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2023届高考生物二轮复习通用版11酶作业含答案
展开这是一份2023届高考生物二轮复习通用版11酶作业含答案,共21页。试卷主要包含了单选题,综合题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
专题11 酶
一、单选题
1.(2022高一下·三明期中)绝大多数酶的基本组成单位是( )
A.蛋白质 B.核酸 C.氨基酸 D.核糖核苷酸
【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】绝大多数酶的化学本质是蛋白质,只有极少数酶是RNA,因此绝大多数酶的基本组成单位是氨基酸。
故答案为:C。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2.(2022高二下·昆明期中)探究pH对果胶酶活性影响的实验中,下列说法中不正确的是( )
A.自变量是不同的pH
B.无关变量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C.可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶的最适pH
D.pH过低时,果胶酶活性变小,但不失活
【答案】D
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】实验目的是探究pH对酶活性的影响,因此实验的自变量为pH,A正确;温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等属于该实验的无关变量,无关变量应保持相同且适宜,B正确;可通过测定滤出果汁体积判断果胶酶最适pH,C正确;pH值过低时,酶的空间结构改变,导致其变性失活,D错误。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、自变量是指在一组变量中,能够影响其他变量发生变化,而又不受其他变量影响的变量.自变量一般是对所研究现象的一种解因变量是指依赖于其他变量,而又不能影响其他变量的变量.因变量一般是我们所希望解释的现象。无关变量(也称控制变量)是指与自变量同时影响因变量的变化,但与研究目的无关的变量。
3.(2022·昆明模拟)激素和酶都是人体内重要的化合物,下列叙述错误的是( )
A.两者都含有C,H,O
B.能合成激素的细胞也能合成酶
C.核糖体可以参与激素、酶的合成
D.两者都是生物大分子,都与特定分子结合起作用
【答案】D
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理;激素调节的特点
【解析】【解答】A、激素和酶都是有机物,都含有C、H、O,A正确;
B、能合成激素的细胞都是活细胞,可以合成酶,B正确;
C、激素中如胰岛素是蛋白质,大多数酶也是蛋白质,蛋白质由核糖体合成,因此核糖体可以参与激素、酶的合成,C正确;
D、激素需和特异性受体结合,酶和底物结合,但激素中如性激素和甲状腺激素等是小分子,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、激素通过体液传送,对人和对动物的生理活动所进行的调节称激素调节。有的激素是蛋白质,如生长激素;有的激素是氨基酸衍生物,如甲状腺激素;有的激素是脂质,激素都可以作为信号分子。
2、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
4.(2022·广东模拟)胃蛋白酶、抗体和神经递质都是人体内有重要作用的物质。下列有关这几种物质的叙述,正确的是( )
A.都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.都是生物大分子且以碳链为骨架
C.都可通过体液运输到达全身
D.都通过胞吐的方式释放到细胞外
【答案】D
【知识点】生物大分子以碳链为骨架;酶的特性;激素调节的特点
【解析】【解答】A、胃蛋白酶、抗体是由氨基酸通过肽键连接,神经递质不是,A错误;
B、大部分神经递质都是小分子物质,B错误;
C、胃蛋白酶属于消化酶,不能通过体液运输到达全身,C错误;
D、胃蛋白酶、抗体和神经递质均可通过胞吐的方式释放到细胞外,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)胃蛋白酶的本质是蛋白质,是由氨基酸脱水缩合得到的;
抗体的本质是蛋白质,是由氨基酸脱水缩合得到的;
神经递质的化学成分种类较多,主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、NO等。
(2)分泌蛋白,抗体和神经递质它们的本质虽然不同,但是他们都是通过胞吞的作用来释放到细胞外的。
5.(2022·浙江)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、低温会抑制酶的活性,不会改变酶的氨基酸组成,不会使酶失活,A错误;
B、酶作为催化剂具有高效性,稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,B正确;
C、酶的催化作用需要一定pH范围,过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,C错误;
