备考2025届高考生物一轮复习分层练习第三章细胞代谢课时1降低化学反应活化能的酶

课时1降低化学反应活化能的酶一、选择题1.[2024北京模拟]H2O2溶液常用于伤口及环境消毒，会引起细菌等微生物细胞内蛋白质结构发生变更。CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2。关于CAT的叙述正确的是（C）A.基本组成单位是脱氧核苷酸B.能供应分解H2O2所需的活化能C.去除残余H2O2的效果与反应温度、pH有关D.只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性和高效性解析CAT是一种过氧化氢酶，其化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸，A错误；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，而不是为化学反应供应所需的活化能，B错误；CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2，其去除残余H2O2的效果受温度和pH等的影响，C正确；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性，但不能体现CAT的高效性，D错误。2.[2024沈阳三模]酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，参加钙离子主动运输的载体蛋白（Ca2＋泵）是一种可催化ATP水解的酶，核酶被称为“催化性小RNA分子”。下列相关叙述错误的是（B）A.Ca2＋泵和核酶都具有专一性B.Ca2＋泵与核酶均是在核糖体上合成的C.与核酶相比，蛋白质的彻底水解产物种类更多D.Ca2＋与Ca2＋泵相应位点结合才能激活Ca2＋泵的催化活性解析酶具有专一性，A正确。核酶的化学本质为RNA，其不在核糖体上合成，B错误。蛋白质彻底水解最多产生21种氨基酸；核酶的化学本质为RNA，RNA的彻底水解产物为磷酸、核糖和4种含氮碱基（A、U、G、C），C正确。3.如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变更过程。下列相关叙述错误的是（D）A.a＋b表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P须要的活化能B.图中b表示酶降低的活化能C.若曲线Ⅱ为最适条件下的酶促反应曲线，变更反应条件后，a值将变大D.若将曲线Ⅰ改为无机催化剂催化的该反应，则b值将变大解析曲线Ⅰ表示物质A在无催化剂条件下生成物质P所需能量的变更过程，则无催化剂条件下物质A生成物质P须要的活化能是a＋b，A正确；曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变更过程，分析可知图中b表示酶降低的活化能，B正确；若曲线Ⅱ为最适条件下的酶促反应曲线，变更反应条件后，酶活性将降低，酶降低化学反应所需活化能的实力减弱，使分子从常态转变为简洁发生化学反应的活跃状态所须要的能量增加，所以此时a值将变大，C正确；无机催化剂也能降低化学反应的活化能，若将曲线Ⅰ改为用无机催化剂催化该反应，则b值将变小，D错误。4.[结合日常生活实际/2024江西大联考]乳糖不耐受患者的肠道中不含乳糖酶，饮用的乳汁或牛乳中的乳糖经肠道细菌分解成乳酸后，会破坏肠道的碱性环境，导致患者发生轻度腹泻。下列相关叙述正确的是（C）A.乳糖酶催化和保存的最适温度是37℃B.可以通过干脆口服乳糖酶治疗乳糖不耐受C.饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状D.