1、降低化学反应活化能的酶一、选择题1下列有关酶的叙述，正确的是()A酶分子是在基因的指导下，在核糖体上合成的B一种酶催化化学反应的种类与其空间结构有关C经高温处理的胃蛋白酶，加入双缩脲试剂后不会出现紫色D酶与无机催化剂都通过提高化学反应的活化能来起催化作用解析：选B极少数酶为RNA，其合成场所是细胞核，A错误；蛋白质经高温处理后，仅是空间结构遭破坏，并没有破坏肽键，遇双缩脲试剂仍呈紫色，C错误；酶与无机催化剂都通过降低化学反应的活化能来起催化作用，D错误。2下列有关酶的探究实验的描述，正确的是()A将温度由低温调至最适温度，酶的活性不变B探究蛋白酶的专一性，可用双缩脲试剂进行检测C酶的活性增强，
2、产物的生成量增加D较低的pH环境中，胃蛋白酶仍能保持活性解析：选D低温抑制酶的活性，将温度由低温调至最适温度，酶的活性上升，A错误；探究蛋白酶的专一性，不可用双缩脲试剂进行检测，因为蛋白酶的本质是蛋白质，也会与双缩脲试剂反应，B错误；酶不会改变反应的平衡点，产物的生成量不会增加，C错误；胃蛋白酶的最适pH是1.5，较低的pH环境中，胃蛋白酶仍能保持活性，D正确。3下列关于酶的叙述正确的是()A激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢B酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色C酶的合成都包括转录和翻译两个过程DRNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂解析：选D激素调节细胞代谢
3、既可以通过影响靶细胞内酶活性来调节，也可以通过影响靶细胞内某些控制酶合成的基因的表达来调节酶的数量，从而调节细胞代谢，A错误；酶是蛋白质或RNA，其中RNA不能与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；酶是蛋白质或RNA，其中蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，而RNA的合成只包括转录过程，C错误；RNA聚合酶催化RNA的合成过程，也能在转录过程中起到解旋的作用，因此能使DNA中的氢键断裂，D正确。4如图是酶催化特性的“酶底物复合反应”模型，图中数字表示反应过程，字母表示相关物质。则下列各选项对此图意的解释正确的是()AX是酶，过程表示缩合反应BY可表示酶，过程体现了酶的多样性C复合物Z是酶发挥高效性
4、的关键D、可以表示葡萄糖水解过程解析：选C据图分析，X在化学反应前后不变，表示酶；Y在酶的作用下生成F和G，说明该反应是分解反应，A错误。根据以上分析可知，Y不是反应物，过程体现了酶具有催化作用，B错误。图中的复合物Z是酶与反应物的结合体，是酶发挥高效性的关键，C正确。葡萄糖是单糖，是不能水解的糖，D错误。5下列关于酶的叙述，正确的是()A病毒都不含酶，所以酶只存在于细胞中B豌豆的圆粒与皱粒的差异在于能否合成淀粉酶C光合作用相关的酶只存在于类囊体膜和叶绿体基质D处于间期的根尖分生区细胞中有DNA聚合酶和RNA聚合酶解析：选DHIV含有逆转录酶，某些RNA病毒含有RNA复制酶，A错误；豌豆的圆粒
5、与皱粒的差异是能否合成淀粉分支酶，B错误；对于绿色植物而言，光合作用相关的酶只存在于类囊体膜和叶绿体基质，但对于蓝藻而言，没有叶绿体，光合作用相关的酶存在于细胞质中，C错误；根尖分生区细胞在有丝分裂的间期会进行DNA复制和有关蛋白质的合成，因此细胞中存在DNA聚合酶，合成蛋白质的过程需要先转录，有RNA聚合酶的参与，D正确。6如图为某酶促反应过程示意图，有关叙述正确的是()A图中R表示酶，可以为酶促反应提供活化能B温度、pH过高或过低会破坏酶的空间结构，使酶失活C加酶洗衣粉中的酶制剂通过催化图示反应，洗去各种污渍D活细胞产生的酶在生物体外适宜的条件下仍然具有催化活性解析：选D酶可以降低酶促反应
6、所需的活化能，A错误；低温降低酶活性，不破坏酶结构，B错误；酶催化的专一性指一种酶只能催化一种或一类化学反应，图中仍是催化一种化学反应，只能去除某一种污渍，C错误；活细胞产生的酶在生物体外适宜的条件下仍然具有催化活性，D正确。7科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(牛细胞中的一种蛋白质)，可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，经过一段时间以后，发现胰核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述错误的是()A胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关B这个实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能
7、C用强酸强碱等处理胰核糖核酸酶也能导致其蛋白质结构的改变D巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶中的肽键导致其变性解析：选D胰核糖核酸酶是蛋白质，其空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关，A正确；分析题意，该实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能，B正确；由于胰核糖核酸酶的化学本质是蛋白质，因此受到强酸强碱的处理时，空间结构会发生改变而导致酶变性失活，C正确；根据题意，巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶的空间结构导致其变性，D错误。8下列关于生物体内一些重要生理作用的叙述，正确的是()A酶都具有高效性，并且只能在细胞内发挥作用B任何条件下，每摩尔葡萄糖分解生成ATP的量是恒定的
