新教材高三一轮复习检测卷( 8 )　降低化学反应活化能的酶(含解析）

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新教材高三一轮复习检测卷
( 八 )　降低化学反应活化能的酶
一、单项选择题
1．(2020·青岛三模)细胞中几乎所有的代谢都需要酶的催化，下列关于酶的叙述，错误的是(　　)
A．在动植物细胞的细胞质基质中都存在着大量的分解葡萄糖的酶
B．激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞的代谢活动
C．探究pH对酶活性的影响时，酶与底物混合前要调节pH
D．在真核细胞中，核外也有DNA聚合酶与RNA聚合酶分布
解析：选B　细胞呼吸是生命的基本特征之一，细胞呼吸第一阶段中，葡萄糖只能在细胞质基质中分解成丙酮酸才能进一步氧化分解，据此可推断在动植物细胞的细胞质基质中都存在着大量的分解葡萄糖的酶，A正确；激素可能是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢，也可能是依赖于影响酶基因表达来调节细胞代谢，B错误；酶的催化作用具有高效性，探究pH对酶活性的影响时，酶与底物混合前要将酶和底物分别调节到相应的pH，C正确；真核细胞的细胞质中的线粒体和叶绿体中均含有DNA，在DNA复制和转录过程中分别需要DNA聚合酶和RNA聚合酶的参与，D正确。
2．(2020·九江三模)有关探究温度或pH对酶活性影响的实验，下列叙述正确的是(　　)
A．过氧化氢酶是作为探究温度对酶活性影响的良好实验材料
B．探究pH对酶活性的影响时，底物的量应该足够多
C．低温和pH较小时酶活性均很弱的原因相同
D．不同酶的最适温度和pH一般不同，根本原因是不同的酶具有不同的空间结构
解析：选B　过氧化氢受热易分解，因此探究温度对酶活性影响时不能用过氧化氢酶作为实验材料，A错误；在一定范围内，随着底物浓度的升高，酶促反应速率会加快，因此探究pH对酶活性的影响时，底物的量应该足够多，B正确；低温和pH较小时酶活性均很弱的原因不相同，其中高温会使酶变性失活，而低温只能抑制酶的活性，不会使酶变性失活，C错误；不同酶的最适温度和pH一般不同，根本原因是控制酶合成的基因不同，D错误。
3．(2020·宁波模拟)某学生兴趣小组进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验，实验结果如下表所示，下列相关叙述错误的是(　　)
缓冲液 pH5.0 pH6.0 pH7.0 pH8.0
收集到气体体积(mL) 0.5 min 6.5 7.6 8.3 8.0
1 min 9.5 11.3 12.3 11.6
A.过氧化氢酶活性可通过单位时间收集到的气体体积反映
B．每一个实验组中含有酶的滤纸片数量要相等
C．表中数据可说明过氧化氢酶的最适pH为7.0
D．过氧化氢酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度很高
解析：选D　过氧化氢酶催化H2O2分解为H2O和O2，因此过氧化氢酶活性可通过单位时间收集到的气体体积反映，A正确；本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶的影响，因此自变量是pH，其它无关变量要相同，B正确；表中数据可说明过氧化氢酶的最适pH为7.0左右，C正确；酶具有微量、高效的特性，因此过氧化氢酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度不高，D错误。
4．(2020·浙江模拟)淀粉酶有多种类型，如α?淀粉酶可使淀粉内部随机水解，β?淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述错误的是(　　)
A．用β?淀粉酶处理小麦种子匀浆可以得到麦芽糖
B．在探究温度对淀粉酶活性的影响时，不可用本尼迪特试剂检测实验结果
C．α?淀粉酶和β?淀粉酶功能差异的原因是这两种酶的结构不同
D．所有酶的合成需要tRNA的参与，同时需要消耗能量
解析：选D　淀粉的基本单位为葡萄糖，麦芽糖是由两个葡萄糖组成的，根据题意可知，α?淀粉酶可使淀粉内部随机水解，因此淀粉水解终产物中含有葡萄糖；β?淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解，两个单糖刚好构成麦芽糖，A正确；本尼迪特试剂检测实验结果需要水浴加热，水浴加热会干扰实验结果，因此不能用本尼迪特试剂检测实验结果，B正确；α?淀粉酶和β?淀粉酶都属于蛋白质，结构决定功能，所以其功能差异的原因是这两种酶的结构不同，C正确；酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，其中RNA的合成不需要tRNA的参与，D错误。
5．(2020·和平区三模)研究发现，“细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶”(eNAMPT，蛋白质类)不仅能延长小鼠的寿命，还逆转了老鼠身体机能的衰老。下列说法错误的是(　　)
A．eNAMPT可降低反应的活化能，可在最适温度和最适pH条件下保存
