2025届高三一轮复习生物新高考新教材考点规范练8降低化学反应活化能的酶（Word版附解析）

这是一份2025届高三一轮复习生物新高考新教材考点规范练8降低化学反应活化能的酶（Word版附解析），共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶具有催化作用,都能与双缩脲试剂反应呈紫色
B.细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关
C.酶可在最适温度及最适pH条件下长期保存
D.可用过氧化氢作底物来探究温度对酶活性的影响
2.下图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参与的能量变化。下列叙述正确的是( )
A.此反应为放能反应
B.曲线Ⅰ表示有酶参与
C.E1为反应前后能量的变化
D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4
3.pH对两种酶作用的影响如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.酶通常在一定pH范围内起作用,在某一pH下作用最强
B.不同酶发挥作用的pH范围宽度相同
C.在各自的最适pH条件下,不同酶的催化效率不同
D.在一种酶的最适pH条件下,另一种酶可能失活
4.(2023浙江卷)为探究酶的催化效率,某同学采用下图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
下列叙述错误的是( )
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
5.下图为某同学探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉分解作用的实验结果。下列说法错误的是( )
A.应先将各组试管中溶液的pH分别调到设定数值后再混合
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后淀粉含量基本不变
D.淀粉酶通过降低淀粉水解反应的活化能起到催化作用
6.在最适温度和最适pH条件下,用人胃蛋白酶溶液与一定量的稀释鸡蛋清溶液混合,测得生成物量与反应时间的关系如下图中曲线a所示。下列说法正确的是( )
A.60 min后,曲线a中生成物量不再增加的原因是酶的数量有限
B.探究胃蛋白酶的最适pH时应设置过酸、过碱和中性三组实验
C.将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验,结果与曲线b一致
D.形成曲线b的原因可能是将反应温度变为25 ℃,其他条件不变
7.在过氧化氢酶催化下,H2O2分解释放的O2与愈创木酚反应生成茶褐色产物;O2产生越多,溶液颜色越深。为探究pH对过氧化氢酶活性的影响,某研究小组运用比色法,测定了5 min内茶褐色产物相对值的变化,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.实验结果说明过氧化氢酶的最适pH是6
B.依据0~1 min的曲线斜率,能比较不同pH条件下的酶活性
C.pH为5~8的缓冲液处理组,反应完全结束时的产物相对值不同
D.在pH为3的缓冲液中过氧化氢酶因肽键结构被破坏而失活
8.为探究影响酶活性的因素,某同学设计了一个实验方案,如下表所示。
下列相关分析合理的是( )
A.实验目的是探究温度对酶活性的影响
B.1号试管设置正确合理,为空白对照组
C.3号试管的实验条件是37 ℃水浴,pH为8~9
D.鸡蛋清溶液和酶液应在混合均匀后再进行水浴
9.已知淀粉酶可以把淀粉水解为麦芽糖等物质,蛋白酶可以把蛋白质水解为多肽。某同学设计如下实验(实验中所涉及的酶的化学本质都是蛋白质)探究有关性质。下列分析错误的是( )
A.该实验的目的之一是研究酶之间的相互影响
B.该实验有多组对照,如1号和3号试管,2号和4号试管
C.为了遵循等量原则,实验过程中1号和2号试管中加入的蒸馏水的体积相同
D.①处预期的颜色变化为蓝色,②处不会发生颜色变化
10.将等量的α-淀粉酶(70 ℃条件下活性不受影响,100 ℃高温下失活)、β-淀粉酶(70 ℃条件下处理15 min即失活)与适量的蒸馏水混合,均分为甲、乙、丙三组后,分别按下表所示步骤进行实验。下列说法正确的是( )
A.上述两种酶存在差异的根本原因是氨基酸与肽链的空间结构不同
B.丙组按步骤一处理后冷却至70 ℃,其中α-淀粉酶有活性
C.a与b的差值可体现出α-淀粉酶的活性
D.(a-b)与(b-c)的大小可用于比较两种酶在25 ℃条件下的活性
11.(2022广东卷)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是( )
注+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃,最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
