课堂新坐标高考生物大一轮复习双基题组 高考题组分子与细胞 降低化学反应活化能的酶精题细作含解.docx
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课堂新坐标高考生物大一轮复习双基题组高考题组分子与细胞降低化学反应活化能的酶精题细作含解
【课堂新坐标】2015高考生物大一轮复习(双基题组+高考题组)分子与细胞降低化学反应活化能的酶精题细作(含解析)
A组 双基题组
1.关于酶的叙述中,正确的是( )
A.酶提供了反应过程所必需的活化能
B.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
【解析】 此题考查酶的作用及特点,具体分析如下:
1
分析判断
A
酶的催化作用是降低了化学反应的活化能,不是提供了活化能,A错误
B
酶所处环境中温度和pH的改变会影响酶的活性,B错误
C
酶的结构改变可导致其活性部分或全部丧失,C正确
D
酶分子完成催化作用后其数量和结构均不发生改变,D错误
【答案】 C
2.(2013·抚顺调研)下列关于酶的叙述中,正确的是( )
A.酶的化学本质都是蛋白质
B.酶能为化学反应提供活化能
C.能合成激素的细胞一定能合成酶
D.高温和低温都会使酶永久失活
【解析】 考查对酶的本质、作用原理、酶活性的影响因素及酶和激素产生的理解。
绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的作用原理是降低活化能;高温会使酶的结构破坏,使酶永久失活,低温只是抑制酶的活性,但不破坏酶分子的结构;合成激素的细胞是内分泌细胞,细胞内一定能合成酶。
【答案】 C
3.(2014·包头模拟)下图表示酶活性与温度的关系。
下列叙述中正确的是( )
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
【解析】 由图可知,在一定温度范围内,随温度的升高酶活性增强,t1属于此区间;超过适宜温度后,酶活性随温度升高而下降,t2属于此区间。
在高温没有使酶失活的范围内,酶活性可随温度的变化而变化,只有较高的温度才能破坏酶的空间结构。
【答案】 B
4.(2014·唐山质检)如图表示人体内某种消化酶在体外最适温度条件下,反应物浓度对酶催化反应速率的影响,据图分析,下列说法正确的是( )
A.如果在A点时,温度再提高5℃,则反应速率上升
B.在其他条件不变的情况下,在B点时,往反应物中加入少量同样的酶,反应速率不变
C.在A点时,限制反应速率的因素是反应物的浓度
D.在C点时,限制反应速率的因素是反应物的浓度和酶的浓度
【解析】 在A点时,随着反应物浓度的增加,反应速率也增加,表明限制反应速率的因素是反应物的浓度。
【答案】 C
B组 高考题组
1.(2013·安徽高考)细胞代谢受酶的调节和控制。
下列叙述正确的是( )
A.激素都是通过影响靶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,进而调节代谢速率
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,酶的种类和数量不会发生变化
【解析】 解答本题要将激素和酶的区别、酶活性的调节、酶在不同细胞中的种类和数量等相关知识结合起来进行分析。
其中C项和D项要与基因的选择性表达结合起来进行思考。
激素不全是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢的,有的激素可以直接调节某一代谢过程,故A项错误。
代谢的终产物可以反馈性地调节相关酶的活性,从而使代谢速率发生改变,故B项正确。
由于基因的选择性表达,同一个体的不同体细胞中酶的种类不完全相同,酶的数量也不相同,故C项错误。
对于同一个细胞而言,在不同的时期或生理状态下,细胞中酶的种类和数量也会发生改变,故D错误。
【答案】 B
2.(2012·福建高考)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________。
图1
(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℃之间。
他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。
①探究实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胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。
③为了控制实验温度,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的高低。
④实验结果如图2,据此能否确认该假设成立?
