高考生物提分秘籍：专题09《降低化学反应活化能的酶》热点难点突破（含答案）

1．如图①、②代表物质M、N间的相互转化过程，则(　　)

A．萤火虫体内的能量c可来源于光能

B．吸能反应一般和M的合成相联系

C．能量d用于过程①时大部分以热能形式散失

D．M、N间的相互转化是生物界共有的能量供应机制

【答案】D

2．下列有关酶的叙述中正确的是(　　)

A．所有酶分子的合成场所是核糖体，模板是mRNA

B．酶分子在高温环境中失活的主要原因是肽键断裂

C．酶分子通过提高化学反应的活化能来起催化作用

D．与无机催化剂相比，一种酶能催化的反应种类更少

【答案】D

【解析】大多数酶是蛋白质，少数是RNA，因此大部分酶的合成场所是核糖体，模板是mRNA，A错误；酶分子在高温环境中失活主要是高温破坏了酶的空间结构使其失去生理功能，B错误；酶作用的原理是降低化学反应所需的活化能，C错误；酶具有专一性，只可催化一种或一类化学反应，D正确。

3．下图表示在最适温度和pH条件下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。结合影响酶催化反应速率的因素分析，下列有关说法正确的是(　　)

A．若在A点提高反应温度，反应速率会加快

B．若在B点增加酶的浓度，反应速率不会加快

C．若在C点增加反应物浓度，反应速率将加快

D．反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素

【答案】D

4．某同学欲通过如图所示的装置进行探究影响酶促反应速率的因素的实验，下列分析错误的是(　　)

A．滤纸上需附有过氧化氢酶

B．酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到浮出液面的时间(即t3－t2)来表示

C．可通过设置不同pH的过氧化氢溶液来探究pH对酶活性的影响

D．为了提高实验的准确性，每个烧杯中需放多个滤纸片

【答案】B

【解析】过氧化氢酶可催化过氧化氢水解，实验中可将酶附在滤纸上，A正确；酶促反应速率可用滤纸片从进入液面之时到浮出液面的时间(即t3－t1)来表示，B错误；探究pH对酶活性的影响时，可设置不同pH的过氧化氢溶液，C正确；为了避免实验的偶然性，提高实验的准确性，每个烧杯中需放多个滤纸片，计算平均值，D正确。

5．ATP是细胞内流通的能量“通货”。下列关于ATP的说法中，正确的是(　　)

A．只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP

B．洋葱表皮细胞中能形成ATP的细胞器只有线粒体

C．细胞吸收钾离子的过程中，ATP中高能磷酸键的能量都会释放出来

D．有氧呼吸和无氧呼吸的全过程都有ATP的合成

【答案】B

6．酶与ATP的叙述不正确的是(　　)

A．ATP中含有核糖，而有些酶也可能含核糖

B．酶在活细胞内产生，也只能在活细胞内发挥作用

C．ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性

D．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量仍可达到动态平衡

【答案】B

【解析】ATP的腺苷中含有核糖，而有些酶是RNA，其中含有核糖，故A正确。酶在活细胞内产生，但可以在细胞内也可以在细胞外，甚至体外发挥作用，故B错误。ATP与ADP的快速转化依赖于酶的高效性，故C正确。ATP与ADP的含量在体内维持动态平衡，故D正确。

7．ATPADP＋Pi＋能量，此反应中能量(　　)

A．可作为贮存能量

B．可被生命活动利用来做功

C．是细胞呼吸中能量的释放

D．是细胞呼吸中能量的转移

【答案】B

【解析】ATPADP＋Pi＋能量，表示ATP水解，为生命活动提供能量，表示“能量的利用”。有机物的分解即细胞呼吸完成“能量的释放”。ATP的形成表示能量的转移。

8．枪乌贼是一种生活在海洋中的软体动物，它有巨大的神经细胞，这种神经细胞能像红细胞一样，不断吸收K＋。科学家用一种有毒物质使神经细胞中毒，吸收K＋的功能就消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复吸收K＋的功能，一直到这种物质消耗完，请分析这种物质是什么(　　)

A．淀粉   B．ATP

C．葡萄糖   D．麦芽糖

【答案】B

9．下列哪些生理活动会导致细胞内ADP的含量增加(　　)

