资源简介

(共68张PPT)
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
第5章　细胞的能量供应和利用
1.通过对酶催化作用具体事例的讨论，说明酶在细胞代谢中的作用及酶
的本质。
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断探索
和争论中前进的。
3.设计实验证明酶的作用并探究酶的化学本质。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点一　酶在细胞代谢中的作用
知识点二　酶的本质
随堂热练
背诵记忆
课时作业
知识点一　酶在细胞代谢中的作用
1. 细胞代谢
2. 比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1）实验原理
过氧化氢在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中
的作用下加速分解。
过氧化氢酶　
（2）实验步骤和实验现象
实验步骤
相同处理 向4支试管中分别加入 溶液
不同处理 不处理 放在90 ℃左右的
水浴中加热 滴入2滴FeCl3
溶液 滴入2滴肝脏
研磨液
2 mL过氧化氢　
现象 气泡 基本无 较多
带火星卫生香 无复燃 复燃 复燃性较强 复燃性

少　
很多　
有　
很
强　
（3）实验结论
酶具有 作用，与无机催化剂相比，酶催化效率更 。
催化　
高　
3. 控制变量和设计对照实验
4. 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。
常态　
活跃　
活化能　
温和　
【微思考】　加热和无机催化剂都可降低化学反应的活化能吗？
提示：加热可提供化学反应所需的能量，提高反应速率；无机催化剂可降
低化学反应的活化能。
（1）酶能够降低化学反应的活化能，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：酶不能提供能量。
（3）酶在生物体内有催化和调节作用。　 （　×　）
提示：酶在生物体内有催化作用，没有调节作用。
（4）无关变量是与实验结果无关的变量。　 （　×　）
提示：无关变量是指与研究目的无关，却影响实验结果的变量。
√
×
×
×
（5）对照实验中，除自变量外，其他无关变量都应保持相同且适宜。　
（　√　）
√
1. 结合教材“控制变量和设计对照实验”的内容，分析该实验中的自变
量、因变量、无关变量、对照组、实验组。
自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组
②号：水浴加热； ③号：加FeCl3溶液； ④号：加肝脏研磨液
、反应
时间、实验室的温度、
FeCl3溶液浓度和肝脏
研磨液的新鲜程度等 ①号 试管

号试管
过氧化氢
分解速率　
反应物浓度　
②③
④　
2. 如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成
物质P所需能量的变化过程。据图回答下列问题：
（1）图中的a＋b表示的含义是什么？
提示：在无催化剂的条件下，物质A生成物质P所需要的活化能。
（2）图中酶降低的活化能如何表示？
提示：图中的b表示酶降低的活化能。
（3）若将曲线Ⅰ改为无机催化剂催化的该反应，则b值如何变化？
提示：b值将变小。
归纳总结
1. 分析：各条件使H2O2分解速率加快的本质
（1）加热：为反应物分子提供能量使
更多分子能够跨越活化能垒，从而加
速反应。
（2）Fe3＋：降低化学反应的活化能。
（3）酶：更显著地降低化学反应的活
化能（作用机理）。
2. 酶与无机催化剂的共性
（1）催化机理相同，都是降低化学反应的活化能。
（2）在反应前后数量和性质不发生改变，一段时间内可以重复利用。
（3）都不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。如图
所示。
1. （2026·辽宁沈阳月考）细胞代谢是细胞生命活动的基础，但会产生代
谢废物，如过氧化氢，幸而细胞又能及时把过氧化氢分解。如图所示为
“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”示意图。下列有关分析不合理
的是（　　）
A. 本实验的因变量是不同的催化剂
B. H2O2溶液用量和浓度属于无关
变量
C. ①号与④号对照说明酶具有催化作用
D. ①号与②号对照说明加热能促进H2O2分解
√
解析：　据图分析可知，本实验中，自变量是过氧化氢所处的条件，本
实验的因变量是不同条件下，过氧化氢的分解速度，A符合题意；本实验
中，自变量是过氧化氢所处的条件，H2O2溶液用量和浓度不属于自变量，
但也会影响实验结果，故属于无关变量，B不符合题意；组别①（无酶）
号与④号（有酶）对照，①号几乎无变化，④号试管内的气泡多，说明酶
具有催化作用，C不符合题意；与①号试管相比，②号试管进行了加热处
理，根据实验现象可说明加热能促进H2O2分解，D不符合题意。
2. （2025·华师一附中检测）如图曲线表示某化学反应在使用无机催化剂
和酶催化条件下的能量变化过程。下列相关分析
错误的是（　　）
A. 曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化
B. 曲线②表示在有酶催化条件下的能量变化
C. a与b的差值为酶催化该反应所降低的活化能
D. b与c的差值为酶催化该反应所需要的活化能
解析：曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化，曲线②表示在有酶催化条件下的能量变化，A、B正确；a与b的差值为酶与无机催化剂相比降低的活化能的差值，C错误。
√
知识点二　酶的本质
1. 关于酶本质的探索
2. 酶的概念理解
（1）组成酶的单体一定是氨基酸。　 （　×　）
提示：若酶的本质是蛋白质，则单体是氨基酸；若酶的本质是RNA，则单
体是核糖核苷酸。
（2）酶在生物体内有调节作用。　 （　×　）
提示：酶只有催化功能，没有调节作用。
（3）具有分泌功能的细胞才能产生酶。　 （　×　）
提示：几乎所有的活细胞都能产生酶。
（4）酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用。　 （　×　）
提示：酶在细胞外也可发挥催化作用。
×
×
×
×
探究　酶本质的实验拓展
