第11講降低化學反應活化能的酶班級姓名一、單選題1．（2022·湖南·長郡中學模擬預測）脲酶是一種能使尿素分解成NH3和CO2的蛋白酶。如圖表示pH對兩種脲酶的相對酶活性的影響。下列敘述錯誤的是（

）A．相對酶活性可通過檢測單位時間內反應物的消耗量或生成物的生成量來測定B．該實驗中有兩個自變量，一個因變量C．在植物刀豆脲酶和海洋細菌脲酶的最適pH條件下，兩種酶的相對酶活性均最高D．若將pH從13下降到8，推測海洋細菌脲酶的活性先下降后升高【答案】D【解析】A、相對酶活性可通過檢測單位時間內反應物的消耗量或生成物的生成量，以測定反應速率代表其相對活性，A正確；B、該實驗中的自變量為pH和脲酶種類，因變量為脲酶的相對酶活性，B正確；C、在最適pH條件下，兩種酶的相對酶活性均最高，C正確；D、pH為13時，海洋細菌脲酶已經失活，若將pH從13下降到8，其酶活性不變，D錯誤。2．（2022·全國·高考真題）某種酶P由RNA和蛋白質組成，可催化底物轉化為相應的產物。為探究該酶不同組分催化反應所需的條件。某同學進行了下列5組實驗（表中“+”表示有，“－”表示無）。實驗組①②③④⑤底物+++++RNA組分++－+－蛋白質組分+－+－+低濃度Mg2++++－－高濃度Mg2+－－－++產物+－－+－根據實驗結果可以得出的結論是（）A．酶P必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性B．蛋白質組分的催化活性隨Mg2+濃度升高而升高C．在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性D．在高濃度Mg2+條件下蛋白質組分具有催化活性【答案】C【解析】A、第①組中，酶P在低濃度Mg2+條件，有產物生成，說明酶P在該條件下具有催化活性，A錯誤；BD、第③組和第⑤組對照，無關變量是底物和蛋白質組分，自變量是Mg2+濃度，無論是高濃度Mg2+條件下還是低濃度Mg2+條件下，兩組均沒有產物生成，說明蛋白質組分無催化活性，BD錯誤；C、第②組和第④組對照，無關變量是底物和RNA組分，自變量是Mg2+濃度，第④組在高濃度Mg2+條件下有產物生成，第②組在低濃度Mg2+條件下，沒有產物生成，說明在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性，C正確。3．科學家在大腸桿菌中發現了一種RNaseP酶，其由20%的蛋白質和80%的RNA組成，實驗表明將這種酶中的蛋白質除去后留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，這一結果表明（

）A．酶都是由RNA和蛋白質組成的B．所有的酶都是核糖體合成的C．酶的化學本質都是RNAD．某些RNA具有生物催化作用【答案】D【解析】由題干信息可知，將這種酶中的蛋白質除去，留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，這說明該酶中的RNA也具有催化作用。4．（2022·廣東·模擬預測）酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物。下列有關酶促反應的敘述，正確的是（

