还剩31页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
- 第二章达标检测-2022版生物必修第一册 浙科版（2019） 同步练习 （Word含解析） 试卷 1 次下载
- 第一节 ATP是细胞内的“能量通货”-2022版生物必修第一册 浙科版（2019） 同步练习 （Word含解析） 试卷 0 次下载
- 第三节 物质通过多种方式出入细胞-2022版生物必修第一册 浙科版（2019） 同步练习 （Word含解析） 试卷 0 次下载
- 第四节 细胞呼吸为细胞生活提供能量-2022版生物必修第一册 浙科版（2019） 同步练习 （Word含解析） 试卷 0 次下载
- 第五节 光合作用将光能转化为化学能-2022版生物必修第一册 浙科版（2019） 同步练习 （Word含解析） 试卷 0 次下载
浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 酶是生物催化剂课后测评
展开
这是一份浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 酶是生物催化剂课后测评，共34页。试卷主要包含了酶在催化中的作用是等内容，欢迎下载使用。
第二节 酶是生物催化剂
第1课时 酶的本质和特性
基础过关练
题组一 酶的本质
1.酶的发现经过了许多科学家的研究,以下科学家及其成果不对应的是 ( )
A.斯帕兰扎尼发现胃存在化学性消化
B.毕希纳发现促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是细胞本身
C.李比希认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果
D.萨姆纳提取脲酶结晶
2.(2021浙江宁波北仑中学高一期中)从酶的化学本质上来看,绝大多数酶和少数酶分别属于 ( )
A.蛋白质和DNA B.蛋白质和RNA
C.蛋白质和脂肪 D.蛋白质和糖类
3.(2021浙江宁波余姚中学高一期中)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是 ( )
A.蛋白质 B.DNA C.RNA D.核糖
4.(2021浙北G2高一上学期期中联考)若往过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果应该是 ( )
A.产生气泡 B.溶液呈蓝色
C.溶液呈紫色 D.产生红黄色沉淀
题组二 酶的特性
5.人的血液中碳酸酐酶的一个分子每分钟可催化分解1 900万个碳酸分子,这说明酶具有的特性是 ( )
A.多样性
B.专一性
C.催化活性受温度、酸碱度的影响
D.高效性
6.(2021浙江宁波北仑中学高一期中)酶在催化中的作用是 ( )
A.降低化学反应的活化能 B.为化学反应提供能量
C.提高化学反应的活化能 D.自身参与反应
7.(2021浙江宁波余姚中学高一期中)将少许的 FeCl3和新鲜肝脏研磨液分别加入等量过氧化氢溶液中,检测两者产生的气体量。下列有关该实验结果的预测,正确的是(注: 实线为加入 FeCl3产生的气体量,虚线为加入肝脏研磨液产生的气体量) (深度解析)
A
B
C
D
8.(2021浙江温州高一期中)下图表示人体内某个化学反应,下列关于酶的叙述正确的是 ( )
A.图中a表示酶,a一定是蛋白质
B.图中 b表示酶,b一定是蛋白质
C.图中a表示酶,a一定是有机物
D.图中a表示酶,a只能在人体内起作用
9.下列有关“探究酶的专一性”活动的叙述,正确的是 ( )
A.实验中可直接使用新鲜唾液
B.本实验可用碘-碘化钾溶液替代本尼迪特试剂
C.可将酶溶液置于适宜的温度下一段时间后,再和底物混合
D.添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现阳性反应一定是淀粉中混有蔗糖引起的
题组三 酶的作用机理
10.图1表示某类酶作用的模型,图2表示酶催化作用中能量变化过程。请据图回答:
(1)图1模型中A代表 ,C、D代表 。
(2)图1模型能解释酶的 性,若图中B表示一种二糖,则B可能是 或 。
(3)酶催化作用的实质就是它能 。
(4)图2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。酶所降低的活化能可用图中 段来表示;如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将 (填“上移”或“下移”),这体现了酶的 性。
能力提升练
题组一 酶的本质和作用机理
1.(2020浙江金华东阳中学高二期中,)下图是某种酶催化底物发生反应的过程示意图,下列叙述错误的是 ( )
A.图示反应过程还有水的产生
B.该图能体现酶催化作用的专一性
C.底物与酶能否结合与酶的结构有关
D.酶在催化过程中的形状改变是不可逆的
2.()甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是 ( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶是不可能具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
3.()如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列相关叙述错误的是 ( )
A.a段与b段之和表示在无催化剂的条件下,物质A生成物质P需要的活化能
B.图中b段表示酶降低的活化能
C.若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变反应条件后,a段的高度将增加
D.若将Ⅰ改为无机催化剂催化该反应,则b段的高度将升高
4.(2021浙江杭州高二月考,)酶的抑制剂是指能与酶结合并降低酶活性的分子,分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂,其抑制作用原理如图b、c所示。下列有关叙述错误的是 ( )
A.竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,会降低酶的催化效应
B.非竞争性抑制剂作用于酶活性位点以外的其他位点,从而使酶失去催化活性
C.竞争性抑制剂与酶的活性位点具有互补结构,能与酶的活性部位结合
D.非竞争性抑制剂与该酶催化的底物的化学结构相似
题组二 分析酶的特性
5.(2021浙江温州高一期中,)为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如下5组实验,分别选择一定的试剂进行检测,合理的实验方案是 ( )
组别
①
②
③
④
⑤
酶
蛋白酶
蛋白酶
淀粉酶
淀粉酶
淀粉酶
反应物
蛋白质
淀粉
蛋白质
淀粉
麦芽糖
A.①和③对比,用双缩脲试剂检测
B.②和④对比,用碘-碘化钾溶液检测
C.④和⑤对比,用本尼迪特试剂检测
D.③和④对比,用本尼迪特试剂检测
6.(2021浙江绍兴高三选考诊断,)利用新鲜土豆片催化H2O2分解的实验如图所示,产生的现象及推测正确的是 ( )
A.若有大量气体产生,可证明H2O2酶具有高效性
B.改变土豆片的大小,不会改变气体产生的速率
C.一段时间后气泡不再产生是因为土豆片的数量有限
D.可通过增减土豆片的数量来探究酶的浓度对催化速率的影响
7.()某生物兴趣小组要设计实验验证酶的专一性。请根据题意回答问题:
备选实验材料和用具:蛋白质块、牛胰蛋白酶溶液、牛胰淀粉酶溶液、蒸馏水、双缩脲试剂、试管若干、恒温水浴锅、时钟等。
(1)该实验的自变量是 。
(2)实验步骤:
①取两支洁净的相同试管,编号为甲、乙。
②取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中,再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。
③将两支试管置于恒温水浴锅中,保温(37 ℃)5分钟。
④分别加入等体积等质量的蛋白质块,其他条件相同且适宜。
⑤一段时间后,分别加入等量的双缩脲试剂进行检测,记录实验结果。
上述实验步骤中,有两处明显错误,请找出这二处错误并更正。
;
。
(3)如果想验证过氧化氢酶具有高效性的特点,应该用过氧化氢酶和 对 进行催化效率比较。
第2课时 酶的催化作用受多种条件的影响
基础过关练
题组一 影响酶活性的因素
1.(2021浙江A9协作体高一期中)将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻,可保持其甜味。这是因为加热会( )
A.提高淀粉酶活性
B.改变可溶性糖分子结构
C.破坏淀粉酶活性
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
2.(2021浙江绍兴诸暨中学高一期中)过酸、过碱或者温度过高,会使唾液淀粉酶永久失活,原因是破坏了该酶的 ( )
A.全部肽键 B.氨基酸数目
C.空间结构 D.氨基酸种类
3.(2020浙江宁波九校高二期末联考)酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述正确的是 ( )
A.酶能提供过氧化氢分子活化所需的能量
B.各种酶水解得到的有机小分子都是氨基酸
C.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关
D.将胃蛋白酶加入pH10的溶液中,其空间结构会改变
4.酶促反应速率与温度的关系如图所示,不正确的说法是 ( 易错 )
A.MN段反应速率提高是因为酶活性增大
B.O点对应的温度是酶促反应的最适温度
C.低温处理后酶的活性不可以恢复
D.温度不同时酶促反应速率可能相同
5.(2021浙北G2高一期中联考)如图表示改变某一因素前后,淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果,请据此分析,改变下列哪种因素才能获得改变后的结果 ( )
A.淀粉溶液量 B.pH
C.温度 D.唾液量
题组二 实验探究影响酶促反应的因素
6.(2021浙江杭州第二中学高三仿真考试)关于探究pH对H2O2酶的影响的实验,下列叙述不正确的是 ( )
A.实验材料选取新鲜肝脏是因为H2O2酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度高
B.滤纸片在鲜肝匀浆中浸泡1分钟后取出,立即小心贴在反应小室一侧内壁上
C.在反应小室中,先加入缓冲液再加入H2O2溶液
D.量筒灌满水后,若有气泡,应将其轻轻倾斜,小心赶出气泡
7.(2020浙江台州中学高一月考)不同的变量设置可用于验证酶的不同特性,相关实验记录如下表所示。
试管
1
2
3
4
5
6
本尼迪特试剂
+
+
+
-
-
-
1%淀粉溶液
+
+
+
-
-
-
2%H2O2溶液
-
-
-
+
+
+
少许MnO2
-
-
-
-
-
+
新鲜唾液
-
+
-
-
-
-
少许鸡肝匀浆
-
-
+
-
+
-
实验结果
注:“+”为添加,“-”为不添加。
下列相关特性验证实验对应的组合选择或变量设置中,错误的是 ( )
A.酶的催化性:1、2对照
B.酶的专一性:1、2、3对照
C.酶的高效性:4、5、6对照
D.温度影响酶活性:试管5逐渐变温前后对照
8.(2021浙江“七彩阳光”新高考研究联盟高二期中联考)学习小组为研究 pH 对酶活性的影响,设置了 5 个实验组,每组试管中加入等量的过氧化氢溶液,再加入缓冲液分别将 pH 调整为 2、4、6、8、10,然后加入等量鸡肝匀浆,在最适温度下发生反应,记录实验开始至最终不再产生气泡所用的时间,得到以下曲线图(a 为曲线最低点), 请回答:
(1)酶的作用特点有 、 和作用条件温和等。
(2)实验中需要将鸡肝研磨成匀浆的原因是 。
(3)适当提高温度,则a 点的纵坐标会 。
(4)每个实验组中,最终产生的 O2 量相同吗? ,原因是 。
(5)若将本实验设计改为最适 pH 下,设置一系列温度梯度,来探究温度对酶活性的影响, 你觉得合理吗? ,理由是 。
能力提升练
题组 分析影响酶促反应速率的因素及相关实验
1. (2020浙江名校协作体高二联考,)如图是某生物科研小组开展的作用时间和温度对酶活性的影响实验研究成果,下列分析错误的是 ( )
A.酶的活性可表示为在1 g酶催化下消耗的底物量或生成的产物量
B.温度可直接影响化学反应速率,也可通过改变酶分子结构来影响酶促反应速率
C.同一温度下作用时间不同,酶的活性可能相同
D.该酶的最适温度随作用时间发生改变
2.(2021浙江温州高二期中,)如图为某同学在其他条件最适宜的情况下,研究 pH对两种不同酶的活性影响。下列叙述错误的是 ( )
A.据图可知这两种酶的适宜 pH范围不同
B.导致A1、A3、A4、A6点酶活性变化的原因不同
C.若改变温度,则B1和B2点值变小,但对应的pH不变