乳糖是一种存在于人和动物乳汁中的多糖解析酶应在低温下保存，A错误；乳糖酶的化学本质是蛋白质，不能口服，B错误；乳糖酶能够分解乳糖，故饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状，C正确；乳糖是二糖，D错误。5.[2024全国100所名校联考]酶活性可用确定条件下单位时间内产物的增加量来表示。为精确测定最适温度和最适pH条件下酶的活性，下列试验操作不合理的是（C）A.运用过量的底物B.多次测定取平均值C.反应过程中适时补充酶制剂D.测定前分别预保温酶和底物解析本试验的目的是精确测定最适温度和最适pH条件下酶的活性，不须要在反应过程中补充酶制剂，为了提高试验结果的精确性，试验过程中应运用过量（足够）的底物，还需多次测定取平均值以及测定前分别预保温酶和底物，综上所述，C符合题意。6.[2024浙江大联考]为探讨淀粉酶的特性，某同学设计了如下试验，下列相关叙述正确的是（C）A组：1％淀粉溶液＋蒸馏水B组：1％淀粉溶液＋稀释200倍的簇新唾液C组：2％蔗糖溶液＋稀释200倍的簇新唾液A.该试验的目的是探讨酶的高效性B.可用碘液来检测底物是否完全分解C.为了增加试验的严谨性，应增加一组：2％蔗糖溶液＋蒸馏水D.向淀粉溶液中加入0.3％氯化钠溶液以利于试验结果的出现，这属于对自变量的限制解析分析题意知，A组与B组的自变量是淀粉酶的有无，可用于探讨酶的催化作用，B组和C组的自变量是底物的种类，可用于探讨酶的专一性，A错误；淀粉遇碘变蓝，蔗糖不能与碘液发生反应，故不能用碘液来检测C组的底物是否完全分解，B错误；试验设计时应遵循比照原则与单一变量原则，为了增加试验的严谨性，应增加一组：2％蔗糖溶液＋蒸馏水，C正确；向淀粉溶液中加入0.3％氯化钠溶液可以提升试验的效果，这属于对无关变量的限制，D错误。7.[2024豫北名校大联考]某爱好小组为了探究不同温度对淀粉酶A和淀粉酶B活性的影响，在10～100℃等温度梯度设置了10组试验，试验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（C）A.pH、酶的种类、反应时间均属于该试验的无关变量B.60℃时，酶A和酶B的空间结构都受到了不行逆的破坏C.90℃时，相同时间内酶A组和酶B组淀粉的剩余量不同D.试验结果表明：酶A和酶B的最适温度分别是50℃和70℃解析该试验的自变量是酶的种类和温度，pH和反应时间属于该试验的无关变量，A错误；60℃低于酶B的最适温度，酶B的空间结构未被破坏，但高于酶A的最适温度，酶A的空间结构受到确定程度的破坏，B错误；90℃条件下，酶A完全失活，无法接着分解淀粉，酶B有活性，仍在接着分解淀粉，C正确；由于各组的温度梯度较大，故酶A和酶B的最适温度分别是50℃左右和70℃左右，并非50℃和70℃，D错误。8.[2024遂宁模拟]某科研小组将簇新的萝卜磨碎、过滤制得提取液，以等体积等浓度H2O2为底物，对提取液中过氧化氢酶的活性进行相关探讨，得到如图所示的试验结果。下列说法错误的是（B）A.从试验一可以看出，与加Fe3＋相比，单位时间内加萝卜提取液产生的氧气多，其缘由是酶降低反应活化能的效果更显著B.若将试验一中的萝卜提取液换成等量的簇新肝脏研磨液，则O2产生总量明显增多C.试验二是在最适温度下测定的相同时间内H2O2的剩余量，引起A、B曲线出现差异的缘由最可能是酶的量不同D.过氧化氢酶制剂的保存，一般应选择低温、pH为7的条件解析试验一的两条曲线是比较萝卜提取液和Fe3＋催化H2O2产生O2的量，主要目的是探讨提取液中的过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率，过氧化氢酶的催化效率高是因为酶降低反应活化能的效果更显著，A正确；O2产生总量取决于底物过氧化氢的量，与酶无关，B错误；试验二处于最适温度下，相同时间内过氧化氢的剩余量不同，最可能是酶的量不同，C正确；低和顺中性环境不会破坏过氧化氢酶分子的结构，有利于酶制剂的保存，D正确。9.[2024青岛调研]酸性α－淀粉酶被广泛应用于淀粉工业中，其在酸性条件下能将淀粉水解成还原糖。