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1、- 1 -第第 1 1 节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶测控导航表知识点题号1.酶的作用及机理1,3,4,7,11 2.酶的本质及探索6,12 3.实验变量的实验设计9,14,15 4.综合考查2,5,8,10,13 A 级 合格性水平训练 1.酶加速化学反应的根本原因是( C ) A.降低反应体系的自由能 B.增加反应体系的自由能 C.降低反应的活化能 D.调节反应所需的酸碱度 解析:酶的作用机理就在于降低化学反应所需要的活化能。 2.关于酶的性质,下列叙述错误的是( A ) A.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力 B.酶的催化效率很高,但受温度和酸碱度的影响 C.化学反应前
2、后,酶的化学性质和数量保持不变 D.酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应 解析:在适宜的条件下,酶离开活细胞也有催化作用,如动物体内的消化酶。蛋白质与双缩脲试剂 发生紫色反应,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA。 3.下列有关酶的叙述中,错误的是( B ) A.所有酶都含有 C、H、O、N 四种元素 B.酶只能在细胞内发挥作用 C.蛋白酶能够催化唾液淀粉酶水解 D.人体内的酶也在不断地更新 解析:蛋白质中一定含有 C、H、O、N,RNA 中一定含有 C、H、O、N、P;酶既可以在细胞内发挥作 用,也可以在细胞外甚至体外发挥作用,如加酶洗衣粉;唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,故可在 蛋白酶的催化作用
3、下水解。人体内的酶不断被分解和重新合成,因而不断更新。 4.关于活化能,下列说法不正确的是( C ) A.是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量 B.加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能 C.无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率 D.酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行 解析:与无机催化剂相比,酶的催化作用明显高于无机催化剂,降低活化能的效果更明显,而不是 使反应分子获得活化能。 5.下列有关酶的叙述中,正确的是( B ) A.酶是高能磷酸化合物B.酶是生物催化剂 C.酶都是蛋白质D.酶能为化学反应供能 解析:酶是生物催化剂;酶不都是蛋白质,有
4、的是 RNA;酶不能为化学反应供能,可降低化学反应的- 2 -活化能。 6.下列关于酶和无机催化剂的叙述,错误的是( C ) A.两者均可改变反应的速率 B.反应前后,两者的性质和数量均没有变化 C.酶可降低反应的活化能,而无机催化剂则不能 D.两者均可在细胞外发挥作用 解析:酶和无机催化剂均可改变反应速率;反应前后,两者的性质和数量均没有变化;两者均可降 低反应的活化能,而酶降低活化能的作用更显著;酶可在细胞内、细胞外发挥作用。 7.对盛有过氧化氢的试管水浴加热和加入催化剂,都能够促进其分解,下列相关的叙述正确的是( A ) A.二者的基本原理是不同的 B.前者是使过氧化氢分子的能量提高,而
5、后者不影响过氧化氢分子的能量 C.二者都可以降低过氧化氢分子的活化能 D.酶和 Fe3+的作用原理是不同的 解析:水浴加热是为反应提供能量,酶促反应的原理是降低化学反应的活化能。 8.下列关于酶的叙述中,正确的一项是( C ) A.酶是活细胞产生的,只能在生物体内发挥催化作用 B.酶能够提供反应开始所必需的活化能 C.酶的化学本质并非都是蛋白质 D.一个酶分子只起一次作用,然后就被破坏了 解析:酶是活细胞产生的,在生物体内和生物体外均可通过降低化学反应的活化能起催化作用,且 酶在化学反应前后不变。 9.下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计的相关内容。请回答:试管编 号加入材料处理方