____________________。
理由是:
____________________。
图2
(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低________的比例,以减少对海洋的污染。
【解析】
(1)从图1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最大,所以其催化效率最高。
(2)①酶具有专一性,蛋白酶只能催化蛋白质的水解,干酪素的化学本质为蛋白质,可用双缩脲试剂鉴定。
②验证大菱鲆蛋白酶的最适温度,要遵循单一变量、对照等原则,并控制其他无关变量相同且适宜。
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应为相对应蛋白酶的最适值,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为了控制实验温度,底物和酶都应放在恒温箱中保温一段时间。
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,当温度在15℃~18℃范围内时,随着温度的升高,蛋白酶的活性一直在增强,但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℃~18℃之间这一结论。
(3)大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,影响对淀粉和脂肪的消化,所以在人工投放饲料时要注意降低淀粉和脂肪的比例,以减少对海洋的污染。
【答案】
(1)幽门盲囊蛋白酶
(2)①蛋白质 双缩脲
②2和8 ③恒温箱 底物消耗量(或产物生成量)
④不能 据图可知随着温度提高,酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现 (3)淀粉、脂肪课后限时自测(八) (对应学生用书第255页)
(时间:
45分钟 满分:
100分)
一、选择题(每题6分,共60分)
1.(2011·上海高考)下图为酶催化反应的过程示意图,以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素,其中表示酶的图形编号是( )
A.① B.② C.③ D.④
【解析】 从图中可以看出图形①参与酶催化的反应,并在反应后能保持结构和性质不变,故图形①应为酶。
【答案】 A
2.下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶是具有分泌功能的细胞产生的
B.酶提供了反应过程所必需的活化能
C.温度或pH改变会导致酶结构的改变
D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
【解析】 本题考查酶的产生作用和特点。
酶是活细胞产生的,作用是降低活化能。
过酸、过碱和高温都会改变酶分子的结构。
酶是生物催化剂,反应前后酶分子的结构不会发生改变。
【答案】 C
3.(2014·昆明一中摸底测试)下列有关酶的叙述,正确的是( )
A.组成酶的单体是氨基酸或脱氧核苷酸
B.冬季,人体内酶的活性随环境温度的下降而降低
C.底物充足,其他条件适宜,酶促反应速率与酶的浓度成正比
D.酶通过提供能量或降低活化能来提高反应速率
【解析】 组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸;冬季,人体内酶的活性随环境温度的下降而不会降低,因为人是恒温动物;酶通过降低活化能来提高反应速率。
【答案】 C
4.(2013·上海静安一模)下列关于酶催化特性的叙述,正确的是( )
A.低温降低分子运动速度,抑制酶的活性
B.高温激发酶的活性,提高酶促反应速率
C.增大底物的浓度,酶促反应速率可以持续上升
D.增加酶的物质量,酶促反应的产物量随之增加
【解析】 低温降低分子运动速度,从而抑制酶的活性,A正确;温度过高使酶失活,可降低酶促反应速率;增大底物的浓度,酶促反应速率还受酶浓度的影响。
【答案】 A
5.(2011·海南高考)某一不可逆化学反应(S→P+W)在无酶和有酶催化时均可以进行。
当该反应在无酶条件下进行到时间t时,向反应液中加入催化该反应的酶。
下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解析】 酶能降低化学反应的活化能,提高反应速率,缩短反应时间,但不改变反应结果。
甲曲线反应速率减慢,不正确;乙曲线同样未能体现酶的高效性,不正确;丙曲线反应物浓度不可能迅速下降后又上升,不正确;丁曲线反应物浓度迅速下降且最终全部转变成生成物,D正确。
【答案】 D
6.探索温度对酶活性影响最合理的实验步骤是( )
①取3支试管,编号,各注入2mL淀粉液;另取3支试管,编号,各自注入1mL新鲜的淀粉酶溶液 ②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉液试管中,维持各自的温度5min ③向各试管中滴一滴碘液 ④将6支试管分成三组,每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液,分别放在60℃的热水、沸水和冰水中 ⑤观察实验现象
