5.1 降低化学反应活化能的酶（分层培优练）-【上好课】2024-2025学年高一生物同步精品课堂（人教版2019必修1）

第1节　降低化学反应活化能的酶 （基础+提升+长句表达，限时3层提升） 第1层 基础必备练 lian 限时：15min 1．下列关于酶的叙述，不正确的是（    ） A．一种酶只能催化一种或一类化合物的反应 B．酶可通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率 C．高温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构 D．酶是由活细胞产生的生物催化剂，也能为细胞代谢提供能量 2．下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化。下列叙述错误的是（    ） A．曲线I表示无酶参与，曲线Ⅱ表示有酶参与 B．E3为反应前后能量的变化 C．酶参与反应时，所降低的活化能为E4 D．此反应可以表示DNA的水解 3．中间复合物学说认为，在酶促反应过程中，酶（E）与反应底物（S）首先形成酶—底物复合物（ES），这个过程是可逆的，然后ES再生成产物P，这一过程是不可逆的。下列说法错误的是（　　）    A．E上特异性的活性部位决定了E与S的结合具有专一性 B．当全部的E结合为ES时，酶促反应会出现底物饱和现象 C．ES→P+E所需要的能量比S直接分解为P时所需要的能量高 D．反应体系中加入能与E结合的其他物质可降低酶促反应的速率 4．下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（　　） A．“酶的高效性”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同 B．“探究温度对酶活性的影响”实验中，将酶在不同温度下保温适宜时间后再加入底物 C．在利用淀粉和蔗糖为底物探究淀粉酶的专一性实验中，应另设两支试管不加酶作为对照组 D．探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，可选择双缩脲试剂检测实验结果 5．为探究酶的作用和特性，某同学通过对教材实验原理的学习，设计了下表的实验，下列说法错误的是（    ） 组别 先加入试管的溶液 再加入试管的溶液 O2产生速率 实验结论 Ⅰ H2O2溶液2mL 2滴肝脏提取液 非常快 酶具有 高效性 Ⅱ H2O2溶液2mL 2滴FeCl3溶液 较快 Ⅲ H2O2溶液2mL 缓慢 A．本实验中存在两种类型的对照 B．该同学得出的实验结论不够完善 C．加入肝脏提取液属于自变量，会对实验结果产生影响 D．H2O2的用量属于无关变量，不会对实验结果产生影响 6．木瓜蛋白酶可将带鱼加工废料中的蛋白质分解为多肽。为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH，研究人员进行了相关实验，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．木瓜蛋白酶将蛋白质分解为多肽的过程中伴随着水的生成 B．木瓜蛋白酶添加量和pH影响酶解度的作用机理相同 C．探究木瓜蛋白酶最适用量的实验中，若提高温度则可以提高酶解度 D．改变木瓜蛋白酶的添加量，不会影响达到最大酶解度对应的pH 7．下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（    ） A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性 C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测 8．无机催化剂和酶都可以加快化学反应的速率，下列叙述正确的是（　　） A．反应前后，无机催化剂和酶自身会发生变化 B．和无机催化剂不同，酶催化化学反应的机理是降低化学反应的活化能 C．与酶相比，无机催化剂降低活化能的效果更显著 D．加热也可以提高化学反应的速率，但原理与无机催化剂不同 9．若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是（　　） A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 10．请结合图示，回答下列问题：    (1)①图中与无机催化剂相比，酶具有高效性的原因是 。如果将酶催化改为无机催化剂催化，则图①的纵轴上B点对应的虚线应 （“上移”或“下移”）。 (2)②图中纵轴指标最可能是 （填“生成物的量”或“反应物的量”或“反应速率”），曲线丙与横坐标有两个交点，由此推测该曲线体现的是 （填“温度”或“pH”）对酶活性的影响， (3)②图中若横轴表示反应物浓度，BC段曲线对应数值保持不变可能与 直接相关。 (4)若该酶是唾液淀粉酶， （“能”或“不能”）使用“设置一系列浓度梯度的盐酸溶液”探究唾液淀粉酶在不同酸性条件下的活性变化情况，理由是 。 第2层 能力提升练 lian 限时：10min 1．