2019-2020年高中生物第二輪限時35分鐘 第五章 第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶 必修1.doc

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2019-2020年高中生物第二輪限時35分鐘 第五章 第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶 必修1 一、選擇題 1.下列有關酶的敘述中正確的是 (　　) A.生物體內(nèi)的酶都是由活細胞產(chǎn)生的，其合成包括轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄兩個過程 B.活的生物體的任何一個細胞都能產(chǎn)生酶，酶在細胞內(nèi)才起作用 C.酶分子結(jié)構(gòu)在高溫、過酸、過堿條件下均會受到破壞而失去活性 D.同一生物體內(nèi)的各種酶要求的催化條件都相同，其催化效率受溫度和pH的影響 解析：大部分酶是蛋白質(zhì)、少量的酶是RNA，蛋白質(zhì)類酶的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。酶在細胞內(nèi)和細胞外都可以起催化作用。高溫、過酸、過堿的條件均會破壞酶分子的結(jié)構(gòu)，而使酶變性失活。同一生物內(nèi)的不同酶要求的催化條件不同，大部分酶在pH＝7的情況下活性最高，而胃蛋白酶在pH＝2時活性最高。 答案：C 2.(xx廣東高考)嫩肉粉是以蛋白酶為主要成分的食品添加劑，就酶的作用特點而言，下列使用方法中最佳的是 (　　) A.炒肉的過程中加入 B.肉炒熟后起鍋前加入 C.先用沸水溶解后與肉片混勻，炒熟 D.室溫下與肉片混勻，放置一段時間，炒熟 解析：嫩肉粉的主要作用在于利用蛋白酶把肉中的彈性蛋白和膠原蛋白進行部分水解，使肉類制品口感達到嫩而不韌、味美鮮香的效果。A、B和C項都有高溫會導致蛋白酶失活，D項在室溫下酶的活性較強，放置一段時間，讓蛋白酶有足夠的作用時間，這樣的效果最佳。 答案：D 3.(xx寧夏高考)右圖表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確 的是 (　　) A.當反應溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降 B.當反應溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升 C.酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存 D.酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴重 解析：由圖可知，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高酶活性增強，t1屬于此區(qū)間；超過適宜溫度后，隨溫度升高而下降，t2屬于此區(qū)間。在高溫沒有使酶失活的范圍內(nèi)，可隨溫度的變化而變化，只有較高的溫度才能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。 答案：B 4.將發(fā)芽后的玉米種子研磨成勻漿、過濾，得到提取液，并按下表步驟操作： ① ② ③ ④ 加入淀粉液 加入提取液 水浴溫度 水浴時間 甲 2 mL 2 mL 20℃ 30 min 乙 2 mL 2 mL 40℃ 30 min 丙 2 mL 2 mL 100℃ 30 min 經(jīng)上述處理后，各試管分別加入斐林試劑1 mL，并置于50～65℃水浴2 min，試管中液體呈磚紅色且顏色由淺到深依次是 (　　) A.甲乙丙 B.乙甲丙 C.丙甲乙 D.丙乙甲 解析：發(fā)芽后的玉米種子里存在淀粉酶，可以分解淀粉產(chǎn)生與斐林試劑共熱生成磚紅色沉淀的還原糖，玉米淀粉酶活性的最適溫度是40℃左右，100℃的水浴使淀粉酶失去活性，故乙組產(chǎn)生的還原糖最多，生成的磚紅色沉淀最多，而丙組生成的磚紅色沉淀最少。 答案：C 5.