第三单元第1讲 降低化学反应活化能的酶.docx
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第三单元第1讲降低化学反应活化能的酶
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一、选择题
1．下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．酶的基本组成单位都是氨基酸
B．所有活细胞都含有与细胞呼吸有关的酶
C．酶不参与构成细胞结构，也不供能，但可调节细胞代谢
D．酶能加快反应速度是因为它能显著提高化学反应的活化能
解析：
酶的化学本质是蛋白质或RNA，所以酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；所有活细胞都可进行细胞呼吸，都含有与细胞呼吸有关的酶，B正确；酶的作用是催化化学反应，不能调节代谢，不参与构成细胞结构，也不供能，C错误；酶催化作用的机理是降低化学反应所需的活化能，D错误。
答案：
B
2．下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．探究酶的高效性实验，实验组加酶液、对照组加等量蒸馏水
B．选择淀粉酶为实验对象可探究pH对酶活性的影响
C．探究温度对酶活性的影响实验，底物与酶需先调节温度后再混合
D．呼吸酶基因是否表达，是判断细胞是否分化的依据之一
解析：
探究酶的高效性实验，实验组加酶液，对照组需加无机催化剂，A错误；由于淀粉在酸性条件下会水解，所以探究pH对酶活性的影响时一般不选择淀粉和淀粉酶作实验材料，B错误；呼吸酶基因在每个活细胞中均表达，故不能用于判断细胞是否分化，D错误。
答案：
C
3．（2020·湖北武汉部分学校调研）下列有关酶的叙述，正确的是（ ）
A．胃蛋白酶适宜在碱性的环境下发挥作用
B．在不同pH条件下脂肪酶的活性一定不同
C．经强酸处理过的唾液淀粉酶在最适pH下会恢复活性
D．碱性条件下过氧化氢酶能与双缩脲试剂发生紫色反应
解析：
胃蛋白酶适宜在酸性的环境下发挥作用，A错误；pH对酶活性的影响可以用“钟形”曲线表示，在最适pH下酶的活性最强，在其他pH下同一酶活性对应的pH均有两个，B错误；过酸、过碱或高温会导致酶永久失去活性，C错误；过氧化氢酶的本质是蛋白质，在碱性条件下能与双缩脲试剂反应显紫色，D正确。
答案：
D
4．核酶（ribozyme）是具有催化功能的RNA分子，在特异地结合并切断特定的mRNA后，核酶可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子。
下列关于核酶的叙述，正确的是（ ）
A．向核酶中滴加双缩脲试剂，水浴加热可发生紫色反应
B．与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可反映核酶的高效性
C．核酸具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响
D．核酶与催化底物特异性结合时，有氢键形成，也有磷酸二酯键的断裂
解析：
核酶的化学本质是RNA，滴加双缩脲试剂可发生紫色反应的是蛋白质，且不需加热，A错误；与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，表明核酶具有催化作用，要证明酶具有高效性，应与无机催化剂做对比，B错误；与蛋白质相比，核酸虽然具有热稳定性，但温度过高或过低也能影响其性质或结构，因此核酶的活性也受温度的影响，C错误；核酶特异性地结合mRNA是通过碱基互补配对实现的，因此有氢键的形成，核酶能切断特定的mRNA，在该过程中有磷酸二酯键的断裂，D正确。
答案：
D
5．欲探究pH对唾液淀粉酶活性的影响，某同学设计了如下方案。
操作顺序最合理的是（ ）
①在三支试管中各加入淀粉溶液2mL；
②在三个试管中各加入新鲜的唾液淀粉酶溶液1mL
③分别置于80℃、40℃、0℃恒温水浴中保持5分钟
④将试管中溶液的pH分别调到3、7、11
⑤加入斐林试剂后水浴加热，观察现象
⑥置于适宜温度下保温5分钟
A．①②③④⑤ B．②④①⑥⑤
C．①②⑥④⑤D．①②③⑤
解析：
该实验的目的是探究pH对酶活性的影响，自变量是pH，所以应保证温度等其他条件相同且适宜（不需要③步骤）。
由于酶具有高效性，所以应先使酶达到实验要求的pH（②→④）后再加入底物（①），再在适宜条件下充分反应（⑥），最后检测淀粉分解情况（⑤），B正确。
答案：
B
6．下列有关酶的叙述中，正确的是（ ）
A．人体血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外0℃温度条件下凝固最快
