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1、 第五章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶一、选择题1同一生物体内的各类活细胞所含酶的(B)A种类有差异，数量相同B种类有差异，数量不同C种类无差异，数量相同D种类无差异，数量不同解析生物体的每个细胞生命活动有差异，因而酶的种类和数量也有差异。2在过氧化氢酶中加入双缩脲试剂，结果应该是(C)A产生气泡B溶液呈蓝色C溶液呈紫色 D产生砖红色沉淀解析过氧化氢酶的成份为蛋白质。3下列对酶的叙述中正确的是(C)A酶的产生和催化都是在活细胞内B酶都是蛋白质C酶是一类有机物D酶在反应前后的质和量可变解析解答本题的关键是识记并理解酶的概念。从酶的来源看，酶是在细胞中合成的，而无论是在细胞
2、内，还是在细胞外都能起催化作用。从其功能来看，酶之所以作为催化剂是因为其能加速化学反应的速率而自身在反应前后数量和质量都不发生改变。从其化学本质上看，酶是有机物，多数是蛋白质，少数是RNA。4如下图所示，在下列试管中均加入3mL糨糊。A、C中各注入2mL清水，B、D中各注入2mL新鲜的唾液淀粉酶，保温5min后分别滴入碘酒，不变蓝色的是(B)解析B处的淀粉已被酶分解。5影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。如图表示在最适温度下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。有关说法正确的是(D)A若在B点增加酶的浓度，反应速率会减慢B若在A点提高反应温度，反应速率会加快C若在C
3、点增加反应物浓度，反应速率将加快D若在A点增加反应物浓度，反应速率将加快解析影响反应速率的因素很多，有温度、反应物浓度、酶的浓度等。图中所给出的影响因素为反应物浓度，当在B、C两点时反应物浓度不再是反应速率的限制因素，但提高酶的浓度会使反应速率提高；A点时底物浓度是限制因素，所以提高底物浓度会提高反应速率。6如图甲表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图乙的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图。则可用来表示当温度为2a时生成物量与时间关系的是(B)A曲线1 B曲线2C曲线3 D曲线4解析由图甲可知，温度为2a时的酶促反应速率较温度为a时高，所以提高温度后，反应完成所用的时间缩短，即生
4、成物量达到最大值所需时间缩短，如图乙中的曲线2所示。7在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，各组的处理如下表所示。对该实验的有关分析，不正确的是(B)试管编号实验处理加入体积分数为3%的H2O2溶液温度加入试剂试管12mL常温试管22 mL90试管32 mL常温2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液试管42 mL常温2滴质量分数为20%的肝脏研磨液A上表实验处理研究了温度和催化剂两个自变量B试管2中没有加入任何试剂，应为空白对照组C试管4和试管1形成对照，可说明酶具有催化作用D若研究酶的高效性，选用的实验组合是试管3和试管4解析根据表格中的信息可知，试管1和试管2的变量为温度，试管3和试
5、管4的变量为催化剂的种类，二者均为自变量，其他因素如反应物浓度、pH等为无关变量；试管2中虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此也是实验组；试管1和试管4的不同点为是否添加了酶，由此可以证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是加入的是酶还是无机催化剂，因此可以证明酶具有高效性。8甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是(B)A甲酶能够抗该种蛋白酶降解B甲酶不可能是具有催化功能的RNAC乙酶的化学本质为蛋白质D乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析本题考查酶的化学本质以及酶的特性，意在考查考生对图象的判断分析能力。酶具有专一性，蛋白酶能催化蛋
6、白质分解。因在蛋白酶的作用下，甲酶活性没有变化而乙酶活性逐渐下降，故甲酶的化学本质不是蛋白质，有可能是RNA；而乙酶的化学本质是蛋白质，在蛋白酶的作用下，其空间结构被改变。9将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的H2O2溶液的针筒中(如图所示)。若土豆片为4片，每隔5 min收集一次数据，根据数据绘制曲线1，则曲线2是指改变左图中何种条件后气体的收集曲线(D)A BC D或解析图中的曲线1变为曲线2后，反应的平衡点没有改变，说明反应物的浓度没有改变。曲线2说明反应速率提高，其中增加土豆片的数量即增加酶的量，可以提高反应速率，适当提高温度也可能使酶的活性
7、增强，从而提高反应速率。10(2016威海高一检测)图甲是过氧化氢酶活性(v)受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pHb时过氧化氢分解产生的O2量随时间(t)的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是(B)ApHa时，e点下移，d点左移B适当降低温度，e点不移，d点右移CpHc时，e点为0D过氧化氢量增加，e点不移，d点左移解析pH由ba时，酶的活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，但pH改变不会改变化学反应的平衡点，故e点不移，d点右移，A项错误；图乙是在最适温度下绘制的，若温度降低，则酶活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所需的时间延长，
8、但温度降低不会改变化学反应的平衡点，故d点右移，e点不移，B项正确；pHc时，过碱条件破坏酶的空间结构使酶失活、不能催化过氧化氢水解，但过氧化氢在常温下也能分解，所以e点不为0，C项错误；过氧化氢量增加时，达到化学反应平衡所需时间延长，且化学反应的平衡点升高，即e点上移，d点右移，D项错误。11(2016长春高一检测)下图表示在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。据图分析，错误的是(B)A如果A点时温度升高10 ，会使反应速率下降B在B点时，反应物浓度限制了反应速率的提高C如果在C点时加入少量的酶，会使反应速率加快DAB段，随着反应物浓度的增加，反应速率加快解析图中曲线处于最
