内容正文:
降低化学反应活化能的酶
第11课时
说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
课标要求
考情分析
1.酶的作用、本质和特性 2022·湖南·T3 2022·重庆·T7
2.影响酶促反应速率的因素 2023·广东·T1 2021·海南·T11 2020·北京·T4
3.酶的相关探究实验 2022·全国乙·T4 2022·广东·T13 2021·湖北·T21
内容索引
考点一 酶的作用和本质
考点二 酶的特性
考点三 影响酶促反应的因素分析
课时精练
考点一
酶的作用和本质
1.酶的催化作用的实验验证:比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)过程及结果
促进
对照
少量
过氧化氢
必备知识
整合
(2)分析结果与得出结论
更高
加热能促进过氧化氢的
催化作用
更
显著
分解,提高反应速率
必备知识
整合
(3)实验过程的变量及对照分析
实验对象
温度和催化剂
必备知识
整合
H2O2分解速率
气泡产生的多少
必备知识
整合
保持相同且适宜
实验结果
反应物浓度和反应时间
必备知识
整合
2.酶的催化作用机理
(1)活化能:分子从常态转变为 的活跃状态所需要的能量称为活化能。
容易发生化学反应
必备知识
整合
(2)酶催化作用的原理:降低化学反应的活化能。
(3)意义:使细胞代谢能在 条件下快速有序地进行。
酶降低的活
化能
温和
必备知识
整合
3.酶本质的探究历程(连线)
必备知识
整合
4.酶的本质和作用
活细胞
蛋白质
RNA
核糖核苷酸
核糖体
必备知识
整合
(1)酶能提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行( )
提示 酶的作用机理是降低化学反应的活化能。
(2)酶能催化H2O2分解,是因为酶使H2O2得到了能量( )
×
×
提示 酶不能为化学反应提供能量。
(3)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸( )
×
提示 酶分子在催化反应完成后仍可再发挥催化作用,而不是立即被降解。
必备知识
整合
判断正误
(4)酶在细胞内、内环境和体外都能发挥催化作用( )
(5)胃蛋白酶发挥作用时伴随着ADP的生成( )
提示 胃蛋白酶可以分解蛋白质,蛋白质的水解不消耗ATP,不会伴随着ADP的生成。
(6)酶是在核糖体上合成的生物大分子( )
×
×
提示 绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,RNA不在核糖体上合成。
√
必备知识
整合
判断正误
考向一 酶的作用和本质
1.如图是比较过氧化氢在不同条件下的分解实验。下列有关分析不合理的是
A.本实验的因变量是过氧化氢的分解速率
B.本实验的无关变量有过氧化氢的浓度、
催化剂的用量等
C.①号与③号、①号与④号可分别构成对照实验
D.分析②号、④号试管的实验结果可知,加热和酶都能降低反应的活化能
√
1
2
加热能提供能量而不能降低活化能,D错误。
迁移应用
评价
2.已知乙醛在乙醛脱氢酶的作用下分解为乙酸,而碳酸氢钠在酸性条件下能产生CO2。某研究小组为了探究乙醛脱氢酶的化学本质进行了相关实验,实验处理如表所示。下列相关叙述错误的是
1
2
项目 第1组 第2组 第3组
乙醛脱氢酶 1 mL 1 mL 1 mL
加入试剂种类 蛋白酶1 mL RNA水解酶1 mL ?
乙醛 1 mL 1 mL 1 mL
保温 适宜温度保温5 min
碳酸氢钠溶液 2 mL 2 mL 2 mL
迁移应用
评价
A.第3组为对照组,“?”可为加入蒸馏水1 mL
B.若乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质,则第2、3组能产生气泡
C.若第1组能产生气泡,则证明乙醛脱氢酶的化学本质为RNA
D.本实验可进行的前提之一是酶可以在细胞外发挥作用
1
2
√
项目 第1组 第2组 第3组
乙醛脱氢酶 1 mL 1 mL 1 mL
加入试剂种类 蛋白酶1 mL RNA水解酶1 mL ?