科研人员为探讨底物浓度对酶促反应速率的影响，进行了相关试验，结果如图。下列说法错误的是（D）A.三组不同浓度的淀粉溶液体积相同，pH都为酸性B.该试验中三种浓度的组别都为试验组，相互比照C.10min后0.6mg/mL组产物量基本不再增加的缘由是受底物浓度的限制D.该试验说明增大底物浓度可变更淀粉酶的空间结构解析由题图可知，淀粉溶液的浓度、时间是自变量，淀粉溶液的体积、pH等均为无关变量，应保持相同且相宜，A正确；三种浓度的组别都为试验组，三组试验相互比照，B正确；10min后0.6mg/mL组的产物量基本不再增加，是因为底物已基本被消耗完，即产物量基本不再增加的缘由是受底物浓度的限制，C正确；该试验说明适当增大底物浓度可以增大酶促反应速率，但不能说明增大底物浓度可变更淀粉酶的空间结构，D错误。10.[结合生产实践/2024河北部分中学联考]茶叶中的多酚氧化酶能使茶多酚氧化，形成茶多酚的氧化产物茶黄素、茶红素和茶褐素等。绿茶加工过程中的杀青就是利用适当的高温钝化酶的活性，在短时间内制止由酶引起的一系列化学变更，形成绿茶绿叶绿汤的品质特点。下列叙述正确的是（B）A.多酚氧化酶只能催化茶多酚氧化是因为酶具有高效性B.绿茶能保持绿色与短时间内高温破坏多酚氧化酶空间结构有关C.杀青后，多酚氧化酶不能与双缩脲试剂发生紫色反应D.多酚氧化酶为茶多酚氧化形成茶黄素、茶红素和茶褐素的过程供应能量解析多酚氧化酶只能催化茶多酚氧化，是因为酶具有专一性，A错误；据题意可知，绿茶能保持绿色与短时间内高温破坏多酚氧化酶空间结构有关，B正确；高温导致蛋白质变性，蛋白质结构变得伸展、松散，暴露出的肽键能与双缩脲试剂发生紫色反应，故杀青后，多酚氧化酶能与双缩脲试剂发生紫色反应，C错误；酶在催化反应过程中可以降低化学反应所需的活化能，不供应能量，D错误。二、非选择题11.[2024河南部分学校联考，10分]酶是活细胞产生的、具有催化作用的有机物，能使细胞代谢在和顺条件下快速有序地进行。请回答下列问题：（1）细胞中与消化酶的合成和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体；酶能使细胞代谢在和顺条件下进行，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。（2）多酶片是肠溶衣（不溶于胃液，易溶于肠液）与糖衣（可溶于胃液）的双层包衣片，内层为肠溶衣包袱的胰酶（胰蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶），外层为糖衣包袱的胃蛋白酶，常用于治疗消化不良。请从影响酶活性的角度分析，多酶片运用肠溶衣包袱胰酶的目的是疼惜胰酶免受胃液的破坏。（3）已知胰酶发挥作用的液体环境呈弱碱性。为进一步验证胰酶在强酸性条件下会丢失生物活性，某同学利用pH为2的盐酸、pH为10的NaOH、多酶片、蛋白块、弱碱性缓冲液等设计试验进行探究，请补充试验思路及预期结果：取等量的多酶片内层的胰酶分别加入两试管中，编号为甲、乙，甲试管加入弱碱性缓冲液，乙试管中先加入pH为2的盐酸，一段时间后再滴加pH为10的NaOH，调整pH至弱碱性，再向甲、乙两试管中分别加入相同大小的蛋白块，保持相宜的温度一段时间，预期结果为甲试管中蛋白块变小，乙试管中蛋白块基本无变更。解析（1）消化酶是胞外酶，属于分泌蛋白，与其合成和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。酶起催化作用，作用机理是降低化学反应的活化能，加快反应速率。（2）胃液的pH为0.9～1.5，胰酶在该pH下会变性失活，丢失催化功能，肠溶衣可疼惜胰酶免受胃液的破坏，使胰酶进入小肠后发挥作用。（3）为证明强酸使胰酶变性失活，可通过设计如下试验：一组在弱碱性环境下只用胰酶处理蛋白块，另一组先用pH为2的盐酸处理胰酶，再调整pH至弱碱性，最终加入蛋白块，视察两组蛋白块的变更。