課時跟蹤檢測(七)-降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第1頁共10頁課時跟蹤檢測(七)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、單項選擇題1．(2021·臨沂二模)某實驗小組以干酪素(蛋白質(zhì))為底物探究不同pH對大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影響，其他條件相同且適宜，實驗結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A．本實驗可采用雙縮脲試劑來檢測干酪素的水解情況B．在pH＝8條件下，胃蛋白酶的活性會比腸蛋白酶的高C．適當(dāng)升高溫度，三種蛋白酶水解干酪素的速率均會降低D．相同pH條件下，幽門盲囊蛋白酶比腸蛋白酶提供活化能的作用更顯著解析：C由于蛋白酶自身也是蛋白質(zhì)，故不能采用雙縮脲試劑來檢測干酪素的水解情況，A錯誤；據(jù)圖可知，胃蛋白酶的最適pH為2，在pH＝8條件下，胃蛋白酶失活，B錯誤；據(jù)題干信息可知，該實驗中除pH外，其他條件相同且適宜，故適當(dāng)升高溫度，三種蛋白酶水解干酪素的速率均會降低，C正確；據(jù)圖可知，在相同pH條件下，幽門盲囊蛋白酶比腸蛋白酶的活性更高，降低活化能的作用更顯著，但不能提供活化能，D錯誤。2．(2021·湖北模擬)為探究酶的相關(guān)特性，某班同學(xué)開展了一系列實驗，下列相關(guān)實驗設(shè)計正確的是()A．為探究酶的高效性，甲同學(xué)用H2O2做底物，一組加H2O2酶，一組不加酶B．為探究酶的專一性，乙同學(xué)分別用淀粉、蔗糖做底物，均加入淀粉酶，然后用碘—碘化鉀溶液進行檢測C．為探究溫度對酶活性的影響，丙同學(xué)將H2O2放在不同溫度下處理后，再加入H2O2酶D．為探究pH對酶活性的影響，丁同學(xué)將肝臟研磨液用不同pH的緩沖液處理后，再加入H2O2解析：D用H2O2做底物，一組加H2O2酶，一組不加酶，只能探究酶具有催化作用，若要探究高效性，需要與無機催化劑作對比，A錯誤；淀粉遇碘變藍，用碘—碘化鉀溶液可以檢測淀粉是否分解，但是不能檢測蔗糖是否發(fā)生分解，B錯誤；H2O2受熱易分解，一般不能用H2O2作為底物探究溫度對酶活性的影響，C錯誤；肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，探究pH對酶活性的影響時，用不同pH的緩沖液處理肝臟研磨液可以使酶處于指定pH條件下，達到對自變量的控制，D正確。3．(2021·江蘇省鹽城市模擬)為了研究酶之間的相互影響，某同學(xué)設(shè)計如下實驗，已知淀粉酶可催化淀粉水解為麥芽糖，蛋白酶可催化蛋白質(zhì)水解為多肽。下列敘述錯誤的是()試管號加入的物質(zhì)1234質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉溶液2mL2mL2mL2mL淀粉酶溶液2mL2mL淀粉酶＋蛋白酶(等量混合)4mL4mL蒸餾水2mL2mL碘液＋＋雙縮脲試劑＋＋預(yù)期顏色變化不變藍紫色①②注：“＋”表示利用相關(guān)試劑進行檢測A．1號試管和3號試管都不變藍的原因是淀粉被淀粉酶催化水解為麥芽糖B．2號試管出現(xiàn)紫色的原因是淀粉酶與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)C．4號試管顏色為紫色的原因是溶液中含有蛋白質(zhì)和多肽D．1、2號試管中加入2mL的蒸餾水的目的是保證各試管中液體的體積相同解析：A3號試管淀粉酶被蛋白酶分解，所以淀粉沒有被分解，加入碘液后，溶液變藍，A錯誤；2號試管含有蛋白酶，其本質(zhì)是蛋白質(zhì)，加入雙縮脲試劑后，會產(chǎn)生紫色反應(yīng)，B正確；4號試管中淀粉酶被蛋白酶水解為多肽或小分子氨基酸，所以試管中含有蛋白質(zhì)(蛋白酶)和多肽，加入雙縮脲試劑后，溶液變成紫色，C正確；為保證實驗的單一變量，所以1、2號試管中加入2mL的蒸餾水，保證各試管中液體的體積相同，D正確。4．