（通用版）2020版高考生物一轮复习课下达标检测（八）降低化学反应活化能的酶（含解析）.doc

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1、1课下达标检测（八） 降低化学反应活化能的酶一、选择题1下列关于酶的叙述，正确的是( )A酶具有催化作用并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各种酶的最适条件都相同，其催化效率受温度和 pH 的影响解析：选 B 酶绝大多数是蛋白质，少数是 RNA，RNA 不能与双缩脲试剂反应呈紫色；酶具有专一性，即每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关；在最适温度和 pH 条件下，酶的活性最高，不适合酶的长期保存；不同种酶的最适条件不一定相同，如胃蛋白酶的最适 pH 是 1.5，唾液淀粉

2、酶的最适 pH 是 7，胰蛋白酶的最适 pH 是 8.6。2(2019长沙模拟)适当提高温度、加 FeCl3和过氧化氢酶都可以加快过氧化氢的分解。下列各项分组中，加快过氧化氢的分解所遵循的原理相同的是( )A提高温度、加 FeCl3B提高温度、加过氧化氢酶C加 FeCl3和过氧化氢酶D提高温度、加 FeCl3和过氧化氢酶解析：选 C 升高温度加快过氧化氢的分解的原理是给反应物提供能量；加 FeCl3和过氧化氢酶加快过氧化氢的分解的原理是降低反应的活化能。3.如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曲线表示有酶参与C E2为反应前后能量的变

3、化D酶参与反应时，所降低的活化能为 E4解析：选 D 曲线是有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为 E4，反应前后能量的变化应为 E3，反应产物乙物质的能量值比反应物甲物质的高，则该反应为吸能反应。4下图是酶催化特性的“酶底物复合反应”模型，图中数字表示反应过程，字母表示相关物质。则下列各选项对此图意的解释正确的是( )AX 是酶，过程表示缩合反应2BY 可表示酶，过程体现酶的多样性C复合物 Z 是酶发挥高效性的关键D、可以表示葡萄糖水解过程解析：选 C 据图分析，X 在化学反应前后不变，说明 X 是酶；Y 在酶的作用下生成 F和 G，说明该反应是分解反应。根据以上分析可知，Y 不是酶，过

4、程体现了酶具有催化作用。图中的复合物 Z 是酶与反应物的结合体，是酶发挥高效性的关键。葡萄糖是单糖，是不能水解的糖。5(2018黄冈高三五月冲刺)某同学进行了下列有关酶的实验：甲组：淀粉溶液新鲜唾液加入斐林试剂出现砖红色沉淀乙组：蔗糖溶液新鲜唾液加入斐林试剂不出现砖红色沉淀丙组：蔗糖溶液蔗糖酶溶液加入斐林试剂？下列叙述正确的是( )A丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”B三组实验都应该在 37 条件下进行C该同学的实验目的是验证酶的专一性D可用碘液代替斐林试剂进行检测解析：选 C 因为蔗糖被蔗糖酶催化水解生成葡萄糖和果糖，有还原性，加入斐林试剂出现砖红色沉淀；加入斐林试剂必须水浴加热至 506

5、5 ；唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，蔗糖酶才能水解蔗糖，故该实验能验证酶的专一性；如用碘液代替斐林试剂，则三个组都不会出现蓝色，无法检测。6某实验室研制出一种 X 酶，为测出 X 酶的最适温度，有人设置了 a、25 、b(已知：a 低于 25 和 b，b 高于 25 )三种温度进行实验，结果发现，此三种温度下的 X 酶活性无显著差异。据此可推测 X 酶的最适温度( )A一定在 25 左右B一定在 a25 之间C一定在 25 b 之间D低于 a 或高于 b 或在 ab 之间都有可能解析：选 D 由于只设置了 3 组温度对照，温度梯度过大或过小都会导致三种温度下 X酶的活性无显著差异，因此

