易错点05酶相关实验分析—高考生物易错题训练
一、易错陷阱1:酶的化学本质是蛋白质或RNA
1.(2023高一上·大理月考)酶对细胞代谢起着非常重要的作用,可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述,正确的是( )
A.酶不能脱离生物体起作用 B.所有活细胞都可以合成酶
C.所有的酶都是蛋白质 D.酶是具有催化作用的有机物
2.(2023高一上·常熟月考)下列有关酶的叙述,错误的是( )
A.绝大多数酶的化学本质是蛋白质
B.能够催化淀粉酶水解的酶是淀粉酶
C.酶与无机催化剂相比降低活化能的效果更显著
D.酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的
3.(2022高三上·呼玛开学考)从酶的化学本质上来看,绝大多数酶和少数酶分别属于( )
A.蛋白质和DNA B.蛋白质和RNA
C.蛋白质和脂肪 D.蛋白质和糖类
4.(2024高一下·宁乡市期末)20世纪80年代,科学家发现了一种酶——RNaseP酶。分析发现,RNaseP酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。研究发现,将这种酶中的蛋白质除去,并提高剩余物质的浓度,留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性。这一研究结果表明( )
A.一些RNA具有生物催化作用 B.酶都是由RNA和蛋白质组成的
C.酶的化学本质都是蛋白质 D.酶的化学本质都是RNA
二、易错陷阱2:温度对酶活性的影响
5.(2023高一下·平湖月考)高温会影响甚至破坏蛋白质的空间结构,从而影响酶活性。实验小组为探究温度对某种酶的影响,在最适条件下测得酶促反应速率随温度和时间变化的结果如图所示,下列有关分析错误的是( )
A.该种酶在低温条件下空间结构被破坏,失去催化活性
B.在t1前,酶促反应速率随温度升高而逐渐增大
C.若适当降低pH,则达到最大反应速率的时间将变短
D.达到各自最大反应速率后,50℃时酶降低活化能的效果最显著
6.(2023高一上·贵州月考)某同学为探究某品牌洗衣粉中的酶的最适温度,进行了实验,结果如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.该洗衣粉中的酶催化作用的最适温度约为45℃
B.可通过检测反应物的分解速率来判断酶的催化效率
C.低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构
D.若温度从75℃逐渐降低至45℃,则酶能恢复催化作用
7.(2024高一下·北京市期末)关于酶的叙述,错误的是
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
8.(2022高三上·安徽月考)酶活性(也称酶活力),是指酶催化一定化学反应的能力,其大小可以用一定条件下,一定数量的酶所催化的某一化学反应的转化速率来表示。下列相关叙述正确的是( )
A.在一定范围内增加底物浓度,能提高酶活性从而提高反应速率
B.在一定范围内增加酶的浓度,能提高酶活性从而提高反应速率
C.低温、高温、强酸及强碱均会破坏酶的空间结构从而影响酶的活性
D.探究温度对酶活性的影响实验,不用H2O2和H2O2酶为实验材料
9.(2023高一上·大理月考) 下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.每一种酶只能催化一种化学反应
B.酶能降低化学反应的活化能,因此酶具有高效性
C.在不同温度条件下,酶促反应速率有可能相同
D.酶浓度、底物浓度、温度等都是通过影响酶活性从而影响酶促反应速率的
三、易错陷阱3:酶起催化作用的原理
10.(2024高三下·五华月考)两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内酶的活性来杀灭害虫。农药抑制酶活性的机理有两种类型,一种是农药与底物结构相似,竞争性与酶结合,使酶不能催化反应;另一种是农药与底物结构不同,但与酶结合后改变酶的结构,使酶失活。为确定两种农药抑制酶活性的机制,某小组将等量的酶、两种农药分别添加到盛有不同浓度底物的试管中,进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量
B.在一定范围内,底物浓度越大,久效磷与底物结合的概率越低,酶促反应速率越大
C.敌百虫的作用机理是与酶结合后改变酶的结构,使酶失活
D.这两种农药对酶活性的抑制都不能通过增加底物浓度来缓解
11.(2022高二上·横峰开学考)除了温度和pH对酶活性有影响外,一些抑制剂也会降低酶的催化效果。下图①为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,下图②为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法错误的是( )
A.竞争性抑制剂因与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点,说明酶不具专一性
B.非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性影响的机理相同
C.底物浓度相对值大于15时,限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是底物浓度
D.曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的结果
12.(2021高三上·湖州月考)右图为某酶促反应在三种不同温度条件下反应物浓度随时间变化的曲线。下列叙述正确的是( )
A.该酶只有在65℃时才发生空间结构的改变
B.该酶的最适温度在45℃和65℃之间
C.若将酶浓度增加一倍,最终得到的产物的量增多
D.t2时将温度由65℃变为45℃,反应物浓度不变
13.(2020高一下·洛阳期末)如图表示在不同条件下,酶催化反应的速率或生成物质量的变化,下列有关叙述不正确的是( )
A.图①虚线表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关系
B.图②虚线可表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物质量的变化
C.图②中的虚线可表示增加底物浓度,其他条件不变时,生成物质量的变化
D.图③表示在反应开始后的一段时间内反应速率与时间的关系
四、易错陷阱4:酶制剂的保存条件
14.(2023高一上·朝阳月考)温度是影响酶活性的重要因素。下列叙述正确的是( )
A.低温条件下,酶活性较低的原因是其空间结构被破坏
B.最适温度条件下酶活性最高,此时酶为反应提供的活化能最多
C.最适温度和最适pH条件适合长期保存酶
D.淀粉酶在水解淀粉后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
15.(2023高一上·大理月考) 下列关于酶的叙述中,正确的是( )
A.酶均合成于细胞中的核糖体上,酶可以在细胞内和细胞外发挥作用
B.使用酶时需提供适宜温度和适宜 pH,但保存酶时需要低温和适宜 pH
C.过氧化氢酶促使过氧化氢分解,是因为其降低了化学反应的活化能
D.探究某种酶的最适 pH 的实验中,第一步应将酶与底物进行混合
16.(2024高一上·肇东期末)关于酶和ATP的叙述,正确的是()
A.酶应在最适温度、最适pH条件下保存,以保持其最高活性
B.同无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著
C.光合作用产生的ATP可用于绿色植物的各项生命活动
D.自然界中的光能、热能和化学能都可以用来合成ATP
