人教版高中 生物(必修一) 同步精品讲义5.1 降低化学反应活化能的酶(2份打包,原卷版+教师版)
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第1节 降低化学反应活化能的酶
一、酶在细胞代谢中的作用
1.细胞代谢
(1)概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
(2)细胞代谢的条件:需酶的催化。
(3)意义:细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2.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
试管编号 | 试剂 | 处理 | 现象 |
1 | 2 mL H2O2溶液 | 常温 | 几乎无气泡产生 |
2 | 2 mL H2O2溶液 | 90 ℃水浴加热 | 有较少气泡 |
3 | 2 mL H2O2溶液 | 3.5%FeCl3溶液2滴 | 有较多气泡 |
4 | 2 mL H2O2溶液 | 新鲜肝脏研磨液2滴 | 有大量气泡 |
(3)实验结论: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。如本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液等。
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
除作为自变量的因素外,其余因素都保持一致,并将结果进行比较的实验。
对照实验一般要设置对照组和实验组。
3.酶的作用原理
(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)原理:酶降低活化能的作用更显著。
(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速进行。
二、酶的本质及特性
1.酶的本质
2.酶的特性[连线]
提示:①-b ②-c ③-a
3.温度和pH对酶活性的影响
(1)低温时,酶活性很低,但酶的空间结构稳定。
(2)最适温度或pH,酶的活性最高。
(3)高温、过酸或过碱时,酶的空间结构遭到破坏,酶永久失活。
考点01 酶的作用机理与本质
【典型例题】
下列有关酶的说法正确的一项是( )
A.酶的基本单位都是氨基酸
B.酶能显著降低化学反应的活化能
C.酶只有在细胞中才能发挥催化作用
D.酶在任何条件下都能提高化学反应的速率
【答案】B
【解析】
A、酶是蛋白质或RNA,因此组成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;
B、酶催化作用机理是能显著降低化学反应的活化能,B正确;
C、只有条件适宜,酶在细胞内和细胞外均能发挥作用,C错误;
D、酶必须在适宜的条件下才能提高化学反应的速率,D错误。
故选B。
【易错分析】酶的作用原理分析
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。
③表示酶降低的活化能是AB段。
考点02 酶的特性及相关实验分析
【典型例题】
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列有关酶及相关探究实验的叙述,正确的是( )
A.由于酶具有专一性,故一种酶只能与一种底物结合
B.放能反应要释放出能量,但催化放能反应的酶仍能降低反应所需的活化能
C.探究酶的最适pH时,只需设置酸性、中性和碱性三组实验
D.探究酶的最适温度时,宜选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料
【答案】B
【解析】
A、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应的特性,故一种酶能与一种或一类底物结合,A错误;
B、细胞中吸能反应往往需要消耗ATP,放能反应往往产生ATP,酶作用机理为降低化学反应活化能,B正确;
C、探究酶催化作用的最适pH时,应设置一系列具一定pH梯度的条件进行实验,C错误;
D、探究酶的最适温度时,不宜选择过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料,过氧化氢加热易分解,影响实验的结果,D错误。
故选B。
【易错分析】酶活性探究实验中实验材料、试剂的选取及变量控制:
