PAGEPAGE7第1講降低化學(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．具有分泌功能的活細(xì)胞才能產(chǎn)生酶B．酶可被水解為氨基酸或脫氧核苷酸C．人的造血干細(xì)胞和肌細(xì)胞中不存在相同的酶D．以底物的種類組成為自變量，可驗(yàn)證酶的專一性解析：一般狀況下活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶，A錯(cuò)誤；酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，可被水解為氨基酸或核糖核苷酸，B錯(cuò)誤；同一個(gè)體不同細(xì)胞中存在相同的酶，如ATP合成酶、RNA聚合酶等，C錯(cuò)誤；用同種酶分別催化不同的底物，可用于驗(yàn)證酶的專一性，D正確。答案：D2．(2024·河南洛陽統(tǒng)考)下列有關(guān)酶的敘述中，正確的是()A．冬季小白鼠體內(nèi)酶的活性隨環(huán)境溫度的下降而降低B．細(xì)胞中全部的化學(xué)反應(yīng)都須要酶的催化C．細(xì)胞內(nèi)酶的合成過程都屬于吸能反應(yīng)D．低溫條件下，酶不能與底物結(jié)合解析：小白鼠是恒溫動(dòng)物，體溫柔體內(nèi)酶的活性不隨環(huán)境溫度的變更而變更，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞內(nèi)并非全部的化學(xué)反應(yīng)都須要酶的催化，如葉綠素汲取光能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，無論是蛋白質(zhì)的合成還是RNA的合成，都須要消耗能量，C項(xiàng)正確；低溫條件下，酶活性較低，但仍能與底物結(jié)合，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C3．(2024·河南鄭州檢測)下列關(guān)于酶試驗(yàn)的敘述，正確的是()A．過氧化氫在高溫柔酶的催化下分解都加快，其原理都是降低了反應(yīng)所須要的活化能B．在探究溫度對(duì)酶活性影響時(shí)，選擇淀粉和淀粉酶作試驗(yàn)材料，或者選擇過氧化氫和過氧化氫酶作試驗(yàn)材料，檢測效果均可C．若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗(yàn)證酶的專一性，則檢測試劑宜選用斐林試劑，不宜選用碘液D．若除酶外全部試劑均已預(yù)保溫，則在測定酶活力的試驗(yàn)中，操作合理的依次應(yīng)為：加入底物→加入酶→計(jì)時(shí)→加入緩沖液→保溫→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量解析：高溫為分子活化供應(yīng)了能量，活化的分子增多，增加了反應(yīng)速率，但活化能并未降低，酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于過氧化氫不穩(wěn)定，隨著溫度上升，其分解速率加快，不相宜用作溫度對(duì)酶活性影響試驗(yàn)的材料，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于蔗糖及其分解產(chǎn)物葡萄糖和果糖遇碘液均不能產(chǎn)生顏色變更，故不宜選擇碘液來作為檢測試劑，C項(xiàng)正確；在試驗(yàn)時(shí)要解除pH等無關(guān)變量對(duì)酶活性的影響，應(yīng)在酶和底物混合之前加入緩沖液，故試驗(yàn)過程可以是加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C4．欲探究pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案。操作依次最合理的是()①在三支試管中各加入淀粉溶液2mL；②在三個(gè)試管中各加入簇新的唾液淀粉酶溶液1mL；③分別置于80℃、40℃、0℃恒溫水浴中保持5分鐘；④將試管中溶液的pH分別調(diào)到3、7、11；⑤加入斐林試劑后水浴加熱，視察現(xiàn)象⑥置于相宜溫度下保溫5分鐘A．①②③④⑤ B．②④①⑥⑤C．①②⑥④⑤ D．①②③⑤解析：該試驗(yàn)的目的是探究pH對(duì)酶活性的影響，自變量是pH，所以應(yīng)保證溫度等其他條件相同且相宜(不須要③步驟)。由于酶具有高效性，所以應(yīng)先使酶達(dá)到試驗(yàn)要求的pH(②→④)后再加入底物(①)，再在相宜條件下充分反應(yīng)(⑥)，最終檢測淀粉分解狀況(⑤)，B正確。答案：B5．