五、易错陷阱5:酶相关实验材料
17.(2024高一上·涉县月考)下列关于酶实验的叙述,正确的是( )
A.过氧化氢在高温和酶催化下分解都加快,其原理都是降低了反应所需要的活化能
B.若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性,则检测试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液
C.在探究温度对酶活性影响时,选择淀粉和淀粉酶作实验材料,或者选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料,检测效果均可
D.在探究pH对酶活性影响时,选择淀粉和淀粉酶作实验材料
18.(2024高一下·重庆市期中)有关酶的实验设计描述正确的是( )
A.利用淀粉酶水解淀粉来探究温度对酶活性的影响,可选择碘液与斐林试剂检测
B.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
C.探究淀粉酶的最适温度实验比探究温度对淀粉酶活性影响实验的温度梯度要小得多
D.利用淀粉酶、淀粉溶液、蔗糖溶液来探究酶的专一性,可选择碘液与斐林试剂检测
19.(2024高一下·凌云期中)下列有关酶的实验叙述,正确的是( )
A.在探究温度对酶活性的影响时,不宜选用过氧化氢酶
B.若用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性,可用碘液来检测底物是否被分解
C.若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,可用斐林试剂来检测底物是否被分解
D.验证酶的高效性时,自变量是酶的浓度
六、易错陷阱6:曲线图中酶促反应速率限制因素的判断
20.(2024高一下·昆明月考)在适宜的条件下,某实验小组研究在酶量一定时,淀粉溶液浓度与酶促反应速率的关系,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.提高温度,淀粉酶降低该反应的活化能的效果更显著
B.BC时间段内,限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度
C.AB时间段内,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量有限
D.若在C点时加入适量的淀粉酶,则酶促反应速率会显著上升
21.(2024高一下·浙江期中)在适宜的条件下,某实验小组研究在酶量一定时,淀粉溶液浓度与酶促反应速率的关系,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.提高温度,淀粉酶降低该反应的活化能更为显著
B.BC时间段内,限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度
C.OA时间段内,酶促反应速率低的原因是酶的数量有限
D.若在A点时加入适量的淀粉酶,则酶促反应速率不会发生明显改变
22.(2023高三上·成都开学考)下图表示某同学在最适pH下测定反应物浓度对酶促反应速率的影响,下列相关叙述错误的是( )
A.在a点增加反应物浓度,不会影响酶促反应速率
B.在b点加入同种酶,会提高酶促反应速率
C.在c点限制酶促反应速率的因素可能有温度
D.若降低该反应体系的pH,则酶的活性会降低
七、易错陷阱7:确定酶作用的最适温度(pH)
23.(2024高二下·舟山期末)胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了相关实验,其结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该实验的自变量是有无板栗壳黄酮
B.板栗壳黄酮对脂肪酶活性具有一定的促进作用
C.板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高的pH值约为 7.4
D.使用板栗壳黄酮后胰脂肪酶的最适 pH 变小
24.(2024高一上·绵阳期末)在洗涤剂中添加碱性纤维素酶可大大提高对衣物的洗涤效果。研究人员从某芽孢杆菌菌株中分离纯化出一种碱性纤维素酶,探究其催化作用的最适 pH 和温度,结果如下图。下列相关叙述,错误的是( )
A.该酶的最适温度在 50℃左右
B.不同温度下,该酶的最适 pH 有差异
C.30℃该酶活性低的原因是空间结构被破坏
D.碱性纤维素酶能催化污渍中的纤维素分解
25.(2022高三上·朝阳期中)研究者利用含过氧化氢酶的新鲜红薯片做了两组实验,结果如下。相关分析不正确的是( )
实验一
温度 0℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃
氧气增加量cm· g-1 H2O2溶液 0.03 0.05 0.34 1.15 1.67
H2O2溶液+红薯片 1.61 1.69 3.15 4.92 2.87
A.实验一中,H2O2溶液组的作用是消除H2O2自然分解引起的误差
B.实验二中,pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降
C.温度为0℃和pH=3的条件下酶活性都很低但空间结构稳定
D.由实验结果不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性
【解析】【解答】A、只要条件适宜,酶可在细胞内、细胞外、体外均可发挥作用,例如唾液淀粉酶,A不符合题意;
B、不是所有活细胞都可以合成酶,如哺乳动物成熟的红细胞中不再能合成酶,B不符合题意;
C、绝大部分酶的化学本质是蛋白质,少部分酶是RNA,C不符合题意;
D、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,D符合题意。
故答案为:D。
【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,酶具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点。
2.【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性
【解析】【解答】A、绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,A正确;
B、淀粉酶的化学本质是蛋白质,能够催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶,B错误;
C、酶与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而具有高效性,C正确;
D、酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下(适宜的温度和pH)进行的,D正确。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
3.【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】从酶的化学本质上来看,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,B正确。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA。
4.【答案】A
【知识点】酶的本质及其探索历程
5.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶的催化活性受温度的影响,低温可以降低酶的活性,但是不会破坏酶的空间结构,没有失去催化活性,A错误;
