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1、课时跟踪检测（八）降低化学反应活化能的酶 1. （2018-河南八市质检）下列有关酶与无机催化剂的叙述，正确的是（） A.在相同温度条件下酶的催化速率总是远高于无机催化剂 C.酶的催化不需要加热但无机催化剂都需要加热才反应 D.酶能一定程度降低化学反应的活化能而无机催化剂不能 解析：选B 由于酶的活性受温度和pH等因素的影响，故酶的催化效率并非总是高于无机催化剂； 细胞内很多化学反应需要酶的催化，酶具有高效性，能催化很多无机催化剂根本不能催化的复杂反应； 酶与无机催化剂的主要区别是，酶需要温和的条件，即适宜的温度和pH;酶和无机催化剂的作用原理是 一样的，都是通过降低化学反应的活化能来加快化学
2、反应的进行。 2.（2018?哈尔滨一棋）细胞代谢受酶的调节和控制。下列叙述正确的是（） A.激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢的 代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速率 C.同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同 D.对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化 解析：选B 激素主要通过影响靶细胞内基因的表达来调节细胞代谢；细胞代谢的终产物可通过提 高或降低酶的活性来调节代谢速率；同一个体不同功能的细胞内酶的种类不同；一个细胞在不同时期， 其功能可能会发生相应变化，因而酶的种类和数量也可能会随之改变。 3?（2017-珠海二棋）下列关于生物体中化合物的叙述，
3、正确的是（） A.细胞生命活动过程中转运氨基酸的载体都是蛋白质 B.RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，其催化反应的底物是RNA C.酶能有效降低化学反应所需活化能，其基本组成单位是氨基酸 D. HIV病毒的遗传物质中有4种核昔酸 解析：选D 在蛋白质合成的翻译过程中转运氨基酸的载体是tRNA; RNA聚合酶的化学本质是蛋 白质，催化的产物是RNA;酶能有效降低化学反应所需活化能，其基本组成 单位是氨基酸或核糖核昔酸； HIV病毒是一种RNA病毒，只含有RNA 种核酸，含有A、U、G、C四种碱基，四种核糖核昔酸。 4.如图1表示pH对a?淀粉酶活性的影响，图2表示在最适温度及pH为b时a?淀粉酶催
4、化 淀粉水解产生麦芽糖的积累量随时间的变化，相关预期正确的是（） B. 酶能催化很多无机催化剂根本不能催化的复杂反应 C.若将温度升高5 C,则d点右移、e点不移动 D.若增加血淀粉酶的量，则d点不移动，e点上移 解析：选C 图2条件为最适pH,因此若将pH调整为a,酶活性下降，则d点右移 , e点不变；若将pH先调整为c,则酶活性丧失，因此再调整回b,酶没有催化作用，不会 有麦芽糖的生成；图2表示在最适温度下，当温度升高时，酶的活性下降，酶促反应速率 减慢，但化学反应的平衡点不变，所以e点不变，d点右移；若增加血淀粉酶的量，反应速 率加快，则d点左移，e点不动。 5. （2018-曲靖质检）
5、某研究性学习小组为了探究酶的特性，用某种酶进行了以下四组实 A.做图甲所示的探究实验时不宜使用过氧化氢酶 B.做图乙所示的探究实验时不宜用淀粉作为底物 C?四组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性 D.在pH=5或温度为20 C的情况下酶活性下降的原因相同 解析：选D过氧化氢的分解受温度的影响，所以探究温度对酶活性的影响时不宜使用过氧化氢作 为底物；淀粉在酸性条件下也会发生水解，所以图乙实验的底物不宜用淀粉; 图甲和图乙实验证明了酶 的温和性，图丙实验证明了酶的专一性，图丁实验证明了酶的高效性；20 C时酶活性下降是因为低 温抑制了酶的活性，而pH=5时酶变性失活。 6. （2018-郑州