下列有關(guān)酶的試驗(yàn)設(shè)計(jì)正確的是()A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗(yàn)證酶的專一性B．利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響C．利用過氧化氫、鮮肝勻漿和FeCl3探討酶的高效性D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響解析：碘液不能用于檢測蔗糖是否水解，A錯(cuò)誤；過氧化氫在高溫下分解加快，從而影響試驗(yàn)結(jié)果的觀測，B錯(cuò)誤；比較過氧化氫酶(鮮肝中)和Fe3＋(無機(jī)催化劑)對(duì)過氧化氫的催化速率可證明酶的高效性，C正確；胃蛋白酶的最適pH約為1.5，D項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)缺乏最適pH的試驗(yàn)組，D錯(cuò)誤。答案：C6．圖甲為乳糖酶作用機(jī)理，圖乙是溫度對(duì)乳糖酶催化效率的影響特點(diǎn)。下列表述正確的是()圖甲圖乙A．A是乳糖酶，其最適催化溫度是40℃B．B是乳糖酶，其從70℃降溫至40℃可復(fù)原最高活性C．C、D均表示葡萄糖，70℃時(shí)乳糖酶的結(jié)構(gòu)被破壞D．C、D可分別表示葡萄糖和半乳糖，0℃時(shí)乳糖酶活性被抑制解析：分析題圖可知，B在反應(yīng)前后不變，所以B應(yīng)為乳糖酶，A(乳糖)被B水解成C和D(葡萄糖和半乳糖)，A、C錯(cuò)誤；在70℃時(shí)酶已變性失活且活性不行復(fù)原，B錯(cuò)誤；0℃時(shí)乳糖酶活性被抑制但是仍具有活性，D正確。答案：D7．如圖表示淀粉酶在不同試驗(yàn)條件下催化淀粉水解反應(yīng)時(shí)，淀粉的剩余量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。關(guān)于此圖的解讀，正確的是()A．若a、b、c表示溫度，則b曲線對(duì)應(yīng)的溫度為最適溫度B．若a、b、c表示pH，則在c曲線對(duì)應(yīng)的pH條件下，酶已失活C．若a、b、c表示酶的濃度，則a曲線對(duì)應(yīng)的酶濃度最大D．若K＋、Mg2＋對(duì)淀粉酶的活性分別有促進(jìn)、抑制作用，則c曲線對(duì)應(yīng)的是加K＋的試驗(yàn)解析：由圖示可知，a曲線剩余量削減最快，反應(yīng)速率應(yīng)最大，A錯(cuò)誤；在a、b、c對(duì)應(yīng)的pH條件下，酶均具有活性，B錯(cuò)誤；酶濃度越大，反應(yīng)速率越快，C正確；據(jù)選項(xiàng)所給信息可推斷出a曲線對(duì)應(yīng)的應(yīng)當(dāng)是加K＋的，c曲線對(duì)應(yīng)的應(yīng)當(dāng)是加Mg2＋的，D錯(cuò)誤。答案：C8．(2024·安徽合肥檢測)為探討溫度對(duì)酶活性的影響，在40℃(a組)和20℃(b組)條件下測定不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度，結(jié)果如圖。以下敘述正確的是()A．b組t2后由于酶達(dá)到飽和點(diǎn)，反應(yīng)速度達(dá)到最大值B．a(chǎn)組0～t1時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速度始終保持不變C．a(chǎn)組和b組的pH、酶濃度、反應(yīng)物總量都相同D．30℃條件下達(dá)到反應(yīng)平衡的時(shí)間介于t1和t2之間解析：b組t2后產(chǎn)物濃度不再發(fā)生變更，主要緣由是反應(yīng)物已經(jīng)消耗完，而不是酶達(dá)到飽和點(diǎn)，A錯(cuò)誤；a組0～t1時(shí)間段內(nèi)，隨著底物的消耗，反應(yīng)速度漸漸降低，B錯(cuò)誤；由于該試驗(yàn)的目的是探討不同溫度對(duì)酶活性的影響，因此無關(guān)變量pH、酶濃度、反應(yīng)物總量都應(yīng)相同，C正確；試驗(yàn)結(jié)果顯示，40℃條件下酶的活性高于20℃條件下，故30℃條件下酶的活性可能介于20℃到40℃條件下，也可能高于40℃條件下，因此達(dá)到反應(yīng)平衡的時(shí)間可能介于t1和t2之間，也可能小于t1，D錯(cuò)誤。答案：C9．(2024·河北衡水調(diào)研)20世紀(jì)60年頭后，醫(yī)院用淀粉酶替代酸來分解淀粉，效果顯著。如圖所示為某同學(xué)探究不同pH條件下淀粉酶對(duì)淀粉的水解作用的試驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．