内容正文:
微专题(一) 与酶相关的曲线分析和探究实验
真题测评·试能力
1.(2021·海南高考)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.该酶可耐受一定的高温
B.在t1时,该酶催化反应速率随温度升高而增大
C.不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D.相同温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
解析:选D 据图可知,该酶在70 ℃条件下仍具有一定的活性,故该酶可以耐受一定的高温,A正确;据图可知,在t1时,酶促反应速率随温度升高而增大,B正确;由题图可知,在不同温度下,该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同,其中70 ℃时该酶达到最大催化反应速率所需时间最短,C正确;相同温度下,不同反应时间内该酶的反应速率可能相同,如达到最大反应速率(曲线变平缓)之后不同反应时间的反应速率相同,D错误。
2.(2023·浙江6月选考)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
下列叙述错误的是( )
A.H2O2分解生成O2导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
解析:选C H2O2分解生成O2
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导致Y型试管内压强增加,A正确;从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时,B正确;250 s时Ⅲ组反应没有结束,只是Ⅲ组没有催化剂参与,反应非常慢,200 s~250 s之间压强才没有变化,C错误;组别Ⅰ和组别Ⅱ的比较说明了酶的催化作用具有高效性,D正确。
3.(2022·全国乙卷)某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
实验组
①
②
③
④
⑤
底物
+
+
+
+
+
RNA组分
+
+
-
+
-
蛋白质组分
+
-
+
-
+
低浓度Mg2+
+
+
+
-
-
高浓度Mg2+
-
-
-
+
+
产物
+
-
-
+
-
根据实验结果可以得出的结论是( )
A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
解析:选C 第①组中,酶P在低浓度Mg2+条件下有产物生成,说明酶P在低浓度Mg2+条件下具有催化活性,A错误;第③组和第⑤组对照,无关变量是底物和蛋白质组分,自变量是Mg2+浓度,无论是在高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下,两组均没有产物生成,说明蛋白质组分无催化活性,B、D错误;第②组和第④组对照,无关变量是底物和RNA组分,自变量是Mg2+浓度,第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成,第②组在低浓度Mg2+条件下,没有产物生成,说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性,C正确。
4.(2022·广东高考)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见表。下列分析错误的是( )
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为 Ⅰ 型胶原蛋白。
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A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃,最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
解析:选C 对比②③组实验结果可知,该酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;分析①②组可知,除了温度以外,pH相同且都添加CaCl2,说明①②组的自变量为温度,B正确;②组酶活性最高,此时pH为9,温度为70 ℃,由于温度梯度和pH梯度都较大,不能说明该酶催化反应的最适温度为70 ℃,最适pH为9,C错误;该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,若要确定该酶能否水解其他反应物,还需补充实验,D正确。
深化学习·提素养
1.与酶相关的三类曲线分析
(1)酶的作用原理曲线
(2)酶的特性曲线
高效性
专一性
(3)影响酶促反应速率的因素曲线
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曲线
模型
模型
解读
①高温、强酸、强碱、重金属、紫外线、酒精等会破坏酶的空间结构,使酶失活,条件适宜时酶活性不能恢复,如图1、2;
②低温降低酶的活性,但不会使酶失活,即酶的空间结构不会被破坏,条件适宜时酶活性可恢复,如图2;
③当底物达到一定浓度后,环境条件适宜时受酶数量的限制,酶促反应速率不再增大,如图3;
④底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关