高考生物一轮复习方案练习：第3单元 随堂真题演练8降低化学反应活化能的酶 （含详解）

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(2017·高考全国卷Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是(　　)A．在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃解析：选C。真核细胞中DNA主要分布于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA分布，所以参与DNA合成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中，A项错误。酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用，B项错误。盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀，C项正确。唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 ℃左右，而该酶通常在低温下保存，D项错误。 (2016·高考全国卷Ⅰ)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解析：选C。依题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除pH的干扰，应在酶和底物混合之前加入缓冲液，为酶促反应提供稳定的pH环境，A、B、D项均错误，C项正确。 (2015·高考海南卷)关于生物体产生的酶的叙述，错误的是(　　)A．酶的化学本质是蛋白质或RNAB．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁解析：选D。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；脲酶能够将尿素分解成氨和CO2；蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，纤维素酶不能降解细菌细胞壁。 (2016·高考全国卷Ⅱ)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会________。(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是_______________________________________________。(4)生物体内酶的化学本质是________，其特性有________________(答出两点即可)。解析：(1)图示信息显示：40 ℃条件下产物浓度达到最大值所需时间比20 ℃条件下短，且40 ℃条件下产物浓度最大值大于60 ℃条件下，故在三个温度条件下，该酶活性最高的是B组。(2)由题图信息可知，在20～40 ℃范围内的酶活性均大于20 ℃时的酶活性，故在t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会加快。(3)图示信息显示：在t2时，60 ℃条件下的酶已失活，故此时增加底物，反应产物总量不会增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA；酶的特性包括：高效性、专一性、作用条件较温和。答案：(1)B(2)加快(3)不变　60 ℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA　高效性和专一性(其他合理答案也可)[课时作业]1．(湖北荆州中学摸底)下列关于酶的叙述，正确的是(　　)A．酶具有催化作用，都能与双缩脲试剂反应呈紫色B．细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关C．酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存D．可用过氧化氢作底物来探究温度对酶活性的影响解析：选B。大多数酶是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色，而少数酶是RNA，RNA不能与双缩脲试剂反应呈现紫色，A错误；每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，这是细胞代谢能够有条不紊地进行的重要原因，B正确；在最适温度和pH条件下，酶的活性最强，不适合长期保存，C错误；过氧化氢高温易分解，所以一般不选择过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响，D错误。2．(高考福建卷)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，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．RNA聚合酶C．RNA   D．逆转录酶解析：选C。A项，蛋白酶在蛋白质水解成多肽的过程中起催化作用。B项，RNA聚合酶在转录的过程中起催化作用。C项，自然界中的酶大多数是蛋白质，少数是RNA。核糖体是由RNA和蛋白质组成的，用蛋白酶将其蛋白质除去后，处理后的核糖体仍可催化氨基酸发生脱水缩合反应，说明起催化作用的成分是RNA。D项，逆转录酶在逆转录(或反转录)过程中起催化作用。3．(浙江嘉兴月考)下图是某种酶催化底物发生反应的过程示意图，下列叙述错误的是(　　)A．图示反应过程还有水的产生B．该图能体现酶催化作用的专一性C．底物与酶能否结合与酶的结构有关D．酶在催化过程中的形状改变是不可逆的解析：选D。图示为酶催化的氨基酸的脱水缩合过程，产物是二肽和水，A正确；酶的催化作用具有专一性，B正确；底物与酶能否结合与酶的结构有关，C正确；酶在催化过程中的形状改变是可逆的，D错误。4．(河北石家庄模拟)细胞代谢能在常温常压下迅速有序地进行，其中酶起着重要作用。下列叙述错误的是(　　)A．酶是所有活细胞都含有的具有催化作用的有机物B．H2O2分解实验中，加热、Fe3＋、酶降低活化能的效果依次增强C．有些酶需要通过内质网和高尔基体进行加工、运输D．人体的各种酶发挥作用所需的最适条件是不完全相同的解析：选B。