高考一轮复习同步高考真题《降低化学反应活化能的酶》

降低化学反应活化能的酶
1.（2013新课标卷II，6）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其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，也可以作为另一个化学反应的底物
2.（2013安徽卷，2 ）细胞代谢受酶的调节和控制。

下列叙述正确的是（）
A.激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢
B.代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速度
C.同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同，代谢不同
D.对于一个细胞来说，酶的总类和数量不会发生变化
3.（2013四川卷，4）下列实验所采取的的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是（）
A.利用果胶酶提高水果的出汁率
B.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解
C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率
D.利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率
4.（2013江苏卷，23）为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是（多选）（）
A.实验①
B.实验②
C.实验③
D.实验④
5.（2013海南卷，3）关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是（）
A.不同酶的最适温度可能相同
B.随着温度降低，酶促反应得活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
6.（2013上海卷，29）已知酶催化水解的反应时间和产物生成量的关系如图11。

那么，在反应过程中酶·底物复合物浓度变化曲线正确的是（）
7.（2012福建卷）26.（28分）回答下列问题。

Ⅰ.大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。

研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。

（1）查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。

由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是_________________。

（2）资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15—18℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15—18℃间。

他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。

①探究试验中以干酪素为底物。

干酪素的化学本质是_______，可用____________试剂鉴定。

②胃蛋白酶实验组合幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在_____________。

③为了控制试验温度，装有酶和底物的试管应置于_____________中以保持恒温。

单位时间内______________可以表示蛋白酶催化效率高低。

④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？___________________。

理由是：________________________________________________________。

8.（2012广东卷）食品种类多，酸碱度范围广。

生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：
（1）pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。

据图12可知，_________更适宜作为食品添加剂，理由是________。

蛋白酶的活力可用________的量来表示。

（2）该蛋白酶的提取工艺流程如下：
兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。

结果显示，酶保护剂浓度在0.02-0.06 mol/L范围内，酶活力较高；提取液pH在6.0-8.0范围内，酶活力较高。

他们认为，要进一步提高粗酶制剂的美活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化，并确定以此为探究课题。

请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。

9.（2012全国卷大纲版）某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E5支使观众分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。

②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。

③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。

④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。

⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。

上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由（不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果。

（1）__________________________________________________________。

（2）__________________________________________________________。

10.（2011·全国卷，31）某同学从温度为55～65 ℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。

回答下列问题。

（1）测定脂肪酶活性时，应选择________作为该酶作用的物质，反应液中应加入________溶液以维持其酸碱度稳定。

（2）要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________。

（3）根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。

11.（2011·江苏卷，31）为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：
①鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14 d，用普通饲料投喂，备用。

②饲料的配制：在每千克普通饲料中添加200 mg植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。

③鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为60尾/箱。

给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。

④称重并记录：投喂8周后，从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。

结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3% 、947.2%。

⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。

组
实验
1.71 0.10 0.13
组
根据上述实验，回答下列问题。

（1）步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是___________________
________；实验前的驯养是为了_______________________________。

（2）步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意________________________，其原因是___________________________________________________________。

（3）步骤③中还应控制好的无关变量主要有____________________________。

（4）本实验得出的初步结论是________________________________________。

（5）推测鲈鱼的食性并说明理由：_____________________________________。

12.判断正误
（1）（2010·山东高考理综－A）溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的（）。

（2）（2010·江苏卷－D）某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质。

用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好（）。

（3）（2009·上海生命科学－D）将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。

这是因为加热会破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶（）。

13.（2011·新课标卷）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右图所示。

下列分析错误的是（）。

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
14.（2009·宁夏，2）如图表示酶活性与温度的关系。

下列叙述正确的是（）。

A.当反应温度由t2调到最适温度时酶活性下降
B.当反应温度由t1调到最适温度时酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
15.（2010·海南生物，22）为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见下表。

请回答问题。

试管编号
1 2 3 4
实验步骤
1%的NaCl溶液/mL 1
1%的CuSO4溶液/mL 1
1%的Na2SO4溶液/mL 1
蒸馏水/mL 1
pH为6.8的缓冲液/mL 1 1 1 1
1%的淀粉溶液/mL 1 1 1 1
唾液淀粉酶溶液/mL 1 1 1 1
各试管放入37 ℃恒温水浴保温适宜时间
取出试管，加入1%的碘溶液0.1 mL
观察结果无色深蓝色浅蓝色
（1）实验中加入缓冲液的作用是_________________________________。

（2）分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是________________，其中对酶活性有抑制作用的离子是________，对酶活性有促进作用的离子是________。

（3）该实验中设置4号试管的目的是________________；设置3号试管的目的是________________。

（4）上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，1～4号试管中的颜色依次是________、________、________、________。

根据上述实验结果，在操作过程
中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是________________________________。

16.（2009·全国Ⅰ，32）已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。

请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。

要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。

实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5% FeCl3溶液，0.01%牛过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。

