課時(shí)跟蹤檢測（八）降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、選擇題1．下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()A．酶分子是在基因的指導(dǎo)下，在核糖體上合成的B．一種酶催化化學(xué)反應(yīng)的種類與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)C．經(jīng)高溫處理的胃蛋白酶，加入雙縮脲試劑后不會出現(xiàn)紫色D．酶與無機(jī)催化劑都通過提高化學(xué)反應(yīng)的活化能來起催化作用解析：選B極少數(shù)酶為RNA，其合成場所是細(xì)胞核，A錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)經(jīng)高溫處理后，僅是空間結(jié)構(gòu)遭破壞，并沒有破壞肽鍵，遇雙縮脲試劑仍呈紫色，C錯(cuò)誤；酶與無機(jī)催化劑都通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來起催化作用，D錯(cuò)誤。2．下列有關(guān)酶的探究實(shí)驗(yàn)的描述，正確的是()A．將溫度由低溫調(diào)至最適溫度，酶的活性不變B．探究蛋白酶的專一性，可用雙縮脲試劑進(jìn)行檢測C．酶的活性增強(qiáng)，產(chǎn)物的生成量增加D．較低的pH環(huán)境中，胃蛋白酶仍能保持活性解析：選D低溫抑制酶的活性，將溫度由低溫調(diào)至最適溫度，酶的活性上升，A錯(cuò)誤；探究蛋白酶的專一性，不可用雙縮脲試劑進(jìn)行檢測，因?yàn)榈鞍酌傅谋举|(zhì)是蛋白質(zhì)，也會與雙縮脲試劑反應(yīng)，B錯(cuò)誤；酶不會改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，產(chǎn)物的生成量不會增加，C錯(cuò)誤；胃蛋白酶的最適pH是1.5，較低的pH環(huán)境中，胃蛋白酶仍能保持活性，D正確。3．下列關(guān)于酶的敘述正確的是()A．激素都是通過影響靶細(xì)胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝B．酶具有催化作用，并都能與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色C．酶的合成都包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程D．RNA聚合酶能催化轉(zhuǎn)錄過程，也能使DNA中的氫鍵斷裂解析：選D激素調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝既可以通過影響靶細(xì)胞內(nèi)酶活性來調(diào)節(jié)，也可以通過影響靶細(xì)胞內(nèi)某些控制酶合成的基因的表達(dá)來調(diào)節(jié)酶的數(shù)量，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝，A錯(cuò)誤；酶是蛋白質(zhì)或RNA，其中RNA不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，B錯(cuò)誤；酶是蛋白質(zhì)或RNA，其中蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程，而RNA的合成只包括轉(zhuǎn)錄過程，C錯(cuò)誤；RNA聚合酶催化RNA的合成過程，也能在轉(zhuǎn)錄過程中起到解旋的作用，因此能使DNA中的氫鍵斷裂，D正確。4．如圖是酶催化特性的“酶－底物復(fù)合反應(yīng)”模型，圖中數(shù)字表示反應(yīng)過程，字母表示相關(guān)物質(zhì)。則下列各選項(xiàng)對此圖意的解釋正確的是()A．X是酶，過程①表示縮合反應(yīng)B．Y可表示酶，過程②體現(xiàn)了酶的多樣性C．復(fù)合物Z是酶發(fā)揮高效性的關(guān)鍵D．①、②可以表示葡萄糖水解過程解析：選C據(jù)圖分析，X在化學(xué)反應(yīng)前后不變，表示酶；Y在酶的作用下生成F和G，說明該反應(yīng)是分解反應(yīng)，A錯(cuò)誤。根據(jù)以上分析可知，Y不是反應(yīng)物，過程②體現(xiàn)了酶具有催化作用，B錯(cuò)誤。圖中的復(fù)合物Z是酶與反應(yīng)物的結(jié)合體，是酶發(fā)揮高效性的關(guān)鍵，C正確。葡萄糖是單糖，是不能水解的糖，D錯(cuò)誤。5．下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()A．病毒都不含酶，所以酶只存在于細(xì)胞中B．豌豆的圓粒與皺粒的差異在于能否合成淀粉酶C．光合作用相關(guān)的酶只存在于類囊體膜和葉綠體基質(zhì)D．處于間期的根尖分生區(qū)細(xì)胞中有DNA聚合酶和RNA聚合酶解析：選DHIV含有逆轉(zhuǎn)錄酶，某些RNA病毒含有RNA復(fù)制酶，A錯(cuò)誤；豌豆的圓粒與皺粒的差異是能否合成淀粉分支酶，B錯(cuò)誤；對于綠色植物而言，光合作用相關(guān)的酶只存在于類囊體膜和葉綠體基質(zhì)，但對于藍(lán)藻而言，沒有葉綠體，光合作用相關(guān)的酶存在于細(xì)胞質(zhì)中，C錯(cuò)誤；根尖分生區(qū)細(xì)胞在有絲分裂的間期會進(jìn)行DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，因此細(xì)胞中存在DNA聚合酶，合成蛋白質(zhì)的過程需要先轉(zhuǎn)錄，有RNA聚合酶的參與，D正確。6．如圖為某酶促反應(yīng)過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A．圖中R表示酶，可以為酶促反應(yīng)提供活化能B．