活细胞的代谢离不开酶的催化作用，酶是有机物，A项正确；H2O2分解实验中，加热能够为反应提供能量，而不是降低活化能，B项错误；有些酶的化学成分为分泌蛋白，需要通过内质网和高尔基体进行加工、运输，C项正确；人体的各种酶发挥作用所需的最适条件不完全相同，D项正确。5．下列关于酶的叙述，错误的是(　　)A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物解析：选B。细胞生命活动所必需的酶，如呼吸氧化酶，会存在于分化程度不同的各类细胞中；低温抑制酶的活性，在一定范围内，当温度回升后，酶的活性可以恢复，但酶的空间结构一旦被破坏，其活性将无法恢复，低温没有破坏酶的空间结构；酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的；酶在化学反应中充当催化剂，也可以作为另一个反应的底物。6．(山东潍坊模拟)下列操作不会降低胃蛋白酶活性的是(　　)A．烘干制取胃蛋白酶粉剂B．将酶溶液的pH维持在1.5C．在0～4 ℃下保存酶制剂D．在酶溶液中加入重金属离子解析：选B。高温破坏酶的空间结构，而使酶失活，A错误；胃蛋白酶的最适pH值约为1.5～2.2，将酶溶液的pH维持在1.5，不会降低胃蛋白酶活性，B正确；低温抑制酶的活性，C错误；重金属使蛋白质变性，胃蛋白酶的化学成分是蛋白质，在酶溶液中加入重金属离子会使胃蛋白酶变性，D错误。7．(云南师大附中月考)某科研小组将新鲜的萝卜磨碎，过滤制得提取液，对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究，得到如图所示的实验结果。下列分析错误的是(　　)A．图甲中两支试管内加入的H2O2的浓度和量都属于无关变量B．若将图甲中的萝卜提取液换成等量新鲜肝脏研磨液，则O2产生总量明显增多C．图乙中引起A、B曲线出现差异的原因可能是温度不同D．过氧化氢酶可保存在低温、pH为7的环境中解析：选B。图甲中催化剂的种类是自变量，过氧化氢溶液的浓度和量属于无关变量，A正确；氧气产生总量取决于底物过氧化氢的量，与酶无关，B错误；在pH相同时，温度不同，酶的活性可能不同，从而可引起A、B曲线出现差异，C正确；过氧化氢酶可保存在低温和适宜的pH环境中，D正确。8．在各小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2，并向各瓶中迅速加入等量的如图所示的相应的物质，烧瓶口紧包着一个小气球，使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置(瓶内有气体产生，烧瓶即可浮起)。下列相关分析正确的是(　　)A．图1中的烧瓶最先浮起B．肝脏研磨液中的过氧化氢酶和Fe3＋的作用机理不同C．图4中，沉入底部的烧瓶不能浮起D．图2与图3对比，可说明酶具有高效性答案：D9．(吉林高三模拟)在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，在不同的温度条件下(均低于最适温度)反应，产物量随时间的变化曲线如下图所示。据此判断，下列叙述正确的是(　　)A．三支试管随着反应的进行，酶促反应均不断下降B．甲、乙、丙三支试管所处的温度为甲<乙<丙C．适当提高甲试管的温度，则A点上移D．不同浓度的底物导致乙、丙两试管中反应速率不同解析：选A。由图分析可知随着时间的延长，每条曲线的斜率下降，所以酶促反应速率都下降，A正确。因为是低于最适温度，甲的反应速率最大，所以应是甲>乙>丙，B错误。适当提高甲试管的温度，A点不会上移，C错误。不同的温度导致乙和丙试管中的反应速率不同，D错误。10．(河南安阳模拟)如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。该同学进行实验时，正确的操作步骤应是(　　)实验操作和实验现象甲组乙组丙组①向试管中加入唾液淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL②向试管中加入可溶性的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL③维持温度(5 min)0 ℃37 ℃60 ℃④唾液淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合振荡⑤向试管中滴加碘液1滴1滴1滴⑥观察实验现象变蓝不变蓝变蓝A.①→③→④→③→⑤→⑥B．②→③→④→③→⑤→⑥C．①→②→④→③→⑤→⑥D．①→③→②→③→④→③→⑤→⑥解析：选D。根据实验目的可知，实验的自变量为温度，由于实验需要严格控制单一变量，在淀粉溶液和淀粉酶溶液混合之前首先需要将它们各自保温到一定温度，然后再混合，并且混合后还需要在相应的温度条件下保温让其充分反应，因此正确的操作步骤应是①→③→②→③→④→③→⑤→⑥。11．(江西赣州高三模拟)已知α­淀粉酶的最适温度为60 ℃，某同学为了探究pH对α­淀粉酶活性的影响，在35 ℃和45 ℃两个温度条件下分别设置了7支试管，设置pH值分别为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0、13.0，该反应进行3 min后迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液，测定每支试管中的淀粉的剩余量，得到如图所示的曲线。请回答下列问题：(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，每一种酶只能催化______________化学反应。(2)探究pH对α­淀粉酶活性影响，该实验操作中添加底物，pH缓冲液及α­淀粉酶溶液顺序为____________________________(用文字和箭头标明添加顺序)，反应3 min后迅速加入足量的NaOH溶液的目的是________________________________。该同学认为反应时间过长或加入的淀粉量少都可能导致实验失败，其依据是酶的催化具有________的特点。(3)分析图中数据可知，实线部分表示在温度为________条件下测定的结果；使淀粉酶完全失活的pH范围为________________________；图中a点限制酶促反应速率的外界因素主要是________________。(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为y1g，则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为________g/min。