第5章細胞的能量供應和利用第1節降低化學反應活化能的酶第一課時酶的作用和本質知識點一酶在細胞代謝中的作用[題型一比較過氧化氫在不同條件下的分解]1．在過氧化氫酶和Fe3＋的催化效率比較實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是()A．有利于過氧化氫酶的釋放B．保護過氧化氫酶C．提高過氧化氫酶的活性D．以上說法都不對答案A解析研磨可破壞肝細胞，使細胞內的H2O2酶充分釋放出來，以增大與反應物的接觸面積，A正確。2．關于“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗，下列敘述正確的是()A．實驗中所用肝臟必須是新鮮的，若放置時間過長肝細胞內的過氧化氫會減少B．實驗中用到的滴管，必須先吸取氯化鐵溶液再吸取肝臟研磨液，這樣對實驗結果影響較小C．過氧化氫在溫度高的環境中分解速度比常溫下會加快D．實驗的自變量是試管中產生氣泡數目的多少和衛生香的復燃情況答案C解析肝臟放置時間過長，過氧化氫酶會分解失活，A錯誤；吸取氯化鐵溶液和吸取肝臟研磨液的滴管不能混用，B錯誤；過氧化氫在高溫條件下分解速率會加快，C正確；試管中產生氣泡數目的多少和衛生香的復燃情況是因變量，D錯誤。3．下列四組實驗能證明酶具有催化作用的是()A．①與④B．③與④C．②與④D．①與②答案A解析①與④的實驗變量是有無酶，可證明酶具有催化作用。4．關于下圖所示實驗的敘述中，錯誤的是()A．甲裝置是實驗組，乙裝置是對照組B．H2O2溶液的濃度屬于無關變量C．乙試管產生氣泡的速率比甲試管快D．清水和肝臟研磨液為自變量，H2O2分解速率為因變量答案A解析本題考查的是探究過氧化氫酶生理作用的相關實驗。用新鮮肝臟研磨液處理的為實驗組，加清水的為對照組，其他的變量，如H2O2溶液的濃度等能引起反應速率改變的變量稱為無關變量，應遵守等量原則。5．關于生物學實驗中的變量，下列說法錯誤的是()A．任何生物學實驗中都需要設置變量B．對照實驗中應遵循單一變量原則C．對照實驗中一定存在自變量D．無關變量并不是與實驗結果沒關系答案A解析只有對照實驗中才需設置變量，純粹的觀察實驗(如用高倍顯微鏡觀察葉綠體)則無需設置變量。[題型二酶的作用原理]6．酶催化作用的本質是()A．降低化學反應的活化能B．增加反應物之間的接觸面積C．提高反應物分子的活化能D．提供使反應開始所必需的活化能答案A解析據題圖分析可知，與沒有酶催化時相比，有酶催化時，化學反應的活化能大大降低了。7．如圖所示，①表示有酶催化的反應曲線，②表示沒有酶催化的反應曲線，E表示酶降低的活化能，下列正確的是()答案C解析酶的作用是降低化學反應的活化能，從而使化學反應能夠快速進行，但反應過程仍然需要能量，只是有酶時所需能量少，沒有酶時所需能量多。8．下列實驗所采取的措施，不涉及“降低化學反應活化能”原理的是()A．利用果膠酶提高水果的出汁率B．滴加肝臟研磨液促使過氧化氫的分解C．滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率D．利用水浴加熱加快過氧化氫的分解速率答案D解析果膠酶能顯著降低果膠水解的活化能，A不符合題意；過氧化氫酶可催化過氧化氫的分解，而肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，B不符合題意；FeCl3為催化劑，也能降低過氧化氫分解的活化能，C不符合題意；利用水浴加熱加快過氧化氫的分解速率，水浴加熱提高了分子的熱運動，沒有降低化學反應的活化能，D符合題意。知識點二酶的概念及本質9．下列有關酶的敘述，正確的是()A．酶是具有催化作用的蛋白質，都在核糖體上合成B．只有具有分泌功能的活細胞才能產生酶C．酶只能在細胞內發揮其催化作用D．酶可被水解為氨基酸或核糖核苷酸答案D解析酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數是蛋白質，少數是RNA，所以其水解產物是氨基酸或核糖核苷酸，A錯誤，D正確；一般來說，活細胞都會產生酶，B錯誤；酶可以在細胞內或細胞外發揮作用，C錯誤。10．20世紀80年代科學家發現了一種RNase(酶)，其是由20%的蛋白質和80%的RNA組成的，如果將這種酶中的蛋白質除去，并提高剩余物質的濃度，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．RNA具有生物催化作用B．酶是由RNA和蛋白質組成的C．酶的化學本質都是蛋白質D．