課時規(guī)范練10降低化學反應(yīng)活化能的酶(選擇題每小題3分)必備知識基礎(chǔ)練考點一酶的本質(zhì)、作用和特性1.(2024·河北卷)下列關(guān)于酶的敘述,正確的是()A.作為生物催化劑,酶作用的反應(yīng)物都是有機物B.胃蛋白酶應(yīng)在酸性、37℃條件下保存C.醋酸菌中與發(fā)酵產(chǎn)酸相關(guān)的酶,分布于其線粒體內(nèi)膜上D.從成年牛、羊等草食類動物的腸道內(nèi)容物中可獲得纖維素酶2.(2024·江西九江三模)1982年Cech領(lǐng)導的團隊首先發(fā)現(xiàn)四膜蟲核糖體RNA具有自我催化功能,之后某實驗室也進一步證明了RNA的催化功能。1994年有兩位科學家利用SELEX技術(shù)合成了一種以單鏈DNA為基礎(chǔ)成分的核酶,它能在Pb2+的輔助下水解RNA特定位置的磷酸二酯鍵。結(jié)合上述信息推測下列有關(guān)敘述,正確的是()A.酶都是在細胞內(nèi)發(fā)揮作用B.酶的功能是催化物質(zhì)的分解C.該核酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNAD.DNA核酶是通過人工合成的3.(2025·八省聯(lián)考云南卷)酶不僅在生命活動中具有重要作用,還在日常生活中有廣泛運用。下列說法正確的是()A.植物病原菌可通過分泌果膠酶降解植物細胞的細胞壁B.能有效去除奶漬的加酶洗衣粉,可用來洗滌蠶絲制品C.食物中的淀粉和蔗糖在咀嚼過程中會被唾液淀粉酶催化水解D.參與細胞內(nèi)DNA復(fù)制的酶有解旋酶、DNA聚合酶和T4DNA連接酶4.(2025·黑龍江哈爾濱模擬)已知儲存和運輸引起果蔬褐變的主要原因是多酚氧化酶催化酚形成黑色素。為探究不同溫度條件對等量多酚氧化酶A和多酚氧化酶B活性的影響,某實驗小組進行了相關(guān)實驗,實驗結(jié)果如圖所示(各組加入酚量相同)。下列敘述錯誤的是()A.兩種酶催化反應(yīng)的最適溫度都為40℃B.防止果蔬在運輸過程中褐變,可采用低溫冷運方式C.由圖可知,相同溫度條件下酶B的催化效率更高D.反應(yīng)過程中,多酚氧化酶與酚結(jié)合出現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)改變5.(2025·湖南名校第一次聯(lián)考)過氧化氫酶普遍存在于所有已知的動植物的各個組織中。某同學設(shè)計下圖實驗裝置開展對酶促反應(yīng)的相關(guān)實驗探究。下列敘述正確的是()A.新鮮土豆片中的過氧化氫酶能為H2O2的分解提供能量B.換用煮熟的土豆片,單位時間試管中收集的氣體量不變C.改變實驗裝置所處溫度可用來探究溫度對酶活性的影響D.改變土豆片數(shù)量可用來探究酶量對酶促反應(yīng)速率的影響考點二探究酶的專一性、高效性及影響酶活性的因素6.(2024·山東棗莊二模)某同學將浸過肝臟研磨液的相同大小的3個濾紙片貼在反應(yīng)小室的一側(cè)內(nèi)壁上,再加入10mL體積分數(shù)為3%的H2O2溶液,將小室塞緊(圖甲)。實驗時,將反應(yīng)小室置于水槽中并旋轉(zhuǎn)180°,使H2O2溶液接觸濾紙片,同時用量筒收集產(chǎn)生的氣體(圖乙)。下列敘述正確的是()甲乙A.該實驗可以說明酶具有高效性B.該裝置可以用于探究溫度對酶促反應(yīng)速率的影響C.可增加肝臟研磨液的濃度和體積使收集的氣體量增多D.濾紙片數(shù)量改為6片可以探究酶濃度對H2O2分解速率的影響7.(2025·湖南永州模擬)下列有關(guān)探究溫度或pH對酶活性影響實驗的敘述,錯誤的是()A.探究酶的最適溫度實驗中不需要設(shè)計空白對照B.