2022届高考生物（人教版）一轮总复习练习：必修1 第3单元 第1讲 酶的本质、特性及相关实验探究 Word版含答案

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第1讲 酶的本质、特性及相关实验探究
一、选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)
1．(2021·沈阳模拟)下列关于酶的叙述正确的是( D )
A．激素都是通过影响靶细胞内酶的活性来调节细胞代谢的
B．酶具有催化作用，并且都能与双缩脲试剂反应呈紫色
C．酶的合成都包括转录和翻译两个过程
D．RNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂
[解析] 激素调节细胞代谢既可以通过影响靶细胞内酶的活性来调节，也可以通过影响靶细胞内某些控制酶合成的基因的表达来调节酶的数量，从而调节细胞代谢，A错误；酶是蛋白质或RNA，其中RNA不能与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；酶是蛋白质或RNA，其中蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，而RNA的合成只包括转录过程，C错误；RNA聚合酶催化RNA的合成过程，也能在转录过程中起到解旋的作用，能使DNA中的氢键断裂，D正确。
2．(2020·山东日照期中)下列有关酶的叙述，正确的是( B )
A．酶的数量因参与化学反应而减少
B．细胞中所有酶的合成都受基因控制
C．同一生物体内的各种酶的催化反应条件都相同
D．活细胞都能产生酶，酶在细胞内才起催化作用
[解析] 酶是生物催化剂，酶促反应前后酶的数量不变；细胞中的酶是蛋白质或RNA，它们的合成都受基因控制；同一生物体内的各种酶的催化反应条件可能不同；活细胞都能产生酶，酶在细胞内和细胞外都能起催化作用。
3．(2021·四川成都检测)如图曲线表示物质A生成物质P的化学反应在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。据图判断不正确的是( B )
A．bc段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能
B．ad段表示在无催化剂催化的条件下，使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能
C．若物质A与物质P之间转化的反应为可逆反应，酶可同样地降低正、逆反应的活化能
D．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动
[解析] bc段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能；ac段表示在无催化剂催化条件下，使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能；若物质A与物质P之间转化的反应为可逆反应，酶可同样地降低正、逆反应的活化能；由于酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著，所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动。
4．(2020·山东省青岛市高三三模)细胞中几乎所有的代谢都需要酶的催化，下列关于酶的叙述，错误的是( B )
A．在动植物细胞的细胞质基质中都存在着大量的分解葡萄糖的酶
B．激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞的代谢活动
C．探究pH对酶活性的影响时，酶与底物混合前要调节pH
D．在真核细胞中，核外也有DNA聚合酶与RNA聚合酶分布
[解析] 细胞质基质中可以将葡萄糖分解成丙酮酸，所以存在大量的分解葡萄糖的酶，A正确；激素可能是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢，也可能是依赖于影响酶基因表达来调节细胞代谢，B错误；探究pH对酶活性的影响时，底物与酶混合前要调节pH，C正确；在真核细胞中，细胞质中的叶绿体和线粒体也存在DNA分子，可以进行DNA的复制和转录，所以核外也有DNA聚合酶与RNA聚合酶分布，D正确。故选B。
5．(2020·河北衡水中学五调)淀粉酶有多种类型，如α－淀粉酶可使淀粉内部随机水解，β－淀粉酶则使淀粉从末端开始以两个单糖为单位进行水解。下图为研究pH对这两种淀粉酶的相对活性影响的结果，下列分析错误的是( B )
A．α－淀粉酶与β－淀粉酶的空间结构不同，但作用机理相同
B．可用斐林试剂在水浴加热条件下检测二者催化的产物来区分这两种酶
C．α－淀粉酶的最适pH更高，在pH为9后，两种酶的空间结构均遭到破坏
D．该实验中的淀粉溶液和淀粉酶需要在相同的pH条件下处理后再混合