D.酶量一定时,单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量即可表示酶活性
3.(2021浙江温州十五校联合体高一期中联考,)甲图表示底物浓度对酶促反应速率的影响;乙图表示将A、B两种物质混合,再在T1时加入某种酶后,A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成,下列叙述正确的是 ( )
A.甲图中反应速率达到最大后,限制酶促反应速率的主要因素是酶的活性
B.若乙图中的物质A是淀粉,则B可以是麦芽糖,该酶可以是麦芽糖酶
C.乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是B浓度
D.甲、乙两图所示的实验中,温度和pH都属于无关变量
4.(2021浙江台州镇海中学高一月考,)某实验小组在Ta和Tb两个温度条件下,测定了淀粉酶在不同的pH条件下催化淀粉完全水解所需的时间,结果如图所示(Ta
A.曲线①表示在Ta温度下测定的结果
B.在这两个温度条件下,淀粉酶的最适pH相同
C.pH1与pH13时,淀粉酶的空间结构是相同的
D.其他条件需要保持一致,以排除无关变量的干扰
5.(2021浙江杭州地区重点中学高一期中,)某学生兴趣小组进行了探究pH对过氧化氢酶的影响的实验,实验结果如下表所示。下列叙述错误的是 ( )
pH
5.0
6.0
7.0
8.0
收集到气体
体积(mL)
0.5 min
6.5
7.6
8.3
8.0
1 min
9.5
11.3
12.3
11.6
A.先将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液混合,然后调节pH
B.每一个实验组中酶的含量要相等
C.与pH6.0相比,pH8.0时过氧化氢酶的活性较高
D.新鲜的动物肝脏中含有过氧化氢酶
6.(2020浙江9+1高中联盟高三期中,)普通淀粉酶的最适温度在40~60 ℃之间,而耐热淀粉酶在更高温度下仍能保持较高的活性,因此具有更为广泛的应用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响,实验结果如下表。下列有关叙述错误的是 ( )
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
普通淀粉酶
相对活性/%
6
25
43
67
83
65
22
2
0
0
耐热淀粉酶
相对活性/%
6
15
25
48
76
92
100
98
82
65
A.耐热淀粉酶相较普通淀粉酶对温度更敏感
B.在此实验中,因变量可以用碘-碘化钾溶液和本尼迪特试剂检测
C.从枯草杆菌中获取的淀粉酶较唾液淀粉酶具有更好的耐高温特性
D.本实验的因变量可以用反应物的消失速率或生成物的产生速率来表示
第二节综合拔高练
五年高考练
考点1 酶的本质和特性
1.(2020浙江1月选考,8,2分,)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示,其中甲~戊代表生长必需的不同物质,①~⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是 ( )
A.突变型细菌缺乏酶①、②、③
B.酶④与乙结合后不会改变酶④的形状
C.酶②能催化乙转变为丙,也能催化丙转变为丁
D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长
2.(2018浙江11月选考,7,2分,)酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是 ( )
A.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关
B.绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示
C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解
D.将胃蛋白酶加入到pH10的溶液中,其空间结构会改变
考点2 影响酶活性的因素
3.(2020浙江7月选考,10,2分,)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是 ( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
4.(2019浙江4月选考,10,2分,)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示:
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3 mL
3 mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
—
3
加入二氧化锰
—
少许
4
检测
据此分析,下列叙述错误的是 ( )
A.实验的可变因素是催化剂的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有高效性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
三年模拟练
1.(2021浙江金华东阳中学高一期中,)酶是生物新陈代谢的基本条件。下面关于酶的叙述中,正确的是( )
A.过氧化氢在高温下和酶的催化作用下分解速度都加快,其原理都是降低了反应所需的活化能
B.利用酶解法除去洋葱、酵母菌、大肠杆菌的细胞壁,都必须使用纤维素酶和果胶酶
C.同一种酶可存在于不同的活细胞中
D.酶具有专一性,所以催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶
2.(2021浙江杭州重点中学高一期中,)如图表示的是在有酶催化和无酶催化条件下某化学反应过程的能量变化,下列叙述正确的是( )
A.曲线A表示有酶催化时的化学反应
B.A、B比较可知,A的温度较为适宜
C.E表示酶降低的化学反应的活化能
D.该化学反应常常伴随着ATP的合成
3.(2020浙江嘉兴高二期末,)某种酶受pH和温度影响的曲线如图甲、乙。该酶pH7.0,温度30 ℃条件下处理一定量的底物,底物剩余量与反应时间关系如图丙中曲线b。在t1时刻进行一定的处理,下列叙述正确的是 ( )
A.在t1时刻将pH从7.0快速上升到8.0,曲线b将转变为曲线c
B.在t1时刻将pH从7.0快速下降到6.0,曲线b将转变为曲线a
C.在t1时刻将温度从30 ℃快速上升到50 ℃,曲线b将转变为曲线e
D.在t1时刻将温度从30 ℃缓慢下降到20 ℃,曲线b将转变为曲线d
4.(2020浙江嘉兴高一期末,)在四分格培养皿中加入含有淀粉和琼脂的混合液(如图),待其冷却凝固后分别在4个区域中加入0.1 mL不同的液体并涂布均匀,然后将其放入37 ℃恒温箱中保温。1小时后均加入0.1 mL碘-碘化钾溶液,结果如表所示。
区域
涂布的液体
实验结果
①
蒸馏水
蓝黑色
②
新鲜唾液
红棕色
③
煮沸的新鲜唾液
蓝黑色
④
蔗糖酶溶液
?
下列叙述错误的是 ( )
A.37 ℃保温的目的是为酶促反应提供适宜温度
B.若增加混合液的淀粉含量,应适当延长保温时间
C.区域②和①的结果不同,可证明酶具有高效性
D.区域④的结果为蓝黑色,是因为酶具有专一性
5.(2021浙江A9协作体高一期中联考,)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pH7.0、20 ℃条件下,向5 mL1%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 ( )
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
6.(2021浙江“七彩阳光”新高考研究联盟高一期中联考,)姜撞奶是广东的一道特色甜品,某同学想探究制作姜撞奶的最适温度,在不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁,观察混合物 15 min,看其是否会凝固,结果如表:
温度(℃)
20
40
60
80
100
时间
15 min后
14 min内
1min内
1min内
15 min后
结果
仍未有
凝固迹象
完全
凝固
完全
凝固
完全
凝固
仍未有
凝固迹象
注:用煮沸后冷却的姜汁重复这项实验,牛奶在任何温度下均不能凝固。
根据以上姜汁使牛奶凝固的实验结果,判断下列表述,正确的是 ( )
A.只有新鲜姜汁中才有促进牛奶凝固的酶,煮沸后的姜汁中不含该酶
B.20 ℃和 100 ℃时 15 min 后牛奶仍未有凝固迹象的原因相同
C.将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能够提高实验的准确度
D.根据实验结果可知 70 ℃是姜汁中酶的最适温度
7.(2021浙江杭州重点中学高一期中,)乳糖酶催化乳糖水解。有两项与此相关的实验,其他实验条件均设置为最适条件,实验结果如下表,下列叙述错误的是 ( )
实验一
(乳糖浓度
为10%)
酶浓度/%
0
1
2
4
5
相对反应速率
0
25
50
100
200
实验二
(酶浓度为2%)
乳糖浓度/%
0
5
10
20
30
相对反应速率
0
25
50
65
65
A.乳糖酶催化乳糖水解的过程中,其形状会发生改变
B.实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率不再加大
C.实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率不再加大
D.实验二若温度降低10 ℃,相对反应速率将减小
8.(2019浙江衢州四校高一期中联考,)瑞典研究人员发现一种促进脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶。这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。下列有关叙述正确的是 ( )
A.抗酒石酸酸性磷酸酶与脂肪的组成元素相同
B.抗酒石酸酸性磷酸酶在适宜条件下会被脂肪酶水解
C.抗酒石酸酸性磷酸酶的空间结构会随温度的升高而改变
D.理论上可以通过促进抗酒石酸酸性磷酸酶的功能来治疗肥胖症
9.(2021浙江嘉兴高三教学测试,)下图是探究pH对过氧化氢酶影响的实验装置,下列叙述正确的是 ( )
A.过氧化氢溶液的浓度和用量是实验的自变量
B.实验的检测指标是反应结束时收集的气体体积
C.装置中的量筒灌满水后应竖直倒置,不可倾斜
D.不同pH下的实验结果都有显著差异
10.(2020浙江稽阳联谊学校高三联考,)将鸡蛋的蛋清灌入一根普通饮料吸管中,放到热水中加热使其凝固,将凝固的蛋白分成等长的4段,分别放入如表4种溶液中,在相同且适宜的条件下作用6小时后,用刻度尺测量凝固蛋白的长度,则蛋白长度由短至长的排列顺序是 ( )
甲溶液
10毫升胃蛋白酶液加10滴稀HCl
乙溶液
10毫升胃蛋白酶液加10滴稀NaOH
丙溶液
10毫升经煮沸的胃蛋白酶液加10滴冷却的蒸馏水
丁溶液
10毫升胃蛋白酶液加10滴冷却的蒸馏水
A.甲、乙、丙、丁 B.甲、丁、乙、丙
C.丁、乙、甲、丙 D.丁、甲、乙、丙
11.(2020浙江绍兴诸暨中学高一期中,)某生物小组探究pH对过氧化氢酶活性的影响,实验过程如下:
(一)材料用具:新鲜肝脏研磨液、新鲜血浆、pH分别为5.0、6.0、7.0、8.0的缓冲液、恒温培养箱、10%溶液、试管等。
(二)实验步骤:
步骤
试管编号
A
B
C
D
E
①加入血浆或
缓冲液各2 mL
血浆
pH5.0
缓冲液
pH6.0
缓冲液
pH7.0
缓冲液
pH8.0
缓冲液
②10%过氧化氢
溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
③加入新鲜
肝脏研磨液
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
④观察、记录
各组气泡数量
请回答有关问题:
(1)该实验的实验组为 ;自变量为 ,因变量为 。
(2)如果如图表示是在pH7.0的试管中过氧化氢的量随时间的变化,请在图中画出氧气生成总量随时间的变化曲线(标注曲线1)和酶量增加一倍时过氧化氢的量随时间的变化曲线(标注曲线2)。
(3)如果用淀粉代替过氧化氢,并用本尼迪特试剂检测结果,你认为是否可行? 。请说明理由: 。
12.(2021浙江“七彩阳光”新高考研究联盟高一期中联考,)几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的催化降解主要依赖于N-乙酰-β-D 葡萄糖苷酶(NAGase)的作用,温度、pH 和NAGase 催化水解产物对 NAGase 活力的影响如图1、2、3所示,请回答下列问题:
图1
图2
图3
(1)NAGase 的成分最可能是 ,作用的最适温度约为 ,从 90 ℃降到最适温度过程中,它的活性 (填“变大”“变小”或“基本不变”)。
