高考生物一轮复习 第5章 第1讲 降低化学反应活化能的.docx
《高考生物一轮复习 第5章 第1讲 降低化学反应活化能的.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮复习 第5章 第1讲 降低化学反应活化能的.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考生物一轮复习第5章第1讲降低化学反应活化能的
【优化探究】2015届高考生物一轮复习第5章第1讲降低化学反应活化能的酶细胞的能量通货ATP提素能课时考点训练新人教版必修1
课时考点训练
题组一、酶的本质及在代谢中的应用
1．（2013年高考新课标全国卷Ⅱ）关于酶的叙述，错误的是（ ）
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间
结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
解析：
本题主要考查酶的相关知识。
细胞生命活动所必需的酶，如呼吸氧化酶，会存
在于分化程度不同的各类细胞中；低温抑制酶的活性，在一定范围内，当温度回升后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，低温没有破坏酶的空间结构；酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的；酶在化学反应中充当催化剂，也可以作为另一个反应的底物。
答案：
B
2．（2013年高考四川卷）下列实验所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是（ ）
A．利用果胶酶提高水果的出汁率
B．滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解
C．滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率
D．利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率
解析：
本题考查酶和无机催化剂对生物化学反应的影响机制。
酶和无机催化剂都能通过降低化学反应活化能来提高反应速率，A项中的果胶酶、B项中肝脏研磨液中含有的过氧化氢酶和C项中的无机催化剂FeCl3均是通过降低化学反应活化能来提高反应速率的。
萃取过程中提高温度能够提高胡萝卜素的溶解度，从而提高萃取效率。
答案：
D
题组二、探究影响酶实验的因素
3．（2013年高考安徽卷）细胞代谢受酶的调节和控制。
下列叙述正确的是（ ）
A．激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢
B．代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率
C．同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同
D．对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化
解析：
本题主要考查细胞代谢和酶之间的关系等有关知识。
激素还可以通过影响靶细胞内酶的合成来
调节细胞代谢；代谢终产物可通过和酶结合，反馈调节相关酶活性进而调节代谢速率，实现细胞高效、精细的调节；基因在特定时间和空间选择性表达，会导致同一个体各种体细胞酶的种类和数量不一定相同，代谢也不一定相同；对于一个细胞来说，不同时期，酶的种类和数量可能发生变化。
答案：
B
4．（2013年高考海南卷）关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是（ ）
A．不同酶的最适温度可能相同
B．随着温度降低，酶促反应的活化能下降
C．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D．高温下酶失活是酶空间结构
破坏的结果
解析：
不同酶的最适温度可能相同，也可能不同，A正确；在一定的范围内随着温度的降低，酶的活性下降，而酶促反应的活化能是不会降低的，B错误；低温时，酶的活性降低，但酶的空间结构稳定，因此，酶制剂适于在低温（0～4℃）下保存，C正确；高温、强酸、强碱都会破坏酶的空间结构，从而使酶失活，D正确。
答案：
B
5．（2012年高考福建卷）大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。
研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。
（1）查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。
由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是________________________________________________________________________。
图1
（2）资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18℃之间。
学习小组假设：
大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18℃间。
他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。
①探究实验中以干酪素为底物。
干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。
②胃蛋白酶实
验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。
③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。
单位时间内________可以表示蛋白酶催化效率的高低。
④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？
________。
理由是：
________________________________________________________________________。
图2