B、据图可知,在t1前,酶促反应速率随温度升高而增大,即反应速率与温度的关系为40℃<50℃<60℃<70℃,B正确;
C、根据题意,探究实验是在最适条件下得到的酶促反应速率,若降低pH,酶活性下降,则达到最大反应速率的时间将变短,C正确;
D、据图可知,达到各自最大反应速率后,50℃时酶促反应速率最大,此时酶活性最高,化学反应所需要的活化能最少,酶降低活化能的效果最显著,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
6.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由题图可知,温度为45℃时,酶的催化效率最高,故该洗衣粉中的酶催化作用的最适温度约为45℃,A正确;
B、可通过检测反应物的分解速率来判断酶的催化效率,B正确;
C、低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构,所以酶一般在低温下保存,C正确;
D、若温度从75C逐渐降低至45℃,由于酶的空间结构已经被破坏,所以不能恢复催化作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
7.【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】低温并没有改变酶的空间结构,只能降低酶的活性,当温度回到最适温度时,酶的催化效率可以达到最大;但是在高温、强酸和强碱的情况下,则会破坏酶的空间结构而导致酶活性的降低甚至丧失,分析得知:ACD正确,B错误。
故答案为:B。
【分析】酶活性的影响因素主要包括以下几个方面:1.温度:酶活性受温度影响较大。在一定范围内,酶活性随温度升高而增强,但超过一定温度后,酶会变性失活。每种酶都有其最适温度,通常在37摄氏度左右。
2.pH值:酶活性受pH值影响较大。每种酶都有其最适pH值,通常在该pH值下酶活性最高。pH值过高或过低都会导致酶失活。
3.底物浓度:底物浓度对酶活性有直接影响。在一定范围内,酶活性随底物浓度增加而增强,但达到一定浓度后,酶活性不再随底物浓度增加而增强。
4.抑制剂和激活剂:抑制剂可以降低酶活性,甚至使酶完全失活;而激活剂可以提高酶活性。这些物质可以是其他分子或离子,如重金属离子、某些有机化合物等。
5.酶浓度:酶浓度对酶活性有直接影响。在一定范围内,酶活性随酶浓度增加而增强,但达到一定浓度后,酶活性不再随酶浓度增加而增强。
6.离子强度:离子强度对酶活性有一定影响。在一定范围内,酶活性随离子强度增加而增强,但超过一定范围后,酶活性会降低。
8.【答案】D
【知识点】蛋白质变性的主要因素;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】AB、酶活性受温度、pH、激活剂及抑制剂等影响。在一定范围内,增加底物浓度或增加酶浓度,反应速率加快,但不是提高了酶活性,而是增加了酶与反应物的碰撞机会而使反应速率加快,AB错误;
B、低温不会破坏酶的空间结构,C错误;
D、探究温度对酶活性的影响实验中一般不能用过氧化氢和过氧化氢酶为实验材料,因为温度会影响过氧化氢的分解速率,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、强酸、强碱、高温会破坏酶的空间结构,使酶失活,低温不会使酶失活。
2、探究温度对酶活性影响的实验不能用H2O2和H2O2酶为实验材料,因为高温会加速H2O2的分解,影响实验结果。
3、在一定浓度范围内, 增加底物浓度 和 酶的浓度 ,不会改变酶的活性,但会使反应速率加快。
9.【答案】B
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、每一种酶只能催化一种或一类化学反应,A不符合题意;
B、酶能降低化学反应的活化能,因此酶具有催化作用,与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能更显著,因此酶具有高效性,B不符合题意;
C、在最适温度的两侧,在不同温度条件下,酶促反应速率有可能相同,C符合题意;
D、 温度和pH都是通过影响酶活性从而影响酶促反应速率的 ,酶浓度和底物浓度能影响酶促反应速率, 但是不影响酶的活性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数是RNA。酶的特性有:专一性,高效性,需要适宜的条件。
10.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、测定酶促反应速率,可以测定单位时间内底物的消耗量,A正确;
B、施加久效磷后,随着底物浓度增加,反应速率提高,说明久效磷与底物结构相似,竞争性与酶结合,在一定范围内,底物浓度越大,底物与酶的活性部位结合的机会就越大,久效磷与底物结合的概率就越低,酶促反应速率越大,B正确;
C、施加敌百虫后,随着底物浓度增加,酶促反应速率在较低的水平保持稳定,说明敌百虫与底物结构不同,但与酶结合后会改变酶的结构,使酶失活,C正确;
D、根据对BC选项的分析可知,施加久效磷后,可以通过增加底物浓度缓解,而施加敌百虫后不能,D错误。
故选D。
【分析】分析题图:与对照组相比,施加久效磷后,反应速率随着底物浓度的增加而提高,说明久效磷与底物结构相似,竞争性与酶结合;施加敌百虫后,随着底物浓度增加,酶促反应速率在较低的水平保持稳定,说明敌百虫与底物结构不同,与酶结合后会改变酶的结构,使酶失活。
11.【答案】A,B,C
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、竞争性抑制剂因与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点,说明酶具有专一性,A错误;
B、非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性影响的机理相同,都是改变酶的空间结构,低温并不改变酶的空间结构,B错误;
C、底物浓度相对值大于15时,增加底物浓度,反应速率不再增加,说明限制曲线甲酶促反应速率的主要因素不再是底物浓度,C错误;
D、图②中,曲线乙最终反应速率和曲线甲相同,所以曲线乙是添加竞争性抑制剂条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,曲线丙最终反应速率低于曲线甲,所以曲线丙是添加非竞争性抑制剂条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
12.【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,65℃时该酶活性丧失,其空间结构被破坏了,但是不能说明该酶只有在65℃时才发生空间结构的改变,比如大于65℃的条件下,空间结构也会破坏,A错误;
B、根据以上分析已知,45℃条件下酶的活性比25℃高,且两种条件下酶的活性都比65℃高,但是不能说明该酶的最适温度在45℃和65℃之间,也可能低于45℃,应该在25℃~65℃之间,B错误;
C、产物的量是由反应物的量决定的,改变酶的浓度并不能改变最终产物的量,C错误;
D、由于65℃酶已经丧失了活性,因此t2时将温度由65℃变为45℃,并不能改变酶的活性,因此反应物的浓度不变,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
13.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶能加快化学反应速率,所以酶量增加一倍时,酶促反应速率也加快,所以图①虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速度关系,A正确;
B、增加酶浓度就会加快反应速率,在其他条件不变时,生成物量能尽快达到最大值,B正确;