B．eNAMPT可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，高温变性后仍能与该试剂变色
C．eNAMPT由基因控制合成，影响代谢进而控制生物的性状
D．eNAMPT的催化具有高效性和专一性，其作用的发挥离不开特定的空间结构
解析：选A　eNAMPT可降低反应的活化能，应该在低温下保存，A错误；eNAMPT是一种蛋白质，蛋白质可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，高温变性并没有使肽键断裂，仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，B正确；eNAMPT由基因控制合成，影响代谢进而控制生物的性状，C正确；eNAMPT的催化具有高效性和专一性，其作用的发挥离不开特定的空间结构，D正确。
6．(2020·安徽模拟)金属离子X能作为抑制剂与酶甲(化学本质为蛋白质，可将物质甲分解)结合，从而改变酶甲的活性。在适宜温度、pH等条件下，将酶甲与金属离子X的混合液均分为若干份，分别加入不同浓度的等量物质甲溶液中，检测发现，物质甲的水解速率随物质甲溶液浓度的升高而增大。下列分析与该实验不符的是(　　)
A．酶甲与金属离子X结合后，酶甲仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
B．金属离子X与酶甲结合使酶甲降低反应活化能的能力减弱
C．金属离子X与酶甲结合后不会改变酶甲的专一性
D．高浓度的物质甲能提高酶甲的活性促进物质甲分解
解析：选D　酶甲是蛋白质，酶甲与金属离子X结合后，酶甲的活性改变，但是其肽键数目并不改变，故酶甲与金属离子X结合后，酶甲仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；金属离子X是酶甲的抑制剂，金属离子X与酶甲结合使酶甲降低反应活化能的能力减弱，B正确；酶甲与金属离子X结合后，酶甲的活性改变，但是不会改变酶甲的专一性，C正确；底物浓度不会增强酶的活性。高浓度的物质甲不能提高酶甲的活性，D错误。
7．(2020·日照二模)已知药物a能使淀粉酶和淀粉结合的机会减少，但不会影响淀粉酶活性；施加药物b能使淀粉酶活性丧失。图为淀粉酶在不同处理条件下产物浓度随时间的变化曲线，其中乙组使用了少量药物a处理。据图分析不合理的是(　　)
A.在0～t1时，甲、丙两组均可能使用了药物a处理
B．在t1时，丙组可能适当提高了反应温度
C．在t1后，甲、乙两组中的淀粉酶活性均小于丙组
D．在t1后，甲组可能因使用药物b而导致曲线不再上升
解析：选C　在0～t1时，甲乙丙三条曲线重合，甲、丙两组均可能使用了药物a处理，A正确；在t1时，丙组可能适当提高了反应温度，没达到最适温度时，提高温度酶活性增加，B正确；t1后，丙组可能是适当提高温度使酶活性升高，也有可能是增加了底物浓度使得曲线表现出产物浓度上升，所以丙组酶活性未必高于乙组，C错误；在t1后，甲组可能因使用药物b而导致曲线不再上升，D正确。
8．(2020·聊城一模)线粒体中的琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢，脱下的氢可将蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白。丙二酸与琥珀酸结构相似，可与琥珀酸脱氢酶结合，但不会脱氢。为探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用，进行实验设计。下列叙述不合理的是(　　)
A．实验假设：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用
B．实验取材：大白鼠心肌细胞含有较多的线粒体，可从其研磨液中提取琥珀酸脱氢酶
C．实验分组：对照组加琥珀酸、实验组加丙二酸，两组都加入甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶
D．观察指标：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短
解析：选C　根据试题分析，本实验假设可以是：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用，A正确；线粒体中的琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢，要获取琥珀酸脱氢酶，可以从大白鼠心肌细胞研磨液中提取琥珀酸脱氢酶，B正确；实验的自变量是有无丙二酸；对照组加琥珀酸、甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶；实验组加琥珀酸、丙二酸，甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶，C错误；本实验的观测指标可以是：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短，D正确。