乙醛 1 mL 1 mL 1 mL
保温 适宜温度保温5 min
碳酸氢钠溶液 2 mL 2 mL 2 mL
迁移应用
评价
1
2
若乙醛脱氢酶的化学本质是蛋白质,则第1组没有气泡产生,第2、3组能产生气泡,B正确;
若第1、3组能产生气泡,第2组不能产生气泡,则证明乙醛脱氢酶的化学本质为RNA,C错误。
返回
迁移应用
评价
考点二
酶的特性
1.酶具有高效性
(1)原因:与 相比,酶降低活化能的作用 ,催化效率更高。
(2)意义:使细胞代谢快速进行。
无机催化剂
更显著
必备知识
整合
(3)曲线分析
酶对应曲线 ,无机催化剂对应曲线 ,未加催化剂对应曲线 。(填字母)
A
B
C
必备知识
整合
2.酶具有专一性
(1)定义:每一种酶只能催化 化学反应。
(2)意义:使细胞代谢有条不紊地进行。
一种或一类
必备知识
整合
(3)两种学说及相关曲线分析
①两种学说
a.锁钥学说:整个酶分子的天然构象具有
刚性结构,酶表面具有特定的形状,酶与
底物的关系就像锁和钥匙。
必备知识
整合
b.诱导契合学说:酶表面没有一种与底物互补的固定形状,而只是由于底物的诱导才形成了互补形状,从而有利于底物的结合。
必备知识
整合
②相关曲线及分析
加入酶B的反应速率与空白对照条件下的反应速率相同,而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快,说明酶B对此反应无催化作用,进而说明酶具有专一性。
必备知识
整合
3.酶的作用条件较温和
(1)酶所催化的化学反应一般是在比较 的条件下进行的。在最适温度和pH条件下,酶的活性 。
(2) 等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。 条件下酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,温度适宜时,酶的活性会升高。因此,酶制剂适宜在低温条件下保存。
温和
最高
高温、过酸、过碱
低温
必备知识
整合
(1)比较H2O2在加入新鲜肝脏研磨液和加入蒸馏水时的分解速率,可验证酶具有高效性( )
提示 酶的高效性是与无机催化剂相比的,比较H2O2在加入新鲜肝脏研磨液和加入蒸馏水时的分解速率,验证的是酶具有催化作用。
(2)用豆浆、淀粉酶、蛋白酶探究酶的专一性,可选用双缩脲试剂进行检验( )
提示 淀粉酶和蛋白酶都是蛋白质,都能与双缩脲试剂反应呈紫色,不能用双缩脲试剂进行检测。
×
×
必备知识
整合
判断正误
(3)酶的活性受温度的影响,温度过高或过低都会使酶失活,温度不同,酶的活性也不同( )
提示 低温使酶的活性受到抑制,高温因酶的空间结构被破坏而失活;在最适温度的两侧可能存在两个温度对应的酶的活性相同。
(4)酶通常是在低温、低pH条件下进行保存( )
提示 高温、强酸、强碱会破坏酶的空间结构使其失活,酶通常是在低温、适宜pH条件下进行保存。
×
×
必备知识
整合
判断正误
1.探究酶的专一性
方案一:酶相同、底物不同
①底物1+酶溶液
关键能力
提升
②等量底物2+等量相同酶溶液
实验步骤 一 取两支试管,编号1、2
二 1号试管中加入2 mL淀粉溶液 2号试管中加入2 mL蔗糖溶液
三 加入淀粉酶溶液2滴,振荡,试管下半部浸到60 ℃左右的热水中,保温5 min
四 加入斐林试剂→振荡→沸水浴煮沸1 min
实验现象 砖红色沉淀 无变化
结论 淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解
关键能力
提升
方案二:底物相同、酶不同
①底物+酶溶液1
②等量相同底物+等量酶溶液2
思考:(1)方案一中使用斐林试剂可检测酶促反应是否发生,原因是__________________________________________________________。
(2) (填“能”或“不能”)选用碘液进行检测,因为_____________
__________________________________________________________________________________。
淀粉和蔗糖都不是还原糖,但淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖
不能
蔗糖和蔗糖的
水解产物均不与碘液发生颜色反应,若选用碘液作为检测试剂,则无法检测蔗糖是否被水解
关键能力
提升
2.探究温度和pH对酶活性的影响
(1)探究温度对酶活性的影响
实验步骤 一 六支试管分三组分别进行编号 1 1′ 2 2′ 3 3′
二 可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
三 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
四 分别在不同条件下放置5 min 0 ℃保温 60 ℃保温 100 ℃保温
五 混合 在各自的温度下反应约5 min
六 加碘液 分别滴加2滴碘液,摇匀,观察现象
现象 变蓝 不变蓝 变蓝
结论 温度对酶的活性有影响,温度偏低或偏高都会降低酶的活性
关键能力
提升
思考:①实验时,步骤四、五能否颠倒?
