考點(diǎn)規(guī)范練8降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、選擇題1.下列關(guān)于酶的敘述,正確的是()A.酶具有催化作用,都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色B.細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行與酶的專(zhuān)一性有關(guān)C.酶適宜在最適溫度及最適pH條件下長(zhǎng)期保存D.可用過(guò)氧化氫作底物來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響2.右圖表示某反應(yīng)進(jìn)行時(shí),有酶參與和無(wú)酶參與的能量變化。下列敘述正確的是()A.此反應(yīng)為放能反應(yīng)B.曲線(xiàn)Ⅰ表示有酶參與C.E1為反應(yīng)前后能量的變化D.酶參與反應(yīng)時(shí),所降低的活化能為E43.pH對(duì)兩種酶作用的影響如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.酶通常在一定pH范圍內(nèi)起作用,在某一pH下作用最強(qiáng)B.不同酶發(fā)揮作用的pH范圍寬度相同C.在各自的最適pH條件下,不同酶的催化效率不同D.在一種酶的最適pH條件下,另一種酶可能失活4.有關(guān)淀粉和淀粉酶的實(shí)驗(yàn),下列敘述合理的是()A.淀粉酶能否催化淀粉水解,可用碘液檢驗(yàn),也可以用斐林試劑檢驗(yàn)B.口腔中的唾液淀粉酶經(jīng)過(guò)食道、胃進(jìn)入小腸后可以繼續(xù)水解淀粉C.將淀粉溶液和淀粉酶溶液混合后置于不同溫度下水浴可探究溫度對(duì)酶活性的影響D.若利用淀粉、蔗糖和淀粉酶證明酶的專(zhuān)一性,則可以用碘液檢驗(yàn)5.20世紀(jì)60年代,開(kāi)始用淀粉酶替代酸來(lái)分解淀粉。下圖為某同學(xué)探究不同pH條件下淀粉酶對(duì)淀粉分解作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.應(yīng)先將各組試管中溶液的pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值后再混合B.pH為3和9的兩支試管中的淀粉酶的活性相同C.pH為13的試管調(diào)到pH為7后淀粉含量基本不變D.淀粉酶通過(guò)降低淀粉水解反應(yīng)的活化能起到催化作用6.在最適溫度和最適pH條件下,用人胃蛋白酶溶液與一定量的稀釋雞蛋清溶液混合,測(cè)得生成物量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下圖中曲線(xiàn)a所示。下列說(shuō)法正確的是()A.70min后,曲線(xiàn)a中生成物量不再增加的原因是酶的數(shù)量有限B.探究胃蛋白酶的最適pH時(shí)應(yīng)設(shè)置過(guò)酸、過(guò)堿和中性三組實(shí)驗(yàn)C.將胃蛋白酶溶液的pH調(diào)至10進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果與曲線(xiàn)b一致D.形成曲線(xiàn)b的原因可能是將反應(yīng)溫度變?yōu)?5℃,其他條件不變7.在過(guò)氧化氫酶催化下,H2O2分解釋放的O2與愈創(chuàng)木酚反應(yīng)生成茶褐色產(chǎn)物;O2產(chǎn)生越多,溶液顏色越深。為探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響,某研究小組運(yùn)用比色法,測(cè)定了5min內(nèi)茶褐色產(chǎn)物相對(duì)值的變化,結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是()A.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明過(guò)氧化氫酶的最適pH是6B.依據(jù)0~1min的曲線(xiàn)斜率,能比較不同pH條件下的酶活性C.pH為5~8的緩沖液處理組,反應(yīng)完全結(jié)束時(shí)的產(chǎn)物相對(duì)值不同D.在pH為3的緩沖液中過(guò)氧化氫酶因肽鍵結(jié)構(gòu)被破壞而失活8.為探究影響酶活性的因素,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,如下表所示。試管編號(hào)底物和試劑實(shí)驗(yàn)條件11mL體積分?jǐn)?shù)為10%的雞蛋清溶液37℃水浴21mL體積分?jǐn)?shù)為10%的雞蛋清溶液+1mL胰蛋白酶37℃水浴,pH為531mL體積分?jǐn)?shù)為10%的雞蛋清溶液+1mL胰蛋白酶?41mL體積分?jǐn)?shù)為10%的雞蛋清溶液+1mL胰蛋白酶5℃水浴,pH為8~9下列相關(guān)分析合理的是()A.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟葘?duì)酶活性的影響B(tài).1號(hào)試管設(shè)置正確合理,為空白對(duì)照組C.3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)條件是37℃水浴,pH為8~9D.雞蛋清溶液和酶液應(yīng)在混合均勻后再進(jìn)行水浴9.已知淀粉酶可以把淀粉水解為麥芽糖等物質(zhì),蛋白酶可以把蛋白質(zhì)水解為多肽。某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)中所涉及的酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì))探究有關(guān)性質(zhì)。下列分析錯(cuò)誤的是()實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及預(yù)期試管編號(hào)1234質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉溶液/mL2222淀粉酶溶液/mL22——淀粉酶+蛋白酶(等量混合)/mL——44蒸餾水/mL22——碘液/滴2—2—雙縮脲試劑/mL—2—2預(yù)期顏色變化不變藍(lán)紫色①②A.該實(shí)驗(yàn)的目的之一是研究酶之間的相互影響B(tài).該實(shí)驗(yàn)有多組對(duì)照,如1號(hào)和3號(hào)試管,2號(hào)和4號(hào)試管C.為了遵循等量原則,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,1號(hào)、2號(hào)試管中加入的蒸餾水的體積相同D.①處預(yù)期的顏色變化為藍(lán)色,②處不會(huì)發(fā)生顏色變化10.下列有關(guān)酶特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),最科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)A驗(yàn)證酶的催化作用具有高效性實(shí)驗(yàn)組:2mL體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液+1mL過(guò)氧化氫酶,保溫5min后觀察對(duì)照組:2mL體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液+1mL蒸餾水,保溫5min后觀察B驗(yàn)證酶的催化作用具有專(zhuān)一性實(shí)驗(yàn)組:2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液+1mL新鮮唾液,保溫5min后,碘液檢驗(yàn)對(duì)照組:2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液+1mL新鮮唾液,保溫5min后,碘液檢驗(yàn)C探究酶作用的適宜溫度5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液+2mL新鮮唾液+碘液,每隔5min將溶液溫度升高10℃,觀察溶液顏色變化D驗(yàn)證pH對(duì)酶的催化速率的影響向3支試管分別加入1mL不同pH的緩沖液,再依次各加入1mLH2O2酶溶液、2mL體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液,適宜溫度下觀察氣泡的產(chǎn)生速率11.將等量的α淀粉酶(70℃條件下活性不受影響,100℃高溫下失活)、β淀粉酶(70℃條件下處理15min即失活)與適量的蒸餾水混合,均分為甲、乙、丙三組后,分別按下表所示步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是()組別甲乙丙步驟一25℃條件下處理70℃水浴處理15min后取出100℃水浴處理15min后取出步驟二在25℃條件下加入等量且足量的淀粉溶液步驟三—段時(shí)間后,分別測(cè)量三組淀粉剩余量淀粉剩余量abcA.上述兩種酶存在差異的根本原因是氨基酸與肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同B.丙組按步驟一處理后冷卻至70℃,其中α淀粉酶有活性C.a與b的差值可體現(xiàn)出α淀粉酶的活性D.(ab)與(bc)的大小可用于比較兩種酶在25℃條件下的活性二、非選擇題12.解讀下面與酶有關(guān)的曲線(xiàn)模型,回答下列問(wèn)題。甲乙丙(1)酶的作用機(jī)理可以用圖甲中段來(lái)表示。如果將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化,則B點(diǎn)在縱軸上將(填“上移”或“下移”)。

