第2单元 11 降低化学反应活化能的酶(Word练习)-【高考快车道】2026年高考生物大一轮专题复习总复习

十一　降低化学反应活化能的酶 (25分钟　30分) 【基础过关练】 1.(2分)(2024·黄石模拟)胃蛋白酶原由胃壁细胞合成并分泌。在低pH的胃液中,胃蛋白酶原被转化为具有活性的胃蛋白酶。胃壁细胞合成胃蛋白酶原而不直接合成胃蛋白酶的原因是(　　) A.保留活性位点 B.保护分泌细胞 C.提高胃液的pH D.防止分解碳水化合物 【解析】选B。胃蛋白酶是一种在胃液中消化蛋白质的酶,胃蛋白酶原作为非活性前体可避免细胞被破坏,从而保护细胞,B正确。 2.(2分)下列关于酶的特性及相关实验的说法,正确的是(　　) A.证明“酶具有高效性”的实验中,至少要设置两个实验组 B.证明“酶具有专一性”的实验中,自变量只能是酶的种类 C.证明“酶的活性受温度影响”的实验中,需设置空白对照组 D.证明“酶的活性受pH影响”的实验中,底物可以选择淀粉 【解析】选A。探究酶的高效性实验,至少要设置两个实验组,即加酶组和加无机催化剂组,A正确;验证酶的专一性时,自变量可以是酶的种类或底物的种类,B错误;探究酶作用的最适温度时,温度是自变量,应设置一系列温度梯度作为实验组,C错误;由于淀粉在酸性条件下会分解,因此不宜用淀粉和淀粉酶为实验材料来探究pH对酶活性的影响,D错误。 3.(2分)(2025·郑州模拟)下列是有关酶的实验设计思路,正确的是(　　) A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂可验证酶的专一性 B.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 C.在验证酶的高效性实验中,可选用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解,检测产生的气体总量 D.探究淀粉酶的最适温度的实验顺序:加入已预保温的淀粉→加入已预保温的淀粉酶→加入缓冲液→保温反应→滴加斐林试剂水浴加热→观察溶液颜色变化 【解析】选A。斐林试剂不与淀粉和蔗糖反应,但可以与两者水解后产生的单糖反应,因此利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂能验证酶的专一性,A正确;胃蛋白酶催化蛋白质分解的最适pH为1.5,因此不能利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响,B错误;在验证酶的高效性实验中,可选用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解,检测气体产生的速率,而不是产生的气体总量(底物相同则总量相同),C错误;探究淀粉酶的最适温度的实验顺序:加入缓冲液→加入已预保温的淀粉→加入已预保温的淀粉酶→保温反应→滴加碘液→观察溶液颜色变化,D错误。 4.(2分)(2025·河南适应性演练)大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中的复合体A均由RNA和蛋白质组成,具有催化活性。下列实验组合中,能推出“大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性,但单独蛋白质组分无催化活性”这一结论的是(　　) ①大肠杆菌复合体A经核糖核酸酶处理后,丧失催化活性 ②大肠杆菌复合体A经蛋白水解酶处理后,仍有催化活性 ③从大肠杆菌复合体A中分离的蛋白质组分,没有催化活性 ④通过体外转录得到大肠杆菌复合体A中的RNA,具有催化活性 ⑤大肠杆菌复合体A的RNA与枯草芽孢杆菌复合体A的蛋白质组装成的复合体,具有催化活性 A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②④ 【解析】选C。①大肠杆菌复合体A经核糖核酸酶处理后,丧失催化活性,能说明单独RNA组分有催化活性;②大肠杆菌复合体A经蛋白水解酶处理后,仍有催化活性,说明单独RNA组分有催化活性;③从大肠杆菌复合体A中分离的蛋白质组分,没有催化活性,说明单独蛋白质组分没有催化活性;④通过体外转录得到大肠杆菌复合体A中的RNA,具有催化活性,不能说明复合体A中的RNA有催化活性;⑤大肠杆菌复合体A的RNA与枯草芽孢杆菌复合体A的蛋白质组装成的复合体,具有催化活性,既不能说明大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性,也不能说明其单独蛋白质组分无催化活性,故选②③,C正确。 5.(2分)(2025·遵义模拟)下图所示为测量过氧化氢酶与过氧化氢反应放出O2的实验装置。下列说法正确的是(　　) A.实验中需用过氧化氢酶溶液浸泡滤纸圆片 B.改变滤纸圆片的数量可探究酶浓度对酶活性的影响 C.量筒中气泡产生速率不能表示过氧化氢酶的催化能力 D.控制水浴温度可探究温度对酶活性的影响 【解析】选A。