2025版高考生物一輪總復(fù)習(xí)第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和作用第1講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提能演練

第1講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2024年廣東執(zhí)信中學(xué)模擬)探討發(fā)覺，枯草桿菌蛋白酶既能水解蛋白質(zhì)為氨基酸，也能在有機(jī)溶劑中催化蛋白質(zhì)的合成。下列敘述正確的是 ()A.枯草桿菌蛋白酶可以與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)，溶液呈藍(lán)色B.升溫處理和枯草桿菌蛋白酶處理均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C.枯草桿菌蛋白酶水解或合成蛋白質(zhì)后，其自身空間結(jié)構(gòu)可保持原狀D.枯草桿菌蛋白酶既能催化蛋白質(zhì)水解又能催化其合成，故不具有專一性【答案】C【解析】枯草桿菌蛋白酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，可以與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)，溶液呈紫色，A錯(cuò)誤；升溫處理可為化學(xué)反應(yīng)供應(yīng)能量，酶可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，B錯(cuò)誤；酶在催化反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)不變，因此枯草桿菌蛋白酶水解或合成蛋白質(zhì)后，其自身空間結(jié)構(gòu)可保持原狀，C正確；酶都具有專一性，枯草桿菌蛋白酶既能催化蛋白質(zhì)水解又能催化其合成，但不能催化其他反應(yīng)，因此具有專一性，D錯(cuò)誤。2.(2024年廣東汕頭二模)科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)熒光素酶基因的“熒光樹”，用熒光素澆灌后，“熒光樹”能發(fā)光，原理如下圖，以下說法錯(cuò)誤的是 ()A.熒光素酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能B.熒光素被激活的反應(yīng)是吸能反應(yīng)C.低溫能影響“發(fā)光樹”的發(fā)光強(qiáng)度D.“熒光樹”光合作用產(chǎn)生的ATP也能激活熒光素【答案】D【解析】酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)活化能，因此熒光素酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，A正確；熒光素被激活須要接受ATP供應(yīng)的能量，汲取能量，因此屬于吸能反應(yīng)，B正確；低溫能影響酶的活性，“發(fā)光樹”的發(fā)光須要熒光素酶的催化作用，因此低溫能影響“發(fā)光樹”的發(fā)光強(qiáng)度，C正確；光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，因此“熒光樹”光合作用產(chǎn)生的ATP不能激活熒光素，D錯(cuò)誤。3.通過試驗(yàn)探討溫度對(duì)a、b、c三種酶活性的影響，結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是 ()A.c酶的最適溫度為36℃左右B.當(dāng)溫度為任一固定值時(shí)，酶的用量都會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果C.該試驗(yàn)中有兩個(gè)自變量，因變量只有一個(gè)D.若溶液的pH上升，則曲線b的頂點(diǎn)將上移【答案】C【解析】在圖示溫度范圍內(nèi)，c酶隨著溫度的上升活性增加，c酶活性未出現(xiàn)最高點(diǎn)，A錯(cuò)誤；當(dāng)溫度過高時(shí)，酶變性失活后酶的用量不再接著影響試驗(yàn)結(jié)果，B錯(cuò)誤；該試驗(yàn)的自變量是溫度和酶的種類，因變量是酶的活性，C正確；此題中，溶液的pH上升，酶的活性變更未知，D錯(cuò)誤。4.某探討小組利用3%雞肝勻漿、3%H2O2溶液、pH緩沖液等，在相宜溫度下探究pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響，試驗(yàn)結(jié)果如下表。該試驗(yàn)?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是 ()pH3.05.07.09.011.0酶活性(30s產(chǎn)生的氣泡個(gè)數(shù)/個(gè))48252010A.