應(yīng)先將各組試管溶液pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值再混合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．淀粉酶降低淀粉水解反應(yīng)活化能的作用比酸更顯著解析：探究不同pH條件下淀粉酶對(duì)淀粉的分解作用，應(yīng)先將各組試管淀粉酶溶液的pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值，再與淀粉混合，A正確；pH為3和9的兩支試管中的淀粉剩余量相同，但由于pH不同，對(duì)淀粉的干脆分解作用不同，淀粉酶的活性不相同，B錯(cuò)誤；由于pH為13時(shí)淀粉酶已失活，再調(diào)到pH為7后淀粉不能再分解，淀粉含量基本不變，C正確；比較淀粉剩余量可知淀粉酶在相宜條件下(pH＝7)的反應(yīng)速率高于酸性條件(pH＝1)下，D正確。答案：B10．某同學(xué)探究過氧化氫在不同條件下的分解狀況，結(jié)果記錄如下表，與此相關(guān)的分析正確的是()處理試管編號(hào)H2O23.5%FeCl320%肝臟研磨液溫度試驗(yàn)現(xiàn)象12mL//室溫－22mL//90℃＋＋32mL2滴/室溫＋＋＋＋42mL/2滴室溫＋＋＋＋＋＋注：表中“＋”的數(shù)目表示氣泡產(chǎn)生的多少，“－”表示無氣泡產(chǎn)生。A．本試驗(yàn)試圖探討酶的專一性、高效性和溫度對(duì)酶活性的影響B(tài)．試管2、3和4的處理都可降低H2O2分解反應(yīng)的活化能C．設(shè)置的4號(hào)試管是本試驗(yàn)的試驗(yàn)組，其他三組是比照組D．若把4號(hào)試管快速放在90℃環(huán)境中，試驗(yàn)現(xiàn)象將與2號(hào)試管的相近解析：本試驗(yàn)的自變量為催化劑的種類和溫度，可用于探討酶的催化作用和高效性，A錯(cuò)誤；上升溫度不會(huì)降低過氧化氫分解反應(yīng)的活化能，B錯(cuò)誤；3號(hào)試管也是試驗(yàn)組，1、3、4形成比照，1號(hào)試管是比照組，C錯(cuò)誤；在90℃的環(huán)境中肝臟研磨液中的過氧化氫酶失活，但在高溫條件下，H2O2也會(huì)分解，故試驗(yàn)現(xiàn)象與2號(hào)試管相近，D正確。答案：D二、非選擇題11．某同學(xué)為了探究pH對(duì)人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)步驟：①在A、B、C、D、E5支試管中分別加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的相宜濃度緩沖液5mL，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉液1mL。②各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液1mL，搖勻。③將5支試管放入70℃恒溫水浴中，保溫時(shí)間相同且合適。④取出各試管，分別加入斐林試劑2mL，搖勻。⑤視察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺推斷唾液淀粉酶作用的最適pH。上述試驗(yàn)步驟中有2處錯(cuò)誤，請(qǐng)更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及試驗(yàn)重復(fù)次數(shù))，以便試驗(yàn)?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。(1)______________________________________________________________。(2)_____________________________________________________________。解析：(1)酶的活性受溫度的影響，本題探究的是pH對(duì)酶活性的影響，因此，溫度應(yīng)為無關(guān)變量，必需相宜，而70℃恒溫水浴的溫度過高，會(huì)導(dǎo)致5組試管中的酶因高溫而失活，最終使不同pH下的試驗(yàn)結(jié)果一樣。(2)本題運(yùn)用的是斐林試劑，通過檢測產(chǎn)物的生成量來確定酶的活性凹凸，用斐林試劑鑒定還原糖必須要加熱，假如不加熱，則任何一組都不會(huì)發(fā)生顏色反應(yīng)。答案：(1)③中70℃應(yīng)改為37℃。因?yàn)槿送僖旱矸勖缸饔玫淖钸m溫度為37℃(2)在視察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在50～65℃水浴中一段時(shí)間。