提示 不能。应先控制好变量,再让底物和酶混合反应。
②为何不选斐林试剂鉴定?
提示 实验要严格控制温度,斐林试剂需加热。
③实验材料能否选过氧化氢和过氧化氢酶?
提示 不能。过氧化氢常温常压下即可分解,加热分解更快。
关键能力
提升
④在探究温度对蛋白酶活性的影响实验中,可以选用 (填“蛋白质溶液”或“蛋白块”)作为反应底物,酶活性的观测指标是__________
_________________。
蛋白块
相同时间内
蛋白块体积的变化
关键能力
提升
(2)探究pH对酶活性的影响
实验步骤 一 1号试管 2号试管 3号试管
二 各加入肝脏研磨液2滴
三 加蒸馏水1 mL 等量的5%HCl 等量的5%NaOH
四 各加入3%的过氧化氢2 mL
五 反应约5 min,记录气泡产生情况
实验现象 较多气泡 几乎无气泡 几乎无气泡
结论 过酸、过碱会影响酶的活性,适宜pH下酶的催化效率最高
关键能力
提升
思考:为什么实验材料选过氧化氢和肝脏研磨液,而不选淀粉和淀粉酶?
提示 酸性条件下淀粉会分解。
关键能力
提升
考向二 酶的特性
3.细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如图所示,下列有关叙述不正确的是
A.酶1与产物b结合后失活,说明酶
的功能由其空间结构决定
B.酶1的变构位点和活性位点的结构
取决于特定的氨基酸序列
C.酶1有两种底物且能与产物b结合,因此酶1不具有专一性
D.酶1与产物b的相互作用可以防止细胞产生过多的产物a
√
3
4
迁移应用
评价
酶1与产物b结合后失活,酶1失活后与有活性时相比空间结构发生了变化,说明酶的功能由其空间结构决定,A正确;
酶1的活性位点和变构位点分别是蛋白质的一部分,两者的结构取决于特定的氨基酸序列,B正确;
酶1只能催化两种底物合成产物a的反应,具有专一性,C错误;
3
4
迁移应用
评价
酶1与产物b的结合使酶1无活性,合成产物a的反应会停止,这样可以防止细胞产生过多的产物a,D正确。
3
4
迁移应用
评价
4.(2021·海南,11)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
√
3
4
迁移应用
评价
相同温度下,不同反应时间内该酶的催化反应速率可能相同,如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同,D错误。
3
4
返回
迁移应用
评价
考点三
影响酶促反应的因素分析
酶活性、酶促反应速率及其影响因素分析:
注意:酶促反应速率与酶活性不同。酶活性的大小可以用酶促反应速率表示。
接触面积
必备知识
整合
1.温度和pH
据图可知,不同pH条件下,酶的最适温度 ;不同温度条件下,酶的最适pH ,即反应溶液pH(温度)的变化不影响酶作用的最适温度(pH)。
不变
也不变
必备知识
整合
2.酶浓度
(1)在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈_______。
(2)ab段限制因素是 ;bc段限制因素是 。
正相关
酶浓度
底物浓度
必备知识
整合
3.底物浓度(酶浓度一定)
(1)ab段:在一定底物浓度范围内,随底物浓度的
增加,反应速率 (酶没有完全与底物结合)。
(2)bc段:当底物浓度增大到某一值(M)时,反应
速率达到 ,不再 (酶完全与底物结合)。
(3)ab段限制因素是 ;bc段限制因素是 。
增加
最大值
增加
底物浓度
酶浓度
必备知识
整合
(4)思考:若该反应体系酶的量增多,曲线该如何改变(在图中表示出来)?