D、没具有专一性,在在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,不会加快淀粉的水解速率,反而会因为淀粉酶被蛋白酶水解而导致淀粉水解缓慢,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复
6.(2022·广东)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是()
组别
pH
CaCl2
温度(℃)
降解率(%)
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A,由③组实验与其他组实验对比可知,没有CaCl2时酶的降解率为0,酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;
B、①、②组实验中除温度不同,其他条件相同,故①、②组的实验中自变量为温度,B正确;
C、比较各组试验的降解率,温度为70℃,pH9时降解率最高,酶活性最大,但由pH于9-7,温度90-70℃之间没有进行进一步得梯度试验,所以不能确定最适温度和最适pH,C错误;
D、本实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,要确定该酶是否能水解其他反应物需要进行进一步实验,D正确。
故答案为:C。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
7.(2022·柯桥模拟)细胞代谢能够在温和的条件下快速有序的进行,离不开酶的作用,下列有关酶的叙述中错误的是( )
A.酶的催化活性是酶的固有特性,不受其他物质的调节
B.酶的专一性是细胞内物质代谢有序进行的重要保障
C.酶极高的催化活性确保了细胞内物质和能量代谢的快速进行
D.酶在催化反应的过程中都会发生变形,但有些反应不需要ATP供能
【答案】A
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、酶的活性会受温度、pH值等的影响,A错误;
B、酶具有专一性,这样可以保证各种化学反应能在同一时间发生而相互之间不受影响,从而保证了细胞代谢的有序和稳定性,B正确;
C、酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更明显,具有高效性,能够使细胞内的物质代谢和能量转换的快速进行,C正确;
D、酶在催化过程中都会与底物进行结合而发生形变,有些反应是放能反应,不需要ATP供能,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
8.(2022高一下·江门期中)如图为某酶促反应过程示意图,有关叙述正确的是( )
A.图中R表示酶,可以为酶促反应提供活化能
B.温度、pH过高或过低会破坏酶的空间结构,使酶失活
C.加酶洗衣粉中的酶制剂通过催化图示反应,洗去各种污渍
D.活细胞产生的酶在生物体外适宜的条件下仍然具有催化活性
【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】图示中R反应前后不变表示酶,可以降低化学反应的活化能,A错误;温度过低抑制酶的活性,不会破坏酶的空间结构,B错误;加酶洗衣粉中的酶制剂通过催化图示反应,可洗去油渍和血渍,不是所有污渍,C错误;活细胞产生的酶在生物体外适宜的条件下仍然具有催化活性,D正确。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
9.(2022·深圳模拟)“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤”是唐代诗人杜牧的诗句。萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。在荧光素酶的作用下,荧光素接受ATP提供的能量后被激活,激活的荧光素与氧结合形成氧化荧光素,同时发出荧光。下列叙述正确的是( )
A.萤火虫发光细胞中的荧光素酶主要起到调节作用
B.萤火虫可以通过调节荧光素酶的合成来控制发光
C.荧光素被激活过程发生的化学反应属于放能反应
D.荧光素与氧气结合放出的能量全部转移到ATP中
【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程;ATP的作用与意义;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、萤火虫发光细胞中的荧光素酶主要起到催化作用,A错误;
B、基因可以通过控制酶的合成来控制细胞代谢进而间接控制生物的性状,所以萤火虫可以通过调节荧光素酶的合成来控制发光,B正确;
C、荧光素被激活过程发生的化学反应属于吸能反应,C错误;
D、荧光素与氧气结合放出的能量少部分转移到ATP中,大部分以热能的形式散失,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
2、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
3、细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
10.(2022高一下·三明期中)米饭中的淀粉在口腔中能被唾液淀粉酶催化水解。下列关于唾液淀粉酶的叙述正确的是( )
A.唾液淀粉酶能催化纤维素水解
