課時跟蹤檢測（八）降低化學反應(yīng)活化能的酶

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1、課時跟蹤檢測（八） 降低化學反應(yīng)活化能的酶 一、選擇題 1．(2019·贛州一模)下列關(guān)于酶的說法正確的是(　　) A．酶的合成一定需要核糖體，但不一定需要高爾基體 B．pH較低時一定會降低酶的活性，但溫度較低時則不一定會降低酶的活性 C．在任何條件下，酶降低活化能的效果一定比無機催化劑顯著 D．所有活細胞都具有與細胞呼吸有關(guān)的酶，但不一定都分布在線粒體中 解析：選D　大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，在核糖體上合成，少數(shù)酶是RNA，主要在細胞核中合成；溫度較低時會降低酶的活性，但不會使酶失去活性；酶的催化作用需要適宜的條件，故并非所有條件下，酶降低活化能的效果都比無機催化劑顯著；真核細胞的呼

2、吸酶分布在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中，原核細胞的呼吸酶分布于細胞質(zhì)和細胞膜上。 2．下列關(guān)于酶特性實驗設(shè)計的敘述，正確的是(　　) A．驗證酶的高效性時，自變量只是酶的種類 B．探究溫度對酶活性影響實驗中，可選用過氧化氫酶為研究對象 C．探究影響淀粉酶活性的因素時，溫度、pH都是自變量 D．用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時，可用碘液進行鑒定 解析：選C　驗證酶的高效性時，自變量是催化劑的種類；由于溫度升高，可加快過氧化氫的分解，因此探究溫度對酶活性的影響時，不宜選用過氧化氫酶為研究對象；用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的專一性時，應(yīng)該用斐林試劑進行鑒定。 3．核酶是一類具有催化功能的

3、單鏈RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列關(guān)于核酶的敘述，正確的是(　　) A．核酶能將所有RNA單鏈降解，與脂肪酶有3種元素相同 B．核酶和脂肪酶都能與雙縮脲試劑在常溫下發(fā)生紫色反應(yīng) C．因核酶為單鏈RNA分子，所以核酶分子中一定不存在氫鍵 D．核酶在溫度過高或過低條件下降低活化能的效果可能不同 解析：選D　核酶只能降解特定的mRNA序列，其本質(zhì)為RNA，脂肪酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)，二者共有的元素有C、H、O、N 4種；脂肪酶能夠與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，核酶不能發(fā)生該反應(yīng)；核酶為單鏈RNA，但單鏈RNA折疊也可能形成氫鍵；溫度過高或過低對核酶的影響不同，因此導致核酶降低活化能的

4、效果不同。 4．下圖表示某反應(yīng)進行時，有酶參與和無酶參與的能量變化，則下列敘述正確的是(　　) A．此反應(yīng)為放能反應(yīng) B．曲線Ⅰ表示有酶參與 C．E2為反應(yīng)前后能量的變化 D．酶參與反應(yīng)時，所降低的活化能為E4 解析：選D　曲線Ⅱ是有酶催化條件下的能量變化，其降低的活化能為E4，反應(yīng)前后能量的變化應(yīng)為E3，反應(yīng)產(chǎn)物的能量值比反應(yīng)物的高，反應(yīng)為吸能反應(yīng)。 5．(2019·山西名校聯(lián)考)現(xiàn)有三支試管甲、乙、丙，先向試管內(nèi)加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按下圖中所示步驟操作，然后分別用斐林試劑檢驗。下列分析錯誤的是(　　) A．甲試管和乙試管對照，說明酶具有專一性 B．甲試管和丙試管

5、對照，說明酶的活性受溫度的影響 C．實驗結(jié)果是甲試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀 D．實驗結(jié)果是乙試管和丙試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀 解析：選D　本題是驗證性實驗，應(yīng)遵循對照原則、單一變量原則、等量原則。比較甲試管和乙試管，自變量是酶的種類，驗證酶具有專一性。甲試管和丙試管只有溫度不同，說明酶的活性受溫度的影響。甲試管中唾液淀粉酶能把淀粉水解為還原糖。乙試管、丙試管不能產(chǎn)生還原糖，以斐林試劑檢驗，結(jié)果無磚紅色沉淀。 6．下圖是某種酶催化底物發(fā)生反應(yīng)的過程示意圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．圖示反應(yīng)過程還有水的產(chǎn)生 B．該圖能體現(xiàn)酶催化作用的專一性 C．底物與酶能否結(jié)合與酶的結(jié)構(gòu)有關(guān) D．酶在催

