課時作業(yè)(七)降低化學反應活化能的酶(本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．核酶是一類具有催化功能的單鏈RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列關于核酶的敘述錯誤的是()A．核酶的基本單位是核糖核苷酸B．核酶能降低反應所需的活化能C．核酶與脂肪酶的元素組成相同D．核酶同樣具有專一性和高效性C[核酶的本質(zhì)是RNA，脂肪酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，二者的組成元素不同，C錯誤。]2．有關探究溫度或pH對酶活性影響的實驗，下列敘述正確的是()A．過氧化氫酶是探究溫度對酶活性影響的良好實驗材料B．探究pH對酶活性的影響時，底物的量應該足夠多C．低溫和pH較小時酶活性均很弱的原因相同D．不同酶的最適溫度和pH一般不同，根本原因是不同的酶具有不同的空間結構B[過氧化氫的分解易受溫度的影響，因此探究溫度對酶活性影響時不能用過氧化氫作為實驗材料，A錯誤；在一定范圍內(nèi)，隨著底物濃度的升高，酶促反應速率會加快，因此探究pH對酶活性的影響時，底物的量應該足夠多，B正確；低溫和pH較小時酶活性均很弱的原因不相同，其中低溫使酶活性暫時降低，升高溫度可恢復，而pH較小時，酶的空間結構發(fā)生不可逆改變，酶活性發(fā)生不可逆降低甚至失活，C錯誤；不同酶的最適溫度和pH一般不同，根本原因是控制酶合成的基因不同，D錯誤。]3．如圖所示為某種細菌體內(nèi)氨基酸R的生物合成途徑。已知野生型細菌能在基本培養(yǎng)基上生長，而甲、乙兩種突變型細菌都不能在基本培養(yǎng)基上生長。在基本培養(yǎng)基上若添加中間產(chǎn)物Q，則甲、乙都能生長；若添加中間產(chǎn)物P，則甲能生長而乙不能生長；若添加少量R，則乙能積累中間產(chǎn)物P而甲不能積累。下列結論正確的是()底物eq\o(→,\s\up7(酶a))中間產(chǎn)物Peq\o(→,\s\up7(酶b))中間產(chǎn)物Qeq\o(→,\s\up7(酶c))RA．甲中酶a的功能喪失，但酶b和酶c的功能正常B．甲中酶c的功能喪失，但酶a和酶b的功能正常C．乙中酶a的功能喪失，但酶b和酶c的功能正常D．乙中酶c的功能喪失，但酶a和酶b的功能正常A[題干信息可轉(zhuǎn)化為：①基本培養(yǎng)基＋中間產(chǎn)物Q→甲、乙都能生長→甲、乙中酶c的功能均正常；②基本培養(yǎng)基＋中間產(chǎn)物P→甲能生長、乙不能生長→甲中酶b的功能正常而乙中酶b的功能喪失；③基本培養(yǎng)基＋少量R→乙能積累中間產(chǎn)物P而甲不能→甲中酶a的功能喪失而乙中酶a的功能正常。由以上分析可知，甲中酶a的功能喪失，酶b和酶c的功能正常；乙中酶b的功能喪失，但酶a和酶c的功能正常，A正確。]4．某生物實驗小組欲探究溫度對淀粉酶活性的影響，已知淀粉酶催化淀粉水解是一個多步反應，會依次形成較大分子糊精、小分子糊精、麥芽糖，加入碘液后的溶液顏色分別是藍紫色、橙紅色、黃褐色(碘液顏色)。下列操作錯誤的是()A．設置一系列溫度梯度，確定淀粉酶活性較強的溫度范圍B．將淀粉酶溶液、淀粉溶液分別保溫處理后再進行混合C．通過觀察加入碘液后不同溫度下溶液顏色的變化可確定酶活性的強弱D．混合保溫一段時間后，在保溫裝置中直接加碘液即可檢測淀粉水解情況D[探究溫度對淀粉酶活性的影響，自變量是溫度，因此設置一系列溫度梯度進行實驗，最終得到酶活性較高的溫度范圍，A正確；將淀粉酶溶液、淀粉溶液分別保溫處理一段時間后再進行混合，B正確；通過觀察加入碘液后不同溫度下溶液顏色的變化可確定酶活性的強弱，C正確；為防止在保溫裝置中酶繼續(xù)催化淀粉水解，混合保溫相同時間后應加入強酸或強堿等終止反應，再加碘液檢測淀粉水解情況，D錯誤。]5．