（1）实验步骤：
①__________________________________________________________________；
②__________________________________________________________________；
③__________________________________________________________________。

（2）实验结果预测及结论：
整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是：______________ ___________________________________________________________________。

由此可得出的结论是_____________________________________。

（3）如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ℃，重做上述实验，O2释放的速度最快的是_______，原因是_______________________________________________。

参考答案
1.B （有些酶是生命活动所必须，比如呼吸作用有关的酶，那么在分化程度不同的细胞中都存在，A正确；导致酶空间结构发生破坏变形的因素有：过酸、过碱、高温等，低温只能降低酶的活性，不会破坏结构，B错误；酶的作用实质即为降低反应所需活化能从而提高反应速率，C正确；酶是蛋白质或者RNA，本身是催化剂，也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解，D正确。

）
2.B （激素不都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢的，激素作用的机理各不相同，有的作用于细胞膜，改变细胞膜的通透性或者改变膜的蛋白质含量等；有的作用于细胞核，影响基因的表达等。

有的在细胞质中通过改变酶活性来调节细胞代谢例如：抗利尿激素，A错误；代谢终产物可以通过反馈来调节相关酶活性，进而调节代谢速率，B正确；同一个体各种体细胞中的酶的种类也不尽相同，C错误；对于一个细胞来说，酶的种类和数量会发生变化，例如：细胞衰老，D错误。

）
3.D （酶和无机催化剂都有催化作用，都能降低反应的活化能，选项A用了果胶酶，B用了过氧化氢酶，C用了无机催化剂，只有D选项中没有使用任何催化剂，水浴加热只是提高了分子的热运动没有降低反应的活化能，故选D。

）
4.ACD （过氧化氢受热会加快分解，不宜用于探究温度对酶活性的影响；溶液的pH会影响淀粉的水解，并且碘液可与碱反应，婓林试剂可与酸反应，不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响；因此一般用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，综上答案为ACD。

）
5.B （不同酶的最适温度可能相同，也可能不同，A项正确；在低于最适温度范围内，随着温度的降低，酶活性减弱，降低活化能的能力减弱，但反应发生所需要的活化能没有降低，B项错误；酶制剂适于在低温（0~4℃）条件下保存，酶活性最高时所对应的温度不适于保存，C项正确；高温破坏了酶的空间结构，致使酶活性丧失，D项正确。

）
6.B
7.（1）幽门盲囊蛋白酶
（2）①蛋白质双缩脲试剂②2 8 ③恒温箱底物消耗量（或产物生成量）④不能在15℃～18℃范围内，随着温度的升高，酶活性一直在增强，没有出
现下降的拐点，所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度
（3）淀粉和脂肪
【解析】（1）从图一可知，三种蛋白酶在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大，所以催化效率最高；
（2）①酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，干酪素为蛋白质类化合物，可用双缩脲试剂检测；
②要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度，要遵循单一变量、对照、重复等原则，并控制其他无关变量相同，由题意可知，此实验温度为自变量，pH等为无关变量，为了得到准确的结果，pH应与相对应的蛋白酶的最适值，由图1可知，胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8；
③为了控制温度保持不变，底物和酶都应放在恒温箱中保温，酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示；
④由图2可以看出，当温度从15℃～18℃梯度变化过程中，随着温度的升高，蛋白酶的活性一直在增强，没有出现下降的拐点，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃到18℃；
（3）大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶少，对淀粉和脂肪的消化存在障碍，所以在人工投放饲料时要减少淀粉和脂肪的比例；
【试题点评】本题主要考查酶的相关知识。

涉及酶的本质、检测和影响酶活性的因素等。

形式上与实验和曲线分析相结合。

实验主要是考查探究实验中无关变量的处理、因变量的观测、实验结果和结论的处理、曲线的分析等。

这对学生生物学实验能力有较高的要求。

8.（1）木瓜蛋白酶由图可以看出，木瓜蛋白酶的活性不随pH的变化而变化单位时间内底物消耗（产物产生）
（2）课题：探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适PH
【解析】（1）审题结合图形和文字，在题目中已经提供了信息“食品种类多，酸碱度范围广”所以选择的食品添加剂应该有广的酸碱适应范围，从图形中，我们可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广，所以可以选作食品添加剂。

酶的活力，我们一般用酶催化的底物消耗量或者底物生成量来表示。

（2）实验设计，我们应该明确实验目的，这里的实验目的是为了探究酶保护剂的最适浓度和提取液的pH，所以我们可以将酶保护剂的浓度和提取液的pH作为自变量，因变量为单位时间内底物的消耗量。

9. （1）③更正：将5支试管放入37℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。

理由：唾液淀粉酶的最适温度为37℃，在70℃时，由于高温使酶失去活性，干扰了pH 对人唾液淀粉酶活性的影响。

（2）④更正：取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀，将这些试管放出盛有开水的大烧杯中，用酒精灯加热煮沸2min（分）左右。