B．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，这种药片的主要功能是提供能量
C．常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气，应投入新鲜猪肝研磨液
D．在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3上升到6的过程中，该酶的活性不断上升
解析：
人体内酶催化的最适温度在37℃左右，故采集到的血液在体外37℃温度条件下凝固最快，A错误。
酶不能提供能量，只起催化作用，B错误。
新鲜猪肝研磨液中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气，C正确。
pH为3时，唾液淀粉酶可能已失活，因此将溶液pH由3上升到6的过程中，该酶的活性将不变，D错误。
答案：
C
7．（2020·山东日照联考）某同学进行了下列有关酶的实验，下列叙述错误的是（ ）
甲组：
淀粉溶液＋新鲜唾液→用斐林试剂检测→出现砖红色沉淀
乙组：
蔗糖溶液＋新鲜唾液→用斐林试剂检测→不出现砖红色沉淀
丙组：
蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液→用斐林试剂检测→？
A．该实验可用来验证酶的专一性
B．丙组的实验结果是“出现砖红色沉淀”
C．三组的实验结果都可用碘液进行检验
D．实验的自变量是底物的种类和酶的种类
解析：
碘液可检测淀粉是否完成水解，但乙组和丙组中蔗糖是否分解不能用碘液检验，C错误。
答案：
C
8．如图中①曲线表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
下列叙述不正确的是（ ）
A．C点时酶促反应速率达到最大
B．A点时随着反应物浓度的增加，酶促反应速率加快
C．如果B点时反应体系加入少量同种酶，曲线不变
D．如果A点时将反应体系温度升高5℃，酶促反应速率可能按曲线②方式变化
解析：
图中B点时随着反应物浓度增加，反应速率基本不再增加，其限制性因素是酶的量，若此时加入少量同种酶，反应速率会增加，曲线会上升，C项不正确。
答案：
C
9．（2020·重庆六校联考）乳糖酶可催化乳糖水解。
有两项与此相关的实验，实验中无关变量相同且适宜，实验结果如表所示。
下列相关叙述正确的是（ ）
实验一（质量分数
为10%的乳糖）
酶的质量分数
0
1%
2%
3%
4%
相对反应速率
0
25
50
100
200
实验二（质量分数
为2%的乳糖酶）
乳糖的质量分数
0
5%
10%
15%
20%
相对反应速率
0
25
50
65
65
A.实验一若继续增加酶的质量分数，相对反应速率不再增大
B．实验一若继续增加乳糖的质量分数，相对反应速率将降低
C．实验二若继续增加乳糖的质量分数，相对反应速率不再增大
D．实验二若将反应温度提高5℃，相对反应速率将增大
解析：
实验一在乳糖的质量分数为10%时，酶的质量分数在0～4%范围内，随着酶的质量分数增大，相对反应速率也逐渐增大，所以如果实验一继续增加酶的质量分数，相对反应速率可能继续增大，A错误；分析实验一，底物的质量分数不变，随着酶的质量分数增大，相对反应速率逐渐增大，则当酶的质量分数小于4%时，底物应充足，当酶的质量分数等于或大于4%时，底物是否充足未知，因此如果实验一继续增加乳糖的质量分数，在同一酶浓度条件下，相对反应速率可能不变，也可能增大，B错误；在酶的质量分数为2%时，乳糖的质量分数为15%与20%的条件下，相对反应速率相等，所以如果实验二继续增大乳糖的质量分数，相对反应速率将不再加大，C正确；由题意可知实验条件均设置为最适条件，所以提高温度，酶的活性下降，因此实验二若将反应温度提高5℃，相对反应速率将减小，D错误。
答案：
C
10．（2020·湖南长沙模拟）胰凝乳蛋白酶在常温及最适pH条件下分解蛋白质，定时取样测得蛋白质的水解度如图所示。
（注：
蛋白质水解度为蛋白质水解过程中被裂解的肽键数与给定蛋白质的总肽键数之比）下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的自变量是胰凝乳蛋白酶的活性
B．该实验的因变量是反应时间
C．适当升高温度能提高水解度
D．水解度不能达到100%的原因是蛋白酶只能水解部分肽键
解析：
分析题干、题图信息可知，曲线表示胰凝乳蛋白酶在常温和最适pH条件下分解蛋白质时不同反应时间下蛋白质的水解度，因此自变量是反应时间，因变量是水解度，A、B错误；由酶的专一性及蛋白质水解度的定义可知适当升高温度不一定能提高蛋白质的水解度，C错误；酶具有专一性，胰凝乳蛋白酶不能水解所有的肽键，因此水解度不能达到100%，D正确。
