2021-2022高中生物1作業(yè)：5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE18-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時(shí)分層作業(yè)（十五）降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（建議用時(shí):40分鐘）題組一酶的作用、本質(zhì)和發(fā)現(xiàn)1．下列有關(guān)酶的敘述，不正確的是()A．所有酶都含有C、H、O、N四種元素，是由單體組成的生物大分子B．有些酶和相應(yīng)的化學(xué)試劑作用呈現(xiàn)紫色反應(yīng)C．活細(xì)胞產(chǎn)生酶的場(chǎng)所都是細(xì)胞質(zhì)中的核糖體D．催化反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量不變C[酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA，都是生物大分子。蛋白質(zhì)和RNA都含有C、H、O、N四種元素,分別是由氨基酸、核糖核苷酸組成的.蛋白質(zhì)類的酶和雙縮脲試劑作用呈現(xiàn)紫色反應(yīng)?；罴?xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)類酶的場(chǎng)所都是核糖體，但是RNA類酶主要是在細(xì)胞核中產(chǎn)生的。酶是生物催化劑，催化反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量不變。］2．下列操作中不可能導(dǎo)致淀粉酶活性發(fā)生變化的是(）A．淀粉酶溶液中加入強(qiáng)酸B．淀粉酶溶液中加入蛋白酶C．淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D．淀粉酶經(jīng)高溫烘干制成粉劑C[溫度、pH都會(huì)影響酶活性;淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),蛋白酶會(huì)將其水解，從而使其活性發(fā)生改變；淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后，淀粉被水解，但是淀粉酶在反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)和活性不變.］3．有關(guān)酶的發(fā)現(xiàn)過程敘述錯(cuò)誤的是()A．斯帕蘭札尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了化學(xué)消化B．巴斯德和李比希的觀點(diǎn)既有積極意義，又有其局限性C．畢希納認(rèn)為酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，稱為釀酶D．薩姆納認(rèn)為酶多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNAD[薩姆納認(rèn)為酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),并且證明了脲酶是能夠分解尿素的蛋白質(zhì)。]4．關(guān)于溫度對(duì)酶活性影響的敘述錯(cuò)誤的是(）A．不同酶的最適溫度可能相同B．隨著溫度降低，酶促反應(yīng)的活化能下降C．酶活性最高時(shí)的溫度不適合該酶的保存D．高溫下酶失活是酶空間結(jié)構(gòu)被破壞的結(jié)果B［不同酶的最適溫度可能相同,也可能不同，A正確；在一定的范圍內(nèi)隨著溫度的降低，酶的活性下降，而酶促反應(yīng)的活化能是不會(huì)降低的，B錯(cuò)誤；低溫時(shí)，酶的活性降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此，酶制劑適于在低溫(0～4℃)下保存,C正確；高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，從而使酶失活,D正確。］5．下圖曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)M在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程。下列敘述正確的是()A．a(chǎn)d段表示無催化劑時(shí)，反應(yīng)所需要的活化能B．a(chǎn)c段表示有酶催化時(shí)，酶降低的活化能C．若換用無機(jī)催化劑，b點(diǎn)將向上移動(dòng)D．加熱加壓使物質(zhì)M更容易從b狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閍狀態(tài)C[ac段表示無催化劑時(shí),反應(yīng)所需要的活化能,A項(xiàng)錯(cuò)誤；ab段表示有酶催化時(shí)，酶降低的活化能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；無機(jī)催化劑也能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,但與酶相比降低活化能不顯著，因此若換用無機(jī)催化劑，b點(diǎn)將向上移動(dòng)，C項(xiàng)正確;加熱加壓使物質(zhì)M更容易從c狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閍狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。]6．