5.1 降低化学反应活化能的酶（课件+练习）-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第1节一 酶的作用和本质

1．下列关于酶的叙述中，不正确的是（　　）

A．酶是具有催化能力的蛋白质或核酸

B．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物

C．食物的消化过程需要酶催化，而细胞内的其他化学反应不需要酶催化

D．绝大多数酶是蛋白质，少数酶是核酸

2.活细胞内合成酶的原料是（    ）

A．脂肪酸 B．核苷酸

C．氨基酸 D．氨基酸或核苷酸

3.验证酶的高效性实验中最重要的是

A．试管是否干净

B．实验材料(如肝脏)是否新鲜

C．卫生香是否点燃

D．是否有对照实验

4．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列叙述错误的是（    ）

A．甲酶能够抗该种蛋白酶的催化

B．乙酶的化学本质为蛋白质

C．甲酶不可能是具有催化功能的RNA

D．乙酶活性的改变是因为其分子结构被破坏

5．下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是

A．要设置对照组和实验组

B．要遵循单因子变量原则

C．无关变量要始终相同且适宜

D．自变量要始终保持相同

6．用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体中的蛋白质，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．淀粉酶

C．rRNA D．脂肪酶

7．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（　　）

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

8．猪笼草以瓶状带盖的叶捕捉昆虫，并分泌某种物质消化虫体。为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，研究者设计了如表实验，对实验结果预测正确的是（　　）

A．试管1和2中溶液呈紫色 B．试管3和4中蛋白块消失

C．只有试管2中溶液呈紫色 D．只有试管4中蛋白质被分解

9．下图为某化学反应在有酶催化和无酶催化条件下的能量变化过程，假设酶的环境条件适宜，对于图中曲线分析错误的是（      ）

A．曲线①表示无酶条件下的能量变化

B．若使用无机催化剂，则图中B点在纵轴上向上移

C．该图体现出酶能提供活化能

D．曲线中纵坐标所示的AB段为酶所降低的活化能

10．瑞典研究人员发现了一种促进脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶。这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。下列有关叙述不正确的是（    ）

A．抗酒石酸酸性磷酸酶与脂肪的共有元素有C、H、O

B．在适宜条件下，蛋白酶可以将抗酒石酸酸性磷酸酶水解

C．抗酒石酸酸性磷酸酶遇双缩脲试剂呈现紫色

D．理论上可以通过促进抗酒石酸酸性磷酸酶的功能来治疗肥胖症

11．某研究小组欲探究影响过氧化氢分解的因素，做了如下两个实验。相应的实验结果如图所示（实验1、实验2均在适宜条件下进行，在实验2开始时加入一定量的过氧化氢酶），请分析回答下列问题：

（1）实验1、2中的自变量分别为________________________。

（2）实验2结果反映，bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是________________________。

（3）实验1中过氧化氢酶和Fe3+的作用原理是________________________________。通过实验1可以得出什么结论？________________________________________。

12．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验

（1）实验原理

2H2O22H2O＋O2

（2）实验过程和现象

（3）实验结论：酶具有________作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率________。

（4）实验中变量的控制

①自变量：________的对实验对象进行处理的因素。如本实验中加__________和加__________。

②因变量：因________改变而变化的变量。如本实验中____________。

③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的________，如肝脏的新鲜程度等。

（5）对照实验

①除作为________的因素外，其余因素（无关变量）都________，并将________进行比较的实验。

②对照实验一般要设置对照组和________组。

参考答案及解析

1.C【解析】酶是具有催化能力的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，A正确；酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，B正确；食物的消化过程需要酶催化，细胞内的绝大多数化学反应都需要酶催化，C错误；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是核酸（RNA），称为“核酶”，D正确。故选 C。

2.D【解析】绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，所以活细胞内合成酶的原料是氨基酸或核苷酸，ABC错误，D正确。故选D。

3.D 【解析】验证酶的高效性实验中最重要的是要和无机催化剂作出比较，才能体现高效性，故最重要的是要设置对照实验，D正确。故选D。

4.C 【解析】用蛋白酶处理后，甲酶活性不变，说明甲酶能够抗该种蛋白酶催化，A正确；用蛋白酶处理后，乙酶活性降低，说明乙酶是蛋白质，B正确；绝大多数酶是蛋白质，少量酶是RNA。用蛋白酶处理后，甲酶活性不变，则说明甲酶可能是RNA，C错误；用蛋白酶处理后，乙酶活性降低，说明乙酶是蛋白质，被蛋白酶处理后分解（分子结构被破坏），D正确。故选C。