6、不能确定具体的最适温度。7.(2018临川二模)如图表示不同 pH 对某种酶活性的影响。下列分析正确的是( )A据图分析，储存该酶的最适 pH 为 4B据图分析， t 时刻各组酶促反应速率达到最大值Ca 条件下，增加底物浓度，反应速率增大但酶活性不变3Db 条件下，提高反应体系温度，反应速率增大解析：选 C 据图分析，pH 为 4 条件下，酶活性最低，因此储存该酶的最适 pH 不为4，应该为该酶的最适 pH；据图分析， t 时刻，各组产物浓度均达到最大，此时底物已经被消耗完，反应速率为 0；a 条件下，限制酶促反应速率的因素可能有底物浓度、酶浓度、温度、pH 等，此时增加底物浓度，反应速率增大

7、；b 条件下，底物已经被分解完，此时提高反应体系温度，反应速率依旧为 0。8(2019梅州模拟)如图表示酶 X 的活性与温度的关系示意图，下列有关分析错误的是( )A在实际生产中，酶 X 制剂几乎在所有的季节都能使用B测定酶 X 的活性时，实验对 pH、底物量和酶量没有要求C酶 X 的化学本质是有机物，具有高效性和专一性D在 2040 范围内设置更小的温度梯度，可进一步探究酶 X 的最适温度解析：选 B 分析题图，酶 X 适用的温度范围较大，在实际生产中，酶 X 制剂几乎在所有的季节都能使用；测定酶 X 的活性时，实验对 pH、底物量和酶量有要求，无关变量要严格保持一致且适宜；酶 X 的化学本

8、质是有机物(蛋白质或 RNA)，具有高效性和专一性；在 2040 范围内设置更小的温度梯度，可进一步探究酶 X 的最适温度。9研究发现：酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验：下列相关说法正确的是( )A过程中，蛋白质的空间结构不变B蛋清中的蛋白质分子比蛋白块 a 中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解C处理相同时间，蛋白块 b 明显小于蛋白块 c，可证明与无机催化剂相比，酶具有高效性D将盐酸与蛋白酶、蛋白块混合，可直接测定蛋白酶在此 pH 下的催化效果解析：选 C 加热和加酸均会使蛋白质的空间结构遭到破坏；加热使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更容易被蛋白

9、酶水解；处理相同时间，蛋白块 b 明显小于蛋白块c，可证明与无机催化剂相比，酶具有高效性；盐酸会催化蛋白酶和蛋白块的水解，盐酸还4会影响酶活性，从而影响实验效果，故不能直接测定蛋白酶在此 pH 下的催化效果。10.如图为酶促反应相关曲线图， Km表示酶促反应速率为 1/2vmax时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位发生不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是( )A Km越大，酶与底物亲和力越高B加入竞争性抑制剂， Km增大C加入非竞争性抑制剂， vmax降低D非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构解析：选 A 根

10、据题干信息可知， Km越大，代表酶促反应速率达到 1/2vmax时所需要的底物浓度越大，即酶促反应需要高浓度的底物才能正常进行，从而说明底物与酶的亲和力越低；当反应环境中存在竞争性抑制剂时，需要增加底物的浓度才能保证反应的正常进行，即 Km会增大；由“非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位发生不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失”可知，若反应环境中增加了非竞争性抑制剂，则会导致部分酶的活性部位空间结构改变、功能丧失，进而导致 vmax降低。二、非选择题11研究者用磷酸化酶(混合酶，可将淀粉水解成单糖)、单糖、淀粉和不同 pH 缓冲液组成不同反应体系，并测定了各反应体系中淀粉含量的变化(实验中 p

11、H 对淀粉含量没有直接影响)，结果见下表。随后，研究者测定了水稻开花后至籽粒成熟期间，水稻籽粒中淀粉含量和磷酸化酶相对活性的变化，结果如下图，回答下列问题：不同反应体系中淀粉含量的变化淀粉含量(mg/mL)pH 作用前 作用后5.7 0.846 0.6126.0 0.846 0.8016.6 0.846 1.1576.9 0.846 1.1217.4 0.846 0.9185(1)分析表格中淀粉含量的变化情况，推测磷酸化酶的具体功能包括_。(2)结合图、表分析，开花后 1020 天内，水稻籽粒细胞中 pH 可能在_(填“5.7”“6.0”或“6.6”)附近，此时间段内，水稻籽粒中磷酸化酶相对活