实验的目的是测量过氧化氢酶与过氧化氢反应放出O2,故需要用过氧化氢酶溶液浸泡滤纸圆片,A正确;滤纸片的数量多代表酶的浓度高,但酶的浓度对活性没有影响,B错误;量筒中气泡产生速率能表示过氧化氢酶的催化能力,速率快说明催化能力强,C错误;温度可以影响过氧化氢的分解,不能通过控制水浴温度来探究温度对酶活性的影响,D错误。 【加固训练】 (2024·黄石模拟)已知某些水果中含有蛋白酶,水果提取物可作为嫩肉粉的主要成分,下图为水果提取物的嫩化效果(与蒸馏水相比)与pH的关系图。下列说法错误的是(　　) A.水果提取物的相对有效性为1时表明其嫩化效果与水一样 B.炒肉过程中添加适量嫩肉粉效果最佳 C.蛋白酶可水解肉中的蛋白质,使肉制品口感鲜嫩 D.由图可知,pH为8时菠萝提取物的嫩化效果最好 【解析】选B。如果水果提取物的相对有效性(与蒸馏水相比)为1时,表明其嫩化效果与水一样,A正确;嫩化作用需要蛋白酶将肉中的蛋白质水解成小分子的多肽或氨基酸,炒肉过程中添加嫩肉粉,高温可能会破坏蛋白酶的结构使蛋白酶失活,从而不能起到水解肉中蛋白质的作用,B错误;蛋白酶可水解肉中的蛋白质,使蛋白质分解为多肽或氨基酸,有利于人体吸收,使肉制品口感鲜嫩,C正确;由图可知,当pH为8时菠萝提取物的相对有效性最高,此时菠萝提取物的嫩化效果最好,D正确。 6.(2分)(2025·宜昌模拟)研究发现温度越高,蛋白质分子热运动越快,分子内的氢键等弱键的断裂程度增加,立体结构被破坏程度增加。如图为β-葡萄糖苷酶在不同条件下分别处理20 min、60 min、120 min后的实验结果。下列叙述错误的是(　　) A.该实验的自变量有温度、处理时间,因变量是相对酶活性 B.该酶活性随温度升高、处理时间延长而降低 C.图示结果说明处理时间会影响酶的最适温度 D.处于高温环境越久,越多酶分子结构被破坏 【解析】选B。由题图可知,该实验的自变量有温度、处理时间,因变量是相对酶活性,A正确;由题图可知,在37℃之前,该酶的活性随温度的升高而提高,处理60 min的酶活性比处理20 min的酶活性大,因此无法得出该酶活性随温度、处理时间延长而降低的结论,B错误;β-葡萄糖苷酶在处理20 min时,该酶活性的最适温度为42℃左右,β-葡萄糖苷酶在处理60 min时,该酶活性的最适温度为37℃,β-葡萄糖苷酶在处理120 min时,该酶活性的最适温度为37℃左右,C正确;温度越高蛋白质分子热运动越快,蛋白质分子内的氢键等弱键的断裂程度也增加,蛋白质立体结构被破坏程度增加,由此推测处于高温环境越久,越多酶分子结构被破坏,D正确。 7.(2分)某种酶催化的化学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.t1时刻,70℃时该酶活性高于40℃时该酶活性 C.相同温度下,不同反应时间该酶催化的化学反应速率不同 D.图中四种温度下,该酶催化的化学反应速率达到最大所需时间不同 【解析】选C。由题图可知,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;据题图可知,在t1时,酶促反应速率随温度升高而增大,即反应速率与温度的关系为40℃<50℃<60℃<70℃,故t1时刻,70℃时该酶活性高于40℃时该酶活性,B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(曲线平缓)之后的反应速率相同,C错误;据题图可知,图中四种温度下,70℃下达到最大反应速率时所需的时间最短,故该酶催化的化学反应速率达到最大所需时间不同,D正确。 【方法规律】“四步法”分析影响酶促反应的曲线模型 【加固训练】 1.恒温条件下,反应体系中不同能量的底物分子的数量分布如图中钟形实线所示。分子能量达到活化能的底物分子可以发生反应。下列相关叙述错误的是(　　) A.若该反应体系中无酶,加入酶之后的活化能可以用①表示 B.若该反应体系中无酶,加热之后不同能量底物分子的数量分布可以用③表示 C.若该反应体系中有酶,加入酶的抑制剂后,活化能可以用②表示 D.若该反应体系有酶且处于最适温度,加热之后的活化能可以用①表示 【解析】选D。酶的作用机理是能够降低化学反应的活化能,若该反应体系中无酶,加入酶之后的活化能下降,可以用①表示,A正确;加热可提高底物分子能量,故该反应体系中无酶,加热之后不同能量底物分子的数量分布可以用③表示,B正确;酶可以降低化学反应的活化能,加入酶的抑制剂后,活化能上升,可用②表示,C正确;若该反应体系有酶且处于最适温度,加热后,虽然底物的分子能量上升,但酶的高效性对反应显著影响,加热酶的活性下降,活化能上升,D错误。 2.(2024·信阳模拟)温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中直线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述正确的是(　　) A.随着温度的升高,底物分子的活化能增加 B.未达到最适温度之前,底物分子的能量越多,酶促反应速率可适度加快 C.