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人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质学案及答案
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这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质学案及答案，共14页。学案主要包含了酶在细胞代谢中的作用，酶的作用原理和本质等内容，欢迎下载使用。
一 酶的作用和本质
一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢的作用场所及实质
2．比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理
(2)实验过程和现象
(3)实验中变量的控制
二、酶的作用原理和本质
1．酶的作用机理
(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)作用机理：酶能降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
(3)作用机理图解
2．酶的本质和作用
巧记酶的“二、一、一、一”
(1)活化能是使反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量。( √ )
(2)过氧化氢酶、Fe3＋、加热都能降低反应的活化能从而使H2O2分解速率加快。( × )
(3)酶均是由氨基酸在核糖体上脱水缩合而成的。( × )
(4)无关变量是和该实验结果无关的变量。( × )
知识点一 比较过氧化氢在不同条件下的分解
1．实验材料的选择
(1)肝脏要制成研磨液。因为研磨液能加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
(2)实验时要选用新鲜的肝脏。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解，造成细胞中酶的数量减少，且活性降低。
(3)滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。
2．控制变量的科学方法
(1)
(2)
3．对照组和实验组的辨别
(1)对照组：未经过处理的一组(自然状态下或已知实验结果的一组)。
(2)实验组：经过处理的一组(未知实验结果的一组)。
发展素养
1．实验中可用哪些方法检测过氧化氢分解的速率大小？(科学探究——水平一)
提示：(1)气泡目测法：可以通过反应时单位时间内产生气泡的多少来判定过氧化氢分解速率的大小。
(2)卫生香复燃法：可以通过带火星的卫生香复燃剧烈程度来判定过氧化氢分解速率的大小。
2．对于该实验来说，实验设计应遵循什么原则？(科学探究——水平二)
提示：实验设计要遵循单一变量原则、等量原则和对照原则等。
1．下图是关于酶的有关实验，下列相关叙述不正确的是( )
A．上述反应中的自变量是催化剂的种类
B．该实验能证明酶催化效率高
C．该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好
D．该实验的因变量是肝脏质量的变化
解析：选D。本实验中用的是过氧化氢酶和氯化铁溶液两种不同的催化剂，所以催化剂的种类是本实验的自变量，而加入肝脏(含过氧化氢酶)的试管反应更快，说明了酶的催化效率更高；因变量是产生氧气的快慢。
2．(2020·淮安高一检测)下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．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率可能会加快
C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
解析：选C。土豆片中含有的过氧化氢酶，能够催化H2O2的分解，增加土豆片的数量，会加快反应速率，使氧气释放速率加快；由于瓶子中的反应物(H2O2)是有限的，所以一段时间后气体的量不再增加；为保证实验的严谨性，要保证单一变量，控制好无关变量，因为高温情况下H2O2会自动分解。
知识点二 酶的作用原理及本质
1．关于酶本质的探索
2．酶的作用及本质
[温馨提醒]
(1)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外也能发挥作用。
(2)酶作用的机理是降低化学反应的活化能，但不能为反应提供能量。
(3)酶作为催化剂可改变化学反应的反应速率，但反应前后自身性质和数量不变。
(4)合成酶的原料为氨基酸或核糖核苷酸。
发展素养 酶在生活中的应用
酶为生活添姿彩。溶菌酶可以溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用；果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得清亮；胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。
生活中，你还了解哪些酶？(社会责任——水平二)
提示：多酶片含有多种消化酶，改善消化不良；加酶洗衣粉含有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶等，有效清除污渍，对人体无害，不会污染环境。
1．下列有关酶的叙述，不正确的是( )
A．所有酶都含有C、H、O、N四种元素，是由单体组成的生物大分子