下列圖表是有關某種酶的實驗處理方法及實驗結(jié)果，相關敘述正確的是 (　　) 某酶 試管Ⅰ2 mL 試管Ⅱ2 mL 試管Ⅲ2 mL pH 8 8 7 溫度 60℃ 40℃ 40℃ 反應物 2 mL 2 mL 2 mL A.甲物質(zhì)可能抑制該酶的活性 B.該酶比較適合在40℃的環(huán)境下起作用 C.該酶在中性環(huán)境下的催化效率比堿性環(huán)境高 D.該酶在作用35 min后便失去活性 解析：曲線圖中縱坐標是反應物的含量，由曲線的變化可知甲物質(zhì)促進了該酶的活性；60℃時該酶失活，因此對甲物質(zhì)沒有反應；從曲線Ⅱ和Ⅲ的變化來看，該酶在40℃、pH＝8時活性最高；40℃的環(huán)境中，酶在作用35分鐘后并沒有失去活性，只是試管中反應物消耗完畢。 答案：B 6.下列各圖表示酶活性與有關因素之間的關系，表示不正確的是 (　　) 解析：酶的活性受到溫度、pH的影響。酶的活性與酶濃度和反應物濃度無關。 答案：A 7.(xx海南高考)酶A、B、C是大腸桿菌的三種酶，每種酶只能催化下列反應鏈中的一個步驟，其中任意一種酶的缺失均能導致該菌因缺少化合物丁而不能在基本培養(yǎng)基上生長。 化合物甲化合物乙化合物丙化合物丁 現(xiàn)有三種營養(yǎng)缺陷型突變體，在添加不同化合物的基本培養(yǎng)基上的生長情況如下表： 　 　突變體 添加物　　 突變體a (酶A缺陷) 突變體b (酶B缺陷) 突變體c (酶C缺陷) 化合物乙 不生長 不生長 生長 化合物丙 不生長 生長 生長 由上可知：酶A、B、C在該反應鏈中的作用順序依次是 (　　) A.酶A、酶B、酶C B.酶A、酶C、酶B C.酶B、酶C、酶A D.酶C、酶B、酶A 解析：由題意可知，酶A缺陷時，添加化合物乙和化合物丙均得不到化合物丁而導致突變體a不能生長，則酶A催化化合物丙到化合物丁的轉(zhuǎn)化；酶B缺陷時，添加化合物乙不生長而添加化合物丙生長，則酶B催化化合物乙到化合物丙的轉(zhuǎn)化；酶C缺陷時，添加化合物乙和丙均生長，則酶C催化化合物甲到化合物乙的轉(zhuǎn)化，則在該反應鏈中酶的作用順序依次是：酶C、酶B、酶A。 答案：D 8.(xx湛江質(zhì)檢)如圖一表示溫度對酶促反應速率的影響示意圖，圖二的實線表示在溫度為a的情況下生成物量與時間的關系圖。則當溫度增加一倍時生成物量與時間的關系是 (　　) A.曲線1 B.曲線2 C.曲線3 D.曲線4 解析：最大生成物的量與溫度無關，所以A錯。從圖一中可以看到，溫度為2a時反應速率比溫度為a時要高，所以要比圖二中的a曲線先達到最大值，所以只有曲線2能表示溫度為2a時生成物量與時間的關系。 答案：B 9.(xx揚州質(zhì)檢)豬籠草是一種食蟲植物，為了驗證豬籠草分泌液中有蛋白酶，某學生設計了兩組實驗，如下圖所示。在35℃水浴中保溫一段時間后，甲、乙試管中加入適量的雙縮脲試劑，丙、丁試管中不加任何試劑，下列實驗能達到目的的是(　　) A.只有實驗①能 B.只有實驗②能 C.實驗①、實驗②都能 D.實驗①、實驗②都不能 解析：甲試管中的蛋白液可被蛋白酶水解，但蛋白酶的化學成分是蛋白質(zhì)，因此，甲、乙試管均出現(xiàn)紫色反應。丙試管中的蛋白酶可水解蛋白塊，因此，丙中的蛋白塊體積變小，丁中蛋白塊體積不變。 答案：B 10.下列關于影響酶反應速率(v)因素的研究中，條件控制和預期結(jié)果的關系合理的是 (雙選) (　　) A.有足夠的底物，溫度、pH等條件適宜且恒定——v與酶濃度成正相關 B.酶濃度恒定，溫度、pH等條件適宜且恒定——在一定范圍內(nèi)，v與底物濃度呈正相關 C.酶濃度和底物一定，在pH適宜的條件下——v與溫度成反比 D.酶濃度和底物一定，在溫度適宜的條件下——v與pH成正比 解析：在各種條件適宜的情況下，v與酶濃度呈正相關。在底物濃度較低的情況下，速率與底物濃度成正比，超過一定范圍，底物濃度增加，速率不變。C選項和D選項，在一定范圍內(nèi)，酶促反應速率隨溫度或pH的增大而增大，超過最適值后，隨溫 度和pH的增大而減小。 答案：AB 11.