1. 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。
2. （教材P80“拓展应用”3）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：

。
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　
归纳总结
鉴定酶本质的实验原理和方法
（1）试剂鉴定法：利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应的原理设
计实验方案。
（2）酶解鉴定法
1. （2025·广东惠州检测）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只是RNA而非蛋白质
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。
√
2. （2026·贵州安顺月考）下列有关酶的叙述，正确的是（　　）
①活细胞一般都能产生酶　②酶参与反应后便失去活性　③酶大多是蛋白
质　④有的酶是蛋白质，有的酶是胆固醇　⑤酶只有在生物体内才能起作
用　⑥酶保存在低温环境中　⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧
酶能提供化学反应所需的活化能
A. ①②⑤ B. ②③⑦
C. ③⑤⑧ D. ①③⑥
√
解析： 　活细胞，都要进行细胞代谢，一般都能产生酶，①正确；酶作
为催化剂可重复利用，②错误；大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，③正
确，④错误；酶在体内和体外适宜条件都可起催化作用，如加酶洗衣粉，
⑤错误；低温抑制酶活性失活，升温后酶的活性又可以升高，因此酶可以
保存在低温环境中，⑥正确；酶只能起催化作用，激素起调控作用，⑦错
误；酶通过降低活化能加速反应，不提供能量，⑧错误。综上，①③⑥正
确，A、B、C错误，D正确。
随堂热练
1. （2025·安徽合肥期末）下列关于“比较过氧化氢在不同条件下的分
解”的实验变量的描述，错误的是（　　）
A. 温度、催化剂是自变量
B. H2O2分解速率是因变量
C. 肝匀浆和氯化铁溶液的体积是自变量
D. H2O2溶液的浓度是无关变量
解析：在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，不同条件（温度、催化剂）是自变量；过氧化氢的分解速率是因变量；肝匀浆和氯化铁溶液的体积、H2O2溶液的浓度均是无关变量。综上所述，A、B、D正确，C错误。
√
2. （2025·河南周口期末）过氧化氢酶能够催化过氧化氢的分解，其催化
作用的实质是（　　）
A. 能给部分分子提供能量
B. 能够与底物专一性结合
C. 能改变底物的空间结构
D. 能降低化学反应活化能
解析：　酶不能给分子提供能量，只有催化作用，A错误；酶与底物专一
性结合，并不是催化作用的实质，B错误；酶的催化实质是可明显降低化
学反应的活化能，使化学反应的速率大幅度提高，而不是改变底物的空间
结构，C错误，D正确。
√
3. 关于酶本质的探索，下列相关叙述正确的是（　　）
A. 斯帕兰札尼通过“肉块消失”实验证明了胃蛋白酶的存在
B. 毕希纳将酵母菌提取液中引起发酵的物质称为酿酶，提纯后鉴定其本质
为蛋白质
C. 萨姆纳用丙酮作溶剂从刀豆种子中提取出脲酶并证明其是蛋白质
D. 切赫和奥尔特曼发现少数DNA也具有催化作用
√
解析： 　斯帕兰札尼的“肉块消失”实验推测胃内存在消化物质，但未
直接证明胃蛋白酶的存在，A错误；毕希纳发现酵母菌提取液（含酿酶）
能催化发酵，但未提纯该酶，其本质由后人鉴定为蛋白质，B错误；萨姆
纳以丙酮为溶剂提取脲酶结晶，并通过化学分析证明其为蛋白质，这是历
史上首次证明酶是蛋白质，C正确；切赫和奥尔特曼发现的是少数RNA也
具有催化功能，而非DNA，D错误。
4. 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（　　）
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正确。
√
背诵记忆
一、概念梳理必记
1. 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是
细胞生命活动的基础。
2. 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。
3. 加热使反应物获得了能量，反应速率加快。
4. 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
5. 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。
6. 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
二、长句表达必明
1. 酶不能增加化学反应中产物的总量。因为酶只是缩短了化学反应达到平
衡所需的时间，并不能改变化学反应的平衡点。
2. 结合教材P77分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，回答
有关问题：
（1）2、3、4号三支试管都有气泡放出，但4号试管放出的气泡最多，说
明了加热、无机催化剂和酶都能促进过氧化氢的分解，提高反应速率，但
是酶的催化效率最高。
（2）与1号试管相比，2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进
过氧化氢的分解，提高反应速率。
课时作业
知识点一　酶在细胞代谢中的作用
1. （2025·福建永安期中）在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验
中，把新鲜肝脏制成研磨液的目的是（　　）
A. 保护过氧化氢酶
B. 有利于过氧化氢酶与反应物的接触
C. 提高过氧化氢酶的活性
D. 有利于对实验结果的观察
解析：研磨可破坏肝细胞，使细胞内的过氧化氢酶充分释放出来，以增大与反应物的接触面积，B符合题意。
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2. 下列关于活化能的叙述，错误的是（　　）
