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1、第 5 章 细胞的能量供应和利用 第第 1 节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 基础巩固 1 用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,经处理后的核糖体仍可催化氨基酸 的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( ) A.蛋白酶B.呼吸酶 C.RNAD.肽酶 解析:核糖体的化学成分主要是蛋白质和 RNA;当用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体 的蛋白质后,剩下的物质主要是 RNA。由上述分析结合题述可推测核糖体中能催 化氨基酸的脱水缩合的物质是 RNA。 答案:C 2 关于酶的性质,下列表述错误的是( ) A.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 B.酶的催化作用提高了化学反应速率
2、,改变了反应平衡点 C.酶是活细胞产生的有催化能力的一类特殊的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少 数是 RNA D.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度的影响 解析:酶可以提高化学反应速率,但是不能改变反应平衡点。 答案:B 3 酶是生物催化剂。下列有关酶的叙述,错误的是( ) A.所有酶都含有 C、H、O、N 四种元素 B.酶不一定只在细胞内起催化作用 C.高温、低温、过酸、过碱都会使酶永久失活 D.一般说来,活细胞都能产生酶 解析:绝大多数酶是蛋白质,少数是 RNA,蛋白质和 RNA 都含有 C、H、O、N 四种 元素;酶在细胞内和细胞外都可起催化作用;低温并不会使酶永久失活;酶是由活细 胞
3、产生的。 答案:C 4 下图所示为探究“酶的特性”实验,属于该实验自变量的是( ) A.催化剂的种类 B.环境温度 C.试管的大小 D.试管中的过氧化氢溶液的量 解析:在对照实验中,一般设置对照组和实验组,这两组的实验条件除了自变量之 外,其他条件都相同。在本题图所示的实验中,自变量是催化剂的种类,一支试管中 加入的是无机催化剂,另一支试管中加入的是酶。 答案:A 5 下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物量)变化,有关叙述错误 的是( ) A.图 1 中虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关系 B.图 2 中虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量的变化示意曲线 C.
4、若图 2 中的实线表示 Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率 D.图 3 不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系 解析:反应开始时底物浓度高,反应速率大,后来底物逐渐被分解,反应速率降低,因 此图 3 可表示反应开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系。 答案:D 6 下图表示某反应物剩余量随 pH 及温度的变化情况,下列叙述正确的是( ) A.在一定范围内,随着 pH 的升高,酶的活性先降低后升高 B.酶的最适 pH 是一定的,不随温度升高而升高 C.该酶的最适温度是 37 D.随着温度的升高,酶的活性逐渐降低 解析:解答此题一定要看准曲线横、纵坐标的含义,横
5、坐标是 pH,纵坐标是反应物 剩余量,所以,反应物的剩余量越多,说明酶的活性越低,反之则越高。 答案:B 7 下图中,a 曲线反映的是某种酶的催化反应速率与反应物浓度的关系。 在一定 的温度和 pH 条件下,M 点以前和以后反应速率的限制因素分别是( ) A.酶量和反应物浓度 B.反应物浓度和酶量 C.反应物浓度和反应物浓度 D.酶量和酶量 解析:OM段,反应速率随反应物浓度的升高而增大,M点时反应速率达到最大值;M 点之后,反应速率不再随反应物浓度的升高而增大。M 点以前的限制因素为反应 物浓度,M 点以后的限制因素为酶量。 答案:B 8 为了探究温度、pH 对酶活性的影响,下列实验设计合理