探究pH對酶活性的影響時,底物的量應(yīng)保持充足C.探究酶的最適pH時,應(yīng)設(shè)置過酸、過堿、中性三組實驗D.探究酶的最適溫度時,進行預(yù)實驗可以為進一步實驗摸索條件8.(2024·廣東廣州二模)甲試管中裝有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶①溶液;乙試管中裝有2mL蔗糖溶液、2mL酶①溶液;丙試管中裝有2mL可溶性淀粉溶液、2mL酶②溶液。利用上述試管驗證酶的專一性。下列有關(guān)該實驗的敘述,正確的是()A.驗證酶的專一性時,只需要考慮自變量的影響,不需要考慮無關(guān)變量B.若酶①為淀粉酶,則甲、乙試管進行對比時可選用碘液作為檢測試劑C.若酶①為淀粉酶,酶②為蔗糖酶,則甲、丙試管進行對比時可選用斐林試劑作為檢測試劑D.甲試管中加入的淀粉溶液、酶溶液都是2mL,是為了排除無關(guān)變量的干擾關(guān)鍵能力提升練9.(2024·重慶一模)中間產(chǎn)物學說認為:酶(E)的活性中心部位首先與底物(S)結(jié)合,生成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物(ES),然后再產(chǎn)生產(chǎn)物(P)同時釋放出酶(E)。根據(jù)這一學說,在酶濃度、pH、溫度一定的條件下,可以用米氏方程V=Vmax[S]Km+[S]表示底物濃度S與速率V之間的關(guān)系,其坐標曲線如圖1,其中“Vmax圖1圖2A.如果底物濃度足夠大,反應(yīng)速率可以達到Vmax,由此可判斷加入競爭抑制劑后,Km值將變小B.酶的活性可以用在一定條件下酶所催化的化學反應(yīng)速率表示,即可以用P的產(chǎn)生速率來表示,也可用E的消耗速率表示C.通過競爭抑制的事實,可以否定酶具有專一性的特點D.如果要把反應(yīng)速率控制在1/3Vmax,則應(yīng)該把底物濃度控制在1/2Km以內(nèi)10.(不定項)(2025·八省聯(lián)考內(nèi)蒙古卷)某種芽孢在酸性環(huán)境下不萌發(fā),在堿性環(huán)境下萌發(fā)。為探究其機理,研究不同pH下兩種促進芽孢萌發(fā)的酶(M和N)的活性和結(jié)構(gòu)變化。發(fā)現(xiàn)酸性環(huán)境下M的活性和α-螺旋(肽鏈有規(guī)律的盤曲)含量增高,而堿性環(huán)境下N的活性和α-螺旋的含量增高,下列敘述正確的是()A.堿性環(huán)境中N為芽孢萌發(fā)供能來降低其催化反應(yīng)的活化能B.酸性環(huán)境主要通過改變氨基酸序列影響M的α-螺旋含量C.堿性環(huán)境主要通過調(diào)節(jié)N活性來影響該種芽孢萌發(fā)D.酸堿環(huán)境調(diào)節(jié)芽孢萌發(fā)過程中M、N活性均受到pH影響11.(不定項)(2024·遼寧丹東二模)超高壓技術(shù)和木瓜蛋白酶廣泛應(yīng)用于食品工業(yè),為探究木瓜蛋白酶在高壓食品體系中的應(yīng)用,某科研小組將木瓜蛋白酶溶液分別在0.1MPa(對照組)、200MPa和600MPa的壓力下處理,測定其平均氫鍵數(shù)量(處理50納秒的平均值)和木瓜蛋白酶相對活性變化的數(shù)據(jù)(注:氫鍵是穩(wěn)定蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的重要非共價結(jié)合力),下列說法錯誤的是()壓力0.1MPa200MPa600MPa平均氫鍵數(shù)/個157.5155.5150.5木瓜蛋白酶相對活性/%10012080A.木瓜蛋白酶是具有催化作用的有機物,基本單位是氨基酸和核糖核苷酸B.實驗過程中適當增加木瓜蛋白酶的濃度會增加木瓜蛋白酶的相對活性C.