1、课时跟踪检测（八） 降低化学反应活化能的酶一、全员必做题1(2016怀化一模)下列有关酶的叙述正确的是()A酶提供了反应过程所必需的活化能从而提高了化学反应速率B活细胞能通过转录、翻译产生酶，或通过转录产生酶C人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用D酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段解析：选B酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能；酶的化学本质是蛋白质(经转录、翻译合成)或RNA(经转录合成)；酶在体外也可起作用；在细胞内发挥作用的酶一般不需要内质网和高尔基体的加工，少数酶是RNA，其合成不需要核糖体、内质网和高尔基体参与。2催化剂能通过“降
2、低化学反应活化能”来催化代谢反应。下列选项中与该原理无关的是()A向葡萄糖溶液中加入酵母细胞研磨液B向葡萄糖溶液中加入斐林试剂水浴加热C向过氧化氢溶液中滴加FeCl3溶液D向过氧化氢溶液中滴加肝脏研磨液解析：选B选项A、选项D所描述的都涉及酶的催化反应，选项C所描述的涉及无机催化剂FeCl3的催化反应，与题述原理一致，故都正确；选项B描述的是还原糖鉴定实验的部分内容，不涉及催化反应，水浴加热只是提高了分子的热运动，与催化剂无关。3下图表示物质S在酶E的催化下水解成P的反应图解，相关叙述正确的是()A酶E可为该反应提供活化能B酶E水解的产物是H2O、CO2等物质C若S是麦芽糖，则可用斐林试剂来检
3、测P的生成情况D若S代表二肽，则E、P可分别代表肽酶、氨基酸解析：选D酶的作用是降低反应所需要的活化能，而不能提供能量；酶E水解的产物应是2分子相同的产物；如果S是麦芽糖，水解可以形成2分子葡萄糖，但麦芽糖和葡萄糖都是还原糖，不能用斐林试剂检测；如果S代表二肽，可以在肽酶的作用下水解为氨基酸。4.右图表示在25 、pH7条件下，向2 mL的H2O2溶液中加入两滴肝脏研磨液，H2O2分解产生O2的量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一条件，以下分析正确的是()A以Fe3替代肝脏研磨液，a值减小，b值增大B滴加4滴肝脏研磨液，a值不变，b值增大C温度为37 时，a值不变，b值减小DH2O2量增
4、加为4 mL时，a值增大，b值减小解析：选C在生物化学反应中，酶的催化能力比无机催化剂要高，酶具有高效性，但是两者的催化作用都不会改变化学反应的平衡点，所以以Fe3替代肝脏研磨液a值不会减小，b值会增大。增加肝脏研磨液(即加大酶用量)，a值不变，b值减小。37 接近人体正常体温，是酶的最适温度，催化效率是最高的，达到平衡时所用时间会减少，故b值减小。底物的量增加时，产物的量和时间都会有所增加，故a和b都增大。5下图中甲曲线表示在最适温度下，某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系。其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。相关分析正确的是()A在A点适当提高温度或在B点适当增加酶
5、的浓度，反应速率都将增大B图中E点可代表该酶的最适pH，H点可代表该酶的最适温度C短期保存该酶，适宜条件对应于图中的D、H两点D研究淀粉酶或过氧化氢酶参与的酶促反应，均可得到上图曲线解析：选C在A点提高温度，反应速率会下降；酶应在低温下保存；过氧化氢的分解，随温度的升高而加快。6(2016日照一模)下图曲线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点位置都不变解析：选BAB段随着反应物浓度升高，反应速率
6、加快，限制因素是反应物的浓度；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；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。7(原创题)科学研究发现，某些免疫球蛋白具有催化功能，称之为抗体酶。下图表示某新型抗体酶的结构，据图判断下列叙述不正确的是()A抗体酶能与双缩脲试剂发生紫色反应B抗体酶能与各种抗原结合C抗体酶与底物结合后，能降低反应的活化能D利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应，可靶向治疗癌症解析：选B由题干信息可知，抗体酶的化学成分是蛋白质，功能上既具有抗体特异性识别抗原的功能，又具有酶的催
7、化功能。8(2016太原质检)下图表示改变某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果，请据此分析，改变下列哪种因素才能获得改变后的结果()A温度BpHC淀粉溶液量 D唾液量解析：选C分析图可知，条件改变后还原糖的生成量减少；温度、pH、酶的量影响反应速率，不影响生成物的量；淀粉溶液减少会影响还原糖的生成量。9(2016泰安质检)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述不正确的是()A酶1与产物B结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定B酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列C酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性D酶1与产物B