C、如果增加底物浓度,其他条件不变时,生成物的总质量应该有所增加,C错误;
D、反应一段时间后,底物浓度降低,反应速率下降,故图③能表示在反应开始的一段时间内,反应速率与时间的关系,D正确。
故答案为:C。
【分析】酶能降低化学反应的活化能,加快化学反应速率,但是酶只能改变化合反应速率,不会改变化学反应的平衡点,因此增加酶的量,或减少酶的量,只能使化学反应加快或减慢,不能改变反应的平衡点;影响酶促反应速率的因素有:温度、pH、底物浓度和酶浓度。
14.【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶活性较低的原因是低温抑制了酶的活性,酶的空间结构并没有被破坏,A不符合题意;
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,最适温度条件下酶活性最高,反应需要的活化能最低;酶不能为化学反应提供能量,B不符合题意;
C、低温和最适pH条件适合长期保存酶,C不符合题意;
D、淀粉酶水解淀粉后,淀粉酶的性质不变,淀粉酶的本质为蛋白质,能与双缩脲试剂发生紫色反应,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。酶通过降低化学反应的活化能而对相应的化学反应起催化作用。酶的化学本质:大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的作用机理:能够降低化学反应的活化能。酶作为有机物,其活性受温度、酸碱度等条件的影响。
15.【答案】B,C
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、有的酶化学本质是RNA,在细胞核中合成,A不符合题意;
B、酶的活性受温度和pH影响,使用酶时应提供适宜温度和pH,使其活性最高;保存时需要低温和适宜pH,此时酶的空间结构更稳定,B符合题意;
C、过氧化氢酶的作用机理是降低过氧化氢分解反应中的活化能,C符合题意;
D、 探究某种酶的最适 pH 的实验中,应该先用相同的pH分别处理酶和底物,再将二者混合,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质,少数是RNA。酶作用的实质是降低化学反应的活化能。酶的作用特点是高效性、专一性、需要适宜的反应条件。影响酶促反应速率的因素有酶的活性、酶的数量及底物的量等。
16.【答案】B
【知识点】酶的相关综合;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、酶在最适温度和最适pH下活性最高,在低温下酶的活性降低,但不会失活,故酶在低温条件下才可能长期保存,A不符合题意;
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,同无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,具有高效性,B符合题意;
C、光合作用光反应产生的ATP用于暗反应三碳化合物的还原,其他生命活动所需的能量由细胞呼吸提供,C不符合题意;
D、自然界中的热能不能用来合成ATP,合成ATP的能量可以来自于光合作用和呼吸作用,即化学能和光能,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)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。酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
(2)ATP是生物体的直接能源物质,ATP在细胞内数量并不很多,可以和ADP迅速转化形成、人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用,高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸,ATP中的能量可用于各种生命活动,可以转变为光能、化学能等。
17.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
18.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
19.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
20.【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
21.【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
22.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知,a点时随着反应物浓度的增加,酶促反应速率加快,因此在a点增加反应物浓度,会影响酶促反应速率,A错误;
B、b点反应物浓度达到饱和,此时反应物浓度增大,反应速率不再增大,因此限制酶促反应速率的因素可能是酶的浓度,因此在b点加入同种酶,会提高酶促反应速率,B正确;
C、C点时反应速率的限制因素不是反应物浓度,可能是酶浓度、温度等,C正确;
D、由题意知,该曲线是最适宜pH条件下的曲线,如果降低该反应体系的pH,酶的活性降低,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
23.【答案】C
【知识点】酶的特性
24.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
25.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、实验一没有加入红薯片,即没有过氧化氢酶,作为空白对照,消除H2O2自然分解引起的误差,A正确;
B、从图中可以看出,pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降,造成氧气生成总量降低,B正确;
C、低温抑制酶的活动,而过酸或过碱的情况造成酶的空间结构改变,从而失活,因此pH=3的条件下酶空间结构改变,C错误;
D、题中实验只能确定最适温度在40~60℃,最适pH在6~8,不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、酶
(1)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。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、酶活性实验探究中的注意事项
(1)若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性时,检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂,“不宜”选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液,“不宜”选用斐林试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。
(3)在探究pH对酶活性影响时,“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰),且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后,再让酶与底物接触,“不宜”在未达到预设pH前,让底物与酶接触
(4)在探究酶的适宜温度的实验中,“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料,因为过氧化氢(H2O2)在常温、常压时就能分解,加热的条件下分解会加快,从而影响实验结果。
