2025年新高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第08讲酶和ATP(第一课时)(练习(学生版+解析版)

第08讲 酶和ATP（第一课时）
目录 01 模拟基础练 【题型一】酶的本质、作用和特性 【题型二】酶的特性相关实验探究 【题型三】外界因素对酶活性的影响 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 酶的本质、作用和特性
1．食品安全人员常用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药，操作过程如图所示（操作后将速测卡置于37℃恒温箱装置中10min为佳），其原理为：胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。下列叙述正确的是（　　）

A．胆碱酯酶为红色药片中的物质水解提供活化能
B．若白色药片变为蓝色，说明菠菜表面农药残留量相对比较高
C．每批测定应设置滴加等量纯净水到“白片”上的空白对照卡
D．将“速测卡”置于37℃左右环境有利于其长期保存
【答案】B
【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、依据题干信息，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，若白色药片变为蓝色，说明胆碱酯酶能够正常发挥作用，也表面菠菜表面农药残留量相对比较低，B错误；
C、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，C正确；
D、“速测卡”操作后应置于37℃恒温箱装置中10min为佳，而“速测卡”的长期保存应置于低温条件下，D错误。
故选B。
2．E3泛素连接酶在细包代谢中发挥重要作用，其功能的发挥依赖于该酶复杂的空间构象。下列叙述错误的是（ ）
A．E3泛素连接酶能够与底物结合并降低化学反应的活化能
B．过酸和过碱都会导致E3泛素连接酶的空间构象发生改变
C．E3泛素连接酶发挥作用后会立即被细包内其他酶系降解
D．温度过高和过低对E3泛素连接酶造成的影响不相同
【答案】B
【分析】1、酶是由活细包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。
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，因此，E3泛素连接酶能够与底物结合并降低化学反应的活化能，A正确；
B、酶的作用条件温和，高温或过酸、过碱都会导致E3泛素连接酶的空间构象发生改变，B正确；
C、E3泛素连接酶发挥作用后不会立即被细包内其他酶系降解，C错误；
D、温度过高和过低对E3泛素连接酶造成的影响不相同，前者会导致酶失活，而后者会引起酶活性下降，但适宜温度后可酶活性会提高，D错误。
故选B。
3．胰蛋白酶原由胰腺细包合成、分泌，无活性的胰蛋白酶原随胰液进入小肠后，经肠激酶作用变为有活性的胰蛋白酶。下列叙述正确的是（ ）
A．胰腺细包分泌胰蛋白酶原与内质网有关，与线粒体无关
B．胰蛋白酶原和促胰液素均需经体液运输才能到达相应位置
C．肠激酶可为胰蛋白酶原转变为胰蛋白酶的过程提供一定能量
D．煮熟的肉更易消化可能与胰蛋白酶对变性蛋白的催化较高效有关
【答案】A
【分析】分泌蛋白在核糖体上合成，经内质网和高尔基体加工后，以囊泡的运输到细包膜，以胞吐的方式释放到细包外，该过程需要线粒体供能。
胰蛋白酶原不是激素，不需要经过体液运输，是通过导管运输或直接分泌到肠腔中的。
【详解】A、胰腺细包分泌胰蛋白酶原（分泌蛋白），与内质网、高尔基体等有关（加工），与线粒体也有关（供能），A正确；
B、促胰液素需经体液运输才能到达相应位置，胰蛋白酶原不是激素，不需要经过体液运输，是通过导管运输或直接分泌到肠腔中的，B错误；
C、肠激酶只能降低反应的活化能，不能提供能量，C错误；
D、煮熟的肉（暴露出更多肽键）更易消化可能与胰蛋白酶对变性蛋白的催化较高效有关，D错误。
故选A。
题型二 酶的特性相关实验探究
4．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】B
【分析】1、酶是活细包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错误。
故选B。
5．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（ ）
温度 a b c
相对酶活性(%) 60 80 60
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正确；
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错误。
故选A。
6．细包中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细包L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B．突变体细包L1中L酶不能与ATP结合
C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
【答案】A
【分析】据图可知，当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合，位点2突变时影响ATP与L酶的结合。
【详解】A、酶不能为化学反应提供能量，A正确；
B、根据左图，突变体细包L1中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细包L1中L酶能与ATP结合，B错误；
C、据左图可知，突变体细包L1中检测到的放射性与野生型相同，说明该突变不影响与ATP结合，而突变体细包L2中检测到的放射性明显降低，说明L2突变不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，C错误；
D、亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变L2细包检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D错误。
故选A。
题型三 外界因素对酶活性的影响
7．红豆杉细包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（ ）
步骤 处理 试管1 试管2
① 苯丙氨酸 1.0ml 1.0ml
② HCL溶液（6mol/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（6mol/L） 0.2ml ——
⑥ 试管2加0.2mlH2O，测定2支试管中的产物量
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、酶是由活细包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错误。
故选B。
