（人教通用版）2020版高考生物新探究大一輪復習 第8講 降低化學反應活化能的酶檢測（含解析）

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1、降低化學反應活化能的酶 1．(2019·黑龍江牡丹江高三開學考試)下列關于酶的敘述，正確的是(　　) A．酶具有催化作用，都能與雙縮脲試劑反應呈紫色 B．細胞代謝能夠有條不紊地進行與酶的專一性有關 C．酶適宜在最適溫度及最適pH條件下長期保存 D．可用過氧化氫作底物來探究溫度對酶活性的影響 解析：選B。大多數酶是蛋白質，蛋白質能與雙縮脲試劑反應呈紫色，而少數酶是RNA，RNA不能與雙縮脲試劑反應呈現紫色，A錯誤；每一種酶只能催化一種或者一類化學反應，這是細胞代謝能夠有條不紊地進行的重要原因，B正確；在最適溫度和pH條件下，酶的活性最強，不適合長期保存，酶適宜在低溫及最適pH條件

2、下保存，C錯誤；過氧化氫高溫易分解，所以一般不選擇過氧化氫溶液作為底物來探究溫度對酶活性的影響，D錯誤。 2．(2019·吉林通化中學高三入學調研考試)下圖是某種酶的作用模式圖。以下對該模型的敘述，正確的是(　　) A．酶的基本組成單位是氨基酸 B．酶提供底物RNA活化所需的能量 C．pH影響酶的空間結構從而影響催化效率 D．酶與底物間堿基配對方式體現了酶的專一性 解析：選C。該酶可以與底物RNA之間發(fā)生堿基互補配對，說明該酶的化學本質應是RNA，基本組成單位是核糖核苷酸；酶的作用是降低反應所需的活化能，而不是為反應提供能量；酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類反應，而不是體

3、現在酶與底物間堿基配對方式上。 3．(2019·河北承德一中月考)下圖為H2O2在不同條件下分解的曲線圖模型，①②③④曲線的條件分別是(　　) A．H2O2酶催化、FeCl3催化、加熱、自然條件 B．加熱、自然條件、H2O2酶催化、FeCl3催化 C．加熱、FeCl3催化、自然條件、H2O2酶催化 D．自然條件、加熱、FeCl3催化、H2O2酶催化 解析：選D。由圖中曲線①②③④可以看出④的反應速率快于①②③，活化能比較低，①的反應速率最慢，故④是加入了H2O2酶催化，①表示在自然條件下的反應過程；②和③比較，③的活化能比②低，故③為加入了無機催化劑，②為較高溫度下的反應過程。

4、 4．(2019·貴州遵義高三模擬)下表是探究溫度對纖維素酶活性的影響實驗設計及結果，據表分析，以下說法不正確的是(　　) 試管 ① ② ③ 纖維素懸液(mL) 2 2 2 纖維素酶液(mL) 1 1 1 反應溫度(℃) 30 40 50 斐林試劑(mL) 2 2 2 磚紅色深淺 ＋＋ ＋＋＋ ＋ 注：“＋”的多少代表顏色深淺。 A．該實驗的自變量為溫度 B．該實驗的因變量是還原糖的生成量 C．纖維素被水解成了還原糖 D．該纖維素酶的最適溫度為40 ℃ 解析：選D。由表中數據可知，該實驗中溫度是自變量，A項正確；還原糖生成量通過顏色

5、深淺體現出來，這與溫度不同有關，是因變量，B項正確；溶液中出現磚紅色沉淀是因為纖維素被水解成了還原糖，C項正確；②組與①③組的溫度相比，40 ℃較適宜，但溫度梯度太大，故通過本實驗不能說明該纖維素酶的最適溫度為40 ℃，D項錯誤。 5．(2019·安徽合肥九中高三調研)某研究小組在研究不同金屬離子對某水解酶活性的影響時，得到下圖結果。下列分析不正確的是(　　) A．Mn2＋降低了相應化學反應過程所必需的活化能 B．Co2＋或Mg2＋可能導致酶結構的改變使其活性降低 C．不同離子對酶的活性有提高或降低作用 D．該水解酶的用量是實驗的無關變量 解析：選A。從圖中可以看出，Mn2＋

