2013届高考生物一轮复习 第5章第1讲 降低化学反应活化能的酶

用心 爱心 专心 1 第第 1 1 讲讲 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 一 选择题 1 下列有关酶的正确叙述是 是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获得 有的是体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶 绝大多数酶是蛋白质 有的酶是蛋白质 有的是固醇 酶在代谢中有多种功能 在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 酶只是起催化作用 酶只在细胞内发挥作用 A B C D 解析 酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物 即酶大多数是蛋白质类物质 少数为 RNA 它只有催化功能 在个体发育中起调控作用的是激素 答案 C 2 2012 年合肥模拟 下列有关酶的叙述中 正确的是 A 人体血液凝固是一系列酶促反应过程 采集到的血液在体外 0 温度条件下凝固最 快 B 多酶片中含有蛋白酶 淀粉酶和脂肪酶 这种药片的主要功能是提供能量 C 常温常压下 要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气 应投入新鲜猪肝研磨液 D 在测定唾液淀粉酶活性时 将溶液 pH 由 3 上升到 6 的过程中 该酶的活性将不断上 升 解析 促进血液凝固的酶的最适温度是 35 左右 多酶片的主要功能是助消化 pH 能 影响酶的活性 在 pH 为 3 时 唾液淀粉酶已经失活 因此 将溶液 pH 由 3 上升到 6 的过程 中 该酶的活性将不会发生变化 答案 C 3 2012 年临沂一模 下列关于影响酶反应速率 因素的研究中 条件控制和预期结 果的关系合理的是 A 有足够的底物 温度 pH 等条件适宜且恒定 与酶浓度成正比 B 酶浓度恒定 温度 pH 等条件适宜且恒定 与底物浓度成反比 C 酶浓度和底物一定 在 pH 适宜的条件下 与温度成反比 用心 爱心 专心 2 D 酶浓度和底物一定 在温度适宜的条件下 与 pH 成正比 解析 在一定范围内 与底物浓度成正比 在低于最适温度范围内 与温度成正 比 在高于最适温度范围内 与温度成反比 在低于最适 pH 范围内 与 pH 成正比 在高于最适 pH 范围内 与 pH 成反比 答案 A 4 将乳清蛋白 淀粉 胃蛋白酶 唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内 调整 pH 至 2 0 保存于 37 的水浴锅内 过一段时间后 容器内剩余的物质是 A 淀粉 胃蛋白酶 多肽 水 B 唾液淀粉酶 淀粉 胃蛋白酶 水 C 唾液淀粉酶 胃蛋白酶 多肽 水 D 唾液淀粉酶 麦芽糖 胃蛋白酶 多肽 水 解析 酶的催化作用具有专一性 即胃蛋白酶只能催化蛋白质的水解 唾液淀粉酶只能 催化淀粉的水解 酶的催化作用还需要适宜的温度和 pH 在本题中容器的 pH 为 2 0 是胃 蛋白酶的最适 pH 所以容器内的乳清蛋白被分解成多肽 由于唾液淀粉酶的最适 pH 为 6 8 所以容器内的唾液淀粉酶在 pH 为 2 0 的环境中已失去催化活性 淀粉也就不能水解 另外 酶的作用是使化学反应迅速进行 而本身并不发生变化 所以容器内的酶在反应前后 是不变的 特别要注意的是 唾液淀粉酶是一种蛋白质 它也能被胃蛋白酶水解成多肽 因 此 容器内剩余物中没有唾液淀粉酶 答案 A 5 茶树的叶肉细胞内含有一种叫茶多酚的植物碱 可以在茶多酚氧化酶的催化作用下 被氧化 氧化的茶多酚使茶叶变红 根据这一原理 人们制作出了绿茶 红茶 乌龙茶等品 种的茶叶 下列关于此说法错误的是 A 茶多酚最可能存在于植物细胞的液泡中 B 可通过高温使茶多酚氧化酶变性失活来制作绿茶 C 可通过某种手段提高茶多酚氧化酶的活性 使其活性提高来制作红茶 D 茶多酚和茶多酚氧化酶不可能存在于同一个细胞中 解析 茶多酚属于茶树叶肉细胞的代谢产物 主要存在于液泡中 若加工茶叶时 采用 高温的方法使茶多酚氧化酶变性失活 茶多酚不被氧化 制得的茶叶是绿茶 茶叶加工过程 也可控制适当温度提高该酶的活性 而制成红茶 茶多酚存在于茶树叶肉细胞的每个细胞中 氧化酶是由叶肉细胞产生的 可和茶多酚存在于同一个细胞中 只不过平时它们存在于叶肉 细胞的不同部位 答案 D 6 用心 爱心 专心 3 2012 年海淀一模 如图中的新鲜土豆片与 H2O2接触后 产生的现象及推测错误的是 A 若有气体大量产生 