答案：
D
11．（2020·福建重点高中模拟）某同学为验证Cu2＋对唾液淀粉酶活性有抑制作用，进行如下实验。
下列分析错误的是（ ）
试管编号
实验步骤
甲
乙
①1%CuSO4溶液（mL）
1
－
②蒸馏水（mL）
－
1
③pH为6.8的缓冲液（mL）
1
1
④1%淀粉溶液（mL）
1
1
⑤唾液淀粉酶溶液（mL）
1
1
⑥各试管放入37℃恒温水浴锅保温适宜时间
⑦取出试管，各加入1%碘溶液0.1mL
A.还应增设实验以排除SO
的影响
B．步骤③的目的是维持反应液中pH的稳定
C．预期实验现象：
甲试管深蓝色，乙试管浅蓝色或不变色
D．步骤⑦可用双缩脲试剂代替碘溶液检测
解析：
依题意可知，甲为实验组，乙为对照组，该实验对自变量的控制是实验组加入1%的CuSO4溶液，对照组加入等量的蒸馏水，为了确保唾液淀粉酶活性的改变是由Cu2＋引起的，还应增设实验以排除SO
的影响，A正确；反应液中的pH属于无关变量，无关变量应控制相同且适宜，因此步骤③加入pH为6.8的缓冲液的目的是维持反应液pH的稳定，B正确；本实验是验证性实验，其结论是已知的，即Cu2＋对唾液淀粉酶活性有抑制作用，因此预期的实验现象是甲试管深蓝色，乙试管浅蓝色或不变色，C正确；蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，若步骤⑦用双缩脲试剂代替碘溶液检测，甲、乙试管均呈现紫色，无法检测淀粉是否被唾液淀粉酶催化水解，不能达到实验目的，D错误。
答案：
D
二、非选择题
12．（2020·湖北百所重点中学联考）实验小组分别在温度为Ta、Tb条件下，测定pH对麦芽糖酶催化麦芽糖水解的影响，结果如图所示。
已知Ta＜Tb，且Ta和Tb均低于麦芽糖酶的最适温度。
请回答下列问题：
（1）图中表示在Ta条件下测定的结果的是曲线________，麦芽糖酶的最适pH接近________。
（2）当pH＝13时，曲线①和曲线②相交，其原因是______________________，
若此时再将溶液的pH从13降到7，则麦芽糖酶的活性________（填“能”或“不能”）恢复。
（3）和无机催化剂相比，酶的催化效率更高的原因是_______________________。
解析：
由于该实验涉及温度和pH两个变量，所以在分析曲线图时，要遵循单一变量原则，即在相同pH条件下分析温度对酶活性的影响，在相同温度条件下分析pH对酶活性的影响。
（1）据图分析可知，相同pH（pH＝1，pH＝13除外）条件下，曲线①表示的温度下的麦芽糖的水解量小于曲线②表示的温度下的麦芽糖的水解量，说明在曲线①表示的温度下麦芽糖酶的催化效率较低。
由题干信息可知，Ta＜Tb，且Ta和Tb均低于麦芽糖酶的最适温度，由此可推知Ta条件下麦芽糖酶的催化效率较低。
综合分析可知，图中表示在Ta条件下测定的结果的是曲线①。
曲线①和曲线②都是在pH＝7时，麦芽糖的剩余量最少，即酶的催化效率最高，故麦芽糖酶的最适pH接近7。
（2）当pH＝13时，曲线①和曲线②相交是因为在强碱环境中，酶已失去活性，此时温度不会影响酶促反应速率；若此时再将溶液的pH从13降到7，则麦芽糖酶的活性不能恢复。
（3）酶降低化学反应活化能的作用比无机催化剂更显著，所以和无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
答案：
（1）① 7
（2）在强碱环境中，酶已失去活性，此时温度不会影响酶促反应速率 不能 （3）酶降低化学反应活化能的作用比无机催化剂更显著
13．某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。
③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。
④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由（不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果。
（1）__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
（2）__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
解析：
（1）酶的活性受温度的影响，本题探究的是pH对酶活性的影响，因此，温度应为无关变量，必须适宜，而70℃恒温水浴的温度过高，会导致5组试管中的酶因高温而失活，最终使不同pH下的实验结果一样。
（2）本题使用的是斐林试剂，通过检测产物的生成量来确定酶的活性高低，用斐林试剂鉴定还原糖必须要加热，如果不加热，则任何一组都不会发生颜色反应。