8、的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A解析：选C由题图可知，两种不同形态的底物在酶1的作用下形成产物A，产物A与第三种底物在酶2的催化下形成了产物B，当产物B浓度高的时候，可以与酶1在其变构位点上结合，导致酶1的空间结构发生改变，酶1失活，不能与前两种底物结合，不再形成产物A。当产物B浓度低时，产物B从酶1变构位点上脱离，酶1恢复活性，这样可以保持细胞内产物A含量的相对稳定。两种底物和产物B之所以能够与酶1特异性结合，是由酶1的空间结构决定的，体现了酶的专一性。10下图甲表示温度对淀粉酶活性的影响；图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖的积累量随温度变化的情况，下列有关叙述正确的是(
9、)图甲中T0为淀粉酶的最适温度图甲中Ta、Tb时淀粉酶催化效率极低的原理不同图乙中TbTc麦芽糖积累量相同说明此时酶活性最高图乙中A点对应的温度为T0A BC D解析：选AT0时，淀粉酶的活性最高，所以T0为淀粉酶的最适温度，正确；Ta时淀粉酶催化效率极低，原因是低温酶的活性降低；Tb时淀粉酶催化效率极低，原因是高温使酶变性失活，可见两者原理不同，正确；图乙中TbTc曲线表明随着温度的升高，麦芽糖的积累量不再上升，说明酶已经因高温而变性失活，错误；A点时麦芽糖的积累速率接近0，说明此时酶的活性较低，所对应的不是最适温度，错误。11某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素，做了三个实验。相应的实验
10、结果如下图所示，请分析回答下列问题：(1)实验1、2、3中的自变量分别为_。(2)实验1的目的是探究_。(3)实验2探究了过氧化氢溶液的浓度对酶促反应速率的影响，该实验的结果显示_，bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是_。(4)实验3的结果显示，过氧化氢酶的最适pH为_。实验还证实，当pH小于d或大于f时，过氧化氢酶的活性将永久丧失，其原因是_。解析：(1)从三个实验的结果图中可以看出，实验1、2、3的自变量分别是催化剂种类、过氧化氢溶液的浓度、pH。(2)实验1过氧化氢酶和无机催化剂FeCl3的作用结果进行对照，说明了过氧化氢酶具有高效性。(3)实验2的结果显示，在ab段对应的浓度范围内
11、，O2产生速率随着过氧化氢溶液浓度的增大而增大，而当过氧化氢溶液达到b对应的浓度以后，O2产生速率不再增加，bc段O2产生速率不再增加的原因最可能是过氧化氢酶的量有限。(4)在pH为e时，溶液中剩下的过氧化氢的量最少，说明在这一pH下过氧化氢酶的活性最高；过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏，使酶永久失活。答案： (1)催化剂种类、过氧化氢溶液的浓度、pH(2)酶的高效性(3)在过氧化氢酶量一定时，在一定浓度范围内，过氧化氢溶液的浓度越高，O2产生速率越快，而当过氧化氢溶液的浓度达到一定值后，O2产生速率不再随过氧化氢浓度的增大而增大过氧化氢酶的量有限(4)e过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏1
12、2(2016太原质检)为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，某小组同学进行了如下实验。实验材料：直径4 cm、厚度0.5 cm的马铃薯块茎圆片若干，随机平均分为三组。实验步骤：组别步骤第1组第2组第3组1 mol/L的HCl溶液浸泡5 min1 mol/L的NaOH溶液蒸馏水浸泡5 min取出后，用吸水纸吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体3%的过氧化氢溶液5滴5滴5滴及时观察现象第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生注：“”表示不做处理请分析回答：(1)表格中的是_，是_。(2)该实验的无关变量有_(至少写出两项)。(3)及时观察时，第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生，是因为_。(4)放置几分钟
13、后，该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生，第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析：第3组基本无气泡继续产生的原因是_；第1、2组有少量气泡产生的原因可能是_(写出一点即可)。解析：(1)对第1、2、3组的处理分别是用盐酸、氢氧化钠、蒸馏水浸泡，且浸泡时间均为5 min，故是浸泡5 min。第1、2组分别用盐酸和氢氧化钠处理后，滴加过氧化氢溶液后不产生气泡，说明强酸和强碱影响了马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性，第3组没有用酸和碱处理，该组马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性强，会催化过氧化氢分解产生氧气，从而产生大量气泡，故是有大量气泡产生。(2)该实验的自变量是pH(或加入的
