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一、酶的作用和本质
例1 下列有关酶的叙述正确的是( )
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，一般都能产生酶 ④酶都是蛋白质 ⑤有的酶不是蛋白质 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦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
A．①②⑤ B．①⑤⑧
C．③⑤⑧ D．①③⑤
解析 酶是活细胞产生的具催化能力的有机物，酶的化学本质主要是蛋白质，也有极少数的是RNA，酶在代谢中惟一的作用是降低反应分子的活化能。酶既可在细胞内发挥作用如DNA棸合酶，也可被分泌到细胞外发挥作用如消化酶，故只有③⑤⑧所述正确。
绝大多数酶的化学本质是蛋白质，极少数是RNA。因此，酶主要由氨基酸或核糖核苷酸组成。一般来说，活细胞都能产生酶，主要起到生物催化作用。
答案 C
二、酶的作用机理
例2 下图中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（ ）
[反应进程][反应进程][反应进程][反应进程][能量][能量][能量][能量][①][②][①][②][①][②][①][②][E][E][E][E][A B C D]
解析 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。酶可以有效降低活化能，以保证细胞内的反应在常温常压下高效地进行。酶在生化反应中起催化作用，主要是降低了反应的活化能，酶在反应前后质量和性质不变。酶降低的活化能＝没有酶催化时反应所需的能量－有酶催化时反应所需的能量。
答案 B
三、酶的特性
曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果绘制的。其中能说明酶具有高效性的是（ ）[平衡点][平衡点][平衡点][平衡点][时间][时间][时间][时间][加入H2O2酶][加入H2O2酶][加入H2O2酶][加入H2O2酶][加入Fe3+][未加H2O2酶][未加H2O2酶][30℃][0℃][未加H2O2酶][未加H2O2酶][pH=7][pH=5.5][t0][t0][t0][t0][A B][C D]
解析 通常实验要遵循单一变量原则和对照原则。B中除H2O2酶的有无这一变量外，还有另一变量温度；C中除H2O2酶的有无这一变量外，还有变量pH，都不遵循单一变量原则，因此B和C项错。D中的变量是H2O2酶的有无，它能说明H2O2酶具有催化效率，但不能说明酶具有高效性。曲线A中，加入H2O2酶的反应比加入Fe3+的反应达到平衡点的速度快，说明酶具有高效性。
高效性是酶的重要特性之一，是细胞新陈代谢顺利进行的保证。酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。
答案 A
例4 加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮（橘络），会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，不能大量产生所用酶的是（ ）
A．生长在麦麸上的黑曲霉
B．生长在酸奶中的乳酸菌
C．生长在棉籽壳上的平菇
D．生长在木屑上的木霉
解析 由于橘络的主要成分是纤维素，根据酶的专一性，可知要分解橘络需要的酶是纤维素酶。麦麸、棉籽壳、木屑的主要成分是纤维素，所以生长在它们上面的黑曲霉、平菇、木酶能产生纤维素酶，可以利用。由于乳酸菌的培养基为酸奶，其主要成分是蛋白质，不含纤维素，所以乳酸菌不能产生纤维素酶。
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的专一性保证细胞新陈代谢的有序性。
答案 B
例5 如图分别表示温度、pH与酶活性的关系，下列有关叙述不正确的是（ ）
[温度/℃][pH][B][C][A][b][a][反应速率][相对活性][c]
A．曲线A上的b点对应的温度表示该酶的最适温度
B．人体内胃蛋白酶的活性与曲线B部分相似
C．曲线B、C说明不同的酶有不同的最适pH
D．酶的活性随温度的升高而增强
解析 在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高即可恢复活性。
答案 D
四、影响酶促反应的因素
例6 如下图所示表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知( )
[反应时间][气体产生量]
①有多种酶参与 ②最适pH是7 ③最适温度是40℃ ④50℃时酶逐渐失活 ⑤ 0℃时酶逐渐失活
A．①③ B．②⑤
C．③④ D．④⑤
解析 坐标曲线图中的自变量为反应时间和温度，因变量为气体产生量(可反映酵母菌体内呼吸酶的活性)。图中没有体现出酶的种类和最适pH，①②错；在低温条件下，酶的活性受抑制但并未失活，⑤错；在适宜的反应时间内，40℃条件下酵母菌气体产生量最多，说明其最适温度是40℃，③正确；在50℃条件下，随反应时间延长，产生气体量逐渐减少，说明在此条件下，更多的酶分子失去活性，④正确。
影响酶促反应的因素，主要包括以下三种：（1）底物浓度。在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶的数量和酶的活性限制，酶促反应速率不再增加。（2）酶的浓度。在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。（3）温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
答案 C
【练习】
1．下列关于酶的叙述中，正确的是( )
A．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用
B．酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段
C．与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中
D．酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性
2．将小麦种子分别置于20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45 ℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。结果是（ ）
[蒸馏水][淀粉液][淀粉液][提取液Ⅰ
提取液Ⅱ][甲][乙][丙]
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
[能量][产物P][初态][终态][活化态][反应物A][反应过程][Ⅱ][Ⅰ][a][b][c][d]
3. 图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化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．ab段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能