酶的化學本質都是RNA答案A解析根據題中信息“留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性”，可推知該酶發揮作用的是RNA，即RNA具有生物催化功能。11．用同一種蛋白酶處理甲、乙兩種酶，甲、乙兩種酶的活性與處理時間的關系如圖所示。下列分析錯誤的是()A．甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B．甲酶不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化學本質為蛋白質D．乙酶活性的改變是因為其分子結構的改變答案B解析大多數酶的化學本質是蛋白質，少數酶是RNA。用題干所述蛋白酶處理后，乙酶活性降低，說明該種蛋白酶能改變乙酶的分子結構，故乙酶的化學本質是蛋白質，C、D正確；而甲酶活性不變，說明甲酶可能是RNA或能夠抗這種蛋白酶降解的蛋白質，A正確，B錯誤。12．德國化學家畢希納將酵母細胞放在石英砂中用力研磨、加水攪拌，再進行加壓過濾，得到不含酵母細胞的提取液。在這些汁液中加入葡萄糖，一段時間后冒出氣泡，糖液居然變成了酒。根據以上實驗，分析得出的結論錯誤的是()A．葡萄糖變成酒的過程中發生了化學變化B．將糖變成酒的物質是汁液中的釀酶C．研磨有利于酵母細胞內釀酶的釋放D．該實驗證明釀酶的化學本質是蛋白質答案D解析催化該化學變化進行的是酵母細胞內產生的釀酶，B正確；研磨有利于釀酶的釋放，C正確；畢希納所做的實驗，不能證明酶的化學本質是蛋白質，D錯誤。13．在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，對實驗的處理如下表所示。請回答下列問題：(1)在上表的實驗處理中，研究了哪些自變量？________________。(2)若要研究生物催化劑與無機催化劑的差別，可選用的試管組合是________________。(3)若試管1和試管2組成對照實驗，能說明的問題是________________。(4)除了上述的對照實驗，請再找出一組對照實驗，并指出該組對照實驗說明的問題。___________________________。答案(1)溫度、催化劑(2)試管3和試管4(3)加熱能使H2O2分子得到能量，促進H2O2分解(4)①試管1和試管3，說明FeCl3能催化H2O2的分解；②試管1和試管4，說明肝臟研磨液中的過氧化氫酶能催化H2O2的分解；③試管1、試管3和試管4，說明FeCl3和肝臟研磨液中的過氧化氫酶都能催化H2O2的分解，且過氧化氫酶的催化效率高于FeCl3(答出任意一條即可)解析(1)從表格信息可以看出，本實驗研究了溫度和催化劑對H2O2分解速率的影響。(2)依據單一變量原則，試管3和試管4實驗處理的溫度條件相同，僅是催化劑種類不同。(3)試管1和試管2研究的是不同溫度條件下H2O2的分解速率，說明加熱使過氧化氫分子得到能量，促使過氧化氫分解。(4)只要符合單一變量原則即可，故可以選用試管1和試管3、試管1和試管4以及試管1、試管3和試管4等進行分析。14．某研究小組欲探究影響過氧化氫分解的因素，做了如下兩個實驗。相應的實驗結果如圖所示(實驗1、實驗2均在適宜條件下進行)，請分析回答：(1)實驗1、2中的自變量分別為____________________________。(2)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___________。(3)實驗1中過氧化氫酶和Fe3＋的作用原理是________________________；通過實驗1可以得出什么結論？______________________________。答案(1)催化劑的種類、過氧化氫的濃度(2)酶的數量(或濃度)有限(3)降低化學反應的活化能與無機催化劑相比，酶的催化作用更高效解析(1)觀察題圖可知實驗1、2的自變量分別是催化劑的種類、過氧化氫的濃度。(2)實驗2曲線中，bc段O2產生速率不再增大的原因最可能是酶的數量(或濃度)有限。(3)過氧化氫酶和Fe3＋都是催化劑，它們的作用原理相同，都是降低化學反應的活化能，實驗1中加過氧化氫酶的反應速率比加Fe3＋的快得多，故可以得出結論：與無機催化劑相比，酶的催化作用更高效。易錯題型不能正確分析對照實驗15．如圖所示為“比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗”。下列有關分析合理的是()A．本實驗的因變量是不同的催化劑B．本實驗的無關變量有溫度和酶的用量等C．1號與3