(1)正确选取试剂:在探究温度对酶活性的影响实验中,选用淀粉和淀粉酶时,宜选用碘液,不宜选用斐林试剂,原因是使用斐林试剂需水浴加热,该实验需严格控制温度。
(2)合理选取材料:
①在探究温度对酶活性的影响实验中,不宜选用过氧化氢和过氧化氢酶,原因是过氧化氢在常温常压时就能分解,在加热条件下分解会加快。
②在探究pH对酶活性的影响实验中,不宜选用淀粉和淀粉酶,原因是淀粉在酸性条件下分解会加快。
(3)科学控制变量:在探究pH对酶活性的影响实验中,宜先保证酶的最适温度(排除温度的干扰),且将酶溶液调至实验要求的pH后,再让反应物与酶接触。
考点03 酶的相关曲线分析
【典型例题】
如图分别表示温度、pH与酶活性的关系。下列叙述错误的是( )
A.酶活性随温度的升高而增强
B.曲线B、C说明不同的酶有不同的最适pH
C.人体内胃蛋白酶的活性与曲线B相似
D.曲线A上的b点所对应的温度表示该酶的最适温度
【答案】A
【解析】
A、在达到最适温度前,酶的活性随温度的升高而增强,在最适温度下,酶的活性最强,超过最适温度,随温度的升高酶的活性下降,高温会使酶失活,A错误;
B、识图分析可知,曲线B、C对应的酶的最适pH分别为2.0和9.0左右,反映出了不同的酶有不同最适的pH,B正确;
C、人体内胃蛋白酶的最适pH为1.5左右,呈酸性,与B曲线相似,C正确;
D、曲线A是酶的活性与温度的关系曲线,b点对应的温度是酶的最适温度,D正确。
故选A。
【方法规律】“三步法”分析酶促反应曲线
第一步 识标:“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。
第二步 明点(特殊点):“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。
第三步 析线:“析线厘关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。
题组A 基础过关练
1.下图表示酶的作用机理,相关叙述错误的是( )
A.E1表示酶所降低的化学反应的活化能
B.E2表示酶促反应过程中所需的活化能
C.若将酶换为无机催化剂,则E2数值将增大
D.利用加热的方法能使E数值减小
【答案】D
【解析】
A、E表示无酶反应时需要的活化能,E2表示有酶时需要的活化能,因此E1表示酶所降低的化学反应的活化能,A正确;
B、加入酶会降低化学反应所需要的活化能,因此E2表示酶促反应过程中所需的活化能,B正确;
C、无机催化剂降低活化能的能力小于酶,因此若将酶换为无机催化剂,则E2数值将增大,但小于E的数值,C正确;
D、加热可为化学反应提供能量,不能降低化学反应的活化能,因此利用加热的方法不能使E数值减小,D错误。
故选D。
2.取四支试管,分别加入2mL体积分数为3%的H2O2溶液,然后按下表操作,并在相同时间内观察、记录实验结果。本实验不能得出的结论是( )
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 |
试剂 | - |
| 2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 | 2滴质量分数为20%的肝脏研磨液 |
条件现象 | 常温基本无气泡 | 90℃水浴少量气泡 | 常温较多气泡 | 常温大量气泡 |
A.酶具有专一性 B.酶具有高效性
C.酶能降低化学反应的活化能 D.酶具有催化作用
【答案】A
【解析】
A、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类反应,本实验不能体现酶的专一性,A错误;
B、对比3、4可体现酶具有高效性,B正确;
C、对比1、2、4可体现酶能降低活化能,C正确;
D、对比1、3、4可体现酶具有催化作用,D正确。
故选A。
3.下列对酶高效性的描述,正确的是( )
A.酶能为生化反应大量提供活化能
B.酶作为反应物促进反应反应进行
C.酶能明显降低化学反应的活化能
D.酶的催化能力与无机催化剂相同
【答案】C
【解析】
A、酶不能为生化反应大量提供活化能,能降低化学反应的活化能,A错误;
B、酶只起催化作用,不能直接作为反应物促进化学反应的进行,B错误;
C、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,能明显降低化学反应的活化能,C正确;
D、酶具有高效性,酶的催化能力和无机催化剂不相同,D错误。
故选C。
4.下列关于酶的叙述中正确的一项是( )
①酶是活细胞产生的;②酶都有消化功能;③酶的本质是蛋白质,蛋白质都是酶;④酶能够降低化学反应活化能,具有特异性、高效性;⑤酶促反应与外界条件无关;⑥淀粉酶能促进淀粉水解。