B．ad段表示在无催化剂催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能
C．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动
D．若只改变反应的温度或pH条件，则图中的曲线原有形状可发生改变
4．下图表示某种物质在酶催化分解的过程中有关物质浓度随时间的变化曲线，描述不合理的是（ ）
<\\192.168.2.51\本地磁盘 (e)\张骥娜数据\飞翔\高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-10\高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-10\Img38E8.jpg>[时间（min）][物质浓度（mmol/L）]
A．曲线1表示的是反应物的浓度变化
B．曲线3表明，在该条件下反应物在大约20分钟时完全分解
C．如果曲线2、3、4表示不同温度下的酶促反应，则曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度
D．如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应，则曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4代表的酶浓度
5. 下图表示细胞中某条生化反应链，图中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是（ ）
[A][B][C][D][E5][E][E2][E1][E4][E3]
A．若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快
B．若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平
C．若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多
D．若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多
6．实验研究pH对酶活性的影响，准备5支含有等量酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白块，试管均置于25 ℃室温条件下，将各试管蛋白块消失的时间记录于下表：
[酶溶液的pH\& 1 2 3 4 5\&蛋白块消失的时间（min）\& 13 9 11 45 >60\&]
（1）酶活性最强时的pH是 。
（2）蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是 。
（3）请以2种方法改进实验，使实验在更短的时间内完成。 。
（4）在人体消化道中，能分泌本实验中酶的部位是 。
（5）为确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还应对实验进行什么设计? 。
【参考答案】
1．C 2．D 3．D 4．C 5．C
6. （1）2 （2）酶活性越大，蛋白质分解越快，蛋白块消失的时间越短 （3）方法Ⅰ：将温度由25℃提高至大约37℃。方法Ⅱ：将原题中正方体蛋白块处理得更小（如切成0.5×0.5×0.5=0.125 cm3），这相当于消化道内进行的物理性消化 （4）胃（小肠不可，因pH与题意不符） （5）另增加一个试管，放入等量的蛋白块并将pH调得适当，但不加酶溶液
例1 下列有关酶的叙述正确的是( )
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，一般都能产生酶 ④酶都是蛋白质 ⑤有的酶不是蛋白质 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦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
A．①②⑤ B．①⑤⑧
C．③⑤⑧ D．①③⑤
解析 酶是活细胞产生的具催化能力的有机物，酶的化学本质主要是蛋白质，也有极少数的是RNA，酶在代谢中惟一的作用是降低反应分子的活化能。酶既可在细胞内发挥作用如DNA棸合酶，也可被分泌到细胞外发挥作用如消化酶，故只有③⑤⑧所述正确。
绝大多数酶的化学本质是蛋白质，极少数是RNA。因此，酶主要由氨基酸或核糖核苷酸组成。一般来说，活细胞都能产生酶，主要起到生物催化作用。
答案 C
二、酶的作用机理
例2 下图中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（ ）
[反应进程][反应进程][反应进程][反应进程][能量][能量][能量][能量][①][②][①][②][①][②][①][②][E][E][E][E][A B C D]
解析 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。酶可以有效降低活化能，以保证细胞内的反应在常温常压下高效地进行。酶在生化反应中起催化作用，主要是降低了反应的活化能，酶在反应前后质量和性质不变。酶降低的活化能＝没有酶催化时反应所需的能量－有酶催化时反应所需的能量。
答案 B
三、酶的特性
曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果绘制的。其中能说明酶具有高效性的是（ ）[平衡点][平衡点][平衡点][平衡点][时间][时间][时间][时间][加入H2O2酶][加入H2O2酶][加入H2O2酶][加入H2O2酶][加入Fe3+][未加H2O2酶][未加H2O2酶][30℃][0℃][未加H2O2酶][未加H2O2酶][pH=7][pH=5.5][t0][t0][t0][t0][A B][C D]
解析 通常实验要遵循单一变量原则和对照原则。B中除H2O2酶的有无这一变量外，还有另一变量温度；C中除H2O2酶的有无这一变量外，还有变量pH，都不遵循单一变量原则，因此B和C项错。D中的变量是H2O2酶的有无，它能说明H2O2酶具有催化效率，但不能说明酶具有高效性。曲线A中，加入H2O2酶的反应比加入Fe3+的反应达到平衡点的速度快，说明酶具有高效性。
高效性是酶的重要特性之一，是细胞新陈代谢顺利进行的保证。酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。
答案 A
例4 加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮（橘络），会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，不能大量产生所用酶的是（ ）
A．生长在麦麸上的黑曲霉
B．生长在酸奶中的乳酸菌
C．生长在棉籽壳上的平菇
D．生长在木屑上的木霉
解析 由于橘络的主要成分是纤维素，根据酶的专一性，可知要分解橘络需要的酶是纤维素酶。麦麸、棉籽壳、木屑的主要成分是纤维素，所以生长在它们上面的黑曲霉、平菇、木酶能产生纤维素酶，可以利用。由于乳酸菌的培养基为酸奶，其主要成分是蛋白质，不含纤维素，所以乳酸菌不能产生纤维素酶。
