高考生物一轮复习 课后习题 课时规范练8　降低化学反应活化能的酶（H版）

课时规范练8降低化学反应活化能的酶(选择题每小题3分)必备知识基础练考点一酶的本质和作用1.(2025·甘肃白银模拟)生物的生命活动离不开酶的作用。下列关于酶的叙述,正确的是()A.由于胃蛋白酶的催化效率高,不能用于动物细胞间的分离B.酶在细胞内既可催化有机物的反应,也可催化无机物的反应C.无机催化剂催化细胞外的反应,酶催化细胞内的反应D.酶是蛋白质,高温保存可引起其空间结构改变导致活性降低2.(2025·河南开封三模)过渡态是指化学反应过程中反应物达到的能量最高状态。根据过渡态理论,没有催化剂作用的化学反应进程示意图如图所示,其中E1、E2代表相应过程所需的能量,下列有关分析正确的是()A.酶能降低图中E2代表的活化能B.加热能降低图中E1代表的活化能C.pH能影响酶的活性,使反应物转化到过渡态所需的时间不同D.酶的用量能影响图中E1代表的能量多少考点二酶的特性及影响酶促反应的因素分析3.(2025·湖南株洲一模)酶变体FAST-PETase(由肽链构成,与天然PET降解酶比较,性质更稳定)能在短时间内分解无机催化剂需要数百年才能降解的PET塑料。下列相关叙述错误的是()A.FAST-PETase降解PET具有高效性B.FAST-PETase与双缩脲试剂反应会呈紫色C.强酸和强碱会影响FAST-PETase的催化活性D.FAST-PETase的结构与天然PET降解酶相同4.(2026·湖北模拟)下图表示最适pH条件下纤维素酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是()A.纤维素酶能破坏细菌细胞壁,具有抗菌消炎的作用B.温度为T2时最适合纤维素酶的保存C.改变pH,相应反应的活化能会升高D.酶的部分空间结构在T1和T3时均发生了可逆性的破坏5.(2025·河北保定三模)在植物体内,蔗糖合酶可以催化蔗糖与UDP反应生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)和果糖,这是蔗糖分解代谢的一条重要途径,同时,在某些条件下,它也能催化UDPG和果糖合成蔗糖,参与蔗糖的合成代谢。下列相关叙述正确的是()A.用同位素标记UDP中的磷元素,可在合成的UDPG中检测到放射性B.低温条件下,蔗糖合酶的空间结构被破坏,催化活性降低C.细胞中蔗糖合酶基因的表达量增加,细胞内蔗糖的含量一定会上升D.蔗糖合酶催化蔗糖合成时,反应的活化能由酶提供6.(2025·辽宁沈阳三模)某兴趣小组利用如下装置探究过氧化氢的分解条件,下列叙述错误的是()A.该实验需在相同且适宜的反应时间后比较气球大小B.可选择①和③来进行酶具有高效性的验证实验C.④组气球未明显膨胀是因为高温破坏了酶的空间结构D.该实验不适合用来探究温度对酶活性的影响7.(2025·甘肃白银三模)过氧化氢酶(CAT)是一种重要的逆境生理酶,在生物体内起防御和保护作用。科学人员测得在不同温度下茶树中CAT的相对活力如图所示,下列叙述正确的是()A.CAT是茶树活细胞产生的能直接调节生命活动的物质B.CAT既能降低化学反应所需的活化能,又能提供能量C.根据曲线变化可推测,茶树生长的最适温度是36℃D.提高CAT的耐高温能力可能有利于茶树适应夏季高温天气8.(2025·天津二模)酶A、酶B与酶C是科学家分别从三种生物中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率,实验结果如下图。下列叙述错误的是()A.在相同ATP浓度下,酶A催化产生的最终ADP和Pi量最多B.