提示
必备知识
整合
请思考在不同条件下曲线①如何变化,并在图中绘制出相应的曲线。
(1)在①的基础上,增加酶浓度,请绘制曲线②。
提示 如图所示
关键能力
提升
(2)在①的基础上,增加反应物浓度,请绘制曲线③。
提示 如图所示
关键能力
提升
考向三 影响酶促反应的因素分析
5.(2022·重庆,7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解,可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性,结果见下表。下列叙述最合理的是
5
6
pH
相对活性
酶 3 5 7 9 11
M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
迁移应用
评价
A.在37 ℃时,两种酶的最适pH均为3
B.在37 ℃长时间放置后,两种酶的活性不变
C.从37 ℃上升至95 ℃,两种酶在pH为5时仍有较高活性
D.在37 ℃、pH为3~11时,M更适于制作肉类嫩化剂
√
5
6
pH
相对活性
酶 3 5 7 9 11
M 0.7 1.0 1.0 1.0 0.6
L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1
迁移应用
评价
根据表格数据可知,在37 ℃时,M的适宜pH为5~9,而L的适宜pH为5左右,A错误;
酶适宜在低温条件下保存,在37 ℃长时间放置后,两种酶的活性会发生改变,B错误;
酶发挥作用需要适宜的温度,高温会导致酶变性失活,因此从37 ℃上升至95 ℃,两种酶在pH为5时都已经失活,C错误。
5
6
迁移应用
评价
6.(2022·全国乙,4)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)。
5
6
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 + - - + -
迁移应用
评价
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
√
5
6
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 + - - + -
迁移应用
评价
由①组可知,酶P在低浓度Mg2+条件下也有产物的生成,说明并非一定要在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性,A不符合题意;
由第③组和第⑤组对比可知,只有蛋白质组分的酶存在时,在低浓度Mg2+和高浓度Mg2+的条件下,均无产物的生成,说明在两种条件下蛋白质组分都没有催化活性,B不符合题意;
由第④组和第⑤组对比可知,在高浓度Mg2+条件下,第④组有产物的生成,第⑤组没有产物的生成,说明RNA组分具有催化活性,蛋白质组分没有催化活性,C符合题意,D不符合题意。
5
6
迁移应用
评价
1.(必修1 P78)活化能: 所需要的能量。
2.(必修1 P78)与无机催化剂相比,酶 的作用更显著,催化效率更高。
3.(必修1 P81)酶是 产生的具有 作用的有机物,其中绝大多数酶是 。
4.(必修1 P82)酶的专一性是指 。细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的 是分不开的。
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态
降低活化能
活细胞
催化
蛋白质
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
专一性
五分钟 查落实
5.(必修1 P84)酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的。
6.(必修1 P84) ,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。低温下酶的空间结构 ,因此,酶制剂适宜在 下保存。
7.生物体内各项生理活动的进行都需要酶的催化,酶作用的机理是_____
_____________________。
比较温和
过酸、过碱或温度过高
稳定
低温
降低
化学反应所需的活化能
五分钟 查落实
8.有同学认为在以淀粉为材料,探究温度对酶活性影响的实验中,不宜选用斐林试剂鉴定麦芽糖,原因是_________________________________
_________________________________。
9.不能以H2O2为材料来探究温度对过氧化氢酶活性的影响,原因是_____
_______________________________________。
返回
使用斐林试剂鉴定还原糖时需水浴加
热,而该实验过程中需严格控制温度
温度
升高会促进过氧化氢分解,会影响实验结果
五分钟 查落实
课时精练
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.(2024·长沙高三联考)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、处理及结果如表所示。下列叙述错误的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
组别 甲中溶液
(0.2 mL) 乙中溶液
(2 mL) 不同时间测定的相对压强(kPa)
0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s