由于强酸使胰酶变性失活，则甲试管中胰酶处理后蛋白块变小，乙试管中强酸处理后胰酶的活性丢失，蛋白块基本无变更。一、选择题12.[2024河南TOP二十名校联考]已知氯离子和铜离子可以变更唾液淀粉酶活性位点的空间结构，为探究氯离子和铜离子对唾液淀粉酶活性的影响，某探讨小组设计了如下试验：加入试剂淀粉唾液淀粉酶NaCl蒸馏水CuSO4碘液组别1＋＋－＋－＋2＋＋＋－－＋3＋＋－－＋＋注：“＋”代表加入，“－”代表不加，各组同一步骤中加入物质的浓度和量都相同。下列叙述错误的是（B）A.为证明唾液淀粉酶能催化淀粉水解，设置的第4组需加入淀粉、蒸馏水、碘液B.若第2组加碘液检测后颜色比第1组浅，说明氯离子能提高唾液淀粉酶的活性C.仅凭第3组检测后颜色比第1组深，得出铜离子抑制唾液淀粉酶活性的结论是不行靠的D.本试验还须要设置一组加入淀粉、唾液淀粉酶、Na2SO4、碘液的比照组解析为证明唾液淀粉酶能催化淀粉水解，还应设置不加唾液淀粉酶的比照组，因此第4组需加入淀粉、蒸馏水、碘液，用碘液检测淀粉是否水解，与第1组形成比照，A正确。若第2组加碘液检测后颜色比第1组浅，说明第2组淀粉的水解量多，唾液淀粉酶的活性高，但只能说明NaCl能提高唾液淀粉酶的活性，不能解除钠离子的影响，B错误。第3组检测后颜色比第1组深，能得出CuSO4抑制唾液淀粉酶活性的结论，但无法确定是铜离子的作用，C正确。本试验还须要设置一组加入淀粉、唾液淀粉酶、Na2SO4、碘液的比照组，以解除Na＋、SO42－13.[结合日常生活实际/2024岳阳质监]鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸，能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶（ACP）作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。探讨者通过试验来探究鱼肉鲜味下降的外因，试验结果如图所示。下列有关叙述正确的是（D）A.本试验的自变量只有pH和温度，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性B.不同鱼的ACP的最适温度和最适pH有差异，根本缘由在于不同鱼体内的ACP结构不同C.pH低于3.8、温度超过60℃条件下，对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶（ACP）活性影响的机理不同D.由图可知，宰杀后放置相同的时间，鮰鱼在pH6.0、温度40℃左右的条件下，鱼肉鲜味下降最快解析由题意和题图可知，本试验的自变量为鱼的种类、pH和温度，因变量为ACP相对酶活性，A错误；不同鱼的ACP的最适温度和最适pH有差异，根本缘由在于限制合成ACP的基因不同，B错误；温度超过60℃（高温）、pH低于3.8（过酸），鳝鱼肌肉ACP都会因为空间结构的变更而失去活性，影响机理是相同的，C错误；由图可知，鮰鱼在pH6.0、温度40℃条件下ACP相对酶活性最高，导致鱼肉鲜味下降最快，D正确。14.[2024天津模拟]图1所示为酶作用模型及两种抑制剂影响酶活性模型。果蔬褐变的主要缘由是多酚氧化酶（PPO）催化酚形成黑色素。某同学设计试验探究不同温度下两种PPO活性的大小，结果如图2所示，其中酶A和酶B分别为两种不同的PPO，各组加入的PPO的量相同。下列叙述错误的是（C）A.由图1推想，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响酶促反应速率B.非竞争性抑制剂与酶结合后，变更了酶的空间结构，其机理与高温抑制酶活性的机理相像C.图2试验的自变量是温度、酶的种类和抑制剂的种类，PPO用量是无关变量D.在探讨的温度范围内，图2中相同温度条件下酶B催化效率更高解析据图可知，竞争性抑制剂与底物具有类似结构，竞争性抑制剂能够和底物争夺酶的同一活性部位，从而影响酶促反应速率，A正确。