因?yàn)樵跓崴l件下斐林試劑與還原糖反應(yīng)顯色12．下表是某小組為探究“過氧化氫酶的活性是否受pH的影響”而設(shè)計(jì)的試驗(yàn)操作步驟(豬肝中含有過氧化氫酶)，請(qǐng)回答下列問題：操作步驟操作方法試管甲試管乙1加體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液2mL2mL2加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液1mL/3加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液/1mL4加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的豬肝研磨液2滴2滴5視察相同時(shí)間內(nèi)試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量(1)上述操作步驟中存在明顯的缺陷，請(qǐng)寫出改進(jìn)方案：①___________________________________________________________，②____________________________________________________________。(2)在完成改進(jìn)方案后，若試驗(yàn)結(jié)果為________________________________________________，則說明過氧化氫酶的活性受pH的影響。(3)假如本試驗(yàn)用出現(xiàn)肯定氣泡數(shù)量所須要的時(shí)間來表示酶的活性，那么所需的時(shí)間越長，酶的活性越_______________________________。(4)假如將本試驗(yàn)的自變量換成溫度來探究“過氧化氫酶的活性是否受溫度的影響”，你認(rèn)為是否合適？________________，緣由是_____________________。解析：(1)本試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)有蒸餾水比照、過酸、過堿這三組，并且應(yīng)當(dāng)是自變量處理在前。(2)在完成改進(jìn)方案后，若甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少，丙試管中產(chǎn)生大量的氣泡，則說明過氧化氫酶的活性受pH的影響；若甲、乙、丙3支試管中產(chǎn)生的氣泡的狀況基本一樣，則說明過氧化氫酶的活性不受pH的影響。(3)假如本試驗(yàn)用出現(xiàn)肯定氣泡數(shù)量所須要的時(shí)間來表示酶的活性，那么所需的時(shí)間越長，酶的活性越低。(4)過氧化氫會(huì)隨溫度上升分解速度加快，從而對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成干擾，故不能用過氧化氫酶來探究溫度對(duì)酶活性的影響。答案：(1)①操作步驟1、4互換②增加丙試管，在加入鹽酸或氫氧化鈉的步驟中換為加入1mL蒸餾水，其他步驟與修正后的步驟相同(2)甲、乙兩試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量少，丙試管中產(chǎn)生大量的氣泡(3)低(或弱)(4)不合適過氧化氫會(huì)隨溫度上升分解速度加快，從而對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成干擾13．酶的抑制劑能降低酶的活性，不同的抑制劑影響酶活性的原理存在差異。在相宜溫度、pH等條件下，某學(xué)者通過試驗(yàn)來探討兩種抑制劑對(duì)某消化酶酶促反應(yīng)的影響，對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析并繪圖如圖所示，請(qǐng)回答：(1)酶是一類生物催化劑，大多數(shù)酶的結(jié)構(gòu)單位是________。在多肽形成消化酶的過程中發(fā)揮作用的酶存在于真核細(xì)胞的____________中。(2)圖示中，底物濃度上升可減小或去除抑制劑________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的作用；底物濃度小于S2時(shí)，影響曲線①反應(yīng)速率的主要因素是________________；與曲線①相比較，曲線②、③酶促反應(yīng)的速率大大降低，其原理是_____________。(3)該學(xué)者通過試驗(yàn)得到了上述試驗(yàn)結(jié)果，下面是基本的試驗(yàn)過程：a．