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第10周 降低化学反应活化能的酶
1.在常温下H2O2溶液几乎不分解,但加入肝脏研磨液(含过氧化氢酶)后,会快速分解成H2O和O2。反应过程中能量变化如图所示,其中表示活化能的是(　　)
A.E3-E2 B.E3-E1 C.E1+E3 D.E2-E1
2.酶是活细胞产生的催化剂。下列关于酶的表述正确的是(　　)
A.酶是有催化作用的蛋白质 B.酶只能在细胞内起作用
C.酶能降低化学反应所需的活化能 D.酶在不同温度下活性相同
3.如图,图中的滤纸片(浸透马铃薯研磨液)与H2O2接触后,产生的现象及推测错误的是(　　)
A.若有大量气体产生,推测新鲜马铃薯中可能含有过氧化氢酶
B.若增加新鲜滤纸片的数量,则量筒中产生气体的速度加快
C.一段时间后气体量不再增加是因为滤纸片的数量有限
D.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量
4.新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶和氯化铁溶液中的Fe3+都能促进过氧化氢分解。与Fe3+相比,过氧化氢酶的催化效率更高。这表明(　　)
A.酶具有高效性 B.酶具有专一性 C.酶的作用条件温和 D.酶为反应物提供能量
5.小苏打牙膏含有碳酸氢钠呈碱性,具有抗菌和美白牙齿的作用;加酶牙膏含有多种酶,可以分解食物残渣和细菌,使我们的牙齿亮洁、口气清新。下列说法错误的是(　　)
A.牙膏中的溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,达到分解细菌的目的
B.适当延长刷牙时间有利于酶发挥作用,说明酶不具有高效性
C.加酶牙膏中多种酶催化同一反应,不能说明酶不具专一性
D.同时使用小苏打牙膏和加酶牙膏,可能使酶的分解能力下降
6.为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等,某同学设计了4套方案,如表所示。下列相关叙述,正确的是(　　)
方案 催化剂 底物 pH 温度
① 胰蛋白酶 蛋白块 不同pH 室温
② 淀粉酶 淀粉、蔗糖 适宜 适宜
③ 蛋白酶 蛋白质 适宜 不同温度
④ 过氧化氢酶、氯化铁溶液 过氧化氢 强酸性 室温
A.方案①的目的是探究pH对酶活性的影响,自变量是酶的种类
B.方案②的目的是验证淀粉酶的专一性,可用碘液检测
C.方案③的目的是验证温度对酶活性的影响,不可用双缩脲试剂检测
D.方案④的目的是验证酶的高效性,加酶的一组产生气泡数较多
7.牛奶中富含蛋白质,新鲜生姜根茎中的凝乳酶能够水解牛奶中的亲水性蛋白质,使其他蛋白质暴露出来,与某些离子相互作用,形成凝胶体,待牛奶凝固便成为一种富有广东特色的甜品——姜汁撞奶。为探索制作姜汁撞奶的条件,某兴趣小组通过实验探究温度对凝乳酶活性的影响,结果如图所示。据此分析,下列说法正确的是(　　)
A.凝乳酶能为蛋白质的水解提供活化能 B.85 ℃的牛奶与姜汁混合可能不会凝固
C.不同温度下凝乳酶的活性一定不同 D.保存凝乳酶的适宜温度约为60 ℃
8.如图所示,曲线b表示最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。下列分析正确的是(　　)
A.如果B点开始升高温度,图示反应速率可用曲线c表示
B.减少酶量再进行该实验,图示反应速率可用曲线a表示
C.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D.减小pH,重复该实验,A、B点位置都不变
9.如图是几种与酶有关的图示、曲线,据图回答下列问题。
(1)据图甲可知,酶具有的特性是　　　　,酶可以改变达到　　　　　　　的时间。