各曲线达到最大反应速率一半时,三种酶所需要的ATP浓度相同C.ATP浓度相同时,酶促反应速率大小为酶A>酶B>酶CD.当反应速率相对值达到400时,酶A所需要的ATP浓度最低考点三实验:探究酶的专一性及影响酶活性的条件9.(2025·贵州贵阳模拟)植物蛋白酶X能使肉类蛋白质部分水解,可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组欲测定两种酶在37℃、不同pH下的相对活性,下列叙述最不合理的是()A.实验时应设置不添加酶X的对照组,以探究底物在不同pH下的水解情况B.植物蛋白酶能催化植物蛋白水解也能催化动物蛋白水解,不能说明酶不具专一性C.酶X活性随pH升高而一直升高D.利用酶X制作的肉类嫩化剂应避免在爆炒时添加10.(2025·重庆模拟)某兴趣小组以淀粉纸为材料设计了4套实验方案来探究酶的特性,如表所示。下列叙述正确的是()方案底物催化剂pH温度①淀粉纸淀粉酶或蛋白酶737℃②淀粉纸淀粉酶+蛋白酶737℃③淀粉纸淀粉酶3、7、1137℃④淀粉纸淀粉酶30℃、37℃、90℃A.方案①可验证酶的专一性,自变量是酶的种类B.方案②可同时探究两种酶的活性C.方案③可用于探究pH对酶活性的影响D.方案④可用于探究温度对酶活性的影响11.(2025·浙江绍兴模拟)为探究某抑制剂对酶促反应速率的影响是否与底物浓度有关,某实验小组设计了如下实验,实验测定的是反应初期的速率,单位为μmol/min。下列说法错误的是()实验组一二三四五六底物液/mL112233蒸馏水/mL8abcde酶A溶液/mL111111抑制剂/mL00.500.500.5反应速率8.76.014.812.320.218.2A.该实验的自变量为底物浓度与抑制剂的有无B.根据对照实验的基本原则,表中c值为6.5C.该实验条件下,在一定范围内,随底物浓度增加,酶活性增强D.在一定范围内,随底物浓度增加,抑制剂对酶A的抑制作用减弱12.(2026·辽宁模拟)某生物研究小组利用蛋清煮熟后的蛋白块为材料,探究不同水温对加酶洗衣粉中蛋白酶活性影响,实验流程如下表。组别ABCDE加入酶溶液等量的一定浓度的加酶洗衣粉溶液控制水温/℃010203040加入底物1块1cm3的正方体凝固蛋白块蛋白块消失的时间/min604513810下列有关该实验的分析中,错误的是()A.蛋清变成蛋白块后空间结构变得松散,更易被蛋白酶分解B.0℃水温中蛋白酶的空间结构虽有破坏,但是还有一定的活性C.因变量还可以通过计算相同时间内蛋白块减少的体积来衡量D.本实验可以通过增加各组加酶洗衣粉浓度来缩减实验时长关键能力提升练13.(2025·山西三模)我国科学家自主研发的抗淋巴瘤新药——泽布替尼是酪氨酸激酶(BTK)的抑制剂。研究小组为了验证泽布替尼是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复),在容器中加入一定量BTK溶液和适量泽布替尼,一段时间后测定BTK的活性。随后将容器中的溶液装入透析袋,在蒸馏水中进行透析处理后,再测定BTK活性。已知泽布替尼可通过透析袋,BTK不能通过。下列分析错误的是()A.BTK能降低化学反应的活化能,使化学反应快速有序进行B.该实验的自变量是透析处理时间,因变量是BTK的活性变化C.实验过程中要确保BTK在最适温度和pH条件下发挥作用D.透析前后BTK活性不变,证明泽布替尼是不可逆抑制剂14.(2025·湖南模拟)某同学分别用蒸馏水、酶A、酶B、酶A+酶B处理蛋白质溶液,定期测定产物的生成量,得到的结果如图所示。下列有关分析正确的是()A.该实验的自变量是酶的种类和反应温度B.两种酶混合使用时的催化能力比酶单独使用时的更强C.蒸馏水组及酶A+酶B组是对照组,另外两组都是实验组D.