(2021·泰安質(zhì)檢)某興趣小組在生物實驗室中發(fā)現(xiàn)一酶試劑，由于標簽受損，無法確定該酶的具體種類，可能是淀粉酶也可能是蔗糖酶，為判斷該酶的具體種類和作用條件，該小組成員給出了以下建議，其中不合理的是()A．取部分酶和少量淀粉溶液混合，一段時間后，滴加碘液檢測B．取部分酶和少量蔗糖溶液混合，一段時間后，利用斐林試劑檢測C．若已確定是淀粉酶，可使用斐林試劑作檢測劑探究溫度對酶活性的影響D．若已確定是蔗糖酶，可利用蔗糖來研究pH對酶活性的影響C[探究溫度對酶活性的影響，不能用斐林試劑檢測，因為其使用過程需要加熱，會改變實驗的預設溫度，C不合理。]6．(2021·日照調(diào)研)已知藥物a能使淀粉酶和淀粉結合的機會減少，但不會影響淀粉酶活性；施加藥物b能使淀粉酶活性喪失。下圖為淀粉酶在不同處理條件下產(chǎn)物濃度隨時間的變化曲線，其中乙組使用了少量藥物a處理。據(jù)圖分析不合理的是()A．在0～t1時，甲、丙兩組均可能使用了藥物a處理B．在t1時，丙組可能適當提高了反應溫度C．在t1后，甲、乙兩組中的淀粉酶活性均小于丙組D．在t1后，甲組可能因使用藥物b而導致曲線不再上升C[在0～t1時，甲、乙、丙三條曲線重合，甲、丙兩組均可能使用了藥物a處理，A正確；在t1時，丙組可能適當提高了反應溫度，沒達到最適溫度時，提高溫度，酶活性增加，B正確；在t1后，甲組可能是加入了藥物b導致酶失活出現(xiàn)了圖示曲線，因此甲組淀粉酶的活性小于丙組；丙組可能是適當提高溫度使酶活性升高，也可能是增加了底物濃度使得曲線表現(xiàn)出產(chǎn)物濃度上升，所以丙組的酶活性未必高于乙組，C錯誤，D正確。]7．研究發(fā)現(xiàn)，“細胞外煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶”(eNAMPT，蛋白質(zhì)類)不僅能延長小鼠的壽命，還逆轉(zhuǎn)了老鼠身體機能的衰老。下列說法錯誤的是()A．eNAMPT可降低反應的活化能，可在最適溫度和最適pH條件下保存B．eNAMPT可與雙縮脲試劑反應產(chǎn)生紫色絡合物，高溫變性后仍能與該試劑反應變色C．eNAMPT由基因控制合成，影響代謝進而控制生物的性狀D．eNAMPT的催化具有高效性和專一性，其作用的發(fā)揮離不開特定的空間結構A[eNAMPT可降低反應的活化能，應該在低溫下保存，A錯誤；eNAMPT是一種蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑反應產(chǎn)生紫色絡合物，高溫變性但肽鍵沒有斷裂，仍可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，B正確；eNAMPT由基因控制合成，影響代謝進而控制生物的性狀，C正確；eNAMPT的催化具有高效性和專一性，其作用的發(fā)揮離不開特定的空間結構，D正確。]8．(2022·溫州模擬)如圖表示反應物在無酶和有酶條件下發(fā)生的反應過程。下列敘述正確的是()A．若反應一為吸能反應，則反應二也為吸能反應B．過程②③分子不需要活化就可以順利進行反應C．反應一和反應二比較，說明酶具有高效性D．圖示過程不能說明酶具有專一性A[若反應一為吸能反應，則反應二也為吸能反應，A正確；過程②③分子需要活化才可以進行反應，只是需要的活化能較低，B錯誤；反應一和反應二比較，底物必須與酶結合后才能反應，體現(xiàn)了酶具有催化作用和專一性，但不能體現(xiàn)酶具有高效性，C、D錯誤。]9．(2021·渝中區(qū)月考)阿爾茨海默癥(AD)是一種慢性退行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其病理特征之一是大量β-淀粉樣肽(Aβ)在腦神經(jīng)細胞外沉積，導致細胞受損。Aβ的前體APP是分布于神經(jīng)細胞膜上的重要跨膜蛋白，經(jīng)過兩種不同的路徑被切割為多種不同長度的肽，具體過程如圖所示。P3小肽沒有毒性，可以阻止Aβ的產(chǎn)生。體外研究顯示，α肽和β肽都可促進大鼠神經(jīng)元細胞發(fā)育。