限时规范训练(10) 第3单元 第1课时 降低化学反应活化能的酶（word课时作业）-【高考领航】2025年高考生物大一轮复习

限时规范训练 [A基础练] 1.(2024·四川成都模拟)H2O2溶液常用于伤口及环境消毒，会引起细菌等微生物细胞内蛋白质结构发生改变。CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2。关于CAT的叙述，正确的是(　　) A.基本单位是氨基酸或脱氧核苷酸 B.能提供分解H2O2所需的活化能 C.去除残余H2O2的效果与反应温度、pH有关 D.只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性和高效性 解析：C　酶的本质主要是蛋白质，少量是RNA，对应的基本单位是氨基酸和核糖核苷酸，A错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，B错误；CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2，但酶活性受温度和pH等因素的影响，C正确；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性，但不能说明高效性(需要与无机催化剂相比)，D错误。 2.(2024·河南校联考)科学家发现某些RNA具有催化活性，可以切割RNA，这些由活细胞合成，起催化作用的RNA被称为核酶。与普通酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。下列说法错误的是(　　) A.核酶作用的底物可以是其自身 B.核酶催化化学反应具有专一性 C.核酶可断裂RNA中的磷酸二酯键 D.核酶为化学反应提供的能量较普通酶少 解析：D　核酶是具有催化活性的RNA，可以切割RNA，因此，核酶作用的底物可以是其自身，A正确；酶具有专一性，核酶是酶的一种，因此核酶催化化学反应也具有专一性，B正确；核酶可通过断裂RNA中的磷酸二酯键进而切割RNA，C正确；酶能降低化学反应所需的活化能，核酶降低化学反应的活化能较普通酶少，D错误。 3.反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量称为活化能。如图为一定量的蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H＋能催化蔗糖水解。下列相关分析错误的是(　　) A.E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖 B.H＋降低的化学反应活化能的值等于(E2－E1) C.蔗糖酶使(E2－E1)的值增大，反应结束后X增多 D.升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率 解析：C　蔗糖酶具有高效性，降低的活化能(E2－E1)的值更大，但酶不影响化学反应平衡点，所以X产物的量不变，C错误。 4.(2024·湖北直辖县级单位模拟)物质M能被酶N催化分解，Pb2＋能与酶N牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组物质M的分解实验： 实验一：在最适pH和温度条件下探究一定范围内酶N的浓度对酶促反应速率的影响； 实验二：各组均加入等量微量Pb2＋，其他条件与实验一相同，测定酶促反应速率。 下列有关说法错误的是(　　) A.实验一和实验二中的物质M都应保持过量的状态 B.Pb2＋是通过与物质M竞争相同结合位点使酶失活 C.若略微升高实验一的反应温度，酶促反应速率会接近实验二反应速率 D.实验一和实验二的自变量和因变量都相同 解析：B　分析题意，实验一和实验二都是测定一定条件下的酶促反应速率，为保证酶促反应正常进行，两组实验中的物质M都应保持过量的状态，A正确；分析题意可知，Pb2＋能与酶N牢固结合而使酶失活，无法推知Pb2＋与N的结合位点是否与M和N的结合位点相同，也可能是通过与其他位点结合导致酶空间结构变化而失活，B错误；分析题意，实验一是在最适温度下进行的，若略微升高实验一的反应温度，酶活性降低，则酶促反应速率会接近实验二反应速率，C正确；分析题意，实验一和实验二的自变量都是酶N的浓度(实验二各组都有等量微量Pb2＋，也属于无关变量)，因变量是酶促反应速率，D正确。 5.(2024·安徽安庆周测)为研究物质甲对α-淀粉酶活性的影响，某同学用物质甲溶液处理α-淀粉酶，在最适条件下测定酶促反应速率随时间的变化，结果如图所示。下列相关分析错误的是(　　) A.物质甲可作为抑制剂降低α-淀粉酶的活性 B.该实验可滴加碘液检测淀粉的剩余量 C.t1时，两组实验中的α-淀粉酶的活性不同 D.