课时跟踪检测（八） 降低化学反应活化能的酶

一、选择题

1．(2018·赣州一模)下列关于酶的说法正确的是(　　)

A．酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体

B．pH较低时一定会降低酶的活性，但温度较低时则不一定会降低酶的活性

C．在任何条件下，酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著

D．所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中

解析：选D　大多数酶是蛋白质，在核糖体上合成，少数酶是RNA，主要在细胞核中合成；温度较低时会降低酶的活性，但不会使酶失去活性；酶的催化作用需要适宜的条件，故并非所有条件下，酶降低活化能的效果都比无机催化剂显著；真核细胞的呼吸酶分布在细胞质基质和线粒体中，原核细胞的呼吸酶分布于细胞质和细胞膜上。

2．下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是(　　)

A．验证酶的高效性时，自变量只是酶的种类

B．探究温度对酶活性影响实验中，可选用过氧化氢酶为研究对象

C．探究影响淀粉酶活性的因素时，温度、pH都是自变量

D．用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的专一性时，可用碘液进行鉴定

解析：选C　验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类；由于温度升高，可加快过氧化氢的分解，因此探究温度对酶活性的影响时，不宜选用过氧化氢酶为研究对象；用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的专一性时，应该用斐林试剂进行鉴定。

3．核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述，正确的是(　　)

A．核酶能将所有RNA单链降解，与脂肪酶有3种元素相同

B．核酶和脂肪酶都能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应

C．因核酶为单链RNA分子，所以核酶分子中一定不存在氢键

D．核酶在温度过高或过低条件下降低活化能的效果可能不同

解析：选D　核酶只能降解特定的mRNA序列，其本质为RNA，脂肪酶的化学本质为蛋白质，二者共有的元素有C、H、O、N 4种；脂肪酶能够与双缩脲试剂发生紫色反应，核酶不能发生该反应；核酶为单链RNA，但单链RNA折叠也可能形成氢键；温度过高或过低对核酶的影响不同，因此导致核酶降低活化能的效果不同。

4．下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，则下列叙述正确的是(　　)

A．此反应为放能反应

B．曲线Ⅰ表示有酶参与

C．E2为反应前后能量的变化

D．酶参与反应时，所降低的活化能为E4

解析：选D　曲线Ⅱ是有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为E4，反应前后能量的变化应为E3，反应产物的能量值比反应物的高，反应为吸能反应。

5．(2018·山西名校联考)现有三支试管甲、乙、丙，先向试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按下图中所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列分析错误的是(　　)

A．甲试管和乙试管对照，说明酶具有专一性

B．甲试管和丙试管对照，说明酶的活性受温度的影响

C．实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀

D．实验结果是乙试管和丙试管内出现砖红色沉淀

解析：选D　本题是验证性实验，应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则。比较甲试管和乙试管，自变量是酶的种类，验证酶具有专一性。甲试管和丙试管只有温度不同，说明酶的活性受温度的影响。甲试管中唾液淀粉酶能把淀粉水解为还原糖。乙试管、丙试管不能产生还原糖，以斐林试剂检验，结果无砖红色沉淀。

6．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；图示可体现酶的催化作用具有专一性；底物与酶能否结合与酶的结构有关；酶在催化过程中的形状改变是可逆的。

7．(2017·南昌二模)某同学为了验证酶的相关特性及其作用底物情况进行了三组实验：实验一，某大分子物质甲与酶1混合，可得到中间产物乙；实验二，某大分子物质甲与酶1和酶2混合，可得到小分子物质a；实验三，某大分子物质甲与酶2混合，不能得到中间产物乙及小分子物质a。下列相关推理，错误的是(　　)

A．小分子物质a可能是大分子物质甲的基本组成单位

B．酶2的作用底物很可能是中间产物乙

C．由实验一和实验三可得出酶1具有专一性

D．由实验一、实验二和实验三不能得出酶具有高效性和温和性

解析：选C　由实验一、二、三对比可分析得出酶1和酶2催化的反应可能为甲乙小分子物质a，酶2的作用底物可能是乙，小分子物质a可能是甲的基本组成单位；结合实验一和实验三进行分析可知，酶1的作用底物是大分子物质甲，但实验未涉及酶1作用的第二种底物，故不能推测酶1具有专一性；由于缺乏和无机催化剂的对比，并且题干没有设计对温度和pH等条件的控制，因此由实验一、实验二和实验三不能得出酶具有高效性和温和性。

