（人教通用版）2020版高考生物新探究大一轮复习 第8讲 降低化学反应活化能的酶检测（含解析）

降低化学反应活化能的酶1(2019黑龙江牡丹江高三开学考试)下列关于酶的叙述，正确的是()A酶具有催化作用，都能与双缩脲试剂反应呈紫色B细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关C酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存D可用过氧化氢作底物来探究温度对酶活性的影响解析：选B。大多数酶是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色，而少数酶是RNA，RNA不能与双缩脲试剂反应呈现紫色，A错误；每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，这是细胞代谢能够有条不紊地进行的重要原因，B正确；在最适温度和pH条件下，酶的活性最强，不适合长期保存，酶适宜在低温及最适pH条件下保存，C错误；过氧化氢高温易分解，所以一般不选择过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响，D错误。2(2019吉林通化中学高三入学调研考试)下图是某种酶的作用模式图。以下对该模型的叙述，正确的是()A酶的基本组成单位是氨基酸B酶提供底物RNA活化所需的能量CpH影响酶的空间结构从而影响催化效率D酶与底物间碱基配对方式体现了酶的专一性解析：选C。该酶可以与底物RNA之间发生碱基互补配对，说明该酶的化学本质应是RNA，基本组成单位是核糖核苷酸；酶的作用是降低反应所需的活化能，而不是为反应提供能量；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类反应，而不是体现在酶与底物间碱基配对方式上。3(2019河北承德一中月考)下图为H2O2在不同条件下分解的曲线图模型，曲线的条件分别是()AH2O2酶催化、FeCl3催化、加热、自然条件B加热、自然条件、H2O2酶催化、FeCl3催化C加热、FeCl3催化、自然条件、H2O2酶催化D自然条件、加热、FeCl3催化、H2O2酶催化解析：选D。由图中曲线可以看出的反应速率快于，活化能比较低，的反应速率最慢，故是加入了H2O2酶催化，表示在自然条件下的反应过程；和比较，的活化能比低，故为加入了无机催化剂，为较高温度下的反应过程。4(2019贵州遵义高三模拟)下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果，据表分析，以下说法不正确的是()试管纤维素悬液(mL)222纤维素酶液(mL)111反应温度()304050斐林试剂(mL)222砖红色深浅注：“”的多少代表颜色深浅。A该实验的自变量为温度B该实验的因变量是还原糖的生成量C纤维素被水解成了还原糖D该纤维素酶的最适温度为40 解析：选D。由表中数据可知，该实验中温度是自变量，A项正确；还原糖生成量通过颜色深浅体现出来，这与温度不同有关，是因变量，B项正确；溶液中出现砖红色沉淀是因为纤维素被水解成了还原糖，C项正确；组与组的温度相比，40 较适宜，但温度梯度太大，故通过本实验不能说明该纤维素酶的最适温度为40 ，D项错误。5(2019安徽合肥九中高三调研)某研究小组在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时，得到下图结果。下列分析不正确的是() AMn2降低了相应化学反应过程所必需的活化能BCo2或Mg2可能导致酶结构的改变使其活性降低C不同离子对酶的活性有提高或降低作用D该水解酶的用量是实验的无关变量解析：选A。从图中可以看出，Mn2只是提高了该水解酶的活性，并不能降低反应过程所必需的活化能，A项错误；Co2或Mg2可能导致酶结构的改变使某水解酶活性降低，B项正确；从图中可以看出，有的离子可以提高酶的活性，有的离子可以降低酶的活性，C项正确；不同金属离子是实验的自变量，该水解酶的活性是实验的因变量，该水解酶的用量是实验的无关变量，D项正确。6(2019山东寿光期末)核酶能特异地结合并切断特定的mRNA，且可重新结合和切割其他的mRNA分子。下列关于核酶的叙述，正确的是()A向核酶滴加双缩脲试剂，水浴加热可发生紫色反应B核酸具有一定的热稳定性，故核酶的活性通常不受温度的影响C核酶与特异性底物结合时，有磷酸二酯键的断裂D与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可反映核酶具有高效性解析：选C。核酶是具有催化功能的RNA分子，滴加双缩脲试剂可发生紫色反应的是蛋白质，而且该反应的发生不需水浴加热，A错误；与蛋白质相比，核酸虽然具有热稳定性，但温度过高或过低也能影响其性质或结构，因此核酶的活性也受温度的影响，B错误；核酶与特异性底物(mRNA)结合时，能切断特定的mRNA，说明在该过程中有磷酸二酯键的断裂，C正确；与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，表明酶具有催化作用。要证明酶具有高效性，最好与无机催化剂做对比，D错误。7(2019河南新乡月考)乳糖酶可催化乳糖水解。有两项与此相关的实验，实验中无关变量相同且适宜，实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是()实验一(质量分数为10%的乳糖)酶的质量分数01%2%3%4%相对反应速率02550100200实验二(质量分数为2%的乳糖酶)乳糖的质量分数05%10%15%20%相对反应速率025506565A.实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大B实验一若继续增加乳糖浓度，相对反应速率将降低C实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大D实验二若将反应温度提高5 ，相对反应速率将增大解析：选C。