从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q，为了探究该酶的最适温度进行了相关实验，实验结果如图甲所示；图乙为酶Q在60℃下催化一定量的底物时，生成物的量随时间变化的曲线。下列分析不正确的是（    ）    A．由图甲可知，该种微生物适合在较高的温度环境中生存 B．增加每组实验的组数，取平均值，可使得到的最适温度范围更精准 C．图乙实验中若升高温度，酶Q的活性不一定升高 D．图乙中，在t₂时增加底物的量，酶Q的活性不变 2．酶的活性中心主要由两个功能部位组成： 一个是结合部位，酶的底物在此处与酶结合；另一个是催化部位，底物的化学结构在此处发生改变。下列有关叙述正确的是（　　） A．某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而可以和底物竞争酶的催化部位 B．酶不仅能缩短反应时间，还能改变反应平衡状态 C．酶和无机催化剂的作用原理不同，酶可以降低化学反应的活化能 D．除功能部位外，酶的其他部分发生氨基酸序列变化，也可能导致酶活性下降 3．1894年，科学家提出了“锁钥”学说，认为酶具有与底物相结合的互补结构。1958年，又有科学家提出“诱导契合”学说，认为在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补空间结构，继而完成酶促反应。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶）进行研究。S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同，研究结果如图所示（图中SCTH表示催化CTH反应后的酶，SCU表示催化CU反应后的酶）。下列说法错误的是（　　）      A．S酶可催化CTH和CU，但催化的活性更高 B．实验结果支持“诱导契合”学说，酶结合中心的结构发生变化一般不会断裂肽键 C．若增加SCU+CU组，与图甲曲线相比，反应产物相对量的最大值不变 D．图乙中④曲线没有变化的原因可能是SCTH出现空间结构的固化 4．将浸有肝脏研磨液的若干圆纸片放入一定量的H2O2溶液中，测得最适温度和pH条件下O2释放量与时间的关系如曲线①所示。若对该实验条件进行改变，则曲线可能发生改变下列改变的措施与曲线对应正确的是（　　）    A．增加圆纸片数量——曲线② B．增加H2O2溶液量——曲线③ C．提高温度或改变pH——曲线③ D．替换为浸有FeCl3的圆纸片——曲线④ 5．下图表示随着温度的变化（其他条件适宜），H2O2在有酶和无酶条件下的分解速率变化曲线图。据图分析，下列叙述错误的是（    ）    A．图中a曲线对应无酶条件，b曲线对应有酶条件 B．图中a、b曲线对照不能说明该酶具有高效性的特点 C．当温度低于最适温度时，酶的空间结构将被破坏 D．图中M点对应的温度下，不宜长时间保存该酶 6．图①表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶在体外适宜条件下处理时，酶的活性与处理时间的关系；图②表示某生物体内酶的活性与一定范围的外界环境温度变化的关系。下列有关叙述错误的是（　　） A．图①中甲酶可能是具有催化功能的RNA B．图①中乙酶活性下降可能是因为其分子结构发生改变 C．图②中酶有活性且不受温度影响，说明该酶已经失活 D．图②可以表示人体细胞内的酶与外界环境温度的关系 7．下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图，为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶（PPO）活性大小，某同学设计了实验并检测各组酚的剩余量，结果如图2所示。下列说法正确的是（    ） A．由图1模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B．非竞争性抑制剂与高温影响酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变有关 C．由图2可知，在相同温度条件下酶A的活性高于酶B D．探究酶B的最适温度时，应在40～50℃间设置多个温度梯度进行实验 8．如下图所示，甲、乙、丙三图表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。下列相关分析不正确的是（　　）    A．甲图中，因反应液中酶的数量有限，当反应物达到一定浓度时，反应速率不再上升 B．乙图中，A点对应的温度称为最适温度 C．乙图中，温度超过A点后反应速率急剧下降，其原因是高温条件下酶变性失活 D．丙图中，pH从6上升到10的过程中，酶活性先增强后降低 9．某生物兴趣小组为探究酶在反应过程中的作用及影响因素，利用甲图所示装置做了如实验：将浸过肝脏研磨液的大小相同的4片滤纸片放入15mL质量分数为3%的H2O2溶液中，每隔2min观察一次红色液滴的移动距离，然后根据数据绘制出乙图曲线，下列叙述错误的是（　　）    A．若将甲图装置中的滤纸片改为2片，反应终止后产生的气体量不变 B．用上图的实验不能测定H2O2酶催化H2O2的最适温度 C．若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片，每隔2min观察一次，红色液滴不移动 D．