）A．兩組不同的酶促反應，反應速率高的組，酶具有高效性B．淀粉酶水解蔗糖和淀粉的實驗中，可用碘液做指示劑C．隨著底物濃度的增加，酶活性逐漸增強D．蛋白酶水解蛋白質后可與雙縮脲試劑發生紫色反應【答案】D【解析】A、酶同無機催化劑相比，具有高效性，兩個酶促反應速率不同，不能比較出酶的高效性，A錯誤；B、淀粉酶不能水解蔗糖，碘液不能檢測蔗糖是否被水解，B錯誤；C、在一定的范圍內，隨著底物濃度的增加，酶促反應速率逐漸加快，但酶活性不變，C錯誤；D、蛋白酶屬于蛋白質，水解蛋白質后，蛋白酶還存在，能夠與雙縮脲試劑發生紫色反應，D正確。5．將A、B兩種物質混合，時加入酶C．下圖為最適溫度下A、B濃度的變化曲線，敘述錯誤的是（）A．后B增加緩慢是酶活性降低導致的 B．該體系中酶促反應速率先快后慢C．適當降低反應溫度，值增大 D．酶C降低了A生成B這一反應的活化能【答案】A【解析】A、T2后B增加緩慢是反應物A減少導致的，A錯誤；B、由圖可知，該體系中酶促反應速率先快后慢（底物充足時，反應速率加快，減慢的原因是底物減少），B正確；C、圖示是在最適溫度條件下進行的，若適當降低反應溫度，則酶活性降低，酶促反應速率減慢，反應完所需時間更多，T2值增大，C正確；D、T1時加入酶C后，A濃度逐漸降低，B濃度逐漸升高，說明酶C催化物質A生成了物質B，由于酶能降低化學反應的活化能，因此酶C降低了A生成B這一反應的活化能，D正確。6．在淀粉瓊脂塊上的5個圓點位置（如下圖）分別用蘸有不同液體（如下表）的棉簽涂抹，然后將其放入37℃恒溫箱中保溫一段時間。2h后取出淀粉瓊脂塊，加入碘液處理1min，然后用清水沖洗掉碘液，觀察圓點的顏色變化。五種處理的結果記錄如下表所示。下列敘述正確的是位置①②③④⑤處理圓點的液體清水煮沸新鮮唾液與鹽酸混合的新鮮唾液新鮮唾液2%的蔗糖酶溶液碘液處理后的顏色反應藍黑色藍黑色藍黑色紅棕色？A．對比圓點①和圓點④的結果，說明唾液淀粉酶能降低淀粉水解反應的活化能B．圓點②和圓點③的顏色反應結果相同，但是唾液淀粉酶未起效的原因不相同C．若實驗中發現圓點⑤中呈紅棕色，說明了蔗糖酶也能降解淀粉D．該實驗能說明唾液淀粉酶具有專一性，且其催化作用受溫度、pH的影響【答案】B【解析】A、分析圓點①和圓點④可知，圓點①加入的是清水，淀粉未被分解，所以遇碘液呈現藍黑色，圓點④加入的是新鮮唾液（含淀粉酶），催化淀粉分解，所以呈現為紅棕色，對比圓點①和圓點④的結果，只能說明唾液淀粉酶具有催化作用，并不能說明唾液淀粉酶能降低淀粉水解反應的活化能，A錯誤；B、圓點②加入的是煮沸新鮮唾液，其中淀粉酶被高溫破壞，使淀粉未被分解，所以遇碘液呈現藍黑色，圓點③加入的是與鹽酸混合的新鮮唾液，其中淀粉酶被鹽酸破壞，使淀粉未被分解，所以遇碘液呈現藍黑色，因此，圓點②和圓點③的顏色反應結果相同，但是唾液淀粉酶未起效的原因不相同，B正確；C、若實驗中發現圓點⑤中呈紅棕色，說明了淀粉被分解，但淀粉被分解是否是蔗糖酶催化的，不能證明，C錯誤；D、該實驗不能說明唾液淀粉酶具有專一性，因為本實驗中只用了唾液淀粉酶催化淀粉水解，并未證明唾液淀粉酶是否能水解其它物質，D錯誤。7．（2022·重慶一中模擬預測）納豆激酶是由納豆枯草桿菌產生的酶，該酶在超過80C時迅速失活，在冷凍時活性下降但不失活。納豆激酶能夠在一定程度上溶解血栓，下圖表示納豆激酶與尿激酶溶解血栓的效果對照。下列說法錯誤的是（