(2)NAGase 通过和几丁质结合,形成酶—几丁质复合物,从而 ,加快反应进行。几丁质水解后的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖对 NAGase 的催化活力均有 (填“抑制”或“促进”)作用,其中作用最强的是 。
(3)研究发现精氨酸能降低 NAGase 的催化效率,如图4是降低酶活力的两个模型,判断精氨酸降低NAGase 活力类型的方法是在研究实验中加入精氨酸,同时不断提高底物浓度,如果NAGase的催化效率 (填“能”或“不能”)提高,则属于模型A。
图4
答案全解全析
第1课时 酶的本质和特性
基础过关练
1.C
2.B
3.C
4.C
5.D
6.A
7.C
8.C
9.C
1.C 斯帕兰扎尼证实胃液具有化学性消化作用;毕希纳发现促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是细胞本身;巴斯德认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果;萨姆纳提取出脲酶结晶,并证明其化学本质为蛋白质。
2.B 从酶的化学本质上来看,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,B正确。
3.C 核糖体的主要成分是蛋白质和RNA,其中的蛋白质被蛋白酶去除后仍能催化氨基酸的脱水缩合反应,由此说明核糖体中的RNA能催化该反应,C正确。
4.C 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,而蛋白质可用双缩脲试剂进行鉴定。蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,所以在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果是溶液呈紫色。
5.D 一个分子酶每分钟可催化分解1 900万个碳酸分子,这说明酶具有高效性。
6.A 酶能降低化学反应的活化能,A正确。
7.C FeCl3是无机催化剂,新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,由于酶具有高效性,故加入新鲜肝脏研磨液的反应速率较快,又因为两组加入的底物过氧化氢的量一定,故相对气体量的最大值相同,加入新鲜肝脏研磨液的组较快达到相对气体量的最大值。
特别提醒
当底物一定时,加入酶可以提高反应速率,缩短达到平衡点的时间,但不改变反应的平衡点。
8.C 图中表示人体某类酶的作用模型,其中a表示酶,酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,A、B错误;根据题图分析,a表示酶,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,C正确;酶是活细胞产生的,但是可以在细胞外起作用,如消化酶,D错误。
9.C 实验中需要对新鲜唾液进行稀释才能使用,A错误;由于碘-碘化钾溶液只能鉴定淀粉是否水解,而不能鉴定蔗糖是否水解,故本实验不可用碘-碘化钾溶液替代本尼迪特试剂,B错误;该实验中,温度是无关变量,需要保持一致,可将酶溶液置于适宜的温度下一段时间后,再和底物混合,C正确;添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现阳性反应可能是淀粉中混有蔗糖或蔗糖酶溶液中混有淀粉酶引起的,D错误。
10.答案 (1)酶 生成物 (2)专一 蔗糖 乳糖 (3)降低化学反应的活化能 (4)ab 上移 高效
解析 (1)分析图1可知,A前后不变,B分解为C和D,所以A表示酶,B表示底物,C和D表示生成物。(2)由图1模型可以看出,酶催化反应时需先和底物结合在一起,而且两者的结构相吻合,能解释酶的专一性,若图中B表示一种二糖,C、D表示两种不同的单糖,则B可能是蔗糖或乳糖。(3)酶催化作用的实质就是它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率。(4)图2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。a表示无催化条件时反应所需的活化能,b表示有酶催化时反应所需的活化能,所以酶所降低的活化能可用图中ab段来表示;如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,因为无机催化剂的催化效率比酶低,降低活化能的作用效果不明显,所以b在纵轴上将上移,这体现了酶的高效性。
能力提升练
1.D
2.B
3.D
4.D
5.B
6.D
1.D 图示为酶催化的氨基酸的脱水缩合过程,产物是二肽和水,A正确;酶的催化作用具有专一性,B正确;底物与酶能否结合与酶的结构有关,C正确;酶在催化过程中的形状改变是可逆的,D错误。
2.B 由题图可知,甲酶是RNA,乙酶是蛋白质。甲酶能够抗该种蛋白酶降解,A正确;甲酶是具有催化功能的RNA,B错误;乙酶的化学本质为蛋白质,C正确;乙酶活性的改变是因为蛋白酶破坏了蛋白质的分子结构,D正确。
3.D 分析题图可知,曲线Ⅰ表示物质A在无催化剂条件下生成物质P所需能量的变化过程,则物质A生成物质P需要的活化能是a+b,A正确;图中b段表示酶降低的活化能,B正确;若曲线Ⅱ为最适条件下的酶促反应曲线,改变反应条件后,酶的活性将降低、酶降低化学反应活化能的效果减弱,达到能发生化学反应的活化状态需要的能量增加,所以此时a段的高度将增加,C正确;酶的催化效率比无机催化剂高,若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b段的高度将降低,D错误。
4.D 图a中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化;图b表示竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点;图c表示非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,使酶的结构发生改变,不能与底物结合,从而使酶失去活性。竞争性抑制剂与酶的活性位点具有互补结构,能与底物竞争酶的活性位点,使底物不能与酶结合,使酶的活性降低,A正确;非竞争性抑制剂作用于酶活性位点以外的其他位点,使酶结构改变,不能与底物结合而失去活性,B正确;竞争性抑制剂虽然不能被酶催化分解,但是与酶的活性位点具有互补结构,能与酶的活性部位结合,C正确;竞争性抑制剂与该酶催化的底物的化学结构相似,非竞争性抑制剂与该酶催化的底物的化学结构不相似,只能和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,D错误。
5.B 蛋白酶和淀粉酶的化学本质都是蛋白质,因此①和③对比,不能用双缩脲试剂检测,A错误;②和④的底物是淀粉,淀粉可用碘-碘化钾溶液鉴定,因此②和④对比,用碘-碘化钾溶液检测,B正确;麦芽糖是还原糖,其水解产物也是还原糖,因此用本尼迪特试剂检测不能判断淀粉酶是否将麦芽糖水解,C错误;③和④对比,用本尼迪特试剂检测时无法判断淀粉酶是否将蛋白质水解,D错误。
6.D 高效性是酶与无机催化剂比较而言,本实验没有设计无机催化剂的对照,故不能证明H2O2酶具有高效性,A错误;新鲜土豆片中含过氧化氢酶,改变土豆片的大小,相当于改变了酶的数量,故会改变气体产生的速率,B错误;一段时间后气体量不再增加是因为底物已经消耗完,而不是因为土豆片的数量有限,C错误;土豆片含有过氧化氢酶,故可通过增减土豆片的数量来探究酶的浓度对催化速率的影响,D正确。
7.答案 (1)酶的种类 (2)步骤②不符合单一变量原则(或不符合等量原则),应再取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中 步骤⑤不能用双缩脲试剂检测,应直接观察蛋白质块体积的变化
(3)Fe3+(或MnO2) H2O2
解析 (1)探究酶的专一性,需要设计对照实验,其实验变量是酶的种类。(2)实验步骤中加入乙试管中的牛胰淀粉酶溶液没有注明用量,不符合单一变量原则;两支试管中都有蛋白质类酶,遇双缩脲试剂均呈紫色,因而不能用双缩脲试剂检测,应直接观察蛋白质块体积的变化。(3)验证过氧化氢酶具有高效性的特点,应该用过氧化氢酶和Fe3+(或MnO2)对H2O2进行催化效率比较。
第2课时 酶的催化作用受多种条件的影响
基础过关练
1.D
2.C
3.D
4.C
5.A
6.A
7.D
1.D 可溶性糖转变为淀粉是酶促反应,高温可以使将可溶性糖转化为淀粉的酶的结构发生改变而失去活性,可溶性糖不能转化成淀粉,从而保持其甜味,D正确。
2.C 过酸、过碱或者高温不会改变蛋白质的元素组成,也不会影响氨基酸的种类、数目和肽键,但其会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质永久变性失活,C正确。
3.D 酶能降低过氧化氢分子活化所需的能量,酶本身不能供能,A错误;酶本质是蛋白质或RNA,水解产物不只是氨基酸,B错误;酶分子有一定的形状,其形状恰好与底物结合,C错误;胃蛋白酶在pH10时变性失活,空间结构改变,D正确。
4.C MN段随着温度升高,酶活性增大,反应速率提高,A正确;O点处反应速率最高,所以O点对应的温度是酶促反应的最适温度,B正确;低温处理不会导致酶变性,酶活性可以随着温度升高逐渐恢复,C错误;通过题图可以看出温度不同时酶促反应速率可能相同(如N点和P点),D正确。
易错警示
不清楚高温和低温对酶活性的影响
过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,低温不会使酶变性失活。低温只是抑制了酶的活性,酶分子的结构并未被破坏,温度升高后酶的活性可恢复。
5.A 改变底物的量,产物的量则会减少,图中对照组的还原糖生成量一直多于实验组的还原糖生成量,故改变的是淀粉溶液量,即降低了淀粉溶液量,A正确;改变pH、温度或唾液量会影响酶促反应速率,但不改变化学反应的平衡点,即产物的最终产量不变,而图中实验组的还原糖生成量明显减少,B、C、D错误。
6.A 过氧化氢酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度都不高,实验材料选取新鲜肝脏是因为新鲜肝脏中含有过氧化氢酶,A错误;浸有鲜肝匀浆的滤纸片要立即粘在反应小室内壁上,以免匀浆流失,B正确;本实验应先倒入一定pH的缓冲液,再加入H2O2溶液,C正确;量筒灌满水后,应将其轻轻倾斜,小心赶出气泡,D正确。
7.D 1不加酶,2加淀粉酶,1、2对照可得出酶具有催化性,A不符合题意;1不加酶,2加淀粉酶,3加鸡肝匀浆(含H2O2酶),1、2、3对照可得出酶具有专一性,B不符合题意;4不加催化剂,5加鸡肝匀浆(含H2O2酶),6加无机催化剂,4、5、6对照可得出酶具有高效性,C不符合题意;温度影响酶活性的实验应设置不同温度作为变量形成对照,不能以H2O2为底物,因为H2O2在高温下易分解,D符合题意。
8.答案 (1)高效性 专一性 (2)研磨成匀浆能增大酶和底物接触面积 (3)上升 (4)相同 每组过氧化氢的量一样(底物的量有限) (5)不合理 温度升高,过氧化氢自身分解速率加快
解析 (1)酶的作用特点有高效性、专一性和作用条件温和等。(2)生物体内的过氧化氢酶位于细胞内,实验中将鸡肝研磨成匀浆,可充分释放过氧化氢酶,增大酶和底物接触面积。(3)酶催化作用的发挥,需要适宜的温度,高于或低于最适温度,酶的活性均会降低,题中曲线是在最适温度下绘制的,适当提高温度,酶的活性会降低,反应所用的时间会延长,a 点的纵坐标会上升。(4)最终产生的 O2 量取决于底物的多少,每组过氧化氢的量一样,最终产生的 O2 量也应该一样。(5)过氧化氢稳定性较差,温度升高时,过氧化氢自身分解(无酶催化)速率会加快,因而,若将本实验设计改为最适 pH下,设置一系列温度梯度,来探究温度对酶活性的影响, 是不合理的。
能力提升练
1.A
2.B
3.D
4.C
5.A
6.A
1.A 酶的活性可表示为在1 g酶催化下,单位时间内,消耗的底物量或生成的产物量来表示,A错误;温度可以影响化学反应的活化能从而直接影响化学反应速率,温度还可通过改变酶分子结构来影响酶的活性,从而影响酶促反应速率,B正确;由图可知,同一温度下,作用时间不同,4条曲线能重合,说明酶的活性可能相同,C正确;由图可知,作用时间不同,酶活性最高时对应的温度不同,因此该酶的最适温度随作用时间发生改变,D正确。
2.B 图示两曲线不交叉,说明这两种酶的适宜pH范围不同,A正确;导致A1、A3、A4、A6点酶活性变化的原因相同,都是酶的空间结构被破坏,B错误;若改变温度,则B1和B2点值会变小,但对应的pH一定不变,改变温度影响酶的活性但不改变酶的最适pH,C正确;酶量一定时,单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量表示酶活性,D正确。
