高中人教版 (2019)一 酶的作用和本质优质课件ppt

5.1.1酶的作用和本质

一、单选题

1．下列有关酶的叙述，正确的是（　　）

①酶是具有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的是体内转化而来的 ③酶是活细胞产生的 ④绝大多数酶的化学本质是蛋白质 ⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦酶在新陈代谢和生长发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用 ⑨酶只在细胞内发挥作用

A．①②⑤ B．③⑦⑨ C．③④⑧ D．④⑤⑥

【答案】C

【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，所以酶的基本单位都是氨基酸或核糖核苷酸。酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性，酶具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应的活化能，酶的活性受温度、pH等因素的影响，如高温、过酸、过碱都会使酶永久失活，但低温只能降低酶的活性，不会使酶失活。

【详解】①酶是活细胞产生的，几乎所有的活细胞都能产生酶，①错误；

②酶是活细胞产生的，不能来源于食物，②错误；

③酶是活细胞产生的的具有催化活性的有机物，③正确；

④绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶为RNA，④正确；

⑤有的酶是蛋白质，有的是RNA，⑤错误；

⑥酶只有催化功能，⑥错误；

⑦酶不起调控作用，⑦错误；

⑧酶只是起催化作用，⑧正确；

⑨酶在细胞内和细胞外都能发挥作用，⑨错误。

2．下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。相关分析合理的是（       ）

A．本实验的因变量是不同的催化剂

B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等

C．1号与3号、1号与4号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常温低反应的活化能

【答案】C

【分析】1、实验中的变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。

2、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。

3、本实验中，自变量是过氧化氢所处的条件，因变量是过氧化氢的分解速度，通过气泡产生的速度体现出来，无关变量有过氧化氢的量、酶的用量等。

【详解】A、由题意可知，本实验的因变量是过氧化氢的分解速度，A错误；

B、无关变量是对实验结果有影响，但不是本实验要研究的量，如酶的用量、过氧化氢的量，B错误；

C、在对照实验中，经过控制处理的一组事物称为实验组。为了确证实验组的结果是由人为进行的这种处理引起的，需要用同样的研究对象，另外设置不作上述处理的一组事物进行观察，这样的未作实验处理的一组事物称为对照组。故1号试管是对照组，2号、3号和4号试管是实验组，C正确；

D、1号、2号试管的变量是是否加热，二者对照能证明加热会加快过氧化氢的分解速度，D错误。

3．酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（       ）

A．酶不能脱离生物体起作用 B．酶只有释放到细胞外才起作用

C．所有的酶都是蛋白质 D．酶是具有催化作用的有机物

【答案】D

【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、专一性和作用条件较温和的特点。

【详解】AB、酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用，AB错误；

C、绝大部分酶的化学本质是蛋白质，少部分酶是RNA，C错误；

D、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，D正确。

4．猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在35℃水浴中保温一段时间后，1、2试管中加入适量的双缩脲试剂，3、4 试管中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是（   ）

A．只有实验①能 B．只有实验②能

C．实验①、实验②都能 D．实验①、实验②都不能

【答案】B

【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶的本质的蛋白质，蛋白酶的本质是蛋白质，蛋白酶具有催化蛋白质水解的作用，双缩脲试剂能用于鉴别蛋白质的存在。

【详解】由题意可知，本实验的目的是检测猪笼草分泌液中是否含有蛋白酶，实验依据的原理是若猪笼草分泌液中含有蛋白酶，蛋白质会分解，又由于蛋白酶的本质是蛋白质，蛋白酶也可以与双缩脲试剂反应，因此不能用双缩脲试剂检测蛋白质是否分解，可以通过蛋白块体积变化判断蛋白质是否水解，即实验②能达到实验目的。

综上所述，ACD不符合题意，B符合题意。

5．某种RNA分子能够使另一RNA分子分解成较小的片段，而自身并不改变。这些RNA可以被称为（   ）

A．稳定剂 B．腐蚀剂 C．杀菌剂 D．催化剂

【答案】D

【分析】1.酶是由活细胞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。在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活。

 3.酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。

【详解】题意显示，某种RNA分子能够使另一RNA分子分解成较小的片段，而自身并不改变。自身并不改变这是作为催化剂的特征，因此，这些RNA可以被称为催化剂，即为少数的酶类，D正确。

6．下列关于生物学实验的有关说法，不正确的一项是（　　）

A．任何生物学实验中都需要设置对照组

B．对照实验中应遵循单一变量原则

C．对照实验中一定存在自变量

D．无关变量并不是与实验结果没有关系

【答案】A

【分析】般进行某种试验以阐明一定因素对一个对象的影响和处理效应或意义时，除了对试验所要求研究因素或操作处理外，其他因素都保持一致，并把试验结果进行比较，这种试验为对照试验，通常，一个对照实验分为实验组和对照组．实验组是接受实验变量处理的对象组；对照组是不接受实验变量处理的对象组。