A. 活化能是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、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
解析：加热可以给化学反应提供能量，不能降低化学反应的活化能，B错误；酶可以降低化学反应的活化能，提高化学反应速率，C正确。
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3. 如图是比较过氧化氢在不同条件下的分解实验的4个组别，下列相关的
叙述中，正确的是（　　）
A. 与组别1相比，组别2的现象说明
加热可促进过氧化氢分解
B. 组别1与4对照，说明酶可提供反
应所需能量
C. 将3号和4号装置置于90 ℃水浴中
效果更好
D. 图示FeCl3只有2滴，反应现象不明显，因此应该再加大其用量
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解析： 　在90 ℃水浴加热过程中过氧化氢会分解产生氧气，比组别1中
过氧化氢分解速率快，故与组别1相比，组别2的现象说明加热可促进过氧
化氢分解，A正确；组别1与4的单一变量是有无酶，组别1与4对照，说明
酶具有催化作用，B错误；用90 ℃水浴加热过氧化氢会分解产生氧气，干
扰实验结果，且4号试管中的酶在90 ℃时会失活，所以3号和4号试管不能
在90 ℃水浴中加热，C错误；实验中应该遵循单一变量原则，3、4号试管
中都应该加2滴，3号试管不能增加FeCl3用量，D错误。
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4. （2024·河南新乡高一月考）关于无机催化剂和酶的比较，下列叙述错
误的是（　　）
A. 两者都能降低化学反应的活化能
B. 反应前后，两者自身结构都会改变
C. 在条件适宜的情况下，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高
D. 与酶相比，无机催化剂催化的化学反应范围更广
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解析： 　无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，进而起到催化
的作用，A正确；催化剂在反应前后自身的结构没有发生改变，B错误；酶
降低活化能的效果更显著，故酶的催化效率更高，C正确；酶的催化作用
需要适宜的条件，无机催化剂可以在高温高压下发挥作用，故无机催化剂
催化的化学反应范围更广，D正确。
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知识点二　酶的本质
5. 下列有关酶的叙述，正确的是（　　）
A. 酶为反应过程供能从而降低反应活化能
B. 酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸
C. 酶在活细胞外不具有催化活性
D. Fe3＋和过氧化氢酶都能促进H2O2分解
解析：酶能降低化学反应的活化能，但酶不能为反应过程供能，A错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，B错误；只要条件适宜，酶在活细胞外也具有催化活性，C错误。
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6. （2025·河南新乡检测）科学家证实，RNaseP酶由蛋白质和RNA组
成，将这种酶的蛋白质和RNA分开，在适宜的条件下，RNA仍然具有与这
种酶相同的催化活性，而蛋白质不具有。这一结果表明（　　）
A. 酶都是由蛋白质和RNA组成的
B. 绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
C. 酶的化学本质是蛋白质
D. 某些RNA具有催化作用
解析：由题意可知，除去RNaseP酶中的蛋白质，保留下来的RNA仍具有催化作用，说明某些RNA具有催化作用，D正确。
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7. （2025·湖北孝感检测）下列关于酶本质探索的叙述，错误的是（　）
A. 巴斯德通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由于存在酵母菌
B. 李比希认为发酵的是酵母菌细胞中的某些物质
C. 毕希纳证明了酶的化学本质都是蛋白质
D. 切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能
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解析： 　法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是
由酵母菌细胞的存在所致，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精
的，A正确；德国化学家李比希认为发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，
但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用，B正确；德国
化学家毕希纳没有证明酶的化学本质，C错误；美国科学家切赫和奥尔特
曼发现少数RNA也具有生物催化功能，D正确。
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8. 中科院天津工业生物技术研究所在一种专门用于分解PET塑料的水解酶
研究方面取得重要突破，未来将据此培育出专“吃”PET塑料的新酶种，
通过生物降解方法帮助解决日益严重的塑料垃圾污染问题。以下关于酶的
说法，不正确的是（　　）
A. 该水解酶分解塑料以后，自身被消耗
B. 该水解酶的作用机理是降低反应的活化能
C. 用酶进行生物降解塑料，比传统的化学降解效率高，污染小
D. 该酶的化学本质最可能是蛋白质
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解析：酶只是起催化作用，在反应前后，酶的数量和性质不发生变化，A错误；酶的作用机理是降低反应的活化能，B正确；酶的催化作用具有高效性而且生物降解本身不会产生污染，而化学降解会污染环境，所以用该酶进行生物降解塑料，比传统的化学降解效率高，污染小，C正确；酶绝大多数为蛋白质，该水解酶最可能是蛋白质，D正确。