(2)圖乙中160min時(shí),生成物的量不再增加的原因是。

(3)聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容,分析圖丙曲線(xiàn)。①對(duì)于曲線(xiàn)a,若x軸表示pH,則曲線(xiàn)上B點(diǎn)的生物學(xué)意義是

。

②對(duì)于曲線(xiàn)b,若x軸表示反應(yīng)物濃度,則y軸可表示。曲線(xiàn)b后來(lái)不再增加的原因是。

(4)若該酶是胃蛋白酶,則其作用的底物是。若胃蛋白酶濃度和其他條件不變,反應(yīng)液pH由10逐漸降低到1.5,則酶催化反應(yīng)的速率將,原因是

。

13.酶的抑制劑能降低酶的活性,不同的抑制劑對(duì)酶活性的影響不同。某科研小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了兩種抑制劑對(duì)某消化酶酶促反應(yīng)速率的影響,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析并繪圖,如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)對(duì)無(wú)關(guān)變量進(jìn)行控制,該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有(答出2點(diǎn)即可)。

(2)據(jù)圖分析,隨著底物濃度的升高,抑制劑的作用逐漸減小甚至消失。從活化能的角度分析,推測(cè)抑制劑能降低酶促反應(yīng)速率的原因是

。(3)某同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:a.將某消化酶溶液等分為①②③三組,將每組等分為若干份;b.在一定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合;c.在①中加入一定量的蒸餾水,②中加入等量的抑制劑Ⅰ,③中加入等量的抑制劑Ⅱ;d.定時(shí)取樣檢測(cè)各反應(yīng)中底物的量或產(chǎn)物的量,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并繪圖。你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否正確?。如果不正確,請(qǐng)進(jìn)行改正:

