可以为化学分子提供能量；酶、Fe3＋等催化剂则是降低化学反应所需的活化能。
(2)酶与无机催化剂的共性
①降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。
②反应前后性质、数量不变。
③只改变反应速率，不改变反应平衡点。
1.如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析正确的是
A.本实验的自变量只是催化剂的不同
B.本实验的无关变量有温度和酶的用
量等
C.1号与2号试管、1号与4号试管可分别构成对照实验
D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
√
落实　思维方法
1号试管是对照组，2号、3号
和4号试管分别进行的操作是
加热、加无机催化剂、加酶，
这些处理就是自变量，因此
该实验的自变量是温度和催化剂的种类，A错误；
除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量，过氧化氢的浓度、溶液体积、反应时间、酶的用量等是无关变量，而温度是自变量之一，B错误；
1号与2号试管对照，可说明
加热能促进过氧化氢分解，
1号与4号试管对照，可说明
过氧化氢酶能催化过氧化氢
分解，C正确；
加热能使过氧化氢分子从常态转变成容易反应的活跃状态，不是降低反应的活化能，D错误。
2.如图所示，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，正确的图解是
√
由于酶的作用是降低化学反应的活化能，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，故①比②曲线的峰值要低，且①②曲线峰值的差值表示降低的活化能E，C符合题意。
酶的本质
二
1.关于酶本质的探索
梳理　教材新知
活细胞
某些物质
死亡
某些物质
蛋白质
RNA
2.酶的本质
(1)产生场所： 。
(2)生理作用： 。
(3)化学本质： 。
活细胞
催化作用
蛋白质或RNA
(1)酶的基本组成单位是氨基酸(　　)
(2)具有分泌功能的细胞才能产生酶(　　)
(3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用(　　)
×
×
提示　酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。
提示　并不是具有分泌功能的细胞才能产生酶，活细胞都能产生酶。
×
提示　酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。
(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸(　　)
(5)酶具有催化、调节等多种功能(　　)
×
×
提示　酶在化学反应前后性质不变，不会在完成催化后被降解。
提示　酶具有的功能是催化。
任务三：酶的本质
1.美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶，并证明了脲酶是蛋白质。请说明验证“脲酶是蛋白质”的实验思路。
探究　核心知识
提示　向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。
2.为了探究酶的化学本质，某同学做了如下实验：
甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催
化特定化学反应的能力)与处理时间的关系如图所
示，请思考：甲、乙两种酶的化学本质是否相同？
为什么？
提示　不相同。观察曲线图可知：甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的水解，则甲酶的化学本质是RNA；乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶的化学本质为蛋白质。
核心归纳
鉴定酶本质的实验原理和方法
(1)试剂鉴定法：利用双缩脲试剂能与蛋白质发生紫色反应的原理设计实验方案
核心归纳
(2)酶解鉴定法
3.下列有关酶本质的探索过程的叙述，错误的是
A.巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性
B.毕希纳发现某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用
C.萨姆纳从刀豆种子中提纯出的结晶可以催化尿素分解
D.切赫和奥尔特曼证明酶的化学本质是RNA而非蛋白质
√
落实　思维方法
切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，D错误。
4.下列有关生物体内酶的叙述，正确的是
A.酶在完成催化作用后立即失活
B.酶只能在活细胞内才能发挥作用
C.大多数酶是在核糖体上合成的
D.酶为反应过程供能从而降低反应活化能
√
酶在完成催化作用后不会立即失活，酶可以多次重复利用，A错误；
只要条件适宜，酶在生物体内、外都能发挥作用，B错误；
大多数酶是蛋白质，是在核糖体上合成的，C正确；
酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶不能为反应过程供能，D错误。
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课时对点练
三
题组一　酶在细胞代谢中的作用
1.在如图所示的实验中，属于无关变量的是
A.催化剂的种类
B.过氧化氢分解的速率
C.试管中的过氧化氢溶液的量
D.产生气泡量
√
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分析实验装置可知，催化剂的种类属于实验的自变量；过氧化氢分解的速率属于实验的因变量；试管中的过氧化氢溶液的量属于实验的无关变量；产生气泡量属于实验的因变量。
2.如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置，下列有关说法正确的是
A.该实验的自变量是过氧化氢的
分解速率
B.1号、4号试管对照说明酶具有
催化作用
C.4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高
D.4支试管中过氧化氢的浓度和用量不相同
√
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过氧化氢的分解速率是该实验
的因变量，A错误；
加热为过氧化氢提供能量，加
催化剂是降低化学反应的活化
能，故2号试管中的过氧化氢分子所含能量最高，C错误；
4支试管中过氧化氢的浓度和用量是无关变量，对照实验中的无关变量应保持适宜且相同，D错误。
