资源简介

5.1 降低化学反应活化能的酶——2024-2025学年高一生物学人教版（2019）必修一同步训练
一、单选题
1．每个过氧化氢酶分子能在1s之内将105个过氧化氢分子分解。这体现了酶具有( )
A.专一性 B.高效性 C.稳定性 D.多样性
2．测定胃蛋白酶活性时,将溶液pH由11降到1的过程中,胃蛋白酶活性将( )
A.不断上升 B.没有变化 C.先升后降 D.先降后升
3．下 列有关酶的叙述，错误的是( )
A. 绝大多数酶的化学本质是蛋白质
B. 能够催化淀粉酶水解的酶是淀粉酶
C. 酶与无机催化剂相比降低活化能的效果更显著
D. 酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的
4．图示曲线为最适温度下底物浓度对酶促反应速率的影响，相关叙述正确的是( )
A.若将温度升高10℃，则d点右移、e点上移
B.P点后曲线不再上升的原因是底物已经全部分解
C.P点前后限制反应速率的主要因素均为酶浓度和酶活性
D.若在P点时向反应体系中加入少量同种酶，e点将上移
5．下列有关酶的叙述正确的是( )
A.酶的基本组成单位是氨基酸
B.酶通过为反应物供能来提高反应速率
C.细胞质基质中含有催化葡萄糖分解的酶
D.低温能破坏酶的空间结构使其失去活性
6．下图表示最适条件下，淀粉浓度对淀粉酶所催化的化学反应速率的影响。下列说法错误的是( )
A.AB段限制反应速率的因素是淀粉浓度
B.A点时开始升高温度，曲线将上移
C.在C点时，加入适量淀粉酶，曲线将上移
D.将淀粉酶换成蔗糖酶，曲线与上图不同
7．下列关于生物科学发展史的叙述正确的是( )
A.斯帕兰扎尼通过“肉块消失”实验证明了胃蛋白酶的存在
B.罗伯特森在电镜下看到细胞膜的暗—亮—暗的三层结构，提出生物膜的流动镶嵌模型
C.同位素标记的小鼠细胞和人细胞融合实验表明，细胞膜具有一定的流动性
D.在酶本质的探索中，萨姆纳用丙酮作溶剂从刀豆种子中提取出脲酶并证明其是蛋白质
8．为研究Cu2＋和Cl－对唾液淀粉酶活性的影响，某小组设计了如下操作顺序的实验：
甲组：CuSO4溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
乙组：NaCl溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
丙组：蒸馏水—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
各组试剂量均相同且适宜，下列对该实验方案的评价，不合理的是( )
A.缓冲液的pH应控制为最适pH
B.保温的温度应控制在37℃左右
C.宜选用碘液来检测淀粉的剩余量
D.设置的对照实验能达成实验目的
9．酶和无机催化剂加快某化学反应的机理如图所示（Ea、Eb、Ec为活化能，指底物分子“活化”所需的能量）。下列叙述错误的是( )
A.酶所降低的化学反应活化能是Ea-Ec
B.因Eb>Ec，所以酶降低活化能更显著
C.没有催化剂，该化学反应一定不能发生
D.由图中Ec与Eb比较可知，酶具有高效性
10．某实验小组在30℃条件下进行了三个实验，如表所示。据表分析，将实验①和实验②对比、实验②和实验③对比能分别体现酶的哪些特性？( )
实验 实验设计 实验结果
① 试管中加入2mL体积分数为3%的H2O2和2滴FcCl3溶液 单位时间内，观察到少量气泡产生
② 试管中加入2mL体积分数为3%的H2O2和2滴新鲜肝脏研磨液 单位时间内，观察到大量气泡产生
③ 试管中加入2mL体积分数为3%的H2O2和2滴新鲜唾液 未观察到气泡产生
A.高效性、专一性 B.专一性、高效性
C.专一性、作用条件温和 D.高效性、作用条件温和
11．下列关于探究酶的特性实验的叙述，错误的是( )
A.可用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响
B.可用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
