1、降低化学反应活化能的酶一、选择题(每小题2分，共24分)1下列有关酶的叙述，其中正确的是(C)A酶提供了使反应能进行所必需的活化能B酶在催化反应时与温度和pH有关，而酶的活性与温度和pH无关C若酶的空间结构被破坏，则其活性就会丧失D一个酶分子只能起一次催化作用解析：根据酶的作用机理，A、D两选项是错误的；酶的催化作用与酶的活性受温度、pH、酶浓度、底物浓度、抑制剂、激活剂等多种因素的影响，酶的活性有其特定的最适温度和pH等，因此，B项是错误的。2酶具有很高的催化效率，其原因是酶能(B)A降低化学反应所需的温度、pH等条件B大幅降低化学反应的活化能C使反应物的浓度增加D大幅提高化学反应的活化能解
2、析：同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，因而具有较高的催化效率。3“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，相关说法错误的是(D)A氯化铁溶液和肝脏研磨液都属于自变量B过氧化氢分解速率是因变量C过氧化氢的浓度属于无关变量D实验过程中可以变化的因素即为自变量解析：实验中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的量称为自变量，氯化铁溶液、肝脏研磨液都属于自变量；随自变量的变化而改变的量称为因变量，过氧化氢的分解速率就属于因变量；实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的因素，这些因素称为无关变量。4下列关于酶的叙述，正确的是(B)A发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B口服多酶片中
3、的胰蛋白酶(在药片内层)可在小肠中发挥作用C用果胶酶处理高等植物细胞时，温度越低细胞壁瓦解的速度越快D洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性解析：发烧时，食欲减退是因为体温升高抑制了消化酶的活性，但还没引起唾液淀粉酶失去活性。口服的多酶片中胰蛋白酶往往在药片内层，可到达小肠中发挥作用。高等植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，低温会使果胶酶的活性受到抑制，只有在最适温度时植物细胞壁的瓦解速度才最快。加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶等，加白醋会降低酶的活性。5对盛有过氧化氢的试管加热或加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是(B)A二者的基本原理是相同的B前者是使过氧
4、化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量C两者都可以降低过氧化氢分子的活化能D酶和Fe3的作用原理是不同的解析：加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使反应进行；催化剂是降低过氧化氢分子的活化能，使分子原来具有的能量达到活化能，从而能够发生反应，二者的基本原理是不同的；酶和Fe3都是催化剂，它们的作用原理是相同的，只是效率不同。6右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是(B)A当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降B当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升C酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存D酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重解析
5、：由图可知，在最适温度之前，随温度升高，酶活性逐渐增强，但在最适温度之后，随温度升高，酶活性逐渐降低甚至失活。A项中，反应温度由t2调到最适温度时，酶活性不变；B项中，t1温度时，酶活性低，当升高温度时，酶活性会上升，所以B对；C项中t2时酶活性因温度高可能会变性，而t1时酶活性低，但不会变性，所以t1时更适合酶的保存；D项中，t1时酶活性低但不会破坏空间结构，而t2时已破坏了空间结构，所以t2比t1破坏得更严重。7下图表示某反应物剩余量随pH及温度的变化情况，正确的是(B)A在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性先降低后升高B酶的最适pH是一定的，不随温度升高而升高C该酶的最适温度是37 D
6、随着温度的升高，酶的活性逐渐降低解析：解答此题一定要看准曲线纵、横轴坐标的含义，横坐标是pH，纵坐标是反应物剩余量，所以，反应物的剩余量越多，说明酶的活性越低，反之则越高。8如图所示，a曲线反映的是某种酶的催化反应速率与反应物浓度的关系。在一定的温度和pH条件下，M点以前和以后反应速率的限制因素是(B)A酶量和反应物浓度 B反应物浓度和酶量C反应物浓度和反应物浓度 D酶量和酶量解析：由题图曲线可知，自变量是反应物浓度，M点表示当反应物浓度一定时反应速率达到最大值。M点以前的限制因素为反应物浓度，M点以后的限制因素是酶量。9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(
7、C)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：本题考查测定酶活力实验的相关知识，意在考查考生的理解能力和实验探究能力。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。10下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是(C)A验证酶的专一性时，自变量一定是酶的种类B验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度C探究温度对酶活性
8、的影响时，自变量是温度D探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组解析：验证酶的专一性时，自变量可以是反应物的种类或酶的种类；验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类；探究酶催化作用的最适pH时，应设置酸性中性碱性多组不同pH的实验组，使实验结果尽可能精确。11某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是(D)A在一定范围内，反应物浓度影响反应速率B曲线作为实验对照CP对该酶的活性有抑制作用D若反应温度不断升高，则A点将持续上移解析：在一定温度范围内，酶的活性随温度的升高而增强，但超过最适温度，酶的活性随温度的升高而减弱，最后变性失活，故A