A.①②④③⑤ B.①③②④⑤
C.①③④②⑤D.①④②③⑤
【解析】 实验设计要排除无关变量,酶和底物保持在相同温度下发生催化反应,才能严格控制温度。
【答案】 D
7.以下关于酶的叙述中正确的是( )
A.胃蛋白酶催化蛋白质水解时需要适宜的温度、pH和ATP供能
B.在细胞质内合成的酶也可在细胞核内发挥作用
C.利用过氧化氢酶能分解H2O2的原理来探究温度对酶活性的影响
D.细胞内的酶都是在核糖体上合成的
【解析】 胃蛋白酶催化蛋白质水解时需要适宜的温度、pH,不需要ATP供能。
H2O2本身的分解受温度影响,因此不能利用过氧化氢酶能分解H2O2的原理来探究温度对酶活性的影响。
绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,蛋白质是在核糖体上合成的,RNA不是在核糖体上合成的。
【答案】 B
8.(2014·山东省实验中学高三模拟)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性,这三类物质都是( )
A.在细胞内发挥作用
B.与特定分子结合后起作用
C.由活细胞产生的蛋白质
D.在发挥作用后还能保持活性
【解析】 酶可以在细胞外发挥作用,激素和神经递质都可以与细胞膜表面的受体相结合,从而起作用。
激素中的性激素是固醇类物质;大部分酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA;部分神经递质是单胺类物质。
激素和神经递质与细胞膜上的受体识别并结合起作用,而酶的作用也具有专一性。
激素和神经递质起作用后会在相应酶的作用下被处理而失去活性,即激素和神经递质起作用后会发生代谢性失活。
【答案】 B
9.(2013·安徽名校第三次联考)下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果( )
试管
①
②
③
纤维素悬液(mL)
2
2
2
纤维素酶液(mL)
1
1
1
反应温度(℃)
30
40
50
斐林试剂(mL)
2
2
2
砖红色深浅
++
+++
+
注:
“+”的多少,代表颜色深浅
根据以上实验设计及结果,以下说法不正确的是( )
A.该实验的自变量为温度
B.该实验检测的因变量是还原糖的生成量
C.纤维素被水解成了还原糖
D.该纤维素酶的最适温度为40℃
【解析】 由表格数据可看出,温度设置只有3个不同温度,无法判断该纤维素酶的最适温度。
【答案】 D
10.(2013·青岛期中)下表是探究H2O2在不同条件下的分解实验。
表中“+”的数目表示有气泡产生的多少,“-”表示无气泡产生,与此相关的正确分析是( )
A.本实验试图研究酶的专一性
B.升高温度、加入催化剂都可降低H2O2分子的活化能
C.若把4号试管放在90℃环境中,实验现象将与2号试管的相同
D.设置的4号试管是本实验的实验组,其他三组是对照组
【解析】 本实验的变量是催化剂的种类,研究的是酶的高效性;升高温度不会降低过氧化氢分子的活化能;若把4号试管放在90℃环境中,酶变性失活,实验现象和2号试管一样;3号试管也是实验组,1、3、4形成对照,1号试管是对照组。
【答案】 C
二、非选择题(共40分)
11.(12分)请你解读与酶有关的图示、曲线:
(1)图1和图2是与酶的特性相关的图示,请回答下列问题。
图1 图2
图1和图2分别表示了酶具有________________________________________________________________________。
图3
(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线,请分析回答:
当pH从5上升到7,酶活性的变化过程是________;从图示中的虚线我们还可以得出的结论是
________________________________________________________________________。
(3)图4和图5是底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线,请分析回答:
图4 图5(底物足量条件下)
图4中A点后酶促反应的速率不再增加,其限制性因素主要是________。
从图5可以得出的结论是:
在底物足量条件下,________________________________________________________________________。
【解析】
(1)图1表示酶具有高效性,图2表示酶具有专一性。
(2)底物剩余越少,表示酶的活性越高,图中的虚线表示的是酶活性最高时的温度。
(3)图4中A点反应速率不再增加是酶量的限制。
【答案】
(1)高效性和专一性(特异性)
(2)先上升后下降 随着pH的变化,酶的最适温度不变 (3)酶的浓度(数量)和活性 酶促反应速率与酶浓度呈正相关