8．在植物细包中参与淀粉水解的酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶耐高温不耐酸，能以随机的方式从淀粉分子内部将其水解。β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍有部分活性，它能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。在淀粉、Ca2+等处理方式的影响下，β-淀粉酶在50℃条件下经不同时间保存后的活性测定结果如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．两种淀粉酶在理化性质上的差异只与组成其的氨基酸的种类或排列顺序相关
B．β-淀粉酶水解淀粉的产物是麦芽糖，β-淀粉酶的活性随pH升高逐渐增强
C．比较可知，30 mmol·L-1Ca2+处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性
D．在前50min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性先增强后减弱
【答案】A
【分析】酶是由活细包产生的具有催化作用的有机物，酶具有专一性、高效性、作用条件温和的特性。
【详解】A、氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链形成的蛋白质的空间结构不同均可能是α-淀粉酶和β-淀粉酶在理化性质上存在差异的原因，A正确；
B、β-淀粉酶在pH=3.3时仍有部分活性，其活性随pH升高先增强后减弱，B错误；
C、比较可知，30mmol·L-1Ca2++2%淀粉的处理方式更有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性，C错误；
D、由图可知，在前20min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性增强，在20-50min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性减弱，D错误。
故选A。
9．胰脂肪酶是催化脂肪水解为甘油、脂肪酸的关键酶。科学家研究了长茎萄蕨藻醇提物的不同溶剂萃取物对胰脂肪酶活性的影响。下列相关叙述正确的是（　　）

A．本实验的自变量是萃取物的浓度
B．两种萃取物对胰脂肪酶均有抑制作用，但正丁醇萃取物效果更佳
C．探究胰脂肪酶作用的最适pH时，先将底物和酶混匀，再置于不同pH下进行反应
D．合理使用长茎葡萄蕨藻醇提物，可通过减少食物中脂肪的吸收来达到减肥的目的
【答案】A
【分析】加入乙酸乙酯萃取物的酶活性明显低于加入正丁醇萃取物，说明乙酸乙酯萃取物对酶抑制作用更强。
【详解】A、本实验的自变量是萃取物的浓度和萃取溶剂的种类，A正确；
B、两种萃取物都使胰脂肪酶活性减弱，即均有抑制作用，但乙酸乙酯萃取物作用下酶活性降低更多，因此效果更佳，B错误；
C、探究胰脂肪酶作用的最适pH时，先将底物和酶分别置于一定pH下一段时间后再混匀，C错误；
D、长茎葡萄蕨藻醇提物可抑制胰脂肪酶的活性，因此可通过减少食物中脂肪的吸收达到减肥的目的，D错误。
故选A。
10．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错误。
故选B。
一、单选题
1．盐酸同唾液淀粉酶一样，可以促进淀粉的水解，同时作为胃酸的成分，为胃蛋白酶活性的发挥提供适宜的酸性环境。下列说法正确的是（　　）
A．唾液淀粉酶的最适pH大于胃蛋白酶的
B．相比于盐酸，唾液淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能更多
C．用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉，可验证酶的高效性
D．在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均体现了生物膜的选择透过性
【答案】A
【分析】酶是由活细包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。酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性，高温、过酸和过碱会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性。
【详解】A、胃液的pH小于唾液，因此胃蛋白酶的最适pH 小于唾液淀粉酶的，A正确；
B、盐酸，唾液淀粉酶催化淀粉水解的原理是降低淀粉水解所需要的活化能，B错误；
C、用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉，则胃蛋白酶不能水解淀粉，则可验证酶的专一性，而不是高效性，C错误；
D、唾液淀粉酶和胃蛋白酶是分泌蛋白，在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均需要用到囊泡运输，体现生物膜的流动性，D错误。
故选A。
2．酶A、酶B与酶C是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量三种酶对不同浓度ATP的水解反应速率，实验结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A．细包代谢能有条不紊地进行，与酶的专一性分不开
B．在相同的ATP浓度下，酶A催化最终产生的ADP和Pi量最多
C．当反应速率的相对值达到400时，酶A所需要的ATP浓度最低
D．在相同的ATP浓度下，酶A降低活化能作用最显著
【答案】B
【分析】实验探究的是三种酶在不同浓度的ATP中的水解反应速率。由图可知，一定浓度范围内，ATP浓度越高，反应速率越快；相同ATP浓度时，反应速率酶A>酶B>酶C。
【详解】A、细包代谢能够有条不紊地进行，主要由酶的专一性决定，A正确；
BD、酶催化的本质是降低化学反应的活化能，由图可知，在相同的ATP浓度下，三种酶催化最终产生的ADP和Pi量一样多，酶A降低活化能的作用更显著，反应速率更快，B错误，D错误；
C、当反应速率的相对值达到400时，酶A所需要的ATP浓度小于10，酶B所需要的ATP浓度为10，酶C所需要的ATP浓度为50，所以酶A所需要的ATP浓度最低，C正确。
故选B。
3．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。取两支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液，一段时间后，测定两试管中酶的活性，然后将两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。以下实验结果可以证明甲物质为可逆抑制剂，乙物质为不可逆抑制剂的是（ ）
A．透析后，两组的酶活性均比透析前高
B．透析前后，两组的酶活性均不变
C．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
D．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