）A．不宜通過直接口服納豆激酶來治療血栓B．納豆激酶在冷凍時活性下降但其空間結構未被破壞C．維生素K2會促進納豆激酶溶解血栓的效果D．納豆激酶溶解血栓的能力強于尿激酶【答案】C【解析】A、直接口服的蛋白質會在腸胃中被消化分解成為氨基酸，失去活性，A正確。B、低溫不破壞蛋白質結構，高溫才破壞蛋白質結構，B正確。C、維生素K2會抑制納豆激酶溶解血栓的效果，C錯誤。D、納豆激酶溶解血栓的能力強于尿激酶，D正確。8．（2022·湖南師大附中三模）下圖1為酶的作用機理及兩種抑制劑影響酶活性的機理示意圖。多酚氧化酶（PPO）催化酚形成黑色素是儲存和運輸過程中引起果蔬褐變的主要原因。為探究不同溫度條件下兩種PPO活性的大小，某同學設計了實驗并對各組酚的剩余量進行檢測，結果如圖2所示，各組加入的PPO的量相同。下列說法不正確的是（

）A．由圖1模型推測，可通過增加底物濃度來降低競爭性抑制劑對酶活性的抑制B．非競爭性抑制劑降低酶活性的機理與高溫對酶活性抑制的機理相似C．該實驗的自變量是溫度和酶的種類D．圖2中，相同溫度條件下酶A的活性更高【答案】D【解析】A、競爭性抑制劑與底物競爭酶與底物的結合位點，使底物無法與酶結合形成酶——底物復合物，進而影響酶促反應速率，因此增加反應體系中底物的濃度，可減弱競爭性抑制劑對酶活性的抑制，A正確；B、非競爭性抑制劑與酶活性位點以外的其他位點結合，通過改變酶的結構使酶的活性受到抑制，高溫會使酶的空間結構破壞使酶的活性受到抑制，作用機理相似，B正確；C、本實驗是探究不同溫度條件下兩種PPO活性的大小，本實驗的自變量有溫度和酶的種類，C正確；從圖2所示的溫度條件下，酶A催化酚分解的剩余量比酶B多，說明相同溫度條件下酶B的活性更高，D錯誤。9．下列分析判斷全都正確的一組是（

）①圖甲中功能多、聯系廣的細胞結構A是指內質網膜②乙圖在B點升高溫度，人體內反應速率變化曲線還將上升③乙圖在不同條件下酶促反應速率變化曲線，影響AB段酶促反應速率的限制因子是底物濃度④丙圖若表示人體細胞中四種基本元素占細胞鮮重的百分比，其中b表示碳元素，因為碳鏈是構成細胞中有機化合物的基本骨架A．②③ B．①②④ C．①③ D．③④【答案】C【解析】①甲圖中A是內質網，B是高爾基體，功能多、聯系廣的細胞結構是內質網，①正確；②乙圖在B點升高溫度，由于人體最適溫度為37度，所以升高溫度酶的活性降低，②錯誤；③乙圖在不同條件下酶促反應速率變化曲線，AB段隨底物濃度增加反應速率增加，影響AB段酶促反應速率的限制因子是底物濃度，③正確；④丙圖若表示人體細胞中四種基本元素占細胞鮮重的百分比，其中b表示氧元素，④錯誤。10．分析下表實驗，相關敘述錯誤的是（）序號操作現象1質量分數20％H2O2+常溫基本無氣泡2質量分數20％H2O2+水浴加熱氧氣泡較少3質量分數20％H2O2+FeCl3溶液氧氣泡較多4質量分數20％H2O2+鮮肝提取液氧氣泡最多A．該實驗中pH為無關變量B．3號和4號對照說明過氧化氫酶具有高效性C．1號和4號對照說明過氧化氫酶是該反應的催化劑D．2號和3號加快H2O2分解的作用原理相同【答案】D【解析】A、該實驗的自變量是：不同條件，（常溫、加熱、FeCl3溶液、鮮肝提取液），pH為無關變量，A正確；B、說明酶具有高效性的是3號和4號實驗，生物催化劑與無機催化劑比具有高效性，B正確；C、1號和4號體現過氧化氫酶是該反應的催化劑，C正確；D、2號加熱是為化學反應提供能量，3號是降低化學反應的活化能，作用原理不同，D錯誤。11．（2022·山東臨沂·三模）酶的“誘導契合”學說認為，在酶與底物結合之前，其空間結構與底物不完全互補，在底物誘導下可出現與底物吻合的互補結構，繼而完成酶促反應。為驗證該學說，科研人員利用枯草桿菌蛋白酶（簡稱S酶，可催化兩種結構不同的底物CTH和CU，且與兩者的結合中心位置相同）進行研究，實驗結果如圖所示，其中SCTH、SCU分別表示催化CTH和CU反應后的S酶。下列說法正確的是（