A.①②③ B.①②④⑤ C.①④⑥ D.①②④⑥
【答案】C
【解析】
①所有的活细胞都能产生酶,①正确;
②酶具有催化功能,②错误;
③酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,而且蛋白质也不一定是酶,如载体、受体等,③错误;
④酶能够降低化学反应活化能,使反应更容易发生,酶具有专一性(特异性)和高效性,④正确;
⑤酶作用的发挥需要适宜的温度和pH,与外界条件有关,⑤错误;
⑥根据酶的专一性,淀粉酶能催化淀粉水解,⑥正确。
故选C。
5.科研人员在不同的温度条件下测定同一种酶的活性,根据所得到的数据绘制成曲线图。以下示意图符合酶活性受温度影响的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
最适温度下,酶的活性最高,温度偏高偏低酶的活性降低,高温使酶变性失活,低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定。符合曲线A,A正确,BCD错误。
故选A。
6.某生物兴趣小组利用纤维素酶探究pH对酶活性的影响。下列相关叙述错误的是( )
A.纤维素酶活性最高时的pH不适合该酶的保存
B.pH偏高或偏低,纤维素酶活性都会明显降低
C.过酸环境会使纤维素酶的空间结构遭到破坏
D.纤维素酶活性相同时,溶液中的pH可能不同
【答案】A
【解析】
ABC、在最适pH条件下,酶的活性最高,pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低,而过酸或过碱环境,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,因此保存酶时,需要在最适pH、低温下进行保存,A错误,BC正确;
D、在最适pH的两侧,虽然pH不同,酶的空间结构不同,但酶的活性可能相同,所以纤维素酶活性相同时,溶液中的pH可能不同,D正确。
故选A。
7.图1表示某有机物加入某种消化酶后,置于0~80°℃环境中,有机物的分解总量与温度的关系图;图2表示该酶与pH的关系。回答下列问题:
(1)图1中温度在40~80℃范围有机物分解量不再增加,原因是____。根据图1能否确定40℃是该消化酶的最适温度,并说明原因:___。不同温度条件下,该酶的最适pH____(填会或不会)发生改变。
(2)酶制剂适于在_____下保存,原因是___
(3)根据图2判断,若将反应物置于pH为6的环境中处理,在图3中画出有机物分解量情况的曲线图。____
(4)根据图1和图2可知,酶比较娇气,这体现了酶具有的特点是____
【答案】
(1) 温度过高,酶的空间结构被破坏,使酶永久失活
(2) 不能,温度梯度范围太大 不会
(3) 低温 (0~4℃)0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高
(4) 酶的作用条件较温和
【解析】
(1)图1中温度在40~80℃范围有机物分解量不再增加,原因是40℃起,温度过高,酶的空间结构被破坏,使酶永久失活。根据图1不能确定40℃是该消化酶的最适温度,因为隔20℃设置一个梯度,梯度范围太大。不同温度条件下,酶的最适pH相同。
(2)由于低温可以保持酶结构不被破坏,并且抑制酶活性,防止储存期间酶制剂发生反应而失效,所以酶制剂适于在低温(0~4℃)条件下保存。
(3)若将反应物置于pH为6的环境中处理,酶已经失活,有机物分解量不变,曲线图如下:
(4)根据图1和图2可知,酶比较娇气,这体现了酶具有的特点是酶的作用条件较温和。
题组B 能力提升练
8.下列环境因素的改变会使唾液淀粉酶的活性逐渐增大的是( )
A.温度由0℃上升到37℃ B.温度由100℃降低到37℃
C.pH由2上升到7 D.pH由12降低到7
【答案】A
【解析】
A、低温可以降低酶的活性,温度升高,活性会逐渐恢复,所以从0℃上升到37℃,酶的活性会升高,A正确;
BCD、高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活,所以温度由100℃降低到37℃,PH由2上升到7和PH由12降低到7都不会使酶的活性升高,BCD错误。
故选A。
9.图中曲线 I、Ⅱ分别表示物质 A 在无催化剂条件和有酶催化条件下(最适温度、pH)生成物质 P 所需的能量变化过程。下列相关叙述正确的是( )
A.加热能够为反应物提供所需的活化能
B.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则 b 在纵轴上将向下移动