可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 B 若增加新鲜土豆片的数量 量筒中产生气体的速度加快 C 一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D 为保证实验的严谨性 需要控制温度等无关变量 解析 土豆片中的过氧化氢酶能重复利用 只要有 H2O2 反应就能进行 气体量不再增 加的原因是 H2O2已分解完 答案 C 7 2009 年高考宁夏卷 右图表示酶活性与温度的关系 下列叙述正确的是 A 当反应温度由t2调到最适温度时 酶活性下降 B 当反应温度由t1调到最适温度时 酶活性上升 C 酶活性在t2时比t1高 故t2时更适合酶的保存 D 酶活性在t1时比t2低 表明t1时酶的空间结构破坏更严重 解析 由图可知 在一定温度范围内 随温度的升高酶活性增强 t1属于此区间 超过 适宜温度后 随温度升高酶活性而下降 t2属于此区间 在高温没有使酶失活的温度范围内 酶活性可随温度的变化而变化 只有较高的温度才能破坏酶的空间结构 答案 B 8 2012 年莆田一模 下图甲表示温度对淀粉酶活性的影响 图乙是将一定量的淀粉酶 和足量的淀粉混合后 麦芽糖积累量随温度 时间 变化的情况 下列说法中错误的是 A T0表示淀粉酶催化反应的最适温度 用心 爱心 专心 4 B 图甲中 Ta Tb时淀粉酶催化效率都很低 但对酶活性的影响有本质的区别 C 图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高 麦芽糖积累量不再上升 酶的活性已达到 最大 D 图乙中 A 点对应的温度为T0 解析 图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高 麦芽糖积累量不再上升 因为温度过 高 酶已失活 反应停止 答案 C 9 2012 年扬州调研 猪笼草是一种食虫植物 为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶 某 学生设计了两组实验 如下图所示 在 35 水浴中保温一段时间后 甲 乙试管中加入适 量的双缩脲试剂 丙 丁试管中不加任何试剂 下列实验能达到目的的是 A 只有实验 能 B 只有实验 能 C 实验 实验 都能 D 实验 实验 都不能 解析 甲试管中的蛋白液可被蛋白酶水解 但蛋白酶的化学成分是蛋白质 因此 甲 乙试管均出现紫色反应 丙试管中的蛋白酶可水解蛋白块 因此 丙中的蛋白块体积变小 丁中蛋白块体积不变 答案 B 10 如图表示某种酶在不同处理条件 a b c 下催化某反应反应物的量和反应时间的关系 据图可获得的信息是 A 若 a b c 表示温度 则一定是 a b c B 若 a b c 表示酶的浓度 则 a b c C 若 a b c 表示底物的浓度 则 a b c D 若 a b c 表示 pH 则一定是 a b c 解析 由图示曲线知 a b c 最大反应速率依次减小 故 a 可表示相对最适温度 相 对最适 pH 或较大的酶浓度 答案 B 用心 爱心 专心 5 11 2012 年杭州一模 下图 1 表示某酶促反应过程 图 2 表示图 1 的反应过程中有关物 质浓度随时间变化的曲线 物质 a 的起始浓度为 10 mmol L 1 下列叙述错误的是 图 1 图 2 A 物质 a 可能是麦芽糖但不可能是蔗糖 B 在该实验条件下物质 a 在 2 min 内可被完全分解 C 若曲线 表示不同温度下酶促反应速率 则曲线 温度一定低于曲线 和 D 若曲线 表示不同酶浓度下酶促反应速率 则曲线 酶浓度高于曲线 和 解析 由图 1 看出 物质 a 被水解为 2 个 c 可能是麦芽糖水解为 2 个葡萄糖 蔗糖水 解为 1 个果糖和 1 个葡萄糖 所以不可能是蔗糖 由图 2 看出 2 min 后物质 a 完全被分解 由曲线 看出 的反应速率快于 可能是酶的浓度大 也可能是温度较 更适 宜 但不一定比 低 答案 C 12 对下列曲线图的相关描述 正确的是 A 图 1 纵坐标可以是 K 吸收量 横坐标可以是呼吸作用强度 B 图 2 纵坐标可以是酶活性 横坐标可以是温度 C 若图 3 中横坐标表示底物浓度 纵坐标表示反应速度 则 可表示等量酶在不同 温度下的反应速度曲线 D 若图 3 中横坐标表示底物浓度 纵坐标表示反应速度 表示正常情况下反应速度 与底物浓度的关系 则 可表示加入抑制剂后的反应速度与底物浓度关系 解析 图 1 纵坐标若是 K 吸收量 横坐标应是有氧呼吸强度 图 2 纵坐标若是酶活性 横坐标若是温度 低温时酶活性不能为零 等量酶在不同温度下的最大反应速度是不同的 而图 3 中 最大反应速度相同 若图 3 中横坐标表示底物浓度 纵坐标表示反应速度 用心 爱心 