）A．S酶催化CTH和CU兩種底物的結合中心位置相同，說明S酶沒有專一性B．S酶與底物結合后，提供了底物轉化為產物所需的活化能C．S酶結合中心的結構發生變化時，部分肽鍵會斷裂D．進一步探究SCTH失活或是空間結構固化，可增加SCTH催化CTH反應組【答案】D【解析】A、酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應，S酶催化CTH和CU兩種底物的結合中心位置相同，說明S酶具有專一性，A錯誤；B、酶的作用機理是降低化學反應所需的化學能，而非提供化學能，B錯誤；C、酶在化學反應前后性質不變，S酶結合中心的結構發生變化時，不會發生肽鍵的斷裂，C錯誤；D、為進一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，還是出現空間結構的固化，可增加SCTH催化CTH反應組，檢測反應產物的生成量：如果SCTH能催化CTH水解，那么酶沒有失活，即SCTH出現空間結構的固化，如果SCTH不能催化CTH水解，則SCTH失活，D正確。12．（2022·江蘇南通·模擬預測）雜色云芝菌（一種真菌）盛產漆酶(能分解纖維素等)。科研人員將雜色云芝菌的菌絲接種到液體培養基中，適宜條件下培養不同的時間，提取酶并研究pH對酶活性的影響，結果如圖。相關敘述錯誤的是（

）A．漆酶在活細胞中產生，在細胞外發揮作用B．雜色云芝菌合成的漆酶需要經高爾基體才能轉運到細胞外C．不同培養時間提取的漆酶最適pH都為3左右D．不同培養時間提取的漆酶空間結構可能不同【答案】C【解析】A、酶是由活細胞產生的，因此漆酶在活細胞中產生；由題可知，漆酶能分解纖維素，因此漆酶在細胞外發揮作用，A正確；B、因為該酶在胞外發揮作用，即漆酶屬于分泌蛋白，因此雜色云芝菌合成的漆酶需要經高爾基體才能轉運到細胞外，B正確；C、根據此圖無法確定不同培養時間提取的漆酶的最適pH，C錯誤；D、由圖可知，在同一pH下，不同培養時間提取的漆酶的酶活性不同，故推測不同培養時間提取的漆酶空間結構可能不同，D正確。13．酶分子具有相應底物的活性中心，用于結合并催化底物反應。在37℃、適宜pH等條件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl對唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影響，實驗結果如圖所示，已知Na+和SO42幾乎不影響該反應。下列分析正確的是（

）A．實驗中的自變量是無機鹽溶液的種類B．若將溫度提高至60℃，則三條曲線的最高點均上移C．甲組溶液反應速率更快，說明Na+降低了淀粉水解的活化能D．實驗說明Cu2+可能不通過與淀粉競爭酶分子上的活性中心來降低反應速率【答案】D【解析】A、根據圖示分析可知，實驗中的自變量是無機鹽溶液的種類和淀粉溶液濃度，A錯誤；B、由題意可知，該實驗是在37°C條件下完成的，唾液淀粉酶的最適溫度也是37°C左右，因此若將溫度提高至60°C，酶活性降低，則三條曲線的最高點均下移，B錯誤；C、Na+不是催化劑，沒有降低活化能的功能，且根據題干“已知Na+和SO42幾乎不影響該反應”可知，Na+不能降低淀粉水解的活化能，C錯誤；D、根據圖示分析可知，淀粉水解速率保持相對穩定時，也就是唾液淀粉酶全部充分參與催化反應時，甲組>乙組>丙組，說明Cu2+是唾液淀粉酶的抑制劑，但不一定能說明Cu2+能與淀粉競爭酶分子上的活性中心，也有可能是銅離子改變了酶的空間結構，無法判斷其抑制劑的類型，D正確。14．（2022·山西太原·二模）為研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組；A組（20℃）、B組（40℃）和C組（60℃），測定各組在不同反應時間內的產物濃度（其他條件相同），結果如圖。下列分析錯誤的是（