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3.下列关于活化能的叙述，不正确的是
A.分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
B.无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能
C.酶可以降低化学反应的活化能
D.同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著
√
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水浴加热可以为化学反应提供能量，但不可以降低化学反应的活化能，B错误。
4.如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是
A.ad段表示无催化剂时，反应所需要的活化能
B.ac段表示有酶催化时，酶降低的活化能
C.若换用无机催化剂，b点将向上移动
D.加热、加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态
√
ac段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，A、B错误；
加热、加压通常能使反应物分子获得能量，促进反应的进行，D错误。
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5.酶在生物体的代谢中发挥着重要的作用，下列叙述正确的是
A.酶的元素组成都是C、H、O、N、S
B.酶能为化学反应提供能量，从而加快反应速率
C.细胞内的酶也可以在细胞外发挥作用
D.酶与底物结合发挥作用后会失活
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酶大部分是蛋白质，元素组成主要是C、H、O、N，少部分是RNA，元素组成为C、H、O、N、P，A错误；
酶可以降低化学反应的活化能，从而加快反应速率，B错误；
酶是由活细胞产生的，适宜条件下，酶可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用，C正确；
酶与底物结合并发挥作用后仍具有活性，可被重复利用，D错误。
题组二　酶的本质
6.脲酶是一种催化尿素分解成氨和二氧化碳的酶，具有高度专一性。最早从刀豆中提取并被证明是蛋白质。下列有关脲酶的叙述，正确的是
A.脲酶的作用原理与无机催化剂的不同
B.能催化脲酶水解的酶是蛋白酶
C.在细胞内合成，在细胞外无法发挥作用
D.食用刀豆后，刀豆中的脲酶能催化人体中的尿素水解
√
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脲酶的作用原理与无机催化剂相同，都是降低化学反应所需的活化能，A错误；
酶是由活细胞产生的，可以在细胞内，也可以在细胞外发挥作用，C错误；
刀豆中的脲酶属于蛋白质，食用刀豆后，相应的蛋白质会被水解，不能催化人体中的尿素水解，D错误。
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7.20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，该酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明
A.RNA具有生物催化作用
B.酶是由RNA和蛋白质组成的
C.酶的化学本质是蛋白质
D.绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA
√
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除去RNaseP酶中的蛋白质，在提高Mg2＋浓度的前提下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明该酶中的RNA具有催化作用，A符合题意。
8.下列关于酶的叙述，有几项是正确的
①是有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得，有的在体内转化而来　③凡是活细胞都能产生酶　④酶只能在核糖体上合成　⑤酶的水解产物是氨基酸　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用，其催化作用的实质是为化学反应提供活化能
A.0项 B.1项 C.2项 D.3项
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不具有分泌功能的活细胞也可以产生酶，①错误；酶是由活细胞产生的，②错误；大多数活细胞都能产生酶，但哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，③错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，可以在核糖体或细胞核中合成，④错误；酶的水解产物是氨基酸或核糖核苷酸，⑤错误；酶只具有催化作用，⑥、⑦错误；酶只是起催化作用，其催化作用的实质是降低化学反应所需的活化能，⑧错误。
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9.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.若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含
有过氧化氢酶
B.若增加新鲜土豆片数量，量筒中产生气体的
速度加快
C.为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
D.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
√
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一段时间后气体量不再增加是因为底物已经消耗完。
10.(2023·眉山高一期末)如图是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，下列相关叙述正确的是
A.E1是酶促反应的活化能，a和c曲线是
酶促反应曲线
B.E2是酶促反应的活化能，b和c曲线是
酶促反应曲线
C.E3是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线
D.E2是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线
√