下列說法錯誤的是()A．α酶和β酶屬于蛋白酶，可以催化肽鍵斷裂B．AD的發(fā)生程度和發(fā)生時間受多種基因控制C．臨床醫(yī)學上，可以通過敲除APP蛋白基因達到治療AD的目的D．提高α酶和β酶表達量，同時降低γ酶的表達量對于延緩AD的發(fā)展可能有效果C[α酶和β酶均屬于蛋白酶，蛋白酶可水解肽鍵，導致肽鍵斷裂，A正確；根據(jù)題干信息和題圖分析可知，Aβ的前體APP是分布于神經(jīng)細胞膜上的重要跨膜蛋白，經(jīng)過兩種不同的路徑被切割為多種不同長度的肽，兩種路徑中涉及多種基因，故AD的發(fā)生程度與時間受多種基因影響，B正確；APP是分布于神經(jīng)細胞膜上的重要跨膜蛋白，敲除APP蛋白基因后會影響神經(jīng)細胞的物質(zhì)運輸，影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能，不能達到治療AD的目的，C錯誤；由題可知，α肽和β肽有利于神經(jīng)元發(fā)育，P3小肽沒有毒性，只有γ酶催化β肽分解后產(chǎn)生的Aβ有害，故應提高α酶和β酶的表達，降低γ酶的表達，可能有助于延緩AD的進展，D正確。]10．(2022·江蘇模擬)真菌分泌的植酸酶作為畜禽飼料添加劑，可提高飼料利用率。科研人員對真菌產(chǎn)生的兩種植酸酶在不同pH條件下活性的差異進行研究，結果如下圖。相關敘述不正確的是()A．植酸酶只能在活細胞中產(chǎn)生，可在細胞外發(fā)揮作用B．真菌合成的植酸酶需要經(jīng)高爾基體參與，才能轉(zhuǎn)運到細胞外C．植酸酶A的最適pH為2或6，植酸酶B的最適pH為6D．兩種酶相比，植酸酶A更適合添加在家畜飼料中C[植酸酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，可在細胞內(nèi)或細胞外發(fā)揮作用，A正確；植酸酶為分泌蛋白，真菌合成的植酸酶需要經(jīng)高爾基體對其進行加工和轉(zhuǎn)運，才能分泌到細胞外，B正確；在pH為2時，植酸酶A的相對活性較高，但不是其最適pH，植酸酶A和B在pH為6時，酶的活性均最高，故植酸酶A和植酸酶B的最適pH均為6，C錯誤；因為胃液的pH較低，在此條件下植酸酶A的相對活性較高，故更適合添加在家畜飼料中，D正確。]11．(2022·南京模擬)大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的RNasep是一種由蛋白質(zhì)和RNA組成的復合體(一種酶)，某實驗小組提取核心組件M1(可在一定鹽離子環(huán)境下體外單獨催化RNA加工過程)，經(jīng)蛋白酶處理后的M1仍然具有催化功能，而經(jīng)RNA水解酶處理后的M1不再具備催化功能。下列說法正確的是()A．可用雙縮脲試劑檢測核心組件成分M1B．M1能為tRNA的體外加工過程提供活化能C．M1的功能喪失后會中斷基因表達中的轉(zhuǎn)錄過程D．M1也具有高效性、專一性和作用條件溫和的特點D[核心組件M1經(jīng)蛋白酶處理后仍然具有催化功能，而經(jīng)RNA水解酶處理后不再具備催化功能，說明核心組件M1的成分是RNA，不能用雙縮脲試劑檢測，A錯誤；酶不能為底物提供能量，其作用機理是降低化學反應的活化能，B錯誤；由題干信息可知，核心組件M1可在一定鹽離子環(huán)境下體外單獨催化RNA加工過程，所以M1的功能喪失后，會影響RNA的加工，可能影響翻譯，但不影響轉(zhuǎn)錄，C錯誤；核心組件M1是一種酶，具有催化功能，也具有高效性、專一性和作用條件溫和的特點，D正確。]12．(2022·濰坊模擬)反應體系中存在的失活劑(重金屬離子等)、酶的激活劑、酶的抑制劑等因素均可影響酶促反應的速率。上述不同條件下酶促反應速率(v)與酶濃度的關系如圖所示，下列敘述合理的是()A．曲線①表示的反應體系中含有激活劑，激活劑降低了反應活化能B．曲線②表示正常反應的曲線，該酶促反應過程中酶活性逐漸增大C．