Ⅰ 肝脏提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
Ⅲ 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
15
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
组别 甲中溶液
(0.2 mL) 乙中溶液(2 mL) 不同时间测定的相对压强(kPa)
0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s
Ⅰ 肝脏提取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
Ⅲ 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
三组中的H2O2溶液均为2 mL,则最终产生的相对压强应相同,据表可知,250 s时Ⅰ组反应已结束,但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0,故250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行,C错误。
15
2.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
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
蔗糖酶具有高效性,降低的活化能(E2-E1)的值更大,但由于底物的量有限,所以X产物的量最终不变,C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3.核酶是小分子RNA,能特异性地剪切RNA分子。乳糖酶能催化乳糖水解为半乳糖和葡萄糖。下列叙述正确的是
A.组成核酶与乳糖酶的化学元素相同,基本单位却不相同
B.常温下,核酶、乳糖酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.核酶与乳糖酶既改变反应平衡,也能降低反应的活化能
D.低温条件下,核酶与乳糖酶的催化效率可能会有所降低
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
组成核酶与乳糖酶的化学元素和基本单位都不相同,A错误;
核酶不能与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;
酶能显著降低反应活化能,但是不会改变化学反应的平衡,C错误。
15
4.下列与酶相关实验的叙述中,正确的是
A.探究酶的高效性时,自变量是酶的种类
B.探究酶的专一性时,自变量只能是酶的种类
C.探究pH对酶活性的影响时,自变量不止一种
D.探究温度对酶活性的影响时,无关变量是酶浓度、pH等
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
探究酶的高效性时,自变量是催化剂的种类,A错误;
探究酶的专一性时,自变量可以是酶的种类,也可以是底物的种类,B错误;
实验应该遵循单一变量原则,探究pH对酶活性的影响时,自变量是pH,C错误;
探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度,因变量可以是产物的生成速率或底物的消耗速率,无关变量是酶浓度、pH等,D正确。
15
5.某课外兴趣小组用图示实验装置验证酶的高效性。下列有关叙述不正确的是
A.两个装置中的过氧化氢溶液要等量且
不宜过多
B.需同时挤捏两支滴管的胶头,让肝脏
研磨液和FeCl3溶液同时注入试管中
C.肝脏研磨液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以降低该反应的活化能
D.左边移液管内红色液体上升的速度比右边慢,最终液面比右边低
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
和无机催化剂相比,酶具有高效性,所以左边移液管内红色液体上升的速度比右边快,由于两个装置中过氧化氢的量相等,产生的氧气一样多,最终两侧移液管中的液面一样高,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
6.在淀粉—琼脂块上的5个圆点位置(如图)分别用蘸有不同液体的棉签涂抹,然后将其放入37 ℃恒温箱中保温。2 h后取出该淀粉—琼脂块,加入碘液处理1 min,洗掉碘液后,观察圆点的颜色变化(如表)。下列叙述不正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
位置 处理圆点的液体 碘液处理后的颜色反应
① 清水 蓝黑色
② 煮沸的新鲜唾液 蓝黑色
③ 与盐酸混合的新鲜唾液 蓝黑色
④ 新鲜唾液 红棕色
⑤ 质量分数为2%的蔗糖酶溶液 ?
15
A.放在37 ℃恒温箱的原因是酶催化需要适宜的温度
B.圆点①和④颜色不同,表明了唾液中淀粉酶的催化作用
C.圆点②和③颜色相同,但引起酶失活的原因不同
D.圆点④和⑤会出现相同颜色,说明酶的作用具有专一性
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
位置 处理圆点的液体 碘液处理后的颜色反应
① 清水 蓝黑色
② 煮沸的新鲜唾液 蓝黑色
③ 与盐酸混合的新鲜唾液 蓝黑色
④ 新鲜唾液 红棕色
⑤ 质量分数为2%的蔗糖酶溶液 ?