下表代表胃、小腸中有關(guān)消化液的成分及部分酶,下列說法正確的是（)消化液名稱pH消化液成分胃胃液1~2胃酸（HCl)、胃蛋白酶小腸腸液、膽汁、胰液7～8NaHCO3、蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶等A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有調(diào)節(jié)作用的有機(jī)物B．與無機(jī)催化劑比較，酶能為生化反應(yīng)提供活化能C．胃酸（HCl）進(jìn)入小腸后不會(huì)降低小腸中酶的活性D．胃蛋白酶進(jìn)入小腸后,分解蛋白質(zhì)的能力增強(qiáng)C［酶具有催化作用，不具有調(diào)節(jié)作用，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酶的作用是降低活化能,不是提供活化能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；胃酸（HCl)進(jìn)入小腸被NaHCO3中和，不能降低小腸中酶的活性，C項(xiàng)正確;胃蛋白酶進(jìn)入小腸后,pH不適宜,分解蛋白質(zhì)的能力減弱或失活，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］7．自19世紀(jì)開始，科學(xué)家就一直在研究發(fā)酵的過程。1926年，薩姆納得到了脲酶的結(jié)晶,并用多種方法證明了它的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性。請(qǐng)回答以下問題：（1）實(shí)驗(yàn)室保存酶需要________(填“高”“低"或“適宜"）溫度和________（填“高”“低”或“適宜”）pH條件。（2）與無機(jī)催化劑相比較,酶的催化具有_______________等特性，這對(duì)細(xì)胞代謝的意義是________________________.(3）唾液淀粉酶在腸道中________（填“有"或“沒有”)催化功能，原因是_________________________________________________________。(4）酶是有機(jī)物，活性易改變，試寫出提高加酶洗衣粉去污能力的方法：_______________________（至少寫出2種)。[解析］（1)實(shí)驗(yàn)室保存酶需要低溫和適宜pH條件。（2）與無機(jī)催化劑相比較,酶的催化具有高效性、專一性、作用條件較溫和等特性，這對(duì)細(xì)胞代謝的意義是保證細(xì)胞代謝能夠在溫和條件下，快速、有序地進(jìn)行。（3)唾液淀粉酶的最適pH為7，而胃液的pH為1.5左右，所以唾液淀粉酶在胃中已失活，在腸道中沒有催化功能.(4）酶是有機(jī)物，活性易改變，要提高加酶洗衣粉去污能力，可選擇控制溫度，使用溫水；或控制pH，使用中性水；或加洗衣粉后浸泡一段時(shí)間再洗滌.[答案](1）低適宜（2）高效性、專一性、作用條件溫和保證細(xì)胞代謝能夠在溫和條件下，快速、有序地進(jìn)行(3）沒有唾液淀粉酶的最適pH為7,而胃液的pH為1.5左右,所以唾液淀粉酶在胃中已失活(4）控制溫度，使用溫水；控制pH,使用中性水；加洗衣粉后浸泡一段時(shí)間再洗滌題組二酶的特性及相關(guān)曲線分析8．下圖表示在最適溫度和pH條件下，某種酶的催化反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系.結(jié)合影響酶催化反應(yīng)速率的因素分析，下列有關(guān)說法正確的是（）A．若在A點(diǎn)提高反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率會(huì)加快B．若在B點(diǎn)增加酶的濃度，反應(yīng)速率不會(huì)加快C．若在C點(diǎn)增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率將加快D．反應(yīng)物濃度是限制曲線AB段反應(yīng)速率的主要因素D［因?yàn)轭}圖表示的是最適溫度和pH條件下,酶的催化反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系，因此，在A點(diǎn)提高反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率會(huì)減慢.BC段限制反應(yīng)速率的因素是酶濃度,在B點(diǎn)增加酶濃度反應(yīng)速率會(huì)加快，C點(diǎn)增加反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率不會(huì)加快.限制曲線AB段反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)物濃度。］9．如下圖分別表示溫度、pH與酶活性的關(guān)系，下列敘述不正確的是(）A．曲線A上的b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度表示該酶的最適溫度B．人體內(nèi)胃蛋白酶的活性與曲線B相似C．曲線B、C說明不同的酶有不同的最適pHD．酶活性隨溫度的升高而增強(qiáng)D［讀圖知酶活性在最適溫度前隨溫度的升高而增強(qiáng)，過了最適溫度之后就降低甚至失活。］10．為了研究溫度對(duì)某種酶活性的影響，設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組（60℃)，測(cè)定各組在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}:（1)三個(gè)溫度條件下，該酶活性最高的是________組。