若甲图中的实验调整到最适pH条件下进行，则产生气体量为amL的时间小于b 10．竞争性抑制剂可以与酶的底物竞争酶分子上的结合位点，这类抑制剂有的与酶分子结合疏松，很容易又从酶分子上脱离，称之为可逆的竞争性抑制剂，而不可逆的竞争性抑制剂与酶分子结合后难以从酶分子上脱离。研究小组测定了两种竞争性抑制剂Ⅰ、Ⅱ对大鼠唾液淀粉酶活性的影响结果，如图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A．该测定过程中唾液淀粉酶溶液浓度是无关变量 B．正常情况下大鼠细胞中淀粉分解速率曲线为① C．该实验可用单位时间内淀粉消耗量表示淀粉酶活性 D．抑制剂Ⅰ属于大鼠唾液淀粉酶可逆的竞争性抑制剂 第3层 拓展培优练 lian 长句表达5min 1．NAGase是催化几丁质降解过程中的一种关键酶，广泛存在于动物、植物、微生物中。研究发现一些糖类物质对NAGase催化活力有影响，如图1所示。请回答下列问题： (1)以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物，这四种糖对NAGase的催化活力均有 （填“抑制”或“促进”）作用，其中影响该酶作用最强的是 。 (2)某小组开展实验探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制，图2是效应物影响酶催化活力的两种理论：模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系，可以结合到酶的活性部位，并表现为可逆，但该结合不改变酶的空间结构；模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系，而是结合到酶的其他部位，导致酶的空间结构发生不可逆变化。图3是依据这两种理论判断这四种糖降低NAGase活力类型的曲线图，其中曲线a表示不添加效应物时的正常反应速度。请根据图3简要写出探究实验的实验思路，并根据可能的实验结果推断相应的结论。实验组设计思路：参照对照组加入等量的底物和NAGase，加入一定量的 后， ；实验预期：若实验结果如曲线b，则为模型 ；若实验结果如曲线c，则为模型 。 (3)该小组还探究了温度影响酶促反应速率的作用机理，其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中a表示不同温度下底物分子具有的能量，b表示温度对酶活性的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。据图分析，处于曲线c中1、2位点酶分子活性是 （填“相同”或“不同”）的，酶促反应速率是 与 共同作用的结果。 (4)某同学为了验证酶的专一性，他选用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液以及其他可能用到的器具来做实验。不能得到预期的实验结果和结论，为什么？ 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节　降低化学反应活化能的酶 （基础+提升+长句表达，限时3层提升） 第1层 基础必备练 lian 限时：15min 1．下列关于酶的叙述，不正确的是（    ） A．一种酶只能催化一种或一类化合物的反应 B．酶可通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率 C．高温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构 D．酶是由活细胞产生的生物催化剂，也能为细胞代谢提供能量 【答案】D 【详解】A、酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，A正确； B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，从而提高化学反应速率，B正确； C、高温会破坏酶的空间结构，从而使酶的活性降低，C正确； D、酶起催化作用，不能提供能量，D错误。 2．下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化。下列叙述错误的是（    ） A．曲线I表示无酶参与，曲线Ⅱ表示有酶参与 B．E3为反应前后能量的变化 C．酶参与反应时，所降低的活化能为E4 D．此反应可以表示DNA的水解 【答案】D 【详解】A、酶可降低化学反应的活化能，故曲线I表示无酶参与，曲线Ⅱ表示有酶参与，A正确； B、 E3为反应前后能量的变化，B正确； C、酶能降低化学反应所需要的活化能，故酶参与反应时，降低的活化能为E4，C正确； D、此反应中反应物能量比生成物能量少，为吸能反应，不能用来表示DNA的水解，D错误。 3．中间复合物学说认为，在酶促反应过程中，酶（E）与反应底物（S）首先形成酶—底物复合物（ES），这个过程是可逆的，然后ES再生成产物P，这一过程是不可逆的。下列说法错误的是（　　）    A．E上特异性的活性部位决定了E与S的结合具有专一性 B．当全部的E结合为ES时，酶促反应会出现底物饱和现象 C．ES→P+E所需要的能量比S直接分解为P时所需要的能量高 D．