12.(不定项选择题)将四支装有等量等浓度H2O2溶液的试管进行不同处理,测定各试管在相同时间内释放的O2量(相对值),如下页左上图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.①②组的结果不同,二者分解等量H2O2所需的活化能相同
B.比较①组、②组和④组,说明过氧化氢酶具有高效性
C.③④组结果存在差异的主要原因是过氧化氢酶能降低化学反应的活化能
D.若在④组的基础上增加②组条件,相同时间内④组释放的O2量增加
二、非选择题
13.酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,对实验结果进行分析并绘图,如下图所示。请回答下列问题。
(1)该实验的自变量是 ;实验中应对无关变量进行控制,该实验的无关变量有 (答出2点即可)。
(2)据图分析,随着底物浓度的升高,抑制剂 的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析,推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因是 。
(3)某同学认为该实验小组的实验过程如下:
a.将某消化酶溶液等分为①②③三组,将每组等分为若干份;
b.在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合;
c.在①中加入一定量的蒸馏水,②中加入等量的抑制剂Ⅰ,③中加入等量的抑制剂Ⅱ;
d.定时取样检测各反应中底物的量或产物的量,记录实验结果并绘图。
你认为该实验过程是否正确? 。如果不正确,请进行改正: 。
答案：
1.B 大多数酶是蛋白质,蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色,而少数酶是RNA,RNA不能与双缩脲试剂反应呈紫色,A项错误。每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,这是细胞代谢能够有条不紊地进行的重要原因,B项正确。在最适温度和最适pH条件下,酶的活性最强,不适合长期保存,应该在低温下保存,C项错误。过氧化氢在高温条件下易分解,所以一般不选择过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响,D项错误。
2.D 反应产物的能量值比原料的高,此反应为吸能反应,A项错误。曲线Ⅱ是有酶催化条件下的能量变化,其降低的活化能为E4,B项错误,D项正确。反应前后能量的变化应为E3,C项错误。
3.B 过酸、过碱会导致酶失去活性,酶有最适pH,A项正确。由题图可知,胃蛋白酶发挥作用的pH范围宽度约为3.5,而胰蛋白酶发挥作用的pH范围宽度约为4.0,B项错误。在最适pH条件下,胃蛋白酶和胰蛋白酶催化的反应速率不同,C项正确。由题图可知,胰蛋白酶的最适pH为8,而此pH条件下胃蛋白酶已经失去活性,D项正确。
4.C H2O2的分解产物是H2O和O2,其中O2属于气体,会导致压强改变,A项正确。甲、乙中溶液混合后催化剂开始发挥作用,B项正确。三组中的H2O2溶液均为2 mL,完全分解后产生的相对压强应相同,据表可知,250 s之前Ⅰ组反应已结束,但250 s时Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0 kPa,故250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行,C项错误。酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,对比Ⅰ、Ⅱ组可知,在相同时间内,Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快,说明酶的催化作用具有高效性,D项正确。
5.B 本实验的目的是探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用,实验时应先将各组试管中溶液的pH分别调到设定数值后再混合,A项正确。pH为3和9的两支试管中的淀粉剩余量相同,但pH为3时,酶可以催化淀粉水解,酸也会促进淀粉水解,而pH为9时只有酶的催化作用,所以两种pH下酶的催化效率是不同的,即pH为3和9时酶的活性不同,B项错误。pH为13时,酶已经变性失活,因此再将pH调为7时,不能催化淀粉水解,即淀粉含量基本不变,C项正确。淀粉酶对淀粉分解反应起催化作用的原理是降低该反应的活化能,D项正确。
6.D 由题图可知,60 min后,曲线a中生成物量不再增加的原因是蛋清中的蛋白质被全部水解了,A项错误。探究胃蛋白酶的最适pH时应设置等pH梯度的一系列实验组,不能只有三组实验,B项错误。由于胃蛋白酶的最适pH在1.5左右,如果将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验,胃蛋白酶已经失去活性,不能水解蛋白质,此时生成物量为0,结果与曲线b不一致,C项错误。由题图可知,曲线a比曲线b先达到平衡,说明曲线a对应的反应速率比曲线b大,形成曲线b的原因可能是将反应温度变为25 ℃,即反应温度不是最适温度,此时反应速率减慢,D项正确。
