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5.1 降低化学反应活化能的酶
本课重点 (1)酶的作用和本质 ;(2)酶的特性。
本课难点 酶相关的探究实验。
1.下图表示某物质在酶、无机催化剂、无催化剂时由常态转化为活跃状态时所需的活化能(分别为a、
b、c),由此图不能得到的结论是( )
A.无机催化剂能降低化学反应的活化能 B.酶能降低化学反应的活化能
C.无机催化剂降低的活化能为b-a D.酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著
【答案】C
【分析】
由图可知,酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能,无机催化剂降低的化学反应活化能为c-b,酶降
低的活化能为c-a,c-a>c-b,图中酶催化时所需的活化能比无机催化剂所需的活化能低,说明酶降低活化
能的效果比无机催化剂更显著。
【详解】
A、由图可知无机催化剂能降低化学反应的活化能,A正确;
B、由图可知酶能降低化学反应的活化能,B正确;
C、无机催化剂降低的活化能为c-b,C错误;
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂D由图可知酶降低的活化能为c-a,无机催化剂降低的活化能为c-b,c-a>c-b,所以酶降低活化能的效果比
无机催化剂更显著,D正确。
故选C。
2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。下列有关叙述错误的是( )
A.C点时酶量有限,反应速率不再随反应物浓度的增大而增加
B.A点时酶充足,反应速率随反应物浓度的增大而增加
C.若A点开始温度升高10℃,曲线会从A点开始反应速率较原来增加
D.如果在B点向反应混合物中加入少量同样的酶,曲线的最大值会增加
【答案】C
【分析】
分析曲线图:在OB段,随着反应物浓度的增加,反应速率逐渐加快;B点之后,随着底物浓度的升高,
酶促反应速率不变,此时限制酶促反应速率的因素可能是酶的数量或活性。
【详解】
A、C点时随着底物浓度的升高,酶促反应速率不变,限制酶促反应速率的因素可能是酶的数量,A正确;
B、由图可知,A点时酶充足,随着反应物浓度的增加,酶促反应速率加快,B正确;
C、由于该曲线表示的是在最适温度下,如果在A点时将反应体系温度升高10℃,则酶活性降低,酶促反
应速率减慢,C错误;
D、限制酶促反应速率的因素可能是酶的数量,因此如果在B点向反应混合物中加入少量同样的酶,曲线
的最大值会增加,D正确。
故选C。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂3.下图1表示未加酶,加入无机催化剂,加入酶的反应曲线与时间的关系,图2表示加入酶A、酶B、未
加酶反应速率的变化曲线,说法错误的是( )
A.图1中①表示加入酶,②表示未加酶,③表示加入无机催化剂
B.图1三条曲线对比说明酶具有催化作用和高效性
C.图1可以得出酶只改变反应速率,并没有改变生成物的量
D.图2中两条曲线比较表明酶具有专一性
【答案】A
【分析】
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。酶的特性:①具有高效性;②具有
专一性,每种酶只能催化一种或者一类化学反应;③酶的作用条件温和。
【详解】
A、由题图1可知,曲线①最先达到平衡点,其次是曲线②,曲线③最后达到平衡点,可知曲线①、②、
③依次代表的是加入酶、加入无机催化剂、未加入酶的曲线,A错误;
B、由曲线①③比较可知酶具有催化作用,曲线①②比较可知酶具有高效性,B正确;
C、由题图可知,①③两条曲线最终生成物的量相同,反应时间不同,可以得出酶只改变反应速率,并没
有改变生成物的量,C正确;
D、图2中两条曲线比较表明酶具有专一性,D正确。
故选A。
4.研究表明:一分子过氧化氢酶能在1min内使5×105个过氧化氢分子分解成氧和水,相当于Fe3+催化速率
的109倍,但是对糖的水解却不起作用。这说明酶分别具有( )
A.专一性,作用条件温和
B.高效性,作用条件温和
C.高效性,专一性
D.高效性,稳定性
【答案】C
【分析】
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。酶的特性:①高效性:
酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③
酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。
【详解】
一分子过氧化氢酶的催化效率相当于Fe3+的109倍,说明酶的催化作用具有高效性,过氧化氢酶能使过氧化
氢分子分解成水和氧,但对糖的水解却不起作用,说明酶的催化作用具有专一性,ABD错误,C正确。
故选C。
5.在生物体内,酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.过氧化氢酶、脲酶都能与双缩脲试剂出现紫色反应
B.有些酶的基本单位是核糖核苷酸
C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D.酶只有释放到细胞外才能起作用
【答案】D
【分析】
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。酶催化的原理是降低化
学反应的活化能。
【详解】
A、双缩脲试剂可用于检测蛋白质,过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶都属于蛋白质类的酶,都能与双缩脲试
剂出现紫色反应,A正确;
B、酶大多数为蛋白质,少数为RNA,RNA类的酶基本单位是核糖核苷酸,B正确;
C、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出
芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需
要线粒体提供能量,因此胰蛋白酶属于分泌蛋白,其合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关,C正
确;
D、适宜条件下,酶在细胞内外均可起作用,D错误。
故选D。
6.下列对酶的叙述,正确的是( )
A.所有的酶都是蛋白质
B.酶在催化反应前后本身的性质会发生改变
C.高温能使酶的空间结构发生破坏而失去活性
D.酶与无机催化剂的催化效率相同
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【答案】C
【分析】
酶是由活细胞产生的具有催化功能的有机物,其中大多数为蛋白质,少数为RNA;酶是生物催化剂,不参
与化学反应,只是起催化作用;酶具有高效性和专一性;酶需要适宜的条件,高温或过酸过碱都会使酶的
分子结构发生改变而失去活性。
【详解】
A、大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA,A错误;
B、酶是生物催化剂,在生化反应前后其性质和数量都不会发生变化,B错误;
C、高温、过酸或过碱都会使酶的分子结构被破坏而失去活性,C正确;