3.D 分析曲线图甲:在一定范围内,反应速率随着底物浓度增大而增大,超过一定范围,底物浓度再增大,反应速率也不再随之上升。分析曲线图乙:将A、B两种物质混合,T1时加入酶,加入酶后,A浓度逐渐降低,B浓度逐渐升高,说明酶催化物质A生成了物质B。甲图中反应速率达到最大后,此时再增加底物浓度,反应速率不再增加,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量,A错误;若乙图中的物质A是淀粉,则B可以是麦芽糖,该酶应是唾液淀粉酶,B错误;乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度,即A的浓度,C错误;甲、乙两图所示的实验均在最适温度和最适pH条件下完成,温度和pH都属于无关变量,D正确。
4.C 分析曲线图时,要遵循单一变量原则,即在相同pH和温度条件下分析温度对酶活性的影响。曲线①表示在Ta温度下测定的结果,A正确;在这两个温度条件下,淀粉酶的最适pH都是7,B正确; pH1与pH13时,淀粉酶的空间结构已经被破坏,导致酶变性失活,C错误;实验过程中无关变量都要保持一致,以排除干扰,D正确。
5.A 酶具有高效性,应该先将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液分别调节pH,然后混合,A错误;无关变量要保持一致,所以每一个实验组中酶的含量要相等,B正确;由题表可知,pH 8.0 时收集到的气体体积比pH 6.0时的气体体积大,故pH 8.0 时过氧化氢酶的活性比pH 6.0时高,C正确;新鲜的动物肝脏中含有过氧化氢酶,D正确。
6.A 据表格数据可知:在90 ℃时,普通淀粉酶活性已经降为0,而此时耐热淀粉酶相对活性为82%,故普通淀粉酶相较耐热淀粉酶对温度更敏感,A错误;淀粉酶可催化淀粉的水解,故在此实验中,因变量淀粉酶的活性可以用碘-碘化钾溶液(检测反应物的消失速率)和本尼迪特试剂(检测还原糖的生成量,即生成物的产生速率)检测,B、D正确;一般而言,从枯草杆菌中获取的淀粉酶最适温度高于唾液淀粉酶,故其较唾液淀粉酶具有更好的耐高温特性,C正确。
第二节综合拔高练
五年高考练
1.D
2.A
3.C
4.D
1.D 分析题意,突变型细菌必须在添加甲、乙、丁的培养基中才能生长,说明突变型细菌不缺乏酶②,A错误;酶与底物结合,形成酶—底物复合物,酶的形状会发生改变,反应结束后,恢复原状,B错误;酶具有专一性,酶②不能催化丙转变为丁,C错误;细菌生长需要戊,戊可以来自丙→戊的反应,也可来自乙→戊的反应,因此,若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长,D正确。
2.A 酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合有关,酶的形状决定了酶的专一性,A错误;绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示,B正确;酶有专一性,麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解,C正确;胃蛋白酶的最适pH是1~2,将胃蛋白酶加入到pH10的溶液中,其空间结构会改变,D正确。
3.C 在“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验中,单一变量为pH,无关变量均应相同且适宜,所以反应小室应保持在适宜的水温的托盘中,且各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致,A、B正确;实验操作时,不能把酶和反应物混合后再加入pH缓冲液,应将H2O2和含有酶的滤纸片分别放入相同的pH缓冲液中处理一段时间后,再将H2O2迅速加入反应小室中的含酶的滤纸片上,C错误;H2O2可在过氧化氢酶的作用下,生成H2O和O2,且酶的活性越强,O2的生成量越多,故可通过比较各组量筒中收集的O2量来判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围,D正确。
4.D 实验的自变量为催化剂的种类,A正确;过氧化氢分解产生水和氧气,故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标,B正确;该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性,C正确;鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶,均可用作过氧化氢酶的性质的探究实验,D错误。
三年模拟练
1.C
2.C
3.C
4.C
5.B
6.C
7.C
8.C
9.C
10.B
1.C 酶促反应的原理是降低化学反应的活化能,但是高温是给化学反应提供能量,A错误;洋葱是植物,其细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,因此利用酶解法除去洋葱细胞壁时,可用纤维素酶和果胶酶,但细菌中的大肠杆菌和真菌中的酵母菌的细胞壁的主要成分不是纤维素和果胶,B错误;同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,如呼吸酶,C正确;酶具有专一性,脂肪酶的化学本质是蛋白质,所以催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶,D错误。
2.C 曲线A表示无酶催化时的反应,曲线B表示有酶催化时的反应,A、B比较可知单一变量是有无酶的催化,温度应为无关变量,A、B温度应该一致,A、B错误;E表示在酶的催化作用下降低的化学反应的活化能,C正确;该化学反应需要消耗能量,常常伴随着ATP的水解,D错误。
3.C 在t1时刻将pH从7.0快速上升到8.0,酶活性升高,曲线b将转变为曲线a,A错误;在t1时刻将pH从7.0快速下降到6.0,pH 6.0时,酶已经失活,曲线b将转变为曲线e,B错误;在t1时刻将温度从30 ℃快速上升到50 ℃,50 ℃时酶已经失活,曲线b将转变为曲线e,C正确;在t1时刻将温度从30 ℃缓慢下降到20 ℃,曲线b将转变为曲线c,D错误。
4.C 酶需要在适宜的温度保持活性,37 ℃保温的目的是为酶促反应提供适宜温度,A正确;增加混合液的淀粉含量,反应物的量增加,反应时间增加,所以应适当延长保温时间,有利于反应充分进行,B正确;酶的催化具有高效性体现在酶的催化效率远远高于无机催化剂,①中只有蒸馏水,没有和无机催化剂进行对比,C错误;淀粉遇碘-碘化钾溶液变蓝,淀粉在唾液淀粉酶的作用下分解,蔗糖酶不具有分解淀粉作用, 所以区域④的结果为蓝黑色,体现酶具有专一性,D正确。
5.B 提高酶的浓度能够提高反应速率,不能提高氧气的生成量,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。
6.C 分析表格:用煮沸的姜汁重复这项实验,牛奶在任何温度下均不能凝固,说明姜汁中存在活性物质,且在高温下能失活,因此可证明新鲜姜汁含有一种酶,该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态。如果不保温就将姜汁与牛奶混合,往往会使温度发生一定的变化,因此将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能够提高实验的准确度,60 ℃和80 ℃不一定是酶的最适温度。由此可知,新鲜姜汁中有促进牛奶凝固的酶,煮沸后的姜汁中也含有该酶,只是该酶的活性比较低或完全失活,A错误;20 ℃时,酶的活性降低,但酶的分子结构没有遭到破坏,100 ℃时,酶的分子结构遭到破坏,因此20 ℃和 100 ℃时,15 min 后牛奶仍未有凝固迹象的原因不相同,B错误;将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能保证反应起始就是在预设的温度下进行的,能够提高实验的准确度,C正确;70 ℃不一定是姜汁中酶的最适温度,60 ℃和80 ℃时酶的活性较高,缩小温度范围,增加温度梯度才可得到最适温度,D错误。
7.C 乳糖酶催化乳糖水解的过程中,其形状会发生改变,A正确;实验二的相对反应速率已经趋于稳定,因此若继续增大乳糖浓度,相对反应速率将不再加大,B正确;实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率可能会不变或增加,C错误;根据题干信息可知,该实验是在最适宜温度下进行的,因此若温度降低10 ℃,相对反应速率将减小,D正确。
8.C 抗酒石酸酸性磷酸酶是促进脂肪细胞合成的酶,其化学本质是蛋白质,组成元素是C、H、O、N等,脂肪的组成元素只有C、H、O,抗酒石酸酸性磷酸酶与脂肪的组成元素不相同,A错误;抗酒石酸酸性磷酸酶的化学本质为蛋白质,在适宜条件下,蛋白酶可以将蛋白质水解,B错误;抗酒石酸酸性磷酸酶的化学本质是蛋白质,其空间结构会随温度的升高而改变,C正确;由题意知,抗酒石酸酸性磷酸酶可以促进脂肪细胞生成,因此通过抑制抗酒石酸酸性磷酸酶的活性可以治疗肥胖症,D错误。
9.C 过氧化氢溶液的浓度和用量是实验的无关变量,A错误;实验的检测指标是单位时间的气泡数量,B错误;装置中的量筒灌满水后应竖直倒置,不可倾斜,C正确;不同的pH可能有相同的实验结果,D错误。
10.B 温度和pH会影响酶的活性,胃蛋白酶适宜在呈酸性的环境中,甲溶液加HCl呈酸性,故甲组酶活性最强,蛋白剩余最短;其次是加蒸馏水的丁组;乙组10毫升胃蛋白酶液加10滴稀NaOH,由于加入的NaOH量少,酶并没有完全失活,蛋白剩余相对较长;剩余丙组煮沸使胃蛋白酶完全失活,剩余长度最长。故蛋白长度由短至长的排列顺序是:甲、丁、乙、丙,B正确。
11.答案 (1)B、C、D、E 不同的pH 酶的活性(气泡数量)
(2)
(3)不可行 因肝脏研磨液中无淀粉酶
解析 本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,因此该实验的自变量是pH,因变量是酶的活性,其他都属于无关变量,实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,该实验中A试管属于对照组,其他试管属于实验组。(1)该实验的实验组为B、C、D、E试管;自变量为溶液pH,因变量为酶的活性,可用产生的气泡数量来表示。(2)随着时间推知,氧气产生量逐渐增加,但最后达到平衡,答案见图中曲线1;酶的数量能影响化学反应的速率,增加酶的数量会加快化学反应速率,据此画出曲线2。(3)因为肝脏研磨液中无淀粉酶,所以不能用淀粉代替过氧化氢进行该实验。
12.答案 (1)蛋白质 40 ℃ 基本不变 (2)降低反应的活化能 抑制 葡萄糖 (3)能
解析 分析可知,图1显示:NAGase催化活力受温度影响,40 ℃左右条件下酶活力最强,NAGase的最适宜温度约是40 ℃,高于或低于该温度,酶的活性都会降低;图2表明NAGase催化活力受pH的影响,pH 6条件下酶活力最强,该pH是NAGase的最适宜pH,高于或低于该pH,酶的活性都会降低;图3表明NAGase催化活力随水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖浓度的增加均减小,因此这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用;其中随葡萄糖浓度增加,NAGase的催化活力下降速度最显著,因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。分析图4可知,其中模型A表示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性,模型B显示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与酶结合,使酶的结构发生改变而抑制酶活性。(1)NAGase 属于N-乙酰-β-D 葡萄糖苷酶,化学本质是蛋白质,作用的最适温度约为40 ℃。从 90 ℃降到最适温度过程中,由于高温已经使NAGase变性失活,因此即使降到最适温度,它的活性基本不变。(2)酶催化作用的机理是降低反应的活化能,使反应速率加快。由图1可知,NAGase催化活力随水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖浓度的增加均减小,因此这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用;其中随葡萄糖浓度增加,NAGase的催化活力下降速度更显著,因此对NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。(3)在研究实验中不断提高底物浓度,如果反应速率能提高,说明精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性,属于模型A;如果反应速率不能提高,则说明精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与酶结合,使酶的结构发生改变而抑制酶活性,属于模型B。