(2021·連云港模擬)如圖為pH對蔗糖酶和胰蛋白酶活性的影響曲線圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．胰蛋白酶可以用于分散動物細胞進行細胞培養(yǎng)B．pH由10調(diào)至6時胰蛋白酶活性一直增大C．pH為6時蔗糖酶和胰蛋白酶的結(jié)構(gòu)已發(fā)生了變化D．酶的活性可用單位時間內(nèi)單位數(shù)量的酶水解底物的量來表示解析：B動物細胞培養(yǎng)時要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理使細胞分散，A正確；pH由10到6的過程中胰蛋白酶的活性先增大再減小，B錯誤；與最適環(huán)境相比，pH為6時，二者的活性均降低，說明二者的結(jié)構(gòu)均發(fā)生了變化，C正確；酶的活性可以用單位時間內(nèi)單位數(shù)量的酶水解底物的量表示，D正確。5．(2021·肥城市模擬)酶B是一種存在于玉米籽粒萌發(fā)過程中的淀粉酶。實驗?zāi)康囊唬禾骄棵窧的化學(xué)本質(zhì)。實驗?zāi)康亩禾骄坑衩鬃蚜Ｃ劝l(fā)過程中酶B是細胞新合成的還是本來就存在的?？蒲腥藛T對萌發(fā)的玉米籽粒進行了實驗檢測，結(jié)果如圖所示(已知氯霉素為蛋白質(zhì)合成抑制劑)。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．可用RNA酶探究酶B的化學(xué)本質(zhì)B．根據(jù)曲線Ⅱ可以判斷酶B是新合成的，細胞中本來不存在C.圖中曲線Ⅰ是對照組的結(jié)果，曲線Ⅱ是實驗組的結(jié)果D．圖中酶B的活性除了可以用麥芽糖的生成速率表示，還可以用淀粉的消耗速率表示解析：B可用RNA酶探究酶B的化學(xué)本質(zhì)，A正確；比較Ⅰ、Ⅱ組實驗結(jié)果，玉米籽粒萌發(fā)過程中淀粉酶的來源可能是既有新合成的，也有先前存在的，B錯誤；蒸餾水處理組是對照組，即曲線Ⅰ是對照組的結(jié)果，曲線Ⅱ是實驗組的結(jié)果，C正確；圖中酶B的活性除了可以用麥芽糖的生成速率表示，還可以用淀粉的消耗速率表示，D正確。6．(2021·襄城區(qū)二模)同一種類的堿蓬在遠離海邊的地區(qū)生長呈綠色，在海濱鹽堿地生長時呈紫紅色，其紫紅色與細胞中含有的水溶性甜菜素有關(guān)。酪氨酸酶是甜菜素合成的關(guān)鍵酶，下圖表示有關(guān)酪氨酸酶活性的實驗研究結(jié)果，下列相關(guān)分析不正確的是()A．甜菜素可在細胞液中積累，其在細胞液中積累有利于吸水B．pH在4～5時，部分酶可能因空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而活性較低C．進行B、C兩組實驗時，應(yīng)在pH約為6.6且適宜溫度下進行D．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，Na2S2O3和Cu2＋分別是酶的抑制劑和激活劑解析：D由題圖信息分析可知，甜菜素是水溶性的，且和堿蓬的顏色有關(guān)，據(jù)此推測其可積累在細胞液中，能提高細胞液的滲透壓，從而有利于吸水，A正確；由題圖A分析可知，pH在4～5時，酪氨酸酶的活性較低，這可能是因為部分酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，B正確；由題圖A分析可知，pH為6.6左右時酪氨酸酶的活性最高，故進行B、C兩組實驗時，應(yīng)在pH約為6.6且適宜溫度下進行，C正確；由圖B分析可知，加入Na2S2O3導(dǎo)致酶活性降低，由此推測其為酶的抑制劑。由題圖C分析可知，Cu2＋濃度較低時，可提高酶的活性，而當(dāng)Cu2＋濃度較高時，可降低酶的活性，故不能簡單的說Cu2＋是酶的激活劑，D錯誤。7．(2021·天心區(qū)二模)小麥種子中含有α-淀粉酶(70℃活性不受影響，100℃高溫下失活)和β-淀粉酶(70℃處理15min失活)，某學(xué)習(xí)小組對這兩種淀粉酶活性進行探究實驗，步驟見表，下列選項正確的是()組別甲乙丙第一步三組均加入等量α-淀粉酶與β-淀粉酶，加適量蒸餾水混合第二步25℃處理15min70℃水浴處理15min100℃處理15min第三步三組均在25℃條件下加入等量且適量的淀粉溶液，一段時間后，測量三組淀粉剩余量實驗結(jié)果xyzA.