C.在探究淀粉酶的专一性时，可用斐林试剂检验淀粉、蔗糖是否水解
D.加入过氧化氢酶的过氧化氢溶液产生大量气泡能说明酶具有高效性
12．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
13．如图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化曲线。下列叙述中正确的是
甲
乙
A.据甲图信息可知该酶的最适温度是37℃
B.甲图中B点后限制反应速率的主要因素是酶浓度
C.乙图中的蛋白酶甲可能是人的胰蛋白酶
D.由于乙图中的三种蛋白酶的最适 pH不同，所以三种酶不可能位于
同一个体
14．促黑激素（α-MSH）能够促进黑色素合成，使皮肤及毛发颜色加深；烟酰胺和茶多酚是化妆品中常见的成分，具有美白等作用。科研人员研究了α-MSH、烟酰胺以及茶多酚对酪氨酸酶活性的影响，相关实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.人体中酪氨酸酶积累过多会引起雀斑以及少白头等问题
B.茶多酚和烟酰胺通过抑制α-MSH的作用使酪氨酸酶活性降低
C.实验结果表明烟酰胺在低浓度时能提高酪氨酸酶活性，高浓度时降低其活性
D.实验结果表明烟酰胺和茶多酚均能在一定程度上降低酪氨酸酶的活性
15．青霉素酰化酶，又称青霉素氨基水解酶，该酶已大规模应用于工业生产β-内酰胺类抗生素的关键中体和半金成β-内酰胺类抗生素。某科研小组测定了青霉素酰化酶活性与pH和温度的关系，结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.青霉素酰化酶具有一定的结构，其形状与底物的结合无关
B.该酶适于在35℃、pH为6.5的磷酸盐缓冲液体系中保存
C.反应体系的pH由2上升到6.5的过程中该酶活性逐渐增强
D.若温度由10℃上升到28℃，则该酶降低化学反应活化能的能力增强
二、多选题
16．下列关于酶的叙述，正确的是( )
A.作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物
B.胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存
C.酶在化学反应中只能作为催化剂
D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
17．一种新颖的褐藻胶内切酶（AlgC2m）由N端的碳水化合物结合模块（CBM32）和C端的催化域（CD）通过一个连接子连接形成，它能够特异性地降解褐藻胶得到活性褐藻寡糖（具有抗肿瘤和抗糖尿病等生物活性）。AlgC2m-CD是保留连接子和催化域的改良酶。现研究温度对两种酶的影响，如图1为温度对酶相对活性（不同温度下酶活性与最大活性的比值）的影响，图2为继续保存2h后酶的相对活性。下列分析错误的是( )
注：温度稳定性是指酶在较高温度下能够维持一定的活性。
A.AlgC2m和AlgC2m-CD的最适温度分别为45℃和30℃，适合保存酶
B.将AlgC2m在40℃保存2h后，能保留70%左右的活性
C.CBM32能提高AlgC2m的温度稳定性
D.在最适温度下，AlgC2m和AlgC2m-CD的活性一定相同
三、读图填空题
18．甲乙两图是温度或pH对酶活性的影响的数学模型。
(1)生物体内，大多数酶的本质是_______________，合成场所在_______________。
(2)观察分析模型，判断甲、乙两图中影响酶活性的因素分别是什么。
甲_______________；乙_______________。
(3)酶用低温而不用高温保存，原因是高温会_______________，使酶失活。
(4)将胃蛋白酶由pH为2的环境中转移至pH为10的环境中，该酶的活性_______________（填“升高”“不变”或“降低”）。
(5)酶具有催化作用的机理是酶可以________________________________。