。答案：1.B大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色,而少數(shù)酶是RNA,RNA不能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色,A項(xiàng)錯(cuò)誤。每一種酶只能催化一種或者一類(lèi)化學(xué)反應(yīng),這是細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行的重要原因,B項(xiàng)正確。在最適溫度和最適pH條件下,酶的活性最強(qiáng),不適合長(zhǎng)期保存,應(yīng)該在低溫下保存,C項(xiàng)錯(cuò)誤。過(guò)氧化氫在高溫條件下易分解,所以一般不選擇過(guò)氧化氫作為底物來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.D反應(yīng)產(chǎn)物的能量值比原料的高,此反應(yīng)為吸能反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。曲線(xiàn)Ⅱ是有酶催化條件下的能量變化,其降低的活化能為E4,B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。反應(yīng)前后能量的變化應(yīng)為E3,C項(xiàng)錯(cuò)誤。3.B過(guò)酸、過(guò)堿會(huì)導(dǎo)致酶失去活性,酶有最適pH,A項(xiàng)正確。由題圖可知,胃蛋白酶發(fā)揮作用的pH范圍寬度約為3.5,而胰蛋白酶發(fā)揮作用的pH范圍寬度約為4.0,B項(xiàng)錯(cuò)誤。在最適pH條件下,胃蛋白酶和胰蛋白酶催化的反應(yīng)速率不同,C項(xiàng)正確。由題圖可知,胰蛋白酶的最適pH為8,而此pH條件下胃蛋白酶已經(jīng)失去活性,D項(xiàng)正確。4.A如果淀粉在淀粉酶的作用下能水解,則可以產(chǎn)生麥芽糖,淀粉是非還原糖,麥芽糖是還原糖,淀粉遇碘液變藍(lán),因此可以利用碘液檢驗(yàn)淀粉酶能否催化淀粉水解,也可以利用斐林試劑檢驗(yàn),觀察是否出現(xiàn)磚紅色沉淀,從而判斷淀粉酶能否催化淀粉水解,A項(xiàng)正確。唾液淀粉酶進(jìn)入胃中已經(jīng)被胃液中的胃蛋白酶分解,因此不能繼續(xù)水解淀粉,B項(xiàng)錯(cuò)誤。先將淀粉溶液、淀粉酶溶液分別置于不同溫度條件下一段時(shí)間,再將溫度相同的淀粉溶液和淀粉酶溶液混合保溫一段時(shí)間,才可探究溫度對(duì)酶活性的影響,C項(xiàng)錯(cuò)誤。蔗糖水解前后都不與碘液反應(yīng),因此如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶來(lái)探究酶的專(zhuān)一性,不能用碘液檢驗(yàn),D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.B本實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同pH條件下淀粉酶對(duì)淀粉的分解作用,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將各組試管中溶液的pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值后再混合,A項(xiàng)正確。在pH為3和9時(shí),兩支試管中的淀粉剩余量相同,但pH為3時(shí),酶可以催化淀粉水解,酸也會(huì)促進(jìn)淀粉水解,而pH為9時(shí)只有酶的催化作用,所以?xún)煞NpH下酶的催化效率是不同的,即pH為3和9時(shí)酶的活性不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤。pH為13時(shí),酶已經(jīng)變性失活,因此再將pH調(diào)為7時(shí),不能催化淀粉水解,即淀粉含量基本不變,C項(xiàng)正確。淀粉酶對(duì)淀粉分解反應(yīng)起催化作用的原理是降低該反應(yīng)的活化能,D項(xiàng)正確。6.D由題圖可知,70min后,曲線(xiàn)a中生成物量不再增加的原因是蛋清中的蛋白質(zhì)被全部水解了,A項(xiàng)錯(cuò)誤。探究胃蛋白酶的最適pH時(shí)應(yīng)設(shè)置等pH梯度的一系列實(shí)驗(yàn)組,不能只有三組實(shí)驗(yàn),B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于胃蛋白酶的最適pH在1.5左右,如果將胃蛋白酶溶液的pH調(diào)至10進(jìn)行實(shí)驗(yàn),胃蛋白酶已經(jīng)失去活性,不能水解蛋白質(zhì),此時(shí)生成物量為0,結(jié)果與曲線(xiàn)b完全不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由題圖可知,曲線(xiàn)a比曲線(xiàn)b先達(dá)到平衡,說(shuō)明曲線(xiàn)a對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率比曲線(xiàn)b大,形成曲線(xiàn)b的原因可能是將反應(yīng)溫度變?yōu)?5℃,即反應(yīng)溫度不是最適溫度,此時(shí)反應(yīng)速率減慢,D項(xiàng)正確。