非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过变更酶的空间结构使酶的活性受到抑制，高温会使酶的空间结构被破坏，从而使酶的活性受到抑制，两者的作用机理相像，B正确。图2试验的目的是探究不同温度下两种PPO活性的大小，试验的自变量为温度、酶的种类，因变量为酶的剩余量，PPO用量是无关变量，C错误。由图2可知，各温度条件下酶B剩余量都最少，说明酶B与底物结合率更高，所以相同温度条件下酶B催化效率更高，D正确。15.[情境创新/2024张家口二模]将过氧化氢酶固定于海绵块，利用海绵上浮法可以探究pH对过氧化氢酶活性的影响。依据浮力原理给固定了过氧化氢酶的海绵钉上纽扣（加重力），给纽扣绑上细线，并把细线另一端统一绑定在同一根数据线上，在最适温度下将海绵分别置于盛有过氧化氢溶液但pH不同的烧杯中，视察、记录海绵上浮的时间，试验操作及结果如图所示。下列推想错误的是（C） A.海绵上浮法的原理是过氧化氢酶能催化过氧化氢分解产生氧气从而使海绵上浮B.据图可知，pH约为7时过氧化氢酶降低化学反应活化能的实力最强C.给海绵钉上纽扣的目的是使海绵的上浮速率加快，更利于视察D.若适当降低温度，图乙中的曲线形态基本不变，但曲线可能会上移解析由图可知，pH约为7时，过氧化氢酶的活性最高，降低化学反应活化能的实力最强，B正确；给海绵钉上纽扣的作用是加重力，目的是使海绵的上浮速率减慢，更利于视察，C错误；探究pH对过氧化氢酶活性的影响是在最适温度下进行的，若适当降低温度，反应速率减慢，上浮时间增加，因此图乙中的曲线形态基本不变，但曲线可能会上移，D正确。二、非选择题16.[12分]已知过氧化氢在高温下会分解，酶在高温下会变性失活，为探究高温下过氧化氢分解反应的影响因素，某生物爱好小组设计了如下试验：（1）试验过程与结果：①取两支干净试管，分别编号为甲、乙；②在甲试管中加入2mL体积分数为3％新配制的过氧化氢溶液，在乙试管中加入1mL质量分数为20％的簇新肝脏研磨液，将两支试管分别置于100℃恒温水浴锅中5min；③将乙试管中的肝脏研磨液加入甲试管，振荡摇匀，再置于100℃恒温水浴锅中5min，结果未视察到气泡产生。（2）结果分析：推断视察不到气泡产生的可能缘由。①高温使过氧化氢酶变性失活；②高温使底物过氧化氢全部分解。（3）验证明验：请在原试验的基础上设计试验验证你的推断（试验材料自选）。①试验方案：方案一：将试管温度渐渐降至37℃，无气泡产生。接着向试管中加入2mL体积分数为3％新配制的过氧化氢溶液，视察有无气泡产生。方案二：将试管温度渐渐降至37℃，无气泡产生。接着向试管中加入1mL质量分数为20％的簇新肝脏研磨液，视察有无气泡产生。②结果预料：若方案一无气泡产生，方案二有气泡产生，则缘由①成立；若方案一有气泡产生，方案二无气泡产生，则缘由②成立；若方案一无气泡产生，方案二无气泡产生（方案及结果预料合理即可），则缘由①和缘由②都成立。解析分析可知，视察不到气泡产生的可能缘由有高温使过氧化氢酶变性失活、高温使底物过氧化氢全部分解。若是高温导致底物全部分解，则在37℃条件下再次加入过氧化氢后应当有气泡产生，若是高温导致酶失活，则温度降低后酶不会复原活性，若加入簇新的肝脏研磨液（含酶），则会产生气泡。故试验方案一可为：将试管温度渐渐降至37℃，无气泡产生；接着向试管中加入2mL体积分数为3％新配制的过氧化氢溶液，视察有无气泡产生。方案二可为：将试管温度渐渐降至37℃，无气泡产生；接着向试管中加入1mL质量分数为20％的簇新肝脏研磨液，视察有无气泡产生。若酶在高温条件下失活，则方案一无气泡产生，方案二有气泡产生；若底物在高温条件下被全部分解，则方案一有气泡产生，方案二无气泡产生；若两种缘由都成立，则方案一和方案二都无气泡产生。17.[说明检测原理，9分]脲酶能够将尿素分解成二氧化碳和氨（氨溶于水后形成铵根离子）。某探讨人员利用确定浓度的尿素溶液进行了铜离子对脲酶活性的影响试验，得到如图所示结果