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由图分析可知，E2是酶促反应的活
化能，E3是无酶催化时反应的活化
能，a和b曲线相比，a曲线表示酶促
反应曲线，c与d曲线相比，c曲线能
较快达到100%的转化率，根据酶能显著降低化学反应所需的活化能可知，a和c曲线是酶促反应曲线，D正确。
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11.(2023·广州高一期末)酶被水解，产物不可能是
A.氨基酸 B.肽类 C.脱氧核苷酸 D.磷酸
√
某些化学本质为蛋白质的酶，可被蛋白酶彻底水解为氨基酸或部分水解为肽类，A、B不符合题意；
大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，二者水解都不可能得到脱氧核苷酸，C符合题意；
化学本质为RNA的酶，彻底水解后可得到磷酸、核糖、四种含氮碱基(A、U、C、G)，D不符合题意。
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12.化学降解木质素需要高热量，酶提供了一个比化学降解更环保的过程。自然界中，真菌和细菌能够用它们分泌的木质素降解酶(一种蛋白质)分解木质素。下列有关叙述错误的是
A.与化学降解木质素相比，酶降解耗能少
B.木质素降解酶的合成均需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
C.木质素降解酶的合成过程以氨基酸为原料，同时有水的生成
D.木质素降解酶既能催化化学反应，也能作为化学反应的反应物
√
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由题干信息可知，自然界中的细菌也能合成木质素降解酶，但细菌细胞内无内质网和高尔基体，故木质素降解酶的合成不一定需要内质网和高尔基体参与，B错误；
木质素降解酶能作为催化剂催化化学反应，也能作为底物被蛋白酶分解，D正确。
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13.活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。如图为酶的作用模型。请据图回答问题：
(1)从图中可以看出，没有酶催化时，发生化学
反应需要的活化能____；有酶催化时，发生化
学反应需要的活化能____；a指_____________
________。因此，酶催化作用的本质是______
__________________。
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高
低
酶所降低的
活化能
降低
化学反应的活化能
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从图中可看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能较高；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能较低。因此，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能。
(2)酶的化学本质是______________，酶起作用的部位是_______________。
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蛋白质或RNA
细胞内或细胞外
酶的化学本质是蛋白质或RNA，酶在细胞内外都能起作用。
14.下列是关于酶促反应的实验探究：
(1)实验步骤：
①取3支试管并分别标记为A、B、C，各加入等量的一定浓度的过氧化氢溶液，放入38 ℃恒温水浴锅中保温。
②向A中加入一定量的蒸馏水，B中加入等量的质量分数为3.5%的FeCl3溶液，C中加入等量的质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液(所加试剂均经过38 ℃恒温水浴保温)。
③观察各试管产生气泡的速率。
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(2)请分析回答下列问题：
①该实验可以探究__________________________________________。
②实验开始后，B、C组产生气泡的速率比A组快，但一段时间后都没有气泡产生，原因是__________________。
③若实验过程中，B、C组产生气泡的速率都非常快。为使实验结果的差异更明显，重复实验时可采取的方法是______________________________。
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减少FeCl3溶液和肝脏研磨液的用量
酶具有催化作用和酶比无机催化剂催化效率高
过氧化氢被分解完第1节　降低化学反应活化能的酶
第1课时　酶的作用和本质
[学习目标]　1.通过材料分析认识酶的本质，并通过模型与建模的方法，说明酶的作用机理。2.通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论，并学会控制实验变量和对照实验的设计。3.设计实验证明酶的作用并探究酶的化学本质。
一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢
(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多__________，统称为细胞代谢。
(2)条件：需____的催化。
(3)意义：细胞代谢是________________的基础。
2．酶的作用原理
(1)活化能：分子从________转变为容易发生化学反应的________状态所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低____________的作用更显著。
(3)意义：使细胞代谢能在________条件下快速有序地进行。
判断正误
(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行(　　)
(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量(　　)
(3)无关变量是与实验结果无关的变量(　　)
(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的(　　)
任务一：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1．实验原理
2H2O22H2O＋O2
2．实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