上述兩種酶存在差異的直接原因就是氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同B．本實驗的自變量是溫度和酶的種類，酶量和淀粉剩余量為無關(guān)變量C．比較三組實驗結(jié)果可知：x＞y＞zD．可通過比較z－y和y－x的大小來大致比較α-淀粉酶和β-淀粉酶活性大小解析：Dα-淀粉酶和β-淀粉酶化學(xué)本質(zhì)均是蛋白質(zhì)，導(dǎo)致其存在差異的原因有氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同，多肽鏈的盤曲折疊方式及形成的空間結(jié)構(gòu)不同，A錯誤；本實驗的自變量是溫度和酶的種類，酶量屬于無關(guān)變量，淀粉剩余量為因變量，B錯誤；x為α-淀粉酶和β-淀粉酶共同水解淀粉的剩余量，y為α-淀粉酶水解淀粉的剩余量，z為加入的淀粉總量，比較三組實驗結(jié)果可知：x＜y＜z，C錯誤；由實驗表格分析可知，z－y為α-淀粉酶水解淀粉的量，y－x為β-淀粉酶水解淀粉的量，比較二者大小可判斷α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的大小，D正確。二、多項選擇題8．(2021·沈陽四模)真菌分泌的植酸酶作為畜禽飼料添加劑，可提高飼料利用率?？蒲腥藛T對真菌產(chǎn)生的兩種植酸酶在不同pH條件下活性的差異進行了研究，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．植酸酶在核糖體上合成后即具有生物活性B．植酸酶A、B的最適pH是相同的C．兩種酶相比，植酸酶A更適合添加在畜禽飼料中D．植酸酶分泌到真菌細胞外的過程不消耗能量解析：AD蛋白質(zhì)在核糖體上合成后，沒有特定的空間結(jié)構(gòu)，經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工后才具有生物活性，A錯誤；植酸酶A、B的最適pH是相同的，均為6，B正確；胃液的pH較低，在此條件下植酸酶A的相對活性較高，更適合添加在畜禽飼料中，C正確；植酸酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)以胞吐的方式分泌到細胞外，該過程會消耗能量，D錯誤。9．(2021·日照二模)某小組為研究溫度對酶活性的影響，在t1、t2、t3溫度下，分別用淀粉酶水解淀粉，保溫相同時間后測定生成物的量分別為a、b、c，且b＞a＞c，溫度各升高相同幅度，重復(fù)上述實驗，測定生成物的量分別為a′、b′、c′，且a′＞a，b′＞b，c＞c′。下列相關(guān)分析正確的是()A．該淀粉酶的最適溫度在t2～t3之間B．當(dāng)溫度為t1時，可通過提高淀粉濃度來提高酶的活性C．當(dāng)溫度在t2～t3之間時，隨溫度升高酶的活性降低D．b＞c是因為溫度為t3時部分酶的空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變解析：AD由b＞a＞c，且b′＞b，c＞c′可知，最適溫度在t2～t3之間，A正確；酶的活性與溫度和pH相關(guān)，與淀粉濃度無關(guān)，B錯誤；升高溫度后b′＞b，證明在t2時升高溫度，酶活性增強，C錯誤；根據(jù)題意分析可知，最適溫度在t2～t3之間，所以t3時部分酶的空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變，D正確。10．(2021·河北模擬)研究人員利用某種細菌(甲)進行了如下實驗：①將甲在不含淀粉的葡萄糖溶液中進行培養(yǎng)，甲能直接吸收與利用葡萄糖而不產(chǎn)生α-淀粉酶；②將甲在含淀粉的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，甲產(chǎn)生了活性很高的α-淀粉酶。細菌在特定物質(zhì)(通常為酶的底物，稱作誘導(dǎo)物)的誘導(dǎo)下才能合成的酶，稱作誘導(dǎo)酶。