1、第第 1 节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 第第 1 课时课时 酶的作用和本质酶的作用和本质 知识点 1 酶在细胞代谢中的作用 1.下面的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线， 相关叙述正确的是( ) A.E1是酶促反应的活化能，A 和 C 曲线是酶促反应曲线 B.E2是酶促反应的活化能，B 和 C 曲线是酶促反应曲线 C.E3是酶促反应的活化能，B 和 C 曲线是酶促反应曲线 D.E2是酶促反应的活化能，A 和 C 曲线是酶促反应曲线 答案 D 解析 酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，酶之所以能够加快化学 反应速率，是因为酶能够降低化学反应的活化能。分析曲线可
2、知，E2和 E3是化学 反应所需要的活化能，由于酶可以降低化学反应的活化能，因此 E2是酶促反应所 需要的活化能，对应的 A、C 曲线是酶促反应曲线；E3是非酶促反应所需要的活 化能，对应的 B、D 曲线是非酶促反应曲线。 2.(2021 北京西城区期末)嫩肉粉的主要成分是木瓜蛋白酶，下列叙述正确的是 ( ) A.嫩肉粉能催化蛋白质水解 B.嫩肉粉要在烹煮肉类时趁热加入 C.嫩肉粉的主要成分在发挥作用后性质改变 D.嫩肉粉通常也能催化自身水解 答案 A 解析 酶具有专一性，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能催化蛋白质水解，A 正确；嫩肉 粉中的木瓜蛋白酶的化学本质是蛋白质，若在烹煮肉类时趁热加入会破坏酶的
3、空 间结构，导致酶失活而不能发挥作用，B 错误；酶在反应前后不发生变化，嫩肉 粉的主要成分是木瓜蛋白酶，其发挥作用后性质不会发生改变，C 错误；蛋白酶 通常不能催化自身水解，D 错误。 3.如图中的新鲜土豆片与 H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是( ) A.若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 B.为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量 C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D.若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快 答案 C 解析 若有气体大量产生，说明化学反应速率快，由此可推测新鲜土豆片中含有 过氧化氢酶， A 正确； 为保证实验的严谨性，
4、需要控制温度等无关变量， B 正确； 一段时间后气体量不再增加是因为过氧化氢已经消耗完，C 错误；新鲜土豆片中 含过氧化氢酶，增加新鲜土豆片的数量即增加酶的数目，这样会加快化学反应速 率，使量筒中产生的气体速率加快，D 正确。 4.(2021 四川乐山期末)如图中曲线、分别表示物质 A 在无催化剂条件和有酶 催化条件下生成物质 P 所需能量的变化过程。下列相关叙述错误的是( ) A.ab 表示在无催化剂的条件下，物质 A 生成物质 P 需要的活化能 B.图中 b 表示酶降低的活化能 C.若曲线为最适条件下的酶促反应曲线，改变反应条件后，a 值将变大 D.若将曲线改为无机催化剂催化的该反应，则
5、b 值将变大 答案 D 解析 分析题图可知， 曲线表示物质 A 在无催化剂条件下生成物质 P 所需能量 的变化过程，则物质 A 生成物质 P 需要的活化能是 ab，A 正确；曲线、 分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过 程，分析可知图中 b 表示酶降低的活化能，B 正确；若曲线为最适条件下的酶 促反应曲线，改变反应条件后，酶的活性将降低，酶降低化学反应所需活化能的 功能减弱， 使分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量增加， 所以此时 a 值将变大，C 正确；无机催化剂也能降低化学反应的活化能，若将无 催化剂改为用无机催化剂催化该反应，则 b 值
6、将变小，D 错误。 5.酶具有极强的催化功能，最根本的原因是( ) 增加了反应物之间的接触 降低了化学反应的活化能 提高了反应物分子 的活化能 本身的数量和性质不变化，可反复利用 A. B. C. D. 答案 D 解析 酶之所以具有极强的催化功能，关键是它能降低化学反应的活化能，并且 它与无机催化剂一样，化学反应前后本身数量和性质不改变，可反复利用。 6.下列实验所采取的措施，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.利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率 答案 D 解析 利