B.唾液淀粉酶必须在细胞内才能起催化作用
C.低温会破坏唾液淀粉酶的空间结构使其失活
D.唾液淀粉酶催化作用的实质是降低化学反应活化能
【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、唾液淀粉酶不能催化纤维素水解,只能催化淀粉水解,A错误;
B、唾液淀粉酶可以在细胞外起作用,B错误;
C、低温不会破坏唾液淀粉酶的空间结构使其失活,高温会破坏酶的空间结构使其失活,C错误;
D、酶是生物催化剂,催化的实质是降低化学反应活化能,使反应更容易发生,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
11.(2022高一下·湖州期中)选择合适的实验试剂或材料是实验成功的关键。下列选择最合理的是( )
A.幼嫩的黑藻叶用于观察叶绿体和细胞质流动
B.过氧化氢酶用于探究温度对酶活性的影响
C.新鲜菠菜叶比同时采摘再烘干的菠菜叶更适合用于叶绿体光合色素的提取和分离
D.重铬酸钾溶液用于检测酵母菌细胞呼吸产生的CO2
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素;叶绿体色素的提取和分离实验;探究酵母菌的呼吸方式;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、幼嫩的黑藻叶中含有叶绿体,故在观察叶绿体和细胞质的流动实验中,可直接用黑藻的小叶观察,A正确;
B、由于温度影响过氧化氢的分解,所以不能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,B错误;
C、采摘再烘干的菠菜叶去掉了大部分的水,比新鲜菠菜更适合用于色素的提取与分离,色素含量更高,C错误;
D、重铭酸钾溶液可用于检测酒精,酒精与橙色的重铬酸钾溶液混合,在酸性条件下发生反应,变成灰绿色,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)细胞质一般是透明的胶质,单独观察细胞质不好操作,因为植物细胞有叶绿体,叶绿体位于细胞质中,常常利用含有叶绿体的细胞,通过观察叶绿体来间接观察细胞质的流动。
(2) 探究温度对酶活性时,由于过氧化氢对问题过于敏感,不能利用过氧化氢来探究温度对酶的活性的影响,一般采用淀粉酶来探究温度对酶活性的影响。
(3) 光合色素的提取和分离的实验中,选择的实验材料应该是含有光合色素的含量越高,有利于实验的进行。
(4) 检测酵母菌细胞呼吸产生的CO2 可以用溴麝香草酚蓝溶液和澄清的石灰水。
12.(2022·杭州模拟)T4DNA连接酶可将任意2个具有相同粘性末端的DNA片段连接在一起。该反应过程需消耗ATP,其水解产生的腺苷一磷酸(AMP)通过共价键与酶相连,随后AMP转移至DNA片段,进而完成连接反应。下列叙述正确的是( )
A.T4DNA连接酶的底物种类较多,故其无专一性
B.T4DNA连接酶催化反应后,其组成成分已改变
C.ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键
D.T4DNA连接酶需保存于最适温度和pH条件下
【答案】C
【知识点】酶的特性;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、T4DNA连接酶有专一性,A错误;
B、酶在催化反应前后性质不变,故T4DNA连接酶催化反应后,其组成成分不变,B错误;
C、APT水解产生ADP需要打开两个高能磷酸键,结合题干“该反应过程需消耗ATP,其水解产生的腺苷一磷酸(AMP)通过共价键与酶相连”可推测ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键,C正确;
D、T4DNA连接酶需在低温和最适pH条件下保存,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、DNA连接酶①两种DNA连接酶(E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:a、相同点:都缝合磷酸二酯键。b、区别:E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。②与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
13.(2022·湖州模拟)下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.酶都是由氨基酸脱水缩合形成的
B.DNA和ATP中均含腺嘌呤和磷酸基团
C.RNA分子中不含胸腺嘧啶和氢键
D.糖类分子均可与双缩脲试剂发生显色反应
【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验;DNA与RNA的异同;酶的本质及其探索历程;ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A、酶是蛋白质或RNA,RNA是由核糖核苷酸脱水缩合而来的,A错误;
B、DNA和ATP中均含腺嘌呤和磷酸基团,DNA中含有脱氧核糖,ATP中核糖,B正确;
C、RNA分子中不含胸腺嘧啶,C错误;
D、糖类分子不能与双缩脲试剂发生显色反应,蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。(4)淀粉遇碘液变蓝。