第二节 酶是生物催化剂
第1课时 酶的本质和特性
基础过关练
题组一 酶的本质
1.酶的发现经过了许多科学家的研究,以下科学家及其成果不对应的是 ( )
A.斯帕兰扎尼发现胃存在化学性消化
B.毕希纳发现促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是细胞本身
C.李比希认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果
D.萨姆纳提取脲酶结晶
2.(2021浙江宁波北仑中学高一期中)从酶的化学本质上来看,绝大多数酶和少数酶分别属于 ( )
A.蛋白质和DNA B.蛋白质和RNA
C.蛋白质和脂肪 D.蛋白质和糖类
3.(2021浙江宁波余姚中学高一期中)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是 ( )
A.蛋白质 B.DNA C.RNA D.核糖
4.(2021浙北G2高一上学期期中联考)若往过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果应该是 ( )
A.产生气泡 B.溶液呈蓝色
C.溶液呈紫色 D.产生红黄色沉淀
题组二 酶的特性
5.人的血液中碳酸酐酶的一个分子每分钟可催化分解1 900万个碳酸分子,这说明酶具有的特性是 ( )
A.多样性
B.专一性
C.催化活性受温度、酸碱度的影响
D.高效性
6.(2021浙江宁波北仑中学高一期中)酶在催化中的作用是 ( )
A.降低化学反应的活化能 B.为化学反应提供能量
C.提高化学反应的活化能 D.自身参与反应
7.(2021浙江宁波余姚中学高一期中)将少许的 FeCl3和新鲜肝脏研磨液分别加入等量过氧化氢溶液中,检测两者产生的气体量。下列有关该实验结果的预测,正确的是(注: 实线为加入 FeCl3产生的气体量,虚线为加入肝脏研磨液产生的气体量) (深度解析)
A
B
C
D
8.(2021浙江温州高一期中)下图表示人体内某个化学反应,下列关于酶的叙述正确的是 ( )
A.图中a表示酶,a一定是蛋白质
B.图中 b表示酶,b一定是蛋白质
C.图中a表示酶,a一定是有机物
D.图中a表示酶,a只能在人体内起作用
9.下列有关“探究酶的专一性”活动的叙述,正确的是 ( )
A.实验中可直接使用新鲜唾液
B.本实验可用碘-碘化钾溶液替代本尼迪特试剂
C.可将酶溶液置于适宜的温度下一段时间后,再和底物混合
D.添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现阳性反应一定是淀粉中混有蔗糖引起的
题组三 酶的作用机理
10.图1表示某类酶作用的模型,图2表示酶催化作用中能量变化过程。请据图回答:
(1)图1模型中A代表 ,C、D代表 。
(2)图1模型能解释酶的 性,若图中B表示一种二糖,则B可能是 或 。
(3)酶催化作用的实质就是它能 。
(4)图2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。酶所降低的活化能可用图中 段来表示;如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将 (填“上移”或“下移”),这体现了酶的 性。
能力提升练
题组一 酶的本质和作用机理
1.(2020浙江金华东阳中学高二期中,)下图是某种酶催化底物发生反应的过程示意图,下列叙述错误的是 ( )
A.图示反应过程还有水的产生
B.该图能体现酶催化作用的专一性
C.底物与酶能否结合与酶的结构有关
D.酶在催化过程中的形状改变是不可逆的
2.()甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是 ( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶是不可能具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
3.()如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列相关叙述错误的是 ( )
A.a段与b段之和表示在无催化剂的条件下,物质A生成物质P需要的活化能
B.图中b段表示酶降低的活化能
C.若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变反应条件后,a段的高度将增加
D.若将Ⅰ改为无机催化剂催化该反应,则b段的高度将升高
4.(2021浙江杭州高二月考,)酶的抑制剂是指能与酶结合并降低酶活性的分子,分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂,其抑制作用原理如图b、c所示。下列有关叙述错误的是 ( )
A.竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,会降低酶的催化效应
B.非竞争性抑制剂作用于酶活性位点以外的其他位点,从而使酶失去催化活性
C.竞争性抑制剂与酶的活性位点具有互补结构,能与酶的活性部位结合
D.非竞争性抑制剂与该酶催化的底物的化学结构相似
题组二 分析酶的特性
5.(2021浙江温州高一期中,)为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如下5组实验,分别选择一定的试剂进行检测,合理的实验方案是 ( )
组别
①
②
③
④
⑤
酶
蛋白酶
蛋白酶
淀粉酶
淀粉酶
淀粉酶
反应物
蛋白质
淀粉
蛋白质
淀粉
麦芽糖
A.①和③对比,用双缩脲试剂检测
B.②和④对比,用碘-碘化钾溶液检测
C.④和⑤对比,用本尼迪特试剂检测
D.③和④对比,用本尼迪特试剂检测
6.(2021浙江绍兴高三选考诊断,)利用新鲜土豆片催化H2O2分解的实验如图所示,产生的现象及推测正确的是 ( )
A.若有大量气体产生,可证明H2O2酶具有高效性
B.改变土豆片的大小,不会改变气体产生的速率
C.一段时间后气泡不再产生是因为土豆片的数量有限
D.可通过增减土豆片的数量来探究酶的浓度对催化速率的影响
7.()某生物兴趣小组要设计实验验证酶的专一性。请根据题意回答问题:
备选实验材料和用具:蛋白质块、牛胰蛋白酶溶液、牛胰淀粉酶溶液、蒸馏水、双缩脲试剂、试管若干、恒温水浴锅、时钟等。
(1)该实验的自变量是 。
(2)实验步骤:
①取两支洁净的相同试管,编号为甲、乙。
②取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中,再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。
③将两支试管置于恒温水浴锅中,保温(37 ℃)5分钟。
④分别加入等体积等质量的蛋白质块,其他条件相同且适宜。
⑤一段时间后,分别加入等量的双缩脲试剂进行检测,记录实验结果。
上述实验步骤中,有两处明显错误,请找出这二处错误并更正。
;
。
(3)如果想验证过氧化氢酶具有高效性的特点,应该用过氧化氢酶和 对 进行催化效率比较。
第2课时 酶的催化作用受多种条件的影响
基础过关练
题组一 影响酶活性的因素
1.(2021浙江A9协作体高一期中)将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻,可保持其甜味。这是因为加热会( )
A.提高淀粉酶活性
B.改变可溶性糖分子结构
C.破坏淀粉酶活性
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
2.(2021浙江绍兴诸暨中学高一期中)过酸、过碱或者温度过高,会使唾液淀粉酶永久失活,原因是破坏了该酶的 ( )
A.全部肽键 B.氨基酸数目
C.空间结构 D.氨基酸种类
3.(2020浙江宁波九校高二期末联考)酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述正确的是 ( )
A.酶能提供过氧化氢分子活化所需的能量
B.各种酶水解得到的有机小分子都是氨基酸
C.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关
D.将胃蛋白酶加入pH10的溶液中,其空间结构会改变
4.酶促反应速率与温度的关系如图所示,不正确的说法是 ( 易错 )
A.MN段反应速率提高是因为酶活性增大
B.O点对应的温度是酶促反应的最适温度
C.低温处理后酶的活性不可以恢复
D.温度不同时酶促反应速率可能相同
5.(2021浙北G2高一期中联考)如图表示改变某一因素前后,淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果,请据此分析,改变下列哪种因素才能获得改变后的结果 ( )
A.淀粉溶液量 B.pH
C.温度 D.唾液量
题组二 实验探究影响酶促反应的因素
6.(2021浙江杭州第二中学高三仿真考试)关于探究pH对H2O2酶的影响的实验,下列叙述不正确的是 ( )
A.实验材料选取新鲜肝脏是因为H2O2酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度高
B.滤纸片在鲜肝匀浆中浸泡1分钟后取出,立即小心贴在反应小室一侧内壁上
C.在反应小室中,先加入缓冲液再加入H2O2溶液
D.量筒灌满水后,若有气泡,应将其轻轻倾斜,小心赶出气泡
7.(2020浙江台州中学高一月考)不同的变量设置可用于验证酶的不同特性,相关实验记录如下表所示。
试管
1
2
3
4
5
6
本尼迪特试剂
+
+
+
-
-
-
1%淀粉溶液
+
+
+
-
-
-
2%H2O2溶液
-
-
-
+
+
+
少许MnO2
-
-
-
-
-
+
新鲜唾液
-
+
-
-
-
-
少许鸡肝匀浆
-
-
+
-
+
-
实验结果
注:“+”为添加,“-”为不添加。
下列相关特性验证实验对应的组合选择或变量设置中,错误的是 ( )
A.酶的催化性:1、2对照
B.酶的专一性:1、2、3对照
C.酶的高效性:4、5、6对照
D.温度影响酶活性:试管5逐渐变温前后对照
8.(2021浙江“七彩阳光”新高考研究联盟高二期中联考)学习小组为研究 pH 对酶活性的影响,设置了 5 个实验组,每组试管中加入等量的过氧化氢溶液,再加入缓冲液分别将 pH 调整为 2、4、6、8、10,然后加入等量鸡肝匀浆,在最适温度下发生反应,记录实验开始至最终不再产生气泡所用的时间,得到以下曲线图(a 为曲线最低点), 请回答:
(1)酶的作用特点有 、 和作用条件温和等。
(2)实验中需要将鸡肝研磨成匀浆的原因是 。
(3)适当提高温度,则a 点的纵坐标会 。
(4)每个实验组中,最终产生的 O2 量相同吗? ,原因是 。
(5)若将本实验设计改为最适 pH 下,设置一系列温度梯度,来探究温度对酶活性的影响, 你觉得合理吗? ,理由是 。
能力提升练
题组 分析影响酶促反应速率的因素及相关实验
1. (2020浙江名校协作体高二联考,)如图是某生物科研小组开展的作用时间和温度对酶活性的影响实验研究成果,下列分析错误的是 ( )
A.酶的活性可表示为在1 g酶催化下消耗的底物量或生成的产物量
B.温度可直接影响化学反应速率,也可通过改变酶分子结构来影响酶促反应速率
C.同一温度下作用时间不同,酶的活性可能相同
D.该酶的最适温度随作用时间发生改变
2.(2021浙江温州高二期中,)如图为某同学在其他条件最适宜的情况下,研究 pH对两种不同酶的活性影响。下列叙述错误的是 ( )
A.据图可知这两种酶的适宜 pH范围不同
B.导致A1、A3、A4、A6点酶活性变化的原因不同
C.若改变温度,则B1和B2点值变小,但对应的pH不变
D.酶量一定时,单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量即可表示酶活性
3.(2021浙江温州十五校联合体高一期中联考,)甲图表示底物浓度对酶促反应速率的影响;乙图表示将A、B两种物质混合,再在T1时加入某种酶后,A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成,下列叙述正确的是 ( )
A.甲图中反应速率达到最大后,限制酶促反应速率的主要因素是酶的活性
B.若乙图中的物质A是淀粉,则B可以是麦芽糖,该酶可以是麦芽糖酶
C.乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是B浓度
D.甲、乙两图所示的实验中,温度和pH都属于无关变量
4.(2021浙江台州镇海中学高一月考,)某实验小组在Ta和Tb两个温度条件下,测定了淀粉酶在不同的pH条件下催化淀粉完全水解所需的时间,结果如图所示(Ta
A.曲线①表示在Ta温度下测定的结果
B.在这两个温度条件下,淀粉酶的最适pH相同