[解析] α－淀粉酶与β－淀粉酶是两种酶，二者的空间结构不同，但都能降低化学反应的活化能；α－淀粉酶可使淀粉内部随机水解，其产物含有葡萄糖，β－淀粉酶则使淀粉从末端开始以两个单糖为单位进行水解，其产物是麦芽糖，葡萄糖和麦芽糖均有还原性，与斐林试剂反应均有砖红色沉淀生成；在pH为9后，两种酶的空间结构均遭到破坏；该实验中的淀粉溶液和淀粉酶需要在相同的pH条件下处理后再混合，可以保证二者的pH相同。
6．(2021·河北衡水金卷)现用a、b两支试管，先按如图所示操作，再向试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液，然后分别用斐林试剂检验。下列分析错误的是( C )
A．本实验的自变量是唾液淀粉酶的处理温度
B．用斐林试剂检验需要在水浴加热条件下进行
C．实验结果是b试管内出现砖红色沉淀
D．两支试管对照可以说明酶的活性受温度的影响
[解析] a试管和b试管中唾液淀粉酶的处理温度不同，故唾液淀粉酶的处理温度为本实验的自变量；a试管中唾液淀粉酶能将淀粉水解为还原糖，而b试管中的酶不能将淀粉水解为还原糖，用斐林试剂检验还原糖是否存在时需要在水浴加热条件下进行；b试管中的酶因高温已失活，故b试管内不会出现砖红色沉淀；两支试管对照说明酶的活性受温度的影响。
7．(2020·云南昆明一模)某生物实验小组欲探究温度对淀粉酶活性的影响，已知淀粉酶催化淀粉水解是一个多步反应，会依次形成较大分子糊精、小分子糊精、麦芽糖，加入碘液后的溶液颜色分别是蓝紫色、橙红色、黄褐色(碘液颜色)。下列操作错误的是( D )
A．设置一系列温度梯度，确定淀粉酶活性较强的温度范围
B．将淀粉酶溶液、淀粉溶液分别保温处理后再进行混合
C．通过观察加入碘液后不同温度下溶液颜色的变化可确定酶活性的强弱
D．混合保温一段时间后，在保温装置中直接加碘液即可检测淀粉水解情况
[解析] 探究温度对酶活性的影响实验的前提是不知道酶的最适温度，因此需设置一系列温度梯度进行实验，最终得到酶活性较高的温度范围；实验过程中需将酶和淀粉溶液分别保温，达到一定温度后再混合；通过观察加入碘液后不同温度下溶液颜色的变化可确定酶活性的强弱；为防止在保温装置中酶继续催化淀粉水解，混合保温相同时间后应加入强酸或强碱等物质终止反应，再加碘液检测淀粉水解情况。
8．(2020·北京生物高考)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH＝7.0、20 ℃条件下，向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了( B )
A．悬液中酶的浓度 B．H2O2溶液的浓度
C．反应体系的温度 D．反应体系的pH
[解析] 提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误；提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误；改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。故选B。
9．(2020·广东六校一模)下列有关酶的叙述，不正确的是( C )
A．吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶
B．脲酶可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物
C．溶菌酶能够溶解细菌中的各种成分，具有抗菌消炎的作用
D．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状
[解析] 吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损，A正确；脲酶的化学本质是蛋白质，能够与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，B正确；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，因此溶菌酶能够溶解大多数细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，但酶具有专一性，不可能溶解各种成分，C错误；基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，D正确。
10．(2021·福建龙岩高三质检)某研究小组利用3%鸡肝匀浆、3%H2O2溶液、pH缓冲液等，在适宜温度下探究pH对过氧化氢酶活性的影响，实验结果如下表。该实验能得出的结论是( D )
A.过氧化氢酶具有高效性
B．鸡肝匀浆中过氧化氢酶最适pH一定为7.0
C．pH为7.0时提高温度，酶活性会提高
D．过氧化氢酶对酸性环境的耐受性低
[解析] 此实验不涉及无机催化剂催化过氧化氢，无法说明过氧化氢酶具有高效性；表中设置的pH梯度不是足够小，因此过氧化氢酶的最适pH不一定是7；题目给定的是适宜温度，因此当温度提高时，酶的活性会降低。
11.
