2020版生物同步新导练人教必修一精练：第5章　第1节　降低化学反应活化能的酶

2020版生物同步新导练人教必修一精练：第5章　第1节　降低化学反应活化能的酶

第 5 章 第 1 节 降低化学反应活化能的酶 一、选择题 1．下列关于酶的叙述，错误的是( ) A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸 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率 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 酶的化学本质为蛋白质或 RNA，因此其基本组成单位是氨基 酸或核糖核苷酸。导致酶空间结构发生破坏的因素有过酸、过碱、高温等，低温 只能降低酶的活性，不会破坏酶的结构。酶的作用实质为降低反应所需活化能， 从而提高反应速率。酶是蛋白质或 RNA，本身是催化剂，也可作为底物被蛋白 酶或者 RNA酶降解。 2．某加酶洗衣粉说明上注明用 40～60 ℃的温水浸泡去污效果更佳，这说 明酶的催化( ) A．有高效性 B．有特异性 C．需要适宜的条件 D．有多样性 解析：选 C 酶的催化需要有适宜的温度和 pH。 3．如图是“过氧化氢在不同条件下的分解实验”。该实验结果说明酶的催 化作用具有( ) A．专一性 B．高效性 C．多样性 D．易失活 解析：选 B 题图中两支试管的自变量是催化剂的种类，此实验可以说明肝 脏研磨液中的过氧化氢酶具有高效性。 4．下列各图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲 线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是( ) 解析：选 C 活化能是分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需 要的能量。②表示没有酶催化的反应曲线，①表示有酶催化的反应曲线，两条曲 线最高点的差值就是酶降低的活化能。 5．如图为酶作用的模式图。据图所示，下列叙述错误的是( ) A．此反应中 A为催化该反应的酶 B．此反应为一种分解反应 C．图中 B、C、D都为该反应的底物 D．该反应体现了酶具有专一性 解析：选 C 题图中 A是催化剂，B、C、D中只有 D能被酶 A特异性催化， 这说明了酶的专一性；D分解产生 E、F，说明了此反应是一种分解反应；此反 应中只有 D是反应的底物，B、C不是。 6．做比较过氧化氢酶和 FeCl3的催化效率实验时，选用的动物肝脏必须新 鲜，原因是( ) A．肝细胞未死亡，便于实验 B．新鲜肝脏比不新鲜肝脏中的过氧化氢多 C．新鲜肝脏可保持过氧化氢酶的数量和活性 D．不新鲜的肝脏有异味，不能做实验 解析：选 C 新鲜肝脏可以保持酶的数量和正常活性。 7．下列曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中能正确表示人体消化酶作用规律的是( ) A．Ⅰ和Ⅲ B．Ⅱ和Ⅲ C．Ⅰ和Ⅳ D．Ⅱ和Ⅳ 解析：选 D 人体内酶的最适温度接近正常体温(37 ℃)，故第一个坐标系 中能表示人体消化酶作用的是曲线Ⅱ。第二个坐标系中，酶含量为 a 作为参照， 当在底物浓度较低时，反应速率的限制因素是底物浓度而不是酶含量，所以酶含 量＜a 时的曲线起始段应和酶含量为 a 时的曲线重合，排除曲线Ⅲ。 8．科学家证实：RNaseP酶由蛋白质和 RNA组成，将这种酶中的蛋白质和 RNA分开，在适宜条件下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，而蛋白质 不具有。这一结果表明( ) A．酶都是由蛋白质和 RNA组成的 B．有些 RNA具有催化作用 C．酶的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸 D．绝大多数酶是蛋白质，少数是 RNA 解析：选 B 根据题意可知，该酶中的蛋白质除去，留下来的 RNA仍然具 有与这种酶相同的催化活性，说明剩余的 RNA具有生物催化作用。 9．下列有关酶的特性及相关实验的叙述正确的是( ) A．pH过高或过低以及温度过高或过低都能使酶变性失活 B．在研究温度影响淀粉酶活性实验中，可以用斐林试剂检测实验结果 C．在研究温度影响酶活性实验中，不宜选择过氧化氢酶作为研究对象 D．