8．下表是关于酶专一性的实验设计，下列相关叙述正确的是(　　)

A．该实验的自变量是酶的种类，无关变量是底物的用量、反应温度等

B．步骤3只能选用新鲜的淀粉酶

C．若步骤3选用新鲜的淀粉酶，则现象A是产生砖红色沉淀，现象B是无砖红色沉淀

D．该实验还可以选用碘液作为检测试剂

解析：选C　本实验用同种酶催化两种不同的底物来研究酶的专一性，自变量是底物种类；酶可以选择新鲜的淀粉酶或蔗糖酶；若选用新鲜的淀粉酶，试管Ⅰ中的淀粉被水解成还原糖，而蔗糖不发生分解，所以现象A是产生砖红色沉淀，现象B是无砖红色沉淀；蔗糖及蔗糖水解产物都不能与碘液发生颜色反应，故用碘液无法判断蔗糖是否被水解。

9．如图表示在不同条件下，酶催化反应速率(或生成物量)的变化。下列有关叙述错误的是(　　)

A．图①虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系

B．图②虚线可表示增加酶浓度而其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系

C．图③不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系

D．若图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率

解析：选C　酶量增加时，反应速率加快；底物量一定时，酶浓度增大，反应速率加快，达到最大生成物量所需反应时间变短；在底物浓度一定的情况下，随反应时间延长，底物浓度降低，反应速率减慢，图③可以表示反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系；在底物量一定且条件适宜情况下，过氧化氢酶比Fe3＋的催化效率高。

10．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，H2O2的浓度和量属于无关变量；O2产生总量取决于底物H2O2的量，与酶无关；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；过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，过氧化氢酶可保存在低温和pH为7的环境中。

11．(2018·湖南十三校联考)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；酶促反应速率可用滤纸片进入液面到浮出液面的时间(即t3－t1)来表示；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。

12．在三支试管中加入等量的质量分数为5%的过氧化氢溶液，再分别加入适量的二氧化锰、新鲜猪肝研磨液、唾液，一段时间后测得底物含量变化如图所示。则下列叙述错误的是(　　)

A．曲线乙表示二氧化锰的催化作用，曲线甲与曲线乙对照反映了无机催化剂具有专一性

B．曲线丙表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用，曲线甲与曲线丙对照能反映酶具有专一性

C．曲线丙与曲线乙对照可以说明酶具有高效性

D．曲线甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶—底物复合物

解析：选A　酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高，由图分析，催化效率丙>乙>甲，则三条曲线对应的条件是：甲为唾液，乙为二氧化锰，丙为新鲜猪肝研磨液。专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，曲线甲、乙对照不能得出无机催化剂具有专一性。曲线甲表示唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解，曲线丙表示过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，二者对照可以说明酶具有专一性。和乙相比，丙催化的时间短，效率高，因此可以说明酶具有高效性。曲线甲不下降的原因是酶具有专一性，唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解。

二、非选择题

13．(2018·葫芦岛一模)胰腺分为外分泌腺和内分泌腺两部分。外分泌腺分泌胰液(含有胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等多种酶，能够消化分解蛋白质、脂肪和多糖)；内分泌腺(即胰岛)与血糖调节有关。回答下列问题：

(1)从结构上看，外分泌腺和内分泌腺的主要区别在于是否具有________；有人试图从磨碎的狗的胰腺中直接提取胰岛素，你认为他________(填“能”或“不能”)成功。

(2)已知胰淀粉酶的抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种，非竞争性抑制剂通常与酶活性部位以外的基团结合使酶活性下降，则增加底物浓度________(填“不能”或“能够”)解除这种抑制。

(3)在测定某种酶催化作用最适pH时，需在一定pH范围内设置________，分别测定酶活性，若测得数据出现________，则其对应的pH即为其最适pH。

解析：(1)从结构上看，外分泌腺由于其分泌物都要排向外界环境，所以都有直接与外界环境相通的导管，而内分泌腺的分泌物直接排向内环境，所以内分泌腺都没有导管。从磨碎的狗的胰腺中不能直接提取胰岛素，因为胰腺分泌的胰液中有胰蛋白酶，其可以将胰岛素分解掉。(2)由于非竞争性抑制剂通常与酶本身(活性部位以外)的基团结合使酶活性下降，即便增加底物浓度，也不能使原有的酶活性增强，所以增加底物浓度不能解除这种抑制。(3)在测定某种酶催化作用最适pH时，需在一定pH范围内设置一系列pH，分别测定酶活性，若测得数据出现峰值，则其对应的pH即为其最适pH。