5.D【解析】对照实验一般要设置对照组和实验组以进行对照，A正确；对照实验的设计要遵循单因子变量原则，一次实验只能有一个不同的变量，B正确；对照实验中各组的无关变量要始终相同且适宜，C正确；自变量是指实验者操纵的原因变量，不是保持相同，D错误。故选D。

6.C【解析】核糖体主要由蛋白质和rRNA组成，在蛋白酶的作用下，核糖体的蛋白质被分解后，此时核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应，可推测此时起催化该反应的物质是rRNA，C正确。故选C。

7.C【解析】本实验的自变量是不同的反应条件，因变量是反应速率，A错误；酶的用量等属于无关变量，但温度是本实验的自变量，B错误；1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验，1号与3号对照说明Fe3+具有催化作用，1号与4号对照说明酶具有催化作用，C正确；加热能提供能量而不是降低活化能，D错误。故选C。

8.A【解析】蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应，试管1是含有蛋白液，试管2是2mL新鲜分泌物+蛋白液，分泌液中有蛋白酶把蛋白液中的蛋白质分解，但是蛋白酶的本质也是蛋白质，故试管1和2中都含有蛋白质，与双缩脲试剂反应，溶液呈紫色，A正确；试管3添加物为：2mL水+蛋白块，蛋白质不能分解，蛋白块不消失，试管4添加物为：2mL新鲜分泌物+蛋白块，由于分泌液中有蛋白酶把蛋白块水解掉，故试管4中蛋白块消失，B错误；根据A选项的分析，试管1和2中溶液呈紫色，此外试管3添加物为：2mL水+蛋白块，蛋白质不能分解，与双缩脲试剂反应溶液呈紫色，试管4最终蛋白块水解掉，但是含有蛋白酶，蛋白酶的本质是蛋白质，与双缩脲试剂反应溶液也呈紫色，故试管3、4中溶液也都呈紫色，C错误；试管2和4中的蛋白质都会被分解，D错误。故选A。

9.C【解析】由反应进行所需的活化能多少可知①曲线为无酶催化条件，②为有酶催化条件，A正确；酶降低活化能的能力比无机催化剂强，使用无机催化剂，则图中B点在纵轴上向上移，B正确；有酶的一组和无酶的一组比较可知酶具有催化作用，催化作用的原理是降低化学反应的活化能，C错误；根据试题分析，CA段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，CB段表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能，AB段为有酶催化时降低的活化能，D正确。故选C。

10.D【解析】根据题干可知抗酒石酸酸性磷酸酶是一种蛋白质，因此与血红蛋白共有的元素有C、H、O、N，故A正确；由于抗酒石酸酸性磷酸酶是蛋白质故可以被蛋白酶水解，故B正确；蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，故C正确；根据题干可知，抗酒石酸酸性磷酸酶的作用是促进脂肪细胞的生成，故理论上可以降低抗酒石酸酸性磷酸酶的活性来治疗肥胖症，故D错误。 故选D。

11.催化剂的种类、过氧化氢的浓度    过氧化氢酶的数量有限    降低化学反应的活化能    酶具有催化作用，且与无机催化剂相比，酶的催化作用更高效   

【解析】（1）由曲线图分析可知，实验1，2中的自变量分别为催化剂的种类、H2O2浓度。

（2）实验2结果反映，be段O2产生速率不再受过氧化氢浓度的影响，其原因最可能是酶的数量有限。
（4）实验1中过氧化氢酶和Fe3+的作用原理降低化学反应的活化能。通过实验1可以得出什么结论酶具有催化作用，且与无机催化剂相比，酶的催化作用更高效。

12.较少    较多    大量    催化    更高    人为控制    FeCl3溶液    肝脏研磨液    自变量    H2O2分解速率    可变因素    自变量    相同且适宜   结果    实验   

【解析】

比较过氧化氢在不同条件下的分解实验：

（1）实验原理

2H2O22H2O＋O2

（2）实验过程和现象，2号试管中，因为处理方式是90℃左右的水浴加热，所以现象是较少气泡产生；3号试管中，因为处理方式是FeCl3溶液2滴，所以现象是较多气泡产生；4号试管中，因为处理方式是新鲜肝脏研磨液2滴，新鲜肝脏研磨液含有过氧化氢酶，所以现象是大量气泡产生。

（3）实验结论：通过试管1和试管4，说明酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

（4）实验中变量的控制

①自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素。如本实验中加FeCl3溶液和加肝脏研磨液。

②因变量：因自变量改变而变化的变量。如本实验中H2O2分解速率。

③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，如肝脏的新鲜程度等。

（5）对照实验：

①除作为可变因素的因素外，其余因素（无关变量）都相同且适宜，并将结果进行比较的实验。

②对照实验一般要设置对照组和实验组。