6、 法实验现象12 mL H2O2溶液+2 滴清水室温无气泡22 mL H2O2溶液+2 滴清水90 水 浴加热少量气泡,带火星的卫生香不 复燃32 mL H2O2溶液+2 滴质量分数为 3.5%的 FeCl3溶液室温较多气泡,带火星的卫生香复 燃42 mL H2O2溶液+2 滴肝脏研磨液(含过氧化 氢酶)室温大量气泡,带火星的卫生香猛 烈复燃(1)该实验运用了科学实验中重要的研究方法,即 法。 (2)在实验过程中 的变量称作自变量。上述实验中,属于自变量的是 ,随 着 的变化而变化的变量称为因变量。上述实验中,因变量为 。 (3)上述实验中还运用了一个重要的实验原则,即 实验。对照组是 ,实验
7、 组是 (填试管编号)。 (4)比较 1 号和 2 号试管,你得出的结论是 ;比较 1 号、3 号、 4 号试管,你得出的结论是 。 解析:(1)根据表格分析,该实验运用了科学实验中控制变量法,即控制了实验的自变量。 (2)该实验中,自变量是人为控制的,包括温度和催化剂的种类;因变量是随着自变量的变化而变 化的变量,该实验的因变量为过氧化氢的分解速率。 (3)上述实验遵循了对照性原则,其中 1 号试管为对照组,2、3、4 号试管为实验组。- 3 -(4)比较 1 号和 2 号试管,90 下产生的气泡多,说明加热能提高过氧化氢分解速率;比较 1 号、 3 号、4 号试管,自变量是催化剂的种类,说
8、明过氧化氢酶和 FeCl3均具有催化作用,且过氧化氢酶 比 FeCl3的催化效率高。 答案:(1)控制变量 (2)人为改变 温度和催化剂的种类 自变量 过氧化氢的分解速率 (3)对照 1 号试管 2、3、4 号试管 (4)加热能提高过氧化氢分解速率 过氧化氢酶和 FeCl3均具有催化作用,且过氧化氢酶比 FeCl3 的催化效率高 B 级 等级性水平训练 10.某同学为了探究“植物体内有关过氧化氢酶催化过氧化氢分解的问题”设计了如下实验,将 四种植物器官各称取 3 g,切成小薄片,放入试管中,编号后在相同且适宜的条件下进行实验,结果 如下表所示:序号植物材料名称3 mL 13% H2O2反应速率
9、产生气泡多少1+缓慢少量2马铃薯块茎+迅速大量3苹果果实+慢不多4胡萝卜直根+快多5白菜叶柄+缓慢少量以下分析不正确的是( C ) A.试管 1 在本实验中起空白对照的作用 B.不同植物组织器官中过氧化氢酶的活性或含量可能不同 C.试管 5 的现象可能是 H2O2溶液久置变质引起的 D.若用以上 3 g 各器官研磨液,实验组的反应速率都将加快 解析:试管 1 不做任何处理,在本实验中起空白对照的作用;不同植物材料,过氧化氢的反应速率 和气泡产生的量不同,可能是由于不同植物组织器官中过氧化氢酶的活性或含量不同;试管 5 反 应速度慢,气泡量少,可能的原因是白菜叶柄过氧化氢酶的活性低或含量少;生物
10、组织经过研磨, 细胞中的过氧化氢酶充分释放出来,反应速率将加快。 11.如图曲线、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 所需的能量变 化过程。下列相关叙述不正确的是( B )A.bc 段可表示在有酶条件下反应发生需要的活化能 B.若将酶改为无机催化剂,则 b 将向下移动 C.ac 段可表示在无催化剂条件下,反应需要的活化能 D.若曲线为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,则 b 将向上移动 解析:bc 段表示在有酶条件下反应发生需要的活化能,ac 段表示在无催化剂条件下,反应需要的 活化能;酶催化比无机催化剂催化该反应更能降低活化能,若将酶催化改为无机催化剂催化该反
11、应,则 b 在纵轴上将向上移动;由于曲线为最适酶促条件下的曲线,故改变酶促条件后,降低的- 4 -活化能减少,故 b 在纵轴上将向上移动。12.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( B ) A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B.甲酶不可能是具有催化功能的 RNA C.乙酶的化学本质为蛋白质 D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 解析:首先需要了解大部分酶的本质是蛋白质,少量的酶是 RNA。用蛋白酶处理后,乙酶活性降低, 说明乙酶的成分是蛋白质,被蛋白酶处理后被分解,而甲酶不变,则说明甲酶可能是具有催化功能 的 RNA 或者能够抗这种蛋白酶的降解。