溫度、pH過高或過低會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活C．加酶洗衣粉中的酶制劑通過催化圖示反應(yīng)，洗去各種污漬D．活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外適宜的條件下仍然具有催化活性解析：選D酶可以降低酶促反應(yīng)所需的活化能，A錯(cuò)誤；低溫降低酶活性，不破壞酶結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；酶催化的專一性指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，圖中仍是催化一種化學(xué)反應(yīng)，只能去除某一種污漬，C錯(cuò)誤；活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外適宜的條件下仍然具有催化活性，D正確。7．科學(xué)家使用巰基乙醇和尿素處理牛胰核糖核酸酶(牛細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì))，可以將該酶去折疊轉(zhuǎn)變成無任何活性的無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)。若通過透析的方法除去尿素和巰基乙醇，再將沒有活性的酶轉(zhuǎn)移到生理緩沖溶液中，經(jīng)過一段時(shí)間以后，發(fā)現(xiàn)胰核糖核酸酶活性得以恢復(fù)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．胰核糖核酸酶空間結(jié)構(gòu)的形成與肽鏈的盤曲、折疊方式等有關(guān)B．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明環(huán)境因素能影響蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)而影響其功能C．用強(qiáng)酸強(qiáng)堿等處理胰核糖核酸酶也能導(dǎo)致其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變D．巰基乙醇和尿素處理破壞了胰核糖核酸酶中的肽鍵導(dǎo)致其變性解析：選D胰核糖核酸酶是蛋白質(zhì)，其空間結(jié)構(gòu)的形成與肽鏈的盤曲、折疊方式等有關(guān)，A正確；分析題意，該實(shí)驗(yàn)說明環(huán)境因素能影響蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)而影響其功能，B正確；由于胰核糖核酸酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此受到強(qiáng)酸強(qiáng)堿的處理時(shí)，空間結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變而導(dǎo)致酶變性失活，C正確；根據(jù)題意，巰基乙醇和尿素處理破壞了胰核糖核酸酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其變性，D錯(cuò)誤。8．下列關(guān)于生物體內(nèi)一些重要生理作用的敘述，正確的是()A．酶都具有高效性，并且只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用B．任何條件下，每摩爾葡萄糖分解生成ATP的量是恒定的C．當(dāng)種子從休眠進(jìn)入萌發(fā)狀態(tài)后，自由水/結(jié)合水比值下降D．同一種酶在不同的溫度條件下，其催化效率可能是相同的解析：選D酶可在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外發(fā)揮作用，A錯(cuò)誤；有氧和無氧條件下，每摩爾葡萄糖分解生成ATP的量不同，B錯(cuò)誤；當(dāng)種子從休眠進(jìn)入萌發(fā)狀態(tài)后，自由水/結(jié)合水比值升高，C錯(cuò)誤；同一種酶分別在最適溫度前和最適溫度后可能具有相同的催化效率，D正確。9.如圖是研究淀粉酶濃度與其催化效率關(guān)系的曲線。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．本研究的自變量是淀粉酶濃度和反應(yīng)時(shí)間B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意保持各組反應(yīng)在相同且適宜溫度下進(jìn)行C．曲線c對應(yīng)酶濃度比曲線a對應(yīng)酶濃度低D．引起曲線上M、P點(diǎn)差異的主要原因是各組反應(yīng)中加入的淀粉總量不同解析：選D結(jié)合題意分析曲線圖可知，本研究的自變量是淀粉酶濃度和反應(yīng)時(shí)間，A正確；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意保持各組反應(yīng)在相同且適宜溫度下進(jìn)行，以保證無關(guān)變量相同且適宜，B正確；酶濃度越高，酶促反應(yīng)速率越快，反應(yīng)需要的時(shí)間越短，因此曲線c對應(yīng)酶濃度比曲線a對應(yīng)酶濃度低，C正確；引起曲線上M、P點(diǎn)差異的主要原因是各組反應(yīng)中加入的淀粉酶濃度不同，D錯(cuò)誤。10．研究人員從胡蘿卜中提取過氧化物酶(POD)所做的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，有關(guān)分析正確的是()A．處理時(shí)間從15min增加到80min,40℃B．處理時(shí)間60min內(nèi)，在所有的溫度下POD活性都顯著下降C．該實(shí)驗(yàn)的因變量是POD活性，自變量有溫度、時(shí)間和底物濃度D．