(2021·湖南长郡中学高考模拟)如图分别表示pH与酶活性的关系，下列叙述正确的是( C )
A．曲线B上m点继续降低pH，酶活性降低但空间结构不变
B．曲线A、B可分别对应胰蛋白酶、胃蛋白酶
C．由酶催化生化反应和由ATP为生命活动供能都是生物界的共性
D．酶能降低化学反应活化能，因此具有高效性
[解析] 曲线B上m点继续降低pH，酶活性下降，且酶的空间结构改变，会失活，A错误；曲线A、B可分别对应胃蛋白酶、胰蛋白酶，B错误；由酶催化生化反应和由ATP为生命活动供能都是生物界的共性，体现了不同生物间存在或远或近的亲缘关系，C正确；酶和无机催化剂均能降低化学反应活化能，其具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应的活化能，D错误。故选C。
12．(2020·山东省威海市高三一模)下图中，曲线甲表示最适温度条件下某酶促反应速率与反应物浓度之间的关系，曲线乙、丙表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。下列叙述正确的是( D )
A．在A点适当增加酶浓度，反应速率将增大
B．在B点适当增加反应物的量，反应速率将增大
C．图中C点代表该酶促反应的最适pH，D点代表该酶促反应的最适温度
D．影响酶促反应速率的相关因素包括底物浓度、酶浓度、温度和pH等
[解析] 在A点时底物浓度较小，此时的主要限制因素是底物浓度，增加酶浓度，反应速率不一定增大，A错误；反应物的量不再是B点的限制因素，在B点增加反应物的量，反应速率不会增大，B错误；图中C点代表该酶促反应的最适温度，D点代表该酶促反应的最适pH，C错误；影响酶促反应速率的相关因素包括底物浓度、酶浓度、温度和pH等，D正确。故选D。
13.(2021·吉林省集安市第一中学高三期末)如图表示温度和酶的关系，此曲线不能说明的是( D )
A．在B之前酶的活性与温度成正相关；之后成反相关
B．当温度达到B时酶的活性最高
C．A点时，酶的活性很低，但随着温度的升高，酶的活性可以上升
D．C点时，酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性可以恢复上升
[解析] 由图可知B点前随着温度的升高酶活性增加，超过B点后随着温度的升高，酶活性降低，A正确。温度为B时活性最高，B正确。A点时，酶活性很低，但此时酶的活性只是被抑制，随着温度的升高，酶的活性可以上升，C正确。C点时，酶的活性很低，但此时酶的空间结构已被破坏，当温度降低时，酶的活性是无法恢复的，D错误。
二、非选择题
14．(2021·黑龙江哈尔滨三中高考模拟)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性。设计实验如下：
实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。
实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程：如表所示。
实验结果：图甲是40 ℃时测定酶A催化淀粉水解成麦芽糖的量随时间变化的曲线，图乙是第④步保温5分钟后，用分光光度计对各组淀粉剩余含量进行检测的结果。
(1)该实验的自变量是酶的种类、温度，因变量有各组淀粉剩余含量(麦芽糖的生成量)，淀粉酶催化淀粉水解的实质是降低反应活化能。
(2)若适当降低温度，在相同时间内测得图甲中P点将向下(填“上”或“下”)移动。
(3)1、6两组不能(填“能”或“不能”)做对照，原因是实验设计要遵循单一变量_原则。
[解析] (1)自变量是在实验过程中可以变化的量，根据题意可以看出本实验的目的是探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性。因此实验有两个自变量，即酶的种类和温度；无关变量有pH、反应时间、溶液的量、淀粉的浓度、酶的浓度等。实验的因变量是受到自变量影响而发生改变的因素，根据题意结合图甲和图乙可知，因变量为各组淀粉剩余含量或麦芽糖的生成量。酶作用的机理是降低反应所需的活化能。(2)根据图乙可知，酶A在50 ℃条件时活性较高。曲线中的P点表示的是生成物的最大值，此时淀粉已被完全分解，此时曲线表示的是在40 ℃时的反应，而降低温度，酶的活性降低，酶促反应的速率下降，则在相同时间内测得图甲中P点将向下移动。(3)表中1、6两组温度不同、酶种类也不同，不遵循实验设计中的单一变量原则，故二者不能构成对照关系。