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9. （2026·河南郑州月考）H＋能催化蔗糖水解，下面是蔗糖水解反应能
量变化图解。相关分析错误的是（　　）
A. E1和E2表示发生化学反应所需的活化能
B. H＋降低的化学反应活化能的值等于（E2－
E1）
C. 与H＋相比，蔗糖酶使（E2－E1）的值增大
D. 由图示可知，H＋的催化作用具有高效性
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解析：　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。在蔗糖水解反应中，E2和E1分别表示无催化剂和有H＋催化
时发生化学反应所需的活化能，A正确； 从图中看出E1表示加入H＋后从常
态转变为活跃态需要的能量，E2表示在无催化剂时所需的活化能，所以H
＋降低的反应活化能值等于（E2－E1），B正确； 与无机催化剂H＋相比，
酶（如蔗糖酶）具有高效性，即酶降低化学反应活化能的作用更显著。所
以与H＋相比，蔗糖酶使（E2－E1）的值增大，也就是降低了更多的活化
能，C正确； 由图可知，只能说明H＋具有催化作用，D错误。
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10. 我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。某研
究团队又发现了青蒿素合成过程中的一种重要的酶——FtmOX1，这一发
现加快了青蒿素人工合成的历程，有关该酶的叙述，正确的是（　　）
A. 该酶对青蒿素的合成具有调节作用
B. 催化反应前后，该酶的结构和性质会发生变化
C. 酶所催化的化学反应只能在细胞内进行
D. 该酶是由活细胞产生的有机物
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解析：　酶具有催化作用，不具有调节作用，A错误；酶在作用前后
本身的性质不发生改变，B错误；酶既可用在细胞内起作用，也可以在
细胞外起作用，C错误；青蒿素合成过程中的酶FtmOX1是活细胞产生
的，D正确。
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11. （2025·河北省重点中学联考）欲判断某种酶的化学本质是蛋白质还
是RNA，下列方案不可行的是（　　）
A. 与双缩脲试剂反应，观察是否出现紫色
B. 用蛋白酶处理，检测其活性是否丧失
C. 用RNA水解酶处理，检测其活性是否丧失
D. 与斐林试剂反应，观察是否出现砖红色沉淀
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解析：绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶为RNA。蛋白质可以与双缩脲试剂发生紫色反应，因此可用双缩脲试剂鉴定酶的化学本质，A不符合题意；若酶的化学本质是蛋白质，用蛋白酶处理可使其
失活，失去催化能力；若酶的化学本质为RNA，用RNA水解酶处理可
使其失活，失去催化能力，故可用蛋白酶和RNA水解酶鉴定酶的化学
本质，B、C不符合题意；斐林试剂可用来检测还原糖，但酶的化学本
质不是还原糖，D符合题意。
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12. （2026·山东德州期中）核酶是具有催化功能的小分子RNA，核酶X可剪切特异的RNA序列，而RNA水解酶是可催化RNA水解的一种蛋白质。下列相关叙述正确的是（　　）
A. 组成核酶的基本单位是氨基酸
B. 核酶和RNA水解酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
C. 核酶X失去活性后可以被蛋白酶催化水解
D. 核酶X既可以作为催化剂，又可以作为反应物
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解析：核酶是一种小分子RNA，组成核酶的基本单位是核糖核苷酸，A错误；核酶的化学本质是RNA，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；RNA酶能水解RNA，核酶X失去活性后可以被RNA酶水解，C错误；核酶X可以作为催化剂，催化剪切特异的RNA序列；核酶的化学本质为RNA，也可以作为反应物，被RNA水解酶催化水解，D正确。
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13. （2024·湖北沙市中学高一月考）细胞在代谢过程中会产生过氧化
氢，它对细胞有毒害作用，但细胞内有过氧化氢酶能将过氧化氢分解成无
毒物质。据此回答下列问题：
（1）过氧化氢酶促进过氧化氢分解的作用机理是：
。
解析：酶具有催化作用的机理是降低化学反应的活化能，故过氧化氢酶能促进过氧化氢分解的作用机理是：过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活
化能。
过氧化氢酶能降低
过氧化氢分解的活化能
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（2）“生物体内绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA”。某同学为验证
过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA，根据实验室提供的以下材料
进行实验，请帮他补充完整：
实验材料和试剂：新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液、过氧化氢酶
溶液、蛋白酶、RNA水解酶。试管、量筒、滴管、试管架、试管夹等。
实验步骤：
①取适量过氧化氢酶溶液均分为两份，一份用适量蛋白酶处理，另一份
用 处理，备用；
②取三支试管，分别编号为A、B、C，分别加入
；
等量RNA水解酶
等量新配制的体积分数
为3％的过氧化氢溶液
