高考生物一轮复习考点规范练07《降低化学反应活化能的酶》（含详解）

考点规范练7　降低化学反应活化能的酶

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基础达标

1.(安徽黄山质检,2)下列有关酶的叙述,正确的是(　　)

A.酶是活细胞产生的在细胞内外均可起调节作用的微量有机物

B.检测蛋白酶的催化作用可用双缩脲试剂检验反应物是否完全水解

C.较弱光照条件下,因与光反应有关的酶的活性降低,光合作用的速率会减小

D.淀粉酶经高温烘干制成药剂后会因空间结构遭到破坏而失活

答案D

解析酶是活细胞产生的,在细胞内外均可起催化作用的有机物,具有微量高效性,A项错误;蛋白酶的化学本质为蛋白质,蛋白质和多肽都含肽键,都会与双缩脲试剂反应呈紫色,B项错误;较弱光照下,由于能量供应减少使光反应速率减小,并未使有关酶的活性降低,C项错误;高温可破坏酶的空间结构,导致酶变性失活,D项正确。

2.(河北唐山期末,2)某兴趣小组为探究酶浓度和乳糖浓度对乳糖水解速率的影响,进行了相关的实验(其他条件均为最适)。实验结果如下表:

下列分析正确的是(　　)

A.实验一中,限制组别4相对反应速率的主要原因是乳糖浓度

B.实验二中,限制组别4相对反应速率的主要原因是酶浓度

C.实验一中,若适当提高温度则各组别相对反应速率均将增加

D.实验二中,若提高乳糖浓度则各组别相对反应速率均将增加

答案B

解析分析表中实验一,酶浓度逐渐增大,相对反应速率逐渐增大,A项错误;分析表中实验二,当乳糖浓度≥15%,相对反应速率不再增大的原因是酶浓度,B项正确,D项错误;由于实验过程中温度已经最适宜,再提高温度,则相对反应速率反而会降低,C项错误。

3.(福建厦门5月质检二,3)下列关于“探究温度影响淀粉酶活性”实验的叙述,错误的是(　　)

A.合理设定实验温度属于控制实验的自变量

B.淀粉与淀粉酶应分别达到设定温度后再混合

C.可选用碘液或斐林试剂对实验结果进行检测

D.淀粉的用量和保温时间均可能影响实验结果

答案C

解析根据实验的目的可知该实验的自变量是温度,A项正确;应先将淀粉酶溶液和淀粉溶液分别控制到相同温度后再混合,B项正确;斐林试剂与还原性糖的显色反应需要水浴加热,故不宜用于探究温度对酶活性的影响,可选用碘液鉴定反应物淀粉的量来确定酶的活性,C项错误;淀粉的用量和保温时间均属无关变量,二者都可能影响实验结果,D项正确。

4.(河北石家庄一模,3)如图表示某种酶在不同处理条件下催化某反应后,生成物的量与反应时间的关系。据图分析正确的是              (　　)

A.若①②③表示温度,则一定是①>②>③

B.若①②③表示酶的浓度,则一定是①>②>③

C.若①②③表示pH,则一定是①>②>③

D.若①②③表示底物浓度,则一定是①>②>③

答案B

解析若图中曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率,到达化学反应平衡点的时间越短,反应速率越快,则反应速率曲线①>曲线②>曲线③,但温度不一定是曲线①>曲线②>曲线③,也可能是曲线①的温度最低,A项错误;若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率,则曲线①是这三个反应中酶浓度最高的,因为它的反应时间最短,曲线②表示的酶浓度大于曲线③,B项正确;曲线①对应的酶的活性最高,相应的pH更接近酶的最适pH,但无法确定与曲线②和③对应的pH的大小关系,曲线①对应的pH有可能高于曲线②和③的pH,也可能低于,C项错误;若①②③表示底物浓度,则生成物的量会不同,和图示不符,D项错误。

