资源描述
降低化学反应活化能的酶（一）
【概念·诊断】
1.细胞代谢是细胞内许多化学反应的总称,许多化学反应的顺利进行都离不开酶的催化。关于酶的认识,下列说法正确的是______________________。
①酶的基本组成单位一定是氨基酸
②酶可以提供化学反应所需的活化能
③酶可以增加生成物的量
④酶可以加快反应速率
⑤酶在反应前后质和量均不变
【解析】选④⑤。酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,①错误;酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,②错误;酶可以加快反应速率,但不能增加生成物的量,③错误,④正确;酶在化学反应中起催化作用,反应前后质和量均不变,⑤正确。
2.活细胞内合成酶的原料是 ( )
A.脂肪酸 B.核苷酸
C.氨基酸 D.氨基酸或核糖核苷酸
【解析】选D。绝大多数的酶是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸;少数的酶是RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸。
3.关于酶生理功能的叙述,下列叙述正确的是 ( )
A.能为生物体内的化学反应提供能量
B.具有催化作用,比无机催化剂的催化效率高得多
C.酶与无机催化剂降低反应活化能的效率相同
D.能促进生物体内营养物质的运输
【解析】选B。酶不能为化学反应提供能量,只能降低反应的活化能;酶的作用原理是降低反应的活化能,催化效率远高于无机催化剂;酶只具有催化作用,不能促进营养物质的运输。
4.酶作为生物催化剂,其作用的实质是 ( )
A.降低化学反应的动能 B.提高化学反应的速率
C.催化化学反应的进行 D.降低化学反应的活化能
【解析】选D。酶具有催化作用,可以提高化学反应速率,缩短达到平衡的时间,酶起催化作用的实质是降低化学反应的活化能。
【思维·跃迁】
5.酶具有催化作用,以下对酶的比喻不恰当的是 ( )
A.酶的作用就像给运动员把跨栏的高度降下来
B.酶的作用就像给翻越高山的汽车加大油门
C.酶的作用就像制取氧气时在氯酸钾中加了二氧化锰
D.酶的作用就像高考时降低了录取的分数线
【解析】选B。分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能,如果把化学反应比作驾车翻越一座高山,加热加压相当于给汽车加大油门,用催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道,即用催化剂就相当于使原来反应的“难度”降低了,因此A项和D项的比喻都是比较合理的;C项中二氧化锰就是起到催化剂的作用,因此这个比喻也是恰当的;给汽车加大油门相当于反应中的加热、加压,因此B项比喻是不恰当的。
6.下表是有关H2O2的系列实验,回答有关问题。
试管编号
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
肝脏研磨液
室温
X3
4
H2O2
新鲜唾液
室温
X4
(1)3号试管的实验现象是____________________________________。
(2)肝脏研磨液中含有的对此实验起作用的物质是____________________
________________。
(3)1号和3号试管中加入的H2O2的浓度及量都相同,这是对实验的______________________变量的控制,比较1号与3号的实验现象,说明_____________________________________________。
(4)2号和3号试管反应的原理_____________(填“相同”或“不相同”),2号与3号试管的对照中,自变量是________________________________________
_____, 3号比2号试管产生的气泡多,从活化能的角度分析是由于__________
___________________________________。
(5)若表中X表示收集100 mL气体所需要的时间,你预测X1、X2、X3、X4的大小关系是____________________________________。
【解析】(1)由于3号试管加入了H2O2和肝脏研磨液(含过氧化氢酶),所以该试管产生大量气泡。
(2)肝脏研磨液中由于含有过氧化氢酶,所以此实验才会产生大量气泡,即过氧化氢分解产生的氧气形成。
(3)1号和3号试管中加入的H2O2的浓度及量都相同,这是对实验无关变量的控制,比较1号与3号的实验现象,说明酶具有催化作用。
(4)2号和3号试管反应的原理相同,都是降低反应的活化能。2号与3号试管的对照中,自变量是催化剂的种类, 3号比2号试管产生的气泡多,从活化能的角度分析是由于酶降低活化能的作用更显著。
(5)由于1号试管无催化剂,几乎无气泡产生,4号试管加入的是唾液,也不含催化过氧化氢的催化剂,所以几乎无气泡产生;2号试管加入的氯化铁是无机催化剂,不及3号试管内加入过氧化氢酶的效率高,所以产生气泡速率最快的是3号,其次是2号,最慢的是1和4号,由此得到收集4支试管产生100 mL氧气的时间最长的是X1和X4,其次是2号试管X2,最短的是3号试管X3,即X1= X4>X2>X3。
答案:(1)产生大量气泡 (2)过氧化氢酶 (3)无关 (过氧化氢)酶具有催化作用 (4)相同 催化剂的种类 酶降低活化能的作用更显著 (5)X1= X4>X2>X3
【拓展·探究】
7.如图表示细菌细胞中的一个反应程序。在这个程序中,一种氨基酸在酶的作用下产生另一种的氨基酸。1～6 代表不同的氨基酸,V～Z代表不同的酶。所有氨基酸对生命活动都是必需的。原始种的细菌只要培养基中有氨基酸1就能生长。
(1)图中各种酶的化学本质最可能是_____________。
(2)细菌的某突变体只有在培养基中有氨基酸1、2、6时才能生长,则该变异种中不存在的酶有 ( )
A.V、W B.W、Y C.Y、Z D.V、Y
(3)请给出一个实验思路,筛选出缺乏酶Z的突变体。
【解析】(1)绝大多数酶的化学本质是蛋白质,所以题图中各种酶的化学本质最可能是蛋白质。
(2)1～6的6种氨基酸对生命活动都是必需的;原始种的细菌只要培养基中有氨基酸1就能生长,说明原始种的细菌含有V～Z所有的酶;变异的细菌在有1、2、6时才能生长,说明变异的细菌缺乏1生成2过程的酶V,4生成6过程的酶Y。
(3)所有氨基酸对生命活动都是必需的,酶Z的突变体不能产生氨基酸5,因此不能在缺乏氨基酸5的培养基上生长,但可以在含有各种氨基酸的完全培养基上生长,据此可筛选出缺乏酶Z的突变体。
答案:(1)蛋白质 (2)D (3)配制含有各种氨基酸的完全培养基和缺乏氨基酸5的培养基,接种细菌,可以在含有各种氨基酸的完全培养基上生长,但不能在缺乏氨基酸5的培养基上生长的菌落即为缺乏酶Z的突变体。
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