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③向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液，B试管的处理是
；C试管的处理是
。
④观察三支试管中气泡产生的速率。
预期实验结果：
。
实验结论： 。
加入等量的用蛋
白酶处理过的过氧化氢酶溶液
加入等量的用RNA水
解酶处理过的过氧化氢酶溶液
A、C试管中气泡产生速率快，B试管中气泡产生速率慢
或无气泡
过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA
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解析：为了验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA，可采用酶解法分别分解蛋白质和RNA，看分解后是否还能起催化作用，若分解后不起作用，可证明过氧化氢酶就是被相应的酶分解了，根据实验的单一变量原则和等量原则，设计实验如下：①取适量过氧化氢酶溶液均分为两份，一份用适量蛋白酶处理，另一份用等量RNA水解酶处理，备用；②取三支试管，分别编号为A、B、C，分别加入等量的新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液；③向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液，向B试管加入等量的用蛋白酶处理过的过氧化氢酶溶液，向C试管加入等量的用RNA水解酶处理的过氧化氢酶溶液；④观察三支试管中气泡产生的速率。预期实验结果为A、C试管中气泡产生速率快，B试管中产生气泡速率慢或无气泡，可说明过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA。
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演示完毕感谢观看第1课时　酶的作用和本质
知识点一　酶在细胞代谢中的作用
1.（2025·福建永安期中）在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，把新鲜肝脏制成研磨液的目的是（　　）
A.保护过氧化氢酶
B.有利于过氧化氢酶与反应物的接触
C.提高过氧化氢酶的活性
D.有利于对实验结果的观察
2.下列关于活化能的叙述，错误的是（　　）
A.活化能是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、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
3.如图是比较过氧化氢在不同条件下的分解实验的4个组别，下列相关的叙述中，正确的是（　　）
A.与组别1相比，组别2的现象说明加热可促进过氧化氢分解
B.组别1与4对照，说明酶可提供反应所需能量
C.将3号和4号装置置于90 ℃水浴中效果更好
D.图示FeCl3只有2滴，反应现象不明显，因此应该再加大其用量
4.（2024·河南新乡高一月考）关于无机催化剂和酶的比较，下列叙述错误的是（　　）
A.两者都能降低化学反应的活化能
B.反应前后，两者自身结构都会改变
C.在条件适宜的情况下，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高
D.与酶相比，无机催化剂催化的化学反应范围更广
知识点二　酶的本质
5.下列有关酶的叙述，正确的是（　　）
A.酶为反应过程供能从而降低反应活化能
B.酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸
C.酶在活细胞外不具有催化活性
D.Fe3＋和过氧化氢酶都能促进H2O2分解
6.（2025·河南新乡检测）科学家证实，RNaseP酶由蛋白质和RNA组成，将这种酶的蛋白质和RNA分开，在适宜的条件下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，而蛋白质不具有。这一结果表明（　　）
A.酶都是由蛋白质和RNA组成的
B.绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
C.酶的化学本质是蛋白质
D.某些RNA具有催化作用
7.（2025·湖北孝感检测）下列关于酶本质探索的叙述，错误的是（　　）
A.巴斯德通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由于存在酵母菌
B.李比希认为发酵的是酵母菌细胞中的某些物质
C.毕希纳证明了酶的化学本质都是蛋白质
D.切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能
8.中科院天津工业生物技术研究所在一种专门用于分解PET塑料的水解酶研究方面取得重要突破，未来将据此培育出专“吃”PET塑料的新酶种，通过生物降解方法帮助解决日益严重的塑料垃圾污染问题。以下关于酶的说法，不正确的是（　　）
A.该水解酶分解塑料以后，自身被消耗
B.该水解酶的作用机理是降低反应的活化能
C.用酶进行生物降解塑料，比传统的化学降解效率高，污染小
D.该酶的化学本质最可能是蛋白质
9.（2026·河南郑州月考）H＋能催化蔗糖水解，下面是蔗糖水解反应能量变化图解。相关分析错误的是（　　）
A.E1和E2表示发生化学反应所需的活化能
B.H＋降低的化学反应活化能的值等于（E2－E1）
C.与H＋相比，蔗糖酶使（E2－E1）的值增大
D.由图示可知，H＋的催化作用具有高效性
10.我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。某研究团队又发现了青蒿素合成过程中的一种重要的酶——FtmOX1，这一发现加快了青蒿素人工合成的历程，有关该酶的叙述，正确的是（　　）
A.该酶对青蒿素的合成具有调节作用
B.催化反应前后，该酶的结构和性质会发生变化
C.酶所催化的化学反应只能在细胞内进行
D.该酶是由活细胞产生的有机物
11.（2025·河北省重点中学联考）欲判断某种酶的化学本质是蛋白质还是RNA，下列方案不可行的是（　　）
A.与双缩脲试剂反应，观察是否出现紫色
B.用蛋白酶处理，检测其活性是否丧失
C.用RNA水解酶处理，检测其活性是否丧失
D.与斐林试剂反应，观察是否出现砖红色沉淀