理由：斐林试剂应在沸水浴中参与反应。

【解析】唾液淀粉酶的最适温度为37℃，在70℃时，由于高温使酶失去活性，干扰了pH对人唾液淀粉酶活性的影响。

斐林试剂应在沸水浴中参与反应。

10. （1）脂肪缓冲（2）蛋白质（3）在一定温度范围内（包括55～65 ℃）设置温度，分别测量酶活性，若所测数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。

否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值
【解析】考查酶的相关知识及实验设计思路。

（1）测定脂肪酶活性应选择脂肪作为该酶作用的物质，反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。

（2）能与双缩脲试剂反应液呈紫色，则说明该酶的化学本质为蛋白质。

（3）明确要求写出的是“实验思路”而不是实验步骤。

11. （1）成体生长缓慢，实验效果不明显让鲈鱼适应实验养殖环境（2）温度不能过高高温会使植酸酶变性而失去活性（3）水温、盐度和溶解氧等（4）添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而
对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小（5）肉食性，其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶
【解析】（1）因该实验的观察指标是鱼体的增重量，而成体鱼增重较慢，实验结果不明显。

实验前，将鲈鱼放在网箱中驯养是为了让鲈鱼适应实验养殖环境，从而减小环境对鲈鱼的影响。

（2）植酸酶为蛋白质，高温会使其失去活性，因此烘干处理时需要注意温度不要过高。

（3）除植酸酶外，影响鲈鱼增重的外界环境因子还有水体温度、盐度和溶解氧等，根据实验设计的单一变量原则，实验过程中需要控制这些无关变量。

（4）因实验组的平均增重高于对照组的平均增重，可初步得出添加植酸酶的饲料可促进鱼体生长的结论。

（5）因动物蛋白质含量多，肉食性动物的消化酶中的蛋白酶活性应比脂肪酶或淀粉酶活性高。

根据表格数据可知，鲈鱼的蛋白酶的活性高于其他两种消化酶的活性，因此鲈鱼应为肉食性动物。

12.（1）√（2）×（3）√
13. B （考查酶的本质。

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，则说明甲酶可能成分是RNA或者能够抗这种蛋白酶的降解。

）
14.B （酶的活性受温度的影响，温度过低，酶的活性受到抑制；在一定范围内，随温度升高，酶的活性增强；达到最适温度时，酶的活性最高；超过最适温度后，随温度升高，酶的活性逐渐减弱；温度过高，酶将失去活性。

）
15.（1）维持反应液中pH的稳定（其他合理答案也可）（2）Cl－和Cu2＋Cu2＋
对唾液淀粉酶催化活性是否有影响（4）深Cl－（3）对照确定Na＋和SO2
4
砖红色无砖红色浅砖红色浅砖红色斐林试剂中含有Cu2＋，其可抑制唾液淀粉酶的活性
【解析】本题考查外界因素对酶活性的影响。

加入缓冲液是防止加入的物质及反应前后对反应液pH的影响，从而维持pH的稳定。

从表格来看，Na2SO4对酶的影响不大，而加入NaCl、CuSO4与对照组相比，对酶都有影响。

对照组是加入蒸馏水的第四组，影响程度通过加入碘液后的颜色变化来体现，颜色变浅的为抑制酶的活性，颜色变深的为促进酶的活性。

加入斐林试剂后，再加热时酶的活
性越高，生成还原糖越多，生成砖红色沉淀颜色越深。

方法技巧解答实验题的一般技巧和程序
（1）解题之前首先要明确实验目的，并从实验目的或实验名称中分析出实验的自变量、因变量，实验结果的描述要围绕不同实验的“观测指标”进行，实验结论的描述要围绕自变量与因变量的关系进行。

（2）与酶有关的实验考点主要落在“酶进行催化反应的条件”“自变量设置是否合理”“观察指标选择是否合理”“实验操作是否科学”等几个点上。

（3）实验题的解答尽量避免“边读试题边落笔”，应将试题信息通读后再逐一完成具体问题，这样更具准确性。

（4）实验材料和仪器对设计实验步骤有启示作用，解题时应给予关注。

16. 【解析】（1）要验证过氧化氢酶具有催化作用，需将有无过氧化氢酶设置为单一变量进行对照实验。

而验证过氧化氢酶具有高效性，则需要将催化剂的种类（即：催化剂为过氧化氢酶或Fe3＋）设置为单一变量进行对照实验。

（2）与Fe3＋相比，酶具有高效性，所以不同处理的试管中释放O2的速度从快到慢依次是：加酶溶液的试管，加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管。

（3）因80 ℃的高温环境中，酶因失活而失去催化作用，而FeCl3催化作用加快，故加FeCl3溶液的试管O2释放速度最快。

而另两支试管O2释放速度无明显差异。

【答案】（1）①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间②分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液③观察各管中释放气泡的快慢（2）加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高效性（3）加FeCl3溶液的试管在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性。