3、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
4、ATP结构:ATP(腺苷三磷酸)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
14.(2022·龙江模拟)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列有关酶特性及影响酶活性因素的探究实验的叙述,正确的是( )
A.探究酶的专一性时,自变量可以是酶的种类或反应物的种类
B.探究酶的高效性时,可设置加酶组和加等量蒸馏水组作为相互对照
C.探究酶的最适pH时,至少要设置过碱、中性和过酸三组实验作为对照
D.探究酶的最适温度时,将淀粉与淀粉酶混匀后分别置于不同温度水浴保温
【答案】A
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、探究酶的专一性时,可以用同一种底物、不同种酶进行相互对照实验,也可以用同种酶、不同的底物进行相互对照实验,A正确;
B、探究酶的高效性时,可设置加酶组和加等量无机催化剂组作为相互对照,探究酶具有催化作用时,可设置加酶组和加等量蒸馏水组作为相互对照,B错误;
C、探究酶的最适pH时,应该设置多组接近最适pH的组别而且梯度差越小越准确,即至少应设置低于最适pH、等于最适pH、高于最适pH的3组实验(过酸过碱都会使酶变性失活),C错误;
D、探究酶的最适温度时,应将淀粉、淀粉酶分别置于不同水浴温度下保温,一段时间后,再将相同温度下的淀粉与淀粉酶混匀进行反应,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、酶的专一性实验验证:此实验中自变量可以是不同反应物,也可以是不同酶溶液,因变量是反应物是否被分解。
2、酶的高效性实验验证:对照组为反应物+无机催化剂→检测底物分解速率;实验组为反应物+等量酶溶液→检测底物分解速率。自变量是无机催化剂和酶,因变量是底物分解速率。
3、探究温度对酶活性的影响实验时,鉴定淀粉分解用碘液,不宜选用斐林试剂,因为斐林试剂鉴定还原糖需水浴加热,而该实验需要严格控制温度。
4、探究酶的最适pH实验时,由于酸对淀粉有分解作用,并且碘—碘化钾能与碱反应,所以一般不宜选用淀粉和淀粉酶做实验材料,常选用过氧化氢酶和H2O2。
15.(2022高一下·丽水月考)下图甲表示酶催化反应过程的示意图,图乙表示在最适条件下该酶促反应生成物的量与时间的关系曲线。下列叙述正确的是( )
A.图甲中a与b结合后,b的形状会发生不可逆的改变
B.图甲中,如果a是单糖,那么c是蔗糖或麦芽糖
C.若适当增加酶量,图乙中的e点会向左移动
D.若适当提高温度,图乙中的M值会变小
【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由图甲可知,a是底物。b是酶,c是生产物,酶的性状并没有改变,A错误;
B、如果a是单糖,两个a是不同的分子,那么形成的c是可能是蔗糖或半乳糖,B错误;
C、酶可以降低反应的活化能,从而提高反应速率,当底物浓度一定时,酶量的增加可以提高反应速率,C正确;
D、题干中没有说明图乙的关系曲线是否是在最适温度下测得的,那提高温度后的M值可变大,也可变小,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。
(2)酶的作用:催化作用,其作用机理是降低化学反应的活化能 。
(3)酶的活性:
① 在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低 。
A.酶既可以作为催化剂,又可以作为另一个反应的底物
B.酶通过降低化学反应所需的活化能来提高反应速率
C.细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的专一性有关
D.酶具有催化作用,都能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、酶既可以作为催化剂,又可以作为另一个反应的底物,例如淀粉酶是蛋白酶的底物,A正确;
B、酶的作用机理是降低反应所需的活化能,从而提高化学反应速率,B正确;
C、酶的专一 性是指一种酶只能催化一种或一类反应,细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的专一性有关,C正确;
D、少数RNA也可以作为酶起催化作用,而双缩脲试剂不能与RNA发生紫色反应,D错误。
故答案为:D。
【分析】酶的本质
(1)概念:酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。
(2)酶的作用是催化;作用机理是:降低化学反应的活化能酶在催化反应前后自身性质和数量不变。
(3)合成酶的主要场所是:核糖体
(4)酶的作用场所:可以在细胞内、细胞外,体外发挥催化作用。
17.(2022高一下·潜山月考)酶的作用是降低化学反应的活化能。下图中,①表示有酶催化的反应曲线,②表示无酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能。下列图解正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】酶促反应的原理