反应体系中加入能与E结合的其他物质可降低酶促反应的速率 【答案】C 【详解】A、酶绝大部分是蛋白质，蛋白质具有特定的空间结构，其特异性的活性部位决定了酶与底物的结合具有专一性，A正确； B、当全部的酶结合为酶一底物复合物ES时，酶促反应会出现底物饱和现象，B正确； C、酶的作用机理是降低化学反应所需要的活化能，故ES→P+E所需要的能量比S直接分解为P时所需要的能量低，C错误； D、反应体系中加入能与E结合的其他物质，降低酶与底物结合的机会，会降低酶促反应的速率，D正确。 4．下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（　　） A．“酶的高效性”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同 B．“探究温度对酶活性的影响”实验中，将酶在不同温度下保温适宜时间后再加入底物 C．在利用淀粉和蔗糖为底物探究淀粉酶的专一性实验中，应另设两支试管不加酶作为对照组 D．探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，可选择双缩脲试剂检测实验结果 【答案】C 【详解】A、生马铃薯块茎含有过氧化氢酶，而熟的马铃薯块茎该酶失活，故“酶的高效性”实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果不同，A错误； B、探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液分别在预设的温度条件下进行保温一段时间，然后混合后置于不同温度下保温，B错误； C、实验应该遵循对照原则，故在利用淀粉和蔗糖为底物探究淀粉酶的专一性实验中，应另设两支试管不加酶作为对照组，C正确； D、探究温度对蛋白酶活性影响的实验中，不可选择双缩脲试剂检测实验结果，因为不同温度下的蛋白酶均可以与双缩脲试剂发生颜色反应，而呈现紫色，D错误。 5．为探究酶的作用和特性，某同学通过对教材实验原理的学习，设计了下表的实验，下列说法错误的是（    ） 组别 先加入试管的溶液 再加入试管的溶液 O2产生速率 实验结论 Ⅰ H2O2溶液2mL 2滴肝脏提取液 非常快 酶具有 高效性 Ⅱ H2O2溶液2mL 2滴FeCl3溶液 较快 Ⅲ H2O2溶液2mL 缓慢 A．本实验中存在两种类型的对照 B．该同学得出的实验结论不够完善 C．加入肝脏提取液属于自变量，会对实验结果产生影响 D．H2O2的用量属于无关变量，不会对实验结果产生影响 【答案】D 【详解】AB、据表可知，组Ⅰ和组Ⅱ由于催化剂的种类不同（前者为生物催化剂，后者为化学催化剂）可形成形成对照，可得出酶（生物催化剂）具有高效的实验结论，且组Ⅰ和组Ⅱ可分别与组Ⅲ（无催化剂）形成对照，可得出酶具有催化作用，故本实验中存在两种类型的对照，该同学得出的实验结论（酶具有 高效性）不够完善，AB正确； C、加入的肝脏提取液（含有过氧化氢酶）属于生物催化剂，FeCl3溶液属于化学催化剂，相互对照的是催化剂的种类，均属于自变量，自变量会对实验结果产生影响的变量，C正确； D、H2O2的用量能影响实验的结果，是该实验的无关变量，各组处理中无关变量需保持一致，否则将会对实验结果产生影响，D错误。 6．木瓜蛋白酶可将带鱼加工废料中的蛋白质分解为多肽。为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH，研究人员进行了相关实验，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．木瓜蛋白酶将蛋白质分解为多肽的过程中伴随着水的生成 B．木瓜蛋白酶添加量和pH影响酶解度的作用机理相同 C．探究木瓜蛋白酶最适用量的实验中，若提高温度则可以提高酶解度 D．改变木瓜蛋白酶的添加量，不会影响达到最大酶解度对应的pH 【答案】D 【详解】A、木瓜蛋白酶将蛋白质分解为多肽的过程中伴随着水的消耗，A错误； B、木瓜蛋白酶添加量和pH影响酶解度的作用机理不同，前者不影响酶活性，后者是通过影响酶活性来影响反应速率的，B错误； C、探究木瓜蛋白酶最适用量的实验中，自变量是蛋白酶的使用量，温度作为无关变量，保持相同且适宜，此时若提高温度则可以降低酶解度，C错误； D、改变木瓜蛋白酶的添加量，不会影响达到最大酶解度对应的pH，即酶量和pH对酶的影响是不影响的，D正确。 7．下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是（    ） A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活 B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性 C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，可用碘液对实验结果进行检测 【答案】B 【详解】A、 低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误； B、 酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确； C、 酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误； D、 若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，不可用碘液对实验结果进行检测，因为蔗糖不管是否被淀粉酶水解，遇碘均不会变蓝，D错误。 