將某消化酶溶液等分為①②③三組，將每組等分為若干份：①中加入肯定量的蒸餾水、②中加入________________、③中加入______________________。b．在溫度、pH等相同且相宜條件下，將________________________分別與上述三組酶溶液混合，定時(shí)取樣檢測各反應(yīng)中底物的量或產(chǎn)物的量，記錄試驗(yàn)結(jié)果并繪圖。解析：(1)絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA；消化酶屬于分泌蛋白，核糖體合成的多肽鏈經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工后才能分泌到細(xì)胞外起作用。(2)依據(jù)①②曲線最終合并，可知隨著底物濃度上升抑制劑Ⅰ的作用減弱，最終失去作用；在抑制劑的作用下，酶促反應(yīng)速率降低，其原理是抑制劑影響了酶的活性，使其降低反應(yīng)活化能的實(shí)力下降。(3)依據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的等量原則和比照原則，三組試驗(yàn)應(yīng)分別加入等量的蒸餾水、抑制劑Ⅰ和抑制劑Ⅱ，在溫度、pH等相同且相宜條件下，與等量的不同濃度的底物溶液混合，定時(shí)取樣檢測各反應(yīng)中底物的量或產(chǎn)物的量，記錄試驗(yàn)結(jié)果并繪圖。答案：(1)氨基酸內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體(2)Ⅰ底物濃度在抑制劑的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低反應(yīng)活化能的實(shí)力下降(3)a.等量的抑制劑Ⅰ等量的抑制劑Ⅱb．等量的不同濃度的底物溶液14．探討人員從一種野生植物的貯藏根中提取出一種化學(xué)物質(zhì)，有人認(rèn)為是一種能促使葡萄糖分解的酶，有人認(rèn)為是一種能促使蔗糖分解的酶。對(duì)此，探討人員設(shè)計(jì)并做了一些相關(guān)試驗(yàn)。(1)要鑒定此物質(zhì)化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA，可分別選用________試劑和________染液。(2)要確定此物質(zhì)是催化葡萄糖分解的酶還是催化蔗糖分解的酶，探討人員設(shè)計(jì)了如圖所示的試驗(yàn)過程，請(qǐng)分析可能的試驗(yàn)結(jié)果。在水浴加熱后，若兩支試管均出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明______________________，若兩支試管均不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說明_________________________________________。(3)若以上試驗(yàn)完成后，已經(jīng)確定其為催化葡萄糖分解的酶，化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，須要確定其催化作用的最適溫度，設(shè)計(jì)試驗(yàn)的基本思路是先確定________，再參照?qǐng)D中甲試管的處理方法進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后，再選擇其中磚紅色沉淀________的兩支試管所對(duì)應(yīng)的溫度，設(shè)置________，重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)。(4)若通過探討確認(rèn)該提取物還含有淀粉酶，某同學(xué)欲探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響進(jìn)行了如下試驗(yàn)：①取6支試管并編號(hào)為A、A1、B、B1、C、C1。在試管A、B、C中都加入等量的淀粉溶液，在試管A1、B1、C1中都加入等量淀粉酶溶液。②將試管A、A1放入60℃水中，將試管B、B1放入100℃水中，將試管C、C1放入冰水中，維持5min。③分別將等量的淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，在相應(yīng)溫度下維持5min。④取出試管，用斐林試劑檢測試驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)指出該同學(xué)試驗(yàn)中存在的問題，并提出修正方案。存在問題是____________________________________