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IB 生物：酶与反应动力学（进阶 10 题）
IB 生物：酶与反应动力学（进阶 10 题）
进阶十题：Q10 与初速、活性单位、变性与失活的分别、竞争性与非竞争性抑制，以及 Vmax 与 Km 的判读。
练习重点 Q10 只可在最适温度以下外推；抑制类型要同时看 Vmax 与 Km。
01 本卷资料（做完才看答案）
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 题数 | 10 |
| 建议时间 | 30 |
| 难度分布 | 基础 4 · 进阶 3 · 挑战 2 · 错题重练 1 |
| 对应章节 | 所属章节：IB 生物：酶与反应动力学 |
| 适用年级 | IB 生物（HL） |
02 题目（10 题）
- 基础某酶在 4 分钟内产生 24 cm³ 气体。求平均速率。
- 基础什么是 Q10？多数酶反应的 Q10 约为多少？
- 基础煮沸后再冷却的酶能否恢复活性？为什么？
- 基础酶活性单位 U 的一般定义是什么？
- 进阶由 0 至 2 分钟，产物由 0 增至 18 cm³。求最初两分钟的平均速率，并说明它与初速的关联。
- 进阶20°C 时速率为 5 cm³/min，30°C 时为 10 cm³/min。(a) 求 Q10。(b) 若依同一 Q10 推算，40°C 的速率是多少？这个推算有什么限制？
- 进阶竞争性与非竞争性抑制剂在结合位置及“提高底物浓度能否克服”两方面有什么分别？
- 挑战某酶的 Vmax 为 120 cm³/min，Km 为 4 mM。当底物浓度等于 Km 时，反应速率是多少？
- 挑战加入抑制剂后 Vmax 仍为 120 cm³/min，但 Km 由 4 mM 上升至 8 mM。这属于哪一类抑制？为什么？
- 错题重练有学生把“30 分钟内产生 90 cm³”直接写成“速率 = 90 cm³/min”。正确吗？为什么？
03 答案与一句解说
| 题号 | 答案 | 一句解说 |
|---|---|---|
| 1 | 24 ÷ 4 = 6 cm³/min。 | 速率计算永远是产物量除以时间，并保留单位。 |
| 2 | Q10 是温度每上升 10°C 时反应速率的倍数，多数酶反应约为 2（即速率约加倍）。 | Q10 只适用于最适温度以下；超过最适温度后速率反而下降。 |
| 3 | 不能。煮沸使氢键与离子键断裂，酶的三级结构永久改变（变性），活性位点形状无法复原。 | 变性是不可逆的结构改变，这与低温造成的暂时失活不同。 |
| 4 | 在指定条件下，每分钟催化 1 μmol 底物转化所需的酶量定为 1 U。 | 活性单位描述的是催化能力，不是酶的质量，所以不能用克数比较两种酶的活性。 |
| 5 | 18 ÷ 2 = 9 cm³/min，这就是初速（曲线起始的直线部分）。 | 初速要用曲线最初近乎直线的一段计算，后段因底物减少而变慢。 |
| 6 | (a) Q10 = 10 ÷ 5 = 2。(b) 推算 10 × 2 = 20 cm³/min，但高于最适温度后酶会变性，实际速率不会再倍增。 | Q10 外推只适用于最适温度以下；接近或超过最适温度时推算会高估。 |
| 7 | 竞争性抑制剂结合活性位点，提高底物浓度可以克服；非竞争性抑制剂结合活性位点以外的位置并改变其形状，提高底物浓度无效。 | 这个分别亦是实验判断抑制类型的依据：Vmax 不变而 Km 上升属竞争性。 |
| 8 | 当底物浓度等于 Km，速率刚好是 Vmax 的一半，即 120 ÷ 2 = 60 cm³/min。 | Km 的定义就是达到半最大速率所需的底物浓度，这个关联可以直接用。 |
| 9 | 竞争性抑制。Vmax 不变表示酶仍可被完全饱和，Km 上升表示需要更多底物才能达到半最大速率，符合竞争性抑制的特征。 | 判读要同时看两个参数：只看 Km 或只看 Vmax 都容易误判。 |
| 10 | 不正确。速率要除以时间：90 ÷ 30 = 3 cm³/min，把总量当速率会大 30 倍。 | 这是最常见的计算失分位：总产量、即时产量与速率三者不同。 |
04 做完之后怎样跟进
- 对完答案，只重做错的那几题，并在错题旁写出错在哪一步（公式、单位还是抄错数）。
- 同一题隔两日再做一次；两次都对才可以移到下一份练习。
- 家长只需看答案栏与解说栏，不必逐题讲解。
本卷题目与答案由 TutorZone 团队原创编写，并非任何学校、出版社或考试局的试题；数值与答案均以程式核算。