15
⑤是用质量分数为2%的蔗糖酶溶液处理,不能水解淀粉,因此⑤是蓝黑色,④和⑤出现不同颜色,说明酶的作用具有专一性,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
7.为探究不同温度下两种淀粉酶的活性,某同学设计了多组实验并对各组淀粉的剩余量进行检测,结果如图所示。下列叙述正确的是
A.该实验的自变量是酶的种类,因变
量是淀粉剩余量
B.据图分析可知,酶A的最适温度是
50 ℃,高于酶B的最适温度
C.若酶A不与双缩脲试剂发生反应,则其可被RNA水解酶催化水解
D.酶的作用条件较温和,故保存酶B时,应选择40 ℃和最适pH来保存
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
本实验的自变量是温度和酶的种类,
A错误;
根据图中的结果无法确定酶A的最
适温度,B错误;
若酶A不与双缩脲试剂发生反应,说明酶A不是蛋白质,可能是RNA,则其可被 RNA 水解酶催化水解,C正确;
酶应该在低温下保存,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
8.麦胚富含营养,但由于含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸,极易酸败变质。为了延长麦胚贮藏期,科研人员研究了不同无机盐对脂肪酶活性的影响。下列分析错误的是
A.实验的自变量是无机盐的种类和浓度
B.对照组和实验组必须设置相同的温度
和 pH
C.图中不同浓度的CaCl2均可以提高脂肪
酶的活性
D.KCl对脂肪酶活性的影响最小,可用于延长麦胚贮藏期
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
根据题意可知,“麦胚由于含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸,极易酸败变质”,NaCl可作为脂肪酶抑制剂,添加到麦胚以延长麦胚贮藏期,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
9.针对某酶促反应,某同学在酶量和反应时间都相同的情况下进行了甲、乙、丙三组实验,并得到相应的三条曲线,如图所示。甲是反应速率随反应物浓度变化的曲线,乙是一定量的物质W1存在时反应速率随反应物浓度变化的曲线,丙是一定量的物质W2存在时反应速率随反应物浓度变化的曲线。据图判断,关于该实验结果的叙述,错误的是
A.若仅提高甲组酶量重新实验,其最大反应速率会增大
B.若在甲组中加入W1重新实验,其最大反应速率会降低
C.可推测在与酶的结合过程中,W2与反应物无竞争关系
D.若要减弱W2对反应速率的影响,可加大反应物的浓度
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
由丙曲线的趋势来看,W2最初抑制了酶促反应速
率,但随着反应物浓度升高,这种抑制被解除,
可推测W2为竞争性抑制剂,在与酶结合的过程中,
W2与底物竞争酶,可加大反应物浓度减弱W2对反
应速率的影响,C错误,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10.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
√
15
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,淀粉含量将不会明显下降,C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
11.图中的曲线①表示某种淀粉酶在不同温度下的酶活性相对最高酶活性的百分比。将该淀粉酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,即图中的曲线②。下列叙述错误的是
A.高温影响蛋白质的空间结构,从而
影响淀粉酶活性
B.该淀粉酶长时间保存于80 ℃条件下,
活性将会降低
C.曲线②中各个数据点的获得是在80 ℃条件下测得的
D.工业生产中该淀粉酶使用的最佳温度范围是70~80 ℃
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
据图可知,80 ℃条件下相对酶活性为100%,活性最高,但残余酶活性较低,说明长时间保存于80 ℃条件下,酶的活性将会降低,B正确;
曲线②是在酶活性最高的温度下测其残
余酶活性,据曲线①可知,酶的最适温度为80 ℃,C正确;
工业生产中该淀粉酶使用的最佳温度范围应是60~70 ℃,因为60~70 ℃时相对酶活性和残余酶活性均较高,D错误。
15
二、选择题:每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
12.酶的“诱导契合”学说认为,在酶与底物结合之前,其空间结构与底物不完全互补,在底物诱导下可出现与底物吻合的互补结构,继而完成酶促反应。为验证该学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(简称S酶,可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者的结合中心位置相同)进行研究,实验结果如图所示,其中SCTH、SCU分别表示催化CTH和CU反应后的S酶。下列叙述正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A.S酶催化CTH和CU两种底物的结合中心位置相同,说明S酶没有专一性
B.S酶与底物结合后,提供了底物转化为产物所需的活化能
C.S酶结合中心的结构发生变化时,部分肽键会断裂
D.进一步探究SCTH失活还是空间结构固化,可增加SCTH催化CTH反应组
√
15
酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,S酶催化CTH和CU两种底物的结合中心位置相同,并不能说明S酶没有专一性,A错误;
酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,B错误;