12、性与淀粉含量变化的关系是_。(3)若要检测实验中酶促反应速率，可通过检测底物的消耗速率或产物的生成速率来判定，从操作简便的角度分析，最好选择_(试剂)检测；题中的淀粉属于_(填“底物” “产物”或“底物和产物”)；若反应在适宜的温度、pH 等条件下进行，则影响酶促反应速率的因素还有_(至少写出 2 点)。解析：(1)题中表格呈现了实验结果，从表中数据比较分析可知，本实验的自变量是pH，因变量是淀粉含量的变化，当 pH 为 5.7 和 6.0 时，反应体系中淀粉的含量减少，说明反应体系中部分淀粉在磷酸化酶作用下分解了；当 pH 为 6.6、6.9 和 7.4 时，反应体系中淀粉的含量增加，说明反

13、应体系中在磷酸化酶作用下有淀粉合成。由此可推测磷酸化酶(混合酶)在这个反应体系中在不同 pH 条件下，既可以催化淀粉分解，也可以催化单糖合成淀粉。(2)结合图表分析，开花后 1020 天内磷酸化酶的活性高，淀粉积累的速度最快，所以水稻籽粒细胞中 pH 可能在 6.6；从图中曲线分析，可知前段磷酸化酶相对活性增高，淀粉含量积累加快，后段磷酸化酶相对活性下降，淀粉含量积累减缓。(3)题中涉及的酶促反应为淀粉水解和合成，淀粉水解形成的单糖是葡萄糖(还原糖)，可选择碘液或斐林试剂来检测，但斐林试剂使用中需进行水浴加热，故碘液是最佳选择；由第(1)小题分析可知，淀粉既属于底物，又属于产物；影响酶促反应速

14、率的因素有酶的活性、底物浓度、酶的浓度等。答案：(1)催化淀粉的分解与合成 (2)6.6 前段磷酸化酶相对活性增高，淀粉含量积累加快，后段磷酸化酶相对活性下降，淀粉含量积累减缓(可合并回答) (3)碘液 底物和产物 底物浓度、酶的浓度、酶的活性等(答出 2 点即可)12.(2019齐齐哈尔三模)如图是某种淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与温度的关系曲线，回答下列问题：(1)图中 b、c 两点中通过改变温度条件可明显提高反应速率的是_，原因是_6_。(2)某同学为验证温度对该酶活性的影响，设计了如下实验：操作步骤 操作方法 试管 A 试管 B 试管 C1 淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL2 温

15、度处理() 37 100 03 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL4 碘液 2 滴 2 滴 2 滴5 现象 X 变蓝 变蓝该实验的自变量是_。若反应时间相对充分，请写出表格中 X 表示的内容：_。操作步骤 4_(填“可以”或“不可以”)用斐林试剂代替碘液，原因是_。能不能利用过氧化氢酶催化 H2O2分解来验证温度对酶活性的影响原因？_。原因是_。若需判断某生物大分子物质在不同温度条件下，相同酶催化是否水解，从实验的科学角度分析，最好检测：_。解析：(1)分析曲线，c 点属于低温，b 点是高温，所以通过改变温度条件可明显提高反应速率的为 c 点，原因是低温虽然抑制酶活性，但低温对酶活性的影

16、响是可逆的，而高温使酶失活，对酶活性的影响是不可逆的。(2)分析表格可看出，温度是自变量，变色情况是因变量；X 是 37 时的变色情况，在此温度淀粉酶活性强，将淀粉水解，加碘液不变蓝；不能用斐林试剂代替碘液，因为用斐林试剂检测生成物时，需水浴加热到 5065 ，对实验有影响。也不能用过氧化氢酶催化 H2O2分解来验证温度对酶活性的影响，原因是温度对 H2O2分解的速度有影响，同样会对实验结果造成干扰。判断某生物大分子物质在不同温度条件下，相同酶催化是否水解，最好检测生成物情况，若检验反应物有可能反应物在较长时间都存在，不易判断。答案：(1)c 低温抑制酶活性，低温对酶活性的影响是可逆的，而高温