實驗結(jié)果表明,木瓜蛋白酶適宜在最適溫度、最適pH和200MPa壓力下保存D.600MPa下,木瓜蛋白酶的相對活性降低可能與該壓力下酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞有關(guān)12.(14分)(2025·黑龍江模擬)圖1表示某興趣小組研究兩種抑制劑對某消化酶的酶促反應(yīng)速率的影響(其他條件均為最適條件),對實驗結(jié)果進行分析;圖2表示該興趣小組利用相關(guān)裝置進行一系列的實驗來研究酶的特點。據(jù)圖回答下列問題。圖1圖2(1)圖1所示的實驗“其他條件均為最適條件”中的最適條件主要指的是溫度和pH,若第一次實驗用的是人的胰蛋白酶,第二次實驗用的是人的胃蛋白酶,則與第一次實驗相比,第二次實驗對應(yīng)的溫度和pH兩個無關(guān)變量中需要調(diào)整的是。圖1所示實驗的自變量是

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(2)在底物濃度為S1時,圖1①②實驗中限制酶促反應(yīng)速率的主要因素是。

(3)酶抑制劑的作用機理有兩種:a.與底物爭奪酶的結(jié)合位點;b.與酶結(jié)合改變酶的結(jié)構(gòu),從而抑制酶促反應(yīng)速率。結(jié)合圖1分析,抑制劑Ⅱ的作用機理應(yīng)是(填字母);若抑制劑的量不變,提高抑制劑Ⅰ作用下的酶促反應(yīng)速率的措施是。

(4)圖2所示的實驗裝置所進行的實驗?zāi)康氖?在不另設(shè)空白對照組的前提下,用其中的乙裝置不能用于驗證溫度對酶活性的影響,原因是。

13.(13分)(2024·吉林模擬)土豆褐變會導致其風味和品質(zhì)下降。在有氧條件下,土豆中多酚氧化酶(PPO)催化鄰苯二酚氧化形成醌,醌再進一步氧化聚合形成褐色色素(稱為黑色素或類黑精),進而導致土豆褐變。在紅茶制作過程中PPO也可高效催化兒茶素類物質(zhì)合成茶黃素,從土豆中分離提純PPO可為工業(yè)化制備高產(chǎn)量茶黃素提供一定的酶原料。研究人員對PPO的特性及活性影響因素進行了探究?；卮鹣铝袉栴}。(1)研究人員將PPO分別滴入含不同底物的三支試管中,如下表所示。該實驗的目的是探究PPO的性,推測號試管不變色。

試管號PPO酶液鄰苯二酚間苯二酚對苯二酚37℃保溫10min,觀察顏色變化115滴15滴--215滴-15滴-315滴--15滴(2)研究人員探究了不同種土豆中PPO活力(也稱酶活性)與溫度的關(guān)系,結(jié)果如圖所示。①該實驗的自變量是;對從五種土豆中提取的PPO進行保存時,溫度和pH應(yīng)分別設(shè)置為

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②防止大白花土豆褐變與利用其PPO制備茶黃素過程中所需的最適溫度是否相同,并說明理由。

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若進一步探究大牛角土豆PPO的最適溫度,可在溫度為℃范圍內(nèi)設(shè)置更小溫度梯度進行重復(fù)實驗。