8、C当种子从休眠进入萌发状态后，自由水/结合水比值下降D同一种酶在不同的温度条件下，其催化效率可能是相同的解析：选D酶可在细胞内或细胞外发挥作用，A错误；有氧和无氧条件下，每摩尔葡萄糖分解生成ATP的量不同，B错误；当种子从休眠进入萌发状态后，自由水/结合水比值升高，C错误；同一种酶分别在最适温度前和最适温度后可能具有相同的催化效率，D正确。9.如图是研究淀粉酶浓度与其催化效率关系的曲线。下列叙述错误的是()A本研究的自变量是淀粉酶浓度和反应时间B实验中应注意保持各组反应在相同且适宜温度下进行C曲线c对应酶浓度比曲线a对应酶浓度低D引起曲线上M、P点差异的主要原因是各组反应中加入的淀粉总量不同解
9、析：选D结合题意分析曲线图可知，本研究的自变量是淀粉酶浓度和反应时间，A正确；实验中应注意保持各组反应在相同且适宜温度下进行，以保证无关变量相同且适宜，B正确；酶浓度越高，酶促反应速率越快，反应需要的时间越短，因此曲线c对应酶浓度比曲线a对应酶浓度低，C正确；引起曲线上M、P点差异的主要原因是各组反应中加入的淀粉酶浓度不同，D错误。10研究人员从胡萝卜中提取过氧化物酶(POD)所做的实验结果如图所示，有关分析正确的是()A处理时间从15 min增加到80 min,40 下POD活性减小最显著B处理时间60 min内，在所有的温度下POD活性都显著下降C该实验的因变量是POD活性，自变量有温度、
10、时间和底物浓度DH2O2浓度过高会抑制POD的活性，与温度对POD活性的影响完全相同解析：选C分析图甲曲线图，处理时间从15 min增加到80 min,45 下POD活性减小最显著，A错误；处理时间60 min内，在25 下POD活性下降不明显，B错误；分析图甲和图乙曲线，该实验的因变量是POD活性，自变量有温度、时间和底物浓度，C正确；高温会改变酶的空间结构使酶永久失活不能恢复，反应物浓度不会改变酶的空间结构，D错误。二、非选择题11利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题：实验目的：比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。实验原理：纤维素酶催化纤维素
11、分解为葡萄糖，用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；用呈色反应表示葡萄糖的生成量。实验材料：三种微生物(AC)培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同。实验步骤：取四支试管，分别编号。在下表各列的一个适当位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。试剂/mL1234蒸馏水1.41.41.4pH7.5的缓冲液0.20.20.2纤维素悬浮液0.30.30.3微生物A提取液0.1微生物B提取液微生物C提取液0.1总体积2.02.02.02.0将上述四支试管放入37 的水浴，保温1小时。在上述四支试管中分别加入_试剂，摇匀后，进行_处理。观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
12、实验结果：提取物来源微生物A提取物微生物B提取物微生物C提取物颜色深浅程度分析讨论：(1)该实验中的对照组是_号试管。(2)实验组试管均呈现的颜色是_，但深浅不同。(3)上述结果表明：不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是_。(4)你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是_。(5)从解决能源问题的角度，开发这种纤维素酶的意义在于_。解析：从表中可以看出，实验者是用4号试管作为对照。在实验步骤中，要达到每支试管中溶液总体积均为2.0 mL，比较各组中的变量关系，就会发现1、2、3号试管的区别是酶的种类不同，4号试管不加酶，而加
13、入等量的蒸馏水，其他因素均相同。故在1号试管中应补充等量的缓冲液，2号试管中应补充等量的微生物B提取物，3号试管中补充与其他试管等量的纤维素悬浮液，4号试管中应补充的蒸馏水量1.40.11.5 mL。欲检测四支试管的实验产物的量，可用班氏试剂或斐林试剂进行热水浴处理，出现的现象是红黄色或砖红色，含糖量越多，颜色越深。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，在酶浓度也相同时，酶活性的差异是酶本身的差异，即组成酶的氨基酸种类、数目或序列不同或其空间结构不同。三种微生物中，产物含糖量最大的说明其酶的活性最强，即微生物B最有开发的价值。开发此酶可以解决农产品秸秆转化问题，为利用农产品的废弃物来生产饲料或
14、酒精等开辟新机遇。答案：试剂/mL1234蒸馏水1.5pH7.5的缓冲液0.2纤维素悬浮液0.3微生物B提取液0.1斐林加热(1)4(2)红黄色或砖红色(3)不同酶的氨基酸种类、数目或序列不同(不同酶的空间结构不同)(4)微生物B(5)纤维素被分解产生的葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纤维素代替化石燃料12解读下面与酶有关的曲线，回答下列问题：(1)酶的作用机理可以用甲图中_段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B在纵轴上将_(填“上移”或“下移”)。(2)乙图中160 min时，生成物的量不再增加的原因是_。(3)联系所学内容，分析丙图曲线：对于曲线ABC，若x轴表示pH，则曲线上
