【经典备课】2014年秋高中生物同步练习51降低化学反应活化能的酶

-1-5.1降低化学反应活化能的酶(20分钟50分)一、选择题(共7小题，每小题4分，共28分)1.(2014·鹤壁高一检测)有关酶的发现过程叙述错误的是()A.斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验，发现了化学消化B.巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性C.毕希纳认为酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，称为酿酶D.萨姆纳认为酶多数是蛋白质，少数是RNA【解析】选D。斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验，阻止了物理消化的进行，从而证明了化学消化的存在；萨姆纳提取到脲酶的化学本质是蛋白质，没有发现RNA起到酶的作用。2.下列关于酶的实验不正确的是()A.上述反应中的自变量是催化剂的种类B.该实验能证明酶具有高效性C.该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好D.该实验的因变量是肝脏质量的变化【解析】选D。本实验中用的是过氧化氢酶和氯化铁溶液两种不同的催化剂，所以催化剂的种类是本实验的自变量，而加入肝脏(含过氧化氢酶)的试管反应更快，说明了酶具有高效性；因变量是产生氧气的快慢。3.下图为酶作用的模式图，根据图中所示，下列叙述错误的是()-2-A.甲多为蛋白质B.此反应为分解反应C.此反应中甲、乙为反应物，丙、丁为产物D.甲与乙之间有专一性【解题关键】解答本题的思路：分析模式图变化情况，关键是确定反应前后不变的是酶，然后确定反应物和产物。【解析】选C。图示中甲为酶，绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA；该反应是在酶(甲)的作用下将乙分解成丙和丁，且酶与底物之间具有专一性。【变式训练】过氧化氢酶具有专一性，这种专一性是指()A.肝脏细胞中含有而其他细胞不含有B.能够被蛋白酶水解而不能被其他酶水解C.能催化过氧化氢分解成水和氧，而不能将之分解成氢和氧D.能催化过氧化氢的分解，而不能催化其他物质分解【解析】选D。酶的专一性是指与催化的底物之间对应关系的唯一性。4.(2014·西安高一检测)如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应生成物的量和反应时间的关系，则处理条件不可能是()A.温度不同B.pH不同C.酶量不同D.反应底物的量不同【解题关键】解答本题需注意两点：(1)明确酶活性、酶浓度与反应速率、化学平衡的关系。-3-(2)分析底物量对生成物量的影响。【解析】选D。某种酶催化某个反应，酶的量不同以及酶的活性不同，会影响反应速率，但不会影响反应平衡，而反应物的量不同，最终会影响生成物的量。5.下图中纵坐标表示酶的催化活性，横坐标表示pH，将肠淀粉酶(最适pH约为8)溶液的pH由1.8调至12，能正确描述其催化活性变化的是()【解析】选C。当pH为1.8时，已导致肠淀粉酶失活，所以在整个过程中酶一直没有活性。6.20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，由20%蛋白质和80%RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质去除，并提高Mg2+浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的活性，这一结果表明()A.RNA具有生物催化作用B.酶是由RNA和蛋白质组成的C.酶的化学本质是蛋白质D.绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA【解题关键】解答本题思路如下：【解析】选A。本题中描述了两种物质蛋白质和RNA，但不能判断该材料中蛋白质的功能，因为存在或不存在该蛋白质时，RNA都会催化反应的进行，只能说明RNA具有催化作用。7.在探究酶的活性实验中，某同学将pH分别为1、7、10的等量唾液淀粉酶滴入编号为甲、乙、丙的装有等量淀粉溶液的3支试管中，立即将3支试管置于85℃水浴中，10min后分别加入碘液，能出现蓝色的试管是()A.