1 / 1易错点05酶相关实验分析—高考生物易错题训练
一、易错陷阱1:酶的化学本质是蛋白质或RNA
1.(2023高一上·大理月考)酶对细胞代谢起着非常重要的作用,可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述,正确的是( )
A.酶不能脱离生物体起作用 B.所有活细胞都可以合成酶
C.所有的酶都是蛋白质 D.酶是具有催化作用的有机物
【答案】D
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性
【解析】【解答】A、只要条件适宜,酶可在细胞内、细胞外、体外均可发挥作用,例如唾液淀粉酶,A不符合题意;
B、不是所有活细胞都可以合成酶,如哺乳动物成熟的红细胞中不再能合成酶,B不符合题意;
C、绝大部分酶的化学本质是蛋白质,少部分酶是RNA,C不符合题意;
D、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,D符合题意。
故答案为:D。
【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,酶具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点。
2.(2023高一上·常熟月考)下列有关酶的叙述,错误的是( )
A.绝大多数酶的化学本质是蛋白质
B.能够催化淀粉酶水解的酶是淀粉酶
C.酶与无机催化剂相比降低活化能的效果更显著
D.酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的
【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性
【解析】【解答】A、绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,A正确;
B、淀粉酶的化学本质是蛋白质,能够催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶,B错误;
C、酶与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而具有高效性,C正确;
D、酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下(适宜的温度和pH)进行的,D正确。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
3.(2022高三上·呼玛开学考)从酶的化学本质上来看,绝大多数酶和少数酶分别属于( )
A.蛋白质和DNA B.蛋白质和RNA
C.蛋白质和脂肪 D.蛋白质和糖类
【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】从酶的化学本质上来看,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,B正确。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA。
4.(2024高一下·宁乡市期末)20世纪80年代,科学家发现了一种酶——RNaseP酶。分析发现,RNaseP酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。研究发现,将这种酶中的蛋白质除去,并提高剩余物质的浓度,留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性。这一研究结果表明( )
A.一些RNA具有生物催化作用 B.酶都是由RNA和蛋白质组成的
C.酶的化学本质都是蛋白质 D.酶的化学本质都是RNA
【答案】A
【知识点】酶的本质及其探索历程
二、易错陷阱2:温度对酶活性的影响
5.(2023高一下·平湖月考)高温会影响甚至破坏蛋白质的空间结构,从而影响酶活性。实验小组为探究温度对某种酶的影响,在最适条件下测得酶促反应速率随温度和时间变化的结果如图所示,下列有关分析错误的是( )
A.该种酶在低温条件下空间结构被破坏,失去催化活性
B.在t1前,酶促反应速率随温度升高而逐渐增大
C.若适当降低pH,则达到最大反应速率的时间将变短
D.达到各自最大反应速率后,50℃时酶降低活化能的效果最显著
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶的催化活性受温度的影响,低温可以降低酶的活性,但是不会破坏酶的空间结构,没有失去催化活性,A错误;
B、据图可知,在t1前,酶促反应速率随温度升高而增大,即反应速率与温度的关系为40℃<50℃<60℃<70℃,B正确;
C、根据题意,探究实验是在最适条件下得到的酶促反应速率,若降低pH,酶活性下降,则达到最大反应速率的时间将变短,C正确;
D、据图可知,达到各自最大反应速率后,50℃时酶促反应速率最大,此时酶活性最高,化学反应所需要的活化能最少,酶降低活化能的效果最显著,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
6.(2023高一上·贵州月考)某同学为探究某品牌洗衣粉中的酶的最适温度,进行了实验,结果如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.该洗衣粉中的酶催化作用的最适温度约为45℃
B.可通过检测反应物的分解速率来判断酶的催化效率
C.低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构
D.若温度从75℃逐渐降低至45℃,则酶能恢复催化作用
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由题图可知,温度为45℃时,酶的催化效率最高,故该洗衣粉中的酶催化作用的最适温度约为45℃,A正确;
B、可通过检测反应物的分解速率来判断酶的催化效率,B正确;
C、低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构,所以酶一般在低温下保存,C正确;
D、若温度从75C逐渐降低至45℃,由于酶的空间结构已经被破坏,所以不能恢复催化作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
7.(2024高一下·北京市期末)关于酶的叙述,错误的是
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】低温并没有改变酶的空间结构,只能降低酶的活性,当温度回到最适温度时,酶的催化效率可以达到最大;但是在高温、强酸和强碱的情况下,则会破坏酶的空间结构而导致酶活性的降低甚至丧失,分析得知:ACD正确,B错误。
故答案为:B。
【分析】酶活性的影响因素主要包括以下几个方面:1.温度:酶活性受温度影响较大。在一定范围内,酶活性随温度升高而增强,但超过一定温度后,酶会变性失活。每种酶都有其最适温度,通常在37摄氏度左右。
2.pH值:酶活性受pH值影响较大。每种酶都有其最适pH值,通常在该pH值下酶活性最高。pH值过高或过低都会导致酶失活。
3.底物浓度:底物浓度对酶活性有直接影响。在一定范围内,酶活性随底物浓度增加而增强,但达到一定浓度后,酶活性不再随底物浓度增加而增强。
4.抑制剂和激活剂:抑制剂可以降低酶活性,甚至使酶完全失活;而激活剂可以提高酶活性。这些物质可以是其他分子或离子,如重金属离子、某些有机化合物等。
5.酶浓度:酶浓度对酶活性有直接影响。在一定范围内,酶活性随酶浓度增加而增强,但达到一定浓度后,酶活性不再随酶浓度增加而增强。
6.离子强度:离子强度对酶活性有一定影响。在一定范围内,酶活性随离子强度增加而增强,但超过一定范围后,酶活性会降低。