C.pH1与pH13时,淀粉酶的空间结构是相同的
D.其他条件需要保持一致,以排除无关变量的干扰
5.(2021浙江杭州地区重点中学高一期中,)某学生兴趣小组进行了探究pH对过氧化氢酶的影响的实验,实验结果如下表所示。下列叙述错误的是 ( )
pH
5.0
6.0
7.0
8.0
收集到气体
体积(mL)
0.5 min
6.5
7.6
8.3
8.0
1 min
9.5
11.3
12.3
11.6
A.先将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液混合,然后调节pH
B.每一个实验组中酶的含量要相等
C.与pH6.0相比,pH8.0时过氧化氢酶的活性较高
D.新鲜的动物肝脏中含有过氧化氢酶
6.(2020浙江9+1高中联盟高三期中,)普通淀粉酶的最适温度在40~60 ℃之间,而耐热淀粉酶在更高温度下仍能保持较高的活性,因此具有更为广泛的应用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响,实验结果如下表。下列有关叙述错误的是 ( )
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
普通淀粉酶
相对活性/%
6
25
43
67
83
65
22
2
0
0
耐热淀粉酶
相对活性/%
6
15
25
48
76
92
100
98
82
65
A.耐热淀粉酶相较普通淀粉酶对温度更敏感
B.在此实验中,因变量可以用碘-碘化钾溶液和本尼迪特试剂检测
C.从枯草杆菌中获取的淀粉酶较唾液淀粉酶具有更好的耐高温特性
D.本实验的因变量可以用反应物的消失速率或生成物的产生速率来表示
第二节综合拔高练
五年高考练
考点1 酶的本质和特性
1.(2020浙江1月选考,8,2分,)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示,其中甲~戊代表生长必需的不同物质,①~⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是 ( )
A.突变型细菌缺乏酶①、②、③
B.酶④与乙结合后不会改变酶④的形状
C.酶②能催化乙转变为丙,也能催化丙转变为丁
D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长
2.(2018浙江11月选考,7,2分,)酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是 ( )
A.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关
B.绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示
C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解
D.将胃蛋白酶加入到pH10的溶液中,其空间结构会改变
考点2 影响酶活性的因素
3.(2020浙江7月选考,10,2分,)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是 ( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
4.(2019浙江4月选考,10,2分,)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示:
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3 mL
3 mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
—
3
加入二氧化锰
—
少许
4
检测
据此分析,下列叙述错误的是 ( )
A.实验的可变因素是催化剂的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有高效性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
三年模拟练
1.(2021浙江金华东阳中学高一期中,)酶是生物新陈代谢的基本条件。下面关于酶的叙述中,正确的是( )
A.过氧化氢在高温下和酶的催化作用下分解速度都加快,其原理都是降低了反应所需的活化能
B.利用酶解法除去洋葱、酵母菌、大肠杆菌的细胞壁,都必须使用纤维素酶和果胶酶
C.同一种酶可存在于不同的活细胞中
D.酶具有专一性,所以催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶
2.(2021浙江杭州重点中学高一期中,)如图表示的是在有酶催化和无酶催化条件下某化学反应过程的能量变化,下列叙述正确的是( )
A.曲线A表示有酶催化时的化学反应
B.A、B比较可知,A的温度较为适宜
C.E表示酶降低的化学反应的活化能
D.该化学反应常常伴随着ATP的合成
3.(2020浙江嘉兴高二期末,)某种酶受pH和温度影响的曲线如图甲、乙。该酶pH7.0,温度30 ℃条件下处理一定量的底物,底物剩余量与反应时间关系如图丙中曲线b。在t1时刻进行一定的处理,下列叙述正确的是 ( )
A.在t1时刻将pH从7.0快速上升到8.0,曲线b将转变为曲线c
B.在t1时刻将pH从7.0快速下降到6.0,曲线b将转变为曲线a
C.在t1时刻将温度从30 ℃快速上升到50 ℃,曲线b将转变为曲线e
D.在t1时刻将温度从30 ℃缓慢下降到20 ℃,曲线b将转变为曲线d
4.(2020浙江嘉兴高一期末,)在四分格培养皿中加入含有淀粉和琼脂的混合液(如图),待其冷却凝固后分别在4个区域中加入0.1 mL不同的液体并涂布均匀,然后将其放入37 ℃恒温箱中保温。1小时后均加入0.1 mL碘-碘化钾溶液,结果如表所示。
区域
涂布的液体
实验结果
①
蒸馏水
蓝黑色
②
新鲜唾液
红棕色
③
煮沸的新鲜唾液
蓝黑色
④
蔗糖酶溶液
?
下列叙述错误的是 ( )
A.37 ℃保温的目的是为酶促反应提供适宜温度
B.若增加混合液的淀粉含量,应适当延长保温时间
C.区域②和①的结果不同,可证明酶具有高效性
D.区域④的结果为蓝黑色,是因为酶具有专一性
5.(2021浙江A9协作体高一期中联考,)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pH7.0、20 ℃条件下,向5 mL1%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 ( )
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
6.(2021浙江“七彩阳光”新高考研究联盟高一期中联考,)姜撞奶是广东的一道特色甜品,某同学想探究制作姜撞奶的最适温度,在不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁,观察混合物 15 min,看其是否会凝固,结果如表:
温度(℃)
20
40
60
80
100
时间
15 min后
14 min内
1min内
1min内
15 min后
结果
仍未有
凝固迹象
完全
凝固
完全
凝固
完全
凝固
仍未有
凝固迹象
注:用煮沸后冷却的姜汁重复这项实验,牛奶在任何温度下均不能凝固。
根据以上姜汁使牛奶凝固的实验结果,判断下列表述,正确的是 ( )
A.只有新鲜姜汁中才有促进牛奶凝固的酶,煮沸后的姜汁中不含该酶
B.20 ℃和 100 ℃时 15 min 后牛奶仍未有凝固迹象的原因相同
C.将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能够提高实验的准确度
D.根据实验结果可知 70 ℃是姜汁中酶的最适温度
7.(2021浙江杭州重点中学高一期中,)乳糖酶催化乳糖水解。有两项与此相关的实验,其他实验条件均设置为最适条件,实验结果如下表,下列叙述错误的是 ( )
实验一
(乳糖浓度
为10%)
酶浓度/%
0
1
2
4
5
相对反应速率
0
25
50
100
200
实验二
(酶浓度为2%)
乳糖浓度/%
0
5
10
20
30
相对反应速率
0
25
50
65
65
A.乳糖酶催化乳糖水解的过程中,其形状会发生改变
B.实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率不再加大
C.实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率不再加大
D.实验二若温度降低10 ℃,相对反应速率将减小
8.(2019浙江衢州四校高一期中联考,)瑞典研究人员发现一种促进脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶。这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。下列有关叙述正确的是 ( )
A.抗酒石酸酸性磷酸酶与脂肪的组成元素相同
B.抗酒石酸酸性磷酸酶在适宜条件下会被脂肪酶水解
C.抗酒石酸酸性磷酸酶的空间结构会随温度的升高而改变
D.理论上可以通过促进抗酒石酸酸性磷酸酶的功能来治疗肥胖症
9.(2021浙江嘉兴高三教学测试,)下图是探究pH对过氧化氢酶影响的实验装置,下列叙述正确的是 ( )
A.过氧化氢溶液的浓度和用量是实验的自变量
B.实验的检测指标是反应结束时收集的气体体积
C.装置中的量筒灌满水后应竖直倒置,不可倾斜
D.不同pH下的实验结果都有显著差异
10.(2020浙江稽阳联谊学校高三联考,)将鸡蛋的蛋清灌入一根普通饮料吸管中,放到热水中加热使其凝固,将凝固的蛋白分成等长的4段,分别放入如表4种溶液中,在相同且适宜的条件下作用6小时后,用刻度尺测量凝固蛋白的长度,则蛋白长度由短至长的排列顺序是 ( )
甲溶液
10毫升胃蛋白酶液加10滴稀HCl
乙溶液
10毫升胃蛋白酶液加10滴稀NaOH
丙溶液
10毫升经煮沸的胃蛋白酶液加10滴冷却的蒸馏水
丁溶液
10毫升胃蛋白酶液加10滴冷却的蒸馏水
A.甲、乙、丙、丁 B.甲、丁、乙、丙
C.丁、乙、甲、丙 D.丁、甲、乙、丙
11.(2020浙江绍兴诸暨中学高一期中,)某生物小组探究pH对过氧化氢酶活性的影响,实验过程如下:
(一)材料用具:新鲜肝脏研磨液、新鲜血浆、pH分别为5.0、6.0、7.0、8.0的缓冲液、恒温培养箱、10%溶液、试管等。
(二)实验步骤:
步骤
试管编号
A
B
C
D
E
①加入血浆或
缓冲液各2 mL
血浆
pH5.0
缓冲液
pH6.0
缓冲液
pH7.0
缓冲液
pH8.0
缓冲液
②10%过氧化氢
溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
③加入新鲜
肝脏研磨液
2滴
2滴
2滴
2滴
2滴
④观察、记录
各组气泡数量
请回答有关问题:
(1)该实验的实验组为 ;自变量为 ,因变量为 。
(2)如果如图表示是在pH7.0的试管中过氧化氢的量随时间的变化,请在图中画出氧气生成总量随时间的变化曲线(标注曲线1)和酶量增加一倍时过氧化氢的量随时间的变化曲线(标注曲线2)。
(3)如果用淀粉代替过氧化氢,并用本尼迪特试剂检测结果,你认为是否可行? 。请说明理由: 。
12.(2021浙江“七彩阳光”新高考研究联盟高一期中联考,)几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的催化降解主要依赖于N-乙酰-β-D 葡萄糖苷酶(NAGase)的作用,温度、pH 和NAGase 催化水解产物对 NAGase 活力的影响如图1、2、3所示,请回答下列问题:
图1
图2
图3
(1)NAGase 的成分最可能是 ,作用的最适温度约为 ,从 90 ℃降到最适温度过程中,它的活性 (填“变大”“变小”或“基本不变”)。
(2)NAGase 通过和几丁质结合,形成酶—几丁质复合物,从而 ,加快反应进行。几丁质水解后的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖对 NAGase 的催化活力均有 (填“抑制”或“促进”)作用,其中作用最强的是 。
(3)研究发现精氨酸能降低 NAGase 的催化效率,如图4是降低酶活力的两个模型,判断精氨酸降低NAGase 活力类型的方法是在研究实验中加入精氨酸,同时不断提高底物浓度,如果NAGase的催化效率 (填“能”或“不能”)提高,则属于模型A。
图4
答案全解全析
第1课时 酶的本质和特性
基础过关练
1.C
2.B
3.C
4.C
5.D
6.A
7.C
8.C
9.C
1.C 斯帕兰扎尼证实胃液具有化学性消化作用;毕希纳发现促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是细胞本身;巴斯德认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果;萨姆纳提取出脲酶结晶,并证明其化学本质为蛋白质。