過氧化氫酶具有高效性B.雞肝勻漿中過氧化氫酶的最適pH肯定為7.0C.pH為7.0時(shí)，提高溫度，酶的活性會(huì)提高D.過氧化氫酶對(duì)酸性環(huán)境的耐受性較低【答案】D【解析】探究酶的高效性是酶和無機(jī)催化劑相比，該試驗(yàn)沒有涉及該對(duì)比，A錯(cuò)誤；該試驗(yàn)中pH梯度設(shè)置過大，不能得出酶的最適pH肯定為7.0的結(jié)論，B錯(cuò)誤；該試驗(yàn)是在相宜溫度下進(jìn)行的，提高溫度會(huì)降低酶的活性，C錯(cuò)誤；pH為3.0時(shí)，酶活性降低的量比pH為11.0時(shí)的更多，因此過氧化氫酶對(duì)酸性環(huán)境的耐受性較低，D正確。5.(2024年廣東珠海二中段考)某試驗(yàn)小組從熱泉的芽孢桿菌中獲得了某耐熱蛋白酶，并探究了在60℃和80℃兩個(gè)溫度條件下，pH對(duì)該酶活性的影響，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是 ()A.芽孢桿菌合成耐熱蛋白酶是在熱泉環(huán)境的誘導(dǎo)下產(chǎn)生的適應(yīng)性變異B.依據(jù)結(jié)果可知，該酶適合在pH＝7、溫度為60℃的條件下長(zhǎng)期保存C.與80℃相比，60℃條件下該酶對(duì)堿性環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)D.當(dāng)pH＝7時(shí)，80℃和60℃條件下該酶為化學(xué)反應(yīng)供應(yīng)等量的活化能【答案】C【解析】芽孢桿菌能合成耐熱蛋白酶，是熱泉環(huán)境對(duì)芽孢桿菌的選擇作用的結(jié)果，A錯(cuò)誤；依據(jù)結(jié)果可知，在pH＝7、溫度為60℃的環(huán)境中該酶活性最高，但不適合長(zhǎng)期保存耐熱蛋白酶，長(zhǎng)期保存應(yīng)置于低溫條件下，B錯(cuò)誤；分析題圖可知，60℃條件下該酶對(duì)堿性環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)，C正確；酶作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但不能供應(yīng)活化能，D錯(cuò)誤。6.(2024年廣東名校質(zhì)檢)酶分子具有相應(yīng)底物的活性中心，用于結(jié)合并催化底物反應(yīng)。在37℃、相宜pH等條件下，用NaCl和CuSO4溶液，探討Cu2+、Cl－對(duì)唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影響，得到試驗(yàn)結(jié)果如圖所示，已知Na+和SO4下列相關(guān)分析，正確的是 ()A.試驗(yàn)中的可變因素是無機(jī)鹽溶液的種類B.Q點(diǎn)條件下淀粉完全水解所需的時(shí)間較P點(diǎn)的長(zhǎng)C.試驗(yàn)說明Cu2+能與淀粉競(jìng)爭(zhēng)酶分子上的活性中心D.若將溫度提高至60℃，則三條曲線的最高點(diǎn)均上移【答案】B【解析】依據(jù)圖示分析可知，試驗(yàn)中自變量是無機(jī)鹽溶液種類和淀粉溶液的濃度，A錯(cuò)誤；依據(jù)題意可知，Q點(diǎn)和P點(diǎn)的淀粉水解速率相同，但Q點(diǎn)須要的淀粉溶液濃度更大，所以P點(diǎn)淀粉酶活性高，水解淀粉的速度更快，Q點(diǎn)條件下淀粉完全水解所需的時(shí)間比P點(diǎn)長(zhǎng)，B正確；依據(jù)圖示分析可知，淀粉水解速率保持相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，也就是唾液淀粉酶全部充分參加催化反應(yīng)時(shí)，甲組＞乙組＞丙組，說明Cu2+沒有使唾液淀粉酶失活，但降低了酶的活性，說明其是酶的抑制劑，但不能說明Cu2+能與淀粉競(jìng)爭(zhēng)酶分子上的活性中心，也有可能是變更了酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其活性降低，故Cu2+可能是非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，C錯(cuò)誤；本試驗(yàn)溫度是無關(guān)變量，為了避開溫度對(duì)試驗(yàn)的干擾，溫度應(yīng)當(dāng)設(shè)置為唾液淀粉酶的最適溫度，也就是37℃左右，若將溫度提高至60℃，會(huì)使得酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變更從而導(dǎo)致酶活性降低(甚至失活)，酶促反應(yīng)速率下降(或降為0)，故三條曲線的最高點(diǎn)均下移，D錯(cuò)誤。B組實(shí)力提升練7.(2024年廣東深圳一模)磺胺類藥是一類常見的抑菌藥，它與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶的活性中心，從而抑制二氫葉酸的合成，抑制細(xì)菌繁殖。