8.(2022高三上·安徽月考)酶活性(也称酶活力),是指酶催化一定化学反应的能力,其大小可以用一定条件下,一定数量的酶所催化的某一化学反应的转化速率来表示。下列相关叙述正确的是( )
A.在一定范围内增加底物浓度,能提高酶活性从而提高反应速率
B.在一定范围内增加酶的浓度,能提高酶活性从而提高反应速率
C.低温、高温、强酸及强碱均会破坏酶的空间结构从而影响酶的活性
D.探究温度对酶活性的影响实验,不用H2O2和H2O2酶为实验材料
【答案】D
【知识点】蛋白质变性的主要因素;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】AB、酶活性受温度、pH、激活剂及抑制剂等影响。在一定范围内,增加底物浓度或增加酶浓度,反应速率加快,但不是提高了酶活性,而是增加了酶与反应物的碰撞机会而使反应速率加快,AB错误;
B、低温不会破坏酶的空间结构,C错误;
D、探究温度对酶活性的影响实验中一般不能用过氧化氢和过氧化氢酶为实验材料,因为温度会影响过氧化氢的分解速率,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、强酸、强碱、高温会破坏酶的空间结构,使酶失活,低温不会使酶失活。
2、探究温度对酶活性影响的实验不能用H2O2和H2O2酶为实验材料,因为高温会加速H2O2的分解,影响实验结果。
3、在一定浓度范围内, 增加底物浓度 和 酶的浓度 ,不会改变酶的活性,但会使反应速率加快。
9.(2023高一上·大理月考) 下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.每一种酶只能催化一种化学反应
B.酶能降低化学反应的活化能,因此酶具有高效性
C.在不同温度条件下,酶促反应速率有可能相同
D.酶浓度、底物浓度、温度等都是通过影响酶活性从而影响酶促反应速率的
【答案】B
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、每一种酶只能催化一种或一类化学反应,A不符合题意;
B、酶能降低化学反应的活化能,因此酶具有催化作用,与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能更显著,因此酶具有高效性,B不符合题意;
C、在最适温度的两侧,在不同温度条件下,酶促反应速率有可能相同,C符合题意;
D、 温度和pH都是通过影响酶活性从而影响酶促反应速率的 ,酶浓度和底物浓度能影响酶促反应速率, 但是不影响酶的活性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数是RNA。酶的特性有:专一性,高效性,需要适宜的条件。
三、易错陷阱3:酶起催化作用的原理
10.(2024高三下·五华月考)两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内酶的活性来杀灭害虫。农药抑制酶活性的机理有两种类型,一种是农药与底物结构相似,竞争性与酶结合,使酶不能催化反应;另一种是农药与底物结构不同,但与酶结合后改变酶的结构,使酶失活。为确定两种农药抑制酶活性的机制,某小组将等量的酶、两种农药分别添加到盛有不同浓度底物的试管中,进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量
B.在一定范围内,底物浓度越大,久效磷与底物结合的概率越低,酶促反应速率越大
C.敌百虫的作用机理是与酶结合后改变酶的结构,使酶失活
D.这两种农药对酶活性的抑制都不能通过增加底物浓度来缓解
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、测定酶促反应速率,可以测定单位时间内底物的消耗量,A正确;
B、施加久效磷后,随着底物浓度增加,反应速率提高,说明久效磷与底物结构相似,竞争性与酶结合,在一定范围内,底物浓度越大,底物与酶的活性部位结合的机会就越大,久效磷与底物结合的概率就越低,酶促反应速率越大,B正确;
C、施加敌百虫后,随着底物浓度增加,酶促反应速率在较低的水平保持稳定,说明敌百虫与底物结构不同,但与酶结合后会改变酶的结构,使酶失活,C正确;
D、根据对BC选项的分析可知,施加久效磷后,可以通过增加底物浓度缓解,而施加敌百虫后不能,D错误。
故选D。
【分析】分析题图:与对照组相比,施加久效磷后,反应速率随着底物浓度的增加而提高,说明久效磷与底物结构相似,竞争性与酶结合;施加敌百虫后,随着底物浓度增加,酶促反应速率在较低的水平保持稳定,说明敌百虫与底物结构不同,与酶结合后会改变酶的结构,使酶失活。
11.(2022高二上·横峰开学考)除了温度和pH对酶活性有影响外,一些抑制剂也会降低酶的催化效果。下图①为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,下图②为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法错误的是( )
A.竞争性抑制剂因与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点,说明酶不具专一性
B.非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、低温对酶活性影响的机理相同
C.底物浓度相对值大于15时,限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是底物浓度
D.曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的结果
【答案】A,B,C
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、竞争性抑制剂因与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点,说明酶具有专一性,A错误;
B、非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温对酶活性影响的机理相同,都是改变酶的空间结构,低温并不改变酶的空间结构,B错误;
C、底物浓度相对值大于15时,增加底物浓度,反应速率不再增加,说明限制曲线甲酶促反应速率的主要因素不再是底物浓度,C错误;
D、图②中,曲线乙最终反应速率和曲线甲相同,所以曲线乙是添加竞争性抑制剂条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,曲线丙最终反应速率低于曲线甲,所以曲线丙是添加非竞争性抑制剂条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
12.(2021高三上·湖州月考)右图为某酶促反应在三种不同温度条件下反应物浓度随时间变化的曲线。下列叙述正确的是( )
A.该酶只有在65℃时才发生空间结构的改变
B.该酶的最适温度在45℃和65℃之间
C.若将酶浓度增加一倍,最终得到的产物的量增多
D.t2时将温度由65℃变为45℃,反应物浓度不变
【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,65℃时该酶活性丧失,其空间结构被破坏了,但是不能说明该酶只有在65℃时才发生空间结构的改变,比如大于65℃的条件下,空间结构也会破坏,A错误;
B、根据以上分析已知,45℃条件下酶的活性比25℃高,且两种条件下酶的活性都比65℃高,但是不能说明该酶的最适温度在45℃和65℃之间,也可能低于45℃,应该在25℃~65℃之间,B错误;
C、产物的量是由反应物的量决定的,改变酶的浓度并不能改变最终产物的量,C错误;
D、由于65℃酶已经丧失了活性,因此t2时将温度由65℃变为45℃,并不能改变酶的活性,因此反应物的浓度不变,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