【答案】B
【分析】1、酶是由活细包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、酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。
【详解】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，C正确。
故选B。
4．实验小组为探究温度对蔗糖酶活性的影响，设计了如下实验步骤：①取6支试管，向每支试管中加入1mL一定浓度的蔗糖酶溶液；②向每支试管中加入1mL 0.25%蔗糖溶液，摇匀；③将6支试管分别置于0℃、20℃、30℃，40℃.50℃和70℃水浴中保温10 min；④检测反应速率。下列相关叙述错误的是（ ）
A．蔗糖水解的产物是单糖
B．各个实验组相互对照，属于对比实验
C．应将酶溶液与底物溶液先分别保温再混合
D．一般用斐林试剂检测反应生成物的含量
【答案】A
【分析】影响酶促反应速率的因素主要有温度、pH、底物浓度和酶浓度，温度能影响酶促反应速率，在最适温度前，随着温度的升高，酶活性增强，酶促反应速率加快；到达最适温度时，酶活性最强，酶促反应速率最快；超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降低，酶促反应速率减慢。另外低温不会使酶变性失活，而高温会使酶变性失活。
【详解】A、蔗糖是由葡萄糖和果糖两种单糖脱水缩合形成的，所以水解的产物是葡萄糖和果糖，A正确；
B、本实验没有对照组，都是实验组，各个实验组相互对照，因此属于对比实验，B正确；
C、应将酶溶液与底物溶液先分别保温再混合，避免混合时出现温度误差导致实验结果不准确，C正确；
D、用斐林试剂检测葡萄糖和果糖时，常需要水浴加热，而本实验中温度是自变量，因此不能用斐林试剂检测反应生成物的含量，D错误。
故选A。
5．为探究氯离子和铜离子对唾液淀粉酶的影响，某兴趣小组按如下表步骤开展了研究，并得出了相关结果，表中的“+”表示出现一定的蓝色反应。下列相关叙述正确的是（ ）
步骤 处理 试管 1 试管 2 试管 3 试管 4
① 0.5%淀粉溶液 1.5mL 1.5mL 1.5mL 1.5mL
② 处理溶液 1%NaCl0.5mL 1%CuSO40.5mL X0.5mL 蒸馏水0.5mL
③ 最佳稀释度唾液 0.5mL 0.5mL 0.5mL 0.5mL
④ 振荡均匀， 37℃恒温水浴保温 10 分钟
⑤ KI-I2 溶液 3 滴 3 滴 3 滴 3 滴
⑥ 显蓝色程度 不显蓝色 Y + +
A．表中试管3步骤②的“X”可加入1%CuCl2溶液
B．若Y为“+++”，可得出铜离子能抑制唾液淀粉酶的活性
C．比较试管1和4，可得出氯离子能提高唾液淀粉酶的活性
D．若适当延长步骤④的保温时间，试管2的显蓝色程度可能会加深
【答案】B
【分析】分析题意和表格数据可知，实验的自变量是氯离子和铜离子。
碘液遇淀粉会变蓝。
【详解】A、据实验目的可知自变量是氯离子和铜离子，结合表中物质，试管3要排除钠离子和硫酸根离子对唾液淀粉酶的影响，故X是1%Na2SO4溶液，A正确；
B、若铜离子能抑制唾液淀粉酶的活性，则试管2中的淀粉可能被分解得最少，显蓝色最明显，B正确；
C、要得出“氯离子能提高唾液淀粉酶的活性”的结论，应比较试管1、3、4更合理，C错误；
D、若适当延长步骤④的保温时间，则淀粉被分解的量可能会增加，试管2的显蓝色程度应变浅，不会加深，D错误。
故选B。
二、多选题
6．人胰脂肪酶主要由胰腺腺泡细包分泌，其活性受板粟壳黄酮等影响，相关实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．胰脂肪酶催化脂肪水解时会降低反应所需的活化能
B．温度属于该实验的无关变量，对实验结果几乎无影响
C．pH影响酶活性，图2实验组胰脂肪酶的最适pH增大
D．板栗壳黄酮或可作减肥药．减少人体对脂肪酸的吸收
【答案】ACD
【分析】由图可知，加入板栗壳黄酮的酶活性明显低于对照组，说明板栗壳黄酮对酶有抑制作用。
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A正确；
B、温度属于该实验的无关变量，应保持相同且适宜，若温度不适宜对该实验的影响较大，B错误；
C、pH影响酶活性，图2实验组胰脂肪酶的最适pH增大，C正确；
D、由图可知，加入板栗壳黄酮的酶活性明显低于对照组，说明板栗壳黄酮对酶有抑制作用，所以板栗壳黄酮或可作减肥药，减少人体对脂肪酸的吸收，D错误。
故选ACD。
7．超高压技术和木瓜蛋白酶广泛应用于食品工业，为探究木瓜蛋白酶在高压食品体系中的应用，某科研小组将木瓜蛋白酶溶液分别在0.1MPa（对照组）、200MPa和600MPa的压力下处理，测定其平均氢键数量（处理50纳秒（ns）的平均值）和木瓜蛋白酶相对活性变化的数据（注：氢键是稳定蛋白质空间结构的重要非共价结合力），下列说法错误的是（ ）
压力 0.1MPa 200MPa 600MPa
平均氢键数（个） 157.5 155.5 150.5
木瓜蛋白酶相对活性（%） 100 120 80
A．木瓜蛋白酶是具有催化作用的有机物，基本单位是氨基酸和核糖核苷酸
B．实验过程中适当增加木瓜蛋白酶的浓度会增加木瓜蛋白酶的相对活性
C．实验结果表明，木瓜蛋白酶适宜在最适温度、最适PH和200MPa压力下保存
D．600MPa下，木瓜蛋白酶的相对活性降低可能与该压力下酶的空间结构被破坏有关
【答案】ABC
【分析】酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和 pH （在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
【详解】A、木瓜蛋白酶是具有催化作用的有机物，化学本质是蛋白质，基本单位是氨基酸，A正确；
B、酶的浓度不会影响酶的活性，B错误；
C、酶应该在低温保存，抑制其活性，C错误；
D、600MPa下，木瓜蛋白酶的相对活性降低，可能与该压力下酶的空间结构被破坏有关，空间结构破坏酶就会失去活性，不能起催化作用，D错误。
故选ABC。
8．为了比较过氧化氢在不同条件下的分解情况，某实验小组按下表进行了相关实验。下列叙述错误的是（ ）
试管编号 1号 2号 3号 4号
过氧化氢溶液 2 mL 2mL 2 mL 2 mL
温度 常温 90 ℃ 常温 常温
处理 — — 2 滴 FeCl 溶液 2滴新鲜肝脏研磨液
点燃的卫生香放入试管口上方
卫生香复燃程度 一 ＋ ＋＋ ＋＋＋
“＋”表示卫生香复燃程度，“＋”越多表示复燃程度越高，“一”表示不复燃。
A．试管1和2 比较能说明加热可以降低过氧化氢分解反应的活化能
B．若要说明过氧化氢酶的高效性，可用试管1、3和4进行比较
C．试管4中卫生香复燃程度最高，所以该试管最终生成的氧气总量最多
D．该实验也能说明酶具有专一性和作用条件较温和的特点
【答案】ACD
【分析】酶具有专一性、高效性、作用条件较温和的特性。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
【详解】A、试管2对过氧化氢加热使其加快分解，是因为加热可以为分解反应提供能量，而不能说明加热可以降低过氧化氢分解反应的活化能，A正确；