6、化過程中的形狀改變是不可逆的 解析：選D　圖示為酶催化的氨基酸的脫水縮合過程，產(chǎn)物是二肽和水；圖示可體現(xiàn)酶的催化作用具有專一性；底物與酶能否結(jié)合與酶的結(jié)構(gòu)有關(guān)；酶在催化過程中的形狀改變是可逆的。 7．(2019·南昌二模)某同學為了驗證酶的相關(guān)特性及其作用底物情況進行了三組實驗：實驗一，某大分子物質(zhì)甲與酶1混合，可得到中間產(chǎn)物乙；實驗二，某大分子物質(zhì)甲與酶1和酶2混合，可得到小分子物質(zhì)a；實驗三，某大分子物質(zhì)甲與酶2混合，不能得到中間產(chǎn)物乙及小分子物質(zhì)a。下列相關(guān)推理，錯誤的是(　　) A．小分子物質(zhì)a可能是大分子物質(zhì)甲的基本組成單位 B．酶2的作用底物很可能是中間產(chǎn)物乙 C．由實驗

7、一和實驗三可得出酶1具有專一性 D．由實驗一、實驗二和實驗三不能得出酶具有高效性和溫和性 解析：選C　由實驗一、二、三對比可分析得出酶1和酶2催化的反應(yīng)可能為甲乙小分子物質(zhì)a，酶2的作用底物可能是乙，小分子物質(zhì)a可能是甲的基本組成單位；結(jié)合實驗一和實驗三進行分析可知，酶1的作用底物是大分子物質(zhì)甲，但實驗未涉及酶1作用的第二種底物，故不能推測酶1具有專一性；由于缺乏和無機催化劑的對比，并且題干沒有設(shè)計對溫度和pH等條件的控制，因此由實驗一、實驗二和實驗三不能得出酶具有高效性和溫和性。 8．下表是關(guān)于酶專一性的實驗設(shè)計，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 步驟 1 2 3 4 5 注

8、入淀 粉溶液 注入蔗 糖溶液 注入某種 酶溶液 注入斐林 試劑并水 浴加熱 觀察 現(xiàn)象 試管Ⅰ 2 mL － 2 mL 2 mL A 試管Ⅱ － 2 mL 2 mL 2 mL B A．該實驗的自變量是酶的種類，無關(guān)變量是底物的用量、反應(yīng)溫度等 B．步驟3只能選用新鮮的淀粉酶 C．若步驟3選用新鮮的淀粉酶，則現(xiàn)象A是產(chǎn)生磚紅色沉淀，現(xiàn)象B是無磚紅色沉淀 D．該實驗還可以選用碘液作為檢測試劑 解析：選C　本實驗用同種酶催化兩種不同的底物來研究酶的專一性，自變量是底物種類；酶可以選擇新鮮的淀粉酶或蔗糖酶；若選用新鮮的淀粉酶，試管Ⅰ中的淀粉被水解成

9、還原糖，而蔗糖不發(fā)生分解，所以現(xiàn)象A是產(chǎn)生磚紅色沉淀，現(xiàn)象B是無磚紅色沉淀；蔗糖及蔗糖水解產(chǎn)物都不能與碘液發(fā)生顏色反應(yīng)，故用碘液無法判斷蔗糖是否被水解。 9．如圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)速率(或生成物量)的變化。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．圖①虛線可表示酶量增加一倍時，底物濃度和反應(yīng)速率的關(guān)系 B．圖②虛線可表示增加酶濃度而其他條件不變時，生成物量與反應(yīng)時間的關(guān)系 C．圖③不能表示在反應(yīng)開始后的一段時間內(nèi)，反應(yīng)速率與時間的關(guān)系 D．若圖②中的實線表示Fe3＋的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率 解析：選C　酶量增加時，反應(yīng)速率加快；底物量一定時，酶濃度增大，反應(yīng)速

10、率加快，達到最大生成物量所需反應(yīng)時間變短；在底物濃度一定的情況下，隨反應(yīng)時間延長，底物濃度降低，反應(yīng)速率減慢，圖③可以表示反應(yīng)開始后的一段時間內(nèi)，反應(yīng)速率與時間的關(guān)系；在底物量一定且條件適宜情況下，過氧化氫酶比Fe3＋的催化效率高。 10．某科研小組將新鮮的蘿卜磨碎，過濾制得提取液，對提取液中過氧化氫酶的活性進行了相關(guān)研究，得到如圖所示的實驗結(jié)果。下列分析錯誤的是(　　) A．圖甲中兩支試管內(nèi)加入的H2O2的濃度和量都屬于無關(guān)變量 B．若將圖甲中的蘿卜提取液換成等量新鮮肝臟研磨液，則O2產(chǎn)生總量明顯增多 C．圖乙中引起A、B曲線出現(xiàn)差異的原因可能是溫度不同 D．過氧化氫酶可保存在低溫