与无机催化剂相比，酶提高反应活化能的作用更明显，因而酶催化效率 更高 解析：选 C 温度过低不会使酶变性失活，A错误；斐林试剂鉴定时需要水 浴加热，故鉴定温度影响淀粉酶活性的实验中不能用斐林试剂，B错误；过氧化 氢分解受温度影响，所以在研究温度影响酶活性实验中，不宜选择过氧化氢酶作 为研究对象，C正确；与无机催化剂相比，酶降低反应活化能的作用更明显，因 而酶催化效率更高，D错误。 10．下列与酶相关实验的叙述中，正确的是( ) A．探究酶的高效性时，自变量可以是酶的种类 B．探究淀粉酶的专一性时，自变量只能是酶的种类 C．探究 pH对酶活性的影响时，自变量不止一种 D．探究温度对酶活性的影响时，因变量不止一种 解析：选 D 探究酶的高效性，自变量是催化剂的种类，A错误；探究淀粉 酶的专一性，自变量可以是底物种类，B错误；探究 pH对酶活性的影响时，自 变量就是 pH，C错误；探究温度对酶活性的影响时，因变量可以是产物的生成 速率或底物的消耗速率，D正确。 11．几位同学在探索 pH对淀粉酶活性的影响时，设计的实验方案如下，其 中操作顺序最合理的是( ) ①在三个试管中各加入可溶性淀粉溶液 2 mL ②在三个试管中各加入新鲜 的α淀粉酶溶液 1 mL ③置于适宜温度下保温 5 min ④分别置于 100 ℃、 60℃、0℃环境中保温 5 min ⑤加入斐林试剂后，水浴加热，观察现象 ⑥将 试管中溶液的 pH分别调到 3、7、11，保持 5 min A．①④②③⑤ B．①⑥④②⑤ C．②⑥①③⑤ D．②⑥③①⑤ 解析：选 C 验证 pH对酶活性的影响时，要设法使酶事先处于不同的 pH 环境中，即在让酶处于设置的 pH之前，先将酶与底物分隔开，避免溶液 pH未 达到设定值之前，酶促反应已经发生，从而无法得到正确的结果。 12．如图甲表示过氧化氢酶活性受 pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下， pH＝b时 H2O2分解产生的 O2量随时间的变化曲线。若在酶促反应过程中改变某 一初始条件，以下分析正确的是( ) A．pH＝a 时，e 点下移，d 点左移 B．pH＝c 点，e 点为 0 C．温度降低时，e 点不移动，d 点右移 D．H2O2量增加时，e 点不移动，d 点左移 解析：选 C O2的最大释放量只与 H2O2的量有关，与酶的活性无关。与 pH ＝b 时相比，pH＝a 时酶的活性下降，e 点不变，d 点右移；pH＝c 时酶失活，但 H2O2不稳定，在过氧化氢酶失活时，H2O2仍能分解，e 点不为 0；温度降低时酶 的活性降低，e 点不变，但 H2O2完全分解所用的时间延长，d 点右移；增加 H2O2 量，即 O2生成量增加，e 点上移，d 点右移。 二、非选择题 13．某同学设计了如下实验来比较过氧化氢在不同条件下的分解。实验处理 及结果如表格所示(“＋”的数目代表气泡的多少)，请回答相关问题： 试管 底物量 温度 催化剂种类 气泡产生量 1号 2 mL 常温 － － 2号 2 mL 90 ℃ － ＋＋ 3号 2 mL 常温 FeCl3溶液 ＋＋＋＋ 4号 2 mL 常温 2滴新鲜肝 脏研磨液 ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ (1)该实验中， 1～ 4 号试管中， 1 号和 4 号试管对比可以说明 ________________；3号和 4号试管对比可以说明________________。 (2)与 1号试管相比，2、3、4号试管出现了较多的气泡，导致 2号和 3号试 管反应速率都增加的原理________(填“相同”或“不相同”)，导致 3号和 4号 试管反应速率都增加的原理________(填“相同”或“不相同”)。 (3)3号试管与 4号试管相比，4号试管产生的气泡多，从活化能的角度分析 是由于__________________________________________________________ __________________________________________________________。 (4)该实验用的试剂(过氧化氢和新鲜肝脏研磨液)不能用来探究温度对酶活 性的影响，原因是________________________________________。 解析：1号和 4号试管对比，实验的自变量为是否使用酶，验证了酶的催化 作用；3号和 4号试管对比，实验的自变量为催化剂的种类，验证了酶的催化作 用具有高效性。