①小肠绒毛上皮细胞吸收K＋和Na＋　②肾小管对葡萄糖的重吸收　③血液中的葡萄糖进入红细胞　④甘油进入小肠绒毛上皮细胞

A．①②③④   B．①②

C．③④   D．①②③

【答案】B

【解析】根据ATP和ADP相互转化的反应式：ATP酶,ADP＋Pi＋能量，我们知道，当细胞内的ATP消耗时，会产生ADP增多的现象。在上述4个反应中，①和②这两个过程都是消耗能量的，故可以导致细胞中的ADP含量增加。

10．如下图所示，在下列试管中均加入3 mL糨糊。A、C中各注入2 mL清水，B、D中各注入2 mL新鲜的唾液淀粉酶，保温5 min后分别滴入碘酒，不变蓝色的是(　　)

【答案】B

【解析】B处的淀粉已被酶分解。

11．下图分别表示温度、pH与酶活性的关系，下列叙述不正确的是(　　)

A．曲线A表示酶与温度的关系，b点所对应的温度表示该酶的最适温度

B．曲线B可以表示人体内胃蛋白酶的活力

C．曲线C可以表示人体内胰蛋白酶的活力

D．曲线D可以表示为胃蛋白酶的酶促反应从80 ℃不断降温至0 ℃的实验中测得的反应物量的变化

【答案】D

12．如图甲表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图乙的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图。则可用来表示当温度为2a时生成物量与时间关系的是(　　)

A．曲线1  B．曲线2

C．曲线3  D．曲线4

【答案】B

【解析】由图甲可知，温度为2a时的酶促反应速率较温度为a时高，所以提高温度后，反应完成所用的时间缩短，即生成物量达到最大值所需时间缩短，如图乙中的曲线2所示。

13．用某种酶进行有关实验的结果如图所示，下列有关说法错误的是(　　)

A．该酶的最适催化温度不确定

B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶

C．由图4实验结果可知酶具有高效性

D．由图3实验结果可知Cl－是酶的激活剂

【答案】C

14．如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(　　)

A．酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素

B．酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示

C．升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示

D．减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变

【答案】B

【解析】AB段随着反应物浓度升高，反应速率加快，限制因素是反应物的浓度，A项错误；酶量减少，在反应物浓度一定的条件下，反应速率下降，可用曲线a表示，B项正确；图中曲线b是最适温度、最适pH下的曲线图，因此，升高温度，减小pH，酶活性下降，反应速率下降，应为曲线a，C、D项错误。

15．下图甲表示过氧化氢酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若在酶促反应过程中改变某一初始条件，以下分析正确的是(　　)

甲　　　　　　　　乙

A．pH＝a时，e点下移，d点左移

B．pH＝c点，e点为0

C．温度降低时，e点不移动，d点右移

D．H2O2量增加时，e点不移动，d点左移

【答案】C

16．除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制剂也会降低酶的催化效果。图1为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图2为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法不正确的是(　　)

图1　　　　　　　　　图2

A．非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性抑制的机理相同

B．据图可推测，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点

C．底物浓度相对值大于15时，限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度

D．曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的结果

【答案】A

【解析】本题考查酶的作用机理及抑制剂影响酶活性的机理，意在考查考生的信息获取能力和综合分析能力，难度稍大。由图1可以看出，非竞争性抑制剂能改变酶的空间结构，导致底物不能与酶结合而抑制其活性，与高温抑制酶活性的机理相同，低温不会改变酶的空间结构；由图1可知，竞争性抑制剂与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点；图2中底物浓度相对值大于15时，曲线甲随着底物浓度的增大，酶促反应速率不变，主要限制因素是酶浓度；随底物浓度升高，竞争性抑制剂竞争力减弱，酶促反应速率增大，对应曲线乙，非竞争性抑制剂通过改变酶的结构抑制酶的活性，促酶促反应速率减小，对应曲线丙。

17.物质A在无催化条件和有酶催化条件下生成物质P所需的能量变化如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)

A．加热加压使底物分子更容易从b状态转变为a状态

B．ad段表示在有酶催化条件下，物质A生成物质P化学反应顺利进行所提供的活化能

C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状不发生改变

D．曲线Ⅱ可表示最适酶促条件下的曲线，该反应只能在细胞内进行

【答案】C

18．某生物兴趣小组要设计实验验证酶的专一性。请根据题意回答问题：

备选实验材料和用具：蛋白质块，牛胰蛋白酶溶液，牛胰淀粉酶溶液，蒸馏水，双缩脲试剂，试管若干，恒温水浴锅，时钟等。

(1)该实验的自变量是____________________________________________。

(2)实验步骤：

  ①取2支洁净的相同试管，编号为甲、乙。

  ②取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中，再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。