答案：
（1）③中70℃应改为37℃。
因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃
（2）在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～65℃水浴中一段时间。
因为在热水浴条件下斐林试剂与还原糖反应显色
14．（2020·河南八市测评）酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂影响酶活性的原理存在差异。
在适宜温度、pH等条件下，某学者通过实验来研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应的影响，对实验的结果进行分析并绘图如图所示，请回答：
（1）酶是一类生物催化剂，大多数酶的结构单位是________。
在多肽形成消化酶的过程中发挥作用的酶存在于真核细胞的____________________中。
（2）图示中，底物浓度升高可减小或去除抑制剂________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的作用；底物浓度小于S2时，影响曲线①反应速率的主要因素是__________________；与曲线①相比较，曲线②、③酶促反应的速率大大降低，其原理是_____________。
___________________________________________________________________。
（3）该学者通过实验得到了上述实验结果，其基本的实验过程：
a．将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份：
①中加入一定量的蒸馏水、②中加入______________、③中加入______________。
b．在温度、pH等相同且适宜条件下，将____________________分别与上述三组酶溶液混合，定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。
解析：
（1）绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA；消化酶属于分泌蛋白，核糖体合成的多肽链经内质网和高尔基体加工后才能分泌到细胞外起作用。
（2）根据①②曲线最终合并，可知随着底物浓度升高抑制剂Ⅰ的作用减弱，最终失去作用；在抑制剂的作用下，酶促反应速率降低，其原理是抑制剂影响了酶的活性，使其降低反应活化能的能力下降。
（3）根据实验设计的等量原则和对照原则，三组实验应分别加入等量的蒸馏水、抑制剂Ⅰ和抑制剂Ⅱ，在温度、pH等相同且适宜条件下，与等量的不同浓度的底物溶液混合，定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。
答案：
（1）氨基酸 内质网和高尔基体
（2）Ⅰ 底物浓度 在抑制剂的作用下，酶的活性（催化效率）降低，其降低反应活化能的能力下降
（3）a.等量的抑制剂Ⅰ 等量的抑制剂Ⅱb．等量的不同浓度的底物溶液
15．（2020·湖北武汉调研）如图表示的是在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
回答下列问题：
（1）与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，原因是________________。
适当提高b浓度组的反应物浓度，反应速率没有提高，其限制因素最可能是____________。
（2）酶活性的大小可以用在一定条件下一定时间内产物的生成量来表示。
为准确测量酶活性的大小，在进行实验时，反应物的初始浓度设置为________（填“a”或“c”）较为合适，理由是__________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：
（1）与无机催化剂相比，酶降低化学反应所需活化能的效果更明显，因而酶的催化效率更高。
图中酶促反应的速率受反应物浓度的影响，也受酶浓度的影响，b点时及b点后反应速率不随反应物浓度的增大而增大，最可能是由于酶浓度有限。
（2）c点时反应物浓度已经达到饱和，反应物浓度不再影响酶促反应的速率，选择该浓度进行实验，可以排除无关变量的干扰。
答案：
（1）酶降低活化能的作用更显著 酶的浓度
（2）c c点时反应物浓度已达到饱和，反应过程中反应物浓度的变化对反应速率的影响最小
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