甲试管B.乙试管C.甲和丙试管D.甲、乙、丙3支试管【解析】选D。虽然3支试管的pH有合适的7，以及不合适的1和10，但由于将3支试管都-4-放在85℃环境中均失去了活性，所以淀粉没有被分解。【误区警示】本题中易忽略的一个条件是温度，会认为pH适宜时，淀粉会被分解，而错选C项。二、非选择题(共22分)8.下列关于酶的探究实验有关过程如下：取两支洁净的试管并编号为1、2，向试管内各注入2mL3%的H2O2溶液；向1号试管内滴入2滴FeCl3溶液，2号试管滴入2滴新鲜肝脏研磨液；堵住试管口后轻轻振荡，观察实验现象并用带火星的木条检验，记录结果。(1)该实验的目的之一是探究的高低。其中对照组是试管。(2)该实验的实验原理是。(3)该实验的观察指标是实验初期气泡产生的速度和数量，以及。若两支试管的现象均不明显，最可能的原因是。(4)某同学完成该实验后继续探究动物不同器官的过氧化氢酶的活性是否相同，于是他将猪的各内脏器官各取1克，剪碎后分别放入试管并编号，设计对照实验，其实验结果如下表：编号器官名称3mL3%H2O2溶液反应速率产生气泡的多少助燃情况1肝脏+迅速大量迅速复燃2肺+较快较多发亮3脾+较快较多发亮4肾+快多能复燃5空白+缓慢少不能“+”表示加入3mL质量分数为3%的H2O2溶液分析上述实验结果，得出的实验结论是。【解析】(1)由于实验的目的是探究酶的相关实验，所以加入Fe3+作为催化剂的一组为对照组。(2)实验的原理是无机催化剂Fe3+和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解，产物是水和氧气。(3)实验结果的衡量指标可以是产生气泡的多少，或者是木条的复燃程度即燃烧的猛烈程度。(4)表中1～4组加入不同的器官，发现加入肝脏的效果最好，从而得出结论：动物肝脏内过氧化氢酶的活性最高。-5-答案：(1)过氧化氢酶和Fe3+的催化效率1号(2)Fe3+和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解(3)带火星的木条的复燃程度过氧化氢溶液放置的时间过长而分解(4)动物不同器官中的过氧化氢酶的活性不同，肝脏内过氧化氢酶的活性最高【方法规律】得出实验结论的方法(1)根据实验目的，不论是探究实验还是验证实验，题干中若提到了实验目的，则实验结论一定是与实验目的相呼应的。(2)根据实验中自变量和因变量的关系，如本实验中自变量是生物的不同器官，因变量是过氧化氢的分解速率。(30分钟50分)一、选择题(共5小题，每小题5分，共25分)1.(2014·余姚高一检测)人体中某一过程如下图所示：如果温度增加到45℃，引起酶的活性部位改变，会引起()A.蛋白质被消化得更快B.蛋白质被消化得较慢或不能被消化C.氨基酸缩合速度加快D.氨基酸缩合速度减慢或不能发生缩合【解析】选B。图示的过程为蛋白质在酶作用下分解的过程，由于温度升高后酶的结构发生改变，活性降低甚至失活，所以导致蛋白质的消化变慢或不能被消化。【变式训练】(2013·莱芜高一检测)下图表示的是某种酶作用模型。下列有关叙述中，错误的是()-6-A.该模型可以解释酶的专一性B.a表示酶，该模型可解释酶的多样性C.a催化d分解为e、fD.该模型显示，酶在反应前后性质不变【解析】选B。反应中a与d结合，反应前后a没有发生变化，则a表示的是酶；d分解为e、f。在底物b、c、d同时存在时a只催化d的反应，说明了酶的专一性；图中只有一种酶，不能明确表示酶的多样性。2.(2014·济宁高一检测)取三支试管分别加入等量淀粉酶溶液，编号为A、B、C组，并分别调整到0℃、25℃、100℃，然后在每支试管中加入温度分别为0℃、25℃、100℃的等量淀粉溶液，保持各组温度5分钟后，继续进行实验。下列关于该实验的说法合理的是()A.若向三支试管中各加入等量的碘液，试管内液体颜色都有可能出现蓝色B.若向三支试管中各加入等量的斐林试剂，水浴加热一段时间，试管都不出现砖红色沉淀C.该实验的对照组是A组，实验组是B、C组D.只要在0℃和100℃之间每隔20℃设置一个实验组，就可确定该反应的最适温度【解析】选A。加入各种溶液后，保持的时间为5分钟，所以三支试管中的淀粉都有可能没有分解完毕，加入碘液后都有可能变蓝；淀粉被分解为麦芽糖时具有还原性，加入斐林试剂可以变砖红色；三组之间是相互对照的；若将温度梯度设置为20℃，范围太大，不能准确测定最适温度。