H2O2濃度過高會抑制POD的活性，與溫度對POD活性的影響完全相同解析：選C分析圖甲曲線圖，處理時(shí)間從15min增加到80min,45℃下POD活性減小最顯著，A錯(cuò)誤；處理時(shí)間60min內(nèi)，在25二、非選擇題11．利用纖維素解決能源問題的關(guān)鍵是高性能纖維素酶的獲取。請完善實(shí)驗(yàn)方案，并回答相關(guān)問題：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^三種微生物所產(chǎn)生的纖維素酶的活性。實(shí)驗(yàn)原理：纖維素酶催化纖維素分解為葡萄糖，用葡萄糖的產(chǎn)生速率表示酶活性大??；用呈色反應(yīng)表示葡萄糖的生成量。實(shí)驗(yàn)材料：三種微生物(A～C)培養(yǎng)物的纖維素酶提取液，提取液中酶蛋白濃度相同。實(shí)驗(yàn)步驟：①取四支試管，分別編號。②在下表各列的一個(gè)適當(dāng)位置，填寫相應(yīng)試劑的體積量，并按表內(nèi)要求完成相關(guān)操作。試劑/mL1234蒸餾水1.41.41.4pH7.5的緩沖液0.20.20.2纖維素懸浮液0.30.30.3微生物A提取液0.1微生物B提取液微生物C提取液0.1總體積2.02.02.02.0③將上述四支試管放入37℃④在上述四支試管中分別加入________試劑，搖勻后，進(jìn)行______________處理。⑤觀察比較實(shí)驗(yàn)組的三支試管與對照組試管的顏色及其深淺。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：提取物來源微生物A提取物微生物B提取物微生物C提取物顏色深淺程度＋＋＋＋＋＋分析討論：(1)該實(shí)驗(yàn)中的對照組是________號試管。(2)實(shí)驗(yàn)組試管均呈現(xiàn)的顏色是____________，但深淺不同。(3)上述結(jié)果表明：不同來源的纖維素酶，雖然酶蛋白濃度相同，但活性不同。若不考慮酶的最適pH和最適溫度的差異，其可能原因是_____________________________________________________________。(4)你認(rèn)為上述三種微生物中，最具有應(yīng)用開發(fā)價(jià)值的是________________________________________________________________________。(5)從解決能源問題的角度，開發(fā)這種纖維素酶的意義在于________________________________________________________________________。解析：從表中可以看出，實(shí)驗(yàn)者是用4號試管作為對照。在實(shí)驗(yàn)步驟中，要達(dá)到每支試管中溶液總體積均為2.0mL，比較各組中的變量關(guān)系，就會發(fā)現(xiàn)1、2、3號試管的區(qū)別是酶的種類不同，4號試管不加酶，而加入等量的蒸餾水，其他因素均相同。故在1號試管中應(yīng)補(bǔ)充等量的緩沖液，2號試管中應(yīng)補(bǔ)充等量的微生物B提取物，3號試管中補(bǔ)充與其他試管等量的纖維素懸浮液，4號試管中應(yīng)補(bǔ)充的蒸餾水量＝1.4＋0.1＝1.5mL。欲檢測四支試管的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的量，可用班氏試劑或斐林試劑進(jìn)行熱水浴處理，出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅黃色或磚紅色，含糖量越多，顏色越深。若不考慮酶的最適pH和最適溫度的差異，在酶濃度也相同時(shí)，酶活性的差異是酶本身的差異，即組成酶的氨基酸種類、數(shù)目或序列不同或其空間結(jié)構(gòu)不同。三種微生物中，產(chǎn)物含糖量最大的說明其酶的活性最強(qiáng)，即微生物B最有開發(fā)的價(jià)值。開發(fā)此酶可以解決農(nóng)產(chǎn)品秸稈轉(zhuǎn)化問題，為利用農(nóng)產(chǎn)品的廢棄物來生產(chǎn)飼料或酒精等開辟新機(jī)遇。答案：②試劑/mL1234蒸餾水1.5pH7.5的緩沖液0.2纖維素懸浮液0.3微生物B提取液0.1④斐林加熱(1)4(2)紅黃色或磚紅色(3)不同酶的氨基酸種類、數(shù)目或序列不同(不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同)(4)微生物B(5)纖維素被分解產(chǎn)生的葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纖維素代替化石燃料12．解讀下面與酶有關(guān)的曲線，回答下列問題：(1)酶的作用機(jī)理可以用甲圖中______段來表示。如果將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則B在縱軸上將________(填“上移”或“下移”)。(2)乙圖中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，分析丙圖曲線：①對于曲線ABC，若x軸表示pH，則曲線上B點(diǎn)的生物學(xué)意義是________________________________________________________________________。②對于曲線ABD，若x軸表示反應(yīng)物濃度，則y軸可表示________。制約曲線BD增加的原因是_________________________________________________________________。(4)若該酶是胃蛋白酶，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2，則酶催化反應(yīng)的速率將________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在無酶催化時(shí)，必須提供A值的活化能，反應(yīng)才能順利進(jìn)行；有酶催化時(shí)，必須提供B值的活化能，因此降低的活化能用AB段表示。