酶在化学反应前后性质不变,S酶结合中心的结构发生变化时,不会发生肽键的断裂,C错误;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性,还是出现空间结构的固化,可增加SCTH催化CTH反应组,检测反应产物的生成量。如果SCTH能催化CTH水解,说明SCTH出现空间结构的固化;如果SCTH不能催化CTH水解,说明SCTH失活,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
13.虾类“黑变”是虾体内的酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化作用下转变为醌类化合物,再转变为黑色素所致。凡纳滨对虾PPO经不同压力处理10 min后,在4 ℃条件下分别贮藏0 d、2 d、4 d、6 d,其残留活性如图所示。下列叙述错误的是
A.图示不同压力处理组中,压力越大,
PPO活性越强
B.同一压力下PPO残留活性会随天数而
发生变化,并没有完全恢复
C.PPO空间结构遭到破坏可能是PPO活力降低的主要原因
D.压力处理由10 MPa增至15 MPa,6 d处理组比4 d处理组受影响更大
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
√
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
图示不同压力处理组中,在相同的贮藏时间的情况下,自变量压力越大,PPO的残留活性越弱,A错误;
多酚氧化酶(PPO)的本质是蛋白质,蛋白质的结构决定功能,故其空间结构
遭到破坏可能是PPO活力降低的主要原因,C正确;
由题图可知,压力处理由10 MPa增至15 MPa,4 d处理组比6 d处理组受影响更大,D错误。
15
14.为探究淀粉酶活性与水稻发芽速度的关系,现选择萌发速度快(盐恢888)、中等(南粳46)、慢(海水稻)三种水稻品种进行实验。取相等质量、生长状况相同的三种水稻发芽种子在一定条件下研磨,获取粗酶液,依次加入各试管中编号并按下表进行操作。下列叙述正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
分组步骤 盐恢888 南粳46 海水稻
① 加样 1 mL粗酶液 1 mL粗酶液 1 mL粗酶液
② 加缓冲液(mL) 1 1 1
③ ________(mL) 2 2 2
④ 置40 ℃水浴保温5分钟,取出后立即加入4 mL的0.4 mol/L NaOH溶液
⑤ 通过分光光度计比色测定还原糖含量,进而推算出淀粉酶的活性
淀粉酶活性/U 6.2 5.7 3.6
15
A.步骤③所加的溶液为淀粉溶液
B.步骤④加入4 mL的0.4 mol/L NaOH溶液的目的是使酶迅速失活,从而
控制反应时间
C.将步骤④中的NaOH溶液换成等量的HCl溶液,对实验结果不会造成影响
D.盐恢888水稻种子萌发速度快的原因可能是淀粉酶活性高,使种子中的
可溶性糖含量增加,提高了呼吸作用速率
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
√
√
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
本实验目的是测定不同品种水稻种子中淀粉酶的活性,其底物为淀粉,需要在步骤③加入等量的淀粉溶液,通过测定淀粉的分解速率来确定淀粉酶的活性,A正确;
本实验中反应时间为无关变量,各组应保持相同,故步骤④中加入NaOH溶液可以使酶迅速失活,防止反应继续发生,使各组反应同时中断,控制反应时间,B正确;
淀粉在酸性条件下会水解,若将NaOH溶液替换成等量的HCl溶液,虽然淀粉酶仍然可以失活,但盐酸的加入本身就会影响淀粉的水解,进而影响实验结果,致使实验结果不准确,C错误。
15
三、非选择题
15.(2021·湖北,21)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具:蒸馏水,酶A溶液,甲物质溶液,乙物质溶液,透析袋(人工合成半透膜),试管,烧杯等。
为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出实验预期结果。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(1)实验设计思路
取___支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加等量________________________,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
甲物质溶液、乙物质溶液
15
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①:_________________________________________。
结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②:_____________________________。
结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③:_________________________________________________
___________________________。
结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
透析后,两组的酶活性均比透析前酶的活性高
透析前后,两组的酶活性均不变
加甲物质溶液组,透析后酶活性比透析前高;加乙物质溶液组,透析前后酶活性不变
15
若出现结果④:_________________________________________________
___________________________。
结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
加甲物质溶液组,透析前后酶活性不变;加乙物质溶液组,透析后酶活性比透析前高
返回
15
FormatFactory : www.pcfreetime.com
FormatFactory : www.pcfreetime.com
$