11、、pH為7的環(huán)境中 解析：選B　圖甲中催化劑的種類是自變量，H2O2的濃度和量屬于無關(guān)變量；O2產(chǎn)生總量取決于底物H2O2的量，與酶無關(guān)；在pH相同時，溫度不同，酶的活性可能不同，從而可引起A、B曲線出現(xiàn)差異；過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，過氧化氫酶可保存在低溫和pH為7的環(huán)境中。 11．(2019·湖南十三校聯(lián)考)某同學欲通過如圖所示的裝置進行探究影響酶促反應(yīng)速率因素的實驗，下列分析正確的是(　　) A．不同濾紙上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3＋，可用于探究酶的專一性 B．酶促反應(yīng)速率可用濾紙片從燒杯底部到浮出液面的時間(即t3－t2)來表示 C．可通過設(shè)置不同溫度的過氧化氫溶

12、液來探究溫度對酶活性的影響 D．為了提高實驗的準確性，每個燒杯中需放置多個濾紙片 解析：選D　不同濾紙上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3＋，可用于探究酶的高效性；酶促反應(yīng)速率可用濾紙片進入液面到浮出液面的時間(即t3－t1)來表示；溫度影響過氧化氫的分解，該實驗不能用來探究溫度對酶活性的影響。 12．在三支試管中加入等量的質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、新鮮豬肝研磨液、唾液，一段時間后測得底物含量變化如圖所示。則下列敘述錯誤的是(　　) A．曲線乙表示二氧化錳的催化作用，曲線甲與曲線乙對照反映了無機催化劑具有專一性 B．曲線丙表示豬肝中過氧化氫酶的催化作用，曲線

13、甲與曲線丙對照能反映酶具有專一性 C．曲線丙與曲線乙對照可以說明酶具有高效性 D．曲線甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶—底物復合物 解析：選A　酶的高效性是指同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，由圖分析，催化效率丙>乙>甲，則三條曲線對應(yīng)的條件是：甲為唾液，乙為二氧化錳，丙為新鮮豬肝研磨液。專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學反應(yīng)，曲線甲、乙對照不能得出無機催化劑具有專一性。曲線甲表示唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解，曲線丙表示過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，二者對照可以說明酶具有專一性。和乙相比，丙催化的時間短，效率高，因此可以說明酶具有

14、高效性。曲線甲不下降的原因是酶具有專一性，唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解。 二、非選擇題 13．(2019·葫蘆島一模)胰腺分為外分泌腺和內(nèi)分泌腺兩部分。外分泌腺分泌胰液(含有胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等多種酶，能夠消化分解蛋白質(zhì)、脂肪和多糖)；內(nèi)分泌腺(即胰島)與血糖調(diào)節(jié)有關(guān)?；卮鹣铝袉栴}： (1)從結(jié)構(gòu)上看，外分泌腺和內(nèi)分泌腺的主要區(qū)別在于是否具有________；有人試圖從磨碎的狗的胰腺中直接提取胰島素，你認為他________(填“能”或“不能”)成功。 (2)已知胰淀粉酶的抑制劑有競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑兩種，非競爭性抑制劑通常與酶活性部位以外的基團結(jié)合使酶活性下降，則增

15、加底物濃度________(填“不能”或“能夠”)解除這種抑制。 (3)在測定某種酶催化作用最適pH時，需在一定pH范圍內(nèi)設(shè)置________，分別測定酶活性，若測得數(shù)據(jù)出現(xiàn)________，則其對應(yīng)的pH即為其最適pH。 解析：(1)從結(jié)構(gòu)上看，外分泌腺由于其分泌物都要排向外界環(huán)境，所以都有直接與外界環(huán)境相通的導管，而內(nèi)分泌腺的分泌物直接排向內(nèi)環(huán)境，所以內(nèi)分泌腺都沒有導管。從磨碎的狗的胰腺中不能直接提取胰島素，因為胰腺分泌的胰液中有胰蛋白酶，其可以將胰島素分解掉。(2)由于非競爭性抑制劑通常與酶本身(活性部位以外)的基團結(jié)合使酶活性下降，即便增加底物濃度，也不能使原有的酶活性增強，所以增