無機(jī)催化劑也能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，只是沒有酶顯著，因此B點(diǎn)上移。(2)乙圖反映生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線，當(dāng)曲線達(dá)到最大值時(shí)，意味著反應(yīng)物被消耗盡了。(3)丙圖中，若x軸表示pH，則曲線ABC表示不同pH對酶活性的影響，曲線最高點(diǎn)表示在最適pH下酶的催化效率最高；若x軸表示反應(yīng)物濃度，則曲線ABD表示底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響，當(dāng)?shù)孜餄舛仍龃蟮揭欢ㄖ岛?，酶促反?yīng)速率不再增加，此時(shí)受到酶濃度的制約。(4)胃蛋白酶的最適pH在2左右，在pH為10時(shí)，胃蛋白酶的活性喪失，即使pH再降低到2，酶的活性也不會恢復(fù)。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)速率受酶濃度的限制(4)蛋白質(zhì)不變胃蛋白酶的最適pH在2左右，pH為10時(shí)胃蛋白酶已經(jīng)失活，再改變pH，酶的活性不變13．某課外活動小組用淀粉酶探究pH對酶活性的影響，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請回答相關(guān)問題：(1)酶活性是指__________________，該實(shí)驗(yàn)的自變量是________，以________________作為檢測因變量的指標(biāo)。(2)如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符，于是活動小組又進(jìn)行________(填“對照”“對比”或“重復(fù)”)實(shí)驗(yàn)，得到與圖中無顯著差異的結(jié)果。查閱資料后發(fā)現(xiàn)，鹽酸能催化淀粉水解。因此推測，該實(shí)驗(yàn)中淀粉可能是在________和______的作用下分解的。pH為3條件下的酶活性________(填“小于”“等于”或“大于”)pH為9條件下的酶活性，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在常溫、常壓下，與鹽酸相比，淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)酶活性是指酶對某化學(xué)反應(yīng)的催化效率。該實(shí)驗(yàn)是用淀粉酶探究pH對酶活性的影響，因此自變量為pH，可以通過檢測1h后淀粉剩余量來判斷不同pH下酶的活性。(2)題圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符，可以重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)后得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與題圖無顯著差異，說明操作沒有錯(cuò)誤，淀粉可能是在淀粉酶和鹽酸的作用下分解的。由圖分析可知，pH為3和pH為9的條件下淀粉剩余量相等，說明pH為3條件下的酶活性小于pH為9條件下的酶活性，原因是pH為3條件下，鹽酸可以催化淀粉水解，干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)1h后，pH為7的條件下，僅淀粉酶作用，淀粉剩余量小于pH為1條件下(淀粉酶失活，僅鹽酸作用)的淀粉剩余量，說明常溫、常壓下，與鹽酸相比，淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著。答案：(1)酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率pH1h后淀粉剩余量(2)重復(fù)淀粉酶鹽酸小于pH為3條件下，鹽酸可以催化淀粉水解(3)1h后，pH為7的條件下淀粉剩余量小于pH為1條件下淀粉剩余量14．現(xiàn)有兩種淀粉酶A與B，某生物興趣小組為探究不同溫度條件下這兩種淀粉酶的活性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：實(shí)驗(yàn)原理：溫度等條件可以影響酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下產(chǎn)生麥芽糖；用分光光度計(jì)測量溶液的吸光度時(shí)，物質(zhì)含量越多，其吸光度越大，因此可測出物質(zhì)的相對含量。實(shí)驗(yàn)材料：一定濃度的淀粉溶液、相同濃度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、溫度計(jì)等。實(shí)驗(yàn)過程：如表所示。步驟12345678Ⅰ.設(shè)置水浴缸溫度(℃)2030405020304050Ⅱ.取8支試管各加入淀粉溶液(mL)，分別保溫5min1010101010101010Ⅲ.另取8支試管各加入等量淀粉酶溶液，分別保溫5min酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶BⅣ.將同組兩支試管中的淀粉溶液與淀粉酶溶液混合搖勻，保溫5min實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用分光光度計(jì)對各組淀粉含量進(jìn)行檢測，結(jié)果如圖所示。(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是_________________________________________________，無關(guān)變量有_____________