19．图甲、图乙是探究土豆中的过氧化氢酶具有催化作用的实验装置图；图丙是通过另一实验得出的H2O2浓度与酶促反应速率的关系图。回答下列问题：
（1）图乙为对照组的实验装置，该实验装置中加入的X为_____________。甲、乙两组装置的实验现象分别为______________。
（2）若用图甲装置进行图丙实验，实验装置如何设计：______________。
（3）图丙实验过程中，温度、pH等保持不变，形成曲线a、b差异的可能原因是___________。曲线b在B点后反应速率不再增加，其原因是__________________；曲线c形成的原因可能是______________。
20．泥鳅分布广泛，一年四季均可捕捞，是营养丰富的小型经济鱼类。了解泥鳅的消化生理是实现人工养殖的基础，为此研究人员从泥鳅的肠道和肝胰脏中获取淀粉酶，进行了以下相关实验，结果如图1、2所示。回答下列问题：
（1）据图分析，肠道和肝胰脏的淀粉酶对外界环境的耐受性更强的是______中的淀粉酶，理由是______。
（2）淀粉酶活性可用在一定条件下______来表示。图1中20℃时与图2中pH=2时淀粉酶活性均较低，两种条件下酶活性较低的原因有何不同？______
（3）已知淀粉酶的本质为蛋白质，影响其活性的外界因素除了温度和pH以外，还包括______（填序号）。
①重金属盐
②酶的抑制剂
③酶的激活剂
④酶的浓度
⑤底物的浓度
（4）已知酸本身能催化淀粉水解，为使图2实验结果更加准确，应如何进一步设置对照实验？______
参考答案
1．答案：B
2．答案：B
解析：酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值。在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活。
3．答案：B
解析：A、绝大多数酶的化学本质是蛋白质，A正确；
B、酶具有专一性，淀粉酶的本质为蛋白质，能够催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶，B错误；
C、酶与无机催化剂相比降低活化能的效果更显著，因此酶具有高效性，C正确；
D、酶的作用条件温和，需要适宜的温度和pH值，D正确。
故选B。
4．答案：D
解析：A、结合题干“曲线为最适温度下反应物浓度对酶催化反应速率的影响”，此时酶的温度已达最适温度，若在此基础上温度升高10℃，酶活性会降低，d点左移、e点下移，A错误；
B、曲线自变量为底物浓度，P点后曲线不再上升的原因是受到酶浓度和酶活性的影响，B错误；
C、曲线自变量为底物浓度，P点前限制反应速率的主要因素为底物浓度，P点后限制反应速率的主要因素为酶浓度和酶活性的影响，C错误；
D、若在P点时向反应体系中加入少量同种酶，会使酶浓度增大，反应速率加快，e点将上移，D正确。
故选D。
5．答案：C
解析：A.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，故A错误;B.酶通过降低活化能来提高反应速率，故B错误;C.细胞质基质中含有催化葡萄糖分解的酶，故C正确;D.低温不会破坏酶的空间结构，酶的活性可恢复，故D错误。
6．答案：B
解析：A、B点之前，随着反应物浓度的增加，反应速率加快，说明AB段限制反应速率的因素是反应物浓度，A正确；B、该图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响，在A点适当提高反应温度，反应速率有所下降，B错误；C、在C点加入适量淀粉酶，反应速率加快，曲线位置会上移，C正确；D、酶具有专一性，蔗糖酶不能水解淀粉，故将淀粉酶换成蔗糖酶，曲线与上图不同，D正确。故选B。
7．答案：D