9、点不会随温度的升高而持续上移。12下图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是(C)A为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量B增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快C一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶解析：根据图示装置可推出实验研究的是酶量对酶促反应速率的影响。温度为无关变量，A正确；增大酶的浓度，可以加快反应速率，B正确；一段时间后，气体量不再增加是因为过氧化氢的量有限，与酶的活性和浓度无关，C错误。二、非选择题(共26分)13(7分)已知2H2O2=2H2OO2，可以通过观察反应过程中O2的生成速度
10、(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。(1)实验步骤：取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37_恒温水浴锅中保温适当时间；分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液；观察各管中释放气泡的快慢。(2)实验结果预测及结论：整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是：加酶溶液的试
11、管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管。由此可得出的结论是酶具有催化作用和高效性。(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ，重做上述实验，O2释放的速度最快的是加FeCl3溶液的试管，原因是在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性。解析：本题设计实验来验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。验证其催化作用的有无需和无催化作用的蒸馏水作对照，验证其高效性需和无机催化剂FeCl3溶液作对照。在遵循对照原则的同时，在其他条件相同的情况下，遵循单一变量原则。因为过氧化氢酶的最适温度是37 ，所以应将试管放在37 的恒温水浴锅中适当的时间。如果将实验中的恒温水浴改为80 时
12、，过氧化氢酶在高温下失去活性，而无机催化剂FeCl3的催化活性会升高。14(12分)将某种玉米子粒浸种发芽后研磨成匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如下图所示，然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计)：(1)若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察这三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是A和C；砖红色较深的试管是C，颜色较深的原因是淀粉酶在40_时活性相对较高，催化淀粉水解产生的还原糖多；不变色的试管是E，不变色的原因是酶失活。(
13、2)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是剩余的淀粉遇碘变蓝。(3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉水解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？(只要求写出设计思路)答案：在20 和100 之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件保持一致。以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂或答斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。解析：种子萌发时，要把大量的淀粉转化成小分子可溶性糖类(如麦芽糖)供生命活动利用，所以玉米子粒的提取液中含有淀粉酶。在A、C、E三支试管中，E试管的温度已经导致酶失活了，所以不会
14、产生还原糖，A和C试管中玉米子粒的提取液中的淀粉酶都可以催化淀粉水解产生还原糖，与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，但是A中的温度比较低，所以酶的活性比较低，产生的还原糖比较少，因此与斐林试剂作用而产生的砖红色比较浅。B、D、F各个试管中的淀粉不会或者不完全被水解掉，会与碘液发生反应产生蓝色。实验的温度是20100 ，20 比40 时的颜色要浅，说明酶活性的最适温度一定高于20 ，100 时酶活性已经丧失，所以可以在二者之间设置一系列温度梯度进行实验，但是一定要注意实验的单因子变量原则和对照原则，只是改变温度，而其他条件保持一致，最终通过观察与上述试剂发生颜色反应的程度为指标，来确定酶的最适温度
15、。15(7分)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中的自变量分别为催化剂种类、过氧化氢溶液的浓度、pH。(2)实验1的目的是探究酶的高效性。(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，bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是过氧化氢酶的量有限。(4)实验3的结果显示，过氧化氢酶的最适pH为e。实验还证实，当pH小于d或大于
16、f时，过氧化氢酶的活性将永久丧失，其原因是过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏。解析：本题主要考查与酶有关的实验分析、酶的特性，意在考查考生获取信息的能力和实验探究的能力。(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，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。