【解析】【解答】酶可以有效降低化学反应所需的活化能,以保证细胞内的反应在常温、常压下高效地进行,酶降低的活化能=没有酶催化时化学反应所需的能量-有酶催化时化学反应所需的能量。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】酶:
(1)功能:催化作用。
(2)作用机理:降低化学反应的活化能。
(3)本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
(4)特点:高效性、专一性、作用条件温和。
18.(2022高一下·哈尔滨开学考)如图表示酶活性与温度的关系,下列叙述正确的是( )
A.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升
B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性下降
C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】AB、曲线图可知,在最适宜的温度下,酶的活性最高,温度高于或者低于最适温度,酶活性都会降低,低温只抑制酶的活性,不破坏空间结构,故由当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性升高,A正确,B错误;
C、低温更适合酶的保存,因此与t2相比,t1时更适合酶的保存,C错误;
C、t2为酶的最适温度,t1时温度较低抑制了酶的活性,此时酶的结构比t2时稳定,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)酶需要适宜的温度和pH。
(2)①在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低 。
② 过酸 、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活 。
A.酶制剂可在较低的温度和pH下长期保存
B.酶的专一性是指一种酶仅能催化一种化学反应
C.Fe3+和过氧化氢酶催化H2O2分解的作用原理相同
D.无论在何种条件下,酶的催化效率一定比无机催化剂的高
【答案】C
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、低温可以抑制酶的活性,酶制剂可在较低的温度和最适pH下长期保存,A错误;
B、酶的专一性是一种酶仅能催化一种或一类化学反应,B错误;
C、Fe3+和过氧化氢酶催化H2O2分解的作用原理相同,均是通过降低化学反应的活化能实现其催化作用,C正确;
D、在低温、高温、过酸、过碱条件下,酶的活性会下降,甚至失活,此时酶的催化效率不一定比无机催化剂的高,D错误。
故答案为:C。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
20.(2022高三下·湖北开学考)为了测定某种酶的最适温度,兴趣小组以温度为自变量设置了多个实验组,其他条件各组均保持一致。实验结果显示各组反应速率没有明显差异,无法确定酶的最适温度。关于实验的设置分析不合理的是( )
A.反应时间设置太长 B.各组pH设置太小
C.温度范围设置太广 D.底物浓度设置太低
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、若反应时间设置太长,各小组反应均全部完成,无法进行比较,A正确;
B、各组pH设置太小 ,酶活性受无关变量影响,B正确;
C、温度范围设置太广,温度过低时酶活性较低,温度过高时酶开始失活,C错误;
D、底物浓度设置太低,检测底物前后差异较小,或底物被完全分解,D正确。
故答案为:C。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
二、综合题
21.(2022高一下·玉溪月考)图甲表示在最适温度、最适pH的条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化。图乙表示某酶促反应过程。请据图回答下列问题:
(1)图甲在温度降低时,e点 (填“上移”或“下移”或“不移”),d点 (填“左移”或“右移”或“不移”)。
(2)若其他条件不变,H2O2量增加时,f点移动方向是 。
(3)图乙能解释酶的什么特性? 。酶还有哪些特性? 。该酶促反应不能代表麦芽糖水解的过程,为什么? 。
【答案】(1)不移;右移
(2)右上
(3)专一性;高效性、酶的作用条件较温和;麦芽糖水解生成两个葡萄糖,图中产物C、D不同
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)根据以上分析可知,图甲表示在最适温度、最适pH的条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线图,在温度降低时,使酶的活性下降,酶促反应速率减慢,反应达到平衡所需的时间变长,但是e点平衡点不变,故e点不移,d点右移。
(2)根据以上分析可知,图甲表示在最适温度、最适pH的条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线图,若其他条件不变,H2O2量增加时,即底物量增加,那么反应继续进行,产物的量增加,因此平衡点改变会上移,f点移动方向是向右上方移动。
(3)根据以上分析可知,图乙中酶A催化底物B反应时,首先与底物结合,解释了酶的专一性特点。除外,酶还具有高效性、发挥作用需要温和的条件。麦芽糖是由2分子的葡萄糖缩合形成出,而图乙中B物质分解后形成了C、D两种不同的小分子物质。