14、是酸、碱，还是蒸馏水)，无关变量有多种，如马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度、用量、观察时间等。(3)强酸和强碱会使过氧化氢酶变性失活，因此，在及时观察时第1、2组马铃薯块茎圆片上无气泡产生。(4)第3组马铃薯块茎圆片起初有大量气泡产生是过氧化氢酶催化过氧化氢分解的结果，当过氧化氢全部被分解后，不再产生气泡。一段时间后，第1、2组马铃薯块茎圆片有少量气泡产生，可能是过氧化氢自然分解，产生的氧气积累，也可能是强酸、强碱浸泡时间短，只使马铃薯块茎圆片中部分酶失活，使得过氧化氢分解减慢，几分钟以后产生的气体逐渐积累。答案：(1)浸泡5 min有大量气泡产生(2)马铃薯块茎圆片的大小、
15、浸泡时间(过氧化氢溶液的浓度、用量、观察时间等)(3)强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活(4)过氧化氢分解完毕过氧化氢自然分解的气体得到积累，形成少量气泡(浸泡时间短，HCl、NaOH只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构，使得过氧化氢分解减慢，放置几分钟后气体积累形成气泡)(言之有理即可)二、重点选做题13在研究溶菌酶的过程中，科研人员得到了多种突变酶，并测得50%的酶发生变性时的温度(Tm)，部分结果见下表。下列有关叙述正确的是()酶半胱氨酸(Cys)的位置和数目二硫键数目Tm()野生型T4溶菌酶Cys51，Cys97无41.9突变酶CCys21，Cys143152.9突
16、变酶FCys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164265.5注：Cys右上角的数字表示半胱氨酸在肽链上的位置。A突变酶F的最适温度为65.5 B突变酶C的热稳定性提高与半胱氨酸的数目有关C突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置无关D溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关解析：选D由题意知，突变酶F的变性温度是65.5 ；分析表格中信息可知，突变酶C与野生型T4溶菌酶包含的半胱氨酸数目相同，区别是二硫键数目不同，故突变酶C热稳定性的提高，是通过增加二硫键的数量实现的；突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置有关；由题意知，改变溶菌酶的构象，酶变性的温度发生改变，即酶的稳定性改变，因
17、此溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关。14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。下图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()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解析：选A由图1可以看出，非竞争性抑制剂能改变酶的空
18、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；竞争性抑制剂随底物浓度升高，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，使酶促反应速率减小，对应曲线丙。15(2016黄冈模拟)学校生物实验室有一批存量淀粉酶制剂，因保存时间较长，可能失去活性。下面是这种淀粉酶制剂的使用说明书的部分内容：产品特性：1.热稳定性：最适作用温度在6075 ，随着温度
19、的升高，其反应速度加快，但失活也快，温度低可以适当延长反应时间；2.pH稳定性：pH在6.07.0时较稳定，最适pH6.0，pH5.0以下失活严重。某生物兴趣小组想通过比较该存量淀粉酶制剂和唾液淀粉酶的催化效率，鉴定这批存量淀粉酶制剂的活性。实验目的：实验原理：略实验材料与试剂：存量淀粉酶制剂、大小烧杯若干、试管若干、淀粉糊、斐林试剂、碘液、量筒、酒精灯等。实验步骤：(1)取唾液：将口漱净，含一块脱脂棉，片刻后取出，将唾液挤入小烧杯中，重复几次。(2)取两个烧杯，分别编号为A、B，各加入适量的_。再往A烧杯中加入适量唾液，B烧杯中加入_，在相同条件下，催化适当的时间。(3)取两支试管分别编号为
20、A1、A2，各加入A烧杯中的溶液2 mL。另取两支试管分别编号为B1、B2，各加入B烧杯中的溶液2 mL。(4)向试管A1、B1中加入等量碘液，观察试管中的颜色变化。(5)_。预测结果，得出结论：试管A1中溶液为褐色，试管A2中出现砖红色沉淀；试管B1中溶液呈蓝色，试管B2中无砖红色沉淀，说明_；试管B1中溶液呈蓝色，试管B2中有砖红色沉淀，说明该存量淀粉酶制剂有部分活性；_，说明该存量淀粉酶制剂活性正常。解析：(2)本实验的自变量是存量淀粉酶制剂和唾液淀粉酶，实验应遵循单一变量原则，故两组实验除自变量不同外，无关变量需适宜且相同。在两个烧杯中加入适量且相同的淀粉糊，向A烧杯中加入适量的唾液，
21、向B烧杯中加入等量的存量淀粉酶制剂。(5)实验测量催化效率是通过观察“加碘液和加斐林试剂的颜色反应”来实现的，实验步骤(4)已加入碘液，观察颜色反应，步骤(5)中可向试管A2、B2中加入等量的新配制的斐林试剂，并进行水浴加热，观察试管中的颜色变化。实验结果与结论：若该存量淀粉酶制剂完全失活，则试管B1中溶液颜色呈蓝色，试管B2中无砖红色沉淀；若该存量淀粉酶制剂活性正常，则试管B1中溶液为褐色，试管B2中出现砖红色沉淀。答案：(2)淀粉糊等量的存量淀粉酶制剂(5)向试管A2、B2中加入等量的新配制的斐林试剂，并进行水浴加热，观察试管中的颜色变化实验结果与结论：该存量淀粉酶制剂完全失活试管B1中溶液呈褐色，试管B2中有砖红色沉淀