15、B点的生物学意义是_。对于曲线ABD，若x轴表示反应物浓度，则y轴可表示_。制约曲线BD增加的原因是_。(4)若该酶是胃蛋白酶，其作用的底物是_。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由10逐渐降低到2，则酶催化反应的速率将_，原因是_。解析：(1)在无酶催化时，必须提供A值的活化能，反应才能顺利进行；有酶催化时，必须提供B值的活化能，因此降低的活化能用AB段表示。无机催化剂也能降低化学反应的活化能，只是没有酶显著，因此B点上移。(2)乙图反映生成物的量随反应时间变化的曲线，当曲线达到最大值时，意味着反应物被消耗尽了。(3)丙图中，若x轴表示pH，则曲线ABC表示不同pH对酶活性的影响，曲线
16、最高点表示在最适pH下酶的催化效率最高；若x轴表示反应物浓度，则曲线ABD表示底物浓度对酶促反应速率的影响，当底物浓度增大到一定值后，酶促反应速率不再增加，此时受到酶浓度的制约。(4)胃蛋白酶的最适pH在2左右，在pH为10时，胃蛋白酶的活性丧失，即使pH再降低到2，酶的活性也不会恢复。答案：(1)AB上移(2)底物已被完全消耗掉(3)在最适pH下，酶的催化效率最高酶促反应速率受酶浓度的限制(4)蛋白质不变胃蛋白酶的最适pH在2左右，pH为10时胃蛋白酶已经失活，再改变pH，酶的活性不变13某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果。请回答相关问题：(1)酶活性是指_
17、，该实验的自变量是_，以_作为检测因变量的指标。(2)如图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行_(填“对照”“对比”或“重复”)实验，得到与图中无显著差异的结果。查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。因此推测，该实验中淀粉可能是在_和_的作用下分解的。pH为3条件下的酶活性_(填“小于”“等于”或“大于”)pH为9条件下的酶活性，原因是_。(3)在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是_。解析：(1)酶活性是指酶对某化学反应的催化效率。该实验是用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，因此自变量为pH，可以通过检测1 h后淀粉剩余量来判断不同pH下酶的活性。(2)题
18、图所示的实验结果与预期不符，可以重复以上实验。重复实验后得到的实验结果与题图无显著差异，说明操作没有错误，淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的。由图分析可知，pH为3和pH为9的条件下淀粉剩余量相等，说明pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性，原因是pH为3条件下，盐酸可以催化淀粉水解，干扰了实验结果。(3)1 h后，pH为7的条件下，仅淀粉酶作用，淀粉剩余量小于pH为1条件下(淀粉酶失活，仅盐酸作用)的淀粉剩余量，说明常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。答案：(1)酶对化学反应的催化效率pH1 h后淀粉剩余量(2)重复淀粉酶盐酸小于pH为3条件下，盐酸可以
19、催化淀粉水解(3)1 h后，pH为7的条件下淀粉剩余量小于pH为1条件下淀粉剩余量14现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计实验如下：实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。实验过程：如表所示。步骤12345678.设置水浴缸温度()2030405020304050.取8支试管各加入淀粉溶液(mL)，分别保温5 min1010101010101010.另
20、取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5 min酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶B.将同组两支试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5 min实验结果，用分光光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示。(1)该实验的自变量是_，无关变量有_(至少写出2种)。(2)根据实验结果分析，下列叙述正确的是_。A酶A在20 条件时活性较高B酶A的活性小于酶B的活性C酶B在40 条件时活性较高D大于50 条件时，酶A部分失活(3)此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性，能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示？_，原因是_。(4)若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是_
21、。解析：(1)根据表格可以看出本实验有两个自变量，即酶的种类和温度，溶液的量、反应时间、pH等为无关变量。(2)酶A在20 条件时淀粉含量较多，酶活性相对其他温度时较低，A错误。由图可知，在2050 范围内，酶A活性在增强，酶B活性先增强后减弱，B错误。在40 条件时酶B催化后淀粉相对含量最低，说明酶B此时活性较高，C正确。在2050 范围内，酶A活性在增强，不能判断50 以后的趋势，D错误。(3)用斐林试剂检测生成物时，需水浴加热，会对酶的活性产生影响，使实验结果不可靠。(4)若要进一步探究酶B的最适温度，应在3050 范围内设立梯度较小的分组实验，进行上述实验步骤，然后分析结果得出结论。答案：(1)温度、酶的种类溶液的量、反应时间、pH等(2)C(3)不能斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果(4)在3050 之间设立较小的温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论