16、加底物濃度不能解除這種抑制。(3)在測定某種酶催化作用最適pH時，需在一定pH范圍內(nèi)設(shè)置一系列pH，分別測定酶活性，若測得數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值，則其對應(yīng)的pH即為其最適pH。 答案：(1)導管　不能　(2)不能　(3)pH梯度(系列pH)　峰值(最大值) 14．圖1、2、3是某研究小組利用過氧化氫酶探究H2O2分解條件而獲得的實驗結(jié)果。請回答下列有關(guān)問題： (1)圖1、2、3所代表的實驗中，自變量依次為__________、_________、___________。 (2)根據(jù)圖1可以得出的實驗結(jié)論是酶的催化作用具有________________。 (3)圖2中曲線bc段產(chǎn)生的原因可能是

17、________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若圖2實驗過程中增加過氧化氫酶的數(shù)量，請在圖2中，利用虛線繪出曲線的變化情況。 (5)能否以H2O2為材料探究溫度對過氧化氫酶活性的影響？________，原因是________________________________________________________________________ ________________________

18、________________________________________________。 解析：(1)圖1是在等量的H2O2溶液中，分別加入過氧化氫酶、Fe3＋和無催化劑條件下O2產(chǎn)生量的變化曲線，所以自變量為催化劑的有無及種類；圖2和圖3的自變量為橫坐標，分別是H2O2濃度和pH。(2)由圖1中曲線可知，酶的催化效率比無機催化劑的高很多。(3)圖2中bc段表示H2O2濃度增高時，反應(yīng)速率不再加快，說明此時反應(yīng)速率不再受H2O2濃度的限制，因此可能的因素是酶的數(shù)量有限。(4)增加過氧化氫酶的數(shù)量以后，在相同的H2O2濃度下，O2產(chǎn)生速率要大于以前，最終反應(yīng)速率也會增加。(5)溫度會

19、影響H2O2分解的速率，影響實驗結(jié)果的觀測。 答案：(1)催化劑的有無及種類　H2O2濃度　pH　(2)高效性　(3)過氧化氫酶的數(shù)量(濃度)有限　(4)如圖所示　(5)不能　H2O2在加熱條件下會分解，影響實驗結(jié)果的觀測 15．酶是具有生物催化功能的高分子物質(zhì)。在酶的催化反應(yīng)體系中，反應(yīng)物分子被稱為底物，底物通過酶的催化轉(zhuǎn)化為其他分子。幾乎所有的細胞活動進程都需要酶的參與，以提高效率。請回答下列問題： (1)酚氧化酶與酚類底物在細胞中能實現(xiàn)分類存放，是因為細胞內(nèi)具有__________系統(tǒng)，組成該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有的功能特性是__________。茶葉細胞中也存在眾多種類的酚類物質(zhì)與酚氧化

20、酶。綠茶制取過程中必須先進行熱鍋高溫炒制，這一過程的目的是________________________。 (2)茶樹的Rubicon酶在CO2濃度較高時催化C2與CO2反應(yīng)，Rubicon酶的存在場所為________；該酶具有“兩面性”，在O2濃度較高時催化C2與O2反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會產(chǎn)生CO2，其“兩面性”與酶的______(特性)相矛盾。 (3)如圖中曲線表示將酶在不同溫度下保溫足夠長時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，由圖可得出：_____________________________________________。 為了驗證這一結(jié)論，請以耐高溫

21、的纖維素分解酶為實驗材料，比較在低溫和最適溫度下儲存對酶活性的影響，寫出實驗設(shè)計思路：______________________________。 解析：(1)酚氧化酶與酚類底物在細胞中能實現(xiàn)分類存放，是因為細胞內(nèi)具有生物膜系統(tǒng)，生物膜的功能特性是選擇透過性。綠茶制取過程中必須先進行熱鍋高溫炒制，這一過程的目的是高溫使酚氧化酶失活。(2)茶樹的Rubicon酶在CO2濃度較高時催化C2與CO2反應(yīng)，該反應(yīng)屬于暗反應(yīng)中的物質(zhì)變化，因此Rubicon酶的存在場所為葉綠體基質(zhì)；該酶具有“兩面性”，在O2濃度較高時，該酶催化C2與O2反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會產(chǎn)生CO2，其“兩面性”與酶的專一性相矛盾。(3)圖中曲線表示將酶在不同溫度下保溫足夠長時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，由圖可得出酶在較低溫度下儲存活性受影響小，在較高溫度下儲存活性受影響大。為了驗證這一結(jié)論，可以將耐高溫的纖維素分解酶分別在低溫和最適溫度下儲存足夠長時間后，再在最適溫度下測量其活性。 答案：(1)生物膜　選擇透過性　高溫使酚氧化酶失活　(2)葉綠體基質(zhì)　專一性　(3)酶在較低溫度下儲存活性受影響小，在較高溫度下儲存活性受影響大　將耐高溫的纖維素分解酶分別在低溫和最適溫度下儲存足夠長時間后，再在最適溫度下測量其活性 6 / 6