6、只是提高了該水解酶的活性，并不能降低反應過程所必需的活化能，A項錯誤；Co2＋或Mg2＋可能導致酶結構的改變使某水解酶活性降低，B項正確；從圖中可以看出，有的離子可以提高酶的活性，有的離子可以降低酶的活性，C項正確；不同金屬離子是實驗的自變量，該水解酶的活性是實驗的因變量，該水解酶的用量是實驗的無關變量，D項正確。 6．(2019·山東壽光期末)核酶能特異地結合并切斷特定的mRNA，且可重新結合和切割其他的mRNA分子。下列關于核酶的敘述，正確的是(　　) A．向核酶滴加雙縮脲試劑，水浴加熱可發(fā)生紫色反應 B．核酸具有一定的熱穩(wěn)定性，故核酶的活性通常不受溫度的影響 C．核酶與特異性底物

7、結合時，有磷酸二酯鍵的斷裂 D．與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，由此可反映核酶具有高效性 解析：選C。核酶是具有催化功能的RNA分子，滴加雙縮脲試劑可發(fā)生紫色反應的是蛋白質，而且該反應的發(fā)生不需水浴加熱，A錯誤；與蛋白質相比，核酸雖然具有熱穩(wěn)定性，但溫度過高或過低也能影響其性質或結構，因此核酶的活性也受溫度的影響，B錯誤；核酶與特異性底物(mRNA)結合時，能切斷特定的mRNA，說明在該過程中有磷酸二酯鍵的斷裂，C正確；與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，表明酶具有催化作用。要證明酶具有高效性，最好與無機催化劑做對比，D錯誤。 7．(2019·河南新鄉(xiāng)月考)乳糖酶可催

8、化乳糖水解。有兩項與此相關的實驗，實驗中無關變量相同且適宜，實驗結果如表所示。下列相關敘述正確的是(　　) 實驗一(質量 分數為10% 的乳糖) 酶的質 量分數 0 1% 2% 3% 4% 相對反 應速率 0 25 50 100 200 實驗二(質量 分數為2% 的乳糖酶) 乳糖的 質量分數 0 5% 10% 15% 20% 相對反 應速率 0 25 50 65 65 A.實驗一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應速率不再增大 B．實驗一若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對反應速率將降低 C．實驗二若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對反應速率不再增大

9、D．實驗二若將反應溫度提高5 ℃，相對反應速率將增大 解析：選C。由表格的數據分析可知，實驗一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應速率可能增大，A項錯誤；實驗一若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對反應速率升高或不變，B項錯誤；由表格的數據分析可知，實驗二中乳糖濃度已經不是反應速率的制約因素，所以繼續(xù)增加乳糖濃度，相對反應速率不再增大，C項正確；實驗二中溫度為無關變量，且適宜，若將反應溫度提高5 ℃，相對反應速率減小，D項錯誤。 8．(2019·安徽蕪湖高三模擬)在過氧化氫酶催化下，H2O2分解釋放的O2與愈創(chuàng)木酶反應生成茶褐色產物；氧氣產生越多，溶液顏色越深。為探究pH對過氧化氫酶活性的影響，某研究小組運用比色

10、法，測定了5 min內茶褐色產物相對值的變化，結果如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．實驗結果說明過氧化氫酶的最適pH是6 B．依據0～1 min的曲線斜率，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，反應完全結束時的產物相對值不同 D．在pH為3的緩沖液中過氧化氫酶因肽鍵結構被破壞而失活 解析：選B。實驗結果不能說明過氧化氫酶的最適pH是6，只能說明pH為6時，更接近最適pH，A錯誤；曲線斜率可以真實反映酶促反應速率的快慢，所以依據0～1 min的曲線斜率，可比較不同pH條件下的酶活性，B正確；因加入的反應物H2O2的量為無關變量，在酶促反應中H2O2的量

11、是一定的，所以pH為5～8的緩沖液處理組，反應結束時的產物相對值是相同的，C錯誤；過酸或過堿都會使酶的空間結構遭到破壞而失活，分析曲線圖可知：在pH為3的緩沖液中過氧化氫酶因空間結構被破壞而失活，D錯誤。 9．(2019·南昌二中月考)小麥的穗發(fā)芽影響其產量和品質。某地引種的紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當地白粒小麥。為探究淀粉酶活性與穗發(fā)芽率的關系，進行了如下實驗。分析并回答下列問題： (1)取穗發(fā)芽時間相同、質量相等的紅、白粒小麥種子，分別加蒸餾水研磨制成提取液(去淀粉)，并在適宜條件下進行實驗。實驗分組、步驟及結果如下： 　分組 步驟 紅粒管 白粒管 對照管 ① 加樣 0