6、棋拟）在甲、乙、丙三支试管中加入下列物质并保温一段时间后，有关分析错误 的是（） 编号甲乙丙 步骤1 2 mL可溶 性淀粉溶液 2 mL可溶 性淀粉溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 验，实验结果如图所示, 下列说法错误的是（ 无処催化 剂 未加酶 B.若将pH先调整为c,再调整回b,则d、e点不移动 牛 成 物 城 底 物 剩 余 屋 ) 酶 生 成 物 的 鼠 步骤2 1 mL淀粉 酶溶液 1 mL麦芽 糖酶制剂 0.5 mL淀粉酶溶液 0. 5mL麦芽糖酶制剂 步骤3 适宜温度下保温至反应完成 A?温度、pH在本实验中均属于无关变量 B.加入碘液后，溶液变蓝的只有乙试管 C.加入斐林试剂后水浴
7、加热，溶液呈现砖红色的是甲试管和丙试管 D.加入双缩腺试剂后，三支试管中的溶液均变蓝色 解析：选D 甲、乙的自变量是酶的种类，可验证酶的专一性，温度、pH在本实验中均属于无关 变量；甲试管淀粉在淀粉酶的作用下水解产生还原糖，故加入斐林试剂水浴加热会出现砖红色沉淀， 乙试管麦芽糖酶不能水解淀粉，加入斐林试剂水浴加热不能产生砖红色沉淀，丙发生和甲一样的过程； 加入双缩豚试剂后，三支试管中的溶液均出现紫色现象。 7.某同学为了验证唾液的功能，做了一组实验：取甲、乙两支试管，分别加入等量的淀粉糊（2 mL ）,甲试管内又加入2 mL唾液，两支试管同时放入37 C的温水中保持10 min 后取出，各加入
8、0.5 mL碘液，振荡，发现只有乙试管内呈蓝色反应。此学生的实验程序上有一处不够严谨，请你指出（） A.乙试管应放在低温或室温中进行对照 B.两试管应放入60 C的热水中保温10 min C.乙试管应加与唾液等量的蒸憾水进行对照 D.乙试管应加胃液进行对照 解析：选C 阅读题干可知，该实验的目的是验证唾液的功能，实验的自变量为是否加入唾液，因 变量是淀粉是否水解（用碘液检測），反应物的种类和浓度、试管中液体的体积、反应温度和反应时 间等属于无关变量，无关变量应保持一致且适宜，题干中描述的实验步骤甲试管加入2mL唾液后， 乙试管应加入2mL蒸镭水。 8.如图表示某种酶在不同处理条件（a、b、c）
9、下催化某反应时，反 应物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是（） A.若a、b、c表示温度，则一定是abc B.若a、b、c表示酶的浓度，则abc C?若a、b、c表示底物的浓度，则abc D?若a、b、c表示温度，则不可能是abc 解析：选B 如果a、b、c表示温度，不一定是abc,若a、b、c都低于在最适温度，则abc; 若a、b、c都高于最适温度，则aVbVc。图中a的反应速率最快，其次是b,最后是c,酶浓度越高， 化学反应速率越快， 所以a、b、c表示酶的浓度时，ab Co反应越快， 底物浓度降低得越快， 所以a、 b、c表示底物的浓度时，aVbVc。 9? （2018?沈阳棋
10、拟）下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。相关分析合 理的是（） 图1中代表酶的是_ （填标号），从图中可以看出，该酶_ （填“是”或 （2）为了检测某种酶X在37 C时对3种二糖（糖A、糖B、糖C）的作用，已知3种二糖 都 不是还原糖，若3种二糖水解，其产物中都有还原性单糖。设计了如图2所示的实验。5 min后检测每 常温 34滴3.5%的 BFeCl3溶液 常温 4人滴20%的 n肝脏研磨液 常温 A.本实验的因变量是不同的催化剂 B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等 C. 1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验 D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能 解