8．无机催化剂和酶都可以加快化学反应的速率，下列叙述正确的是（　　） A．反应前后，无机催化剂和酶自身会发生变化 B．和无机催化剂不同，酶催化化学反应的机理是降低化学反应的活化能 C．与酶相比，无机催化剂降低活化能的效果更显著 D．加热也可以提高化学反应的速率，但原理与无机催化剂不同 【答案】D 【详解】A、无机催化剂和酶都是催化剂，反应前后无机催化剂和酶自身均不发生变化，A错误； B、无机催化剂和酶催化化学反应的机理相同，都是降低化学反应的活化能，B错误； C、与无机催化剂相比，酶降低活化能的效果更显著，所以酶具有高效性，C错误； D、加热提高化学反应速率的原理是为反应物提供能量，而无机催化剂是降低化学反应的活化能，D正确。 9．若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是（　　） A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 【答案】C 【详解】依题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相同且适宜，而缓冲液能够起到维持反应液的pH恒定的作用，因此需最先加入；酶具有高效性，所以在控制pH恒定的条件下，应先加底物后加酶，让酶促反应在适宜的温度条件下进行，一定时间后检测产物的量。根据题干信息“除酶外所有试剂均已预保温”，所以合理的操作顺序是在调整pH后，加入酶，即加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量，C正确。 10．请结合图示，回答下列问题：    (1)①图中与无机催化剂相比，酶具有高效性的原因是 。如果将酶催化改为无机催化剂催化，则图①的纵轴上B点对应的虚线应 （“上移”或“下移”）。 (2)②图中纵轴指标最可能是 （填“生成物的量”或“反应物的量”或“反应速率”），曲线丙与横坐标有两个交点，由此推测该曲线体现的是 （填“温度”或“pH”）对酶活性的影响， (3)②图中若横轴表示反应物浓度，BC段曲线对应数值保持不变可能与 直接相关。 (4)若该酶是唾液淀粉酶， （“能”或“不能”）使用“设置一系列浓度梯度的盐酸溶液”探究唾液淀粉酶在不同酸性条件下的活性变化情况，理由是 。 【答案】(1) 酶能显著降低化学反应的活化能 上移 (2) 反应速率 pH (3)酶的数量（或浓度）有限 (4) 不能 唾液淀粉酶在盐酸作用下活性会受到抑制甚至会失活，同时盐酸也可以催化淀粉水解，影响对实验结果的分析 【详解】（1）活化态对应的能量表示的是容易发生化学反应所需要的能量，与无机催化剂相比，酶降低活化能更显著，催化效率更高。如果将酶催化改为无机催化剂催化，降低的活化能减少，则B点对应的活化能上移。 （2） 曲线乙和丙中存在纵轴指标下降至零的情况，而化学反应过程中生成物的量是逐渐积累增加，所以纵轴不能表示生成物的量，又因为曲线甲、乙、丙中存在纵轴指标在一定范围内上升的情况，而化学反应过程中反应物的量是逐步减少的，所以纵轴不能表示反应物的量。纵轴指标最可能是反应速率。纵轴表示反应速率，G点左侧曲线和J点右侧曲线均出现与横轴相交的情况，因此横轴最可能表示的是pH，故曲线相应点落在横轴上，pH过酸或过碱破坏酶的空间结构，使其永久失活。 （3）②图中若横轴表示反应物浓度，BC段曲线对应数值保持不变即反应速率不变主要是因为酶的数量有限。 （4）唾液淀粉酶最适pH 值在6.8左右，唾液淀粉酶在盐酸作用下活性会受到抑制甚至失去活性，与此同时，盐酸也可以催化淀粉水解，增加了实验变量干扰，因此若该酶是唾液淀粉酶，不能设置一系列浓度梯度的盐酸溶液，探究唾液淀粉酶在不同酸性条件下催化分解淀粉的反应速率变化情况。 第2层 能力提升练 lian 限时：10min 1．从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q，为了探究该酶的最适温度进行了相关实验，实验结果如图甲所示；图乙为酶Q在60℃下催化一定量的底物时，生成物的量随时间变化的曲线。下列分析不正确的是（    ）    A．由图甲可知，该种微生物适合在较高的温度环境中生存 B．增加每组实验的组数，取平均值，可使得到的最适温度范围更精准 C．图乙实验中若升高温度，酶Q的活性不一定升高 D．图乙中，在t₂时增加底物的量，酶Q的活性不变 【答案】B 【详解】A、由图甲可知，在所给的温度条件下，随着温度的升高，底物剩余量减少，说明酶活性增强，说明该种微生物适合在较高的温度环境中生存，A正确； B、甲图各温度的实验组数，随温度升高，酶的活性一直在增强，没有出现下降的趋势，故不能得到酶活性的最适温度范围，需要再增加温度范围，减小温度梯度，才可使得到的最适温度范围更精准，B错误； C、由于不能确定该酶的最适温度，故图乙实验中若升高温度，酶的活性不一定升高，C正确； D、酶活性受温度和pH等影响，与底物的量无关，故图乙中，在t2时增加底物的量，酶Q的活性不变，D正确。 