5.(河南八市重点高中质检三,1)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

B.酶能催化很多无机催化剂根本不能催化的复杂反应

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

答案B

解析高温会使酶失去活性,因此酶在相同温度条件下的催化效率并不是总高于无机催化剂,A项错误;酶能催化很多无机催化剂根本不能催化的复杂反应,B项正确;酶的催化受温度影响,C项错误;酶与无机催化剂作用原理一样,都是通过降低化学反应的活化能来加快化学反应的进行,D项错误。

6.(贵州习水一中期末,19)下列描述酶的特性和作用机理的曲线,正确的是(　　)

答案D

解析纵坐标为反应速率,而非酶活性,所以A项曲线左侧与x轴不应有交点,A项错误;反应速率与酶浓度应成正比(底物足量),B项错误;当底物为零时,反应速率也应为零,C项错误;酶能降低化学反应的活化能,D项正确。

7.下列有关探究温度、pH对酶活性影响的实验设计合理的是 (　　)

A.实验① B.实验② 

C.实验③ D.实验④

答案B

解析过氧化氢受热会加快分解,不宜用于探究温度对酶活性的影响;溶液的pH会影响淀粉的水解,并且碘液可与碱反应,斐林试剂可与酸反应,不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响;因此一般用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响,用淀粉酶探究温度对酶活性的影响。

8.(江西临川二中期中,6)下图表示的是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和N的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是(　　)

A.载体数量、能量 

B.能量、载体数量

C.载体数量、离子浓度 

D.能量、离子浓度

答案B

解析胡萝卜根细胞通过主动运输吸收K+和N,因此需要载体和能量。A、B两点差别在于氧浓度差,氧浓度影响细胞呼吸,即A、B两点是能量不同引起的差别。B、C两点供给的能相同,差别是不同离子需要不同的载体,所以是载体的数量差异。故选B。

9.(江西上饶第三次模拟,3)下列有关酶的实验设计思路,正确的是(　　)

A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性

B.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性

C.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响

D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响

答案B

解析淀粉酶能催化淀粉的分解,但不能催化蔗糖的分解,若利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性,结果加碘液都不会变蓝色,A项错误;酶的高效性是相对无机催化剂而言的,所以研究酶的高效性时,应用酶和无机催化剂对比,B项正确;过氧化氢在没有酶的情况下也能分解,而且温度不同,分解速率不同,因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,C项错误;胃蛋白酶的适宜pH是1.5~2.0,所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时,pH不能设置成3、7、11,D项错误。

10.(北京朝阳期中,33)下图是同一反应的酶促反应和非酶促反应的相关曲线,其中叙述正确的是(　　)

A.E1是酶促反应的活化能,a和c曲线是酶促反应曲线

B.E2是酶促反应的活化能,b和d曲线是酶促反应曲线

C.E3是酶促反应的活化能,b和c曲线是酶促反应曲线

D.E2是酶促反应的活化能,a和c曲线是酶促反应曲线

答案D

解析酶可以降低化学反应的活化能。分析图示可知,E2是酶促反应所需要的活化能,a、c曲线是酶促反应曲线;E3是非酶促反应所需要的活化能,b、d曲线是非酶促反应曲线。

能力提升

1.(全国乙卷,3)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是(　　)

A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量

B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量

D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

答案C

解析在该实验中,pH等为无关变量,为防止无关变量对实验结果的干扰,要控制好无关变量。缓冲液能使pH保持相对稳定,所以应该在酶和底物混合之前加缓冲液。

2.(河北衡水模拟调研四,3)某实验小组利用过氧化氢做了如下实验,以下相关说法正确的是(　　)

A.a组和c组对照,说明酶具有催化作用

B.b组和c组对照,说明酶具有高效性和专一性

C.c组和d组对照,说明高温会破坏酶的空间结构

D.c组和e组对照,可排除肝脏研磨液中其他物质的影响

答案D

解析要说明酶具有催化作用,对照组应该不做任何处理,A项错误;b组和c组对比,自变量是催化剂类型,说明酶具有高效性,B项错误;c组和d组对比,只能说明酶的活性受温度影响,C项错误;e组和c组对比,唯一不同的是e组没有加入H2O2而是加入等量的水,其目的是排除肝脏研磨液中其他物质对实验结果的影响,D项正确。