升高温度可以给予反应物活化所需要的能量，使其从稳定状态变 成容易分解的活跃状态；无机催化剂和酶不能直接给予反应物活化所需要的能 量，但可以降低反应的活化能。因为过氧化氢的分解受温度的影响较大，所以不 能用此试剂探究温度对酶活性的影响。 答案：(1)酶具有催化作用 酶具有高效性 (2)不相同 相同 (3)与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著 (4)高温下，过氧化氢容易分解 14．下面的三个图表示某研究小组利用过氧化氢酶探究影响 H2O2分解的因 素而获得的实验结果。回答下列有关问题： (1)在图 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段产生的最可能原因是__________________________ _____________________________________________________________。 (4)若在图 2 所代表的实验过程中增加过氧化氢酶的含量，请在图 2中，用 虚线绘出可能的曲线变化情况。 (5)能否以 H2O2为材料来探究温度对过氧化氢酶活性的影响？________；原 因是______________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (6)有同学认为在以淀粉为材料，探究温度对酶活性影响的实验中，不宜选 用斐林试剂鉴定麦芽糖，原因是______________________________________ _____________________________________________________________。 解析：(1)图 1表示过氧化氢酶和 Fe3＋对 H2O2分解的影响，故实验的自变量 为催化剂的种类。在坐标图中，横坐标表示的是自变量，纵坐标表示的是因变量， 故图 2、图 3表示的实验中自变量分别是 H2O2浓度和 pH。(2)图 1中通过比较过 氧化氢酶和 Fe3＋对 H2O2分解的催化效率，说明酶具有高效性。(3)图 2中限制曲 线 bc段的因素是过氧化氢酶的数量。当增加过氧化氢酶的含量时，反应速率加 快，所获得的曲线如答案所示。解题时，需要注意的是纵坐标表示的是 O2产生 速率，而不是 O2的释放量。(5)由于 H2O2在加热条件下分解速率加快，会对实 验结果造成干扰，因此不宜以 H2O2为材料来探究温度对过氧化氢酶活性的影响。 (6)使用斐林试剂时需水浴加热，从而会对实验结果产生干扰。 答案：(1)催化剂种类 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在加热条件下分解速率会加快，影响实验结果 (6)在用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，对实验的自变量会造成干扰 15．如图是探究 pH影响过氧化氢酶活性的实验装置图，请回答下列问题。 (1)本实验中属于无关变量的是：__________________________________ ________________________________________________(答出主要两点)。 (2)若要验证酶的高效性，在此实验装置的基础上，应如何改进(请写出具体 的措施)：________________________________________________________ ____________________________________________________。 (3)能否用本实验装置来验证温度影响酶的活性？________。 (4)酶的化学本质是________________。 解析：(1)本实验中的自变量是 pH，因变量是过氧化氢酶的活性，无关变量 有 H2O2溶液的量、滤纸片的大小和数量、反应时间等。(2)酶的高效性是指酶的 催化效率比无机催化剂的催化效率更高，因此应该设置一组用无机催化剂催化的 对照组，即将肝脏研磨液换成 FeCl3溶液。(3)由于 H2O2在加热条件下分解较快， 故不能用本实验装置来验证温度对酶活性的影响。(4)酶是由活细胞产生的具有 催化作用的有机物，其中大多数是蛋白质，少数是 RNA。 答案：(1)H2O2溶液的量、滤纸片的大小和数量、反应时间等(任意两点即可) (2)增加对照组，将肝脏研磨液换成 FeCl3溶液 (3)不能 (4)蛋白质或 RNA