B、酶的高效性是指与无机催化剂相比，降低化学反应的活化能效率更高，用试管1、3、4进行比较，可以说明过氧化氢酶具有高效性，B正确；
C、试管4中卫生香复燃程度最高，是因为在酶催化作用下产生氧气的速率最快，四支试管中初始过氧化氢总量相同，则最终生成的氧气总量相同，C错误；
D、该实验不能说明酶具有专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应）和酶作用的条件较温和，D错误。
故选ACD。
三、非选择题
9．酶的抑制剂可以降低酶的催化效率，可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，其中竞争性抑制剂和底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂结合酶的活性位点以外的部位，机制如图所示。回答下列问题：

(1)酶的化学本质是 。若组成某种酶的单体中含有肽键，则该种酶的合成场所为 。若该酶为唾液淀粉酶，则其成熟的过程还需要经过 等细包结构的加工。
(2)在一定浓度范围内，可通过增加底物浓度减弱其抑制效果的是 （填“竞争性抑制剂”或“非竞争性抑制剂”）。已知唾液淀粉酶可催化淀粉水解，其原理是 。唾液淀粉酶不能催化蔗糖水解，这说明酶的催化具有 。
【答案】(1) 蛋白质或RNA 核糖体 内质网、高尔基体
(2) 竞争性抑制剂 唾液淀粉酶可以降低淀粉水解所需的活化能 专一性
【分析】酶是活细包产生的具有催化作用的有机物，绝大部分是蛋白质，少部分是RNA。RNA具有专一性、高效性和易受环境因素影响等特点。
【详解】（1）酶的化学本质是蛋白质或RNA，若组成某种酶的单体中含有肽键，则说明该酶化学本质为蛋白质，则该种酶的合成场所为核糖体。若该酶为唾液淀粉酶，则其成熟的过程还需要经过内质网和高尔基体等细包结构的加工。
（2）竞争性抑制剂和底物争夺酶的活性部位，在一定浓度范围内，可通过增加底物浓度减弱其抑制效果，非竞争性抑制剂与酶的活性位点以外的部位结合，使酶的活性部位发生改变，从而不能与底物结合，无法通过增加底物的浓度抑制效果。唾液淀粉酶可催化淀粉水解，其原理是唾液淀粉酶可以降低淀粉水解所需的活化能。唾液淀粉酶不能催化蔗糖水解，这说明酶的催化具有专一性。
10．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) 3 蒸馏水、甲物质溶液、乙物质溶液
(2) 透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均恢复 透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均不能恢复 透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性能恢复,加入乙物质的实验组酶的活性不能恢复 透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性不能恢复,加入乙物质的实验组酶的活性能恢复
【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。
【详解】（1）根据实验目的可确定该实验的自变量为抑制剂甲和乙，所以实验组是在酶A溶液中分别加入等量的甲物质和乙物质,对照组是在酶A溶液中加入等量的蒸馏水，共设置三组实验，需3支试管。
（2）由于甲、乙物质对酶A的活性有抑制作用，所以加入甲、乙物质后，与对照组相比，两实验组酶A的活性均降低；利用透析袋除去甲、乙物质后，根据酶A的活性是否恢复即可判断甲、乙的抑制剂类型。
因此若出现透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均恢复，则甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均不能恢复，则甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性能恢复，加入乙物质的实验组酶的活性不能恢复，则甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。
若出现透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性不能恢复，加入乙物质的实验组酶的活性能恢复，则甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。
1．（2023·浙江·高考真题）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（ ）
组别 甲中溶液 （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 肝脏研磨液 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
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
【答案】B
【分析】酶是由活细包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时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错误；
D、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错误。
故选B。
2．（2023·重庆·高考真题）某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴（55℃）后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是（ ）
编号 试剂
① 质量分数为3%的可溶性淀粉溶液
② 质量分数为5%的葡萄糖溶液
③ 斐林试剂
④ 淀粉酶溶液
⑤ 碘溶液（棕红色）
A．若a为①+②、b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B．若a为①+②、b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C．若a为①+④、b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D．若a为①+④、b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色
【答案】B
【分析】1、要发生渗透作用，需要有半透膜和膜两侧溶液具有浓度差。水分子总是从浓度低的一侧通过半透膜向浓度高的一侧扩散。
2、检测生物组织中的还原糖，可用斐林试剂，斐林试剂与还原糖在热水浴条件下反应生成砖红色沉淀。
3、分析题图：当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色，说明淀粉不能通过透析袋、碘液可通过透析袋；当a为②、b为③，水浴（55℃）后透析袋内、外均不出现砖红色，说明葡萄糖和斐林试剂均不能通过透析袋。
【详解】A、若a为①+②、b为③，由于葡萄糖和斐林试剂均不能通过透析袋，水浴后透析袋外均不会出现砖红色，A正确；