（3）研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低__________________的比例，以减少对海洋的污染。
解析：
（1）分析图可知，在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶活性最高，故其催化效率最高。
（2）酶具有专一性，蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。
由图1可知胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。
实验中为了控制温度常用水浴保持恒温。
酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。
图2显示随着温度的提高，酶的活性逐渐升高，酶活性峰值并未出现，故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18℃间”的假设不成立。
（3）大菱鲆消化道中
淀粉酶和脂肪酶含量少，活性低，故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。
答案：
（1）幽门盲囊蛋白酶
（2）①蛋白质 双缩脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量（或产物生成量） ④不能 据图可知随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现
（3）淀粉、脂肪
题组三、ATP的结构及其在细胞代谢中的作用
6．（2013年高考四川卷）在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是（ ）
A．细胞的增殖与分化 B．光能的吸收与转化
C．ATP的合成与分解D．基因的突变与重组
解析：
在离体菊花茎段形成幼苗的过程中发生了细胞的增殖和分化；幼苗的生长需要进行光合作用合成有机物，并将光能转化为化学能储存在有机物中；ATP是生物进行生命活动的直接能源物质，活细胞内时刻进行着ATP的合成与分解过程；幼苗生长过程中会进行有丝分裂，因而有可能发生基因突变，但不可能发生基因重组现象，故D项符合题意。
答案：
D
7．（2013年高考海南卷）关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是（ ）
A．DNA复制需要消耗能量
B．光合作用的暗反应阶段需要消耗能量
C．物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP
D．细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生
解析：
物质通过协助扩散进出细胞需要载体，但不消耗能量，C错误。
答案：
C
课时高效训练
一、选择题
1．下列有关酶的叙述正确的是（ ）
A．酶都是在核糖体上以氨基酸为原料合成的
B．人体内环境pH变化不影响细胞内酶的催化作用
C．若要长期保存酶，应将其放在低温环境下
D．酶在催化反应完成后立即被降解成为氨基酸
解析：
生物体内绝大多数酶的本质是蛋白质，少数是RNA，A错误。
无论是在细胞内还是在细胞外，酶的催化作用都受温度和pH的影响，B错误。
低温下，酶的活性低，但是酶的空间结构稳定，温度适宜的时候，酶的活性可以恢复，因此酶适于在低温下长期保存，C正确。
酶在催化反应前后，结构不发生变化，D错误。
答案：
C
2．（2013年高考江苏卷改编）为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是（ ）
A.实验① B．实验②
C．实验③D．实验④
解析：
过氧化氢受热会分解，因此不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，实验①不合理；蔗糖酶不能催化淀粉水解，故实验③不合理；斐林试剂可与酸反应，影响物质检测，实验④不合
理。
答案：
B
3．下表代表胃、小肠中有关消化液的成分及部分酶的最适pH，下列说法错误的是（ ）
A.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物
B．与无机催化剂比较，酶具有高效性，专一性，且需要适宜条件
C．胃液中的胃蛋白酶会随着胃的排空进入小肠，胃蛋白酶进入小肠后，能将蛋白质分解
D．胃液中有大量的胃酸（HCl），它随胃的排空进入小肠后不会破坏小肠中酶的活性
解析：
根据表中信息分析，胃蛋白酶适宜的pH为酸性，当其进入小肠后，由于pH的改变，酶失活不能将蛋白质分解；从表中分析，肠液中含有NaHCO3，胃酸进入小肠后HCl被中和，不破坏小肠酶的活性。
答案：
C
4．如图表示酶活性与温度的关系。
下列叙述正确的是（ ）
A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
解析：
由图可知，在一定温度范围内，随温度的升高酶活性增强，t1属于此区间；超过适宜温度后，酶活性随温度升高而下降，t2属于此区间。
在没有使酶失活的范围内，酶活性可随温度的变化而变化，只有较高的温度才能破坏酶的空间结构。
答案：
B
5．（2014年临沂模拟）下列关于影响酶反应速率（υ）因素的
研究中，条件控制和预期结果的关系合理的是（ ）
A．有足够的底物，温度、pH等条件适宜且恒定——υ与酶浓度成正比
B．酶浓度恒定，温度、pH等条件适宜且恒定——υ与底物浓度成反比
C．酶浓度和底物一定，在pH适宜的条件下——υ与温度成反比
D．酶浓度和底物一定，在温度适宜的条件下——υ与pH成正比
解析：
在一定范围内，υ与底物浓度成正比。
在低于最适温度范围内，υ与温度成正比，在高于最适温度范围内，υ与温度成反比。
在低于最适pH范围内，υ与pH成正比，在高于最适pH范围内，υ与pH成反比。
答案：
A
6．下列有关酶的叙述，正确的是（ ）
A．酶可以被水解，产物是氨基酸
B．若反应温度不断升高，则酶的最大反应速率不断提高
C．冬季动物体内酶的活性随环境温度的下降而降低
D．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率
解析：
酶的化学本质绝大多数为蛋白质，少数为RNA，故酶被水解后，产物是氨基酸或核糖核苷酸，A不正确；在一定温度范围内，若反应温度不断升高，酶的反应速率不断提高，超过此范围反应速率下降，B不正确；变温动物体温随环境温度下降，其酶活性会有所下降，但恒温动物体温保持相对恒定，因此酶活性不变，C不正确；在一定范围内，底物浓度会影响酶的催化速率，D正确。