在探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用時，實驗人員設置了如下方案，下列敘述正確的是(雙選) (　　) 試管編號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 2 mL 3%的淀粉溶液 ＋ ＋ ＋ － － － 2 mL 3%的蔗糖溶液 － － － ＋ ＋ ＋ 1 mL 2%淀粉酶溶液 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 溫度(℃) 40 60 80 40 60 80 2 mL斐林試劑 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 磚紅色顏色深淺 ＋＋ ＋＋＋ ＋ － － － 注：“＋”表示有；“－”表示無；“＋”的多少表示顏色的深淺。 A.②④對照，可用來驗證酶的專一性 B.由①②③對照可推測出淀粉酶的最適溫度為60℃ C.本實驗的自變量是反應溫度和底物的種類 D.本實驗的實驗原理之一是斐林試劑與還原糖反應產(chǎn)生磚紅色沉淀 解析：②④兩組共有兩個變量，不科學；若確定最適溫度，還應該在40～80℃之間設置更小的溫度梯度；本實驗的變量有兩個，一是反應溫度，二是底物的種類。 答案：CD 12.(xx汕頭調(diào)研)如圖表示在不同條件下，酶催化反應的速度(或生成物)變化情況。以下有關敘述正確的是(雙選) (　　) A.圖①能用來表示反應物濃度與反應時間的關系 B.圖②虛線表示增加酶濃度后，其他條件不變時，生成物量與反應時間關系的變化情況 C.若圖②中的實線表示過氧化氫酶對H2O2分解的催化效率，則虛線表示Fe3＋的催化效率 D.圖②也可以用來表示不同溫度下，反應速度與時間的關系 解析：隨著反應時間的延長，反應物逐漸被催化形成生成物，因此反應物逐漸減少。當酶濃度提高時，反應速度加快，單位時間內(nèi)生成物的量增多，當反應物全部參與反應生成產(chǎn)物后，催化反應不再進行。過氧化氫酶的催化效率遠大于Fe3＋的催化效率，所以實線表示Fe3＋的催化效率，虛線表示過氧化氫酶的催化效率；曲線②可以表示不同溫度下，生成物的量與時間的關系，而且在最適溫度之前，隨著溫度升高，反應結(jié)束時間越早，超過最適溫度后，隨著溫度升高，反應速度降低，反應結(jié)束時間越晚，超過失活的溫度后，則是與橫坐標平行。如果縱坐標用反應速度表示，則不同溫度下，反應速度可以用平行的直線表示。 答案：AB 二、非選擇題 13.下表為“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗設計的相關內(nèi)容，請回答有關問題： 試管 編號 加入材料 處理 方法 實驗現(xiàn)象 1 2 mL H2O2溶液＋2滴清水 無氣泡 2 2 mL H2O2溶液＋2滴清水 90℃水 浴加熱 少量氣泡，帶火星的衛(wèi)生香不復燃 3 2 mL H2O2溶液＋2滴質(zhì)量分數(shù)為3.5%的FeCl3溶液 較多氣泡，帶火星的衛(wèi)生香復燃 4 2 mL H2O2溶液＋2滴肝臟研磨液 大量氣泡，帶火星的衛(wèi)生香猛烈復燃 (1)該實驗中，自變量是　　　　　　　等反應條件，因變量是H2O2的分解速率。對照組是　　　　　　　，實驗組是　　　　(填試管編號)。 (2)比較1號和2號試管，你得出的結(jié)論是　　　　　　　　　。比較3號和4號試管，你得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　。 (3)若某同學按照表中方法做了這個實驗，結(jié)果試管3和試管4的現(xiàn)象剛好相反，他的實驗失敗的原因可能是什么？　　　　　　　　　　　　　。 解析：實驗1和2的自變量是溫度，3與4的自變量是催化劑的種類。實驗1是對照組，2、3、4是實驗組。肝臟研磨液若不新鮮，會導致過氧化氫酶失活。 答案：(1)溫度、催化劑種類　試管1　試管2、3、4 (2)加熱能提高H2O2的分解速率　過氧化氫酶比Fe3＋的催化效率高 (3)肝臟研磨液不新鮮 14.(xx廣州模擬)蔗糖酶能專一催化1 mol蔗糖分解為1 mol葡萄糖和1 mol果糖。某科研小組在最適溫度(40℃)、最適pH的條件下，對該酶的催化反應過程進行研究，結(jié)果如圖所示。 請根據(jù)以上實驗結(jié)果，回答下列問題： (1)在物質(zhì)濃度隨時間的變化圖中畫出最適狀態(tài)下，反應過程中葡萄糖濃度隨時間變化的曲線(請用“1”標注)。