11、析：选C 本实验的因变量是气泡的产生速率，即过氧化氢的分解速率。温度是自变量，酶的 用量是无关变量。1号与3号、1号与4号中只有一个实验变量不同，可分别构成对照实验。2号在 高温下出现气泡的原因是加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学反应的活跃状 态。 10. （2018-邯郸棋拟）如图表示人体内某种酶促反应的反应速率 受温度和pH的影响情况，下列解释错误的是（） 在a点，将酶的浓度增大倍，反应速率可能增大 B.在b点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大 C.在c点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大 D.该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征 解析：选B 题图可以反映温
12、度和pH对酶促反应速率的影响，但是影响酶促反应速率的因素不 仅包括温度和pH,还有酶的浓度等。在底物充足的条件下，增大酶的浓度，可以提高反应速率。题 图显示，该酶的最适pH为2（强酸性环境）左右，因此这种酶可能是胃蛋白酶，而不会是唾液淀粉 酶。 二、非选择题 11.图1中不同形态的图形代表不同的物质，请回答下列问题： 5 mL 糖B溶 液 和1 niL 稍 5niLW ? C溶 液 和1 niL 稱 “不是”）麦芽糖酶。该图可反映岀酶具有性。 2 90 X? 只试管中的单糖和二糖，结果如表。 试管1 试管2试管3 单糖无无有 二糖有有无 在以上实验的基础上，为进一步检测该酶与pH的关系，请用下
13、面所给的材料和实验室中的基本设 备，设计一个实验，探究pH对酶活性的影响。 供选实验材料：酶X,糖A溶液、糖B溶液、糖C溶液，斐林试剂，碘液，苏丹HI染 液，龙胆紫 溶液，2%的稀盐酸酸溶液、蒸馅水、2%的氢氧化钠溶液。 实验步骤： I ?取三支洁净试管，向三支试管中均加入lmL的酶X溶液，编号为A、B、Co II?向A试管中加入 _ , 向B试管中加入等量的蒸馅水，向C试管中加 入_ , 摇匀。 HI?将 _ 溶液各2mL注入A、B、C三只试管中，置于37 C环境中保温5 min。 IV?在各支试管中分别加入 _ , 然后热水浴加热5 min,观察颜色变化。 解析：（1）图1中被分解为图形不
14、同的和，可确定是酶，且不是麦芽糖酶，该图反映出 酶具有专一性。（2）由实验结果可知酶X对二糖C有催化作用。实验应遵循对照原则和等量原则。 答案：（1）0）不是 专一（2）等量2%的稀盐酸溶液等量2%的氢氧化钠溶液糖C 等量的斐 林试剂 12. （2018?詹山篠拟）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，请分析回答下列问题： 实验1、2、3中的自变量分别为 实验的目的是探究_ O （3）实验2探究了过氧化氢溶液的浓度对酶促反应速率的影响，该实验的结果显示 be 段02产生速率不再增大的原因最可能是 实验3 的结果显示，过氧化氢酶的最适pH 为 实验还证
15、实，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 o过氧化氢溶液的浓度 实验2 o时间 实验1 _ O 解析：(1)从三个实验的结果图中可以看出，实验1、2、3的自变量分别是催化剂种类、过氧化 氢溶液的浓度、pHo (2)实验1过氧化氢酶和无机催化剂FeCh的作用结果进行对照，说明了过氧化 氢酶具有高效性。(3)实验2的结果显示，在ab段对应的浓度范围内，02产 生速率随着过氧化氢溶液 浓度的增大而增大，而当过氧化氢溶液达到b对应的浓度以后，Ch产生速率不再增加，be段02产 生速率不再增加的原因最可能是过氧化氢酶的量有限。(4) 在pH为e时，溶液中剩下的过氧化氢的量 最少
16、，说明在这一pH下过氧化氢酶的活性最高；过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏，使酶永久 失活。 答案：(1)催化剂种类、过氧化氢溶液的浓度、pH (2)酶的高效性 (3)在过氧化氢酶量一定时，在一定浓度范围内，过氧化氢溶液的浓度越高，02产生速 率越快， 而当过氧化氢溶液的浓度达到一定值后，02产生速率不再随过氧化氢浓度的增大而增大过氧化氢酶 的量有限 (4) e过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏 13.请回答下列有关酶的实验探究的问题： 为证明过氧化氢酶的活性受pH的影响，同学甲做了如下实验： 试管编号 AB 实 验 步 骤 1 均加入2 mL体积分数为5%的过氧化氢溶液 2 均滴5滴体积分数