9．(2020·杭州模拟)如图表示丙酮酸加氢产生乳酸的反应速率与丙酮酸浓度的关系(NADH已饱和)，催化丙酮酸加氢或乳酸脱氢反应的酶称为“乳酸脱氢酶”。下列叙述正确的是(　　)
A.降低温度后，反应速率因乳酸脱氢酶变性而减慢
B．曲线上AB两点的速率相等是底物浓度不足的结果
C．若A点底物浓度时加入大量乳酸，反应速率变负值
D．加入能与该酶结合的丙酮酸相似物，反应速率不变
解析：选C　降低温度，酶的活性会降低但是不会失活，A错误；曲线上AB两点的速率相等是酶的数量不足的结果，B错误；若A点底物浓度时加入大量乳酸，反应速率变负值，C正确；加入能与该酶结合的丙酮酸相似物，反应速率降低，D错误。
二、不定项选择题
10．(2020·潍坊模拟)反应体系中存在的失活剂(重金属离子等)、酶的激活剂、酶的抑制剂等因素均可影响酶促反应的速率。上述不同条件下酶促反应速率(v)与酶浓度的关系如图所示，下列叙述不合理的是(　　)
A.曲线①表示的反应体系中含有激活剂，激活剂降低了反应活化能
B．曲线②表示正常反应的曲线，该酶促反应过程中酶活性逐渐增大
C．曲线③表示的反应体系中含有抑制剂，抑制剂与底物特异性结合
D．曲线④表示的反应体系中含有失活剂，失活剂使部分酶彻底失活
解析：选ABC　曲线①表示的反应体系中含有激活剂，激活剂增大了酶的活性，A错误；曲线②表示正常反应的曲线，该酶促反应过程中酶活性不变，B错误；曲线③表示的反应体系中含有抑制剂，抑制剂降低了酶的活性，C错误；曲线④表示的反应体系中含有失活剂，失活剂使部分酶彻底失活，D正确。
11．(2020·海州区模拟)硝酸甘油是缓解心绞痛的常用药，该物质在人体内转化成一氧化氮，一氧化氮进入心血管平滑肌细胞后与鸟苷酸环化酶的Fe2＋结合，导致该酶活性增强、催化产物cGMP增多，最终引起心血管平滑肌细胞舒张，从而达到快速缓解病症的目的。下列说法正确的是(　　)
A．人体长期缺铁会降低硝酸甘油的药效
B．cGMP生成量随一氧化氮浓度升高而持续升高
C．一氧化氮进入心血管平滑肌细胞不消耗ATP
D．一氧化氮与鸟苷酸环化酶的Fe2＋结合可能使该酶的结构发生改变
解析：选ACD　据题意“硝酸甘油是缓解心绞痛的常用药，该物质在人体内转化成一氧化氮，一氧化氮进入心血管平滑肌细胞后与鸟苷酸环化酶的Fe2＋结合，导致该酶活性增强”故人体长期缺铁会降低硝酸甘油的药效，A正确；据题意“一氧化氮进入心血管平滑肌细胞后与鸟苷酸环化酶的Fe2＋结合，导致该酶活性增强、催化产物cGMP增多，最终引起心血管平滑肌细胞舒张，从而达到快速缓解病症的目的”可见一定范围内，cGMP生成量随一氧化氮浓度升高而升高，最终引起心血管平滑肌细胞舒张，之后cGMP生成量会下降，以维持心脏的自动节律，B错误；一氧化氮进入心血管平滑肌细胞为自由扩散，不消耗ATP，C正确；一氧化氮与鸟苷酸环化酶的Fe2＋结合可能使该酶的结构发生改变，反应结束后，酶的构象可以恢复，D正确。
12．(2020·江苏模拟)如图abc与abd为不同类型的酶促反应实验曲线，下列有关曲线的判断正确的是(　　)
A.若曲线abc为温度影响酶活性的曲线，若c点时酶变性失活，则所含有的肽键数比b点时少
B．若曲线abc为pH影响酶活性的曲线，则b点时酶的最适温度和a点时的最适温度不同
C．曲线abd，若x为底物浓度，y可表示反应速率，bd不再增加可能是酶浓度的限制
D．若曲线abd为某一化学反应产物的产量随时间的变化，bd不再增加可能是底物已消耗完
解析：选CD　若曲线abc为温度影响酶活性的曲线，若c点时酶变性失活，属于高温使酶空间结构破坏，但是高温不会破坏肽键，A错误；pH不影响酶的最适温度，若曲线abc为pH影响酶活性的曲线。则b点时酶的最适温度和a点时的最适温度相同，B错误；曲线abd，若x为底物浓度，y可表示反应速率，bd不再增加可能是酶浓度的限制，C正确；若曲线abd为某一化学反应产物的产量随时间的变化，bd段产物不再增加，可能是底物已消耗，D正确。
三、非选择题
13．(2020·天山区模拟)如图1是某种淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与温度的关系曲线；图2是不同pH值下，“淀粉酶对淀粉的分解作用”的实验结果。请回答下列问题：
(1)图中b、c两点中通过改变温度条件可明显提高反应速率的是________，原因是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)试分析pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性________(填“相同”或“不相同”)。
(3)某同学为验证温度对该酶活性的影响，设计了如下实验：
操作步骤 操作方法 试管A 试管B 试管C
1 淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
2 温度处理(℃) 37 100 0
3 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
4 碘液 2滴 2滴 2滴
5 现象 X 变蓝 变蓝
①该实验的自变量是________。
若反应时间相对充分，请在表格中X处填写合适的内容：________。操作步骤4________(填“可以”或“不可以”)用斐林试剂代替碘液，原因是：_____________________