若将反应温度升高10 ℃，通常情况下t2和t3均右移 解析：A　根据实验结果(t1之前)，物质甲处理后，酶促反应速率更大，其淀粉酶活性更强，因此物质甲可作为激活剂增强α-淀粉酶的活性，A错误；碘液遇淀粉变蓝色，故该实验可滴加碘液检测淀粉的剩余量，剩余量越多，颜色越深，B正确；t1时，虽然两组实验的酶促反应速率相同，但此时反应物浓度不同，而且实验组完成酶促反应的速度较快，故t1时，两组实验中的α-淀粉酶的活性不同，C正确；上述实验在最适温度下进行，若将反应温度升高10 ℃，通常情况下酶促反应速率减慢，反应完所需要时间更长，故t2和t3均右移，D正确。 6.(2024·河南洛阳模拟)科研人员研究了不同温度对胃蛋白酶水解羊血清蛋白的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.由图可知，胃蛋白酶适合保存在50 ℃和适宜pH条件下 B.随着羊血清蛋白浓度的增大，胃蛋白酶活性也升高 C.与20 ℃时相比，40 ℃时胃蛋白酶为羊血清蛋白水解提供的活化能较少 D.胃蛋白酶在水解羊血清蛋白前后，均能与双缩脲试剂发生紫色反应 解析：D　酶应该在低温条件下保存，不能在酶促反应的适宜温度条件下保存，A错误；在一定范围内，随着底物浓度的增大，酶促反应速率逐渐加快，但酶活性不变，B错误；酶能降低化学反应的活化能，不能为反应提供活化能，C错误；胃蛋白酶属于蛋白质，在水解羊血清蛋白前后，蛋白质的性质不变，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。 7.如图是某课外活动小组探究pH对淀粉酶活性影响时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件，盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是(　　) A.将淀粉与淀粉酶溶液混合后再调节各组混合液的pH B.pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同 C.pH为13的试管调到pH为7后继续反应，淀粉含量将明显下降 D.根据上述实验结果无法推测出淀粉酶的最适pH为7 解析：D　实验中需要将淀粉与淀粉酶溶液分别调节pH，然后再将pH相等的淀粉和淀粉酶混合后再进行相应的因变量的检测，这样获得的数据更有说服力，A错误；分析柱形图可知，pH为3条件下和pH为9条件下淀粉剩余量基本相等，而由于淀粉在酸性条件下易分解，因此pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的酶活性，B错误；pH为13的试管调到pH为7后继续反应，由于酶已经失活，则淀粉含量将不会明显下降，C错误；分析柱形图可知，淀粉酶的最适pH在7左右，最适pH并不一定是7，D正确。 8.(2024·四川成都模拟)为研究温度对淀粉酶活性的影响，有人在t1、t2、t3温度下，将含有等量淀粉和淀粉酶的反应体系分别保温，一段时间后测定生成物的量分别为a、b、c(如图)；将t1、t2、t3各升高相同温度，重复实验后测定生成物的量分别为a′、b′、c′，且a′>a、b′>b、c′<c。下列叙述错误的是(　　) A.本实验中温度是自变量，淀粉酶用量是无关变量 B.b′>b说明升高温度后，原t2温度的酶活性上升 C.c′<c说明t3温度时酶的空间结构并未发生改变 D.据实验结果推测该淀粉酶的最适温度在t2和t3之间 解析：C　分析题干可知，本实验中温度是自变量，淀粉酶用量是无关变量，A正确；b′>b，生成物的量增多，说明升高温度后，原t2温度的酶活性上升，B正确；c′<c，生成物的量减少，说明升高温度后，原t3温度的酶活性下降，此时酶的空间结构可能发生改变，C错误；由b>a>c，且b′>b，c′<c，可知，最适温度在t2～t3之间，D正确。 9.(2024·山西运城模拟)荔枝果皮鲜红诱人，但是采后保鲜时间短，贮藏时易褐变。果色变化引起果品价值降低，制约荔枝产业发展。研究表明，荔枝果皮颜色的褐变原理包括如下变化。请回答问题： (1)植物产生的POD(过氧化物酶)能够催化愈创木酚发生化学反应，但不能催化花色素苷发生化学反应，说明酶具有　　　　　。pH升高不但加速果皮褐变，酶也容易失活，其原因是过高的pH使酶　　　　　。 (2)科研人员采摘妃子笑、无核和紫娘喜三个品种的荔枝鲜果，定期测定果皮中POD活性，结果如图： 由图中数据可知，采摘后最不易褐变的荔枝品种是　　　　　　　　　，理由是其采摘后其POD_____________________________。 (3)依据题目信息，荔枝适宜低温保存，原因是_________________。 