C.若仅增加反应物 A 的量,则图中曲线的变化趋势均发生改变
D.改变酶促条件后,则 a-b 的值减小
【答案】D
【解析】
A、加热不能为反应物提供所需的活化能,A错误;
B、无机催化剂降低的活化能比酶更低,若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动,B错误;
C、反应物浓度对降低活化能无影响,如果增加反应物A的量,则图中曲线的原有形状不会发生改变,C错误;
D、如果曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,将化学反应活化能的效果最显著,改变酶促条件后,酶降低化学反应活化能的效果减弱,达到活化状态需要的能量增加,b在纵轴上将向上移动,则 a-b 的值减小,D正确。
故选D。
10.下图表示温度对甲、乙两种酶活性的影响。相关叙述正确的是因( )
A.甲酶比乙酶更耐高温 B.10℃~20℃之间,乙酶的空间结构遭到破坏
C.储存甲酶的最适温度是30℃ D.甲、乙两种酶的本质可能是蛋白质
【答案】D
【解析】
A、由图可知,甲酶最适温度在30℃左右,乙酶最适温度在50℃左右,说明乙酶更耐高温,A错误;
B、低于最适温度不会破坏酶的空间结构,B错误;
C、酶应该低温储存,不是最适温度储存,C错误;
D、酶的本质大多是蛋白质,少数是RNA,甲、乙两种酶的本质可能是蛋白质,D正确。
故选D。
11.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内,调整pH 至2.0,保存于37℃的水浴锅内。过一段时间,容器内剩余的物质是( )
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽
C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
【答案】A
【解析】
A、乳清蛋白和唾液淀粉酶会被胃蛋白酶水解成多肽,唾液淀粉酶会失去活性淀粉不水解,因此容器内剩余的物质是淀粉、胃蛋白酶、多肽、水,A正确;
B、唾液淀粉酶的本质是蛋白质,会被被胃蛋白酶水解成多肽,当PH调至2.0后,唾液淀粉酶会失去活性,淀粉不水解,B错误;
C、容器内剩余的物质不应有唾液淀粉酶,应含有淀粉,C错误;
D、容器内剩余的物质不应有唾液淀粉酶,应该含有多肽,D错误。
故选A。
12.细胞代谢离不开酶。下列有关酶的化学本质、作用及特性的叙述,正确的是( )
A.合成酶的场所是核糖体,原料是氨基酸 B.催化反应中,酶和无机催化剂的作用机理相同
C.低温、高温、强酸、强碱均会使酶变性失活 D.酶在细胞内合成,且只能在细胞内发挥作用
【答案】B
【解析】
A、绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,RNA不是在核糖体上合成的,合成酶的原料是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;
B、催化反应中,酶和无机催化剂的作用机理相同,都是降低化学反应的活化能,B正确;
C、低温不会使酶变性失活,只会抑制酶的活性,C错误;
D、酶在细胞内合成,但可以在细胞外发挥作用,如消化酶,D错误。
故选B。
13.下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
【答案】B
【解析】
A、 低温可以抑制酶的活性,不会改变淀粉酶的氨基酸组成,也不会导致酶变性失活,A错误;
B、 酶具有高效性,故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,B正确;
C、 酶活性的发挥需要适宜条件,在一定pH范围内,随着pH升高,酶活性升高,超过最适pH后,随pH增加,酶活性降低甚至失活,C错误;
D、 淀粉酶的本质是蛋白质,若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会将淀粉酶水解,则淀粉的水解速率会变慢,D错误。
故选B。
14.解读下面与酶有关的曲线,回答下列问题。
(1)酶的作用机理可以用甲图中________段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将________(填“上移”或“下移”)。
(2)乙图中160min时,生成物的量不再增加的原因是_______________。
(3)联系所学内容,分析丙图曲线:
①对于曲线abc,若x轴表示pH,则曲线上b点的生物学意义是_________________。