17、为2%的过氧化氢酶溶液 30.5 mL 质量分数为5%的NaOH溶液 0.5 mL质量分数为5%的HC1溶 液 4观察气泡的产生速率 上述实验设计中有两处不妥之处，请指出： _ ; _ 一般情况下，不能用过氧化氢酶为材料探究温度对酶活性的影响，原因是 你认为我们应该怎样设置实验来证明温度会影响过氧化氢酶的活性: ( 简单写出设计思路，也可用示意图表示) 。 查阅资料发现：过氧化氢受热和受日光照射时分解速率加快，在温度为30 C以下时比 较稳定，在70 C以上时，分解速率更快。你认为设计上述实验时，应特别注意的事项是 解析：验证酶的活性受pH的影响时，除了设置酸性条件、碱性条件的实验组外，还需要
18、设置pH = 7的对照组。探究pH、温度对酶活性的影响时，在未达到预设条件前，避免将酶与底物混合。一般情 况下，不用过氧化氢酶为材料探究温度对酶活性的影响，是由于在不同温度下，过氧化氢的分解速率不 同，因此没法进行不同温度下的对比。若用过氧化氢酶进行实验，我们可以采取每一温度下设置两支试 管的方法，一支试管中加入过氧化氢酶，另一支不加，比较同一温度下这两支试管中气泡的产生速率。 但是要注意温度不宜太高，因为在较高温度下保温时，过氧化氢的分解速率较快，可能会出现不加酶而 过氧化氢已全部分解的情况。 答案：缺少pH=7的对照组 加入NaOH和HC1的时间顺序不合理，应在加入过氧化氢酶 前改变溶液的
19、pH (2)过氧化氢不稳定易分解，温度会影响H2O2的分解速率 将盛有过氧化氢酶的试管保温于一系列 不同温度下一段时间，然后与同温度的过氧化氢溶液混合，观察同温度下加过氧化氢酶与不加过氧化氢 酶的两组试管中气泡的产生速率将温度控制在70 C以下 14 ?请回答下列有关酶的问题： (1)酶是生物催化剂，其作用机理是 _ ATP合成酶由突出于膜外的F|和嵌入膜内的F。两部分组成。F|负责ATP的合成或水解，F。 是一个疏水蛋白复合体，形成跨膜H+通道，当H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时 , ADP与Pi结合形成ATP。其过程如图所示 : ATP合成酶在上合成，据图推测，在真核细胞中含有该酶的生物膜
20、 _ ( 至 少填出两种 ) 。 如果该图表示叶绿体内合成ATP的过程，若膜两侧的H+浓度梯度突然消失，其他 条件不变，短时间内暗反应中的五碳化合物量会 _ 。 (3)酶可以影响细胞代谢过程，从而影响生物性状。下图表示豌豆种子圆粒性状的产生 机制: 若R基因中插入一段外源DNA序列，导致淀粉分支酶不能合成，则细胞内 _ 的含量升高，这样的种子成熟时由于失水而显得皱缩。这种可遗传变异来源 胖胖。 解析:(1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能。(2)ATP合成酶属于蛋白质，合成蛋白质 的场所是核糖体；在真核细胞中合成ATP的场所有线粒体、叶绿体、细胞质基质，故含有该酶的生 物膜有线粒体内膜、叶绿
21、体类囊体薄膜。如果该图表示叶绿体内合成ATP 的过程，膜两侧的H+浓 度梯度突然消失，其他条件不变，则光反应减弱，暗反应中的二氧化碳固定是照常进行的，C5去路 正常，但是来源减少，因此短时间内暗反应中的C5会减少。(3)若R基因中插入一段外源DNA 序列，导致淀粉分支酶不能合成，则淀粉不能合成，则细胞中可溶性糖如蔗糖的含量会升高；R基 因中插入一段外源DNA序列，会使R基因的碱基排列顺序改变，属于基因究变。 答案：(1)降低化学反应的活化能(2)核糖体线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜减少 (3)蔗糖基因突变结合水 与皱粒种子相比，圆粒种子 ( 填“自由水”或“结合水”) 多，因而种子 淀粉分支 酶基因(R) 圆粒