解析：(1)植物产生的POD(过氧化物酶)能够催化愈创木酚发生化学反应，但不能催化花色素苷发生化学反应，这说明酶具有专一性；pH升高酶容易失活，因为过酸、过碱条件下会使酶的空间结构受到破坏，进而失去活性，即过高的pH使酶空间结构被破坏而失活。(2)由题图中数据显示，紫娘喜的POD活性开始时活性较低，峰值出现的时间最晚，因此，采摘后最不易褐变的荔枝品种是紫娘喜。(3)依据题目信息，荔枝适宜低温保存，因为低温条件下POD(过氧化物酶)的活性较低，褐变出现的时间较晚，为了保持荔枝的新鲜度，需要将荔枝储存在低温、适宜的湿度环境中。 答案：(1)专一性　空间结构被破坏而失活　(2)紫娘喜　开始时活性较低，峰值出现最晚　(3)低温会降低POD(过氧化物酶)的活性，减缓果皮褐变的时间 [B培优练] 10.(2024·北京海淀模拟)胰脂肪酶抑制剂通过降低胰脂肪酶活性，减少消化器官中膳食脂肪的分解和吸收，进而改善肥胖和高脂血症等代谢性疾病的症状。奥利司他是市售胰脂肪酶抑制剂类减肥药，但会引起胃肠道不良反应。我国科研工作者从药食作物——苦荞的麸皮中提取荞麦黄酮进行了实验，结果如图所示。下列相关描述正确的是(　　) A.本实验的自变量是药物的浓度 B.在实验中，荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关 C.荞麦黄酮可以安全替代奥利司他成为新的减肥药物 D.荞麦黄酮使胰脂肪酶为脂肪水解提供的能量减少 解析：B　本实验的自变量是药物的种类和浓度，A错误；由实验结果可知，在实验中，荞麦黄酮能够抑制胰脂肪酶的活性，荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关，B正确；虽然荞麦黄酮从苦荞的麸皮中提取，但是否会引起其他不良反应尚不明确，此外荞麦黄酮的抑制效果差于奥利司他，因此荞麦黄酮不一定可以安全替代奥利司他成为新的减肥药物，C错误；酶催化的原理是降低化学反应活化能，D错误。 11.(2024·四川校联考)氧自由基会破坏细胞膜和细胞器的结构与功能，危害机体健康。过氧化氢酶(CAT)可催化过氧化氢分解，减少低氧胁迫下产生的多余氧自由基。为探究低氧胁迫对鲢鱼血清中CAT活性的影响，某生物兴趣小组进行了如下实验。 第一步：选择形态相似、生理状态相同的鲢鱼120尾，均分为4组，每组3个平行实验，分别置于透明水箱中。 第二步：实验组用保鲜膜和塑料盖密封水箱，分别在鲢鱼全部存活(T1组)、半数窒息(T2组)、全部窒息(T3组)时检测水中的溶解氧(DO)含量，并用一次性灭菌注射器在尾椎处静脉采血。对照组(T0)为在低氧胁迫前测定DO值并进行尾椎静脉采血。 第三步：各组血样经离心后吸取上清液制备血清，测定血清CAT活性，结果如图所示。 回答下列问题： (1)第一步中每组设置3个平行实验的目的是______________________。 (2)测定血清CAT活性时，需避免　　　　　　　　(答出2点)等无关变量对结果的影响。若采集血样后不能及时测定CAT活性，需将血清置于　　　　条件下临时保存。 (3)与T0组相比，T1、T2组CAT催化过氧化氢分解的效率较高，从酶的作用机理角度分析其原因是____________________________________。 (4)请评价该实验方案的设置是否合理，并说明合理的理由或不合理的优化思路：_________________________________________。 解析：(1)平行实验的目的是获得更多相同条件下的实验数据，通过统计平均值提高实验结果的准确性，排除实验结果的偶然性。(2)由题图可知，该实验的自变量为鲢鱼窒息数量，为了保证实验的准确性，实验过程中应严格控制温度、pH、反应时间等无关变量。低温时酶的结构没有被破坏，活性可恢复，有利于酶的保存，故保存血清需置于低温条件下临时保存。(3)酶起催化作用的原理是能降低化学反应的活化能，与T0组相比，T1、T2组CAT催化过氧化氢分解的效率较高，说明T1、T2组条件下CAT降低化学反应所需活化能的效果更显著。(4)实验目的“为探究低氧胁迫对鲢鱼血清中CAT活性的影响”，实验的自变量应该为DO含量，但在实验操作中，是以鲢鱼的窒息情况为参考标准，对自变量水中的DO含量进行检测，无法准确控制自变量，所以该实验方案设置不合理。可改为精确设置一定梯度的DO含量并测定不同DO含量下鲢鱼血清的CAT活性。 答案：(1)排除实验结果的偶然性　(2)温度、pH　低温　(3)T1、T2组条件下CAT降低化学反应所需活化能的效果更显著　(4)不合理。该实验中以鲢鱼的窒息情况为参考标准，对自变量水中的DO含量进行检测，无法准确控制自变量，可改为精确设置一定梯度的DO含量并测定不同DO含量下鲢鱼血清的CAT活性 学科网（北京）股份有限公司 $$