B、若a为①+②、b为⑤，由于淀粉不能通过透析袋，而碘液可进入透析袋内，故透析袋外的溶液不会出现蓝色，B错误；
C、若a为①+④、b为⑤，淀粉酶会水解淀粉使形成麦芽糖（二糖），由于葡萄糖单糖不能通过透析袋，故麦芽糖也不能不能通过透析袋，同时由于碘液可进入透析袋内，故透析袋内的溶液最终会出现棕红色，C正确；
D、若a为①+④、b为③，由于斐林试剂不能进入透析袋内，故透析袋内不会出现砖红色，D错误。
故选B。
3．（2023·重庆·高考真题）几丁质是昆虫外骨骼和真菌细包壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构，进一步阐明了几丁质合成的过程，该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述错误的是（ ）
A．细包核是真菌合成几丁质的控制中心 B．几丁质是由多个单体构成的多糖物质
C．细包通过跨膜运输将几丁质运到胞外 D．几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
【答案】B
【分析】几丁质是一种多糖，又称壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼、真菌的细包壁中。分析题图可知，几丁质合成的过程主要有三个阶段，第一个阶段，几丁质合成酶将细包中的单糖转移到细包膜上用于合成几丁质糖链。第二阶段，新生成的几丁质糖链通过细包膜上的转运通道释放到细包外。第三阶段，释放的几丁质链自发组装形成几丁质。
【详解】A、细包核是细包代谢和遗传的控制中心，真菌合成几丁质属于细包代谢，A正确；
B、N-乙酰葡萄糖氨是几丁质的单体，几丁质是由多个这样的单体脱水缩合而成的多糖，B正确；
C、据图分析可知，因为几丁质的合成是在细包膜上进行的，所以几丁质运到胞外的过程没有跨膜运输，C错误；
D、几丁质合成酶抑制剂可以抑制该酶的活性，打断生物合成几丁质的过程，从而让缺乏几丁质的害虫、真菌死亡，故可用于防止病虫害，D错误。
故选B。
4．（2023·浙江·高考真题）某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是（ ）
A．温度 B．底物 C．反应时间 D．酶量
【答案】B
【分析】影响酶活性的因素有温度、pH、抑制剂和激活剂。由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物。
【详解】A、由题干可知，两组实验的温度都为45℃，所以研究的因素不是温度，A正确；
B、由题干分析，己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。这两组实验的不同条件在于是否加入底物。所以研究的因素是底物，B正确；
C、由题干可知，两组实验的反应时间均为12min，所以研究的因素不是反应时间，C错误；
D、由题干可知，两组实验的酶量一致，所以研究的因素不是酶量，D错误。
故选B。
5．（2022·重庆·高考真题）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，结果见如表。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℃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
【答案】A
【分析】分析表格数据：表中表示两种酶在37°C、不同pH下的相对活性。根据表中数据可知，M的适宜pH为5~9，而L的适宜pH为5左右；在37°C、pH为3~11时，M比L的相对活性高。
【详解】A、根据表格数据可知，在37°C时，M的适宜pH为5~9，而L的适宜pH为5左右，A正确；
B、酶适宜在低温条件下保存，在37°C长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B错误；
C、酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37°C上升至95°C，两种酶在pH为5时都已经失活，C错误；
D、在37°C、pH为3~11时，M比L的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D错误。
故选A。
6．（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
【答案】B
【分析】碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，起到去污的效果。
【详解】A、由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活”可知，碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确；
B、由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ，B错误；
C、碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋白酶的洗涤剂去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；
D、酶具有高效性，碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸，具有很强的分解蛋白质的能力，可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D错误。
故选B。
7．（2022·浙江·高考真题）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
【答案】B
【分析】大部分酶是蛋白质，少部分酶的本质是RNA，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸。
【详解】A、 低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A正确；
B、 酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；
C、 酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误；
D、 淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。
故选B。
8．（2022·全国·高考真题）某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验（表中“+”表示有，“－”表示无）。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + － + －
蛋白质组分 + － + － +
低浓度Mg2+ + + + － －
高浓度Mg2+ － － － + +
产物 + － － + －
根据实验结果可以得出的结论是（　　）