9、适温度条件下，故A点温度升高10 ，反应速率下降；在B点时，反应速率不再随着反应物浓度的上升而上升，反应物浓度不是限制反应速率提高的因素；C点可能是酶量限制了反应速率的提高，若加入少量的酶，反应速率会加快；由图可知，影响AB段反应速率的因素是反应物浓度，随着反应物浓度的增加，反应速率加快。12(2016黄冈高一检测)我国科学家成功研制出检测SARS病毒的酶联免疫试剂，专用于“非典”的快速诊断。此试剂具有准确、灵敏、快速、方便和经济等优点，一个测试板可同时检测96个样品，1小时左右获得检测结果，它所用的是(A)A酶的高效性和专一性原理B酶的专一性原理C酶的识别原理D酶的高效性解析由题意“此试剂具
10、有准确、灵敏、快速、方便和经济等优点，一个测试板可同时检测96个样品”可体现酶的高效性和专一性。二、非选择题13胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物)，温度保持在37C，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如下图。请回答下列问题：(1)该酶作用的底物是_蛋白质_。(2)在140min后，曲线变成水平，这是因为_底物量一定，底物已被耗尽_。(3)若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速率将_不变_，原因是_在pH2时酶已经失活_。(5)下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速率和温
11、度关系的是_C_。解析考查酶的特性。(1)专一性，一种酶只能催化某一种或某一类化合物。第(1)小题蛋白酶只能催化蛋白质水解。(2)酶催化反应，只能改变反应速率，不能改变反应结果，故第(3)小题画坐标曲线时，反应速率加快，时间缩短，最终生成物量不变。(3)受pH影响，酶在强酸或强碱环境中会因结构改变而变性失活。(4)受温度的影响，低温影响酶活性，但不变性失活，随温度升高，反应速率加快，超过最适温度，随温度升高而下降，但第(5)小题侧重于考查胰蛋白酶的最适温度为37C。另外第(2)小题考查化学反应的常识，随着反应时间推移，反应底物的耗尽，生成物量不再增加。14(2016宁夏银川高三模拟)某同学利用
12、图装置进行实验得出的H2O2溶液浓度与酶促反应速率的关系如图所示，请分析回答下列问题。(1)图中AB段说明反应速率的大小主要与_H2O2溶液浓度_有关，实验时如何利用图I中的实验装置进行自变量的控制：_改变图装置中H2O2溶液的浓度，其他条件不变_。(2)如果装置中放入的是经高温处理过的土豆片，实验现象是_产生的气泡很少_，原因是_高温处理后，过氧化氢酶失活_。(3)实验过程中温度、pH等保持不变，形成曲线a与曲线b差异的可能原因是_土豆片的数量_；将装置中盛有新鲜土豆片的广口瓶分别放置在不同温度的水浴锅中，定时记录不同温度条件下产生的气体量，绘制出的温度对过氧化氢酶促进H2O2分解的反应速率
13、影响的曲线图不够科学，其原因是_温度会影响H2O2自身分解的速率_。(4)曲线b在B点之后反应速率不再增加的原因是_受过氧化氢酶数量的限制_。15回答下列问题。大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)查询资料得知，18时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是_幽门盲囊蛋白酶_。(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在1518之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518之间。他们设置15、16、17、18的实验温度，探究三种酶的最适温度。探究实验中以干酪素为底物。干酪
14、素的化学本质是_蛋白质_，可用_双缩脲_试剂鉴定。胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在_2和8_。为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于_水浴_中以保持恒温。单位时间内_底物消耗量(或产物生成量)_可以表示蛋白酶催化效率的高低。实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？_不能_。理由是：_在1518范围内，随着温度的升高，酶活性一直在增强，没有出现下降的拐点，所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度_。(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低_淀粉和脂肪_的比例，以减少对海洋的污染。解析(1)由坐标图中三种酶的活性可知，在最
15、适pH时，幽门盲囊蛋白酶的活性最高，因此幽门盲囊蛋白酶的催化效率最高。(2)本实验探究蛋白酶的最适温度，因此实验需要的底物为蛋白质，鉴定蛋白质可用双缩脲试剂，该试剂可与蛋白质发生紫色反应。测定酶的最适温度时，应提供最适的外界环境，即给各种酶提供最适的pH，由图1可知，胃蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶的最适pH分别是2和8。本实验的自变量是温度，因此各组实验的温度应保持恒定的温度，保持恒温的主要方法是通过水浴加热；通过产物的生成量或底物的消耗量可测定蛋白酶的催化效率的高低。由图2可以看出，当温度从1518梯度变化过程中，随着温度的升高，蛋白酶的活性一直在增强，没有出现下降的拐点，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518间。(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，说明大菱鲆几乎不分解淀粉和脂肪，因此饲料中不要添加过多的淀粉和脂肪。7
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