7、用果胶酶提高水果出汁率的机理是果胶酶可催化植物细胞壁中的果胶水 解，从而使果汁更易榨出，A 错误；肝脏研磨液中含过氧化氢酶，可催化过氧化 氢水解，B 错误；FeCl3可作为无机催化剂降低化学反应的活化能，从而提高过氧 化氢的分解速率，C 错误；利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率是利用升高温 度来提供能量使反应物达到活跃状态的原理来加快过氧化氢的分解，D 正确。 知识点 2 酶的本质 7.下列关于酶的叙述，正确的是( ) A.酶只有在生物体内才能起催化作用，起催化作用的本质是提高反应的活化能 B.所有酶都含有 C、H、O、N 四种化学元素 C.人体内的酶进行催化过程中，酶本身不变，所以酶不会发生
8、自我更新 D.酶都在核糖体上合成 答案 B 解析 酶是由活细胞产生的，在细胞内和细胞外都可发挥催化作用，酶的作用机 理是降低化学反应的活化能。酶的本质是蛋白质或 RNA，故都含有 C、H、O、N 四种元素，在核糖体或细胞核中合成。反应前后，酶本身不变，但人体内的酶在 不断更新。 8.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 答案 B 解析 分析题干及图可知，甲酶的化学本质不是蛋白质，有可能是具有催化作用 的
9、RNA，乙酶的化学本质为蛋白质。 9.(2021 安徽安庆期末)下列关于酶本质探索的叙述，错误的是( ) A.巴斯德通过显微镜观察提出酿酒中的发酵是由于存在酵母菌细胞 B.李比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质 C.毕希纳证明了酶的化学本质都是蛋白质 D.切赫和奥特曼发现少数 RNA 也具有催化功能 答案 C 解析 法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察提出酿酒中的发酵是由于存在酵母 菌细胞，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的，A 正确；德国化学家李 比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞 死亡并裂解后才能发挥作用，B 正确；德国化学家毕希纳证明酵母菌细
10、胞中的某 些物质可引起发酵，C 错误；美国科学家切赫和奥特曼发现少数 RNA 也具有催 化功能，D 正确。 10.关于生物体产生的酶的叙述，错误的是( ) A.酶的化学本质是蛋白质或 RNA B.脲酶能够将尿素分解成氨和 CO2 C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类 D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁 答案 D 解析 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其化学本质是蛋白质或 RNA， A 正确；尿素在脲酶的催化作用下分解成氨和 CO2，B 正确；蛋白酶和淀粉酶都 可以将生物大分子水解成小分子，属于水解酶类，C 正确；植物细胞壁的主要成 分是纤维素，细菌细胞壁的成分是肽聚糖，纤维素酶能够降
11、解植物细胞壁而不能 降解细菌细胞壁，D 错误。 11.(2021 浙江余姚中学期中)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质， 处理后的核 糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质 是( ) A.蛋白质 B.DNA C.RNA D.核糖 答案 C 解析 核糖体的主要成分是蛋白质和 RNA， 其中的蛋白质被蛋白酶去除后仍能催 化氨基酸的脱水缩合反应， 由此说明核糖体中的 RNA 能催化该反应。 即 C 正确， A、B、D 错误。 12.某一不可逆化学反应(SPW)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。图中能正