12.（2026·山东德州期中）核酶是具有催化功能的小分子RNA，核酶X可剪切特异的RNA序列，而RNA水解酶是可催化RNA水解的一种蛋白质。下列相关叙述正确的是（　　）
A.组成核酶的基本单位是氨基酸
B.核酶和RNA水解酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.核酶X失去活性后可以被蛋白酶催化水解
D.核酶X既可以作为催化剂，又可以作为反应物
13.（2024·湖北沙市中学高一月考）细胞在代谢过程中会产生过氧化氢，它对细胞有毒害作用，但细胞内有过氧化氢酶能将过氧化氢分解成无毒物质。据此回答下列问题：
（1）过氧化氢酶促进过氧化氢分解的作用机理是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。
（2）“生物体内绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA”。某同学为验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA，根据实验室提供的以下材料进行实验，请帮他补充完整：
实验材料和试剂：新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液、过氧化氢酶溶液、蛋白酶、RNA水解酶。试管、量筒、滴管、试管架、试管夹等。
实验步骤：
①取适量过氧化氢酶溶液均分为两份，一份用适量蛋白酶处理，另一份用　　　　　　　　处理，备用；
②取三支试管，分别编号为A、B、C，分别加入　　　　　　　　　　　　　　　　；
③向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液，B试管的处理是　　　　　　　　　　　　；C试管的处理是　　　　　　　　　　　　　　　　。
④观察三支试管中气泡产生的速率。
预期实验结果：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第1课时　酶的作用和本质
1.B　研磨可破坏肝细胞，使细胞内的过氧化氢酶充分释放出来，以增大与反应物的接触面积，B符合题意。
2.B　加热可以给化学反应提供能量，不能降低化学反应的活化能，B错误；酶可以降低化学反应的活化能，提高化学反应速率，C正确。
3.A　在90 ℃水浴加热过程中过氧化氢会分解产生氧气，比组别1中过氧化氢分解速率快，故与组别1相比，组别2的现象说明加热可促进过氧化氢分解，A正确；组别1与4的单一变量是有无酶，组别1与4对照，说明酶具有催化作用，B错误；用90 ℃水浴加热过氧化氢会分解产生氧气，干扰实验结果，且4号试管中的酶在90 ℃时会失活，所以3号和4号试管不能在90 ℃水浴中加热，C错误；实验中应该遵循单一变量原则，3、4号试管中都应该加2滴，3号试管不能增加FeCl3用量，D错误。
4.B　无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，进而起到催化的作用，A正确；催化剂在反应前后自身的结构没有发生改变，B错误；酶降低活化能的效果更显著，故酶的催化效率更高，C正确；酶的催化作用需要适宜的条件，无机催化剂可以在高温高压下发挥作用，故无机催化剂催化的化学反应范围更广，D正确。
5.D　酶能降低化学反应的活化能，但酶不能为反应过程供能，A错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，B错误；只要条件适宜，酶在活细胞外也具有催化活性，C错误。
6.D　由题意可知，除去RNaseP酶中的蛋白质，保留下来的RNA仍具有催化作用，说明某些RNA具有催化作用，D正确。
7.C　法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的，A正确；德国化学家李比希认为发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用，B正确；德国化学家毕希纳没有证明酶的化学本质，C错误；美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，D正确。
8.A　酶只是起催化作用，在反应前后，酶的数量和性质不发生变化，A错误；酶的作用机理是降低反应的活化能，B正确；酶的催化作用具有高效性而且生物降解本身不会产生污染，而化学降解会污染环境，所以用该酶进行生物降解塑料，比传统的化学降解效率高，污染小，C正确；酶绝大多数为蛋白质，该水解酶最可能是蛋白质，D正确。
9.D　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。在蔗糖水解反应中，E2和E1分别表示无催化剂和有H＋催化时发生化学反应所需的活化能，A正确； 从图中看出E1表示加入H＋后从常态转变为活跃态需要的能量，E2表示在无催化剂时所需的活化能，所以H＋降低的反应活化能值等于（E2－E1），B正确； 与无机催化剂H＋相比，酶（如蔗糖酶）具有高效性，即酶降低化学反应活化能的作用更显著。所以与H＋相比，蔗糖酶使（E2－E1）的值增大，也就是降低了更多的活化能，C正确； 由图可知，只能说明H＋具有催化作用，D错误。
10.D　酶具有催化作用，不具有调节作用，A错误；酶在作用前后本身的性质不发生改变，B错误；酶既可用在细胞内起作用，也可以在细胞外起作用，C错误；青蒿素合成过程中的酶FtmOX1是活细胞产生的，D正确。
11.D　绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶为RNA。蛋白质可以与双缩脲试剂发生紫色反应，因此可用双缩脲试剂鉴定酶的化学本质，A不符合题意；若酶的化学本质是蛋白质，用蛋白酶处理可使其失活，失去催化能力；若酶的化学本质为RNA，用RNA水解酶处理可使其失活，失去催化能力，故可用蛋白酶和RNA水解酶鉴定酶的化学本质，B、C不符合题意；斐林试剂可用来检测还原糖，但酶的化学本质不是还原糖，D符合题意。
12.D　核酶是一种小分子RNA，组成核酶的基本单位是核糖核苷酸，A错误；核酶的化学本质是RNA，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；RNA酶能水解RNA，核酶X失去活性后可以被RNA酶水解，C错误；核酶X可以作为催化剂，催化剪切特异的RNA序列；核酶的化学本质为RNA，也可以作为反应物，被RNA水解酶催化水解，D正确。