酶A和酶B降低的活化能不同,酶B降低活化能的作用更不显著15.(2025·辽宁营口三模)酶制剂在人们的生活实践中有着广泛的应用,下列对酶的应用的叙述,正确的是()A.加酶洗衣粉中的酶在结构上比较稳定,一般直接来自生物体B.葡萄糖氧化酶可用于检测糖尿病C.服用多酶片辅助消化食物时,效果并不理想D.胃蛋白酶随食糜进入小肠后可继续发挥作用16.(2025·安徽模拟)木瓜蛋白酶具有较宽的底物特异性,它能够作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基的羧基参与形成的肽键。科研人员为了探究不同无机盐对木瓜蛋白酶活性的影响,进行了相关实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是()A.木瓜蛋白酶催化蛋白质水解,所得产物是氨基酸B.乙组与其余两组遵循单一变量原则,可构成对照实验C.实验结果表明,CaCl2对木瓜蛋白酶活性的影响最小D.木瓜蛋白酶的活性越高,为水解反应提供的活化能越多17.(14分)(2025·江西景德镇三模)浮梁红茶(又称“浮红”)因其形美、色艳、香郁、味醇的特点享誉海内外。发酵是浮红制作的关键工序,将揉捻后的茶叶置于特定环境,茶叶中的多酚氧化酶(PPO)能催化无色的多酚类物质氧化为褐色醌类物质。科研人员探究了pH、高温等因素对PPO活性的影响,结果如图所示。回答下列问题。甲乙(1)PPO催化无色物质生成褐色物质的机理是。制作绿茶时,在揉捻之前需经过焙火杀青,其目的是将茶叶经处理,防止酶促褐变。

(2)据图可知,温度越高,PPO维持活性的时间越。PPO粗提取液应在低温下临时保存的原因是。

(3)结合图甲中信息,拟设计实验进一步探究浮红茶叶中PPO的最适pH(注:PPO的最适温度约为35℃)。在制备PPO粗提取液时一般会加入少量二氧化硅,目的是。现有充足的PPO粗提取液、茶多酚、仪器设备(如分光光度计,可定量测量有色物质的吸光度值,进而反映有色物质的含量)、pH不同的缓冲液(请自主设置pH范围)和玻璃器皿,简要描述实验过程:

①取5支洁净的试管,编号为A、B、C、D、E,分别加入等量的PPO粗提取液。②。

③在每支试管中加入等量(且足量)的等浓度的茶多酚溶液。④。

(4)桃、苹果、香蕉、荔枝等果实中也含有较多的PPO,褐变会导致果实品质下降,甚至腐败。为降低去皮后的果实和果汁褐变的速度,以利于保存。综合上述信息,请你提出两点合理的建议(答出2点即可)。

参考答案必备知识基础练1.B解析胃蛋白酶不能用于动物细胞间的分离,原因是在动物细胞培养的pH条件下胃蛋白酶会变性失活,A项错误。酶是生物催化剂,既可催化有机物的反应(如淀粉酶催化淀粉水解),也可催化无机物的反应(如过氧化氢酶催化过氧化氢分解为水和氧气),B项正确。酶不仅能催化细胞内的反应(如细胞呼吸中的酶),也能催化细胞外的反应(如消化酶在消化道中催化食物分解),C项错误。酶的本质是蛋白质或RNA,D项错误。2.C解析酶和无机催化剂均能降低题图中E1代表的活化能,A项错误。加热能够为反应提供能量,不是降低题图中E1代表的活化能,B项错误。pH能影响酶的活性,酶的活性不同,反应物转化到过渡态所需的时间不同,C项正确。酶的用量不能影响题图中E1代表的能量多少,只影响反应完成所需的时间,D项错误。3.D解析由题意可知,酶变体FAST-PETase能在短时间内分解无机催化剂需要数百年才能降解的PET塑料,因此,与无机催化剂相比,FAST-PETase降解PET具有高效性,A项正确。由题意可知,FAST-PETase由肽链构成,含有肽键,能与双缩脲试剂反应呈紫色,B项正确。