  ③将2支试管置于恒温水浴锅中，保温(37 ℃)5分钟。

  ④分别加入等体积等质量的蛋白质块，其他条件相同且适宜。

  ⑤一段时间后，分别加入等量的双缩脲试剂进行检测，记录实验结果。

  上述实验步骤中，有2处明显错误，请找出这2处错误并更正。

_______________________________________________________________。

_______________________________________________________________。

(3)如果想验证过氧化氢酶具有高效性的特点，应该用过氧化氢酶和________对________进行催化效率比较。

【答案】(1)酶的种类

(2)①不符合单一变量原则(或不符合等量原则)，取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙试管

②不能用双缩脲检测，应直接观察蛋白质块体积的大小

(3)Fe3＋　H2O2

19．猪笼草以其分泌物消化所捕食的昆虫。为检测此分泌物的性质，有个同学做了如下实验：取甲、乙两支洁净的试管，分别加入1 cm3瘦肉块，向甲试管中注入2 mL新鲜的分泌物，向乙试管中注入2 mL清水。振荡两支试管，然后将两试管下半部浸入35 ℃左右的温水中，2小时后观察发现，甲试管内瘦肉块明显变小，乙试管内瘦肉块无明显变化。请回答下列问题：

(1)该分泌物中可能含有________酶。

(2)甲、乙两试管中，________为对照组。

(3)若要验证温度对分泌物活性的影响，可再取丙、丁两支洁净的试管，两试管内均应加________________，并将两试管分别放入________中，2小时后观察试管内瘦肉块的变化。

(4)若要验证pH对分泌物活性的影响，可再取戊、己两支洁净的试管，两试管所加入的成分与丙、丁试管相同，向戊、己两试管中分别加入______________________溶液，然后将两试管下半部放入________的温水中，2小时后观察两试管瘦肉块的变化。

(5)该同学为鉴定该分泌物含蛋白质，向试管中加入1 mL双缩脲试剂A液和4滴双缩脲试剂B液，振荡均匀，然后加入2 mL新鲜的分泌物，在水浴中加热到60 ℃以上，观察溶液的颜色。请指出其中两处错误：①________________________；②________。

【答案】(1)蛋白　(2)乙试管　(3)1 cm3瘦肉块＋2 mL新鲜的分泌物(只写瘦肉块＋新鲜的分泌物不给分，与甲试管成分相同也给分)　沸水和冰水(只答一点不给分)

(4)适量且等量的NaOH和HCl　35 ℃左右　(5)不应把双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液先混合　不用加热

【解析】瘦肉的主要成分是蛋白质，瘦肉块变小说明瘦肉被蛋白酶分解，因此该分泌物中可能含有蛋白酶。使用双缩脲试剂时，需先加A液，振荡后滴加B液。双缩脲试剂在常温下使用，不需要加热。

20．地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素——荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。分析并回答下列问题：

(1)荧光素接受________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成________(正比/反比)；根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是：每个细菌细胞中ATP含量________________。

(2)“荧光素——荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是________________；生物细胞中ATP的水解一般与__________________(吸能反应或放能反应)相联系。

(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度如图所示。

其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和Hg2＋处理后酶活性不可恢复。若要节省荧光素酶的用量，可以使用________处理；Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为________________________。

【答案】(1)ATP　正比　大致相同且相对稳定

(2)化学能→光能　吸能反应

(3)Mg2＋　Hg2＋破坏了酶的空间结构

21．大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。分析并回答下列问题：

(1)查询资料得知，18 ℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是________________________________________ ________________________________。

(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18 ℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15～18 ℃之间。他们设置15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。

①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。

②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH 应分别控制在________________。

③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。单位时间内________________可以表示蛋白酶催化效率的高低。

④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？________。理由是：_____________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。

(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低________________的比例，以减少对海洋的污染。

【答案】(1)幽门盲囊蛋白酶　(2)①蛋白质　双缩脲

②2和8　③水浴　底物消耗量(或产物生成量)　④不能　在15～18 ℃范围内，随着温度的升高，酶活性一直在增强，没有出现下降的拐点，所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度　(3)淀粉和脂肪

【解析】(1)由坐标图中三种酶的活性可知，在最适pH时，幽门盲囊蛋白酶的活性最高，因此幽门盲囊蛋白酶的催化效率最高。