A．酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C．在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D．在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
【答案】B
【分析】分析：由表格数据可知，该实验的自变量是酶的组分、Mg2+的浓度，因变量是有没有产物生成，底物为无关变量。第①组为正常组作为空白对照，其余组均为实验组。
【详解】A、第①组中，酶P在低浓度Mg2+条件，有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A正确；
BD、 第③组和第⑤组对照，无关变量是底物和蛋白质组分，自变量是Mg2+浓度，无论是高浓度Mg2+条件
三、非选择题
10．（2022·北京·高考真题）芽殖酵母属于单细包真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关生态，科学家以酸性磷酸酶（P酶）为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细包中合成的分泌蛋白一般通过 作用分泌到细包膜外。
(2)用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株（sec1）。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后，sec1胞外P酶呈现 的趋势，表现出分泌缺陷表型，表明sec1是一种温度敏感型突变株。
(3)37℃培养1h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细包质中大量积累。由此推测野生型Sec1生态的功能是促进 的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是 。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变生态在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体___________ ___。
A．蛋白分泌受阻，在细包内积累
B．与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C．细包分裂停止，逐渐死亡
【答案】(1)胞吐
(2)先上升后下降
(3)分泌泡与细包膜
(4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细包外
(5)B
【分析】1、大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐。分泌蛋白是大分子物质，分泌到细包膜外的方式是胞吐。
2、分析题图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强，转入37℃后，sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1，再下降至10U.mg-1。
【详解】（1）大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，分泌蛋白属于大分子，分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细包膜外。
（2）据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强，转入37℃后，sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1，再下降至10U.mg-1，呈现先上升后下降的趋势。
（3）分泌泡最终由囊泡经细包膜分泌到细包外，但在37℃培养1h后sec1中的分泌泡却在细包质中大量积累，突变株(sec1)在37℃的情况下，分泌泡与细包膜不能融合，故由此推测Sec1生态的功能是促进分泌泡与细包膜的融合。
（4）37℃培养1h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细包质中大量积累，sec1是一种温度敏感型突变株，由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，此时不能形成新的蛋白质，但sec1胞外P酶却重新增加，最合理解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细包外。
（5）若要进一步确定某突变株的突变生态在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变，哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变，即影响蛋白分泌的哪一阶段，B正确。
故选B。
(www.21cnjy.com)第08讲 酶和ATP（第一课时）
目录 01 模拟基础练 【题型一】酶的本质、作用和特性 【题型二】酶的特性相关实验探究 【题型三】外界因素对酶活性的影响 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 酶的本质、作用和特性
1．食品安全人员常用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药，操作过程如图所示（操作后将速测卡置于37℃恒温箱装置中10min为佳），其原理为：胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。下列叙述正确的是（　　）

A．胆碱酯酶为红色药片中的物质水解提供活化能
B．若白色药片变为蓝色，说明菠菜表面农药残留量相对比较高
C．每批测定应设置滴加等量纯净水到“白片”上的空白对照卡
D．将“速测卡”置于37℃左右环境有利于其长期保存
2．E3泛素连接酶在细包代谢中发挥重要作用，其功能的发挥依赖于该酶复杂的空间构象。下列叙述错误的是（ ）
A．E3泛素连接酶能够与底物结合并降低化学反应的活化能
B．过酸和过碱都会导致E3泛素连接酶的空间构象发生改变
C．E3泛素连接酶发挥作用后会立即被细包内其他酶系降解
D．温度过高和过低对E3泛素连接酶造成的影响不相同
3．胰蛋白酶原由胰腺细包合成、分泌，无活性的胰蛋白酶原随胰液进入小肠后，经肠激酶作用变为有活性的胰蛋白酶。下列叙述正确的是（ ）
A．胰腺细包分泌胰蛋白酶原与内质网有关，与线粒体无关
B．胰蛋白酶原和促胰液素均需经体液运输才能到达相应位置
C．肠激酶可为胰蛋白酶原转变为胰蛋白酶的过程提供一定能量
D．煮熟的肉更易消化可能与胰蛋白酶对变性蛋白的催化较高效有关
题型二 酶的特性相关实验探究
4．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
5．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（ ）
温度 a b c
相对酶活性(%) 60 80 60
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