13.（1）过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活化能　（2）①等量RNA水解酶　②等量新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液　③加入等量的用蛋白酶处理过的过氧化氢酶溶液　加入等量的用RNA水解酶处理过的过氧化氢酶溶液　④A、C试管中气泡产生速率快，B试管中气泡产生速率慢或无气泡　过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA
解析：（1）酶具有催化作用的机理是降低化学反应的活化能，故过氧化氢酶能促进过氧化氢分解的作用机理是：过氧化氢酶能降低过氧化氢分解的活化能。（2）为了验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA，可采用酶解法分别分解蛋白质和RNA，看分解后是否还能起催化作用，若分解后不起作用，可证明过氧化氢酶就是被相应的酶分解了，根据实验的单一变量原则和等量原则，设计实验如下：①取适量过氧化氢酶溶液均分为两份，一份用适量蛋白酶处理，另一份用等量RNA水解酶处理，备用；②取三支试管，分别编号为A、B、C，分别加入等量的新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液；③向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液，向B试管加入等量的用蛋白酶处理过的过氧化氢酶溶液，向C试管加入等量的用RNA水解酶处理的过氧化氢酶溶液；④观察三支试管中气泡产生的速率。预期实验结果为A、C试管中气泡产生速率快，B试管中产生气泡速率慢或无气泡，可说明过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA。
3 / 3第1课时　酶的作用和本质
1.通过对酶催化作用具体事例的讨论，说明酶在细胞代谢中的作用及酶的本质。 2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断探索和争论中前进的。 3.设计实验证明酶的作用并探究酶的化学本质。
知识点一　酶在细胞代谢中的作用
1.细胞代谢
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1）实验原理
过氧化氢在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中　　　　　　的作用下加速分解。
（2）实验步骤和实验现象
实验步骤
相同处理 向4支试管中分别加入　　　　　　　　溶液
不同处理 不处理 放在90 ℃左右的水浴中加热 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝脏研磨液
现象 气泡 基本无 　　 较多 　　
带火星卫生香 无复燃 　　　复燃 复燃性较强 复燃性　　
（3）实验结论
酶具有　　　　作用，与无机催化剂相比，酶催化效率更　　　　。
3.控制变量和设计对照实验
4.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。
【微思考】　加热和无机催化剂都可降低化学反应的活化能吗？
（1）酶能够降低化学反应的活化能，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）酶在生物体内有催化和调节作用。（　　）
（4）无关变量是与实验结果无关的变量。（　　）
（5）对照实验中，除自变量外，其他无关变量都应保持相同且适宜。（　　）
1.结合教材“控制变量和设计对照实验”的内容，分析该实验中的自变量、因变量、无关变量、对照组、实验组。
自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组
②号：水浴加热； ③号：加FeCl3溶液； ④号：加肝脏研磨液 　　　　　　　 　　　　　　、反应时间、实验室的温度、FeCl3溶液浓度和肝脏研磨液的新鲜程度等 ①号试管 　　号试管
2.如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。据图回答下列问题：
（1）图中的a＋b表示的含义是什么？
（2）图中酶降低的活化能如何表示？
（3）若将曲线Ⅰ改为无机催化剂催化的该反应，则b值如何变化？
归纳总结
1.分析：各条件使H2O2分解速率加快的本质
（1）加热：为反应物分子提供能量使更多分子能够跨越活化能垒，从而加速反应。
（2）Fe3＋：降低化学反应的活化能。
（3）酶：更显著地降低化学反应的活化能（作用机理）。
2.酶与无机催化剂的共性
（1）催化机理相同，都是降低化学反应的活化能。
（2）在反应前后数量和性质不发生改变，一段时间内可以重复利用。
（3）都不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。如图所示。
1.（2026·辽宁沈阳月考）细胞代谢是细胞生命活动的基础，但会产生代谢废物，如过氧化氢，幸而细胞又能及时把过氧化氢分解。如图所示为“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”示意图。下列有关分析不合理的是（　　）
A.本实验的因变量是不同的催化剂
B.H2O2溶液用量和浓度属于无关变量
C.①号与④号对照说明酶具有催化作用
D.①号与②号对照说明加热能促进H2O2分解
2.（2025·华师一附中检测）如图曲线表示某化学反应在使用无机催化剂和酶催化条件下的能量变化过程。下列相关分析错误的是（　　）
A.曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化
B.曲线②表示在有酶催化条件下的能量变化
C.a与b的差值为酶催化该反应所降低的活化能
D.b与c的差值为酶催化该反应所需要的活化能
知识点二　酶的本质
1.关于酶本质的探索
2.酶的概念理解
（1）组成酶的单体一定是氨基酸。（　　）
（2）酶在生物体内有调节作用。（　　）
（3）具有分泌功能的细胞才能产生酶。（　　）
（4）酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用。（　　）
探究　酶本质的实验拓展
1.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？