曲線③表示的反應體系中含有抑制劑，抑制劑與底物特異性結合D．曲線④表示的反應體系中含有失活劑，失活劑使部分酶徹底失活D[曲線①表示的反應體系中含有激活劑，激活劑增大了酶的活性，A錯誤；曲線②表示正常反應的曲線，該酶促反應過程中酶活性不變，B錯誤；曲線③表示的反應體系中含有抑制劑，抑制劑降低了酶的活性，C錯誤；曲線④表示的反應體系中含有失活劑，失活劑使部分酶徹底失活，D正確。]二、非選擇題13．(2022·天山區(qū)模擬)如圖1是某種淀粉酶催化淀粉水解的反應速率與溫度的關系曲線；圖2是不同pH值下，“淀粉酶對淀粉的分解作用”的實驗結果。請回答下列問題：(1)圖中b、c兩點中通過改變溫度條件可明顯提高反應速率的是________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)試分析pH為3和9的兩支試管中的淀粉酶的活性________(填“相同”或“不相同”)。(3)某同學為驗證溫度對該酶活性的影響，設計了如下實驗：操作步驟操作方法試管A試管B試管C1淀粉溶液2mL2mL2mL2溫度處理(℃)3710003淀粉酶溶液1mL1mL1mL4碘液2滴2滴2滴5現(xiàn)象X變藍變藍①該實驗的自變量是________。若反應時間相對充分，請在表格中X處填寫合適的內(nèi)容：________。操作步驟4________(填“可以”或“不可以”)用斐林試劑代替碘液，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②________(填“能”或“不能”)利用過氧化氫酶催化H2O2分解來驗證溫度對酶活性的影響原因。原因是______________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)分析曲線，c點屬于低溫，b點是高溫，所以通過改變溫度條件可明顯提高反應速率的為c，原因是低溫雖然抑制酶活性，但低溫對酶活性的影響是可逆的，而高溫使酶失活，高溫對酶活性的影響是不可逆的。(2)在pH為3和9時兩只試管中的淀粉剩余量相同，但pH為3時，酶可以催化淀粉水解，酶也會促進淀粉水解，而pH為9時只有酶的催化作用，所以兩種pH下酶的催化效率應該是不同的，即pH為3和9時酶的活性不同。(3)①分析表格不難看出，溫度是自變量，變色情況是因變量；X是37℃時的變色情況，在此溫度下淀粉酶活性強，將淀粉分解，加碘液不變藍；不能用斐林試劑代替碘液，因為用斐林試劑檢測生成物時，需水浴加熱到50～65℃，對實驗有影響。②也不能用過氧化氫酶催化H2O2分解來驗證溫度對酶活性的影響，原因是溫度對H2O2分解的速度有影響答案：(1)c低溫抑制酶活性，低溫對酶活性的影響是可逆的，而高溫使酶失活，高溫對酶活性的影響是不可逆的(2)不相同(3)①溫度不變藍不可以用斐林試劑檢測生成物時，需水浴加熱到50～65℃，改變了實驗的自變量，對實驗結果有干擾②不能溫度對H2O2分解的速度有影響，會對實驗結果造成干擾14．(2021·濮陽二模)研究發(fā)現(xiàn)，一定濃度的NaCl溶液會使酶的溶解度降低，發(fā)生鹽析現(xiàn)象，從而使酶促反應速率降低。某實驗小組探究了不同濃度的NaCl溶液對淀粉酶催化淀粉水解的反應速率的影響，獲得的實驗結果如表所示。請回答下列相關問題：NaCl溶液濃度/(mol·L－1)00.050.100.150.200.250.30酶促反應速率相對值5.05.76.26.56.05.44.3(1)酶催化化學反應的效率高于無機催化劑，原因是___________________________________________________________________________________________________________；該實驗中的酶促反應速率可以用________________________________________________________________________________________表示。