參考答案課時規(guī)范練10降低化學反應(yīng)活化能的酶必備知識基礎(chǔ)練1.D解析酶的作用底物既可以是有機物,也可以是無機物,如淀粉酶催化淀粉(有機物)水解,過氧化氫酶催化過氧化氫(無機物)分解,A項錯誤;酶的作用條件較溫和,過酸、過堿和高溫都會使酶變性失活,低溫條件下酶的活性很低,所以酶的保存條件是適宜的pH和低溫,胃蛋白酶的最適pH為1.5,故胃蛋白酶應(yīng)在酸性、低溫條件下保存,B項錯誤;醋酸菌是細菌,為原核生物,沒有線粒體,C項錯誤;成年牛、羊等草食類動物腸道中有分解纖維素的微生物,故從成年牛、羊等草食類動物腸道內(nèi)容物中可獲得纖維素酶,D項正確。2.D解析酶也可以在生物體外發(fā)揮作用,例如淀粉酶能將試管中的淀粉分解,A項錯誤;酶既能催化物質(zhì)的合成又能催化物質(zhì)的分解,B項錯誤;由題意可知,利用SELEX技術(shù)合成的該核酶是以單鏈DNA為基礎(chǔ)成分,C項錯誤;由題干可知,DNA核酶是通過人工合成的,D項正確。3.A解析植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,植物病原菌可通過分泌果膠酶降解植物細胞的細胞壁,A項正確;能有效去除奶漬的加酶洗衣粉,其中的酶是蛋白酶,蠶絲制品中的蠶絲主要成分也是蛋白質(zhì),該洗衣粉不能用來洗滌蠶絲制品,B項錯誤;唾液淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖,C項錯誤;DNA復(fù)制時,解旋酶解開DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),DNA聚合酶催化子鏈的延伸,DNA連接酶(但不是T4DNA連接酶)連接不連續(xù)合成的子鏈,T4DNA連接酶催化兩個平末端連接的效率較高,一般用于基因工程中,D項錯誤。4.A解析探究不同溫度條件對酶A活性的影響時,題圖中的4個溫度條件下,50℃時,酚的剩余量最低,故酶A催化反應(yīng)的最適溫度不可能為40℃,同時由于溫度梯度較大,也不能說明酶B催化反應(yīng)的最適溫度為40℃,A項錯誤;低溫可以降低酶的活性,因此防止果蔬在運輸過程中褐變,可采用低溫冷運方式,B項正確;由圖可知,與酶A相比,相同溫度條件下酶B催化反應(yīng)后酚的剩余量低,因此相同溫度條件下酶B的催化效率更高,C項正確;酶與底物結(jié)合時,酶的活性部位會發(fā)生空間結(jié)構(gòu)的改變,D項正確。5.D解析酶能降低化學反應(yīng)所需的活化能,不能提供能量,A項錯誤;煮熟的土豆片中的過氧化氫酶因變性而失活,單位時間試管中收集的氣體量會降低,B項錯誤;由于H2O2在高溫下分解加快,故不能使用過氧化氫酶來探究溫度對酶活性的影響,C項錯誤;通過改變土豆片的數(shù)量,可以改變過氧化氫酶的總量,從而探究酶量對酶促反應(yīng)速率的影響,D項正確。6.D解析該實驗只能說明酶具有催化作用,若想證明酶具有高效性,需要無機催化劑作對照,A項錯誤;過氧化氫在高溫下易分解,因此不能選過氧化氫作為探究溫度對酶促反應(yīng)速率的影響的實驗材料,B項錯誤;肝臟研磨液中存在過氧化氫酶,酶只改變到達反應(yīng)平衡所需的時間,不改變化學反應(yīng)的平衡點,產(chǎn)物的量與反應(yīng)物的量有關(guān),因此增加肝臟研磨液的濃度和體積不會改變收集的氣體量,C項錯誤;濾紙片數(shù)量改為6片相當于增加了過氧化氫酶的濃度,可以探究酶濃度對H2O2分解速率的影響,D項正確。7.C解析探究酶的最適溫度實驗中設(shè)置不同的溫度梯度進行比較,不需要設(shè)計空白對照,A項正確;探究pH對酶活性的影響時,底物的量應(yīng)保持充足,避免因底物不足導致無法準確測得各組的反應(yīng)速率,B項正確;探究酶的最適pH時,應(yīng)在過酸到過堿之間按一定的梯度設(shè)置多組實驗,C項錯誤;預(yù)實驗是在正式實驗之前進行的一次小規(guī)模實驗,其目的是進一步摸索實驗條件,檢驗實驗設(shè)計的科學性和可行性,在探究酶的最適溫度時,通過預(yù)實驗可以初步確定酶活性較高的溫度范圍,從而為正式實驗提供一個更準確的溫度范圍,D項正確。