3．实验过程和现象
试管编号 1 2 3 4
第一步 H2O2浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
第二步 反应条件 常温 90 ℃ FeCl3溶液(常温) 肝脏研磨液(常温)
剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结果 气泡产生
卫生香复燃情况
4.讨论
(1)本实验的自变量有哪些？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)本实验的因变量是什么？如何表示？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)本实验的无关变量有哪些？如何控制无关变量？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)实验结果与分析
①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明__________________
________________________________________________________________________。
②1、4号试管对照说明_______________________________________。
③1、3、4(或3、4)号试管对照说明__________________________________________
________________________________________________________________________。
　实验注意的问题
(1)一定要选用新鲜肝脏，原因是新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，如果肝脏不新鲜，过氧化氢酶活性降低。
(2)肝脏一定要充分研磨，以保证肝细胞破裂，使肝细胞内的过氧化氢酶充分释放出来，增加酶与底物的接触面积，否则可能影响实验效果。
(3)滴入FeCl3溶液和肝脏研磨液时，不能共用一个滴管，原因是若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验结果准确性。
任务二：酶的作用原理
如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E1、E2、E3都是活化能，请据图回答下列问题：
(1)请将这三种活化能分别与不使用催化剂、使用无机催化剂、使用酶作催化剂三种条件进行对应。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
　加热与加催化剂的作用机理比较
(1)加热可以为化学分子提供能量；酶、Fe3＋等催化剂则是降低化学反应所需的活化能。
(2)酶与无机催化剂的共性
①降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。
②反应前后性质、数量不变。
③只改变反应速率，不改变反应平衡点。
1．如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析正确的是(　　)
A．本实验的自变量只是催化剂的不同
B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C．1号与2号试管、1号与4号试管可分别构成对照实验
D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
2．如图所示，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，正确的图解是(　　)
二、酶的本质
1．关于酶本质的探索
2．酶的本质
(1)产生场所：__________。
(2)生理作用：__________。
(3)化学本质：__________________。
判断正误
(1)酶的基本组成单位是氨基酸(　　)
(2)具有分泌功能的细胞才能产生酶(　　)
(3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用(　　)
(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸(　　)
(5)酶具有催化、调节等多种功能(　　)
任务三：酶的本质
1．美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶，并证明了脲酶是蛋白质。请说明验证“脲酶是蛋白质”的实验思路。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．为了探究酶的化学本质，某同学做了如下实验：甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的能力)与处理时间的关系如图所示，请思考：甲、乙两种酶的化学本质是否相同？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
　鉴定酶本质的实验原理和方法
(1)试剂鉴定法：利用双缩脲试剂能与蛋白质发生紫色反应的原理设计实验方案
(2)酶解鉴定法
3．下列有关酶本质的探索过程的叙述，错误的是(　　)
A．巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性
B．毕希纳发现某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用
C．萨姆纳从刀豆种子中提纯出的结晶可以催化尿素分解
D．切赫和奥尔特曼证明酶的化学本质是RNA而非蛋白质
4．下列有关生物体内酶的叙述，正确的是(　　)
A．酶在完成催化作用后立即失活
B．酶只能在活细胞内才能发挥作用
C．大多数酶是在核糖体上合成的
D．酶为反应过程供能从而降低反应活化能
答案精析
一、梳理教材新知
1．(1)化学反应　(2)酶　(3)细胞生命活动
2．(1)常态　活跃　(2)活化能　(3)温和
判断正误
(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
提示　(1)(2)酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。(3)无关变量会对实验结果造成影响，因此，对无关变量的处理要求是相同且适宜。
探究核心知识
任务一
3．不明显　少量　较多　大量　不复燃　不复燃　复燃　迅速复燃
4．(1)本实验的自变量有温度、催化剂的种类。
(2)因变量是H2O2的分解速率，可用一定时间内产生气泡的多少来表示。