2.B 从酶的化学本质上来看,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,B正确。
3.C 核糖体的主要成分是蛋白质和RNA,其中的蛋白质被蛋白酶去除后仍能催化氨基酸的脱水缩合反应,由此说明核糖体中的RNA能催化该反应,C正确。
4.C 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,而蛋白质可用双缩脲试剂进行鉴定。蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,所以在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果是溶液呈紫色。
5.D 一个分子酶每分钟可催化分解1 900万个碳酸分子,这说明酶具有高效性。
6.A 酶能降低化学反应的活化能,A正确。
7.C FeCl3是无机催化剂,新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,由于酶具有高效性,故加入新鲜肝脏研磨液的反应速率较快,又因为两组加入的底物过氧化氢的量一定,故相对气体量的最大值相同,加入新鲜肝脏研磨液的组较快达到相对气体量的最大值。
特别提醒
当底物一定时,加入酶可以提高反应速率,缩短达到平衡点的时间,但不改变反应的平衡点。
8.C 图中表示人体某类酶的作用模型,其中a表示酶,酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,A、B错误;根据题图分析,a表示酶,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,C正确;酶是活细胞产生的,但是可以在细胞外起作用,如消化酶,D错误。
9.C 实验中需要对新鲜唾液进行稀释才能使用,A错误;由于碘-碘化钾溶液只能鉴定淀粉是否水解,而不能鉴定蔗糖是否水解,故本实验不可用碘-碘化钾溶液替代本尼迪特试剂,B错误;该实验中,温度是无关变量,需要保持一致,可将酶溶液置于适宜的温度下一段时间后,再和底物混合,C正确;添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现阳性反应可能是淀粉中混有蔗糖或蔗糖酶溶液中混有淀粉酶引起的,D错误。
10.答案 (1)酶 生成物 (2)专一 蔗糖 乳糖 (3)降低化学反应的活化能 (4)ab 上移 高效
解析 (1)分析图1可知,A前后不变,B分解为C和D,所以A表示酶,B表示底物,C和D表示生成物。(2)由图1模型可以看出,酶催化反应时需先和底物结合在一起,而且两者的结构相吻合,能解释酶的专一性,若图中B表示一种二糖,C、D表示两种不同的单糖,则B可能是蔗糖或乳糖。(3)酶催化作用的实质就是它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率。(4)图2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。a表示无催化条件时反应所需的活化能,b表示有酶催化时反应所需的活化能,所以酶所降低的活化能可用图中ab段来表示;如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,因为无机催化剂的催化效率比酶低,降低活化能的作用效果不明显,所以b在纵轴上将上移,这体现了酶的高效性。
能力提升练
1.D
2.B
3.D
4.D
5.B
6.D
1.D 图示为酶催化的氨基酸的脱水缩合过程,产物是二肽和水,A正确;酶的催化作用具有专一性,B正确;底物与酶能否结合与酶的结构有关,C正确;酶在催化过程中的形状改变是可逆的,D错误。
2.B 由题图可知,甲酶是RNA,乙酶是蛋白质。甲酶能够抗该种蛋白酶降解,A正确;甲酶是具有催化功能的RNA,B错误;乙酶的化学本质为蛋白质,C正确;乙酶活性的改变是因为蛋白酶破坏了蛋白质的分子结构,D正确。
3.D 分析题图可知,曲线Ⅰ表示物质A在无催化剂条件下生成物质P所需能量的变化过程,则物质A生成物质P需要的活化能是a+b,A正确;图中b段表示酶降低的活化能,B正确;若曲线Ⅱ为最适条件下的酶促反应曲线,改变反应条件后,酶的活性将降低、酶降低化学反应活化能的效果减弱,达到能发生化学反应的活化状态需要的能量增加,所以此时a段的高度将增加,C正确;酶的催化效率比无机催化剂高,若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b段的高度将降低,D错误。
4.D 图a中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化;图b表示竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点;图c表示非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,使酶的结构发生改变,不能与底物结合,从而使酶失去活性。竞争性抑制剂与酶的活性位点具有互补结构,能与底物竞争酶的活性位点,使底物不能与酶结合,使酶的活性降低,A正确;非竞争性抑制剂作用于酶活性位点以外的其他位点,使酶结构改变,不能与底物结合而失去活性,B正确;竞争性抑制剂虽然不能被酶催化分解,但是与酶的活性位点具有互补结构,能与酶的活性部位结合,C正确;竞争性抑制剂与该酶催化的底物的化学结构相似,非竞争性抑制剂与该酶催化的底物的化学结构不相似,只能和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,D错误。
5.B 蛋白酶和淀粉酶的化学本质都是蛋白质,因此①和③对比,不能用双缩脲试剂检测,A错误;②和④的底物是淀粉,淀粉可用碘-碘化钾溶液鉴定,因此②和④对比,用碘-碘化钾溶液检测,B正确;麦芽糖是还原糖,其水解产物也是还原糖,因此用本尼迪特试剂检测不能判断淀粉酶是否将麦芽糖水解,C错误;③和④对比,用本尼迪特试剂检测时无法判断淀粉酶是否将蛋白质水解,D错误。
6.D 高效性是酶与无机催化剂比较而言,本实验没有设计无机催化剂的对照,故不能证明H2O2酶具有高效性,A错误;新鲜土豆片中含过氧化氢酶,改变土豆片的大小,相当于改变了酶的数量,故会改变气体产生的速率,B错误;一段时间后气体量不再增加是因为底物已经消耗完,而不是因为土豆片的数量有限,C错误;土豆片含有过氧化氢酶,故可通过增减土豆片的数量来探究酶的浓度对催化速率的影响,D正确。
7.答案 (1)酶的种类 (2)步骤②不符合单一变量原则(或不符合等量原则),应再取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中 步骤⑤不能用双缩脲试剂检测,应直接观察蛋白质块体积的变化
(3)Fe3+(或MnO2) H2O2
解析 (1)探究酶的专一性,需要设计对照实验,其实验变量是酶的种类。(2)实验步骤中加入乙试管中的牛胰淀粉酶溶液没有注明用量,不符合单一变量原则;两支试管中都有蛋白质类酶,遇双缩脲试剂均呈紫色,因而不能用双缩脲试剂检测,应直接观察蛋白质块体积的变化。(3)验证过氧化氢酶具有高效性的特点,应该用过氧化氢酶和Fe3+(或MnO2)对H2O2进行催化效率比较。
第2课时 酶的催化作用受多种条件的影响
基础过关练
1.D
2.C
3.D
4.C
5.A
6.A
7.D
1.D 可溶性糖转变为淀粉是酶促反应,高温可以使将可溶性糖转化为淀粉的酶的结构发生改变而失去活性,可溶性糖不能转化成淀粉,从而保持其甜味,D正确。
2.C 过酸、过碱或者高温不会改变蛋白质的元素组成,也不会影响氨基酸的种类、数目和肽键,但其会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质永久变性失活,C正确。
3.D 酶能降低过氧化氢分子活化所需的能量,酶本身不能供能,A错误;酶本质是蛋白质或RNA,水解产物不只是氨基酸,B错误;酶分子有一定的形状,其形状恰好与底物结合,C错误;胃蛋白酶在pH10时变性失活,空间结构改变,D正确。
4.C MN段随着温度升高,酶活性增大,反应速率提高,A正确;O点处反应速率最高,所以O点对应的温度是酶促反应的最适温度,B正确;低温处理不会导致酶变性,酶活性可以随着温度升高逐渐恢复,C错误;通过题图可以看出温度不同时酶促反应速率可能相同(如N点和P点),D正确。
易错警示
不清楚高温和低温对酶活性的影响
过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,低温不会使酶变性失活。低温只是抑制了酶的活性,酶分子的结构并未被破坏,温度升高后酶的活性可恢复。
5.A 改变底物的量,产物的量则会减少,图中对照组的还原糖生成量一直多于实验组的还原糖生成量,故改变的是淀粉溶液量,即降低了淀粉溶液量,A正确;改变pH、温度或唾液量会影响酶促反应速率,但不改变化学反应的平衡点,即产物的最终产量不变,而图中实验组的还原糖生成量明显减少,B、C、D错误。
6.A 过氧化氢酶在动物肝脏细胞和血细胞中浓度都不高,实验材料选取新鲜肝脏是因为新鲜肝脏中含有过氧化氢酶,A错误;浸有鲜肝匀浆的滤纸片要立即粘在反应小室内壁上,以免匀浆流失,B正确;本实验应先倒入一定pH的缓冲液,再加入H2O2溶液,C正确;量筒灌满水后,应将其轻轻倾斜,小心赶出气泡,D正确。
7.D 1不加酶,2加淀粉酶,1、2对照可得出酶具有催化性,A不符合题意;1不加酶,2加淀粉酶,3加鸡肝匀浆(含H2O2酶),1、2、3对照可得出酶具有专一性,B不符合题意;4不加催化剂,5加鸡肝匀浆(含H2O2酶),6加无机催化剂,4、5、6对照可得出酶具有高效性,C不符合题意;温度影响酶活性的实验应设置不同温度作为变量形成对照,不能以H2O2为底物,因为H2O2在高温下易分解,D符合题意。
8.答案 (1)高效性 专一性 (2)研磨成匀浆能增大酶和底物接触面积 (3)上升 (4)相同 每组过氧化氢的量一样(底物的量有限) (5)不合理 温度升高,过氧化氢自身分解速率加快
解析 (1)酶的作用特点有高效性、专一性和作用条件温和等。(2)生物体内的过氧化氢酶位于细胞内,实验中将鸡肝研磨成匀浆,可充分释放过氧化氢酶,增大酶和底物接触面积。(3)酶催化作用的发挥,需要适宜的温度,高于或低于最适温度,酶的活性均会降低,题中曲线是在最适温度下绘制的,适当提高温度,酶的活性会降低,反应所用的时间会延长,a 点的纵坐标会上升。(4)最终产生的 O2 量取决于底物的多少,每组过氧化氢的量一样,最终产生的 O2 量也应该一样。(5)过氧化氢稳定性较差,温度升高时,过氧化氢自身分解(无酶催化)速率会加快,因而,若将本实验设计改为最适 pH下,设置一系列温度梯度,来探究温度对酶活性的影响, 是不合理的。
能力提升练
1.A
2.B
3.D
4.C
5.A
6.A
1.A 酶的活性可表示为在1 g酶催化下,单位时间内,消耗的底物量或生成的产物量来表示,A错误;温度可以影响化学反应的活化能从而直接影响化学反应速率,温度还可通过改变酶分子结构来影响酶的活性,从而影响酶促反应速率,B正确;由图可知,同一温度下,作用时间不同,4条曲线能重合,说明酶的活性可能相同,C正确;由图可知,作用时间不同,酶活性最高时对应的温度不同,因此该酶的最适温度随作用时间发生改变,D正确。
2.B 图示两曲线不交叉,说明这两种酶的适宜pH范围不同,A正确;导致A1、A3、A4、A6点酶活性变化的原因相同,都是酶的空间结构被破坏,B错误;若改变温度,则B1和B2点值会变小,但对应的pH一定不变,改变温度影响酶的活性但不改变酶的最适pH,C正确;酶量一定时,单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量表示酶活性,D正确。
3.D 分析曲线图甲:在一定范围内,反应速率随着底物浓度增大而增大,超过一定范围,底物浓度再增大,反应速率也不再随之上升。分析曲线图乙:将A、B两种物质混合,T1时加入酶,加入酶后,A浓度逐渐降低,B浓度逐渐升高,说明酶催化物质A生成了物质B。甲图中反应速率达到最大后,此时再增加底物浓度,反应速率不再增加,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量,A错误;若乙图中的物质A是淀粉,则B可以是麦芽糖,该酶应是唾液淀粉酶,B错误;乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度,即A的浓度,C错误;甲、乙两图所示的实验均在最适温度和最适pH条件下完成,温度和pH都属于无关变量,D正确。
4.C 分析曲线图时,要遵循单一变量原则,即在相同pH和温度条件下分析温度对酶活性的影响。曲线①表示在Ta温度下测定的结果,A正确;在这两个温度条件下,淀粉酶的最适pH都是7,B正确; pH1与pH13时,淀粉酶的空间结构已经被破坏,导致酶变性失活,C错误;实验过程中无关变量都要保持一致,以排除干扰,D正确。