解析：A、斯帕兰扎尼设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然后让鹰吞下去。过一段时间后，他将小笼从鹰腹中取出，发现小笼内的肉块消失了。于是，他推断胃中一定含有某种物质，能够消化肉块。他把这种物质称为胃消化液。但是并没有证明是胃蛋白酶，A错误；B、罗伯特森利用电镜观察细胞膜，在暗一亮一暗的三层结构上提出蛋白质一脂质一蛋白质的静态模型，B错误；C、将荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验表明细胞膜具有流动性，C错误；D、在酶本质的探索中，萨姆纳用丙酮作溶剂从刀豆种子中提取出脲酶并证明其是蛋白质，D正确。故选D。
8．答案：D
解析：A、缓冲液的pH是无关变量，无关变量应保持适宜，A正确；B、温度是无关变量，无关变量应该保持适宜，唾液淀粉酶的最适宜温度是37℃左右，B正确；C、淀粉遇碘变蓝色，淀粉水解后遇碘不变蓝色，因此可以用碘液来检测淀粉的剩余量，C正确；D、设置的对照实验中应该加入硫酸钠才能达成实验目的，以排除SO42-、Na+对唾液淀粉酶活性的影响，D错误。故选D。
9．答案：C
解析：A、Ea表示不加催化剂化学反应的活化能，Ec表示酶催化的化学反应的活化能，因此酶所降低的化学反应活化能是Ea－Ec，A正确；B、据图可知，Eb＞Ec，所以酶降低活化能效果更显著，B正确；C、由图示曲线看出，没有催化剂时底物也可以变成产物，说明没有催化剂，该化学反应能发生，C错误；D、Eb表示无机催化剂催化反应的活化能，Ec表示酶催化的化学反应的活化能，酶降低活化能更多，所以催化效率更高，具有高效性，D正确。故选C。
10．答案：A
解析：实验①和实验②的自变量为催化剂的种类，通过对比实验结果可说明与无机催化剂相比，酶具有高效性;实验②和实验③两组实验的自变量为酶的种类，通过对比实验结果可说明酶具有专一性，A正确，BCD错误。故选A。
11．答案：D
解析：A、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活，pH不影响过氧化氢的分解，可利用过氧化氢溶液探究pH对过氧化氢酶活性的影响，A正确；B、低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，可用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，B正确；C、淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖，所以在探究淀粉酶的专一性时，可用斐林试剂检验淀粉、蔗糖是否水解，C正确；D、加入过氧化氢酶的过氧化氢溶液产生大量气泡能说明酶具有催化作用，与无机催化剂相比才能说明酶具有高效性，D错误。故选D。
12．答案：D
解析：A、由图象可知，反应物甲的能量小于生成物乙的能量，正反应为吸能反应，错误；B、曲线Ⅱ表示有酶参与，错误；C、E1—E4表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，C错误；D、酶参与反应时,所降低的活化能为E2，D正确。
故选：D。
13．答案：B
解析：由于甲图中的温度只有2个，所以37℃不一定就是该酶的最适温度，A项错误。甲图中B点反应速率最大，且横坐标表示的是底物浓度，所以B点后限制反应速率的应是酶浓度，B项正确。人的胰蛋白酶在小肠中发挥作用，小肠中的pH呈碱性，而乙图中的蛋白酶甲最适pH约为2，所以该蛋白酶不可能是胰蛋白酶，C项错误。人体中多种消化酶因为作用场所不同，所以其最适pH也不同，所以图乙中的三种酶可能存在于同一个体，D项错误。
14．答案：D
解析：A、人体中酪氨酸酶积累过多会引起雀斑和黑色素沉积等皮肤病，而头发变白是因为络氨酸酶的活性降低，A错误；
BD、分析实验结果可知，与对照组相比，添加α-MSH后络氨酸酶活性升高，而与M组相比，施加烟酰胺或茶多酚后络氨酸酶活性有所降低，结果表明烟酰胺和茶多酚均能在一定程度上降低酪氨酸酶的活性，但其与α-MSH的作用机制无法得知，B错误，D正确；
C、据图可知，烟酰胺浓度与络氨酸酶活性之间无明显的相关性，如在不添加茶多酚的条件下，2g/L的烟酰胺降低络氨酸酶活性的效果低于5g/L时，C错误。
故选D。
15．答案：D