13.(2020高一下·洛阳期末)如图表示在不同条件下,酶催化反应的速率或生成物质量的变化,下列有关叙述不正确的是( )
A.图①虚线表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关系
B.图②虚线可表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物质量的变化
C.图②中的虚线可表示增加底物浓度,其他条件不变时,生成物质量的变化
D.图③表示在反应开始后的一段时间内反应速率与时间的关系
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶能加快化学反应速率,所以酶量增加一倍时,酶促反应速率也加快,所以图①虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速度关系,A正确;
B、增加酶浓度就会加快反应速率,在其他条件不变时,生成物量能尽快达到最大值,B正确;
C、如果增加底物浓度,其他条件不变时,生成物的总质量应该有所增加,C错误;
D、反应一段时间后,底物浓度降低,反应速率下降,故图③能表示在反应开始的一段时间内,反应速率与时间的关系,D正确。
故答案为:C。
【分析】酶能降低化学反应的活化能,加快化学反应速率,但是酶只能改变化合反应速率,不会改变化学反应的平衡点,因此增加酶的量,或减少酶的量,只能使化学反应加快或减慢,不能改变反应的平衡点;影响酶促反应速率的因素有:温度、pH、底物浓度和酶浓度。
四、易错陷阱4:酶制剂的保存条件
14.(2023高一上·朝阳月考)温度是影响酶活性的重要因素。下列叙述正确的是( )
A.低温条件下,酶活性较低的原因是其空间结构被破坏
B.最适温度条件下酶活性最高,此时酶为反应提供的活化能最多
C.最适温度和最适pH条件适合长期保存酶
D.淀粉酶在水解淀粉后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶活性较低的原因是低温抑制了酶的活性,酶的空间结构并没有被破坏,A不符合题意;
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,最适温度条件下酶活性最高,反应需要的活化能最低;酶不能为化学反应提供能量,B不符合题意;
C、低温和最适pH条件适合长期保存酶,C不符合题意;
D、淀粉酶水解淀粉后,淀粉酶的性质不变,淀粉酶的本质为蛋白质,能与双缩脲试剂发生紫色反应,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。酶通过降低化学反应的活化能而对相应的化学反应起催化作用。酶的化学本质:大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的作用机理:能够降低化学反应的活化能。酶作为有机物,其活性受温度、酸碱度等条件的影响。
15.(2023高一上·大理月考) 下列关于酶的叙述中,正确的是( )
A.酶均合成于细胞中的核糖体上,酶可以在细胞内和细胞外发挥作用
B.使用酶时需提供适宜温度和适宜 pH,但保存酶时需要低温和适宜 pH
C.过氧化氢酶促使过氧化氢分解,是因为其降低了化学反应的活化能
D.探究某种酶的最适 pH 的实验中,第一步应将酶与底物进行混合
【答案】B,C
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、有的酶化学本质是RNA,在细胞核中合成,A不符合题意;
B、酶的活性受温度和pH影响,使用酶时应提供适宜温度和pH,使其活性最高;保存时需要低温和适宜pH,此时酶的空间结构更稳定,B符合题意;
C、过氧化氢酶的作用机理是降低过氧化氢分解反应中的活化能,C符合题意;
D、 探究某种酶的最适 pH 的实验中,应该先用相同的pH分别处理酶和底物,再将二者混合,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。大多数酶是蛋白质,少数是RNA。酶作用的实质是降低化学反应的活化能。酶的作用特点是高效性、专一性、需要适宜的反应条件。影响酶促反应速率的因素有酶的活性、酶的数量及底物的量等。
16.(2024高一上·肇东期末)关于酶和ATP的叙述,正确的是()
A.酶应在最适温度、最适pH条件下保存,以保持其最高活性
B.同无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著
C.光合作用产生的ATP可用于绿色植物的各项生命活动
D.自然界中的光能、热能和化学能都可以用来合成ATP
【答案】B
【知识点】酶的相关综合;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、酶在最适温度和最适pH下活性最高,在低温下酶的活性降低,但不会失活,故酶在低温条件下才可能长期保存,A不符合题意;
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,同无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,具有高效性,B符合题意;
C、光合作用光反应产生的ATP用于暗反应三碳化合物的还原,其他生命活动所需的能量由细胞呼吸提供,C不符合题意;
D、自然界中的热能不能用来合成ATP,合成ATP的能量可以来自于光合作用和呼吸作用,即化学能和光能,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)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。酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
(2)ATP是生物体的直接能源物质,ATP在细胞内数量并不很多,可以和ADP迅速转化形成、人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用,高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸,ATP中的能量可用于各种生命活动,可以转变为光能、化学能等。
五、易错陷阱5:酶相关实验材料
17.(2024高一上·涉县月考)下列关于酶实验的叙述,正确的是( )
A.过氧化氢在高温和酶催化下分解都加快,其原理都是降低了反应所需要的活化能
B.若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性,则检测试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液
C.在探究温度对酶活性影响时,选择淀粉和淀粉酶作实验材料,或者选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料,检测效果均可
D.在探究pH对酶活性影响时,选择淀粉和淀粉酶作实验材料
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
18.(2024高一下·重庆市期中)有关酶的实验设计描述正确的是( )
A.利用淀粉酶水解淀粉来探究温度对酶活性的影响,可选择碘液与斐林试剂检测
B.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
C.探究淀粉酶的最适温度实验比探究温度对淀粉酶活性影响实验的温度梯度要小得多
D.利用淀粉酶、淀粉溶液、蔗糖溶液来探究酶的专一性,可选择碘液与斐林试剂检测
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