7.B 实验结果不能说明过氧化氢酶的最适pH是6,只能说明pH为6时更接近最适pH,A项错误。曲线斜率可以真实地反映酶促反应速率的大小,所以依据0~1 min的曲线斜率,可比较不同pH条件下的酶活性,B项正确。因加入的反应物H2O2的量为无关变量,在酶促反应中H2O2的量是一定的,所以pH为5~8的缓冲液处理组,反应结束时的产物相对值是相同的,C项错误。过酸或过碱都会使酶的空间结构遭到破坏而失活,由曲线图可知,在pH为3的缓冲液中过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活,D项错误。
8.C 分析题表可知,该实验的目的是探究温度和pH对酶活性的影响,A项不合理。若1号试管为空白对照,则除鸡蛋清溶液外,还应加1 mL蒸馏水,实验条件还应满足适宜的pH,B项不合理。鸡蛋清溶液和酶液应先分别调到预设温度和pH后再混合均匀,D项不合理。
9.D 由表格中的实验处理可知,该实验把淀粉酶和蛋白酶混合进行实验,则实验的目的之一是研究酶之间的相互影响,A项正确。根据单一变量原则可知,1号和3号试管间形成对照,2号和4号试管间形成对照,B项正确。根据等量原则,实验过程中1号和2号试管中加入2 mL蒸馏水的目的是保证各试管中液体的体积相同,防止液体体积存在差异影响颜色的变化,C项正确。3号和4号试管中淀粉酶被蛋白酶分解,淀粉没有被水解,遇碘液变蓝;蛋白酶的化学本质是蛋白质,与双缩脲试剂反应呈紫色,D项错误。
10.D α-淀粉酶和β-淀粉酶存在差异的根本原因是决定酶的基因不同,A项错误。α-淀粉酶在100 ℃高温下失活,而β-淀粉酶在70 ℃条件下处理15 min即失活,因此,丙组按步骤一处理后冷却至70 ℃,α-淀粉酶与β-淀粉酶均无活性,B项错误。由于25 ℃条件下处理,两种酶均有活性,70 ℃水浴处理15 min后β-淀粉酶失活,因此a与b的差值可体现出β-淀粉酶的活性,C项错误。70 ℃水浴处理15 min后β-淀粉酶失活,而100 ℃水浴处理15 min后两种酶均失活,因此(b-c)的大小可体现出α-淀粉酶在25 ℃条件下的活性;结合对C项的分析可知,(a-b)与(b-c)的大小可用于比较两种酶在25 ℃下的活性,D项正确。
11.C 分析②③组可知,没有添加CaCl2时,降解率为0,可推测该酶的催化活性依赖于CaCl2,A项正确。①②组除温度不同外其他条件均相同,则导致①②组降解率不同的自变量为温度,B项正确。由于本实验设置的温度和pH梯度过大,因此不能确定最适温度和最适pH,C项错误。该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,无法证明该酶是否能水解其他反应物,若需证明,则需另外补充实验,D项正确。
12.BCD 加热能为H2O2的分解提供能量,使H2O2分解加快,但不会改变活化能的大小,A项正确。比较①组、②组和④组,说明过氧化氢酶具有催化作用,欲说明过氧化氢酶具有高效性,需要对①组、③组和④组进行比较,B项错误。无机催化剂和酶都能降低化学反应的活化能,其中酶降低活化能的作用更显著,C项错误。在高温条件下过氧化氢酶的活性会降低,甚至丧失,故若在④组的基础上增加②组条件(90 ℃水浴),相同时间内④组释放的O2量减少,D项错误。
13.答案 (1)抑制剂种类和底物浓度 温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等(答案合理即可)
(2)Ⅰ 在抑制剂的作用下,酶的活性(催化效率)降低,其降低化学反应活化能的能力下降(答案合理即可)
(3)否 步骤c应与步骤b互换,即先对酶溶液进行处理再加入底物(答案合理即可)
解析 (1)由题图可知,该实验的自变量有两个,分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。(2)由题图可知,随着底物浓度的升高,曲线②最终与曲线①重合,即抑制剂Ⅰ的作用逐渐减小甚至消失。抑制剂能降低酶活性,酶能降低化学反应的活化能。(3)若对酶处理前先将酶与底物混合,则酶会先与底物发生反应,故应先对酶进行不同的处理,然后再将处理后的酶与底物混合。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
试管
编号
底物和试剂
实验条件
1
1 mL体积分数为10%的鸡蛋清溶液
37 ℃水浴
2
1 mL体积分数为10%的鸡蛋清溶液+1 mL胰蛋白酶
37 ℃水浴,pH为5
3
1 mL体积分数为10%的鸡蛋清溶液+1 mL胰蛋白酶
?
4
1 mL体积分数为10%的鸡蛋清溶液+1 mL胰蛋白酶
5 ℃水浴,pH为8~9
实验设计及预期
试管编号
1
2
3
4
质量分数为
1%的淀粉溶液mL
2
2
2
2
淀粉酶溶液/mL
2
2
—
—
淀粉酶+蛋
白酶(等量混合)mL
—
—
4
4
蒸馏水/mL
2
2
—
—
碘液/滴
2
—
2
—
双缩脲试剂/mL
—
2
—
2
预期颜色变化
不变蓝
紫色
①
②
组别
甲
乙
丙
步骤一
25 ℃条件下处理
70 ℃水浴处理15 min后取出
100 ℃水浴处理15 min后取出
步骤二
在25 ℃条件下加入等量且足量的淀粉溶液
步骤三
—段时间后,分别测量三组淀粉剩余量
淀粉剩余量
a
b
c
组别
pH
CaCl2
温度/℃
降解率/%
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30