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的专一性保证细胞新陈代谢的有序性。
答案 B
例5 如图分别表示温度、pH与酶活性的关系，下列有关叙述不正确的是（ ）
[温度/℃][pH][B][C][A][b][a][反应速率][相对活性][c]
A．曲线A上的b点对应的温度表示该酶的最适温度
B．人体内胃蛋白酶的活性与曲线B部分相似
C．曲线B、C说明不同的酶有不同的最适pH
D．酶的活性随温度的升高而增强
解析 在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高即可恢复活性。
答案 D
四、影响酶促反应的因素
例6 如下图所示表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知( )
[反应时间][气体产生量]
①有多种酶参与 ②最适pH是7 ③最适温度是40℃ ④50℃时酶逐渐失活 ⑤ 0℃时酶逐渐失活
A．①③ B．②⑤
C．③④ D．④⑤
解析 坐标曲线图中的自变量为反应时间和温度，因变量为气体产生量(可反映酵母菌体内呼吸酶的活性)。图中没有体现出酶的种类和最适pH，①②错；在低温条件下，酶的活性受抑制但并未失活，⑤错；在适宜的反应时间内，40℃条件下酵母菌气体产生量最多，说明其最适温度是40℃，③正确；在50℃条件下，随反应时间延长，产生气体量逐渐减少，说明在此条件下，更多的酶分子失去活性，④正确。
影响酶促反应的因素，主要包括以下三种：（1）底物浓度。在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶的数量和酶的活性限制，酶促反应速率不再增加。（2）酶的浓度。在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。（3）温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
答案 C
【练习】
1．下列关于酶的叙述中，正确的是( )
A．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用
B．酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段
C．与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中
D．酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性
2．将小麦种子分别置于20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45 ℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。结果是（ ）
[蒸馏水][淀粉液][淀粉液][提取液Ⅰ
提取液Ⅱ][甲][乙][丙]
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
[能量][产物P][初态][终态][活化态][反应物A][反应过程][Ⅱ][Ⅰ][a][b][c][d]
3. 图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化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．ab段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能
B．ad段表示在无催化剂催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能
C．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动
D．若只改变反应的温度或pH条件，则图中的曲线原有形状可发生改变
4．下图表示某种物质在酶催化分解的过程中有关物质浓度随时间的变化曲线，描述不合理的是（ ）
<\\192.168.2.51\本地磁盘 (e)\张骥娜数据\飞翔\高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-10\高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-10\Img38E8.jpg>[时间（min）][物质浓度（mmol/L）]
A．曲线1表示的是反应物的浓度变化
B．曲线3表明，在该条件下反应物在大约20分钟时完全分解
C．如果曲线2、3、4表示不同温度下的酶促反应，则曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度
D．如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应，则曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4代表的酶浓度
5. 下图表示细胞中某条生化反应链，图中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是（ ）
[A][B][C][D][E5][E][E2][E1][E4][E3]
A．若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快
B．若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平
C．若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多
D．若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多
6．实验研究pH对酶活性的影响，准备5支含有等量酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白块，试管均置于25 ℃室温条件下，将各试管蛋白块消失的时间记录于下表：
[酶溶液的pH\& 1 2 3 4 5\&蛋白块消失的时间（min）\& 13 9 11 45 >60\&]
（1）酶活性最强时的pH是 。
（2）蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是 。
（3）请以2种方法改进实验，使实验在更短的时间内完成。 。
（4）在人体消化道中，能分泌本实验中酶的部位是 。
（5）为确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还应对实验进行什么设计? 。
【参考答案】
1．C 2．D 3．D 4．C 5．C
6. （1）2 （2）酶活性越大，蛋白质分解越快，蛋白块消失的时间越短 （3）方法Ⅰ：将温度由25℃提高至大约37℃。方法Ⅱ：将原题中正方体蛋白块处理得更小（如切成0.5×0.5×0.5=0.125 cm3），这相当于消化道内进行的物理性消化 （4）胃（小肠不可，因pH与题意不符） （5）另增加一个试管，放入等量的蛋白块并将pH调得适当，但不加酶溶液