B．有些酶和相应的化学试剂作用呈现紫色反应
C．活细胞产生酶的场所都是细胞质中的核糖体
D．催化反应前后酶的性质和数量不变
解析：选C。酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，都是生物大分子。蛋白质和RNA都含有C、H、O、N四种元素，分别是由氨基酸、核糖核苷酸组成的。蛋白质类的酶和双缩脲试剂作用呈现紫色反应。活细胞产生蛋白质类酶的场所都是核糖体，但是RNA类酶主要是在细胞核中产生的。酶是生物催化剂，催化反应前后酶的性质和数量不变。
2．如下图所示，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，下列图解正确的是( )
解析：选C。酶的作用是降低化学反应的活化能，从而使化学反应能够高效快速地进行，但反应过程仍然需要能量，只是有酶时所需能量少，没有酶时所需能量多。
[随堂检测]
1．下列叙述与题图实验不相符的是( )
A．该实验的自变量是催化剂的种类
B．该实验的因变量是催化剂的催化效率
C．该实验能证明酶降低活化能的作用更显著
D．加入肝脏研磨液和Fe3＋，前者的反应速率总是较快
解析：选D。在适宜的条件下，酶和无机催化剂相比，酶催化效率更高，不同条件下，二者无法比较。
2．(2020·福州八县一中期末联考)对盛有H2O2的试管加热和加入催化剂都能够促进H2O2分解，下列相关叙述正确的是( )
A．二者加速H2O2分解的原理是不同的
B．二者都可以使过氧化氢分子的能量提高
C．二者都可以降低过氧化氢分子的活化能
D．加入催化剂过氧化氢酶和铁离子的作用效果是相同的
答案：A
3．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
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酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用
⑧酶只起催化作用
⑨酶只在细胞内发挥作用
A．①②⑤ B．③⑦⑨
C．③④⑧ D．④⑤⑥
解析：选C。酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物；绝大多数酶是蛋白质，少数酶为RNA；酶只有催化功能。
4．在实验中需要控制各种变量，其中人为改变的变量是( )
A．因变量 B．自变量
C．无关变量 D．控制变量
解析：选B。在实验中，需要控制相应的一些变量，以免影响实验结果。其中，因变量是指随着自变量的变化而变化的变量；除自变量外，对实验结果造成影响的一些可变因素称为无关变量；而人为改变的变量称为自变量。
5．下列关于生活中各种酶的使用的说法，错误的是( )
A．加酶洗衣粉的使用不会使环境污染加剧
B．果胶酶能在一定程度上提高果汁的产量和质量
C．含酶牙膏的使用可以更好地预防龋齿
D．溶菌酶可帮助细胞溶解代谢的废弃物
答案：D
6．资料1：20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP(核糖核酸酶)，由20%蛋白质和80%RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的活性。
资料2：唾液中含有唾液淀粉酶，要验证唾液淀粉酶的化学本质，设计并完成了下表所示的实验：
分析回答下列问题：
(1)资料1表明：______________________________________。
(2)资料2实验结论：__________________________________。
答案：(1)RNA具有催化作用
(2)唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质
[课时作业]
A 合格性考试
1．在过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率比较实验中，把肝脏制成研磨液的目的是( )
A．有利于过氧化氢酶的释放
B．保护过氧化氢酶
C．提高过氧化氢酶的活性
D．以上说法都不对
答案：A
2．某兴趣小组重现H2O2在不同条件下分解情况的实验，首先向a、b、c、d四支洁净的试管内分别加入等量等浓度的H2O2，然后，a试管室温处理、b试管90 ℃水浴处理、c试管常温处理并滴加2滴新鲜肝脏研磨液、d试管常温处理并滴加2滴FeCl3溶液，最后统计四支试管内气泡产生的多少情况依次为极少、少量、大量、较多。下列相关叙述错误的是( )
A．a试管与b试管H2O2的活化能相同，d试管与c试管的活化能相同
B．c试管、d试管分别与a试管比较，说明Fe3＋和过氧化氢酶均具有催化功能
C．综合分析a试管、c试管和d试管，说明与无机催化剂相比过氧化氢酶降低活化能的效果更显著
D．与a试管相比较，b试管的水浴加热为过氧化氢的分解提供了能量
解析：选A。加热能为过氧化氢的分解提供能量，但不会改变活化能的大小，而催化剂能降低化学反应的活化能，其中酶降低活化能的效果更为显著。
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，酶降低化学反应活化能的作用效果更显著
解析：选B。酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能。相比之下，酶降低活化能的作用效果更显著。水浴加热虽然能加快化学反应速率，但并没有降低化学反应的活化能。
4．下图中曲线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所需的能量变化过程。下列相关叙述正确的是( )
A．AD段表示在无催化剂条件下，物质A生成物质P需要的活化能