6、的是( ) 实验编号探究课题选用材料与试剂 温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 pH 对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 pH 对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂 A.实验 B.实验 C.实验D.实验 解析:过氧化氢不稳定,在高温下会分解成水和氧气,不能作为“探究温度对酶活性 的影响”的实验材料,A 项不合理;淀粉酶能促进淀粉水解,淀粉酶的活性越高,淀粉 水解越快,淀粉遇碘变蓝色,可根据蓝色褪去的时间来判断酶的活性,B 项合理;酶 具有专一性,蔗糖酶只能催化蔗糖水解,而对淀粉不起作用
7、,C 项不合理;淀粉在酸 性条件下也会发生水解反应,D 项不合理。 答案:B 9图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时过 氧化氢分解产生的 O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件, 以下叙述正确的是( ) A.温度降低时,e 点不移,d 点右移 B.过氧化氢量增加时,e 点不移,d 点左移 C.pH=c 时,e 点为 0 D.pH=a 时,e 点下移,d 点左移 解析:温度降低时,酶活性下降,反应变慢,但最终生成的 O2量不变,e 点不移,反应完 全所需的时间变长,d 点右移。 过氧化氢量增加时,生成的 O2量增多,e 点上移,反应 时间变长,d
8、 点右移。pH=c 时,酶失活,反应在无酶催化时仍能进行,e 点不为 0。 pH=a 时,酶活性下降,但生成的 O2量不变,e 点不移,d 点右移。 答案:A 10 食品种类多,酸碱度范围广。请据下图回答与酶有关的问题。 (1)pH 对不同蛋白酶的活力影响有差异。 据图可知, 更适宜作为 食品添加剂,理由是 。 (2)蛋白酶的活力可用 的量来表示。 解析:(1)审题时要结合图形和文字,在题目中已经提供了信息“食品种类多,酸碱度 范围广”,所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱度适应范围,从图中我们可以 看出木瓜蛋白酶的酸碱度适应范围最广,所以适宜作为食品添加剂。(2)酶的活力, 我们一般用单位时
9、间内底物消耗的量或者产物生成的量来表示。 答案:(1)木瓜蛋白酶 木瓜蛋白酶的活性不随 pH 的变化而变化 (2)单位时间内底物消耗(产物生成) 能力提升 1 下列关于酶的叙述,错误的是( ) A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率 D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物 解析:同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,如呼吸酶;低温能降低酶活性是 因为分子运动能力降低,但并没有破坏酶的空间结构;酶的作用机理是通过降低化 学反应的活化能来提高化学反应速率;酶是催化剂,但酶也可以是另
10、一反应的底物, 如淀粉酶的本质是蛋白质,可被蛋白酶水解。 答案:B 2 几名同学在探索 pH 对 -淀粉酶活性的影响时,设计的实验方案如下,其中操 作顺序最合理的是( ) 在三支试管中各加入可溶性淀粉溶液 2 mL 在三支试管中各加入新鲜的 - 淀粉酶溶液 1 mL 置于适宜温度下保温 5 min 分别置于 100 、60 、 0 环境中保温 5 min 加入斐林试剂后,水浴加热,观察现象 将试管中溶 液的 pH 分别调到 3、7、11,保持 5 min A. B. C.D. 解析:验证 pH 对酶活性的影响时,要设法使酶事先处于不同的 pH 环境中,即在让 酶处于设置的 pH 之前,先将酶与
11、底物分隔开,避免在达到相应的 pH 之前,酶促反 应已经发生,导致无法得到正确的结果。 答案:C 3 下列关于酶的叙述,正确的是( ) 对底物有严格的选择性 酶在体内不能更新 酶是在化学实验室人工合 成的 酶制剂通常在低温下保存 酶能降低化学反应的活化能 酶只能 在细胞内发挥催化作用 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 A. B. C. D. 解析:绝大多数酶是蛋白质,在体内不能贮存,所以要不断更新;酶是活细胞产生的; 酶可在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用,综上所述,是错误的。 答案:A 4 下图分别表示温度、pH 与酶活性的关系,下列各项叙述错误的是( ) A.曲线 a 上的 B 点对应