3.(江苏四市期末,18)乳糖酶可催化乳糖水解。有两项与此相关的实验,实验中无关变量相同且适宜,实验结果如下表。相关叙述正确的是(　　)

A.实验一若继续增加酶的质量分数,相对反应速率不再加大

B.实验一若增加乳糖的质量分数,相对反应速率将降低

C.实验二若继续增大乳糖的质量分数,相对反应速率不再加大

D.实验二若将反应温度提高5 ℃,相对反应速率将增大 〚导学号93420201〛

答案C

解析由表格的数据分析可知,实验一若继续增加酶的质量分数,相对反应速率可能加大,A项错误;实验一若增加乳糖的质量分数,相对反应速率升高或不变,B项错误;由表格实验二的数据分析可知,乳糖的质量分数在15%以后,乳糖已经不是反应速度的制约因素,所以继续增大乳糖的质量分数,相对反应速率不再加大,C项正确;实验二若将反应温度提高5 ℃,相对反应速率可能增大,也可能减小,D项错误。

4.(安徽省三校联考,20)图中甲曲线表示在最适温度下某种酶的酶促反应速率与反应物浓度之间的关系,乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度或pH的变化趋势。下列相关叙述正确的是(　　)

A.图中的D点和G点酶的活性很低的原因是酶的空间结构遭到破坏

B.酶分子在催化生物反应完成后立即被降解成氨基酸或核苷酸

C.AB段限制反应速率的因素是反应物浓度,在B点适当增加酶浓度,反应速率将增大

D.图中E点代表该酶的最适pH,短期保存该酶的适宜条件对应于图中的D、H两点 〚导学号93420202〛

答案C

解析D点(低温)酶的活性很低,但酶的空间结构并未遭到破坏,A项错误;酶在发挥催化作用后不被降解,B项错误;甲曲线是在最适温度下测定的,AB段限制反应速率的因素是反应物浓度,B点限制反应速率的因素是酶浓度,故在B点适当增加酶的浓度,反应速率会增大,C项正确;图中E点代表酶的最适温度,H点代表酶的最适pH,D项错误。

5.(吉林长春质检四,29)下表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记录。请回答下列问题。

(1)为保证实验的科学性和严谨性,该同学在此实验操作过程中至少需要　　　　　支试管。 

(2)若实验结束后,将甲组的温度调节到37 ℃,保温一段时间后,甲组的实验现象是　　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  

(3)在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度,实验设计思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液,你认为是否科学?　　　　　,为什么?　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)6

(2)蓝色褪去　酶在低温时活性低,在适宜温度下活性升高(或低温抑制酶的活性;或由0~37 ℃,酶的活性升高)

(3)在37 ℃左右设置一定的温度梯度进行实验,其他条件不变

(4)不科学　高温促进H2O2的分解

解析酶具有高效性,为保证实验的科学性和严谨性,每种温度的淀粉和淀粉酶溶液在混合前要分装在2支不同的试管中进行恒温处理,达到设定的温度后,再混合,因此该同学在此实验操作过程中至少需要6支试管。由以上分析知,甲组中的淀粉酶因温度低其活性受到抑制而不能将淀粉催化水解,滴加碘液后会变蓝,若实验结束后,将甲组的温度调节到37 ℃,淀粉酶的活性会升高,保温一段时间后,淀粉酶可将淀粉催化水解,蓝色褪去。要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度,应在酶的最适温度前后设计一定的温度梯度进行实验,即在37 ℃左右设置一定的温度梯度进行实验,其他条件不变。高温会促进H2O2的分解,干扰探究温度对酶活性的影响实验的结果。