②对于曲线abd,若x轴表示反应物浓度,则y轴可表示________________。曲线bd不再增加的原因是__________________________。
(4)若该酶是胃蛋白酶,其作用的底物是________。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由10逐渐降低到2,则酶催化反应的速率将不变,原因是________________________。
【答案】
(1) ab 上移
(2)底物已被完全消耗掉
(3) 在最适pH条件下,酶的催化效率最高 酶促反应速率 酶浓度的限制
(4) 蛋白质 胃蛋白酶的最适pH在2左右,pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复
【解析】
(1)酶促反应的原理是降低化学反应的活化能,甲图中可以用ab段来表示酶降低的活化能,酶的催化效率比无机催化剂高,将酶换成无机催化剂以后,b在纵轴上将向上移动。
(2)由于酶只能加快反应速率,不能改变生成物的量,乙图中160min时,生成物的量不再增加的原因是底物已经消耗完。
(3)①对于曲线abc,x轴表示pH,y轴可以表示酶的催化效率,表示的是酶促反应与pH之间的关系;b点表示该酶的最适pH条件下的该酶的催化效率最高。
②对于曲线abd,若x轴表示反应物浓度,在酶浓度一定的条件下,一定范围内,酶促反应速率与反应物浓度成正相关,bd表示反应物浓度达到一定值时,受酶浓度限制,酶促反应速率不再增加。
(4)胃蛋白酶的作用底物是蛋白质,可以将蛋白质水解;由于胃蛋白酶的最适pH在2左右,pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复。
题组C 培优拔尖练
15.下表是“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”的实验设计及结果,有关说法正确的是( )
试管编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
2mL3%淀粉溶液 | + | + | + | - | - | - |
2mL3%蔗糖溶液 | - | - | - | + | + | + |
1mL2%的新鲜淀粉酶溶液 | + | + | + | + | + | + |
反应温度(℃) | 40 | 60 | 80 | 40 | 60 | 80 |
2mL斐林试剂 | + | + | + | + | + | + |
砖红色深浅 | ++ | +++ | + | - | - | - |
注:“+”表示有;“-”表示无;“+”的多少表示颜色的深浅。A.蔗糖被水解成了非还原糖 B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖
C.淀粉酶活性在40℃比60℃高 D.可用碘液代替斐林试剂进行实验
【答案】B
【解析】
A、酶的作用具有专一性,淀粉酶能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,因此底物是蔗糖的无砖红色沉淀,A错误;
B、淀粉酶能催化淀粉水解成还原糖,B正确;
C、由表格中的信息可知,在60℃反应条件下,砖红色沉淀多,淀粉酶活性在60℃比40℃高,C错误;
D、淀粉能与碘液反应形成蓝色,与淀粉的水解产物不发生反应,但碘液不能和蔗糖发生颜色反应,蔗糖是否水解无法检验,所以不能用碘液代替斐林试剂进行鉴定,D错误。
故选B。
16.如图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响,以下说法正确的是( )
A.a点温度升高10℃,反应速率将会上升
B.b点时,向反应混合物中加入少量同样的酶,反应速率将会上升
C.c点时,底物已经全部消耗完
D.同一曲线上a、c两点的主要限制因素是相同的
【答案】B
【解析】
A、根据题意可知,该曲线是在最适温度下测定的,若a点时温度升高10℃,酶活性下降,反应速率将会上升,A错误;
B、限制酶bc段酶促反应速率的主要因素是酶的浓度,若b点时加入少量酶,会使反应速率加快,B正确;
C、c点时,限制因素是酶的浓度,而非底物消耗完,C错误;
D、分析曲线图:限制a点酶促反应速率的主要因素是反应物浓度,限制c段酶促反应速率的主要因素是酶的浓度,D错误。
故选B。
17.某同学设置了甲、乙、丙三组蛋白酶的酶解实验,经过不同反应时间检测酪蛋白的浓度,得到下图的结果。下列分析正确的是( )
A.该蛋白酶的最适温度为45℃