B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向下移动
C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状均发生改变
D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，则B点在纵轴上将向上移动
解析：选D。分析题图，在无催化剂条件下，物质A生成物质P所需的活化能为AC段，在有酶催化的条件下，生成物质P所需的活化能为BC段。若曲线Ⅱ为最适酶促反应条件下的曲线，改变酶促反应条件后，所需的活化能会变大，因此B点在纵轴上将向上移动。
5．下列关于过氧化氢酶的叙述，不正确的是( )
A．过氧化氢酶本质上是蛋白质
B．过氧化氢酶可以在条件适宜的情况下被蛋白酶水解
C．Fe3＋和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应
D．过氧化氢酶可以使过氧化氢分解产生更多的气体
解析：选D。过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，故A正确。在适宜条件下过氧化氢酶可以被蛋白酶水解，故B正确。无机催化剂和过氧化氢酶都可以催化过氧化氢的分解，所以都可以加速它的分解反应，故C正确。过氧化氢酶只是加快了过氧化氢分解的速率但不能增加产量，故D错误。
6．下图表示人体肝细胞内的某种生化反应，下列有关叙述正确的是( )
A．甲和乙都是反应的底物
B．丙、丁的分子量之和小于乙
C．该反应过程一定发生于细胞外
D．甲、乙、丙可能都不是蛋白质
解析：选D。从反应过程可以看出，甲在反应前后没有发生改变，所以甲是一种酶，乙是反应物，丙、丁是产物，酶的化学本质是蛋白质或RNA。
7．用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶，甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是( )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析：选B。大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是 RNA。由题干所述蛋白酶处理后，乙酶活性降低， 说明该种蛋白酶能改变乙酶的分子结构，故乙酶的化学本质是蛋白质；而甲酶活性不变，说明甲酶可能是RNA或能够抵抗这种蛋白酶降解的蛋白质。
8．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。下图为酶的作用模型。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，酶催化作用的实质是________________________________。
(2)酶的化学本质是___________________，酶起作用的部位是_________。
解析：酶能降低化学反应的活化能，从而提高反应速率。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
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
9．在编号为1～4号的4支试管内各注入10 mL 3%的过氧化氢溶液，1号试管作为对照，2号试管内迅速放入新鲜猪肝1～2小块，3号试管内放入一枚锈铁钉，4号试管内放入煮熟的猪肝1～2小块，根据实验现象回答下列问题：
(1)立即出现大量气泡的试管为________号，这种气体是________，产生大量气泡的原因是_____________________________。
(2)4号试管内有什么变化？________。理由是________________________。
(3)2号和3号试管内都能产生气体，但产生气体的速度不同，原因是_________________________________________________________________。
解析：1号试管作为对照组；在2号试管中，猪肝中的过氧化氢酶能将过氧化氢分解成水和氧气；3号试管内放入锈铁钉是为了提供Fe3＋，Fe3＋作为催化剂将过氧化氢分解成水和氧气；4号试管内煮熟的猪肝中的过氧化氢酶受高温的影响，酶的结构被破坏从而失去活性，过氧化氢不能被分解，没有任何现象发生。2号试管与3号试管相比，2号试管内的过氧化氢迅速分解产生大量的氧气，而3号试管内的Fe3＋是无机催化剂，虽然能分解过氧化氢，但反应速率慢，所以2号和3号试管相比，说明酶的催化效率更高。
答案：(1)2 氧气 新鲜猪肝内的过氧化氢酶迅速催化过氧化氢分解，产生大量氧气
(2)无变化 煮熟的猪肝细胞内的过氧化氢酶被破坏，失去了活性
(3)酶(或过氧化氢酶)的催化效率更高
B 等级性考试
10．下列有关唾液淀粉酶的叙述，正确的是( )
A．唾液淀粉酶从细胞释放到口腔需穿过3层生物膜
B．唾液淀粉酶被吞咽入胃依然能消化淀粉
C．唾液淀粉酶的空间结构与其功能密切相关
D．双缩脲试剂A液与B液等体积混合后与其反应呈紫色
解析：选C。唾液淀粉酶属于分泌蛋白，由囊泡运输，故不穿过生物膜，A错误；唾液淀粉酶被吞咽入胃会失去活性，进而被胃蛋白酶分解，B错误；蛋白质的空间结构具有多样性，与执行的功能是相适应的，C正确；双缩脲试剂使用时，先加A液1 mL，再加B液4滴，摇匀，D错误。
11．一透析袋(其膜为半透膜)中装有物质M和分解它的酶，此袋放在盛有蒸馏水的容器中，第二天检查时，在蒸馏水中发现有物质X，根据这一现象，下列选项不正确的是 ( )