2．酶的活性中心主要由两个功能部位组成： 一个是结合部位，酶的底物在此处与酶结合；另一个是催化部位，底物的化学结构在此处发生改变。下列有关叙述正确的是（　　） A．某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而可以和底物竞争酶的催化部位 B．酶不仅能缩短反应时间，还能改变反应平衡状态 C．酶和无机催化剂的作用原理不同，酶可以降低化学反应的活化能 D．除功能部位外，酶的其他部分发生氨基酸序列变化，也可能导致酶活性下降 【答案】D 【详解】A、酶活性中心有一个结合部位，某些抑制剂的化学结构与底物相似，可以和底物竞争酶的结合部位，A错误； B、酶不改变化学反应平衡点，B错误； C、酶和无机催化剂都通过降低化学反应活化能来催化化学反应，C错误； D、结构决定功能，当酶的氨基酸序列发生变化时可能导致结构改变，进而导致活性下降，D正确。 3．1894年，科学家提出了“锁钥”学说，认为酶具有与底物相结合的互补结构。1958年，又有科学家提出“诱导契合”学说，认为在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补空间结构，继而完成酶促反应。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶）进行研究。S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同，研究结果如图所示（图中SCTH表示催化CTH反应后的酶，SCU表示催化CU反应后的酶）。下列说法错误的是（　　）      A．S酶可催化CTH和CU，但催化的活性更高 B．实验结果支持“诱导契合”学说，酶结合中心的结构发生变化一般不会断裂肽键 C．若增加SCU+CU组，与图甲曲线相比，反应产物相对量的最大值不变 D．图乙中④曲线没有变化的原因可能是SCTH出现空间结构的固化 【答案】C 【详解】A、③曲线在更短的反应时间内纵坐标的值比①曲线纵坐标的值大，S酶可催化CTH和CU，但催化CU的活性更高，A正确； B、实验结果支持“诱导契合”学说，S 酶结合中心的结构发生变化只说明其空间结构发生变化，但一般不会破坏肽键，B正确； C、SCU表示催化CU反应后的S酶，酶具有专一性，故与图甲曲线相比较，到达平衡点的时间更早，结合A项和曲线③可知，若增加SCU+CU组，与图甲曲线 ②相比，反应产物相对量的最大值会增大，C错误； D、据图可知，曲线④之所以没有变化，可能与其空间结构改变（或固化）有关，D正确。 4．将浸有肝脏研磨液的若干圆纸片放入一定量的H2O2溶液中，测得最适温度和pH条件下O2释放量与时间的关系如曲线①所示。若对该实验条件进行改变，则曲线可能发生改变下列改变的措施与曲线对应正确的是（　　）    A．增加圆纸片数量——曲线② B．增加H2O2溶液量——曲线③ C．提高温度或改变pH——曲线③ D．替换为浸有FeCl3的圆纸片——曲线④ 【答案】D 【详解】A、增加圆纸片数量，相当于增加酶的数量，但不能增加产物的量，曲线的最高点不会升高，A错误； B、增加H2O2溶液量，相当于增加底物的数量，不会改变反应速率，但会增加产物的量，曲线的最高点会升高，B错误； C、由题意可知，曲线①是在最适温度和pH条件下测得的，提高温度或改变pH会使反应的速率减慢，达到平衡的时间会延长，不会对应曲线③，C错误； D、替换为浸有FeCl3的圆纸片，FeCl3是无机催化剂，催化效率低于过氧化氢，反应速率减慢，达到平衡的时间延长，可对应曲线④，D正确。 5．下图表示随着温度的变化（其他条件适宜），H2O2在有酶和无酶条件下的分解速率变化曲线图。据图分析，下列叙述错误的是（    ）    A．图中a曲线对应无酶条件，b曲线对应有酶条件 B．图中a、b曲线对照不能说明该酶具有高效性的特点 C．当温度低于最适温度时，酶的空间结构将被破坏 D．图中M点对应的温度下，不宜长时间保存该酶 【答案】C 【详解】A、据图分析，b曲线中温度过高或者过低，反应速率都会受到抑制，说明b曲线表示在有酶的条件下H2O2的分解速率变化曲线，a曲线中的反应速率随着温度升高而升高，说明a曲线表示无酶条件下H2O2的分解速率变化曲线，A正确； B、图中a、b两曲线形成对照（相同温度下），自变量是酶的有无，因此，可说明酶具有催化作用，但不能说明具有高效性，B正确； C、温度低于最适温度时，酶的活性会下降，但其空间结构并没有遭到破坏，C错误； D、酶应在低温、最适pH条件下保存，故M点对应温度不宜长时间保存过氧化氢酶，D正确。 6．图①表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶在体外适宜条件下处理时，酶的活性与处理时间的关系；图②表示某生物体内酶的活性与一定范围的外界环境温度变化的关系。下列有关叙述错误的是（　　） A．图①中甲酶可能是具有催化功能的RNA B．图①中乙酶活性下降可能是因为其分子结构发生改变 C．图②中酶有活性且不受温度影响，说明该酶已经失活 D．