________________________________________________________________________。
②________(填“能”或“不能”)利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响原因。原因是：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)分析曲线，c点属于低温，b点是高温，所以通过改变温度条件可明显提高反应速率的为c，原因是低温虽然抑制酶活性，但低温对酶活性的影响是可逆的，而高温使酶失活，高温对酶活性的影响是不可逆的。(2)在pH为3和9时两支试管中的淀粉剩余量相同，但pH为3时，酶可以催化淀粉水解，酸也会促进淀粉水解，而pH为9时只有酶的催化作用，所以这两种pH下酶的催化效率应该是不同的，即pH为3和9时酶的活性不同。(3)①分析表格可看出，温度是自变量，变色情况是因变量；X是37 ℃时的变色情况，在此温度下，淀粉酶活性强，将淀粉分解，加碘液不变蓝；不能用斐林试剂代替碘液，因为用斐林试剂检测生成物时，需水浴加热到50～65 ℃，对实验有影响。②也不能用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响，原因是温度对H2O2分解的速度有影响，同样会对实验结果造成干扰。
答案：(1)c　低温抑制酶活性，低温对酶活性的影响是可逆的，而高温使酶失活，高温对酶活性的影响是不可逆的　(2)不相同　(3)①温度　不变蓝　不可以　用斐林试剂检测生成物时，需水浴加热到50～65 ℃，改变了实验的自变量，对实验结果有干扰　②不能　温度对H2O2分解的速度有影响，会对实验结果造成干扰
14．(2020·濮阳二模)研究发现，一定浓度的NaCl溶液会使酶的溶解度降低，发生盐析现象，从而使酶促反应速率降低。某实验小组探究了不同浓度的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的影响，获得的实验结果如表所示。请回答下列相关问题：
NaCl溶液浓度/ (mol·L－1) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
酶促反应速率相对值 5.0 5.7 6.2 6.5 6.0 5.4 4.3
(1)酶催化化学反应的效率高于无机催化剂，原因是_____________________________；该实验中的酶促反应速率可以用____________________________________________________
________________________________________________________________________表示。
(2)分析表格可知，0.30 mol·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率具有________(填“促进”或“抑制”)作用；若加水稀释到0.15 mol·L－1，则淀粉酶催化淀粉水解的反应速率会上升，原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请在该实验的基础上，设计实验进一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的最适浓度，简要写出实验思路：_______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由于酶降低化学反应活化能的作用较无机催化剂更为显著，所以酶催化具有高效性。该实验中的酶促反应速率可以用单位时间内淀粉的消耗量(或单位时间内产物的生成量)表示。(2)由表格可知，0.30 mol·L－1的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应速率具有抑制作用；若加水稀释到0.15 mol·L－1，则淀粉酶催化淀粉水解的反应速率会上升，原因是较高浓度的NaCl溶液使酶促反应速率降低是盐析的结果，而盐析并没有使淀粉酶的空间结构发生改变，故加水稀释后盐析作用消除，酶促反应速率上升。(3)进一步探究NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解的反应速率的最适浓度的实验思路：在NaCl溶液浓度为0.10～0.20 mol·L－1范围内，设置更小浓度梯度的NaCl溶液，测定不同浓度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率。
答案：(1)酶降低化学反应活化能的作用较无机催化剂更为显著　单位时间内淀粉的消耗量(或单位时间内产物的生成量)　(2)抑制　较高浓度的NaCl溶液使酶促反应速率降低是盐析的结果，而盐析并没有使淀粉酶的空间结构发生改变，故加水稀释后盐析作用消除，酶促反应速率上升　(3)在NaCl溶液浓度为0.10～0.20 mol·L－1范围内，设置更小浓度梯度的NaCl溶液，测定不同浓度下淀粉酶催化淀粉水解的反应速率