2.（教材P80“拓展应用”3）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：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
归纳总结
鉴定酶本质的实验原理和方法
（1）试剂鉴定法：利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应的原理设计实验方案。
（2）酶解鉴定法
1.（2025·广东惠州检测）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只是RNA而非蛋白质
2.（2026·贵州安顺月考）下列有关酶的叙述，正确的是（　　）
①活细胞一般都能产生酶　②酶参与反应后便失去活性　③酶大多是蛋白质　④有的酶是蛋白质，有的酶是胆固醇　⑤酶只有在生物体内才能起作用　⑥酶保存在低温环境中　⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧酶能提供化学反应所需的活化能
A.①②⑤ B.②③⑦
C.③⑤⑧ D.①③⑥
1.（2025·安徽合肥期末）下列关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验变量的描述，错误的是（　　）
A.温度、催化剂是自变量 B.H2O2分解速率是因变量
C.肝匀浆和氯化铁溶液的体积是自变量 D.H2O2溶液的浓度是无关变量
2.（2025·河南周口期末）过氧化氢酶能够催化过氧化氢的分解，其催化作用的实质是（　　）
A.能给部分分子提供能量
B.能够与底物专一性结合
C.能改变底物的空间结构
D.能降低化学反应活化能
3.关于酶本质的探索，下列相关叙述正确的是（　　）
A.斯帕兰札尼通过“肉块消失”实验证明了胃蛋白酶的存在
B.毕希纳将酵母菌提取液中引起发酵的物质称为酿酶，提纯后鉴定其本质为蛋白质
C.萨姆纳用丙酮作溶剂从刀豆种子中提取出脲酶并证明其是蛋白质
D.切赫和奥尔特曼发现少数DNA也具有催化作用
4.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（　　）
第1课时　酶的作用和本质
知识点一
主干梳理
1.化学反应　酶
2.（1）过氧化氢酶　（2）2 mL过氧化氢　少　很多　有　很强　（3）催化　高
3. 进行处理　 自变量　 影响　 保持一致　 比较
4.（1）常态　活跃　（2）活化能　（3）温和
微思考　提示：加热可提供化学反应所需的能量，提高反应速率；无机催化剂可降低化学反应的活化能。
概念辨析
（1）√
（2）×　提示：酶不能提供能量。
（3）×　提示：酶在生物体内有催化作用，没有调节作用。
（4）×　提示：无关变量是指与研究目的无关，却影响实验结果的变量。
（5）√
重难探究
1.过氧化氢分解速率　反应物浓度　②③④
2.（1）提示：在无催化剂的条件下，物质A生成物质P所需要的活化能。
（2）提示：图中的b表示酶降低的活化能。
（3）提示：b值将变小。
即学即练
1.A　据图分析可知，本实验中，自变量是过氧化氢所处的条件，本实验的因变量是不同条件下，过氧化氢的分解速度，A符合题意；本实验中，自变量是过氧化氢所处的条件，H2O2溶液用量和浓度不属于自变量，但也会影响实验结果，故属于无关变量，B不符合题意；组别①（无酶）号与④号（有酶）对照，①号几乎无变化，④号试管内的气泡多，说明酶具有催化作用，C不符合题意；与①号试管相比，②号试管进行了加热处理，根据实验现象可说明加热能促进H2O2分解，D不符合题意。
2.C　曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化，曲线②表示在有酶催化条件下的能量变化，A、B正确；a与b的差值为酶与无机催化剂相比降低的活化能的差值，C错误。
知识点二
主干梳理
1.蛋白质　蛋白质　RNA
2.蛋白质　RNA　催化
概念辨析
（1）×　提示：若酶的本质是蛋白质，则单体是氨基酸；若酶的本质是RNA，则单体是核糖核苷酸。
（2）×　提示：酶只有催化功能，没有调节作用。
（3）×　提示：几乎所有的活细胞都能产生酶。
（4）×　提示：酶在细胞外也可发挥催化作用。
重难探究
1.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。
2.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
即学即练
1.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。
2.D　活细胞，都要进行细胞代谢，一般都能产生酶，①正确；酶作为催化剂可重复利用，②错误；大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，③正确，④错误；酶在体内和体外适宜条件都可起催化作用，如加酶洗衣粉，⑤错误；低温抑制酶活性失活，升温后酶的活性又可以升高，因此酶可以保存在低温环境中，⑥正确；酶只能起催化作用，激素起调控作用，⑦错误；酶通过降低活化能加速反应，不提供能量，⑧错误。综上，①③⑥正确，A、B、C错误，D正确。
【随堂热练】
1.C　在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，不同条件（温度、催化剂）是自变量；过氧化氢的分解速率是因变量；肝匀浆和氯化铁溶液的体积、H2O2溶液的浓度均是无关变量。综上所述，A、B、D正确，C错误。
2.D　酶不能给分子提供能量，只有催化作用，A错误；酶与底物专一性结合，并不是催化作用的实质，B错误；酶的催化实质是可明显降低化学反应的活化能，使化学反应的速率大幅度提高，而不是改变底物的空间结构，C错误，D正确。
3.C　斯帕兰札尼的“肉块消失”实验推测胃内存在消化物质，但未直接证明胃蛋白酶的存在，A错误；毕希纳发现酵母菌提取液（含酿酶）能催化发酵，但未提纯该酶，其本质由后人鉴定为蛋白质，B错误；萨姆纳以丙酮为溶剂提取脲酶结晶，并通过化学分析证明其为蛋白质，这是历史上首次证明酶是蛋白质，C正确；切赫和奥尔特曼发现的是少数RNA也具有催化功能，而非DNA，D错误。
4.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正确。
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