图②可以表示人体细胞内的酶与外界环境温度的关系 【答案】C 【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA，蛋白酶能催化蛋白质水解，图①中甲酶在蛋白酶的作用下，酶活性未改变（未被水解），而乙酶在蛋白酶的作用下，酶活性发生改变（被水解），故图①中甲酶可能是具有催化功能的RNA，A正确； B、图①中乙酶在蛋白酶的作用下，酶活性改变，推测乙酶的化学本质是蛋白质，在蛋白酶的作用下，其分子结构发生改变，B正确； C、图②表示酶的活性不随环境温度的变化而变化，原因是该生物体可调节机体温度的相对稳定，则酶的活性相对稳定且值不为0，并非酶已经失活，C错误； D、人为恒温动物，在一定范围内可通过神经-体液调节维持体温的相对稳定，以维持体内酶的活性，外界环境温度的变化一般不影响人体内的温度，故图②可以表示人体细胞内的酶与外界环境温度的关系，D正确。 7．下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图，为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶（PPO）活性大小，某同学设计了实验并检测各组酚的剩余量，结果如图2所示。下列说法正确的是（    ） A．由图1模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B．非竞争性抑制剂与高温影响酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变有关 C．由图2可知，在相同温度条件下酶A的活性高于酶B D．探究酶B的最适温度时，应在40～50℃间设置多个温度梯度进行实验 【答案】B 【详解】A、图1所示，酶的活性中心有限，竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心，从而影响酶促反应速率，可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，A错误； B、非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似，B正确； C、由图2可知，在相同温度条件下酶A催化后底物的剩余量多余酶B，说明在相同温度条件下酶A的活性低于酶B，C错误； D、根据图2结果可知，只研究了20—50℃范围内的酶活性，在40℃出现了最低点，故若要探究酶B的最适温度时，应在30—50℃间设置多个温度梯度进行实验，D错误。 8．如下图所示，甲、乙、丙三图表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。下列相关分析不正确的是（　　）    A．甲图中，因反应液中酶的数量有限，当反应物达到一定浓度时，反应速率不再上升 B．乙图中，A点对应的温度称为最适温度 C．乙图中，温度超过A点后反应速率急剧下降，其原因是高温条件下酶变性失活 D．丙图中，pH从6上升到10的过程中，酶活性先增强后降低 【答案】D 【详解】A、图甲中，因反应液中酶的数量有限，当反应物达到一定浓度时，反应速率不再上升，A正确； B、乙图中，最高点A点对应的温度称为最适温度，B正确； C、乙图中，温度超过A点后反应速率急剧下降，其原因是高温导致酶变性失活，C正确； D、丙图横坐标为pH，过酸过碱都会导致酶活性降低或失活，pH为6时酶已经失活，故pH从6上升到10的过程中，酶活性不改变，D错误。 9．某生物兴趣小组为探究酶在反应过程中的作用及影响因素，利用甲图所示装置做了如实验：将浸过肝脏研磨液的大小相同的4片滤纸片放入15mL质量分数为3%的H2O2溶液中，每隔2min观察一次红色液滴的移动距离，然后根据数据绘制出乙图曲线，下列叙述错误的是（　　）    A．若将甲图装置中的滤纸片改为2片，反应终止后产生的气体量不变 B．用上图的实验不能测定H2O2酶催化H2O2的最适温度 C．若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片，每隔2min观察一次，红色液滴不移动 D．若甲图中的实验调整到最适pH条件下进行，则产生气体量为amL的时间小于b 【答案】C 【详解】A、滤纸片上含有过氧化氢酶，若将甲图装置中的滤纸片改为2片，酶量减少，酶促反应速率减慢，到达反应平衡点的时间变长，但最终产生的气体量不变，A正确； B、H2O2不稳定，受热易分解，故不能用H2O2做底物测定H2O2酶催化H2O2的最适温度，B正确； C、若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片，酶在高温下变性失活，不能催化底物分解，但H2O2在常温下也能分解，每隔2min观察一次，红色液滴也能移动，C错误； D、若甲图中的实验调整到最适pH条件下进行，酶促反应速率加快，到达反应平衡点产生气体量为aml的时间小于b，D正确。 10．竞争性抑制剂可以与酶的底物竞争酶分子上的结合位点，这类抑制剂有的与酶分子结合疏松，很容易又从酶分子上脱离，称之为可逆的竞争性抑制剂，而不可逆的竞争性抑制剂与酶分子结合后难以从酶分子上脱离。研究小组测定了两种竞争性抑制剂Ⅰ、Ⅱ对大鼠唾液淀粉酶活性的影响结果，如图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A．