专心 6 表示正常情况下反应速度与底物浓度的关系 加入抑制剂后的反应速度减慢 达到相同速 度须增大反应物浓度 也可能使最大反应速度降低 答案 D 二 非选择题 13 下列 A B C 三图依次表示酶浓度一定时 反应速度和反应物浓度 温度 pH 的关 系 请据图回答下列问题 1 图 A 中 反应物达到某一浓度时 反应速度不再上升 其原因是 2 图 B 中 a 点所对应的温度称 3 图 B 中 a 点到 b 点的曲线急剧下降 其原因是 4 将装有酶与反应物的甲 乙两试管分别放入 12 和 75 水浴锅中 20 min 后取出 转入 37 的水浴锅中保温 两试管内的反应分别为 甲 乙 5 图 C 表示了 催化反应的速度变化曲线 A 唾液淀粉酶 B 胃蛋白酶 C 胰蛋白酶 D 植物淀粉酶 解析 1 图 A 中 当反应物在低浓度范围内增加时 反应速度迅速上升 当反应物达 到某一浓度时 反应速度不再上升 这是因为虽然酶具有高效性 但它的催化能力也是有一 定限度的 当所有的酶都发挥了最高催化效能后 反应物浓度再增加 反应速度也不再增加 这是受酶浓度的限制 2 图 B 中 a 点对应的酶的催化效率最高 说明它对应的温度就是酶促反应的最适温度 3 从 a 点到 b 点 由于温度逐渐升高 酶的分子结构逐渐被破坏 从而使酶活性降低 反应速度下降 4 由于甲试管的温度较低 所以酶的活性较低 反应速度很慢 当转入 37 的水浴锅 中保温后 其反应速度会迅速增加 乙试管在 75 的高温下 酶的结构被破坏 酶丧失活 性 即使再转入 37 的水浴锅中保温 酶的活性也不能恢复 不再催化反应 5 图 C 中 酶的最适 pH 为弱碱性 唾液淀粉酶和植物淀粉酶的最适 pH 近于中性 胃 蛋白酶的最适 pH 为强酸性 只有胰蛋白酶的最适 pH 为弱碱性 答案 1 受反应液中的酶浓度限制 2 酶促反应的最适温度 3 温度升高 使酶活性下降 用心 爱心 专心 7 4 速度加快 无催化反应 5 C 14 阅读下列材料 回答问题 材料 1 苹果的鲜食风味与其果肉细胞中的酚类物质种类与数量息息相关 果肉细胞中 还有一些促使这些酚类物质氧化的酚氧化酶 若组织细胞受损或衰老 结构解体时 酚氧化 酶有机会与酚类物质接触而使物质氧化成棕褐色 材料 2 茶叶细胞中也存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶 茶叶制作工艺中 有手工 或机械揉搓 热锅高温炒制 晒干 炒干等方法 1 据材料 1 我们可以推测 正常水果不会变成褐色 是由于细胞内具有 的缘 故 这也表明细胞的这种结构具有 的功能特性 2 家庭中为了延缓切开的苹果变为褐色的时间 可以如何处理 试说明原 因 3 细胞含有酚氧化酶 人们利用酚氧化酶活性可加工制作各种茶 请试回答红茶制取 过程中必须有 关键过程 提示 红茶颜色为褐色 这一过程的目的是 4 试回答绿茶制取过程中必须有 关键过程 提示 绿茶颜色为绿色 这一过 程的目的是 解析 1 细胞受损或衰老 结构解体时 酚氧化酶有机会与酚类物质接触而使酚类物 质氧化成棕褐色 而正常细胞中酚氧化酶没有机会与酚类物质接触 说明两者分布在细胞的 不同部位 在细胞中由于生物膜的存在而形成不同区域 酚氧化酶和酚类物质都不能透过生 物膜相接触 但生命活动所需的物质则可以透过 说明了生物膜具有选择透过性 2 苹果 切开后 酚氧化酶有机会与酚类物质接触而使酚类物质氧化成棕褐色 我们可以采取降低酶 的活性来延缓反应的进行 通常方法是把切开的苹果置于 0 4 冰箱中 这是因为适宜的 低温会抑制酶的活性 3 红茶颜色为褐色是因为酚类物质与酚氧化酶接触而使物质氧化成 棕褐色的缘故 因此在红茶制取过程中要将细胞揉破 目的是破坏细胞的生物膜系统 使酚 类物质与酚氧化酶充分接触 4 绿茶颜色为绿色由于在制茶过程中通过热锅炒制的方法使 酶在高温下失活 从而阻止酚类物质氧化成棕褐色的缘故 答案 1 生物膜系统 选择透过性 2 把切开的苹果置于 0 4 冰箱中 适宜的低温抑制酶的活性 3 将细胞揉破 破坏生物膜系统 使酚类物质与酚氧化酶接触 4 热锅炒制 高温使酶失活 15 2012 年海淀模拟 酸性磷酸酶 简称 ACP 在动植物和微生物细胞中广泛存在 它是 调控磷代谢的重要酶类 鲫鱼是我国一种养殖的淡水鱼类 但是鲫鱼生活的水体中常常有金 属离子的污染 危害了鲫鱼的生长和繁殖 研究者从鲫鱼内脏中分离纯化得到一种 ACP 研 用心 爱心 专心 8 究了金属离子对该酶活性的影响 实验操作如下 1 取若干洁净的试管 用蒸馏水清洗以去除自来水中的 Cl 其目的是 各反 应体系均加入等量的 pH 为 4 8 的缓冲液 其目的是 试管中加入不同浓度的 Pb2 Cd2 Mg2 Ca2 以及等量的 ACP 另取一支试管加入 作为对照