）A．三個溫度條件下，該酶活性最高的是B組B．若在t1之前把A組溫度提高10℃，催化反應的速度將會加快C．酶可縮短化學反應時間但不改變化學反應的平衡點D．t2時若向C組反應體系中添加一定量的底物，產物總量將增加【答案】D【解析】A、分析曲線圖可知：在B組（40℃），反應到達化學平衡需要的時間最短，故三個溫度條件下，該酶活性最高的是B組，A正確；B、從曲線圖來看，三個溫度條件較適合的是在40℃，而A組是在20°C條件下溫度對某種酶的活性的影響曲線，故在時間t1之前，反應尚未達到化學平衡之前，如果A組溫度提高10°C，則A組酶催化反應的速度會加快，B正確；C、結合圖示可知，最終產物的濃度相同，因此酶可縮短化學反應時間但不改變化學反應的平衡點，C正確；D、C組為（60℃）條件下溫度對某種酶活性的影響曲線，由圖可知道，在t2時產物的濃度不再改變，高溫條件下酶已經失活，此時向反應體系中增加底物，其他條件保持不變，C組產物量也不會增加，D錯誤。二、非選擇題15．某研究小組為探究影響H2O2分解的因素，做了三個實驗。相應的實驗結果如下圖所示（實驗1、實驗2均在適宜條件下進行，實驗3其他條件適宜，實驗2、3都以酶做催化劑）。請分析回答下列問題：(1)實驗1、2中的自變量分別為________、________。(2)根據你的理解，圖三曲線縱坐標最可能代表__________。(3)實驗2結果反映，bc段O2產生速率不再增大的原因最可能是________。(4)實驗1若溫度升高10℃，加過氧化氫酶的催化反應速率將________（填“增大”或“減小”），原因是________，過氧化氫酶的催化作用的原理是________。(5)實驗3的結果顯示，H2O2酶的最適pH為________，實驗結果表明，當pH小于d或大于f時，H2O2酶活性將永久喪失，其原因是________?！敬鸢浮?1)

催化劑的種類

過氧化氫濃度(2)溶液中過氧化氫的量(3)酶的數量有限(4)

減小

實驗1在過氧化氫酶的最適溫度下進行的實驗，此時酶的活性最大，升高溫度會降低酶活性，降低反應速率

降低化學反應的活化能(5)

e

過酸和過堿環境中，酶的空間結構會遭到破壞【解析】(1)由曲線圖分析可知，實驗1、2中的自變量分別為催化劑的種類、H2O2濃度。(2)圖三曲線表示隨pH升高先下降后升高，因此其縱坐標最可能代表溶液中過氧化氫的量。(3)實驗2結果反映，在b、c所對應的H2O2濃度范圍內，過氧化氫溶液濃度會不影響過氧化氫酶的活性。bc段O2產生速率不再增大的原因是過氧化氫酶的數量有限。(4)實驗1在適宜條件下進行，若溫度升高10℃，由于實驗1在過氧化氫酶的最適溫度下進行的實驗，此時酶的活性最大，因此升高溫度會降低酶活性，降低反應速率。過氧化氫酶的催化作用的原理是降低化學反應的活化能。(5)實驗3的結果顯示，過氧化氫酶的最適pH為e，因為該點時過氧化氫量最少。實驗結果表明，當pH小于d或大于f時，酶的空間結構被破壞，導致過氧化氫的活性將永久喪失。16．解讀下面與酶有關的曲線，回答下列問題：