A．酶分解了物质X
B．物质M被分解
C．物质X是物质M的组成成分
D．物质X能透过透析袋
答案：A
12．将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如下图所示)，以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析并回答下列问题：
(1)若土豆片为4片时，每隔5 min收集一次数据，根据数据绘制出曲线图(下图)。20 min后，气体量不再增加的原因是_______________________________。
(2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线(实线)相比，实验结果的曲线可能是下列________图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是_______________________________________，其结果可用________________图中的虚线表示。
(3)为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有_____________。
解析：过氧化氢酶广泛存在于植物的组织中，能将过氧化氢分解为氧和水，可使生物机体免受过氧化氢的毒害作用。过氧化氢酶和其他酶一样，也受底物浓度、温度等因素的影响。4片土豆片和8片土豆片含的酶量差一倍，会影响反应速度，但不会影响生成物的总量。
答案：(1)过氧化氢的量有限 (2)c 增加过氧化氢浓度 a (3)温度(或光照或气压等)
课标要求
核心素养
素养对接
素养水平
1.概述酶的作用和本质。
2．有关酶的实验的分析。
生命观念：认同细胞代谢离不开酶。
水平一
科学探究：学会控制实验的变量和设置对照实验。
水平二
试管编号
加入物质
处理
现象
1
2 mL
H2O2溶液
不处理
基本无气泡产生
2
90 ℃ 水浴加热
有少量气泡产生
3
加2滴 FeCl3溶液
有较多气泡产生，并使卫生香燃烧
4
加2滴肝脏研磨液
有更多气泡产生，并使卫生香猛烈燃烧
来源
活细胞
作用
催化
本质
绝大多数为蛋白质，少数为RNA
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(主要)
来源
一般活细胞中均能产生
生理功能
具有生物催化功能
作用场所
细胞内或细胞外
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
细胞代谢是细胞中各种化学反应的总称。
酶是生物催化剂，其催化作用的原理是降低化学反应的活化能。
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
肝脏必须是新鲜的，否则其含有的过氧化氢酶就会失去催化作用。
肝脏需经过研磨，才能将其中的过氧化氢酶充分释放出来。
组别
待测液
检验试剂
现象
实验组
唾液
双缩脲试剂
出现紫色
对照组
已知蛋白液
双缩脲试剂
出现紫色
一 酶的作用和本质
一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢的作用场所及实质
2．比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理
(2)实验过程和现象
(3)实验中变量的控制
二、酶的作用原理和本质
1．酶的作用机理
(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)作用机理：酶能降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
(3)作用机理图解
2．酶的本质和作用
巧记酶的“二、一、一、一”
(1)活化能是使反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量。( √ )
(2)过氧化氢酶、Fe3＋、加热都能降低反应的活化能从而使H2O2分解速率加快。( × )
(3)酶均是由氨基酸在核糖体上脱水缩合而成的。( × )
(4)无关变量是和该实验结果无关的变量。( × )
知识点一 比较过氧化氢在不同条件下的分解
1．实验材料的选择
(1)肝脏要制成研磨液。因为研磨液能加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
(2)实验时要选用新鲜的肝脏。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解，造成细胞中酶的数量减少，且活性降低。
(3)滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。
2．控制变量的科学方法
(1)
(2)
3．对照组和实验组的辨别
(1)对照组：未经过处理的一组(自然状态下或已知实验结果的一组)。
(2)实验组：经过处理的一组(未知实验结果的一组)。
发展素养
1．实验中可用哪些方法检测过氧化氢分解的速率大小？(科学探究——水平一)
提示：(1)气泡目测法：可以通过反应时单位时间内产生气泡的多少来判定过氧化氢分解速率的大小。
(2)卫生香复燃法：可以通过带火星的卫生香复燃剧烈程度来判定过氧化氢分解速率的大小。
2．对于该实验来说，实验设计应遵循什么原则？(科学探究——水平二)
提示：实验设计要遵循单一变量原则、等量原则和对照原则等。
1．下图是关于酶的有关实验，下列相关叙述不正确的是( )
A．上述反应中的自变量是催化剂的种类
B．该实验能证明酶催化效率高
