2020版高考生物大一輪復習 第3單元 細胞的能量供應和利用 課時規(guī)范練8 降低化學反應活化能的酶 新人教版

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1、課時規(guī)范練8　降低化學反應活化能的酶 基礎鞏固 1.(2019黑龍江牡丹江一高摸底考試)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 2.(2018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

2、化 D.自然條件、加熱、FeCl3催化、H2O2酶催化 3.(2018貴州遵義一模)下表是探究溫度對纖維素酶活性的影響實驗設計及結(jié)果,據(jù)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 ℃ 4.(2019安徽合肥九中調(diào)研)

3、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(jié)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(jié)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 5.(2018河南新鄉(xiāng)月考)乳糖酶可催化乳糖水解。有兩個與此相關的實驗,實驗中無關變量相同且適宜,實驗結(jié)果如下表。下列相關敘述正確的是(　　) 實驗一(乳糖的質(zhì)量分數(shù)為10%) 酶的質(zhì)量分數(shù) 0 1% 2% 3% 4% 相對反應速率 0 25 50 100 200 實驗二(酶的質(zhì)量

4、分數(shù)為2%) 乳糖的質(zhì)量分數(shù) 0 5% 10% 15% 20% 相對反應速率 0 25 50 65 65 A.實驗一若繼續(xù)增加酶的質(zhì)量分數(shù),相對反應速率不再升高 B.實驗一若增加乳糖的質(zhì)量分數(shù),相對反應速率將降低 C.實驗二若繼續(xù)增大乳糖的質(zhì)量分數(shù),相對反應速率不再升高 D.實驗二若將反應溫度提高5 ℃,相對反應速率將升高 6.(2018安徽蕪湖模擬)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(chǎn)物;氧氣產(chǎn)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法,測定了5 min內(nèi)茶褐色產(chǎn)物相對值的變化,結(jié)果如圖所

5、示。下列敘述正確的是(　　) A.實驗結(jié)果說明過氧化氫酶的最適pH是6 B.依據(jù)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(jié)束時的產(chǎn)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(jié)構被破壞而失活 能力提升 7.(2018廣西桂林、白色、崇左三市聯(lián)考)某生物興趣小組研究甲、乙、丙三種微生物體內(nèi)同一種酶的活性與溫度的關系時,根據(jù)實驗結(jié)果繪制如下曲線圖。下列相關敘述正確的是(　　) 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

6、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(jié)果曲線與圖示結(jié)果相同 8.(2018河南鄭州嵩陽中學段檢)酶抑制劑分競爭性抑制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(jié)合后能改變其空間結(jié)構 9.(2018山東壽光期末)核酶能特異地結(jié)合并切斷特定的mRNA,且可重新結(jié)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

7、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.核酶與特異性底物結(jié)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 10.(2018廣東廣州六中月考) 在3支試管中均加入等量的5%的過氧化氫溶液,再分別加入適量的二氧化錳、鮮豬肝研磨液、唾液,一段時間內(nèi)測得底物含量變化如圖。則對圖的表述正確的是(　　) ①曲線b表示二氧化錳的催化作用,a與b的對照反映了無機催化劑的專一性特點 ②曲線c表示豬肝中過氧化氫酶的催化作用,a與c對照反映了酶的專一性特點 ③曲線c與b的對照可以說明

8、酶的高效性 ④曲線a不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶底復合物 A.①② B.③④ C.①②④ D.②③④ 11.(2018陜西黃陵中學質(zhì)檢)解讀下面與酶有關的曲線,回答下列問題。 (1)酶的作用機理可以用圖甲中　　　　段來表示。如果將酶催化改為無機催化劑催化該反應,則b在縱軸上將　　　　(填“上移”或“下移”)。? (2)圖乙中160 min時,生成物的量不再增加的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)聯(lián)系所學內(nèi)容,分析圖丙曲線。 ①對于曲線ABC,若x軸表示pH,則曲線上B點的生物學意義是　　　　　　　　　。? ②對于曲線ABD,若x軸表示

9、反應物濃度,則y軸可表示　　　　　　　　　　　　　。曲線BD不再增加的原因是　　　　　　　　　　　　　。? (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,反應液pH由10逐漸降低到2,則酶催化反應的速率將　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　。? 12.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,

10、得到如圖所示的曲線。請回答下列問題。 (1)酶是由活細胞產(chǎn)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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(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(jù)是酶的催化具有　　　　　　的特點。? (3)分析圖中數(shù)據(jù)可知,實線部分表示在溫度為　　　　條件下測定的結(jié)果;使淀粉酶完全失活的pH范圍為　　　　　　