15．(2020·山东省泰安市高三上学期期末)植物内的过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究甘蓝梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。请回答：
(1)1、2号试管中，1号试管是对照组，该实验的自变量是甘蓝梗提取液的有无。
(2)若2号试管显橙红色，并不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶，你的改进措施是再增加一组实验，把缓冲液换成2mL过氧化物酶，其他条件与1号试管相同。
(3)若3号试管不显橙红色，推测其原因是高温使甘蓝梗提取液中的过氧化物酶变性失活。
(4)已知白菜梗内也含过氧化物酶，如何通过实验检测过氧化物酶的化学本质，并比较甘蓝梗和白菜梗内过氧化物酶的含量多少(假设两种植物提取液中只含过氧化物酶)。请简述设计思路：将等量的白菜梗和甘蓝梗提取液分别放入两个试管中，再分别加等量且适量的双缩脲试剂进行实验；若产生紫色反应，说明过氧化物酶的化学本质是蛋白质；显色反应强(紫色深)的一组，过氧化物酶含量高。
(5)经测定，相同条件下，两种植物提取液中过氧化物酶的活性不同，从其分子结构分析，原因可能是两种植物过氧化物酶的氨基酸序列不同(或空间结构不同，其他答案正确也可)。
[解析] (1)该实验的目的是探究甘蓝梗中是否存在过氧化物酶，所以1、2号试管中，1号试管是对照组，该实验的自变量是甘蓝梗提取液的有无。(2)若2号试管显橙红色，并不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶，需要再增加一组实验，把缓冲液换成2 mL过氧化物酶，其他条件与1号试管相同。(3)若3号试管加入的是煮沸冷却后的甘蓝梗提取溶液，而高温使甘蓝梗提取液中的过氧化物酶变性失活，所以试管中不显橙红色。(4)酶的化学本质是蛋白质或RNA，可通过实验检测过氧化物酶的化学本质，并能比较甘蓝梗和白菜梗内过氧化物酶的含量多少。实验设计思路为：将等量的白菜梗和甘蓝梗提取液分别放入两个试管中，再分别加等量且适量的双缩脲试剂进行实验。若产生紫色反应，说明过氧化物酶的化学本质是蛋白质；显色反应强的一组，过氧化物酶含量高。(5)已知白菜梗内也含过氧化物酶，经测定，相同条件下，两种植物提取液中过氧化物酶的活性不同，酶的化学本质是蛋白质，所以从其分子结构分析，原因可能是两种植物过氧化物酶的氨基酸序列不同或空间结构不同。
pH
3.0
5.0
7.0
9.0
11.0
酶活性(产生的
气泡个数/30 s)
4
8
25
20
10
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
①设置水浴
缸温度(℃)
20
30
40
50
20
30
40
50
②取8支试管各加入淀粉溶液(mL)，分别保温5分钟
10
10
10
10
10
10
10
10
③另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5分钟
酶
A
酶
A
酶
A
酶
A
酶
B
酶
B
酶
B
酶
B
④将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟
试管编号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
甘蓝梗提取液/mL
煮沸冷却后的甘蓝梗提取液/mL
1
2
2
2
－
－
2
2
2
－
2
－
3
2
2
－
－
2