酶分子降低的活化能在t1条件下与t2条件下相同 D.t1与t2条件下酶促反应速率相同,此时酶的活性相同,酶的空间结构稳定性也相同 【解析】选B。由题图可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量增加,A错误;由曲线c可知,未达到最适温度之前,底物分子的能量越多,酶促反应速率就越快,B正确;处于曲线c中t1、t2位点酶促反应速率相等,但酶分子降低的活化能不一定相同,C错误;t1与t2在不同的温度下,根据曲线b可知,t2温度下,酶空间结构的稳定性低于t1对应的温度,D错误。 【思维进阶练】 8.(3分)(2025·河南十校联考)诱导契合学说认为,酶和底物结合前,酶的结合部位不完全与底物互补,在底物的作用下,酶会出现和底物结合的互补结构,继而完成酶促反应且互补结构不可恢复。酶sub既能催化CTH的水解,又能催化CU水解,实验小组以酶sub、底物CTH和CU为实验材料,设计下表实验,已知CTH和CU的结构不同。由该实验可知,支持诱导契合学说的实验结果应为(　　) 组别 实验操作 甲组 用酶sub直接催化CTH的水解 乙组 酶sub和CTH反应完成后,过滤去除产物和剩余底物,再催化CTH水解 丙组 用酶sub直接催化CU的水解 丁组 酶sub和CTH反应完成后,过滤去除产物和剩余底物,再催化CU水解 A.甲组的水解速率和乙组的无显著差别,丙组的水解速率和丁组的也无显著差别 B.甲组的水解速率显著大于乙组的,丙组的水解速率和丁组的无显著差别 C.甲组的水解速率和乙组的无显著差别,丙组的水解速率显著大于丁组的水解速率 D.甲组的水解速率显著大于乙组的,丙组的水解速率显著大于丁组的水解速率 【解析】选C。根据诱导契合学说可知,在底物的作用下,酶会出现和底物结合的互补结构,因此酶sub催化CTH的过程中,CTH会诱导酶sub的构象改变,改变构象后的酶sub能和CTH结合,无法和CU结合。因此再次加入CTH后,酶sub的催化效率基本不变,因此甲组和乙组的水解速率无差别,但再加入CU,酶促反应速率显著下降,因此丙组的水解速率显著大于丁组的,A、B、D不符合题意,C正确。 9.(3分)(2025·成都模拟)已知储存和运输引起果蔬褐变的主要原因是多酚氧化酶催化酚形成黑色素。为探究不同温度条件对等量多酚氧化酶A和酶B活性的影响,实验结果如图所示(各组加入酚量相同)。 下列叙述错误的是(　　) A.两种酶催化反应的最适温度都为40℃ B.防止果蔬运输过程中褐变,可采用低温冷运方式 C.由图可知,相同温度条件下酶B的催化效率更高 D.反应过程中,多酚氧化酶与酚结合后出现空间结构改变 【解析】选A。酶A在50℃时,酚的剩余量低,酶的最适温度不可能为40℃,同时酶B由于温度梯度较大,也不能说明酶催化反应的最适温度为40℃,A错误;低温可以降低酶的活性,因此防止果蔬运输过程中褐变,可采用低温冷运方式,B正确;由图可知,相同温度条件下酶B催化时比酶A催化时酚的剩余量低,因此相同温度条件下酶B的催化效率更高,C正确;酶与底物结合时,酶的活性部位会发生空间结构的改变,D正确。 10.(10分)(2024·河南名校联考)茶多酚是从茶叶中提取的一种天然多酚类化合物,具有抗氧化、抗肿瘤及降脂减肥等功效。科研小组研究了茶多酚对胰脂肪酶(催化脂肪分解)的抑制特性,胰脂肪酶的作用及其受抑制机理如图所示。回答下列问题: (1)(2分)图中Ⅰ显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,因此酶的催化作用具有_____________性。  【解析】(1)图中Ⅰ显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,因此酶的催化作用具有专一性。 答案:(1)专一 (2)(8分)胰脂肪酶分子中疏水基团较集中的部位构成“疏水带”,茶多酚分子进入“疏水带”中,并通过氢键与酶加强结合,影响酶的_____________,从而影响酶的活性。茶多酚对胰脂肪酶活性的影响属于图中_____________抑制剂作用,请设计实验验证这一结论,要求仅写出实验思路。  实验思路:____________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________。  【解析】(2)茶多酚分子进入“疏水带”中,并通过氢键与酶加强结合,影响酶的空间结构,进而影响了酶的活性,这属于图中非竞争性抑制剂的作用。非竞争性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,使得酶不能发挥作用,此种抑制不可以通过增加底物浓度而缓解,因此欲通过实验验证这一结论,可将足量的脂肪溶液平均分为两组,一组添加适量的胰脂肪酶溶液,一组添加适量的胰脂肪酶溶液和茶多酚,比较测定两组脂肪的分解速率。 答案: (2)空间结构　非竞争性　将足量的脂肪溶液平均分为两组,一组添加适量的胰脂肪酶溶液,一组添加适量的胰脂肪酶溶液和茶多酚,比较测定两组脂肪的分解速率 - 11 - 学科网（北京）股份有限公司 $