在反應速率隨酶濃度變化圖中畫出最適狀態(tài)下，一開始時將混合物中蔗糖的濃度增加50%，反應過程中反應速率隨酶濃度變化的曲線(請用“7”標注)。 (2)在物質(zhì)濃度隨時間的變化圖中分別畫出，一開始時將混合物中酶的濃度增加50%、反應溫度降低10℃，反應溫度升高10℃、反應溫度升高20℃蔗糖濃度隨時間變化的曲線(請用“2”標注酶濃度增加后的變化曲線，用“3”標注溫度降低10℃后的變化曲線、用“4”標注溫度升高10℃后的變化曲線、用“5”標注溫度升高20℃后的變化曲線)。 (3)拜糖平與蔗糖酶的親和力較蔗糖大15 000倍，故能競爭性抑制蔗糖與蔗糖酶的結(jié)合。向反應混合物中加入一定量的拜糖平后，請在反應速率隨酶濃度變化圖中畫出反應速率隨酶濃度變化的曲線(請用“6”標注)。 解析：在物質(zhì)濃度隨時間的變化圖中，只有表示反應物濃度的曲線才會下降，可見圖中的物質(zhì)濃度是蔗糖濃度(反應物的濃度)。從反應關系看，1 mol蔗糖分解為1 mol葡萄糖和1 mol果糖，當蔗糖濃度為0時，反應完成，葡萄糖達到和蔗糖起始濃度相同的濃度水平，所以表示反應過程中葡萄糖濃度隨時間變化的曲線的起點是0，終點的濃度和反應物的起始濃度相同。增加酶只能使反應提前到達終點，所以用曲線2表示，其下降速度快；降低反應溫度使反應延遲到達終點，用曲線3表示，其下降速度慢；溫度升得越高，酶失活得越快，酶失活前仍能催化蔗糖分解，所以分別表示反應溫度升高10℃和反應溫度升高20℃的曲線是4和5。競爭性抑制是可逆的，酶越多，酶和底物結(jié)合的概率越高。加競爭性抑制劑后，反應速率隨酶濃度變化如曲線6所示。在酶濃度相同時，反應物濃度高，反應速率快，所以一開始時將混合物中蔗糖的濃度增加50%時，反應速率的變化應如曲線7所示。 答案：如圖所示 15.萌發(fā)的禾谷類種子中淀粉酶活性較強，主要有α—淀粉酶和β—淀粉酶。α—淀粉酶不耐酸、較耐熱，在pH為3.6以下迅速失活，而β—淀粉酶不耐熱，在70℃ 15 min后失活。根據(jù)它們的這種特性，可分別測定一種酶的催化效率。請協(xié)助完成“測定小麥種子中α—淀粉酶催化效率”的實驗。 實驗材料：萌發(fā)3天的小麥種子(芽長約1 cm)。 主要試劑及儀器：1 mg/mL的標準麥芽糖溶液、5%淀粉溶液、斐林試劑、蒸餾水、石英砂、恒溫水浴鍋等。 實驗步驟： 步驟一：制作麥芽糖梯度液，取7支干凈的具塞刻度試管，編號，按表加入試劑，再將試管置于60℃水浴中加熱2 min，取出后按試管號順序排列。 試劑 試管號 1 2 3 4 5 6 7 麥芽糖標 準液(mL) 0 0.2 0.6 1.0 1.4 1.6 2.0 蒸餾水(mL) 2.0 麥芽糖含量(mg) 0 0.2 0.6 1.0 1.4 1.6 2.0 斐林試劑(mL) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 步驟二：制備酶液。 ―→―→ 步驟三：　 。 步驟四：另取四支試管，編號A、B、C、D，向A、B試管中各加5 mL 5%淀粉溶液，向C、D試管中分別加入2 mL已經(jīng)處理的酶溶液(忽略少量的麥芽糖)和蒸餾水，將四支試管置于40℃恒溫水浴中保溫10 min，然后將C、D試管中的溶液分別加入到A、B試管中，搖勻后繼續(xù)在40℃恒溫水浴中保溫10 min。 步驟五： 。 結(jié)果分析：將A試管中顏色與第①步中獲得的麥芽糖標準液進行比較，獲得該試管中麥芽糖濃度，并計算出α—淀粉酶催化效率。 分析上述步驟回答： (1)步驟一的2～7試管中加入蒸餾水的量分別是　　　　(單位mL)。 (2)實驗中B試管所起的具體作用是 。 解析：由題干可知，小麥種子中同時存在α、β兩種淀粉酶，而實驗目的是測定α— 淀粉酶的催化效率，故可將提取的混合酶液用70℃熱水處理15 min，以使β—淀粉酶失活，從而只保留有活性的α—淀粉酶。α—淀粉酶催化淀粉生成麥芽糖，加入斐林試劑后生成磚紅色沉淀，經(jīng)與標準麥芽糖對比，可知α—淀粉酶的催化效率。 答案：步驟三：將裝有淀粉酶溶液的試管置于70℃水浴中15 min，取出后迅速冷卻 步驟五：分別取A、B試管中反應溶液各2 mL，向其中分別加入2 mL斐林試劑、60℃水浴加熱2 min后，觀察顏色變化　(1)1.8、1.4、1.0、0.6、0.4、0　(2)檢測實驗使用的淀粉溶液中是否存在還原糖