B.适当升高温度,甲组的反应速率加快
C.t2时刻,丙组蛋白酶的活力相对最高
D.t3时刻,甲组和乙组的酶活力相同
【答案】B
【解析】
A、实验组数量太少,再加上三个实验组的温度梯度太大,因此不能得出该酶的最适温度是45℃,A错误;
B、据图可知,45℃酶的活性高于20℃时,因此适当升高温度,甲组反应速率加快,B正确;
C、根据丙组,t2时反应物的浓度基本不变,说明酶已失活,C错误;
D、酶活力不受底物浓度的限制,在t3时刻乙组的酶活力仍高于甲组,D错误。
故选B。
18.下图表示在最适温度和pH条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随反应时间变化的曲线。相关叙述正确的是( )
A.降低温度,a点右移,b点下移
B.升高pH,a点右移,b点上移
C.过碱或温度过高时,b点为0
D.H2O2量增加时,b点上移
【答案】D
【解析】
A、图中是在最适温度和pH下反应,若温度降低,则酶活性降低,化学反应速率减慢,到达化学反应平衡所需的时间延长,但温度降低不会改变化学反应的平衡点,所以a点右移,b点不移,A错误;
B、升高pH值,则酶活性降低,化学反应速率减慢,到达化学反应平衡所需的时间延长,但升高pH不会改变化学反应的平衡点,所以a点右移,b点不移,B错误;
C、过碱或温度过高条件破坏酶的空间结构使酶失活,不能催化H2O2水解,但H2O2在常温下也能分解,所以b点不为0,C错误;
D、H2O2量增加时,达到化学反应平衡所需时间延长,且化学反应的平衡点升高,即b点上移,D正确。
故选D。
19.某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.在t1时,该酶催化反应速率随温度的升高而增大
B.在t2时,50℃时该酶的活性相对较高
C.在不同的温度下,该酶的空间结构可能不同
D.在40℃时,化学反应所需要的活化能最少
【答案】D
【解析】
A、据图可知,在t1时,酶促反应速率随温度升高而增大,即反应速率与温度的关系为40℃<50℃<60℃<70℃,A正确;
B、在t2时,50℃时反应速率最大,说明此时该酶的活性相对较高,B正确;
C、在不同的温度下,该酶催化反应的速率不同,说明该酶的空间结构可能不同,C正确;
D、在40℃时,反应速率最小,说明酶降低的活化能最小,化学反应所需要的活化能最大,D错误。
故选D。
20.某实验小组从热泉的芽孢杆菌中获取了某耐热蛋白酶,并探究了该酶在60℃和80℃两个温度条件下,pH对酶活性的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.在芽孢杆菌合成耐热蛋白酶的过程中,要先完成转录,后进行翻译
B.根据结果可知,该酶适合在pH=7、温度为60℃的条件下长期保存
C.与80℃环境条件相比,60℃条件下该酶对碱性环境的适应能力更强
D.当pH=7时,80℃和60℃条件下该酶为化学反应提供等量的活化能
【答案】C
【解析】
A、芽孢杆菌为原核生物,可以边转录边翻译,A错误;
B、在pH=7的环境中该酶活性最高,但不适合长期保存,长期保存应置于低温条件下,B错误;
C、60℃条件下该酶在碱性环境下的活性较强,说明其对碱性环境的适应性更强,C正确;
D、酶催化化学反应的本质是酶能降低化学反应的活化能,酶不能提供活化能,D错误。
故选C。
21.请根据所学内容,解读下列与酶有关的图示、曲线,然后回答下列问题:
(1)图1和图2分别表示了酶具有_____________________、______________________的特性。
(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线,在图中所给出的曲线中pH=__________时酶的活性相对最高,从图示曲线我们还可以得出随温度的改变,酶的最适pH__________(填“会”、“不会”)改变。
(3)图4中酶处于最适环境,A点后酶促反应速率不再增加,其限制因素主要是_______________。
【答案】
(1) 高效性 专一性
(2) 6 不会
(3)酶的浓度(数量)
【解析】
(1)据图 1分析,加酶与加无机催化剂比较,大大提高反应速率,体现酶的高效性;图2体现1种酶只能催化1种或1类化学反应,体现酶的专一性。
(2)若酶的活性最高底物剩余量最少,图中相同温度下pH=6时,底物剩余量最少,故pH=6时酶的活性相对最高,从图示曲线我们还可以得出随温度的改变,酶的最适pH不会改变。
(3)图4中酶处于最适环境,A点后酶促反应速率不再增加,其限制因素主要是酶的浓度(数量)有限。