该测定过程中唾液淀粉酶溶液浓度是无关变量 B．正常情况下大鼠细胞中淀粉分解速率曲线为① C．该实验可用单位时间内淀粉消耗量表示淀粉酶活性 D．抑制剂Ⅰ属于大鼠唾液淀粉酶可逆的竞争性抑制剂 【答案】B 【详解】A、该实验的自变量是竞争性抑制剂的种类和底物浓度，因变量为酶促反应速率，唾液淀粉酶溶液浓度等为无关变量，A正确； B、大鼠细胞中不存在唾液淀粉酶分解淀粉，唾液淀粉酶分解淀粉在消化道内，B错误； C、酶活性可以用酶促反应速率表示，即一定条件下单位时间内淀粉消耗量，C正确； D、随着底物浓度的增加，抑制剂I的抑制效果在降低，底物浓度较高时可以接近无抑制剂条件下的酶促反应速率，说明抑制剂Ⅰ属于大鼠唾液淀粉酶可逆的竞争性抑制剂，D正确。 第3层 拓展培优练 lian 长句表达5min 1．NAGase是催化几丁质降解过程中的一种关键酶，广泛存在于动物、植物、微生物中。研究发现一些糖类物质对NAGase催化活力有影响，如图1所示。请回答下列问题： (1)以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物，这四种糖对NAGase的催化活力均有 （填“抑制”或“促进”）作用，其中影响该酶作用最强的是 。 (2)某小组开展实验探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制，图2是效应物影响酶催化活力的两种理论：模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系，可以结合到酶的活性部位，并表现为可逆，但该结合不改变酶的空间结构；模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系，而是结合到酶的其他部位，导致酶的空间结构发生不可逆变化。图3是依据这两种理论判断这四种糖降低NAGase活力类型的曲线图，其中曲线a表示不添加效应物时的正常反应速度。请根据图3简要写出探究实验的实验思路，并根据可能的实验结果推断相应的结论。实验组设计思路：参照对照组加入等量的底物和NAGase，加入一定量的 后， ；实验预期：若实验结果如曲线b，则为模型 ；若实验结果如曲线c，则为模型 。 (3)该小组还探究了温度影响酶促反应速率的作用机理，其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中a表示不同温度下底物分子具有的能量，b表示温度对酶活性的影响，c表示酶促反应速率与温度的关系。据图分析，处于曲线c中1、2位点酶分子活性是 （填“相同”或“不同”）的，酶促反应速率是 与 共同作用的结果。 (4)某同学为了验证酶的专一性，他选用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液以及其他可能用到的器具来做实验。不能得到预期的实验结果和结论，为什么？ 。 【答案】(1) 抑制 葡萄糖 (2) 效应物 持续增加底物浓度，检测反应速度是否能恢复到正常反应速度 A B (3) 不同 底物分子的能量 酶活性 (4)因为碘液无法检测蔗糖是否被催化 【详解】（1）分析图1可知，加入四种糖后，酶活力相对值下降，因此四种糖对酶的催化活力起到了抑制作用，四条曲线中，只有葡萄糖的曲线使酶活力相对值达到最低，因此影响该酶作用最强的是葡萄糖； （2）分析图3可知，a为不添加效应物时的正常反应速度，也是对照组。b、c分别分析对应了图2中的两种理论。由图2可知，模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系，此类抑制剂为竞争性抑制剂，可以结合到酶的活性部位，与底物竞争酶的活性中心，但随着底物浓度的增加，酶促反应速率可以恢复到最大速度；模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系，此类抑制剂为非竞争性抑制剂，能在酶的活性中心以外的部分与酶结合，虽然不影响酶与底物的结合，但是形成的底物-酶-抑制剂三元复合物不能进一步分解为产物，因此酶活力下降，并且底物浓度的增加并不能使其恢复到原来的酶促反应速率。根据实验组设计思路，参照对照组加入等量的底物和NAGase，还要加入一定量的效应物，也就是图1中的四种糖类，并持续增加底物浓度，检测反应速度是否能恢复到正常反应速度，才能得到图3曲线。通过分析图3，不难得出，b为加入竞争性抑制剂后的曲线，对应模型A，c为加入非竞争性抑制剂的曲线，对应模型B； （3） 分析该坐标曲线图可知，随着温度的增加，底物分子具有的能量越来越高，酶的活性越来越差。在曲线c中1位点和2位点的酶促反应速率相同，但是所对应的底物分子具有的能量和酶的活性都不同，1位点的酶活性高，底物分子具有的能量低；2位点的酶活性低，底物分子具有的能量高。因此酶促反应速率是底物分子的能量与酶活性共同作用的结果； （4）选用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液以及其他可能用到的器具来验证酶的专一性，并不能得到预期的实验结果和结论，因为碘液无法检测蔗糖是否被催化，只能检测可溶性淀粉是否被催化。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$