12、13.美国加州大学教授卢云峰做出一个纳米级小笼子,可把分解酒精的酶(化学本质不是 RNA)装入 其中,有了这身“防护服”,酶就不怕被消化液分解,可安心分解喝入消化道内的酒精分子。下列 推测合理的是( D ) A.该成果中分解酒精的酶位于细胞中 B.该酶进入人体后能分解体内产生的乳酸 C.纳米级小笼子可通过主动运输的方式被吸收进入血液 D.“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用 解析:该成果中分解酒精的酶位于纳米级小笼子中,随着食物进入消化道分解酒精,A 错误;该酶进 入人体后能分解人体喝入的酒精,但是人体内无氧呼吸的产物乳酸,不能被其分解,B 错误;纳米级 小笼子不进入血液,直接进入消
13、化道分解喝入的酒精,C 错误;纳米级小笼子可以防止消化道内蛋 白酶将分解酒精的酶水解,D 正确。 14.肝脏研磨液中含有的过氧化氢酶和氯化铁溶液中的 Fe3+都能催化过氧化氢分解成水和氧气。 现用肝脏研磨液、氯化铁溶液为材料,依下表设计实验,并得到结果,请分析回答:实验序号反应物加入物质条件现象1H2O2肝脏研磨液室温大量气泡2H2O2氯化铁溶液室温少量气泡(1)实验 1、2 的现象出现差别的原因是 。 (2)能证明酶在细胞外也具有催化作用的实验是 。 (3)实验 1 持续一段时间后,不再产生气泡。出现上述现象的原因可能为:A.肝脏研磨液已失效;B.过 氧化氢已被彻底分解。你认为正确的一项是
14、。请设计一个实验加以证明: 。 解析:实验 1、2 相比,实验 1 加入了肝脏研磨液,其中含有的过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生 水和氧气的效率更高。实验 1 中,过氧化氢的量有限,故当过氧化氢消耗完后反应就不再进行,氧 气不再产生。 答案:(1)肝脏研磨液中含有的过氧化氢酶的催化效率比氯化铁溶液中的 Fe3+高(2)1 (3)B 向实验 1 的装置中再加入适量的过氧化氢溶液,若有气泡产生即可证明 15.如图是探究 pH 影响过氧化氢酶活性的实验装置图,请回答下列问题。- 5 -(1)肝脏研磨液的作用是提供 。本实验的无关变量有 (答出主要两点)。(2)若要验证酶的高效性,在此实验装置的基础上,
15、应如何改进(请写出具体的措施)? 。 (3)能否用本实验装置来验证温度影响酶的活性? 。 (4)酶的化学本质是 。 .低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化物,如脂质过氧化物(MDA)。超氧化物歧化酶 (SOD)能够消除过氧化物,从而增强植物的抗寒性。研究人员进行了“水杨酸对水稻幼苗抗寒性 的影响”实验,实验步骤及结果如表所示。组别处理培养温度/SOD 活性/(Ug-1min-1)1蒸馏水浇灌257.329.430.5 mmolL-1水杨酸浇灌510.341.0 mmolL-1水杨酸浇灌511.651.5 mmolL-1水杨酸浇灌513.662.0 mmolL-1水杨酸浇灌58.572.5
16、 mmolL-1水杨酸浇灌57.983.0 mmolL-1水杨酸浇灌56.5 (1)表中是 ,是 。 (2)组别 1 和 2 对照可得的结论是 。 (3)在 5的环境下,物质的量浓度为 2.0 mmolL-1的水杨酸对水稻幼苗抗寒性的影响是 (填“增强”或“减弱”)。 解析:.(1)肝脏研磨液可以提供 H2O2酶。本实验中的自变量是 pH,因变量是过氧化氢酶的活性, 除了自变量和因变量外,本实验中的无关变量有 H2O2溶液的量、滤纸片的大小和数量、反应时间 等。 (2)若要验证酶的高效性,自变量为催化剂的种类,因此在此实验装置的基础上,应增加对照组,将 肝脏研磨液换成 FeCl3溶液。 (3)
17、由于 H2O2在高温下本身能分解,故不能用本实验装置来验证温度影响酶的活性。 (4)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大多数是蛋白质,少数是 RNA。 .(1)实验设计应遵循单一变量原则、对照原则和等量原则,结合表中第 2 组 SOD 值的大小,推 测是蒸馏水浇灌,是 5 。 (2)组别 1 和 2 说明培养温度降低时,SOD 活性升高,水稻幼苗自身可增强抗寒性。 (3)根据表格中数据可知当环境温度降低时,水稻幼苗中 SOD 的含量上升,说明其自身可增强抗寒 性;在 5 的环境下,2.0 mmolL-1的水杨酸浇灌条件下水稻幼苗中 SOD 的含量下降,说明其幼 苗的抗寒性减弱。 答案:.(1)H2O2酶 H2O2溶液的量、滤纸片的大小和数量、反应时间、温度等- 6 -(2)增加对照组,将肝脏研磨液换成 FeCl3溶液 (3)不能 (4)蛋白质或 RNA .(1)蒸馏水浇灌 5 (2)环境温度降低时,水稻幼苗自身可增强抗寒性 (3)减弱