由表格的数据分析可知，实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率可能增大，A项错误；实验一若继续增加乳糖浓度，相对反应速率升高或不变，B项错误；由表格的数据分析可知，实验二中乳糖浓度已经不是反应速率的制约因素，所以继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大，C项正确；实验二中温度为无关变量，且适宜，若将反应温度提高5 ，相对反应速率减小，D项错误。8(2019安徽芜湖高三模拟)在过氧化氢酶催化下，H2O2分解释放的O2与愈创木酶反应生成茶褐色产物；氧气产生越多，溶液颜色越深。为探究pH对过氧化氢酶活性的影响，某研究小组运用比色法，测定了5 min内茶褐色产物相对值的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是()A实验结果说明过氧化氢酶的最适pH是6B依据01 min的曲线斜率，能比较不同pH条件下的酶活性CpH为58的缓冲液处理组，反应完全结束时的产物相对值不同D在pH为3的缓冲液中过氧化氢酶因肽键结构被破坏而失活解析：选B。实验结果不能说明过氧化氢酶的最适pH是6，只能说明pH为6时，更接近最适pH，A错误；曲线斜率可以真实反映酶促反应速率的快慢，所以依据01 min的曲线斜率，可比较不同pH条件下的酶活性，B正确；因加入的反应物H2O2的量为无关变量，在酶促反应中H2O2的量是一定的，所以pH为58的缓冲液处理组，反应结束时的产物相对值是相同的，C错误；过酸或过碱都会使酶的空间结构遭到破坏而失活，分析曲线图可知：在pH为3的缓冲液中过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活，D错误。9(2019南昌二中月考)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。分析并回答下列问题：(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：分组步骤红粒管白粒管对照管加样0.5 mL提取液0.5 mL提取液C加缓冲液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137 保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果注：“”数目越多表示蓝色越深。步骤中加入的C是_，步骤中加缓冲液的目的是_。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是_；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越_。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应适当_(填“缩短”“延长”或“不变”)。(2)小麦中的淀粉酶包括淀粉酶和淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使_。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色显著_(填“深于”或“浅于”)白粒管，则表明淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 (3)酶的催化具有专一性，酶的专一性是指_。 (4)生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化，组成酶的单体是_。解析：(1)本实验的自变量是小麦种子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性，步骤对照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸馏水作为空白对照。中加入缓冲液的目的是控制pH，以保证酶的活性。分析结果红粒管内淀粉剩余量多于白粒管的，说明红粒小麦淀粉酶活性较低，据此推测，红粒小麦的穗发芽率较低，可能是因为淀粉酶活性较低所致。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应适当缩短。(2)实验的目的是探究淀粉酶和淀粉酶活性在穗发芽率中的作用，所以、两管中应分别只有一种酶有活性，管使淀粉酶失活，管需使淀粉酶失活；中两管显色结果无明显差异，说明淀粉酶对两种小麦穗发芽率无明显影响，中的显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，可推测红粒小麦的淀粉酶活性低于白粒小麦的，是导致红粒小麦穗发芽率较低的原因。(3)酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。(4)酶的化学本质是蛋白质或者RNA，所以组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸。答案：(1)0.5 mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)淀粉酶失活深于(3)一种酶只能催化一种或一类化学反应(4)氨基酸或核糖核苷酸10(2019广西桂林、白色、崇左三市高三联考)某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时，根据实验结果绘制如下曲线图。下列相关叙述正确的是()A降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶B此实验中，在30 条件下竞争能力最强的一定是微生物丙C对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶D若将温度改为pH，则所得实验结果曲线与图示结果相同解析：选C。