(3)无关变量有H2O2的浓度、反应时间等；无关变量的处理原则是相同且适宜。
(4)①加热能促进H2O2的分解，提高反应速率　②酶具有催化作用　③与无机催化剂相比，酶的催化效率更高
任务二
(1)E1——使用无机催化剂，E2——不使用催化剂，E3——使用酶作催化剂。
(2)E2－E3。
落实思维方法
1．C　[1号试管是对照组，2号、3号和4号试管分别进行的操作是加热、加无机催化剂、加酶，这些处理就是自变量，因此该实验的自变量是温度和催化剂的种类，A错误；除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量，过氧化氢的浓度、溶液体积、反应时间、酶的用量等是无关变量，而温度是自变量之一，B错误；1号与2号试管对照，可说明加热能促进过氧化氢分解，1号与4号试管对照，可说明过氧化氢酶能催化过氧化氢分解，C正确；加热能使过氧化氢分子从常态转变成容易反应的活跃状态，不是降低反应的活化能，D错误。]
2．C　[由于酶的作用是降低化学反应的活化能，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，故①比②曲线的峰值要低，且①②曲线峰值的差值表示降低的活化能E，C符合题意。]
二、梳理教材新知
1．活细胞　某些物质　死亡　某些物质　蛋白质　RNA
2．(1)活细胞　(2)催化作用　(3)蛋白质或RNA
判断正误
(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
提示　(1)酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。(2)并不是具有分泌功能的细胞才能产生酶，活细胞都能产生酶。(3)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。(4)酶在化学反应前后性质不变，不会在完成催化后被降解。(5)酶具有的功能是催化。
探究核心知识
1．向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。
2．不相同。观察曲线图可知：甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的水解，则甲酶的化学本质是RNA；乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶的化学本质为蛋白质。
落实思维方法
3．D　[切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，D错误。]
4．C　[酶在完成催化作用后不会立即失活，酶可以多次重复利用，A错误；只要条件适宜，酶在生物体内、外都能发挥作用，B错误；大多数酶是蛋白质，是在核糖体上合成的，C正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶不能为反应过程供能，D错误。]作业19　酶的作用和本质
(分值：100分)
第1～2题，每题5分；第3～12题，每题6分，共70分。
题组一　酶在细胞代谢中的作用
1．在如图所示的实验中，属于无关变量的是(　　)
A．催化剂的种类
B．过氧化氢分解的速率
C．试管中的过氧化氢溶液的量
D．产生气泡量
2．如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置，下列有关说法正确的是(　　)
A．该实验的自变量是过氧化氢的分解速率
B．1号、4号试管对照说明酶具有催化作用
C．4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高
D．4支试管中过氧化氢的浓度和用量不相同
3．下列关于活化能的叙述，不正确的是(　　)
A．分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
B．无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能
C．酶可以降低化学反应的活化能
D．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著
4．如图曲线 Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是(　　)
A．ad段表示无催化剂时，反应所需要的活化能
B．ac段表示有酶催化时，酶降低的活化能
C．若换用无机催化剂，b点将向上移动
D．加热、加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态
5．酶在生物体的代谢中发挥着重要的作用，下列叙述正确的是(　　)
A．酶的元素组成都是C、H、O、N、S
B．酶能为化学反应提供能量，从而加快反应速率
C．细胞内的酶也可以在细胞外发挥作用
D．酶与底物结合发挥作用后会失活
题组二　酶的本质
6．脲酶是一种催化尿素分解成氨和二氧化碳的酶，具有高度专一性。最早从刀豆中提取并被证明是蛋白质。下列有关脲酶的叙述，正确的是(　　)
A．脲酶的作用原理与无机催化剂的不同
B．能催化脲酶水解的酶是蛋白酶
C．在细胞内合成，在细胞外无法发挥作用
D．食用刀豆后，刀豆中的脲酶能催化人体中的尿素水解
7．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，该酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明(　　)
A．RNA具有生物催化作用
B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质是蛋白质
D．绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA
8．下列关于酶的叙述，有几项是正确的(　　)
①是有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得，有的在体内转化而来　③凡是活细胞都能产生酶　④酶只能在核糖体上合成　⑤酶的水解产物是氨基酸　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用，其催化作用的实质是为化学反应提供活化能
A．0项 B．1项 C．2项 D．3项
9．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．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B．若增加新鲜土豆片数量，量筒中产生气体的速度加快
C．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
D．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