(2)分析表格可知，0.30mol·L－1的NaCl溶液對淀粉酶催化淀粉水解的反應速率具有________(填“促進”或“抑制”)作用；若加水稀釋到0.15mol·L－1，則淀粉酶催化淀粉水解的反應速率會上升，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)請在該實驗的基礎上，設計實驗進一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反應速率的最適濃度，簡要寫出實驗思路。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由于酶降低化學反應活化能的作用較無機催化劑更為顯著，所以酶催化具有高效性。該實驗中的酶促反應速率可以用單位時間內(nèi)淀粉的消耗量(或單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量)表示。(2)由表格可知，0.30mol·L－1的NaCl溶液對淀粉酶催化淀粉水解的反應速率具有抑制作用；若加水稀釋到0.15mol·L－1，則淀粉酶催化淀粉水解的反應速率會上升，原因是較高濃度的NaCl溶液使酶促反應速率降低是鹽析的結果，而鹽析并沒有使淀粉酶的空間結構發(fā)生改變，故加水稀釋后鹽析作用消除，酶促反應速率上升。(3)進一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反應速率的最適濃度的實驗思路：在NaCl溶液濃度為0.10～0.20mol·L－1范圍內(nèi)，設置更小濃度梯度的NaCl溶液，測定不同濃度下淀粉酶催化淀粉水解的反應速率。答案：(1)酶降低化學反應活化能的作用較無機催化劑更為顯著單位時間內(nèi)淀粉的消耗量(或單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量)(2)抑制較高濃度的NaCl溶液使酶促反應速率降低是鹽析的結果，而鹽析并沒有使淀粉酶的空間結構發(fā)生改變，故加水稀釋后鹽析作用消除，酶促反應速率上升(3)在NaCl溶液濃度為0.10～0.20mol·L－1范圍內(nèi)，設置更小濃度梯度的NaCl溶液，測定不同濃度下淀粉酶催化淀粉水解的反應速率15．為探究溫度對過氧化氫酶活性的影響，科研人員以質(zhì)量分數(shù)為2%的酵母菌液作為酶源，進行如下探究實驗：①設計如圖所示的實驗裝置。實驗組注射器A內(nèi)吸入體積分數(shù)為1%的過氧化氫溶液5mL，注射器B內(nèi)吸入質(zhì)量分數(shù)為2%的酵母菌液2mL。對照組注射器A內(nèi)吸入體積分數(shù)為1%的過氧化氫溶液5mL，注射器B內(nèi)吸入蒸餾水2mL。用乳膠管連接注射器A和B，在乳膠管上夾上止水夾。②設置溫度梯度：0℃、10℃、20℃、30℃、40③打開止水夾，將注射器A中的過氧化氫溶液勻速推至注射器B中，立即關閉止水夾，記錄注射器B中活塞所處的刻度。5min后再次記錄刻度，計算刻度變化量，重復3次。④將對照組和實驗組在各溫度條件下獲得的3次實際實驗數(shù)據(jù)作相應處理，繪制如圖所示曲線。請回答下列問題：(1)步驟①中設置對照組的目的是_________________________________________________________________________________________________________________。步驟②中將實驗組裝置分別在相應溫度下先保溫10min的目的是______________。步驟④中的“相應處理”是指______________________________________________。(2)有人認為，本實驗不宜采用過氧化氫溶液作為“探究溫度對酶活性的影響”的實驗材料。你________(填“同意”或“不同意”)他的觀點，請簡要說明理由：______________________________