强酸和强碱可能会影响FAST-PETase的结构,进而影响FAST-PETase的催化活性,C项正确。FAST-PETase是酶变体,与天然PET降解酶比较,性质更稳定,因此其结构与天然PET降解酶不完全相同,D项错误。4.C解析细菌细胞壁的成分为肽聚糖,纤维素酶不能破坏细菌细胞壁,不具有抗菌消炎的作用,A项错误。T2是纤维素酶活性的最适温度,低温适合酶的保存,因此T1更适合纤维素酶的保存,B项错误。题图表示最适pH条件下纤维素酶活性与温度的关系,改变pH,酶的活性会降低,相应反应的活化能会升高,C项正确。T1温度较低,酶的活性降低,空间结构没有破坏,T3温度较高,酶的部分空间结构发生了不可逆性的破坏,D项错误。5.A解析UDP含有两个磷酸基团,若其磷元素被同位素标记,在反应生成UDPG时,UDP作为底物直接参与反应,其磷酸基团会保留在产物中,因此在UDPG中可检测到放射性,A项正确。低温仅抑制酶的活性,不会破坏酶的空间结构,B项错误。蔗糖合酶既可催化蔗糖分解,也可催化其合成。蔗糖合酶基因表达量增加说明酶含量增多,但蔗糖含量的变化取决于具体代谢方向(如分解或合成),C项错误。酶的作用是降低反应的活化能,而非提供活化能,D项错误。6.B解析该实验的因变量是单位时间氧气的产生量,需在相同且适宜的反应时间后比较气球大小,A项正确。选择①和③可验证酶具有催化作用,要验证酶具有高效性应选择②和③,B项错误。④组气球未明显膨胀说明过氧化氢未分解,是因为高温破坏了酶的空间结构,C项正确。要探究温度对酶活性的影响,实验的自变量是不同的温度,但H2O2溶液在常温下就能分解,加热条件下其分解会加快,从而影响实验结果,因此不能用来探究温度对酶活性的影响,D项正确。7.D解析CAT是活细胞产生的具有催化作用的有机物,不具有调节作用,A项错误。CAT是一种有机催化剂,能降低过氧化氢分解反应的活化能,从而加速反应,但不能提供能量,B项错误。由曲线可知,在36℃时,CAT的相对活力最高,而CAT是一种逆境生理酶,可推测36℃最可能属于“逆境”条件,不能根据“逆境”条件下过氧化氢酶的最适温度来确定植物生长的最适温度,C项错误。提高CAT的耐高温能力,可加强CAT的防御和保护作用,有利于提高茶树的抗逆性,从而使茶树更好地适应夏季高温天气,D项正确。8.A解析由题图可知,在相同ATP浓度下,酶A催化ATP水解的反应速率相对值最高,但ADP和Pi的生成量与底物ATP的量有关,因此在相同ATP浓度下,酶A、酶B和酶C催化产生的最终ADP和Pi量相同,A项错误。由题图可知,酶A、酶B和酶C的最大反应速率分别是1200、800和400,各曲线达到最大反应速率一半时,三种酶需要的ATP浓度都是10,B项正确。由题图可知,ATP浓度相同时,酶促反应速率大小为酶A>酶B>酶C,C项正确。当反应速率相对值达到400时,酶A、酶B和酶C的所需要的ATP浓度相对值依次增加,即酶A所需要的ATP浓度最低,D项正确。9.C解析有的物质会在特定pH环境下发生水解,所以在实验时应设置不添加酶X的空白对照组,以探究底物在不同pH下水解情况,A项正确。酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。植物蛋白酶能催化植物蛋白水解也能催化动物蛋白水解,不能说明酶不具专一性,B项正确。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升高,酶活性会降低甚至失活,C项错误。酶在高温条件下会失活,爆炒时温度过高可能会导致肉类嫩化剂失活,D项正确。10.A解析方案①的变量是酶的种类,目的是验证酶的专一性,此时的无关变量pH和温度均应保持相同且适宜,A项正确。