下列關(guān)于細菌細胞誘導(dǎo)酶的說法，錯誤的是()A．誘導(dǎo)物通過改變基因的執(zhí)行情況而導(dǎo)致誘導(dǎo)酶的產(chǎn)生B．誘導(dǎo)酶在核糖體上的合成過程需要多種RNA的參與C．控制誘導(dǎo)酶合成的基因在細胞核內(nèi)進行復(fù)制與表達D．在反應(yīng)底物存在時，細菌合成的誘導(dǎo)酶才具有高效性解析：CD在特定物質(zhì)作用下細菌才能合成的酶稱作誘導(dǎo)酶，即誘導(dǎo)酶的合成是特定物質(zhì)與誘導(dǎo)酶基因共同作用的結(jié)果，A正確；α-淀粉酶等誘導(dǎo)酶屬于蛋白質(zhì)，其合成過程稱作翻譯，需要mRNA、tRNA、rRNA等多種RNA的參與，B正確；細菌屬于原核生物，其沒有核膜包被的細胞核，C錯誤；α-淀粉酶等誘導(dǎo)酶具有高效性和專一性，其特性不受反應(yīng)底物的影響，D錯誤。三、非選擇題11．(2022·廣州模擬)谷氨酸是動物組織內(nèi)重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，在某些病理情況下會導(dǎo)致谷氨酸過度釋放而導(dǎo)致細胞傷害，谷氨酸脫羧酶能催化谷氨酸分解以減輕這種傷害。某研究小組在最適pH下探究溫度對該酶活性的影響，實驗結(jié)果如圖。請回答下列問題：(1)谷氨酸呈酸性，其性質(zhì)不同于其他氨基酸，是因為________(填“氨基”“羧基”或“R基”)的不同。(2)谷氨酸過度釋放后，與突觸后膜上的__________持續(xù)結(jié)合，使細胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為________________，細胞持續(xù)興奮而導(dǎo)致傷害。(3)三組溫度條件下，該酶降低活化能的作用最顯著的是________組，如將該組溫度降低5℃重復(fù)實驗，則谷氨酸分解完的時間________________(填“縮短”“延長”“不變”或“無法判斷”)。(4)如果在T2時，將C組溫度降為40℃，其他條件不變，在T3時，C組谷氨酸濃度沒有改變，原因是_________________。這說明酶具有的特性是_______________。解析：(1)谷氨酸呈酸性，其性質(zhì)不同于其他氨基酸，是因為R基的不同。(2)谷氨酸屬于興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，其作用于突觸后膜(下一神經(jīng)元細胞膜)上的受體時，會改變突觸后膜的通透性。使細胞膜對Na＋的通透性增加，Na＋內(nèi)流，進而導(dǎo)致細胞膜內(nèi)外的Na＋濃度發(fā)生變化，所以谷氨酸過度釋放后，與突觸后膜上的受體持續(xù)結(jié)合，使細胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負，細胞持續(xù)興奮而導(dǎo)致傷害。(3)由圖可知，隨著反應(yīng)時間的變化，物質(zhì)濃度下降最快的是B組，說明B組酶活性最強，降低活化能的作用最顯著。ABC三組中，B組溫度相對來說比較適宜，但不一定是最適溫度，所以若將該組溫度降低5℃重復(fù)實驗，由于實驗溫度梯度較大，不能確定酶的最適溫度，則谷氨酸分解完的時間無法判斷。(4)溫度過高會使酶變性失活，如果在時間T2時，將C組溫度降為40℃，其他條件不變，在T3時，C組谷氨酸濃度沒有改變，原因可能是65℃使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。說明酶具有作用條件比較溫和的特征。答案：(1)R基(2)(特異性)受體內(nèi)正外負(3)B無法判斷(4)65℃使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活作用條件較溫和12．(2021·浙江1月選考)1897年德國科學(xué)家畢希納發(fā)現(xiàn)，利用無細胞的酵母汁可以進行乙醇發(fā)酵；還有研究發(fā)現(xiàn)，乙醇發(fā)酵的酶發(fā)揮催化作用需要小分子和離子輔助。