答案：(1)导管　不能　(2)不能　(3)pH梯度(系列pH)　峰值(最大值)

14．图1、2、3是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。请回答下列有关问题：

(1)图1、2、3所代表的实验中，自变量依次为__________、_________、___________。

(2)根据图1可以得出的实验结论是酶的催化作用具有________________。

(3)图2中曲线bc段产生的原因可能是________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)若图2实验过程中增加过氧化氢酶的数量，请在图2中，利用虚线绘出曲线的变化情况。

(5)能否以H2O2为材料探究温度对过氧化氢酶活性的影响？________，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)图1是在等量的H2O2溶液中，分别加入过氧化氢酶、Fe3＋和无催化剂条件下O2产生量的变化曲线，所以自变量为催化剂的有无及种类；图2和图3的自变量为横坐标，分别是H2O2浓度和pH。(2)由图1中曲线可知，酶的催化效率比无机催化剂的高很多。(3)图2中bc段表示H2O2浓度增高时，反应速率不再加快，说明此时反应速率不再受H2O2浓度的限制，因此可能的因素是酶的数量有限。(4)增加过氧化氢酶的数量以后，在相同的H2O2浓度下，O2产生速率要大于以前，最终反应速率也会增加。(5)温度会影响H2O2分解的速率，影响实验结果的观测。

答案：(1)催化剂的有无及种类　H2O2浓度　pH　(2)高效性　(3)过氧化氢酶的数量(浓度)有限　(4)如图所示　(5)不能　H2O2在加热条件下会分解，影响实验结果的观测

15．酶是具有生物催化功能的高分子物质。在酶的催化反应体系中，反应物分子被称为底物，底物通过酶的催化转化为其他分子。几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与，以提高效率。请回答下列问题：

(1)酚氧化酶与酚类底物在细胞中能实现分类存放，是因为细胞内具有__________系统，组成该系统的结构具有的功能特性是__________。茶叶细胞中也存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。绿茶制取过程中必须先进行热锅高温炒制，这一过程的目的是________________________。

(2)茶树的Rubicon酶在CO2浓度较高时催化C2与CO2反应，Rubicon酶的存在场所为________；该酶具有“两面性”，在O2浓度较高时催化C2与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2，其“两面性”与酶的______(特性)相矛盾。

(3)如图中曲线表示将酶在不同温度下保温足够长时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由图可得出：_____________________________________________。

为了验证这一结论，请以耐高温的纤维素分解酶为实验材料，比较在低温和最适温度下储存对酶活性的影响，写出实验设计思路：______________________________。

解析：(1)酚氧化酶与酚类底物在细胞中能实现分类存放，是因为细胞内具有生物膜系统，生物膜的功能特性是选择透过性。绿茶制取过程中必须先进行热锅高温炒制，这一过程的目的是高温使酚氧化酶失活。(2)茶树的Rubicon酶在CO2浓度较高时催化C2与CO2反应，该反应属于暗反应中的物质变化，因此Rubicon酶的存在场所为叶绿体基质；该酶具有“两面性”，在O2浓度较高时，该酶催化C2与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2，其“两面性”与酶的专一性相矛盾。(3)图中曲线表示将酶在不同温度下保温足够长时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由图可得出酶在较低温度下储存活性受影响小，在较高温度下储存活性受影响大。为了验证这一结论，可以将耐高温的纤维素分解酶分别在低温和最适温度下储存足够长时间后，再在最适温度下测量其活性。

答案：(1)生物膜　选择透过性　高温使酚氧化酶失活　(2)叶绿体基质　专一性　(3)酶在较低温度下储存活性受影响小，在较高温度下储存活性受影响大　将耐高温的纤维素分解酶分别在低温和最适温度下储存足够长时间后，再在最适温度下测量其活性

19版高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用课时跟踪检测（八）降低化学反应活化能的酶