C．该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好
D．该实验的因变量是肝脏质量的变化
解析：选D。本实验中用的是过氧化氢酶和氯化铁溶液两种不同的催化剂，所以催化剂的种类是本实验的自变量，而加入肝脏(含过氧化氢酶)的试管反应更快，说明了酶的催化效率更高；因变量是产生氧气的快慢。
2．(2020·淮安高一检测)下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．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率可能会加快
C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
解析：选C。土豆片中含有的过氧化氢酶，能够催化H2O2的分解，增加土豆片的数量，会加快反应速率，使氧气释放速率加快；由于瓶子中的反应物(H2O2)是有限的，所以一段时间后气体的量不再增加；为保证实验的严谨性，要保证单一变量，控制好无关变量，因为高温情况下H2O2会自动分解。
知识点二 酶的作用原理及本质
1．关于酶本质的探索
2．酶的作用及本质
[温馨提醒]
(1)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外也能发挥作用。
(2)酶作用的机理是降低化学反应的活化能，但不能为反应提供能量。
(3)酶作为催化剂可改变化学反应的反应速率，但反应前后自身性质和数量不变。
(4)合成酶的原料为氨基酸或核糖核苷酸。
发展素养 酶在生活中的应用
酶为生活添姿彩。溶菌酶可以溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用；果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得清亮；胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。
生活中，你还了解哪些酶？(社会责任——水平二)
提示：多酶片含有多种消化酶，改善消化不良；加酶洗衣粉含有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶等，有效清除污渍，对人体无害，不会污染环境。
1．下列有关酶的叙述，不正确的是( )
A．所有酶都含有C、H、O、N四种元素，是由单体组成的生物大分子
B．有些酶和相应的化学试剂作用呈现紫色反应
C．活细胞产生酶的场所都是细胞质中的核糖体
D．催化反应前后酶的性质和数量不变
解析：选C。酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，都是生物大分子。蛋白质和RNA都含有C、H、O、N四种元素，分别是由氨基酸、核糖核苷酸组成的。蛋白质类的酶和双缩脲试剂作用呈现紫色反应。活细胞产生蛋白质类酶的场所都是核糖体，但是RNA类酶主要是在细胞核中产生的。酶是生物催化剂，催化反应前后酶的性质和数量不变。
2．如下图所示，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，下列图解正确的是( )
解析：选C。酶的作用是降低化学反应的活化能，从而使化学反应能够高效快速地进行，但反应过程仍然需要能量，只是有酶时所需能量少，没有酶时所需能量多。
[随堂检测]
1．下列叙述与题图实验不相符的是( )
A．该实验的自变量是催化剂的种类
B．该实验的因变量是催化剂的催化效率
C．该实验能证明酶降低活化能的作用更显著
D．加入肝脏研磨液和Fe3＋，前者的反应速率总是较快
解析：选D。在适宜的条件下，酶和无机催化剂相比，酶催化效率更高，不同条件下，二者无法比较。
2．(2020·福州八县一中期末联考)对盛有H2O2的试管加热和加入催化剂都能够促进H2O2分解，下列相关叙述正确的是( )
A．二者加速H2O2分解的原理是不同的
B．二者都可以使过氧化氢分子的能量提高
C．二者都可以降低过氧化氢分子的活化能
D．加入催化剂过氧化氢酶和铁离子的作用效果是相同的
答案：A
3．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
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酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用
⑧酶只起催化作用
⑨酶只在细胞内发挥作用
A．①②⑤ B．③⑦⑨
C．③④⑧ D．④⑤⑥
解析：选C。酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物；绝大多数酶是蛋白质，少数酶为RNA；酶只有催化功能。
4．在实验中需要控制各种变量，其中人为改变的变量是( )
A．因变量 B．自变量
C．无关变量 D．控制变量
解析：选B。在实验中，需要控制相应的一些变量，以免影响实验结果。其中，因变量是指随着自变量的变化而变化的变量；除自变量外，对实验结果造成影响的一些可变因素称为无关变量；而人为改变的变量称为自变量。
5．下列关于生活中各种酶的使用的说法，错误的是( )
A．加酶洗衣粉的使用不会使环境污染加剧
B．果胶酶能在一定程度上提高果汁的产量和质量
C．含酶牙膏的使用可以更好地预防龋齿
D．溶菌酶可帮助细胞溶解代谢的废弃物
答案：D
6．资料1：20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP(核糖核酸酶)，由20%蛋白质和80%RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的活性。