【详解】A、不是任何生物学实验中都需要设置对照组，比如可以前后对照，A错误；

B、对照实验要设置实验组和对照组，实验组和对照组除了实验变量（做不了）不同以外，其他条件都是相同的，遵循了单一变量原则，B正确；

C、对照实验实验组和对照组除了实验变量（自变量）不同以外，其他条件都是相同的，对照实验中一定存在自变量，C正确；

D、无关变量会对实验结果造成影响，但是，不是实验者所要研究的量，D正确。

7．下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

A．组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸

B．酶都是在核糖体上合成的

C．酶只有在细胞中才能发挥作用

D．酶的作用原理与无机催化剂的不同

【答案】A

【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。酶具有专一性（特异性）、高效性和作用条件温和的特性，所以酶的活性易受温度和酸碱度等条件的影响。据此答题。

【详解】A、绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，故组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸，A正确；

B、酶大部分是在核糖体上合成的，少数在细胞核中合成，B错误；

C、酶在细胞外也能发挥作用，C错误；

D、酶的作用原理与无机催化剂相同，都是降低反应所需活化能，D错误。

8．嫩肉粉是一种改善肉类口感的添加剂，主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解，使肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的物质的本质是（　　）

A．纤维素 B．淀粉 C．蛋白质 D．脂肪

【答案】C

【分析】

酶是由活细胞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。

【详解】肌肉组织中的有机物主要是蛋白质，使用嫩肉粉后，肉类制品口感鲜嫩，这是氨基酸的特性，故推测其原因是肌肉组织中的有机物（蛋白质）在嫩肉粉的作用下水解为氨基酸，根据酶的专一性可知，嫩肉粉中的有效成分是蛋白酶，其本质是蛋白质。

9．下图表示某物质在酶、无机催化剂、无催化剂时由常态转化为活跃状态时所需的活化能（分别为a、b、c），由此图不能得到的结论是（   ）

A．无机催化剂能降低化学反应的活化能 B．酶能降低化学反应的活化能

C．无机催化剂降低的活化能为b-a D．酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著

【答案】C

【分析】由图可知，酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能，无机催化剂降低的化学反应活化能为c-b，酶降低的活化能为c-a，c-a>c-b，图中酶催化时所需的活化能比无机催化剂所需的活化能低，说明酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著。

【详解】A、由图可知无机催化剂能降低化学反应的活化能，A正确；

B、由图可知酶能降低化学反应的活化能，B正确；

C、无机催化剂降低的活化能为c-b，C错误；

D由图可知酶降低的活化能为c-a，无机催化剂降低的活化能为c-b，c-a>c-b，所以酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著，D正确。

10．如图为反应物A生成产物P的化学反应在无催化（无催化剂）和有酶催化条件下的能量变化过程，假设酶所处的环境条件最适，对于图中曲线分析不正确的是（　　）

A．图中ac和bc段分别表示无催化剂催化和酶催化时该反应进行所需要的活化能

B．许多加热反应，加热不能降低活化能但会为底物提供能量

C．若把酶改成无机催化剂，则图中b点位置会下移

D．若将有酶催化的反应温度下降10 ℃，则ab段会缩短

【答案】C

【分析】分析题图可知，ac段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，bc段表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能。由此可以看出，酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能；与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能更显著，因此酶具有高效性；酶的活性受温度、pH等的影响，最适宜条件下酶降低化学反应活化能的效果最好，酶活性最高。

【详解】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称为活化能。所以，在没有催化剂时，反应物A要达到活化态需要能量为ac，有酶催化时需要活化能为bc，A正确；

B、许多加热反应中，加热不能降低活化能但会为底物提供能量，使底物分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，B正确；

C.因为酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著，所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动，C错误；

D.由于酶所处的环境条件最适，若将有酶催化的反应温度下降10 ℃，b点将向上移动，则ab段会缩短，D正确。

11．下列关于细胞内生物大分子的说法，正确的是（   ）

A．糖类是细胞内直接供能的物质 B．酶都是蛋白质

C．核酸有DNA和RNA两大类 D．性激素属于生物大分子

【答案】C

【分析】a、细胞内的生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸，多糖的基本组成单位是葡萄糖，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，核酸的基本组成单位是核苷酸；

b、糖类是生物体的主要能源物质，脂肪是良好的储能物质，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者，核酸是遗传信息的携带者。

【详解】A、细胞内直接供能的物质是ATP，A错误；   

B、酶大多数是蛋白质，少数是RNA，B错误；

C、核酸有DNA和RNA两大类，C正确；

D、性激素属于固醇，是小分子物质，D错误。

12．下列有关酶的发现过程的叙述，错误的是（   ）

A．巴斯德提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在

B．巴斯德和李比希关于“糖类是怎么变成酒精的”的观点都有局限性

C．毕希纳将从酵母菌细胞中提取到的、能将糖液转变成酒的物质称为酿酶

D．萨姆纳从刀豆种子中提取出了纯酶，并进一步证明了少数酶不是蛋白质

【答案】D

【分析】1.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；

2.酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性；

3.酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。

【详解】A、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于存在酵母细胞，没有活细胞的参与糖类是不可能变成酒精的，A正确；