（1）酶的作用機理可以用甲圖中________段來表示。如果將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則b在縱軸上將________（填“上移”或“下移”）。（2）乙圖中160min時，生成物的量不再增加的原因是________。（3）聯系所學內容，分析丙圖曲線：

①對于曲線abc，若x軸表示pH，則曲線上b點的生物學意義是________。②對于曲線abd，若x軸表示反應物濃度，則y軸可表示________。制約曲線增加的原因是________。（4）若該酶是胃蛋白酶，酶濃度和其他條件不變，反應液pH由10逐漸降低到2，則酶催化反應的速率將________?！敬鸢浮?/p>

ab

上移

底物已被完全消耗掉

在最適pH性酶的催化效率高；

酶促反應速率；

受酶濃度的限制

不變【解析】（1）酶促反應的原理是降低化學反應的活化能，甲圖中可以用ab段來表示，酶的催化效率比無機催化劑高，將酶換成無機催化劑以后，曲線應該向上移動。（2）底物一定量時，乙圖中160min時，底物被完全消耗完，因此生成物的量不再增加。（3）分析丙圖曲線：①對于曲線abc，若x軸表示pH，y軸表示酶促反應速率，則曲線上b點的生物學意義是在最適pH下，酶的催化效率最高（酶的活性最高）。②對于曲線abd，若x軸表示反應物濃度，y軸表示酶促反應速率，則曲線bd不再增加的原因是酶濃度的限制（酶的活性）。（4）酶的催化具有專一性，蛋白酶催化分解的底物應該是蛋白質，胃蛋白酶濃度和其他條件不變，反應液pH值由10逐漸降低到2，則酶催化反應的速度將不變，原因是胃蛋白酶的最適pH在2左右，pH為10時胃蛋白酶已經失活，即使再降低pH，酶活性也不會恢復。17．幾丁質(一種多糖)是昆蟲外骨骼的重要成分，幾丁質的催化降解主要依賴于NAGase(一種酶)的作用。溫度、pH和NAGase催化水解產物對NAGase催化活力的影響如下圖所示，請回答下列問題。(1)NAGase的最適溫度和最適pH分別在________和________左右。(2)以NAGase催化水解的產物葡萄糖、半乳糖、蔗糖為效應物，這三種糖對NAGase的催化活力均有________(填“抑制”或“促進”)作用，其中作用最強的是________。(3)研究發現，精氨酸能降低NAGase的催化效率。下圖是降低酶活力的兩個模型，判斷精氨酸降低NAGase活力類型的方法：在研究實驗中加入精氨酸，同時不斷提高底物濃度，如果酶促反應速率________，則屬于模型A；如果酶促反應速率________，則屬于模型B?！敬鸢浮?/p>

40℃

6

抑制

葡萄糖

能提高

不能提高【解析】（1）根據圖示可知：在溫度為40℃時NAGase酶的催化活力最大，PH為6.0時，NAGase酶的催化活力最強，故NAGase的最適溫度和最適pH分別在40℃和6.0左右。（2）由圖可知，NAGase酶的催化活力隨水解產物葡萄糖、半乳糖、蔗糖濃度的增加均不斷減小，因此這三種效應物對該酶的活性均具有抑制作用，其中葡萄糖的濃度增加，NAGase酶的催化活力下降速度更顯著，因此對NAGase的催化活力抑制作用最強的是葡萄糖。（3）模型A為競爭性抑制模型，當底物的量增加時，增大了底物與酶結合的機會，使反應速率提高；模型B為非競爭性抑制模型，酶的結構已經發生改變，當底物量增加時，酶促反應速率不會提高。18．（2022·湖北·高三專題練習）1977年，生物化學家古德伯格以網織紅細胞為研究材料，發現了一種不依賴溶酶體的蛋白質降解方式。網織紅細胞是哺乳動物紅細胞成熟過程中的一個階段，這個階段