12、.5 mL 提取液 0.5 mL 提取液 C ② 加緩沖液(mL) 1 1 1 ③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1 ④ 37 ℃保溫適當時間，終止酶促反應，冷卻至常溫，加適量碘液顯色 顯色結果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋＋ 注：“＋”數目越多表示藍色越深。 步驟①中加入的C是________，步驟②中加緩沖液的目的是________。顯色結果表明：淀粉酶活性較低的品種是____________；據此推測：淀粉酶活性越低，穗發(fā)芽率越________。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結果不變，則保溫時間應適當________(填“縮短”“延長”或“

13、不變”)。 (2)小麥中的淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，為進一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，設計了如下實驗方案： X處理的作用是使________________。若Ⅰ中兩管顯色結果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結果為紅粒管顏色顯著________(填“深于”或“淺于”)白粒管，則表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。 (3)酶的催化具有專一性，酶的專一性是指______________________________。 (4)生物體內各項生理活動的進行都需要酶的催化，組成酶的單體是____________________。 解析：(1)本實驗的自變量

14、是小麥種子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性，步驟①對照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸餾水作為空白對照。②中加入緩沖液的目的是控制pH，以保證酶的活性。分析結果紅粒管內淀粉剩余量多于白粒管的，說明紅粒小麥淀粉酶活性較低，據此推測，紅粒小麥的穗發(fā)芽率較低，可能是因為淀粉酶活性較低所致。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結果不變，則保溫時間應適當縮短。(2)實驗的目的是探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在穗發(fā)芽率中的作用，所以Ⅰ、Ⅱ兩管中應分別只有一種酶有活性，Ⅰ管使α-淀粉酶失活，Ⅱ管需使β-淀粉酶失活；Ⅰ中兩管顯色結果無明顯差異，說明β-淀粉酶對兩種小麥穗發(fā)芽率無明顯影響，Ⅱ中的

15、顯色結果為紅粒管顏色顯著深于白粒管，可推測紅粒小麥的α-淀粉酶活性低于白粒小麥的，是導致紅粒小麥穗發(fā)芽率較低的原因。(3)酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應。(4)酶的化學本質是蛋白質或者RNA，所以組成酶的單體是氨基酸或核糖核苷酸。 答案：(1)0.5 mL蒸餾水　控制pH　紅粒小麥　低　縮短 (2)β-淀粉酶失活　深于 (3)一種酶只能催化一種或一類化學反應 (4)氨基酸或核糖核苷酸 10．(2019·廣西桂林、白色、崇左三市高三聯考)某生物興趣小組研究甲、乙、丙三種微生物體內同一種酶的活性與溫度的關系時，根據實驗結果繪制如下曲線圖。下列相關敘述正確的是(　　)

16、 A．降低化學反應活化能效率最高的是微生物甲中的酶 B．此實驗中，在30 ℃條件下競爭能力最強的一定是微生物丙 C．對溫度適應范圍最廣的最可能是微生物乙中的酶 D．若將溫度改為pH，則所得實驗結果曲線與圖示結果相同 解析：選C。據題圖分析，不同的溫度條件下，降低化學反應活化能效率最高的酶的種類不同，A錯誤；在30 ℃條件下競爭能力最強的微生物應該是乙，B錯誤；對溫度適應范圍最廣的最可能是微生物乙中的酶，C正確；低溫的作用機理和強酸、強堿以及高溫不同，因此若將溫度改為pH，則所得實驗結果曲線與圖示結果不完全相同，D錯誤。 11．(2019·河南鄭州嵩陽中學段檢)酶抑制劑分競爭性抑制

17、劑和非競爭性抑制劑，兩者作用特點如圖甲所示，圖乙表示相應的反應速率。下列有關敘述不正確的是(　　) A．曲線a表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果 B．曲線a、b反應速率不再增加是受酶濃度的限制 C．曲線c表示在競爭性抑制劑作用下酶的活性降低 D．非競爭性抑制劑與該酶結合后能改變其空間結構 解析：選C。分析題圖可知，曲線a表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果，A正確；曲線a、b反應速率不再隨底物濃度的增加而增加，是受酶濃度的限制，B正確；曲線c表示在非競爭性抑制劑作用下酶的活性降低，C錯誤；由圖甲可知，非競爭性抑制劑可以與游離酶結合，進而改變酶的空間結構，D正確。 12．淀粉酶有多