7.B實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能說(shuō)明過(guò)氧化氫酶的最適pH是6,只能說(shuō)明pH為6時(shí)更接近最適pH,A項(xiàng)錯(cuò)誤。曲線(xiàn)斜率可以真實(shí)地反映酶促反應(yīng)速率的大小,所以依據(jù)0~1min的曲線(xiàn)斜率,可比較不同pH條件下的酶活性,B項(xiàng)正確。因加入的反應(yīng)物H2O2的量為無(wú)關(guān)變量,在酶促反應(yīng)中H2O2的量是一定的,所以pH為5~8的緩沖液處理組,反應(yīng)結(jié)束時(shí)的產(chǎn)物相對(duì)值是相同的,C項(xiàng)錯(cuò)誤。過(guò)酸或過(guò)堿都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活,由曲線(xiàn)圖可知,在pH為3的緩沖液中過(guò)氧化氫酶因空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.C實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟群蚿H對(duì)酶活性的影響,A項(xiàng)錯(cuò)誤。若1號(hào)試管為空白對(duì)照,則除雞蛋清溶液外,還應(yīng)加1mL蒸餾水,實(shí)驗(yàn)條件還應(yīng)滿(mǎn)足適宜的pH,B項(xiàng)錯(cuò)誤。雞蛋清溶液和酶液應(yīng)先分別調(diào)到預(yù)設(shè)溫度和pH后再混合均勻,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.D由表格中的實(shí)驗(yàn)處理可知,該實(shí)驗(yàn)把淀粉酶和蛋白酶混合進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則實(shí)驗(yàn)的目的之一是研究酶之間的相互影響,A項(xiàng)正確。根據(jù)單一變量原則,可知1號(hào)和3號(hào)試管間形成對(duì)照,2號(hào)和4號(hào)試管間形成對(duì)照,B項(xiàng)正確。根據(jù)等量原則,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,1號(hào)、2號(hào)試管中加入2mL蒸餾水的目的是保證各試管中液體的體積相同,防止液體體積存在差異,影響顏色的變化,C項(xiàng)正確。3號(hào)和4號(hào)試管中淀粉酶被蛋白酶分解,淀粉沒(méi)有被水解,遇碘液變藍(lán);蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色,D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.D酶的高效性是與無(wú)機(jī)催化劑相比較得出的,因此應(yīng)將對(duì)照組中的蒸餾水換成FeCl3溶液,A項(xiàng)錯(cuò)誤。驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性,需要鑒定淀粉和蔗糖是否被唾液淀粉酶水解,用碘液只能檢驗(yàn)淀粉的存在與否,而無(wú)法檢驗(yàn)蔗糖是否發(fā)生水解,故應(yīng)使用斐林試劑檢驗(yàn),B項(xiàng)錯(cuò)誤。探究酶作用的適宜溫度,應(yīng)取多支試管用來(lái)加入相同的反應(yīng)物,再取同樣數(shù)量的試管用來(lái)加入相同的酶,置于多個(gè)一定溫度梯度的水浴鍋中,5min后,將相應(yīng)溫度下的反應(yīng)物和酶混合后再在各自的溫度條件下保溫5min,C項(xiàng)錯(cuò)誤。驗(yàn)證pH對(duì)酶的催化速率的影響實(shí)驗(yàn)中,pH為自變量,因此需要設(shè)置不同的pH梯度,D項(xiàng)正確。11.Dα淀粉酶和β淀粉酶存在差異的根本原因是決定酶的基因不同,A項(xiàng)錯(cuò)誤。α淀粉酶在100℃高溫下失活,而β淀粉酶在70℃條件下處理15min即失活,因此,丙組按步驟一處理后冷卻至70℃,α淀粉酶與β淀粉酶均無(wú)活性,B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于25℃條件下處理,兩種酶均有活性,70℃水浴處理15min后β淀粉酶失活,因此a與b的差值可體現(xiàn)出β淀粉酶的活性,C項(xiàng)錯(cuò)誤。70℃水浴處理15min后β淀粉酶失活,而100℃水浴處理15min后兩種酶均失活,因此(bc)的大小可體現(xiàn)出α淀粉酶在25℃條件下的活性;結(jié)合對(duì)C項(xiàng)的分析可知,(ab)與(bc)的大小可用于比較兩種酶在25℃下的活性,D項(xiàng)正確。12.答案:(1)AB上移(2)底物已被完全消耗掉(3)①在最適pH下,酶的催化效率最高②酶促反應(yīng)速率酶濃度的限制(4)蛋白質(zhì)不變胃蛋白酶的最適pH為1.5,pH為10時(shí)胃蛋白酶已經(jīng)失活,即使再降低pH,酶活性也不會(huì)恢復(fù)解析:(1)在無(wú)酶催化時(shí),必須提供AC值的活化能,反應(yīng)才能順利進(jìn)