5.A 酶具有高效性,应该先将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液分别调节pH,然后混合,A错误;无关变量要保持一致,所以每一个实验组中酶的含量要相等,B正确;由题表可知,pH 8.0 时收集到的气体体积比pH 6.0时的气体体积大,故pH 8.0 时过氧化氢酶的活性比pH 6.0时高,C正确;新鲜的动物肝脏中含有过氧化氢酶,D正确。
6.A 据表格数据可知:在90 ℃时,普通淀粉酶活性已经降为0,而此时耐热淀粉酶相对活性为82%,故普通淀粉酶相较耐热淀粉酶对温度更敏感,A错误;淀粉酶可催化淀粉的水解,故在此实验中,因变量淀粉酶的活性可以用碘-碘化钾溶液(检测反应物的消失速率)和本尼迪特试剂(检测还原糖的生成量,即生成物的产生速率)检测,B、D正确;一般而言,从枯草杆菌中获取的淀粉酶最适温度高于唾液淀粉酶,故其较唾液淀粉酶具有更好的耐高温特性,C正确。
第二节综合拔高练
五年高考练
1.D
2.A
3.C
4.D
1.D 分析题意,突变型细菌必须在添加甲、乙、丁的培养基中才能生长,说明突变型细菌不缺乏酶②,A错误;酶与底物结合,形成酶—底物复合物,酶的形状会发生改变,反应结束后,恢复原状,B错误;酶具有专一性,酶②不能催化丙转变为丁,C错误;细菌生长需要戊,戊可以来自丙→戊的反应,也可来自乙→戊的反应,因此,若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长,D正确。
2.A 酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合有关,酶的形状决定了酶的专一性,A错误;绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示,B正确;酶有专一性,麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解,C正确;胃蛋白酶的最适pH是1~2,将胃蛋白酶加入到pH10的溶液中,其空间结构会改变,D正确。
3.C 在“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验中,单一变量为pH,无关变量均应相同且适宜,所以反应小室应保持在适宜的水温的托盘中,且各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致,A、B正确;实验操作时,不能把酶和反应物混合后再加入pH缓冲液,应将H2O2和含有酶的滤纸片分别放入相同的pH缓冲液中处理一段时间后,再将H2O2迅速加入反应小室中的含酶的滤纸片上,C错误;H2O2可在过氧化氢酶的作用下,生成H2O和O2,且酶的活性越强,O2的生成量越多,故可通过比较各组量筒中收集的O2量来判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围,D正确。
4.D 实验的自变量为催化剂的种类,A正确;过氧化氢分解产生水和氧气,故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标,B正确;该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性,C正确;鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶,均可用作过氧化氢酶的性质的探究实验,D错误。
三年模拟练
1.C
2.C
3.C
4.C
5.B
6.C
7.C
8.C
9.C
10.B
1.C 酶促反应的原理是降低化学反应的活化能,但是高温是给化学反应提供能量,A错误;洋葱是植物,其细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,因此利用酶解法除去洋葱细胞壁时,可用纤维素酶和果胶酶,但细菌中的大肠杆菌和真菌中的酵母菌的细胞壁的主要成分不是纤维素和果胶,B错误;同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,如呼吸酶,C正确;酶具有专一性,脂肪酶的化学本质是蛋白质,所以催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶,D错误。
2.C 曲线A表示无酶催化时的反应,曲线B表示有酶催化时的反应,A、B比较可知单一变量是有无酶的催化,温度应为无关变量,A、B温度应该一致,A、B错误;E表示在酶的催化作用下降低的化学反应的活化能,C正确;该化学反应需要消耗能量,常常伴随着ATP的水解,D错误。
3.C 在t1时刻将pH从7.0快速上升到8.0,酶活性升高,曲线b将转变为曲线a,A错误;在t1时刻将pH从7.0快速下降到6.0,pH 6.0时,酶已经失活,曲线b将转变为曲线e,B错误;在t1时刻将温度从30 ℃快速上升到50 ℃,50 ℃时酶已经失活,曲线b将转变为曲线e,C正确;在t1时刻将温度从30 ℃缓慢下降到20 ℃,曲线b将转变为曲线c,D错误。
4.C 酶需要在适宜的温度保持活性,37 ℃保温的目的是为酶促反应提供适宜温度,A正确;增加混合液的淀粉含量,反应物的量增加,反应时间增加,所以应适当延长保温时间,有利于反应充分进行,B正确;酶的催化具有高效性体现在酶的催化效率远远高于无机催化剂,①中只有蒸馏水,没有和无机催化剂进行对比,C错误;淀粉遇碘-碘化钾溶液变蓝,淀粉在唾液淀粉酶的作用下分解,蔗糖酶不具有分解淀粉作用, 所以区域④的结果为蓝黑色,体现酶具有专一性,D正确。
5.B 提高酶的浓度能够提高反应速率,不能提高氧气的生成量,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。
6.C 分析表格:用煮沸的姜汁重复这项实验,牛奶在任何温度下均不能凝固,说明姜汁中存在活性物质,且在高温下能失活,因此可证明新鲜姜汁含有一种酶,该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态。如果不保温就将姜汁与牛奶混合,往往会使温度发生一定的变化,因此将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能够提高实验的准确度,60 ℃和80 ℃不一定是酶的最适温度。由此可知,新鲜姜汁中有促进牛奶凝固的酶,煮沸后的姜汁中也含有该酶,只是该酶的活性比较低或完全失活,A错误;20 ℃时,酶的活性降低,但酶的分子结构没有遭到破坏,100 ℃时,酶的分子结构遭到破坏,因此20 ℃和 100 ℃时,15 min 后牛奶仍未有凝固迹象的原因不相同,B错误;将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能保证反应起始就是在预设的温度下进行的,能够提高实验的准确度,C正确;70 ℃不一定是姜汁中酶的最适温度,60 ℃和80 ℃时酶的活性较高,缩小温度范围,增加温度梯度才可得到最适温度,D错误。
7.C 乳糖酶催化乳糖水解的过程中,其形状会发生改变,A正确;实验二的相对反应速率已经趋于稳定,因此若继续增大乳糖浓度,相对反应速率将不再加大,B正确;实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率可能会不变或增加,C错误;根据题干信息可知,该实验是在最适宜温度下进行的,因此若温度降低10 ℃,相对反应速率将减小,D正确。
8.C 抗酒石酸酸性磷酸酶是促进脂肪细胞合成的酶,其化学本质是蛋白质,组成元素是C、H、O、N等,脂肪的组成元素只有C、H、O,抗酒石酸酸性磷酸酶与脂肪的组成元素不相同,A错误;抗酒石酸酸性磷酸酶的化学本质为蛋白质,在适宜条件下,蛋白酶可以将蛋白质水解,B错误;抗酒石酸酸性磷酸酶的化学本质是蛋白质,其空间结构会随温度的升高而改变,C正确;由题意知,抗酒石酸酸性磷酸酶可以促进脂肪细胞生成,因此通过抑制抗酒石酸酸性磷酸酶的活性可以治疗肥胖症,D错误。
9.C 过氧化氢溶液的浓度和用量是实验的无关变量,A错误;实验的检测指标是单位时间的气泡数量,B错误;装置中的量筒灌满水后应竖直倒置,不可倾斜,C正确;不同的pH可能有相同的实验结果,D错误。
10.B 温度和pH会影响酶的活性,胃蛋白酶适宜在呈酸性的环境中,甲溶液加HCl呈酸性,故甲组酶活性最强,蛋白剩余最短;其次是加蒸馏水的丁组;乙组10毫升胃蛋白酶液加10滴稀NaOH,由于加入的NaOH量少,酶并没有完全失活,蛋白剩余相对较长;剩余丙组煮沸使胃蛋白酶完全失活,剩余长度最长。故蛋白长度由短至长的排列顺序是:甲、丁、乙、丙,B正确。
11.答案 (1)B、C、D、E 不同的pH 酶的活性(气泡数量)
(2)
(3)不可行 因肝脏研磨液中无淀粉酶
解析 本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,因此该实验的自变量是pH,因变量是酶的活性,其他都属于无关变量,实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,该实验中A试管属于对照组,其他试管属于实验组。(1)该实验的实验组为B、C、D、E试管;自变量为溶液pH,因变量为酶的活性,可用产生的气泡数量来表示。(2)随着时间推知,氧气产生量逐渐增加,但最后达到平衡,答案见图中曲线1;酶的数量能影响化学反应的速率,增加酶的数量会加快化学反应速率,据此画出曲线2。(3)因为肝脏研磨液中无淀粉酶,所以不能用淀粉代替过氧化氢进行该实验。
12.答案 (1)蛋白质 40 ℃ 基本不变 (2)降低反应的活化能 抑制 葡萄糖 (3)能
解析 分析可知,图1显示:NAGase催化活力受温度影响,40 ℃左右条件下酶活力最强,NAGase的最适宜温度约是40 ℃,高于或低于该温度,酶的活性都会降低;图2表明NAGase催化活力受pH的影响,pH 6条件下酶活力最强,该pH是NAGase的最适宜pH,高于或低于该pH,酶的活性都会降低;图3表明NAGase催化活力随水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖浓度的增加均减小,因此这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用;其中随葡萄糖浓度增加,NAGase的催化活力下降速度最显著,因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。分析图4可知,其中模型A表示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性,模型B显示精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与酶结合,使酶的结构发生改变而抑制酶活性。(1)NAGase 属于N-乙酰-β-D 葡萄糖苷酶,化学本质是蛋白质,作用的最适温度约为40 ℃。从 90 ℃降到最适温度过程中,由于高温已经使NAGase变性失活,因此即使降到最适温度,它的活性基本不变。(2)酶催化作用的机理是降低反应的活化能,使反应速率加快。由图1可知,NAGase催化活力随水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖浓度的增加均减小,因此这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用;其中随葡萄糖浓度增加,NAGase的催化活力下降速度更显著,因此对NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖。(3)在研究实验中不断提高底物浓度,如果反应速率能提高,说明精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性,属于模型A;如果反应速率不能提高,则说明精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与酶结合,使酶的结构发生改变而抑制酶活性,属于模型B。
相关试卷
高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 酶是生物催化剂课后作业题： 这是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 酶是生物催化剂课后作业题，共9页。
高中生物第二节 酶是生物催化剂同步练习题： 这是一份高中生物第二节 酶是生物催化剂同步练习题，共8页。试卷主要包含了酶在生物体内的功能是等内容，欢迎下载使用。
浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第三章 细胞的代谢第二节 酶是生物催化剂精品课后练习题： 这是一份浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第三章 细胞的代谢第二节 酶是生物催化剂精品课后练习题，共25页。试卷主要包含了0分），【答案】D，【答案】C，【答案】B等内容，欢迎下载使用。