12、的温度表示该酶的最适温度 B.人体内胃蛋白酶的活性与曲线 b 相似 C.曲线 b、c 说明不同的酶有不同的最适 pH D.酶活性随温度的升高而增强 解析:在一定范围内,酶活性随温度升高而增强;超过最适温度,温度升高,酶活性反 而降低,甚至丧失。 答案:D 5 图甲表示温度对淀粉酶活性的影响;图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉 混合后,麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法错误的是( ) A.T0表示淀粉酶催化反应的最适温度 B.图甲中,Ta、Tb时淀粉酶的催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别 C.图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高,麦芽糖积累量不再增加,酶的活性已达 到最大 D.图
13、乙中 A 点对应的温度为 T0 解析:T0表示淀粉酶催化反应的最适温度,此时反应速率最快,对应图乙中A点的速 率。 图甲中,Ta、 Tb时淀粉酶的催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别,Ta 温度低,酶活性低,但是酶结构没有被破坏,Tb温度过高,酶结构被破坏,变性失活。 图乙中 Tb到 Tc的温度范围内,酶已失活。 答案:C 6 取经过编号的 5 支试管,分别加入 2 mL 物质的量浓度为 0.5 mol/L 的过氧化 氢溶液进行如下实验。根据实验内容,下列说法正确的是( ) 试管编号12345 加入物质 适量 唾液 锈铁钉 生土 豆块 熟土 豆块 生土豆块+ 稀盐酸 实验结果 几乎无
14、气泡 少量 气泡 大量 气泡 几乎无 气泡 几乎无 气泡 A.说明酶具有高效性的是 3 号和 4 号试管 B.2 号和 3 号对照可以说明酶具有专一性 C.3 号和 5 号对照可以说明酶的活性受 pH 影响 D.本实验不能体现酶活性与温度之间的关系 解析:能说明酶具有高效性的是 2 号和 3 号试管。能说明酶具有专一性的是 1 号 和 3 号试管。3 号和 4 号试管相对照能说明酶活性与温度之间的关系。 答案:C 7 某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素,做了三个实验。相应的实验结 果如下图所示(实验 1、实验 2 均在适宜条件下进行,实验 3 除了自变量外,其他条 件适宜)。请分析回答下列
15、问题。 (1)实验 1、2、3 中的自变量分别为 。 (2)实验 2 结果反映,在 BC 段所对应的过氧化氢溶液的浓度范围内,过氧化氢溶液 的浓度会 (填“升高”“降低”或“不影响”)过氧化氢酶的活性,BC 段 O2产生 速率不再增大的原因最可能是 。 (3)实验 1 中若温度升高 10 ,加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将 (填 “增大”或“减小”),加 Fe3+的催化反应曲线斜率将 (填“增大”或“减小”)。 (4)实验 3 的结果显示,过氧化氢酶的最适 pH 为 。 实验结果表明,当 pH 小于 D 或大于 F 时,过氧化氢酶的活性将永久丧失,其原因是 。 答案:(1)催化剂的种类、过氧化
16、氢溶液的浓度和 pH (2)不影响 酶的数量有限 (3)减小 增大 (4)E 酶的空间结构被破坏 8 过氧化氢酶存在于动植物细胞中,过氧化氢是细胞中的有害物质。过氧化氢 酶可使过氧化氢分解为水和氧气。一名同学做了如下实验,判断动植物细胞中是 否含有等量的过氧化氢酶。他利用鸡肝和马铃薯组织作为实验材料,步骤如下: 在两支洁净的试管上贴上标签 1 和 2; 在每支试管中各加入体积分数为 1%的过氧化氢溶液 10 mL; 放一点鸡肝研磨液在试管 1 中; 放一点马铃薯研浆在试管 2 中; 在 25 s 内收集每支试管中释放的氧气; 每 5 s 测量并记录下每支试管释放的氧气体积;测量结果如下图。 请
17、分析回答下列问题。 (1)过氧化氢酶的化学本质是 。 (2)下列哪个因素在实验中没有控制? 。 A.氧气释放时间 B.过氧化氢溶液的体积 C.所使用试管的体积 D.使用的鸡肝研磨液的量和马铃薯研浆的量 (3)该实验能否得出鸡肝中的过氧化氢酶比马铃薯中的含量高? 。 (4)该同学又做了一个实验,他将鸡肝煮熟后放入过氧化氢溶液中,他发现几乎没 有氧气释放。请解释原因。 。 解析:过氧化氢酶的化学本质是蛋白质。图中曲线只能说明加入试管 1 中的肝脏 研磨液中过氧化氢酶的量比加入试管 2 中的马铃薯研磨液中的多,不能说明肝脏 和马铃薯中酶含量的多少。酶在高温下易变性失活。 答案:(1)蛋白质 (2)D (3)不能 (4)鸡肝中的过氧化氢酶在高温下失活