B、巴斯德认为只有活细胞才能参与发酵过程，忽视了物质的作用，德国化学家李比希认为参与发酵的是酵母细胞中的某些物质其作用，而但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用，显然二者的观点具有局限性，B正确；

C、德国化学家毕希纳证明活细胞中的某些物质也可引起发酵，并把能将糖液转变成酒的物质称为酿酶，C正确；

D、美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有催化功能，D错误。

13．已知氯离子（Cl－）是许多酶的活化剂，如氯离子能提高唾液淀粉酶的催化效率。此现象说明无机盐离子（　　）

A．对维持细胞的形态有重要作用

B．对维持生物体的生命活动有重要作用

C．为提高唾液淀粉酶的催化效率提供能量

D．是细胞内某些复杂化合物的组成成分

【答案】B

【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分；（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐；（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。

【详解】A、分析题意，没有对维持细胞的形态的相关叙述，A错误；

B、酶在生化反应中起催化作用，氯离子（Cl－）是许多酶的活化剂，如氯离子能提高唾液淀粉酶的催化效率，说明无机盐离子对维持生物体的生命活动有重要作用，B正确；

C、氯离子不能为提高唾液淀粉酶的催化效率提供能量，C错误；

D、氯离子（Cl－）是许多酶的活化剂，不是酶的组成成分，D错误。

二、综合题

14．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如表所示。

（1）在上表的实验处理中，研究了哪些自变量？___________________，写出一种无关变量______________。

（2）该实验用的肝脏要求新鲜原因是___________________________________________________________。

（3）若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的实验组合是_______________________________。

（4）若试管1和试管2组成对照实验，能说明的问题是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。

（5）除了（4）小题的对照实验，请再找出一组对照实验，____________________________________，该对照实验说明的问题是_______________________________________________________________________。

（6）上述实验中的____________是实验组，____________是对照组。

【答案】     温度、催化剂种类     过氧化氢溶液的用量、FeCl3溶液的用量肝脏研磨液的用量、溶液的pH     肝脏放置时间长，过氧化氢酶会被破坏，影响实验效果     试管3和试管4     加热促使过氧化氢分解     试管1和试管3     FeCl3溶液能催化过氧化氢的分解     试管2、试管3和试管4     试管1

【分析】本题是对探究酶活性的因素的实验的考查，分析表格中的信息可知，该实验的自变量是温度、催化剂，因变量是过氧化氢的分解速率，实验的目的是探究温度、不同催化剂对过氧化氢的分解速率的影响。

【详解】（1）分析表格中实验数据可知，该实验的自变量是温度、催化剂种类。无关变量是对实验结果有影响，但是不是我们所要研究的量，比如：过氧化氢浓度和剂量、实验室温度、肝脏的新鲜程度、FeCl3溶液的用量肝脏研磨液的用量、溶液的pH等。

（2）该实验用的肝脏要求新鲜是因为肝脏放置时间长，过氧化氢酶会被破坏（被微生物分解），影响实验效果，肝脏中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解成H2O和O2。

（3）实验目的是研究生物催化剂与无机催化剂，实验的自变量是催化剂的种类，所以选用试管3（无机催化剂）和试管4（过氧化氢酶）。

（4）分析实验可知，试管1是常温条件下进行，试管2是在加热的条件下进行，该实验的自变量是温度，可以说明温度对过氧化氢分解速率的影响，加热使过氧化氢分子得到能量，（从常态转变为容易分解的活跃状态。）促使过氧化氢分解。

（5）分析表格中的信息可知，①试管1和试管3对照，说明的是FeCl3能催化过氧化氢的分解；②试管1和试管4对照，说明的是肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解；③试管1、试管3和试管4对照，说明的是FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3+。

（6）一般情况下，自然状态下的是对照组，施加实验变量处理的是实验组，故除了题（3）涉及的对照试验外，上述其余对照实验组合中试管2、试管3和试管4是实验组，试管1是对照组，说明不同条件对过氧化氢分解速率的影响。

【点睛】本题的知识点是温度、无机催化剂、酶对过氧化氢的分解速率的影响，分析表格中的信息，明确实验的自变量、因变量，推测出实验目的是解题的突破口，对于实验结果的分析并获取结论是解题的关键。

15．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，请据图回答下列问题：

（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】     高     低     酶所降低的活化能     降低化学反应的活化能     蛋白质或RNA     细胞内或细胞外

【分析】酶是活细胞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值（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），据此分析解答。 

酶起催化作用的机理是能够降低化学反应的活化能，与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此酶的催化作用具有高效性。

【详解】（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，酶催化作用的本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，酶在细胞内和细胞外都能起作用。

【点睛】此题主要考查酶的概念以及酶的特性，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。

16．仔细阅读本节的“思考·讨论”，通过完成下面的图解，体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系；写一篇短文，谈谈对科学发展过程的认识。

巴斯德之前

【答案】