6．细包中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细包L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B．突变体细包L1中L酶不能与ATP结合
C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
题型三 外界因素对酶活性的影响
7．红豆杉细包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（ ）
步骤 处理 试管1 试管2
① 苯丙氨酸 1.0ml 1.0ml
② HCL溶液（6mol/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（6mol/L） 0.2ml ——
⑥ 试管2加0.2mlH2O，测定2支试管中的产物量
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
8．在植物细包中参与淀粉水解的酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶耐高温不耐酸，能以随机的方式从淀粉分子内部将其水解。β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍有部分活性，它能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。在淀粉、Ca2+等处理方式的影响下，β-淀粉酶在50℃条件下经不同时间保存后的活性测定结果如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．两种淀粉酶在理化性质上的差异只与组成其的氨基酸的种类或排列顺序相关
B．β-淀粉酶水解淀粉的产物是麦芽糖，β-淀粉酶的活性随pH升高逐渐增强
C．比较可知，30 mmol·L-1Ca2+处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性
D．在前50min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性先增强后减弱
9．胰脂肪酶是催化脂肪水解为甘油、脂肪酸的关键酶。科学家研究了长茎萄蕨藻醇提物的不同溶剂萃取物对胰脂肪酶活性的影响。下列相关叙述正确的是（　　）

A．本实验的自变量是萃取物的浓度
B．两种萃取物对胰脂肪酶均有抑制作用，但正丁醇萃取物效果更佳
C．探究胰脂肪酶作用的最适pH时，先将底物和酶混匀，再置于不同pH下进行反应
D．合理使用长茎葡萄蕨藻醇提物，可通过减少食物中脂肪的吸收来达到减肥的目的
10．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
一、单选题
1．盐酸同唾液淀粉酶一样，可以促进淀粉的水解，同时作为胃酸的成分，为胃蛋白酶活性的发挥提供适宜的酸性环境。下列说法正确的是（　　）
A．唾液淀粉酶的最适pH大于胃蛋白酶的
B．相比于盐酸，唾液淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能更多
C．用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉，可验证酶的高效性
D．在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均体现了生物膜的选择透过性
2．酶A、酶B与酶C是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量三种酶对不同浓度ATP的水解反应速率，实验结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A．细包代谢能有条不紊地进行，与酶的专一性分不开
B．在相同的ATP浓度下，酶A催化最终产生的ADP和Pi量最多
C．当反应速率的相对值达到400时，酶A所需要的ATP浓度最低
D．在相同的ATP浓度下，酶A降低活化能作用最显著
3．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。取两支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液，一段时间后，测定两试管中酶的活性，然后将两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。以下实验结果可以证明甲物质为可逆抑制剂，乙物质为不可逆抑制剂的是（ ）
A．透析后，两组的酶活性均比透析前高
B．透析前后，两组的酶活性均不变
C．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
D．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
4．实验小组为探究温度对蔗糖酶活性的影响，设计了如下实验步骤：①取6支试管，向每支试管中加入1mL一定浓度的蔗糖酶溶液；②向每支试管中加入1mL 0.25%蔗糖溶液，摇匀；③将6支试管分别置于0℃、20℃、30℃，40℃.50℃和70℃水浴中保温10 min；④检测反应速率。下列相关叙述错误的是（ ）
A．蔗糖水解的产物是单糖
B．各个实验组相互对照，属于对比实验
C．应将酶溶液与底物溶液先分别保温再混合
D．一般用斐林试剂检测反应生成物的含量
5．为探究氯离子和铜离子对唾液淀粉酶的影响，某兴趣小组按如下表步骤开展了研究，并得出了相关结果，表中的“+”表示出现一定的蓝色反应。下列相关叙述正确的是（ ）
步骤 处理 试管 1 试管 2 试管 3 试管 4
① 0.5%淀粉溶液 1.5mL 1.5mL 1.5mL 1.5mL
② 处理溶液 1%NaCl0.5mL 1%CuSO40.5mL X0.5mL 蒸馏水0.5mL
③ 最佳稀释度唾液 0.5mL 0.5mL 0.5mL 0.5mL
④ 振荡均匀， 37℃恒温水浴保温 10 分钟
⑤ KI-I2 溶液 3 滴 3 滴 3 滴 3 滴
⑥ 显蓝色程度 不显蓝色 Y + +
A．表中试管3步骤②的“X”可加入1%CuCl2溶液
B．若Y为“+++”，可得出铜离子能抑制唾液淀粉酶的活性
C．比较试管1和4，可得出氯离子能提高唾液淀粉酶的活性
D．若适当延长步骤④的保温时间，试管2的显蓝色程度可能会加深
二、多选题
6．人胰脂肪酶主要由胰腺腺泡细包分泌，其活性受板粟壳黄酮等影响，相关实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A．胰脂肪酶催化脂肪水解时会降低反应所需的活化能
B．温度属于该实验的无关变量，对实验结果几乎无影响
C．pH影响酶活性，图2实验组胰脂肪酶的最适pH增大
D．板栗壳黄酮或可作减肥药．减少人体对脂肪酸的吸收
7．超高压技术和木瓜蛋白酶广泛应用于食品工业，为探究木瓜蛋白酶在高压食品体系中的应用，某科研小组将木瓜蛋白酶溶液分别在0.1MPa（对照组）、200MPa和600MPa的压力下处理，测定其平均氢键数量（处理50纳秒（ns）的平均值）和木瓜蛋白酶相对活性变化的数据（注：氢键是稳定蛋白质空间结构的重要非共价结合力），下列说法错误的是（ ）