18、種類型，如α-淀粉酶可使淀粉內部隨機水解，β-淀粉酶則使淀粉從末端以兩個單糖為單位進行水解。如圖所示為對兩種淀粉酶的研究實驗結果，下列有關敘述錯誤的是(　　) A．α-淀粉酶水解淀粉的終產物中有葡萄糖，β-淀粉酶水解淀粉的主要產物為麥芽糖 B．β-淀粉酶在50 ℃條件下處理60 min后，酶的空間結構遭到破壞 C．β-淀粉酶的最適pH低于α-淀粉酶的，在人的胃內α-淀粉酶活性低于β-淀粉酶 D．Ca2＋、淀粉與β-淀粉酶共存時，更有利于較長時間維持β-淀粉酶的熱穩(wěn)定性 解析：選C。淀粉的單體是葡萄糖，淀粉酶可將淀粉水解，根據“α-淀粉酶可使淀粉內部隨機水解”可知，α-淀粉酶水解淀

19、粉的終產物中有葡萄糖，根據“β-淀粉酶則使淀粉從末端以兩個單糖為單位進行水解”可知，β-淀粉酶水解淀粉的主要產物為麥芽糖，A正確；由圖2可知，β-淀粉酶在50 ℃條件下處理60 min后，酶的相對活性降為0，說明酶的空間結構遭到破壞，B正確；由圖1可知，α-淀粉酶和β-淀粉酶的最適pH分別約為6、4.5，人體胃液的pH為0.9～1.5，在pH＝3時，兩種酶的相對活性均為0，因此在人的胃內α-淀粉酶和β-淀粉酶均變性失活，C錯誤；由圖2可知，與其他組相比Ca2＋、淀粉與β-淀粉酶共存時，酶的相對活性較高且相對穩(wěn)定，因此Ca2＋、淀粉與β-淀粉酶共存時，更有利于較長時間維持β-淀粉酶的熱穩(wěn)定性，D

20、正確。 13．已知α-淀粉酶的最適溫度為60 ℃，某同學為了探究pH對α-淀粉酶活性的影響，在35 ℃和45 ℃兩個溫度條件下分別設置了7支試管，設置pH值分別為1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0、13.0，該反應進行3 min后迅速在每支試管中同時加入足量的NaOH溶液，測定每支試管中的淀粉的剩余量，得到如圖所示的曲線。請回答下列問題： (1)酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，每一種酶只能催化______________化學反應。 (2)探究pH對α-淀粉酶活性影響，該實驗操作中添加底物、pH緩沖液及α-淀粉酶溶液順序為_____________________

21、_______(用文字和箭頭標明添加順序)，反應3 min 后迅速加入足量的NaOH溶液的目的是______________________________________。該同學認為反應時間過長或加入的淀粉量少都可能導致實驗失敗，其依據是酶的催化具有________的特點。(3)分析圖中數據可知，實線部分表示在溫度為________條件下測定的結果；使淀粉酶完全失活的pH范圍為____________________；圖中a點限制酶促反應速率的外界因素主要是________________。 (4)若該同學在某pH條件下測定淀粉的剩余量為y1 g，則用淀粉的消耗速率表示該條件下酶促反應速率

22、為________g/min。 解析：(1)酶具有專一性，每一種酶只能催化一種或一類化學反應。(2)實驗探究pH對酶活性影響時，底物(或酶)必須先與pH緩沖液混合，再加入酶(或底物)。反應3 min時，迅速在每支試管中同時加入足量的NaOH溶液，目的是使酶瞬間失活，以控制反應時間，因為酶的催化具有高效性，反應時間過長或加入的淀粉量少都可能導致實驗失敗。(3)已知α-淀粉酶的最適溫度為60 ℃，45 ℃溫度條件下酶的活性高于35 ℃，相同pH值條件下，45 ℃比35 ℃淀粉剩余量少，故實線部分表示在溫度為45 ℃條件下測定的結果；過酸、過堿使酶變性失活，分析曲線圖可以知道，使α-淀粉酶完全失活的pH范圍為pH≤1或pH≥13，圖中a點淀粉剩余量最少，此時的pH值為α-淀粉酶的最適pH值，限制酶促反應速率的外界因素主要是溫度。(4)若該同學在某pH條件下測定淀粉的剩余量為y1 g，則用淀粉的消耗速率表示該條件下酶促反應速率為(y0－y1)/3 (g/min)。 答案：(1)一種或一類　(2)底物→pH緩沖液→α-淀粉酶(底物與酶順序可換)　使酶失去活性，控制反應時間　高效性　(3)45 ℃　pH≤1和pH≥13　溫度 (4)(y0－y1)/3 9