12、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 答案 D 解析 加入酶后，加快反应速率，所以反应物浓度下降速度增大，由于该反应是 不可逆反应，所以最后反应物都消耗完。 13.下表是有关 H2O2的系列实验，回答有关问题： 序号 反应物 加入物质 条件 现象 X 1 H2O2 无 室温 几乎无气泡 X1 2 H2O2 氯化铁 室温 X2 3 H2O2 土豆浸出液 室温 X3 4 H2O2 新鲜唾液 室温 X4 (1)序号 3 的实验现象是_。 (2)序号 3 的土豆浸出液中含有的对此实验起作用的物质是_，土豆浸出液 _(填“能”或“不能”)重复使用。 (
13、3)若表中 X 的内容是收集 100 mL 气体所需的时间，你预测 X1、X2、X3、X4的大 小关系是_。 答案 (1)产生大量气泡 (2)过氧化氢酶 能 (3)X1X4X2X3 解析 (1)序号 3 中加入的土豆浸出液中含有过氧化氢酶，会产生大量气泡。(2) 酶可以重复使用。(3)序号 4 中的唾液中含有唾液淀粉酶，对 H2O2分解不起催化 作用，故 X1X4X2X3。 14.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如表所示。 试管 组别 实验处理 加入 3%H2O2/mL 温度 加入试剂 1 2 常温 / 2 2 90 / 3 2 常温 2 滴 3.5%FeCl3溶液
14、4 2 常温 2 滴 20%肝脏研磨液 (1)在上表的实验处理中，研究了哪些自变量？_，写出一种无关 变量_。 (2)该实验用的肝脏要求新鲜原因是_ _。 (3) 若 要 研 究 生 物 催化 剂 与 无 机 催 化 剂的 差 别 ， 可 选 用 的实 验 组 合 是 _。 (4) 若 试 管1和 试 管2组 成 对 照 实 验 ， 能 说 明 的 问 题 是 _ _。 (5)除了(4)小题的对照实验， 请再找出一组对照实验， _， 该对照实验说明的问题是_。 (6)上述实验中的_是实 验组，_是对照组。 答案 (1)温度、催化剂种类 过氧化氢溶液的用量、FeCl3溶液的用量、肝脏研 磨液的用
15、量，溶液的 pH(写出一种即可) (2)肝脏放置时间长，过氧化氢酶会被 微生物破坏， 影响实验效果 (3)试管 3 和试管 4 (4)加热促使过氧化氢分解 (5) 答案一：试管 1 和试管 3 FeCl3溶液能催化过氧化氢的分解 答案二：试管 1 和 试管 4 肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解 答案三： 试管 1、 试 管3和试管4 FeCl3溶液中的Fe3 和肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能催化过氧化 氢的分解， 且过氧化氢酶的催化效率高于 FeCl3溶液中的 Fe3 (6)试管 2、 试管 3 和试管 4 试管 1 解析 (1)由表中的实验处理可知，实验的自变量是温度，催化剂种类，
16、过氧化氢 溶液、FeCl3溶液、肝脏研磨液的用量和溶液的 pH 等都属于无关变量。(2)肝脏放 置时间太久，会被微生物破坏，其中含有的过氧化氢酶被破坏，失去催化过氧化 氢分解的能力。(3)若要研究生物催化剂和无机催化剂的差别，实验的自变量是催 化剂种类，因此可选用表格中的试管 3 和试管 4。(4)试管 1 和试管 2 的实验处理 不同的是温度，二者比较可以说明温度对过氧化氢分解具有促进作用，其作用原 理是加热使过氧化氢分子得到能量，促使其分解。(5)分析表格中实验处理，除试 管 1 与试管 2 对照外，还有试管 1 与试管 3 或试管 4，说明无机催化剂 Fe3 或生 物催化剂过氧化氢酶都具
17、有催化过氧化氢分解的作用；试管 1 与试管 3、试管 4 对照，则可说明过氧化氢酶催化过氧化氢分解的效率比 Fe3 高。(6)题述实验中的 试管 2、3、4 是实验组，试管 1 是对照组。 15.现提供双缩脲试剂 A 液、 B 液、 蛋清液(含蛋白质)、 唾液淀粉酶溶液、 蒸馏水、 试管和必需的实验用品，请设计一个实验以证明“唾液淀粉酶是蛋白质”。 实验原理：_ _ _。 实验步骤：取三支试管，分别编上 1、2、3 号，贴上标签； _； _。 预期结果：盛有蛋清液和唾液淀粉酶溶液的两支试管中液体均出现紫色，盛有蒸 馏水的试管中不出现紫色。 实验结论：_。 答案 实验原理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。若实验中唾液淀粉酶溶液 能与双缩脲试剂发生紫色反应，即可证明唾液淀粉酶是蛋白质 实验步骤：向三支试管中分别加入 2 mL 蛋清液、唾液淀粉酶溶液、蒸馏水 分别向三支试管中加入 1 mL 双缩脲试剂 A 液，振荡，再分别滴加 4 滴双缩脲 试剂 B 液，振荡，观察并记录颜色变化 实验结论：唾液淀粉酶是蛋白质 解析 证明某种酶是蛋白质的实验设计：实验组是待测酶液双缩脲试剂观察 是否出现紫色反应；对照组是已知蛋清液双缩脲试剂出现紫色反应，蒸馏水 双缩脲试剂不出现紫色反应。