19.(2024高一下·凌云期中)下列有关酶的实验叙述,正确的是( )
A.在探究温度对酶活性的影响时,不宜选用过氧化氢酶
B.若用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性,可用碘液来检测底物是否被分解
C.若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,可用斐林试剂来检测底物是否被分解
D.验证酶的高效性时,自变量是酶的浓度
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
六、易错陷阱6:曲线图中酶促反应速率限制因素的判断
20.(2024高一下·昆明月考)在适宜的条件下,某实验小组研究在酶量一定时,淀粉溶液浓度与酶促反应速率的关系,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.提高温度,淀粉酶降低该反应的活化能的效果更显著
B.BC时间段内,限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度
C.AB时间段内,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量有限
D.若在C点时加入适量的淀粉酶,则酶促反应速率会显著上升
【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
21.(2024高一下·浙江期中)在适宜的条件下,某实验小组研究在酶量一定时,淀粉溶液浓度与酶促反应速率的关系,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.提高温度,淀粉酶降低该反应的活化能更为显著
B.BC时间段内,限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度
C.OA时间段内,酶促反应速率低的原因是酶的数量有限
D.若在A点时加入适量的淀粉酶,则酶促反应速率不会发生明显改变
【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
22.(2023高三上·成都开学考)下图表示某同学在最适pH下测定反应物浓度对酶促反应速率的影响,下列相关叙述错误的是( )
A.在a点增加反应物浓度,不会影响酶促反应速率
B.在b点加入同种酶,会提高酶促反应速率
C.在c点限制酶促反应速率的因素可能有温度
D.若降低该反应体系的pH,则酶的活性会降低
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知,a点时随着反应物浓度的增加,酶促反应速率加快,因此在a点增加反应物浓度,会影响酶促反应速率,A错误;
B、b点反应物浓度达到饱和,此时反应物浓度增大,反应速率不再增大,因此限制酶促反应速率的因素可能是酶的浓度,因此在b点加入同种酶,会提高酶促反应速率,B正确;
C、C点时反应速率的限制因素不是反应物浓度,可能是酶浓度、温度等,C正确;
D、由题意知,该曲线是最适宜pH条件下的曲线,如果降低该反应体系的pH,酶的活性降低,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
七、易错陷阱7:确定酶作用的最适温度(pH)
23.(2024高二下·舟山期末)胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗壳黄酮可调节胰脂肪酶活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了相关实验,其结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该实验的自变量是有无板栗壳黄酮
B.板栗壳黄酮对脂肪酶活性具有一定的促进作用
C.板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高的pH值约为 7.4
D.使用板栗壳黄酮后胰脂肪酶的最适 pH 变小
【答案】C
【知识点】酶的特性
24.(2024高一上·绵阳期末)在洗涤剂中添加碱性纤维素酶可大大提高对衣物的洗涤效果。研究人员从某芽孢杆菌菌株中分离纯化出一种碱性纤维素酶,探究其催化作用的最适 pH 和温度,结果如下图。下列相关叙述,错误的是( )
A.该酶的最适温度在 50℃左右
B.不同温度下,该酶的最适 pH 有差异
C.30℃该酶活性低的原因是空间结构被破坏
D.碱性纤维素酶能催化污渍中的纤维素分解
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
25.(2022高三上·朝阳期中)研究者利用含过氧化氢酶的新鲜红薯片做了两组实验,结果如下。相关分析不正确的是( )
实验一
温度 0℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃
氧气增加量cm· g-1 H2O2溶液 0.03 0.05 0.34 1.15 1.67
H2O2溶液+红薯片 1.61 1.69 3.15 4.92 2.87
A.实验一中,H2O2溶液组的作用是消除H2O2自然分解引起的误差
B.实验二中,pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降
C.温度为0℃和pH=3的条件下酶活性都很低但空间结构稳定
D.由实验结果不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、实验一没有加入红薯片,即没有过氧化氢酶,作为空白对照,消除H2O2自然分解引起的误差,A正确;
B、从图中可以看出,pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降,造成氧气生成总量降低,B正确;
C、低温抑制酶的活动,而过酸或过碱的情况造成酶的空间结构改变,从而失活,因此pH=3的条件下酶空间结构改变,C错误;
D、题中实验只能确定最适温度在40~60℃,最适pH在6~8,不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、酶
(1)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。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、酶活性实验探究中的注意事项
(1)若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性时,检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂,“不宜”选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液,“不宜”选用斐林试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。
(3)在探究pH对酶活性影响时,“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰),且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后,再让酶与底物接触,“不宜”在未达到预设pH前,让底物与酶接触
(4)在探究酶的适宜温度的实验中,“不宜”选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料,因为过氧化氢(H2O2)在常温、常压时就能分解,加热的条件下分解会加快,从而影响实验结果。
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