D、酶是生物催化剂,与无机催化剂相比,酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍,即酶具有高效性,
D错误。
故选C。
7.下列有关酶的知识,分析正确的是的( )
A.甲图可以反映酶具有高效性,其机理是酶能够显著提高化学反应所需的活化能
B.乙图可以反映酶活性随温度的变化,当反应温度由t 调到最适温度时,酶活性上升
2
C.丙图可以反映酶的专一性,图中a表示酶,反应前后酶的性质不变
D.丁图曲线ABD可表示在其他条件适宜、酶量一定时,生成物的量随反应物浓度变化的关系
【答案】C
【分析】
1、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
2、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度 (pH)前,随着温度(pH) 的升高,酶活性增强;到达最
适温度(pH) 时,酶活性最强,超过最适温度 (pH)后,随着温度(pH) 的升高,酶活性降低。另外低温酶不会
变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】
A、甲图中,通过对比加入无机催化剂(Fe3+)和加入过氧化氢酶,可以反映酶具有高效性,其机理是酶能
够显著降低化学反应所需的活化能,A错误;
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂B、乙图可以反映酶活性随温度的变化,当反应温度由t 调到最适温度时,酶活性不会上升,因为t 已超过
2 2
最适温度,酶的空间结构被破坏,已使酶失活,B错误;
C、丙图可以反映酶的专一性,图中a表示酶,反应前后酶的性质和数量不变,反应物b已被分解为氨基酸,
C正确;
D、在其他条件适宜、酶量一定时,生成物的量随反应物浓度增加而一直增加,不能用曲线ABD表示,D
错误。
故选C。
8.下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
B.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
C.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
【答案】B
【分析】
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA;
酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性;
影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达
最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外
低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】
A、只要给予适宜的温度、pH等条件,由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性,A错误
B、酶的化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA,既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物,
B正确;
C、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,细菌的细胞壁的主要成分是肽聚糖,酶具有专一性,纤维素
酶只能催化水解植物的细胞壁,C错误;
D、唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37℃,但是37℃不是保存该酶的最适温度,酶应该在低温条件下保
存,D错误。
故选B。
9.探究温度对酶活性的影响:
1 1′ 2 2′ 3 3′
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂淀粉溶液 2 mL / 2 mL / 2 mL /
淀粉酶溶液 / 1 mL / 1 mL / 1 mL
不同温度下处理5 min 0 ℃ 60 ℃ 100 ℃
①________
滴加碘液 1滴 1滴 1滴
实验现象 ②________变蓝 ③________不变蓝 ④________变蓝
实验结论 ⑤________
【答案】将同一温度下的两种物质混合后保温5 min 溶液 溶液 溶液 酶的催化作用需要在适宜的温
度下进行,温度过高或过低都会影响酶的活性
【详解】
略
10.取甲、乙两支洁净的试管,分别注入3mL淀粉糊,然后在甲试管中注入2mL新鲜的小麦淀粉酶滤液,
在乙试管中加入2mL清水。振荡两支试管,将其下半部浸在35℃的温水中,约5分钟,然后同时取出两试
管,分别滴入1滴碘液,请回答:
(1)两试管中的现象:甲_______________,乙_____________
(2)该实验证明了酶的___________________
(3)实验过程保持恒温35℃的原因是___________________________________
(4)若要验证温度对酶活性的影响,可设计试管丙,丙试管中的成分应和________试管内相同,并将该
试管放入_____________中,该试管内最后颜色变化是____________
(5)一般不用过氧化氢探究温度对酶活性的影响,原因是_________________________
【答案】
(1) 无明显变化(不变蓝) 变蓝
(2)催化作用
(3)提供酶催化作用的最适温度条件
(4) 甲 沸水或冰水 变蓝
(5)过氧化氢受热易分解,温度越高,过氧化氢分解越快
【分析】
分析题干:淀粉遇碘液变蓝是淀粉的特性,甲试管中注入的是3mL淀粉糊和2mL新鲜的小麦淀粉酶滤液,
淀粉酶能催化淀粉水解,最后甲试管加入碘液后,不变蓝色;乙试管中注入是3mL淀粉糊和2mL清水,
乙试管无淀粉酶,淀粉不水解,最后加入碘液后,淀粉遇碘变蓝色。
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由分析可知,甲试管中的淀粉被水解,加入碘液后无明显变化(不变蓝),乙试管中的淀粉不能被水解,
加入碘液后会变蓝。
(2)
该实验中的甲试管与乙试管对照,证明淀粉酶具有催化作用,能催化淀粉的水解。
(3)
小麦淀粉酶在35℃时活性较高,因此实验过程要恒温35℃以便提供酶催化作用的最适温度条件。
(4)
若要验证温度对酶活性的影响,实验的自变量是温度,可设计试管丙,丙试管中的成分应和甲试管内相同,
并将该试管放入沸水或冰水中,通过检测淀粉是否被水解来检测酶在不同温度下的活性。由于高温使酶失
活,低温降低酶活性,使得淀粉酶无法水解淀粉,该试管内最后颜色变化是变蓝。
(5)
由于过氧化氢受热易分解,温度越高,过氧化氢分解越快,因此一般不用过氧化氢探究温度对酶活性的影
响。
【点睛】
本题的知识点是酶的催化作用、温度对酶活性的影响,根据实验目的分析出实验的自变量、因变量是解题
的突破口,对于实验设计的单一变量原则和对照原则的理解应用是解题的关键。
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