（2)在時(shí)間t1之前，如果A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)________.（3)如果在時(shí)間t2時(shí)，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物,其他條件保持不變，那么在t3時(shí)，C組產(chǎn)物總量________，原因是______________.（4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是________,其特性有____________________________________________________________（答出兩點(diǎn)即可）。［解析］（1)在60℃條件下，反應(yīng)的最終產(chǎn)物濃度比20℃和40℃條件下小很多，說明酶在60℃條件下最終失活。20℃與40℃條件下相比，40℃時(shí)酶促反應(yīng)到達(dá)反應(yīng)平衡的時(shí)間短,說明40℃條件下酶活性較高.(2）在時(shí)間t1前,如果A組溫度提高10℃變成30℃,由該酶活性隨溫度的變化規(guī)律可知，30℃條件下的該酶活性大于20℃條件下的，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會(huì)加快.(3）t2時(shí)C組的產(chǎn)物濃度已不再增加，但由A和B組t2時(shí)的產(chǎn)物濃度可知，t2時(shí)C組底物并未全部被分解，C組產(chǎn)物濃度不再增加是由于C組溫度條件下t2［答案]（1）B（2）加快（3）不變60℃條件下,t2題組三酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)11．“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)如圖所示，3號(hào)試管滴加兩滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5％的FeCl3溶液，4號(hào)試管滴加新鮮的肝臟研磨液，下列分析錯(cuò)誤的是（）A．2、4號(hào)試管加快反應(yīng)的原理不同B．1、4號(hào)試管進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不能證明酶的高效性C．該實(shí)驗(yàn)可以證明催化劑能通過降低活化能加速反應(yīng)D．2、3、4號(hào)試管底物反應(yīng)完畢釋放的O2量應(yīng)相同C[本實(shí)驗(yàn)可以證明催化劑可以加速反應(yīng),但不能證明是通過降低活化能來實(shí)現(xiàn)的。］12．在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)的處理如表所示.試管組別實(shí)驗(yàn)處理加入3％H2O2(mL）溫度加入試劑試管12常溫/試管2290℃/試管32常溫2滴3.5％FeCl3溶液試管42常溫2滴20%肝臟研磨液（1)在上表的實(shí)驗(yàn)處理中，研究了哪些自變量？________，寫出一種無關(guān)變量:________________。(2)該實(shí)驗(yàn)用的肝臟要求新鮮是因?yàn)開____________________。（3)若要研究生物催化劑與無機(jī)催化劑的差別，可選用的實(shí)驗(yàn)組合是________________。（4)若試管1和試管2組成對(duì)照實(shí)驗(yàn)，能說明的問題是____________________________________________________。(5）除了上述的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)僬页鲆唤M對(duì)照實(shí)驗(yàn)：________,該對(duì)照實(shí)驗(yàn)說明的問題是________________________________。（6）上述實(shí)驗(yàn)中的________________是實(shí)驗(yàn)組、________________是對(duì)照組.［解析］（1)由表中的實(shí)驗(yàn)處理可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和催化劑，過氧化氫溶液的用量、FeCl3溶液的用量、肝臟研磨液的用量、溶液的pH等都屬于無關(guān)變量。(2）肝臟放置久了，就會(huì)被微生物破壞，其中含有的過氧化氫酶被破壞,失去催化過氧化氫分解的能力。(3)若要研究生物催化劑和無機(jī)催化劑的差別，實(shí)驗(yàn)的自變量是催化劑種類,因此可選用表格中的試管3和試管4。(4)試管1和試管2的實(shí)驗(yàn)處理不同的是溫度,二者比較可以說明溫度對(duì)過氧化氫分解具有促進(jìn)作用，其作用原理是加熱使過氧化氫分子得到能量,促使其分解。（5）分析表格中實(shí)驗(yàn)處理，除試管1與試管2對(duì)照外,還有試管1與試管3或試管4，說明無機(jī)催化劑Fe3＋或生物催化劑過氧化氫酶都具有催化過氧化氫分解的作用；試管1與試管3、試管4對(duì)照,則可說明過氧化氫酶催化過氧化氫分解的效率比Fe3＋高。(6)上述實(shí)驗(yàn)中的試管2、3、4是實(shí)驗(yàn)組，試管1是對(duì)照組.