11、　　　　　　;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為　　　　　　　　　　 g/min。? 課時規(guī)范練8　降低化學反應活化能的酶 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呈紫色,而少數(shù)酶是RNA,RNA不能與雙縮脲試劑反應呈現(xiàn)紫色,A項錯誤;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項正確;在最適溫度和pH條件下,酶的活性最強,不適合長期保存,C項錯誤;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

12、活性的影響,D項錯誤。 2.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。 3.D　由表中數(shù)據(jù)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深淺體現(xiàn)出來,這與溫度不同有關,是因變量,B項正確;溶液中出現(xiàn)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。 4.A　從圖中可以看出,Mn2+

13、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(jié)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。 5.C　由表格的數(shù)據(jù)分析可知,實驗一若繼續(xù)增加酶的質(zhì)量分數(shù),相對反應速率可能加大,A項錯誤。實驗一中乳糖的質(zhì)量分數(shù)是無關變量,各組相同且適宜,若增加乳糖的質(zhì)量分數(shù),相對反應速率升高或不變,B項錯誤。由表格實驗二的數(shù)據(jù)分析可知,乳糖的質(zhì)量分數(shù)大于15%時,乳糖已經(jīng)不是反應速度的制約

14、因素,所以繼續(xù)增大乳糖的質(zhì)量分數(shù),相對反應速率不再升高,C項正確。實驗二中溫度是無關變量,且溫度適宜,若將反應溫度提高5 ℃,相對反應速率可能降低,D項錯誤。 6.B　實驗結(jié)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項錯誤;曲線斜率可以真實反映酶促反應速率的快慢,所以依據(jù)0~1 min的曲線斜率,可比較不同pH條件下的酶活性,B項正確;因加入的反應物H2O2的量為無關變量,在酶促反應中H2O2的量是一定的,所以pH為5~8緩沖液處理組,反應結(jié)束時的產(chǎn)物相對量是相同的,C項錯誤;過酸或過堿都會使酶的空間結(jié)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

15、化氫酶因空間結(jié)構被破壞而失活,D項錯誤。 7.C　據(jù)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項錯誤;在30 ℃條件下競爭能力最強的微生物應該是乙,B項錯誤;對溫度適應范圍最廣的最可能是微生物乙中的酶,C項正確;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(jié)果曲線與圖示結(jié)果不完全相同,D項錯誤。 8.C　從圖乙可知,曲線a表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果,A項正確;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項正確;曲線c表示在非競爭性抑制劑作用下酶的活性降低,C項錯誤;由圖甲可知,非競爭性抑制劑可以與游離酶結(jié)合

16、,進而改變酶的空間結(jié)構,D項正確。 9.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(zhì),而且該反應的發(fā)生不需水浴加熱,A項錯誤;與蛋白質(zhì)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(zhì)或結(jié)構,因此核酶的活性也受溫度的影響,B項錯誤;核酶與特異性底物(mRNA)結(jié)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項正確;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項錯誤。 10.D　a為唾液的催化作用,b為二氧化錳的催化作用,a與b的對照不能反映無機催化劑的專一性特點,①錯誤

17、;a為唾液的催化作用,c為鮮豬肝中過氧化氫酶的催化作用,唾液中的唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解,過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解,a與c對照反映了酶的專一性特點,②正確;b為二氧化錳的催化作用,c為鮮豬肝中過氧化氫酶的催化作用,與無機催化劑相比,酶具有高效性,③正確;a為唾液中的唾液淀粉酶的催化作用,由于唾液淀粉酶與該底物不能形成酶底復合物,底物的量沒有減少,④正確。 11.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酶促反應速率　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時胃蛋白酶已經(jīng)失活,即使再降低pH,酶活性也

18、不會恢復 解析(1)在無酶催化時,必須提供a值的活化能,反應才能順利進行;有酶催化時,必須提供b值的活化能,因此降低的活化能用ab段表示。無機催化劑也能降低化學反應的活化能,只是沒有酶的作用顯著,因此b上移。(2)圖乙反映生成物的量隨反應時間變化的曲線,當曲線達到最大值時,意味著底物被消耗盡了。(3)圖丙中,若x軸表示pH,則曲線ABC表示不同pH對酶活性的影響,曲線最高點表示在最適pH下酶的催化效率最高;若x軸表示反應物濃度,則曲線ABD表示底物濃度對酶促反應速率的影響,當?shù)孜餄舛仍龃蟮揭欢ㄖ岛?酶促反應速率不再增加,此時酶促反應速率受到酶濃度的制約。(4)胃蛋白酶的最適pH在2左右,在p

19、H為10時,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。 12.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 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(jié)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。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?！? 6