资料2：唾液中含有唾液淀粉酶，要验证唾液淀粉酶的化学本质，设计并完成了下表所示的实验：
分析回答下列问题：
(1)资料1表明：______________________________________。
(2)资料2实验结论：__________________________________。
答案：(1)RNA具有催化作用
(2)唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质
[课时作业]
A 合格性考试
1．在过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率比较实验中，把肝脏制成研磨液的目的是( )
A．有利于过氧化氢酶的释放
B．保护过氧化氢酶
C．提高过氧化氢酶的活性
D．以上说法都不对
答案：A
2．某兴趣小组重现H2O2在不同条件下分解情况的实验，首先向a、b、c、d四支洁净的试管内分别加入等量等浓度的H2O2，然后，a试管室温处理、b试管90 ℃水浴处理、c试管常温处理并滴加2滴新鲜肝脏研磨液、d试管常温处理并滴加2滴FeCl3溶液，最后统计四支试管内气泡产生的多少情况依次为极少、少量、大量、较多。下列相关叙述错误的是( )
A．a试管与b试管H2O2的活化能相同，d试管与c试管的活化能相同
B．c试管、d试管分别与a试管比较，说明Fe3＋和过氧化氢酶均具有催化功能
C．综合分析a试管、c试管和d试管，说明与无机催化剂相比过氧化氢酶降低活化能的效果更显著
D．与a试管相比较，b试管的水浴加热为过氧化氢的分解提供了能量
解析：选A。加热能为过氧化氢的分解提供能量，但不会改变活化能的大小，而催化剂能降低化学反应的活化能，其中酶降低活化能的效果更为显著。
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，酶降低化学反应活化能的作用效果更显著
解析：选B。酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能。相比之下，酶降低活化能的作用效果更显著。水浴加热虽然能加快化学反应速率，但并没有降低化学反应的活化能。
4．下图中曲线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所需的能量变化过程。下列相关叙述正确的是( )
A．AD段表示在无催化剂条件下，物质A生成物质P需要的活化能
B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向下移动
C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状均发生改变
D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，则B点在纵轴上将向上移动
解析：选D。分析题图，在无催化剂条件下，物质A生成物质P所需的活化能为AC段，在有酶催化的条件下，生成物质P所需的活化能为BC段。若曲线Ⅱ为最适酶促反应条件下的曲线，改变酶促反应条件后，所需的活化能会变大，因此B点在纵轴上将向上移动。
5．下列关于过氧化氢酶的叙述，不正确的是( )
A．过氧化氢酶本质上是蛋白质
B．过氧化氢酶可以在条件适宜的情况下被蛋白酶水解
C．Fe3＋和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应
D．过氧化氢酶可以使过氧化氢分解产生更多的气体
解析：选D。过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，故A正确。在适宜条件下过氧化氢酶可以被蛋白酶水解，故B正确。无机催化剂和过氧化氢酶都可以催化过氧化氢的分解，所以都可以加速它的分解反应，故C正确。过氧化氢酶只是加快了过氧化氢分解的速率但不能增加产量，故D错误。
6．下图表示人体肝细胞内的某种生化反应，下列有关叙述正确的是( )
A．甲和乙都是反应的底物
B．丙、丁的分子量之和小于乙
C．该反应过程一定发生于细胞外
D．甲、乙、丙可能都不是蛋白质
解析：选D。从反应过程可以看出，甲在反应前后没有发生改变，所以甲是一种酶，乙是反应物，丙、丁是产物，酶的化学本质是蛋白质或RNA。
7．用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶，甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是( )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析：选B。大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是 RNA。由题干所述蛋白酶处理后，乙酶活性降低， 说明该种蛋白酶能改变乙酶的分子结构，故乙酶的化学本质是蛋白质；而甲酶活性不变，说明甲酶可能是RNA或能够抵抗这种蛋白酶降解的蛋白质。
8．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。下图为酶的作用模型。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，酶催化作用的实质是________________________________。
(2)酶的化学本质是___________________，酶起作用的部位是_________。
解析：酶能降低化学反应的活化能，从而提高反应速率。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