据题图分析，不同的温度条件下，降低化学反应活化能效率最高的酶的种类不同，A错误；在30 条件下竞争能力最强的微生物应该是乙，B错误；对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶，C正确；低温的作用机理和强酸、强碱以及高温不同，因此若将温度改为pH，则所得实验结果曲线与图示结果不完全相同，D错误。11(2019河南郑州嵩阳中学段检)酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特点如图甲所示，图乙表示相应的反应速率。下列有关叙述不正确的是()A曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果B曲线a、b反应速率不再增加是受酶浓度的限制C曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低D非竞争性抑制剂与该酶结合后能改变其空间结构解析：选C。分析题图可知，曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果，A正确；曲线a、b反应速率不再随底物浓度的增加而增加，是受酶浓度的限制，B正确；曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的活性降低，C错误；由图甲可知，非竞争性抑制剂可以与游离酶结合，进而改变酶的空间结构，D正确。12淀粉酶有多种类型，如淀粉酶可使淀粉内部随机水解，淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。如图所示为对两种淀粉酶的研究实验结果，下列有关叙述错误的是()A淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖，淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖B淀粉酶在50 条件下处理60 min后，酶的空间结构遭到破坏C淀粉酶的最适pH低于淀粉酶的，在人的胃内淀粉酶活性低于淀粉酶DCa2、淀粉与淀粉酶共存时，更有利于较长时间维持淀粉酶的热稳定性解析：选C。淀粉的单体是葡萄糖，淀粉酶可将淀粉水解，根据“淀粉酶可使淀粉内部随机水解”可知，淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖，根据“淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解”可知，淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖，A正确；由图2可知，淀粉酶在50 条件下处理60 min后，酶的相对活性降为0，说明酶的空间结构遭到破坏，B正确；由图1可知，淀粉酶和淀粉酶的最适pH分别约为6、4.5，人体胃液的pH为0.91.5，在pH3时，两种酶的相对活性均为0，因此在人的胃内淀粉酶和淀粉酶均变性失活，C错误；由图2可知，与其他组相比Ca2、淀粉与淀粉酶共存时，酶的相对活性较高且相对稳定，因此Ca2、淀粉与淀粉酶共存时，更有利于较长时间维持淀粉酶的热稳定性，D正确。13已知淀粉酶的最适温度为60 ，某同学为了探究pH对淀粉酶活性的影响，在35 和45 两个温度条件下分别设置了7支试管，设置pH值分别为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0、13.0，该反应进行3 min后迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液，测定每支试管中的淀粉的剩余量，得到如图所示的曲线。请回答下列问题：(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，每一种酶只能催化_化学反应。(2)探究pH对淀粉酶活性影响，该实验操作中添加底物、pH缓冲液及淀粉酶溶液顺序为_(用文字和箭头标明添加顺序)，反应3 min 后迅速加入足量的NaOH溶液的目的是_。该同学认为反应时间过长或加入的淀粉量少都可能导致实验失败，其依据是酶的催化具有_的特点。(3)分析图中数据可知，实线部分表示在温度为_条件下测定的结果；使淀粉酶完全失活的pH范围为_；图中a点限制酶促反应速率的外界因素主要是_。(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为y1 g，则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为_g/min。解析：(1)酶具有专一性，每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(2)实验探究pH对酶活性影响时，底物(或酶)必须先与pH缓冲液混合，再加入酶(或底物)。反应3 min时，迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液，目的是使酶瞬间失活，以控制反应时间，因为酶的催化具有高效性，反应时间过长或加入的淀粉量少都可能导致实验失败。(3)已知淀粉酶的最适温度为60 ，45 温度条件下酶的活性高于35 ，相同pH值条件下，45 比35 淀粉剩余量少，故实线部分表示在温度为45 条件下测定的结果；过酸、过碱使酶变性失活，分析曲线图可以知道，使淀粉酶完全失活的pH范围为pH1或pH13，图中a点淀粉剩余量最少，此时的pH值为淀粉酶的最适pH值，限制酶促反应速率的外界因素主要是温度。(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为y1 g，则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为(y0y1)/3 (g/min)。答案：(1)一种或一类(2)底物pH缓冲液淀粉酶(底物与酶顺序可换)使酶失去活性，控制反应时间高效性(3)45 pH1和pH13温度(4)(y0y1)/39