10．(2023·眉山高一期末)如图是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，下列相关叙述正确的是(　　)
A．E1是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线
B．E2是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线
C．E3是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线
D．E2是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线
11．(2023·广州高一期末)酶被水解，产物不可能是(　　)
A．氨基酸 B．肽类
C．脱氧核苷酸 D．磷酸
12．化学降解木质素需要高热量，酶提供了一个比化学降解更环保的过程。自然界中，真菌和细菌能够用它们分泌的木质素降解酶(一种蛋白质)分解木质素。下列有关叙述错误的是(　　)
A．与化学降解木质素相比，酶降解耗能少
B．木质素降解酶的合成均需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
C．木质素降解酶的合成过程以氨基酸为原料，同时有水的生成
D．木质素降解酶既能催化化学反应，也能作为化学反应的反应物
13．(每空3分，共18分)活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。如图为酶的作用模型。请据图回答问题：
(1)从图中可以看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________；a指________________。因此，酶催化作用的本质是__________________。
(2)酶的化学本质是________________，酶起作用的部位是________________。
14．(每空4分，共12分)下列是关于酶促反应的实验探究：
(1)实验步骤：
①取3支试管并分别标记为A、B、C，各加入等量的一定浓度的过氧化氢溶液，放入38 ℃恒温水浴锅中保温。
②向A中加入一定量的蒸馏水，B中加入等量的质量分数为3.5%的FeCl3溶液，C中加入等量的质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液(所加试剂均经过38 ℃恒温水浴保温)。
③观察各试管产生气泡的速率。
(2)请分析回答下列问题：
①该实验可以探究________________________________________________________。
②实验开始后，B、C组产生气泡的速率比A组快，但一段时间后都没有气泡产生，原因是________________________________________________________________________。
③若实验过程中，B、C组产生气泡的速率都非常快。为使实验结果的差异更明显，重复实验时可采取的方法是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案精析
1．C　[分析实验装置可知，催化剂的种类属于实验的自变量；过氧化氢分解的速率属于实验的因变量；试管中的过氧化氢溶液的量属于实验的无关变量；产生气泡量属于实验的因变量。]
2．B　[过氧化氢的分解速率是该实验的因变量，A错误；加热为过氧化氢提供能量，加催化剂是降低化学反应的活化能，故2号试管中的过氧化氢分子所含能量最高，C错误；4支试管中过氧化氢的浓度和用量是无关变量，对照实验中的无关变量应保持适宜且相同，D错误。]
3．B　[水浴加热可以为化学反应提供能量，但不可以降低化学反应的活化能，B错误。]
4．C　[ac段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，A、B错误；加热、加压通常能使反应物分子获得能量，促进反应的进行，D错误。]
5．C
6．B　[脲酶的作用原理与无机催化剂相同，都是降低化学反应所需的活化能，A错误；酶是由活细胞产生的，可以在细胞内，也可以在细胞外发挥作用，C错误；刀豆中的脲酶属于蛋白质，食用刀豆后，相应的蛋白质会被水解，不能催化人体中的尿素水解，D错误。]
7．A　[除去RNaseP酶中的蛋白质，在提高Mg2＋浓度的前提下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明该酶中的RNA具有催化作用，A符合题意。]
8．A　[不具有分泌功能的活细胞也可以产生酶，①错误；酶是由活细胞产生的，②错误；大多数活细胞都能产生酶，但哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，③错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，可以在核糖体或细胞核中合成，④错误；酶的水解产物是氨基酸或核糖核苷酸，⑤错误；酶只具有催化作用，⑥、⑦错误；酶只是起催化作用，其催化作用的实质是降低化学反应所需的活化能，⑧错误。]
9．D　[一段时间后气体量不再增加是因为底物已经消耗完。]
10．D
11．C　[某些化学本质为蛋白质的酶，可被蛋白酶彻底水解为氨基酸或部分水解为肽类，A、B符合题意；大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，二者水解都不可能得到脱氧核苷酸，C不符合题意；化学本质为RNA的酶，彻底水解后可得到磷酸、核糖、四种含氮碱基(A、U、C、G)，D符合题意。]
12．B　[由题干信息可知，自然界中的细菌也能合成木质素降解酶，但细菌细胞内无内质网和高尔基体，故木质素降解酶的合成不一定需要内质网和高尔基体参与，B错误；木质素降解酶能作为催化剂催化化学反应，也能作为底物被蛋白酶分解，D正确。]
13．(1)高　低　酶所降低的活化能　降低化学反应的活化能
(2)蛋白质或RNA　细胞内或细胞外
解析　(1)从图中可看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能较高；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能较低。因此，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能。(2)酶的化学本质是蛋白质或RNA，酶在细胞内外都能起作用。
14．(2)①酶具有催化作用和酶比无机催化剂催化效率高
②过氧化氢被分解完　③减少FeCl3溶液和肝脏研磨液的用量

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