17、使酶失活，高温对酶活性的影响是不可逆的(2)温度 不变蓝 不可以 用斐林试剂检测生成物时，需水浴加热到 5065 ，改变了实验的自变量，对实验结果有干扰 不能 温度对 H2O2分解的速度有影响，会对实验结果造成干扰 生成物13丝状温度敏感蛋白(FtsZ)是细菌中一种含量丰富且结构稳定的蛋白质，几乎存在于包括结核杆菌的所有病原细菌中。FtsZ 也是一种 GTP 酶，有一个 GTP(三磷酸鸟苷)的结合位点，在 GTP 存在的条件下，可以在分裂细菌中间部位聚集成 Z 环，Z 环不断收缩，引7导细菌的细胞分裂。寻找靶向 FtsZ 的抑制剂，可有效抑制细菌的细胞分裂。为建立靶向FtsZ 的新型抗菌药筛选

18、模型，科研人员对大肠杆菌表达的 FtsZ 蛋白进行了相关研究。(1)人类病原微生物耐药性的提高，严重影响传染性疾病治疗的成功几率。FtsZ 抑制剂与以往的抗菌药相比不易形成耐药性，原因是 FtsZ 蛋白_。(2)下图 1 表示利用荧光散射法测定 FtsZ 蛋白在体外的聚集程度。当加入_时，FtsZ 蛋白迅速聚集，由此可见，FtsZ 在体外依然具备_功能。实验选取 BSA 作为对照，原因是_。(3)下面两组实验研究温度对 FtsZ 酶活性的影响。实验一：将 FtsZ 蛋白分别置于 25 、30 、37 、45 、50 、55 条件下，同时加入等量 GTP 混匀反应 30 min，测定酶的活性，结

19、果见图 2。实验二：将 FtsZ 蛋白分别置于 25 、30 、37 、45 、50 、55 条件下保温 2 h，然后加入等量 GTP 混匀，置于 37 反应 30 min，测定酶的活性，结果见图 3。37 不一定是 FtsZ 酶的最适温度，请你设计实验确定其最适温度，实验思路是_。实验一、实验二处理的区别是_。实验二的目的是_。当温度高于 45 时，酶的活性迅速丧失，原因是_。解析：(1)据题意“丝状温度敏感蛋白(FtsZ)是细菌中一种含量丰富且结构稳定的蛋白质”可知，FtsZ 结构稳定，因此 FtsZ 抑制剂与以往的抗菌药相比不易形成耐药性。(2)据图可知，在 4 min 后加入了 GTP

20、，FtsZ 蛋白迅速聚集，说明 FtsZ 在体外依然具备催化功能。据图可知，加入 GTP 后，BSA 聚集程度与加入前相比，都是 50 左右，说明 BSA 不会在 GTP8的诱导下发生聚合反应，因此选取 BSA 作为对照。(3)据图 2 可知，37 时 FtsZ 酶活性最高，但此温度不一定是 FtsZ 酶的最适温度，其最适温度在 37 左右，因此设计 FtsZ酶的最适温度的实验思路是在 3045 温度范围内设置较小的温度梯度，重复实验一，酶活性最高时对应的温度是最适温度。据实验一及实验二的内容可知，实验一、实验二处理的区别是实验一先混匀再在不同温度下反应；实验二先保温再加 GTP。实验二的目的是测定酶具有催化活性的温度范围。酶的活性受到温度的影响，高温会破坏酶的空间结构导致酶失去活性，因此当温度高于 45 时，酶的活性迅速丧失。答案：(1)结构稳定 (2)GTP 催化 BAS 不会在 GTP 的诱导下发生聚合反应 (3)在3045 温度范围内设置较小的温度梯度，重复实验一，酶活性最高时对应的温度是最适温度 实验一是先混匀再在不同温度下反应；实验二是先保温再加 GTP 测定酶具有催化活性的温度范围 温度过高使蛋白质的空间结构遭到破坏，导致酶失活9