压力 0.1MPa 200MPa 600MPa
平均氢键数（个） 157.5 155.5 150.5
木瓜蛋白酶相对活性（%） 100 120 80
A．木瓜蛋白酶是具有催化作用的有机物，基本单位是氨基酸和核糖核苷酸
B．实验过程中适当增加木瓜蛋白酶的浓度会增加木瓜蛋白酶的相对活性
C．实验结果表明，木瓜蛋白酶适宜在最适温度、最适PH和200MPa压力下保存
D．600MPa下，木瓜蛋白酶的相对活性降低可能与该压力下酶的空间结构被破坏有关
8．为了比较过氧化氢在不同条件下的分解情况，某实验小组按下表进行了相关实验。下列叙述错误的是（ ）
试管编号 1号 2号 3号 4号
过氧化氢溶液 2 mL 2mL 2 mL 2 mL
温度 常温 90 ℃ 常温 常温
处理 — — 2 滴 FeCl 溶液 2滴新鲜肝脏研磨液
点燃的卫生香放入试管口上方
卫生香复燃程度 一 ＋ ＋＋ ＋＋＋
“＋”表示卫生香复燃程度，“＋”越多表示复燃程度越高，“一”表示不复燃。
A．试管1和2 比较能说明加热可以降低过氧化氢分解反应的活化能
B．若要说明过氧化氢酶的高效性，可用试管1、3和4进行比较
C．试管4中卫生香复燃程度最高，所以该试管最终生成的氧气总量最多
D．该实验也能说明酶具有专一性和作用条件较温和的特点
三、非选择题
9．酶的抑制剂可以降低酶的催化效率，可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，其中竞争性抑制剂和底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂结合酶的活性位点以外的部位，机制如图所示。回答下列问题：

(1)酶的化学本质是 。若组成某种酶的单体中含有肽键，则该种酶的合成场所为 。若该酶为唾液淀粉酶，则其成熟的过程还需要经过 等细包结构的加工。
(2)在一定浓度范围内，可通过增加底物浓度减弱其抑制效果的是 （填“竞争性抑制剂”或“非竞争性抑制剂”）。已知唾液淀粉酶可催化淀粉水解，其原理是 。唾液淀粉酶不能催化蔗糖水解，这说明酶的催化具有 。
10．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。
1．（2023·浙江·高考真题）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（ ）
组别 甲中溶液 （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 肝脏研磨液 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
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·重庆·高考真题）某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴（55℃）后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是（ ）
编号 试剂
① 质量分数为3%的可溶性淀粉溶液
② 质量分数为5%的葡萄糖溶液
③ 斐林试剂
④ 淀粉酶溶液
⑤ 碘溶液（棕红色）
A．若a为①+②、b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B．若a为①+②、b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C．若a为①+④、b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D．若a为①+④、b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色
3．（2023·重庆·高考真题）几丁质是昆虫外骨骼和真菌细包壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构，进一步阐明了几丁质合成的过程，该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述错误的是（ ）
A．细包核是真菌合成几丁质的控制中心 B．几丁质是由多个单体构成的多糖物质
C．细包通过跨膜运输将几丁质运到胞外 D．几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
4．（2023·浙江·高考真题）某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是（ ）
A．温度 B．底物 C．反应时间 D．酶量
5．（2022·重庆·高考真题）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，结果见如表。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℃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·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（　　）

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
三、非选择题
10．（2022·北京·高考真题）芽殖酵母属于单细包真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关生态，科学家以酸性磷酸酶（P酶）为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细包中合成的分泌蛋白一般通过 作用分泌到细包膜外。
(2)用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株（sec1）。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后，sec1胞外P酶呈现 的趋势，表现出分泌缺陷表型，表明sec1是一种温度敏感型突变株。
(3)37℃培养1h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细包质中大量积累。由此推测野生型Sec1生态的功能是促进 的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是 。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变生态在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体______________。
A．蛋白分泌受阻，在细包内积累
B．与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C．细包分裂停止，逐渐死亡
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