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
9．在编号为1～4号的4支试管内各注入10 mL 3%的过氧化氢溶液，1号试管作为对照，2号试管内迅速放入新鲜猪肝1～2小块，3号试管内放入一枚锈铁钉，4号试管内放入煮熟的猪肝1～2小块，根据实验现象回答下列问题：
(1)立即出现大量气泡的试管为________号，这种气体是________，产生大量气泡的原因是_____________________________。
(2)4号试管内有什么变化？________。理由是________________________。
(3)2号和3号试管内都能产生气体，但产生气体的速度不同，原因是_________________________________________________________________。
解析：1号试管作为对照组；在2号试管中，猪肝中的过氧化氢酶能将过氧化氢分解成水和氧气；3号试管内放入锈铁钉是为了提供Fe3＋，Fe3＋作为催化剂将过氧化氢分解成水和氧气；4号试管内煮熟的猪肝中的过氧化氢酶受高温的影响，酶的结构被破坏从而失去活性，过氧化氢不能被分解，没有任何现象发生。2号试管与3号试管相比，2号试管内的过氧化氢迅速分解产生大量的氧气，而3号试管内的Fe3＋是无机催化剂，虽然能分解过氧化氢，但反应速率慢，所以2号和3号试管相比，说明酶的催化效率更高。
答案：(1)2 氧气 新鲜猪肝内的过氧化氢酶迅速催化过氧化氢分解，产生大量氧气
(2)无变化 煮熟的猪肝细胞内的过氧化氢酶被破坏，失去了活性
(3)酶(或过氧化氢酶)的催化效率更高
B 等级性考试
10．下列有关唾液淀粉酶的叙述，正确的是( )
A．唾液淀粉酶从细胞释放到口腔需穿过3层生物膜
B．唾液淀粉酶被吞咽入胃依然能消化淀粉
C．唾液淀粉酶的空间结构与其功能密切相关
D．双缩脲试剂A液与B液等体积混合后与其反应呈紫色
解析：选C。唾液淀粉酶属于分泌蛋白，由囊泡运输，故不穿过生物膜，A错误；唾液淀粉酶被吞咽入胃会失去活性，进而被胃蛋白酶分解，B错误；蛋白质的空间结构具有多样性，与执行的功能是相适应的，C正确；双缩脲试剂使用时，先加A液1 mL，再加B液4滴，摇匀，D错误。
11．一透析袋(其膜为半透膜)中装有物质M和分解它的酶，此袋放在盛有蒸馏水的容器中，第二天检查时，在蒸馏水中发现有物质X，根据这一现象，下列选项不正确的是 ( )
A．酶分解了物质X
B．物质M被分解
C．物质X是物质M的组成成分
D．物质X能透过透析袋
答案：A
12．将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如下图所示)，以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析并回答下列问题：
(1)若土豆片为4片时，每隔5 min收集一次数据，根据数据绘制出曲线图(下图)。20 min后，气体量不再增加的原因是_______________________________。
(2)若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线(实线)相比，实验结果的曲线可能是下列________图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是_______________________________________，其结果可用________________图中的虚线表示。
(3)为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有_____________。
解析：过氧化氢酶广泛存在于植物的组织中，能将过氧化氢分解为氧和水，可使生物机体免受过氧化氢的毒害作用。过氧化氢酶和其他酶一样，也受底物浓度、温度等因素的影响。4片土豆片和8片土豆片含的酶量差一倍，会影响反应速度，但不会影响生成物的总量。
答案：(1)过氧化氢的量有限 (2)c 增加过氧化氢浓度 a (3)温度(或光照或气压等)
课标要求
核心素养
素养对接
素养水平
1.概述酶的作用和本质。
2．有关酶的实验的分析。
生命观念：认同细胞代谢离不开酶。
水平一
科学探究：学会控制实验的变量和设置对照实验。
水平二
试管编号
加入物质
处理
现象
1
2 mL
H2O2溶液
不处理
基本无气泡产生
2
90 ℃ 水浴加热
有少量气泡产生
3
加2滴 FeCl3溶液
有较多气泡产生，并使卫生香燃烧
4
加2滴肝脏研磨液
有更多气泡产生，并使卫生香猛烈燃烧
来源
活细胞
作用
催化
本质
绝大多数为蛋白质，少数为RNA
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(主要)
来源
一般活细胞中均能产生
生理功能
具有生物催化功能
作用场所
细胞内或细胞外
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
细胞代谢是细胞中各种化学反应的总称。
酶是生物催化剂，其催化作用的原理是降低化学反应的活化能。
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
肝脏必须是新鲜的，否则其含有的过氧化氢酶就会失去催化作用。
肝脏需经过研磨，才能将其中的过氧化氢酶充分释放出来。
组别
待测液
检验试剂
现象
实验组
唾液
双缩脲试剂
出现紫色
对照组
已知蛋白液
双缩脲试剂
出现紫色
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