(2)用图乙所示的模型可以解释酶的　　　　。如果B是ATP,则从物质变化的角度分析,ATP水解酶是　　　 　(填字母),C和D是　　　　。
(3)根据图丙中的结果　　　　(填“可以”或“不可以”)确定该酶的最适温度;6是不是该酶的最适pH 　　　　,理由是　 　。
(4)若图丁是在酶的最适温度和最适pH下测定的反应速率,则图中影响酶促反应速率的因素是　　　　　　　　　　,AB段酶促反应速率的限制因素主要是　　　　　　。
1.A解析:E1表示产物所含有的能量,E2表示反应物中所含有的能量,E3表示发生反应时所需要的能量,活化能指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,即E3-E2。
2.C　解析:大多数的酶是具有催化作用的蛋白质,少数是RNA;在适宜条件下,酶可以在细胞外起作用,如胃蛋白酶;酶能降低化学反应所需的活化能;同一种酶在不同温度(非最适温度)下酶活性可能相同,也可能不同。
3.C解析:马铃薯中含有过氧化氢酶,促使H2O2大量分解产生O2,增加滤纸片的数量,过氧化氢酶的数量增加,会使H2O2分解加快,气体产生速度加快。一段时间后气体量不再增加的原因最有可能是底物H2O2消耗殆尽;酶的活性受温度影响,为保证实验的严谨性需要控制温度等无关变量。
4.A解析:酶能够显著降低化学反应的活化能,因此能够显著提高化学反应的速率,比无机催化剂有更高的催化效率,即具有高效性。
5.B解析:适当延长刷牙时间有利于酶发挥作用,不能说明酶不具有高效性。
6.C解析:在探究pH对酶活性的影响实验中,自变量是pH;淀粉酶能将淀粉水解,不能将蔗糖水解,利用斐林试剂检测生成物可以达到目的;根据酶的专一性,蛋白酶可以将蛋白质水解,但蛋白酶的化学本质是蛋白质,也能与双缩脲试剂发生紫色反应;在高温、过酸、过碱的条件下,酶的空间结构遭到破坏,导致酶失活,因此加氯化铁溶液的一组气泡较多,因此方案④不能达到实验目的。
7.B解析:酶能降低化学反应的活化能,但不能提供活化能;85 ℃的牛奶会使得姜汁中的凝乳酶失活,无法水解亲水性蛋白质,所以牛奶无法凝固;最适温度左右不同温度下酶活性可能相同;低温时酶的空间结构比较稳定,所以保存凝乳酶应该在低温的条件下而不是在最适温度条件下。
8.B解析:结合题干可知,升高温度后,酶的活性下降,酶促反应速率降低,最大酶促反应速率应降低,故如果B点开始升高温度,图示反应速率不可用曲线c表示;酶量减少后,酶促反应速率降低,随反应物浓度的增大,最大酶促反应速率较小,其反应速率可用曲线a表示;反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素;减小pH,酶的活性下降,A、B点位置均会下降。
9.解析:(1)根据图甲中加酶和加无机催化剂的2条曲线相比,加入酶的一组反应速率更快,这体现出了酶具有高效性的特性。3条曲线的平衡点(最大反应速率)相同,说明酶可以改变达到平衡点(或最大反应速率)的时间。
(2)图乙所示的模型可以解释酶具有专一性,因为A和B结构吻合才能发生反应,且A在反应前后相同,所以A是酶,B是酶的底物。如果B是ATP,则A是ATP水解酶,ATP水解的产物是ADP和Pi,故C和D表示ADP和Pi。
(3)根据图丙中的结果可以确定该酶的最适温度,图丙中每条曲线最低点对应的温度相同,是该酶的最适温度。由于3种pH的差值较大,虽然pH为6时反应速率最快,但6不一定就是该酶的最适pH。
(4)从图丁中可以看出,影响酶促反应速率的因素有底物浓度和酶的数量。在AB段底物浓度增加而反应速率不再改变,说明此时限制酶促反应速率的因素是酶的数量。
答案:(1)高效性　反应平衡点(或最大反应速率)
(2)专一性　A　ADP和Pi
(3)可以　不一定　由图只能得出pH=6时反应速率最快,最适pH可能在5～7
(4)酶的数量和底物浓度　酶的数量

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