【分析】酶:
三、实验探究题
22.(2022高一下·玉溪月考)某校生物兴趣小组为探究影响酶活性的因素而设计了以下实验方案。请分析后回答下列问题:
试管
底物和试剂
实验条件
甲
1cm3蛋白块+4mL胃蛋白酶溶液
37℃水溶液
乙
1cm3蛋白块+4mL胃蛋白酶溶液
70℃水溶液
丙
1cm3蛋白块+4mL胃蛋白酶溶液
0℃水溶液
(1)该实验中,pH属于 变量,所以三支试管的pH应 。
(2)甲、乙、丙三支试管中,酶活性最高的是 试管。
(3)如将实验的材料换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液,此设计不科学,其理由是 。
(4)如果直接选用双缩脲试剂来检测实验结果,此设计也不合理,理由是 。
【答案】(1)无关;保持一致且适宜
(2)甲
(3)H2O2在加热的条件下会分解
(4)胃蛋白酶是蛋白质,也会与双缩脲试剂反应出现紫色现象
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)该实验的自变量是温度,pH属于无关变量,无关变量应保持一致且适宜。
(2)探究胃蛋白酶活性可以用相同的时间内蛋白块体积的变化表示,相同时间内蛋白块体积减小多,说明酶活性高。甲、乙、丙三支试管中,37℃下酶活性最高,故酶活性最高的是甲试管。
(3)由于过氧化氢本身随温度升高,分解速率加快,因此不能将实验材料换成新鲜的肝脏研磨液和H2O2溶液。
(4)胃蛋白酶本身是蛋白质,可以与双缩脲试剂反应出现紫色现象,因此不能直接选用双缩脲试剂检测实验结果。
【分析】1、对照实验遵循单一变量原则、对照原则,严格控制变量,减少无关变量的影响。
2、(1)探究酶的最适温度实验时,不宜选用过氧化氢酶催化H2O2的分解,因为过氧化氢在加热的条件下会加速分解。
(2)探究酶的最适pH实验时,由于酸对淀粉有分解作用,并且碘—碘化钾能与碱反应,所以一般不宜选用淀粉和淀粉酶做实验材料,常选用过氧化氢酶和H2O2。
(3)探究温度对酶活性的影响实验时,鉴定淀粉分解用碘液,不宜选用斐林试剂,因为斐林试剂鉴定还原糖需水浴加热,而该实验需要严格控制温度。
3、肽键结构在碱性溶液中能与Ca2+结合生成紫色络合物,因此肽键能与双缩脲试剂发生紫色反应。
23.(2021高一上·哈尔滨期末)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。试回答下列有关问题。
(1)图1、2、3所代表的实验中,实验自变量依次为 、 、 。
(2)根据图1可以得出的实验结论是酶的催化作用具有 。
(3)图2曲线b点以后O2产生速率不再变化的最可能原因是反应受 的限制。
(4)若图2实验过程中增加过氧化氢酶的含量,请在图2中,利用虚线绘出曲线的变化情况 。
(5)能否以H2O2为材料来探究温度对H2O2酶活性的影响? ,原因是 。
【答案】(1)催化剂种类;H2O2浓度;温度
(2)高效性
(3)过氧化氢酶的数量
(4)
(5)不能;H2O2在加热条件下会分解
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)由以上分析可知,图一、二、三所代表的实验的自变量依次为催化剂种类、H2O2浓度、温度。
(2)由图一可以看出过氧化氢酶的催化效率明显高于Fe3+,说明酶的催化作用具有高效性。
(3)图二曲线B点以后,随着H2O2浓度的升高,酶促反应速率不再加快,最可能原因是过氧化氢酶的数量有限。
(4)增加过氧化氢酶的含量,能加快化学反应速率,因此其曲线比原来的曲线高,如下图:
(5)因为H2O2在加热条件下会分解,所有不能以H2O2为材料来探究温度对H2O2酶活性的影响。
【分析】(1)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。③作用条件较温和:绝大多数酶是蛋白质,高温、过酸或过碱都会导致蛋白质变性失活。
(2)影响酶促反应的因素
①底物浓度: 在一定浓度范围内,反应速率随浓度的升高而加快,但达到一定浓度,反应速率不再变化.
②酶浓度: 反应速率随酶浓度的升高而加快。
③pH值:过酸、过碱使酶失活
④温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
注意:温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应,底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应。
(3)“四步法”分析酶促反应曲线
①识标:“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。
②析线:“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。
③明点(特殊点):“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。
④判断:“先分后合巧辨析”。对于多条酶促反应曲线图,根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出),首先对每一条曲线单独分析,进行比较,判断曲线间有无联系或找出相互关系,然后综合分析。
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