其作用機(jī)理如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是 ()A.對(duì)氨基苯甲酸是合成二氫葉酸所需的原料B.對(duì)氨基苯甲酸的濃度會(huì)影響磺胺類藥的效果C.磺胺類藥的作用原理是破壞二氫葉酸的結(jié)構(gòu)D.磺胺類藥是二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑【答案】C【解析】由題意可知，磺胺類藥與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶的活性中心，從而抑制二氫葉酸的合成，可見對(duì)氨基苯甲酸是合成二氫葉酸所需的原料，A正確；磺胺類藥的作用機(jī)理是與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶的活性中心，當(dāng)對(duì)氨基苯甲酸的濃度較高時(shí)，磺胺類藥競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合酶的活性中心的量削減，反之亦然，因此對(duì)氨基苯甲酸的濃度會(huì)影響磺胺類藥的效果，B正確；磺胺類藥的作用原理是與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶的活性中心，使得底物對(duì)氨基苯甲酸不能合成二氫葉酸，因此磺胺類藥是二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，C錯(cuò)誤，D正確。8.甲、乙兩圖是溫度、pH對(duì)酶活性影響的數(shù)學(xué)模型。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是 ()A.甲、乙兩圖中B對(duì)應(yīng)的溫度和pH分別是酶的最適溫度和最適pHB.甲、乙兩圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度或pH對(duì)酶活性的影響不相同C.甲、乙兩圖中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度或pH對(duì)酶活性的影響相同D.保存酶制品最好選擇兩圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度和pH【答案】D【解析】甲、乙兩圖中，在B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度和pH條件下，酶促反應(yīng)速率最大，分別表示酶的最適溫度和最適pH，A正確；低溫時(shí)酶的活性受抑制，高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶失活，B、C正確；低溫條件下，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，酶制品最好在低溫條件下保存，D錯(cuò)誤。9.將等量的α－淀粉酶(70℃下活性不受影響，100℃下失活)與β－淀粉酶(70℃處理15min即失活)加適量蒸餾水混合，分為甲、乙、丙三組后，分別按下表所示步驟進(jìn)行試驗(yàn)。下列說法正確的是 ()步驟組別甲乙丙步驟一25℃下處理70℃水浴處理15min后取出100℃下處理15min后取出步驟二在25℃條件下加入等量且足量的淀粉溶液步驟三—段時(shí)間后，分別測(cè)量三組淀粉的剩余量淀粉剩余量abcA.上述兩種酶存在差異的根本緣由是氨基酸與肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同B.丙組按步驟一處理后冷卻至70℃，其中α－淀粉酶有活性C.a與b的差值可體現(xiàn)出α－淀粉酶的活性D.a－b與b－c的大小可用于比較兩種酶在25℃下的活性【答案】D【解析】上述兩種酶存在差異的根本緣由是確定酶的基因不同，A錯(cuò)誤；由于α－淀粉酶在100℃失活，而β－淀粉酶70℃處理15min即失活，因此丙組按步驟一處理后冷卻至70℃，α－淀粉酶與β－淀粉酶均無活性，B錯(cuò)誤；由于25℃下處理甲組，兩種酶均有活性，70℃水浴處理15min后β－淀粉酶失活，因此a與b的差值可體現(xiàn)出β－淀粉酶的活性，C錯(cuò)誤；70℃水浴處理15min后β－淀粉酶失活，而100℃下處理15min后兩種酶均失活，因此b－c的大小可體現(xiàn)出α－淀粉酶在25℃下的活性，結(jié)合C選項(xiàng)的分析可知a－b與b－c的大小可用于比較兩種酶在25℃下的活性，D正確。10.分析下面與酶有關(guān)的曲線圖，回答下列問題：(1)酶的作用機(jī)理可以用甲圖中________段來表示。假如將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將__________(填“上移”或“下移”)。