答案：
D
7．（2014年武汉模拟）下列与萤火虫发光有关的叙述正确的是（ ）
A．萤火虫发光的直接能源物质ATP主要来自线粒体基质
B．萤火虫发光细胞中的荧光素接受ATP供能后无需转化即可发出荧光
C．萤火虫发光过程中吸能反应与ATP的合成相联系
D．萤火虫发出的荧光是一种物理信息
解析：
生命活动的直接能源物质ATP主要来自线粒体内膜，萤火虫发光细胞中的荧光素接受ATP供能后需转化为光能才可发出荧光，吸能反应与ATP的水解相联系。
答案：
D
8．（2014年北京朝阳区模拟）为了验证胰腺的分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示，在37℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4不加任何试剂，下列实验能达到目的的是（ ）
A．实验①B．实验②
C．实验①、实验②都能D．实验①、实验②都不能
解析：
要验证胰腺的分泌液中有蛋白酶时，检测试剂不能是双缩脲试剂，因为即使分泌液中有蛋白酶，并且把实验①中的蛋白质全部分解成多肽，双缩脲试剂也会与反应液发生显色反应（双缩脲试剂与肽键发生反应）。
正确的做法应该为实验②，用蛋白块进行实验，直接用肉眼观察蛋白块是否消失，若消失，则表明分泌液中有蛋白酶，若蛋白块没有变化，则表明分泌液中没有蛋白酶。
答案：
B
9．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．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
B．增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生的气体速率加快
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．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
解析：
根据图示装置可推出该实验研究的是酶的高效性、酶量对酶促反应速率的影响；温度为无关变量，A正确；增加酶的浓度，可以加快反应速率，B正
确；气体量取决于过氧化氢的量，与酶的活性和浓度无关，C错误；酶具有催化作用和高效性，D正确。
答案：
C
10．图一曲线a表示在最适温度、最适pH条件下时间与生成物量的关系，图二曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。
据图分析正确的是（ ）
A．图一曲线a中，A点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足
B．图二曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示
C．分别在图二中取B、C点的速率值，对应图一中的曲线c和d
D．减小pH，重复该实验，图二曲线b应变为曲线f；增大pH，应变为曲线e
解析：
图一曲线a中，A点后，限制因素为底物的浓度，A错误；图二曲线中当底物浓度一定时，减少酶量，反应速率降低，B正确；图二B、C点的速率值是一个定值，无法用曲线c和d表示，C错误；图二曲线b是在最适pH下测定的反应物浓度与酶促反应速率的关系，无论pH增大还是减小，曲线b都应变成曲线f，D错误。
答案：
B
二、非选择题
11．如表所示是与酶有关的实验，请回答问题：
（注：
“＋”的数量代表单位时间内产生气泡的多少）
（1）比较1号和3号试管，说明________________________________________________________________________。
（2）2号和3号试管出现不同结果的原因是________________________________________________________________________；
该组实验的自变量是________________________________________________________________________。
（3）如果将3号试管的温度降低到5℃，产生的气泡数量将_____
___，原因是________________________________________________________________________。
解析：
（1）1号试管是对照组，3号试管加
入的是过氧化氢酶，3号试管单位时间内产生的气泡数量明显多于1号试管的，说明过氧化氢酶能降低过氧化氢分解反应的活化能。
（2）2号试管与3号试管的自变量为催化剂的种类，酶与无机催化剂FeCl3相比具有高效性，酶的催化效率更高。
（3）温度影响酶的活性，降低3号试管的温度，会导致过氧化氢酶的活性降低，从而导致单位时间内产生的气泡数量减少。
答案：
（1）过氧化氢酶能降低过氧化氢分
解反应的活化能
（2）同无机催化剂相比，酶的催化效率更高 催化剂的种类 （3）减少 低温抑制过氧化氢酶的活性
12．为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：
①鲈鱼的驯养：
将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14d，用普通饲料投喂，备用。
②饲料的配制：
在每千克普通饲料中添加200mg植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。
③鲈鱼的饲养：
挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为60尾/箱。
给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。
④称重并记录：
投喂8周后，从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。
结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。
⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。
根据上述实验，回答下列问题：