【误区警示】此题中易误认为25℃时淀粉已经分解，所以此组实验中碘液不变蓝色，而漏选A选项，同时不要认为选项D中设置了温度梯度就能测出最适温度，要注意梯度的大小。3.(2014·威海高一检测)图中曲线表示酶促反应速率与温度的关系，下列对该图的描述错误的是()-7-A.图中a点所对应的温度为该酶活性的最适温度B.曲线ab段下降，说明酶的分子结构被破坏C.该图显示温度的高低都能影响酶的活性D.该酶在70℃的环境下活性完全丧失【解析】选B。图中a对应的温度下酶的活性最高，所以为酶的最适温度；曲线ab段下降，是由于酶的活性降低，但分子结构没有被破坏；70℃时酶已经没有活性。4.下图1表示某酶促反应过程，图2表示图1的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线(物质a的起始浓度为10mmol·L-1)。下列叙述错误的是()A.物质a可能是麦芽糖，但不可能是蔗糖B.在该实验条件下物质a在2min内可被完全分解C.若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率，则曲线①温度一定低于曲线②和③D.若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率，则曲线①酶浓度高于曲线②和③【解题关键】解答本题的关键：(1)根据图1产物c判断出反应物可能是麦芽糖。(2)根据图2中的④判断出反应物被消耗尽的时间。-8-【解析】选C。由图1看出，物质a被水解为2个c，可能是麦芽糖水解为2个葡萄糖；蔗糖水解为1个果糖和1个葡萄糖，所以不可能是蔗糖。由图2曲线④可以看出，2min后物质a完全被分解。由曲线①②③看出，①的反应速率快于②③，可能是酶的浓度大，也可能是温度较②③更适宜，但不一定比②③低。【方法规律】突破酶促反应速率影响因素曲线图的一般方法(1)识标：理解图中纵坐标和横坐标的含义，一般横坐标表示温度、pH、反应时间等，纵坐标表示反应速率等。(2)明点：分析图中起止点和最高点的含义，一般起点为零，最高点表示最适温度或pH，酶的活性最大，止点表示酶的活性为零或生成物的量最大。(3)析图：根据相关原理判断曲线的变化情况，具体看曲线是上升还是下降，从而确定酶促反应速率的变化趋势。5.(能力挑战题)右图表示在最适温度、最适pH条件下，淀粉溶液浓度对一定量的唾液淀粉酶所催化的化学反应速率的影响。下列叙述错误的是(多选)()A.若在A点时降低温度，则反应速率加快B.若在A点时升高pH，则反应速率降低C.若在B点时往混合物内加入少量淀粉，则反应速率会加快D.若在B点时往混合物内加入少量唾液淀粉酶，则反应速率会加快【解析】选A、C。由于此曲线是在最适温度和最适pH条件下测得，不论是提高温度和pH，还是降低温度和pH，都会使反应速率降低；B点时底物是过量的，所以增加底物不会使反应速率增加，此时增加酶的浓度会提高反应速率。二、非选择题(共25分)6.酶在酶促反应中能催化特定的底物(酶进行催化反应的反应物)反应，与酶的活性中心有关。酶的活性中心往往与底物分子在空间结构上具有特殊的匹配关系，当酶与底物结合时，启动化学反应的发生。请据图回答问题：-9-(1)上图所示过程能说明酶具有的特点。(2)酶能提高反应速率的机理是，使底物分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态。(3)下列符合图示反应类型的有。A.氨基酸a+氨基酸b→二肽+H2OB.麦芽糖+H2O→葡萄糖C.CO2+H2O→(CH2O)+O2D.H2O2→H2O+O2(4)请在下表中写出两个与酶有关的实验中的自变量：序号实验名称自变量因变量①探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用加斐林试剂水浴加热，有无砖红色(沉淀)出现②温度对淀粉酶活性的影响加碘后溶液颜色的变化【解析】(1)上图中所示酶与底物的关系，反应前后不发生变化的为酶，变化的为底物，酶与底物是一一对应的关系，所以酶具有专一性。(2)酶和其他催化剂一样都能降低反应的活化能，从而使反应更容易进行。(3)由图示可知反应前为一种物质，反应后分解为两种物质。(4)由①中可知底物是自变量，②中是温度对淀粉酶活性的影响，则温度是自变量。答案：(1)专一性(2)酶能降低反应的活化能(3)D(4)淀粉、蔗糖(不同反应底物)温度