某研究小組為驗證上述結(jié)論，利用下列材料和試劑進行了實驗。材料和試劑：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)、葡萄糖溶液、無菌水。實驗共分6組，其中4組的實驗處理和結(jié)果如下表。組別實驗處理實驗結(jié)果①葡萄糖溶液＋無菌水－②葡萄糖溶液＋酵母菌＋③葡萄糖溶液＋A溶液－④葡萄糖溶液＋B溶液－注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示無乙醇生成回答下列問題：(1)除表中4組處，其它2組的實驗處理分別是：____________________；__________。本實驗中，這些起輔助作用的小分子和離子存在于酵母菌、______________。(2)若為了確定B溶液中是否含有多肽，可用________試劑來檢測。若為了研究B溶液中離子M對乙醇發(fā)酵是否是必需的，可增加一組實驗，該組的處理是__________________。(3)制備無細胞的酵母汁，酵母菌細胞破碎處理時需加入緩沖液，緩沖液的作用是______________________，以確保酶的活性。(4)如何檢測酵母汁中是否含有活細胞？(寫出2項原理不同的方法及相應(yīng)原理)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)本實驗?zāi)康氖球炞C無細胞的酵母汁可以進行乙醇發(fā)酵，并且乙醇發(fā)酵的酶發(fā)揮催化作用需要小分子和離子輔助。為證明上述結(jié)論，需要分組驗證酵母汁，A、B溶液及葡萄糖溶液的相互作用關(guān)系，因此，除表中所示分組外，還應(yīng)設(shè)計葡萄糖溶液＋酵母汁及葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液兩組。由題意可知，乙醇發(fā)酵的酶發(fā)揮催化作用需要小分子和離子輔助，上述物質(zhì)主要存在于酵母菌、酵母汁及B溶液中。(2)雙縮脲試劑可用來驗證含有肽鍵的物質(zhì)，因此，確定B溶液中是否含有多肽，可用雙縮脲試劑來檢測。若為了研究B溶液中離子M對乙醇發(fā)酵是否是必需的，可將該物質(zhì)去除，與含有該物質(zhì)的組別進行對照，具體設(shè)計為葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了離子M的B溶液。(3)制備無細胞的酵母汁，酵母菌細胞破碎處理時需加入緩沖液，緩沖液的作用是保護酶分子空間結(jié)構(gòu)和提供酶促反應(yīng)的適宜pH，以確保酶的活性。(4)若檢測某液體中含有活細胞，可依據(jù)活細胞膜具有選擇透性、活細胞能夠增殖等方法進行，具體操作及原理如下：①染色后鏡檢，原理是細胞膜具有選擇透性；②酵母汁接種培養(yǎng)觀察，原理是酵母菌可以繁殖；③酵母汁接種培養(yǎng)，利用比濁計檢測渾濁度是否發(fā)生變化，原理是酵母菌可以繁殖。答案：(1)葡萄糖溶液＋酵母汁葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液酵母汁和B溶液(2)雙縮脲葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了離子M的B溶液(3)保護酶分子空間結(jié)構(gòu)和提供酶促反應(yīng)的適宜pH(4)染色后鏡檢，原理是細胞膜具有選擇透性；酵母汁接種培養(yǎng)觀察，原理是酵母菌可以繁殖13．(2021·遼寧模擬)馬鈴薯含有兒茶酚氧化酶，如表為某實驗小組探究溫度對兒茶酚氧化酶活性影響的實驗結(jié)果：(注：兒茶酚在兒茶酚氧化酶作用下與氧氣反應(yīng)，產(chǎn)生對羥基醌和水)溫度(℃)1015202530354045耗氧量(mL)28.643.236.329.221.110.04.10.7回答下列問題：(1)兒茶酚氧化酶活性可用________________________________________表示。根據(jù)實驗結(jié)果可知，在溫度為________時，兒茶酚氧化酶活性相對最大。溫度會影響酶的活性，這體現(xiàn)了酶___________