第5章 细胞的能量供应和利用

第1节　降低化学反应活化能的酶

第1课时　酶的作用和本质

1．在实验中需要控制各种变量，其中人为改变的变量是(B)

A．因变量  B．自变量

C．无关变量  D．控制变量

2．生物体内酶的作用及特点是(B)

A．能使不能发生的化学反应发生

B．能降低化学反应的活化能

C．为生物体内的化学反应提供能量

D．催化效率与无机催化剂相同

解析：酶作为生物催化剂，只能改变化学反应的速度而不能使本来不能发生的化学反应发生。

3．对盛有过氧化氢的试管水浴加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关叙述正确的是(A)

A．加热和加入催化剂的基本原理是不同的

B．加热和加入催化剂都可以使过氧化氢分子的能量提高

C．加热和加入催化剂都可以降低过氧化氢分子的活化能

D．酶和Fe^3＋的作用原理是不同的

解析：加热可以使过氧化氢分子的能量提高，加入催化剂可以降低过氧化氢分解反应的活化能。

4．选用新鲜的肝脏来比较过氧化氢在不同的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏中(D)

A．含Fe^3＋多

B．含酶的种类多

C．温度高

D．过氧化氢酶多且活性高

解析：不新鲜的肝脏，过氧化氢酶的数量和活性都会有所下降。

5．关于生物学实验中的变量，下列说法不正确的是(A)

A．任何生物学实验中都需要设置变量

B．对照实验中应遵循单一变量原则

C．对照实验中一定存在自变量

D．无关变量并不是与实验结果没有关系

解析：只有对照实验中才需设置变量，纯粹的观察实验(如用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体)则无需设置变量。

6．当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明(B)

A．RNA是核酸的一种

B．RNA也可起生物催化剂的作用

C．RNA主要存在于细胞质中

D．RNA是该种生物的遗传物质

解析：根据题意分析可知，RNA能催化化学反应的进行，是一种生物催化剂。

7．(多选)多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，具有辅助消化的作用。下列关于酶的叙述，正确的是(AD)

A．多酶片中的酶都是蛋白质

B．一个酶分子只起一次作用

C．酶提供反应开始时所必需的活化能

D．食物消化过程需要酶的作用，细胞内的化学反应也需酶的作用

解析：多酶片中的酶都是蛋白质；酶可以重复利用；酶不能提供能量；细胞内的化学反应需要酶的作用。

8．(多选)下列关于活化能的叙述，不正确的是(AB)

A．活化能是分子从活跃状态转变为常态所需要的能量

B．无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能

C．酶可以降低化学反应的活化能

D．同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用效果更显著

解析：酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能。相比之下，酶降低活化能的作用效果更显著。水浴加热虽然能加快化学反应速度，但并没有降低反应的活化能。

9．下面的三个图是某研究小组围绕探究H₂O₂分解条件而获得的实验结果。试回答下列问题。

(1)图一、二、三所代表的实验中，实验自变量依次为______________、____________、________。

(2)根据图一可以得出的实验结论是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)图二曲线BC段产生的最可能原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)根据你的理解，图三曲线纵坐标最可能代表______。

解析：(1)图一为比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，催化剂的种类是自变量；图二显示氧气的产生速率随H₂O₂浓度的变化而变化，因此H₂O₂浓度是自变量，氧气产生速率为因变量；同理图三中温度为自变量。(2)由图可看出加过氧化氢酶的速率要大于加Fe^3＋的速率，说明酶的催化作用具有高效性。(3)图示显示，氧气产生量不再随H₂O₂浓度的增加而增加，应该是酶已达到饱和，即反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制。(4)温度过高或过低，酶的活性都会降低，反应物剩余量增加，因此最可能代表溶液中H₂O₂的剩余量。

答案：(1)催化剂种类　H₂O₂浓度　温度　(2)酶的催化作用具有高效性　(3)反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制　(4)溶液中H₂O₂的剩余量

10．在编号为1～4号的4支试管内各注入10 mL 3%的过氧化氢溶液，1号试管作为对照，2号试管内迅速放入新鲜猪肝1～2小块，3号试管内放入一枚锈铁钉，4号试管内放入煮熟的猪肝1～2小块，根据实验现象回答下列问题：

(1)立即出现大量气泡的试管为________号，这种气体是________，产生大量气泡的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)4号试管内有什么变化？________。理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)2号和3号试管内都能产生气体，但产生气体的速度和数量不同，原因是________________________________________________________________________。

解析：1号试管作为对照；在2号试管中，猪肝中的过氧化氢酶能将过氧化氢分解形成水和氧气；3号试管内放入锈铁钉是为了提供Fe^3＋，Fe^3＋作为催化剂将过氧化氢分解成水和氧气；4号试管内煮熟的猪肝中的过氧化氢酶受高温的影响，酶的结构被破坏从而失去活性，过氧化氢不能被分解，没有任何现象发生。2号试管与3号试管相比，过氧化氢迅速分解产生大量的氧气，而3号试管内的Fe^3＋是无机催化剂，虽然能分解过氧化氢，但反应速度慢，所以2号和3号试管相比，说明酶的催化效率更高。

答案：(1)2　氧气　新鲜猪肝内的过氧化氢酶迅速催化过氧化氢分解，产生大量氧气　(2)无变化　煮熟的猪肝细胞内的过氧化氢酶被破坏，失去了活性　(3)酶(或过氧化氢酶)比Fe^3＋的催化效率更高