解析：A、酶分子有一定的结构，能与特定的底物结合，A错误;B、酶在低温下活性较低，温度升高，酶活性增强，因此酶应在低温、适宜pH条件下保存，B错误;C、青霉素酰化酶最适pH约为6.5,pH为2时，其已经变性失活，C错误;D、温度由10℃上升到28℃的过程中，该酶活性增强，降低化学反应活化能的能力逐渐增加，D正确。故选D。
16．答案：D
解析：牛、羊等草食类动物的肠道中含有能产生纤维素酶的微生物,能将纤维素分解成葡萄糖,供草食类动物吸收,因此,从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶,D正确。
17．答案：ABD
解析：本题考查酶的相关实验。图1可以看出AlgC2m和AlgC2m-CD的最适温度分别为45℃和30℃，但酶应在低温下保存，A错误；图2显示，AlgC2m在40℃下保存2h后，能保留90%左右的活性，B错误；图2中在40℃条件下保存2h后AlgC2m-CD几乎完全失活，而AlgC2m几乎完全失活的温度范围在50℃及以上，且由题干可知AlgC2m-CD去掉了CBM32，说明CBM32能提高AlgC2m的温度稳定性，C正确；酶的相对活性是不同温度下酶活性与最大活性的比值，两种酶相对活性相同时并不一定代表两种酶活性相同，D错误。
18．答案：（1）蛋白质；核糖体
（2）温度；pH
（3）破坏酶的空间结构
（4）不变
（5）降低化学反应的活化能
解析：(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，少数酶是RNA，大多数酶的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体。
(2)在甲图中，人点不与横轴相交的原因是低温条件下酶的活性低，但是由于低温不会改变酶的空间结构，所以低温条件下酶仍然有活性不会失活，故图甲表示温度对酶活性的影响，图乙中pH过高或过低都会使酶变性失活，故图乙表示pH对酶活性的影响。
(3)低温使酶的活性降低但不会破坏酶的结构，高温会破坏酶的空间结构而使酶失活。
(4)胃蛋白酶的适宜pH值为1.5-2.2，将胃蛋白酶加入到pH=10的溶液中，过碱环境会导致胃蛋白酶的空间结构破坏，该酶的活性降低。
(5)酶具有催化作用的机理是酶可以降低化学反应的活化能，进而提高化学反应的速率。
19．答案：（1）煮熟的土豆片;甲中产生大量气泡（或产生气泡的速率快）、乙中产生少量气泡（或产生气泡的速率慢）
（2）改变图甲装置中10mLH2O2溶液的浓度，其他条件不变（合理即可）
（3）土豆片的数量不同;受H2O2酶浓度的限制 增加了土豆片的数量
20．答案：（1）肠道；在各个实验温度、大部分pH条件下，肠道中的淀粉酶活性均较肝胰脏中的高
（2）单位时间内淀粉的分解量或产物的生成量（或淀粉的分解速率、产物的生成速率）；pH=2时酶的空间结构遭到破坏，而20℃时酶的空间结构稳定，但不是最适宜发挥作用的空间结构
（3）①②③
（4）将等量的淀粉溶液的pH分别调节到2~12，不加入淀粉酶，分别检测不同pH下淀粉的分解速率
解析：（1）据图可知，在各个实验温度、大部分pH条件下，肠道中的淀粉酶活性均较肝胰脏中的高，故肠道中的淀粉酶对外界环境的耐受性更强。
（2）酶活性可用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示，因此淀粉酶活性可用在一定条件下单位时间内淀粉的分解量或产物的生成量（或淀粉的分解速率，产物的生成速率）来表示。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，酶活性降低或酶永久失活；但低温条件下酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性会升高。
（3）影响蛋白质活性的外界因素包括温度、pH、重金属盐、酶的抑制剂、酶的激活剂。
（4）因为酸可以催化淀粉水解，即在不同pH下即使没有酶存在，淀粉也会存在水解，故可以将等量的淀粉溶液的pH分别调节到2~12，分别检测不同pH下淀粉的分解速率，来作为对照，使实验结果更加准确。

展开更多......

收起↑