[答案]（1）溫度、催化劑過氧化氫溶液的用量、FeCl3溶液的用量、肝臟研磨液的用量、溶液的pH（任寫其一)（2)肝臟放置時(shí)間長(zhǎng)，過氧化氫酶會(huì)被破壞，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果(3）試管3和試管4(4)加熱使過氧化氫分子得到能量,促使過氧化氫分解(5）答案一:試管1和試管3FeCl3能催化過氧化氫的分解答案二：試管1和試管4肝臟研磨液中的過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解答案三：試管1、試管3和試管4FeCl3和肝臟研磨液中的過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，且過氧化氫酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3＋(6）試管2、試管3和試管4試管113．已知酶X(蛋白質(zhì)類酶）可催化物質(zhì)a分解為小分子物質(zhì)b。下圖實(shí)線表示在最適條件下，向一定量物質(zhì)a溶液中加入一定量的酶X后,物質(zhì)b的生成量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。有關(guān)分析正確的是（)A．適當(dāng)升高反應(yīng)溫度可得到③曲線B．加入少量蛋白酶可能得到①曲線C．適當(dāng)增加物質(zhì)a的量可能得到③曲線D．適當(dāng)增加酶X的量可能得到②曲線B［適當(dāng)升高反應(yīng)溫度會(huì)使酶促反應(yīng)的速率減慢，故能得到①曲線，A錯(cuò)誤；加入少量蛋白酶,會(huì)導(dǎo)致酶量減少，故可能得到①曲線，B正確；底物濃度增加會(huì)使生成物量增加，故適當(dāng)增加物質(zhì)a最可能得到②曲線,C錯(cuò)誤；增加酶X的量可使反應(yīng)速率加快，故適當(dāng)增加酶X的量可能得到③曲線，D錯(cuò)誤.］14．(2020·7月浙江選考）為研究酶作用的影響因素，進(jìn)行了“探究pH對(duì)過氧化氫酶的影響”的活動(dòng).下列敘述錯(cuò)誤的是(）A．反應(yīng)小室應(yīng)保持在適宜水溫的托盤中B．加入各組反應(yīng)小室中含有酶的濾紙片的大小和數(shù)量應(yīng)一致C．將H2O2加到反應(yīng)小室中的濾紙片上后需迅速加入pH緩沖液D．比較各組量筒中收集的氣體量可判斷過氧化氫酶作用的適宜pH范圍C[該實(shí)驗(yàn)中溫度是無關(guān)變量，應(yīng)處于適宜狀態(tài),A項(xiàng)正確。含有酶的濾紙片的大小和數(shù)量為無關(guān)變量，要保證各組加入的含有酶的濾紙片大小和數(shù)量相同，B項(xiàng)正確。該實(shí)驗(yàn)中不直接將過氧化氫溶液加到含酶的濾紙片上，而是將濾紙片粘在反應(yīng)小室一側(cè)的內(nèi)壁上，緩沖液和過氧化氫溶液依次加到反應(yīng)小室下側(cè)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。該實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)指標(biāo)是單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積，D項(xiàng)正確。］15．如圖中實(shí)驗(yàn)裝置用于研究溫度對(duì)凝乳酶催化乳汁凝固的影響，先將酶和乳汁分別加入2個(gè)試管，然后將兩個(gè)試管放入同一水浴環(huán)境中持續(xù)15min,再將酶和乳汁倒入同一試管中混合，保溫并記錄凝乳所需要的時(shí)間。通過多次實(shí)驗(yàn)，記錄在不同溫度下凝乳所需要的時(shí)間,結(jié)果如表：裝置ABCDEF水浴溫度(℃）102030405060凝乳時(shí)間(min)很長(zhǎng)7。04.01.54.0不凝固（1）解釋以下兩種處理對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。①將裝置A中的混合物加溫至40℃,乳汁凝固時(shí)間如何變化？__________,原因是_______________________________________。②將裝置F中的混合物冷卻至40℃,乳汁凝固時(shí)間__________，原因是___________________________________。（2）若將酶和乳汁先混合再進(jìn)行F組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確，原因是_____________________________________________________________________________________________________。(3)根據(jù)表格簡(jiǎn)要寫出探究該酶催化作用的最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路：____________________________________________________________________________________________________________。[解析］(1)①低溫不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，在一定范圍內(nèi)升高溫度酶的活性可以發(fā)揮出來，由表格可知,該酶的最適溫度在40℃左右，因此如果將A組的水溫逐漸提高至40℃，酶活性提高，乳汁凝固時(shí)間明顯縮短。②高溫破壞酶的空間結(jié)構(gòu)使酶永久失活，溫度即使降低，酶的活性也不能恢復(fù)，裝置F組中的酶已經(jīng)失活，將F組混合物冷卻至40℃，乳汁凝固時(shí)間不變（不能凝固)。(2)酶具有高效性，若將酶和乳汁先混合再進(jìn)行F組實(shí)驗(yàn)，會(huì)因?yàn)榘l(fā)生凝固反應(yīng)而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。(3