(2)乙圖中160min時(shí)，生成物的量不再增加的緣由是__。

(3)聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容，分析丙圖曲線：①對(duì)于曲線abc，若x軸表示pH，則曲線上b點(diǎn)的生物學(xué)意義是____________________________________。

②對(duì)于曲線abd，若x軸表示反應(yīng)物濃度，則y軸可表示________________。曲線bd不再增加的緣由是________________________。

(4)若該酶是胃蛋白酶，其作用的底物是________。若胃蛋白酶的濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由10漸漸降低到2，則酶催化反應(yīng)的速率將______，緣由是_____。

【答案】(1)ab上移(2)底物已被完全消耗掉(3)①在最適pH下，酶的催化效率最高②酶促反應(yīng)速率受酶濃度的限制(4)蛋白質(zhì)不變胃蛋白酶的最適pH在2左右，pH為10時(shí)胃蛋白酶已經(jīng)失活，即使再降低pH，酶活性也不會(huì)復(fù)原【解析】(1)在無酶催化時(shí)，必需供應(yīng)a－c的能量，反應(yīng)才能順當(dāng)進(jìn)行；有酶催化時(shí)，必需供應(yīng)b－c的能量，因此降低的活化能用ab段表示。無機(jī)催化劑也能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，只是沒有酶的作用顯著，因此b點(diǎn)上移。(2)乙圖反映生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變更的曲線，當(dāng)曲線達(dá)到最大值時(shí)，意味著底物已被完全消耗。(3)丙圖中，若x軸表示pH，則曲線abc表示不同pH對(duì)酶活性的影響，曲線最高點(diǎn)表示在最適pH下酶的催化效率最高；若x軸表示反應(yīng)物濃度，則曲線abd表示底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，當(dāng)?shù)孜餄舛仍龃蟮娇隙ㄖ岛?，酶促反?yīng)速率不再增加，此時(shí)酶促反應(yīng)速率受到酶濃度的制約。(4)胃蛋白酶的最適pH在2左右，在pH為10時(shí)，胃蛋白酶的活性丟失，即使pH再降低到2，酶的活性也不會(huì)復(fù)原。C組壓軸培優(yōu)練11.(2024年廣東華師附中模擬)誘導(dǎo)契合模型是為說明酶具有專一性而建立的假說，該模型的內(nèi)容是酶通過其活性中心與特定底物結(jié)合，該位點(diǎn)具有柔性，能夠在結(jié)合底物后發(fā)生形變，令催化反應(yīng)順當(dāng)?shù)剡M(jìn)行?；卮鹣旅娴膯栴}：(1)有一種名為L(zhǎng)19RNA的核酶，其活性部位是富含嘌呤的一段核苷酸鏈，其作用底物是富含嘧啶的核苷酸鏈，由此推想其專一性是通過________________________________來實(shí)現(xiàn)的。探討發(fā)覺，L19RNA可以催化某些RNA的切割和連接，其切割和連接這些底物時(shí)與____________鍵的破壞與形成有關(guān)。

(2)中科院昆明植物探討所許建初探討組于2017年發(fā)覺了塔賓曲霉菌通過分泌塑料降解酶對(duì)塑料發(fā)揮生物降解作用。探討小組探究了不同酸堿度、溫度條件下塑料降解酶的活性，結(jié)果如圖所示。注：酶的相對(duì)活性指每分鐘降解塑料的量①塔賓曲霉菌通過______的方式將酶分泌出細(xì)胞。

②據(jù)以上資料分析，塔賓曲霉菌在______________條件下降解塑料的速度更快。

③盡管一些微生物可降解塑料，但這些“白色污染”照舊對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)峻危害，請(qǐng)寫出兩條削減塑料垃圾產(chǎn)生的措施：____________________________。

【答案】(1)核酶與底物間通過堿基互補(bǔ)配對(duì)形成氫鍵磷酸二酯(2)①胞吐②pH＝5、溫度為37℃③削減一次性塑料袋的運(yùn)用，削減塑料餐盒的應(yīng)用等【解析】(1)L19RNA的核酶，因?yàn)槠浠钚圆课皇歉缓堰实囊欢魏塑账徭湥渥饔玫孜锸歉缓奏さ暮塑账徭?，嘌呤和嘧啶間可以通過堿基互補(bǔ)配對(duì)形成氫鍵來實(shí)現(xiàn)其專一性，RNA的核糖核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連接，因此L19RNA可以催化某些RNA的切割和連