答案：(1)一种或一类　(2)底物→pH缓冲液→α­淀粉酶(底物与酶顺序可换)　使酶失去活性，控制反应时间　高效性　(3)45 ℃　pH≤1和pH≥13　温度　(4)(y0－y1)/312．(山东威海模拟)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取两支洁净的相同试管，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将两支试管置于恒温水浴锅中，保温(37 ℃) 5 min。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，有两处明显错误，请找出这两处错误并更正。a．________________________________________________________________________。b．________________________________________________________________________。解析：(1)探究酶的专一性，需要设计对照实验，其实验变量是酶的种类或者是底物种类，该实验中的自变量是酶的种类。(2)实验步骤中加入到乙试管中的牛胰淀粉酶溶液没有注明用量，不符合单一变量原则，两支试管中都有蛋白质类酶，遇双缩脲试剂呈紫色，因而两支试管都有紫色，不能用双缩脲试剂检测。答案：(1)酶的种类(2)a.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中B．不能用双缩脲试剂检测，应直接观察蛋白质块体积的大小13．(长沙十校第一次联考)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因素的实验，下列分析正确的是(　　)A．不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3＋，可用于探究酶的专一性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．可通过设置不同温度的过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响D．为了提高实验的准确性，每个烧杯中需放置多个滤纸片解析：选D。不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3＋，可用于探究酶的高效性，A错误；酶促反应速率可用滤纸片进入液面到滤纸片浮出液面的时间(t3－t1)来表示，B错误；温度影响过氧化氢的分解，该实验不能用来探究温度对酶活性的影响，C错误。14．(河北衡水中学高三模拟)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，实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是(　　)实验一(质量分数为10%的乳糖)酶的质量分数01%2%3%4%相对反应速率02550100200实验二(质量分数为2%的乳糖酶)乳糖的质量分数05%10%15%20%相对反应速率025506565 A.实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大B．实验一若继续增加乳糖浓度，相对反应速率将降低C．实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大D．实验二若将反应温度提高5 ℃，相对反应速率将增大解析：选C。由表格的数据分析可知，实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率可能增大，A项错误；实验一若继续增加乳糖浓度，相对反应速率升高或不变，B项错误；由表格的数据分析可知，实验二乳糖浓度已经不是反应速率的制约因素，所以继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大，C项正确；实验二中温度为无关变量，且适宜，若将反应温度提高5 ℃，相对反应速率减小，D项错误。15．(武汉六校联考)下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性的影响的实验步骤和探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验结果，据此回答下列问题。 探究温度对酶活性影响的实验(实验一)实验步骤分组甲组乙组丙组①加入新鲜淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL②控制温度，分别恒温0 ℃60 ℃90 ℃③加入在相应温度下预保温的可溶性淀粉溶液5 mL5 mL5 mL④测定单位时间内淀粉的？注：该淀粉酶的最适温度为60 ℃探究某种过氧化氢酶的最适pH的实验(实验二)组别A组B组C组D组E组pH56789H2O2溶液完全分解所需时间(秒)30018090192284(1)在实验一中，pH属于________变量。(2)实验一的第④步最好选用________(试剂)测定单位时间内淀粉的________。(3)如将实验一的新鲜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？______________________________________________。(4)分析实验二的结果，可得到的结论是______________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量。(2)淀粉遇碘液变蓝，因此实验一的第④步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。(3)温度会直接影响H2O2溶液的分解，因此实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。(4)由实验二的结果可知，在pH为5～7的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性升高；在pH为7～9的范围内，随pH的升高该过氧化氢酶活性降低。由此可得到的结论是该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低。答案：(1)无关(2)碘液　剩余量(3)不科学　因为温度会直接影响H2O2溶液的分解(4)该过氧化氢酶的最适pH约为7，pH降低或升高酶活性均降低