（1）步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是________________；实验前的驯养是为了________________________________________________________________________。
（2）步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意________，其原因是________________________________________________________________________。
（3）步骤③中还应控制好的无关变量主要有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）本实验得出的初步结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）推测鲈鱼的食性并说明理由：
________________________________________________________________________。
解析：
本题考查的是实验的分析评价能力。
（1）鲈鱼鱼苗生活在自然的海水中，进入网箱中人工饲养需要一段时间的驯养，目的是避免因环境的变迁影响鲈鱼的正常生长；本实验的目的是探究植酸酶对鲈鱼生长的影响，如果选用成体鱼，其生长缓慢，使实验效果不明显，因此选用鲈鱼鱼苗。
（2）酶的活性易受温度、酸碱度等影响，高温烘干会影响酶的活性，所以烘干加酶饲料要特别注意温度的控制。
（3）无关变量的分析要全面，除了个体生理状况相同、养殖工具相同、投喂等量的饲料外，还要考虑各个网箱所处的海水环境是否相同，如水温、盐度、溶解氧、自然饵料的多少等其他人为因素的影响。
（4）从题目提供的数据看，实验组平均增重率为947.2%，高于对照组，可知添加植酸酶的饲料促进鲈鱼鱼苗的生长；从题表中可以看出，植酸酶大幅度提高了鲈鱼肠道中蛋白酶的活性，而对脂肪酶和淀粉酶的活性影响不大。
（5）鲈鱼为肉食性的凶猛鱼类，食物中富含蛋白质，因此肠道中消化蛋白质的酶的数量和活性相对较高。
答案：
（1）成体鱼生长缓慢，实验效果不明显 让鲈鱼适应实验养殖环境
（2）温度不能过高 高温会使植酸酶变性而失去活性 （3）水温、盐度和溶解氧等 （4）添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小 （5）肉食性，其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶
13．有人做了下面的实验以研究pH对酶活性的影响：
准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白质，试管
均置于25℃室温条件下，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）请根据表中数据，在下面的坐标图中画出pH与酶活性的关系曲线。
（2）提供两种使实验能在更短时间内
完成的方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，还应补充怎样的对照实验？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）除了本实验外，请另外设计一种简便易行的方案来测定pH对酶活性的影响：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
蛋白块消失的时间越短，对应酶的活性越大。
酶的活性除了受pH影响之外，还受温度的影响，蛋白块消失的时间也与酶和反应物的接触面积大小有关。
设置对照实验是为了排除酶之外的其他因素的作用，则对照组除不加入酶或使酶失活之外，其余条件都应与实验组相同。
答案：
（1）如图
（2）适当提高温度以增加酶的催化活性；提高酶的浓度（或将蛋白块切小些，以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积等）（答对两点即可，其他答案合理亦可）
（3）将胃蛋白酶溶液加热，使酶失去活性后再加入试管（或将胃蛋白酶溶液改为清水或蒸馏水等）
（4）用过氧化氢酶催化H2O2分解，改变pH，检测氧生成量的变化（其他答案符合题意即可）
14．（2014年青岛模拟）研究证实ATP是细胞的“能量通货”。
请分析回答：
（1）人体细胞中的ATP主要来自________（生理过程），其分子结构简式是________。
研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是________________________________________________________________________。
（2）细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。
（3）为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百
分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：
①该实验的因变量是________________________________________________________________________。
②实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？
________________________________________________________________________。
③若用混有浓度为2mg/mL的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）动物细胞产生ATP的过程是呼吸作用；解决ATP含量少的问题的办法就是ATP与ADP相互迅速转化。
（2）ATP脱掉一个磷酸基团成为ADP，再脱掉一个磷酸基团成为AMP，脱掉第三个磷酸基团成为腺苷。
（3）细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率随X物质的浓度而改变，因此，X物质的浓度是自变量，细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率是因变量；细胞内ATP浓度下降，细胞死亡率增加；用混有X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和
升级会员 