12.(14分)为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了下列实验,步骤和结果见表。
请回答:
试管编号
实验步骤
1
2
3
4
1%NaCl溶液(mL)
1
1%CuSO4溶液(mL)
1
1%Na2SO4溶液(mL)
1
蒸馏水(mL)
1
pH6.8缓冲液(mL)
1
1
1
1
1%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%碘溶液0.1mL
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)该实验中设置的4号试管起____________作用;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,加入斐林试剂后水浴加热,1号试管中的颜色变化是__________________。
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________________________________________________________________________
____________________。
【解析】 本题考查影响酶活性的实验设计,考查获取信息的能力和实验能力。
本实验研究的是NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,pH为无关变量,维持反应液中pH的稳定才能排除无关变量。
对本实验的分析首先确定对照组和实验组,观察比较对照组和实验组的结果得出结论。
4号试管为对照组,3号试管的结果与4号试管相同,说明Na2SO4溶液中的Na+和SO
对实验中酶的活性没有影响,1号试管为无色,说明唾液淀粉酶的活性更强,2号试管为深蓝色,说明酶的活性受到抑制。
因斐林试剂检测实验的因变量时,加入斐林试剂后水浴加热,1号试管中产生砖红色沉淀。
因斐林试剂是NaOH和CuSO4的混合液,Cu2+可抑制唾液淀粉酶的活性,影响实验结果。
【答案】
(1)维持反应液中pH的稳定
(2)Cl-和Cu2+ Cu2+ Cl-
(3)对照 确定Na+和SO
对唾液淀粉酶催化活性是否有影响
(4)由蓝色(或无色)变为砖红色 斐林试剂中有Cu2+,其可抑制唾液淀粉酶的活性
13.(14分)(2013·新课标全国卷Ⅱ)已知大麦在萌发过程中可以产生α淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α淀粉酶。
为验证这一结论,某同学做了如下实验:
注:
实验结果中“+”越多表示颜色越深。
表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题:
(1)α淀粉酶催化__________水解可生成二糖,该二糖是________。
(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________,这两支试管中淀粉量不同的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是________________________________________________________________________。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 该实验的目的是验证GA可诱导种子产生α淀粉酶。
通过对表格中的实验分组和操作加以对比、分析得知,实验的变量是GA的浓度变化、是否加种子、种子是否带胚,试管中添加水量不同的目的是保证试管中液体总体积不变。
实验过程中,一定要遵循单一变量原则,选好对照组和实验组,如1和2、2和3、3和4、4和5等。
在无关变量保持一致的条件下,根据因变量,即淀粉加碘液变蓝后颜色的深浅,确定淀粉剩余量的多少,从而推出含有α淀粉酶量的多少,进而推出种子产生α淀粉酶的场所和GA浓度对α淀粉酶产生量的影响。
(1)酶具有专一性,α淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麦芽糖。
(2)试管1和试管2的实验中,单一变量为种子是否有胚,根据实验结果,试管1颜色比试管2浅,则试管1含有的淀粉少于试管2含有的淀粉,从而说明试管1产生了α淀粉酶,可得出结论:
有胚的种子能产生α淀粉酶,并使淀粉水解。
(3)没有GA溶液且种子去胚的试管2,其实验结果和不含种子的试管5相同,说明没有α淀粉酶的产生,含GA溶液且种子去胚的试管3的实验结果比试管2颜色浅,说明有α淀粉酶产生,进而推出GA能诱导种子产生α淀粉酶。
(4)试管2、3、4里的种子都是去胚的,单一变量是GA的浓度,根据实验结果,发现随GA浓度升高,试管中含有的淀粉逐渐减少,说明试管中产生的α淀粉酶逐渐增多。
【答案】
(1)淀粉 麦芽糖
(2)少 带胚的种子保温后能够产生α淀粉酶,使淀粉水解 (3)诱导种子生成α淀粉酶 (4)GA浓度高对α淀粉酶的诱导效果好
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