淀粉酶与蛋白酶混合后,蛋白酶会分解淀粉酶,导致淀粉酶失活,且蛋白酶无法催化淀粉水解,故该实验无法验证淀粉酶的活性,即方案②的设计存在干扰因素,B项错误。淀粉在酸性条件下会被分解,因此选择淀粉和淀粉酶来探究pH对酶活性的影响并不适宜,C项错误。方案④用于探究温度对酶活性的影响,无关变量应该相同且适宜,因此设置pH=7较为合适,而pH为3时,淀粉酶已失活,D项错误。11.C解析本实验的目的是探究某抑制剂对酶促反应速率的影响是否与底物浓度有关。由表格可知,不同实验组的底物液体积不同(1mL、2mL、3mL),说明底物浓度不同;同时有的组添加抑制剂(0.5mL),有的组不加抑制剂(0mL),所以该实验的自变量为底物浓度与抑制剂的有无,A项正确。为保证无关变量相同且适宜,每组实验的总体积应相同。第一组总体积为1(底物液)+8(蒸馏水)+1(酶A溶液)+0(抑制剂)=10(mL)。第四组底物液2mL,酶A溶液1mL,抑制剂0.5mL,所以蒸馏水体积c=10-2-1-0.5=6.5(mL),B项正确。酶活性是酶本身的一种特性,在一定条件下是相对稳定的,一般不会随底物浓度的变化而变化。该实验中底物浓度影响的是酶促反应速率,而不是酶活性,C项错误。对比有抑制剂的二、四、六组,随着底物浓度从1mL到2mL再到3mL,反应速率由6.0μmol/min升高到12.3μmol/min再升高到18.2μmol/min,反应速率逐渐增大,说明在一定范围内,随底物浓度增加,抑制剂对酶A的抑制作用减弱,D项正确。12.B解析高温使蛋清中的蛋白质变性,空间结构变得松散,更易被蛋白酶分解,A项正确。低温(0℃)不会破坏酶的空间结构,仅抑制其活性,恢复至适宜温度后活性可恢复,B项错误。因变量是蛋白酶的活性,除了可以通过蛋白块消失的时间来衡量,还可以通过计算相同时间内蛋白块减少的体积来衡量,C项正确。增加加酶洗衣粉的浓度,即增加酶的浓度,会加快反应速率,从而缩减实验时长,且各组酶浓度保持一致,不影响对温度影响酶活性的探究,D项正确。关键能力提升练13.B解析BTK是一种酪氨酸激酶,酶能降低化学反应的活化能,从而使化学反应快速有序进行,A项正确。该实验的自变量是有无泽布替尼,而不是透析处理时间,因变量是BTK的活性变化,B项错误。实验过程中要确保BTK在最适温度和pH条件下发挥作用,这样能排除无关变量的干扰,C项正确。已知泽布替尼可通过透析袋,BTK不能通过。若泽布替尼是不可逆抑制剂,即使经过透析处理,也无法将之去除而恢复酶活性。因此,透析前后BTK活性不变,证明泽布替尼是不可逆抑制剂,D项正确。14.D解析该实验的自变量是酶的种类及时间,反应温度为无关变量,A项错误。由实验结果可知,两种酶混合使用时,达到平衡所用时间更长,说明两种酶混合使用时的催化能力比酶单独使用时的更弱,B项错误。该实验的蒸馏水组是对照组,其他三组都是实验组,C项错误。由实验结果可知,酶A和酶B单独使用时,酶B达到平衡所用时间更长,说明酶A和酶B降低的活化能不同,酶B降低活化能的作用更不显著,D项正确。15.B解析加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体,而是经过酶工程改造而来的,稳定性强,A项错误。葡萄糖氧化酶可催化尿液中的葡萄糖氧化,最终呈现出颜色变化,可用于检测糖尿病,B项正确。多酶片中含有多种消化酶,口服进入消化道,可治疗消化不良,C项错误。胃蛋白酶的适宜pH为1.5左右,小肠中pH偏碱性,故胃蛋白酶进入小肠后会失活,无法继续发挥作用,D项错误。16.B解析木瓜蛋白酶只能作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基的羧基参与形成的肽键,不能将蛋白质彻底水解,因此