8.C解析驗證酶的專一性時,實驗的自變量應(yīng)為酶的種類或底物的種類,且實驗設(shè)計遵循單一變量原則,需控制無關(guān)變量相同且適宜,A項錯誤;若酶①為淀粉酶,則甲、乙試管進行對比時不可選用碘液作為檢測試劑,因為碘液無法檢測蔗糖是否被水解,B項錯誤;若酶①為淀粉酶,酶②為蔗糖酶,則甲、丙試管進行對比時可選用斐林試劑作為檢測試劑,根據(jù)是否有還原糖的生成判斷淀粉是否水解,C項正確;甲試管中加入的底物量與酶量相等,是為了保證在合理的濃度和用量下,反應(yīng)能順利進行,D項錯誤。關(guān)鍵能力提升練9.D解析競爭抑制劑與底物競爭酶的活性位點從而降低底物與酶結(jié)合的機會,加入競爭抑制劑,Km值將增大,A項錯誤;酶的活性可以用在一定條件下酶所催化的化學反應(yīng)速率表示,即可以用P產(chǎn)物的產(chǎn)生速率和S底物的消耗速率表示,其中E酶在化學反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不變,B項錯誤;酶具有專一性的特點,通過競爭抑制的事實并不能否定酶具有專一性的特點,C項錯誤;由圖1可知,如果要把反應(yīng)速率控制在1/3Vmax,則應(yīng)該把底物濃度控制在1/2Km以內(nèi),D項正確。10.CD解析酶的作用機理是降低化學反應(yīng)的活化能,不能為化學反應(yīng)供能,因此N不能為芽孢萌發(fā)供能,A項錯誤;酸性環(huán)境會使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變,不會改變蛋白質(zhì)中氨基酸序列,因此酸性環(huán)境不能通過改變氨基酸序列影響M的α-螺旋含量,B項錯誤;根據(jù)題意可知,酸性環(huán)境下M的活性和α-螺旋(肽鏈有規(guī)律的盤曲)含量增高,而堿性環(huán)境下N的活性和α-螺旋的含量增高,即在酸性環(huán)境和堿性環(huán)境下α-螺旋的含量都增高,但在酸性環(huán)境下芽孢不萌發(fā),在堿性環(huán)境下萌發(fā),因此可推測堿性環(huán)境主要通過調(diào)節(jié)N活性來影響該種芽孢萌發(fā),C項正確;由題意可知,酸堿環(huán)境調(diào)節(jié)芽孢萌發(fā)過程中M、N活性均受到pH影響,D項正確。11.ABC解析木瓜蛋白酶是具有催化作用的有機物,化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),基本單位是氨基酸,A項錯誤;酶的濃度不會影響酶的活性,B項錯誤;酶應(yīng)該在低溫條件下保存,從而抑制其活性,C項錯誤;600MPa下,木瓜蛋白酶的相對活性降低,可能與該壓力下酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞有關(guān),空間結(jié)構(gòu)被破壞酶就會失去活性,不能起催化作用,D項正確。12.答案(1)pH底物濃度、有無抑制劑及抑制劑的種類(2)底物濃度(3)b增加底物濃度(4)驗證酶具有高效性溫度變化本身就會影響過氧化氫的分解解析(1)人的胰蛋白酶和胃蛋白酶的最適溫度相同,但是胰蛋白酶的最適pH大于7,胃蛋白酶的最適pH為1.5,所以由胰蛋白酶改為胃蛋白酶后,溫度條件保持不變,但pH需降低至1.5。圖1所示實驗的自變量是底物濃度、有無抑制劑和抑制劑的種類。(2)從圖1中可以看出,在S2之前,①②兩條曲線代表的酶促反應(yīng)速率都是隨著底物濃度增加而增大,故底物濃度為S1時,圖1①②實驗中限制酶促反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度。(3)從圖1中可以看出,隨著底物濃度的增大,抑制劑Ⅱ的抑制作用沒有被抵消,不能達到無抑制劑時的最大速率,