高中生物一 酶的作用和本质同步达标检测题

这是一份高中生物一 酶的作用和本质同步达标检测题，共34页。试卷主要包含了活细胞内合成酶的主要原料是，关于酶的叙述中正确的是，有关酶的发现过程叙述错误的是，下列关于酶的叙述,正确的是等内容，欢迎下载使用。
第1课时 酶的作用和本质
基础过关练

题组一 说出酶的本质
1.(2020辽宁大连高一期中)活细胞内合成酶的主要原料是( )
A.脂肪酸
B.核糖核苷酸
C.氨基酸
D.脱氧核苷酸
2.关于酶的叙述中正确的是( 易错 )
A.组成酶的单体都是氨基酸
B.酶是由活细胞产生的
C.酶都是在核糖体上合成的
D.酶只有在生物体内才能发挥作用
3.(2020福建八县高一期末)有关酶的发现过程叙述错误的是( )
A.斯帕兰札尼发现了化学消化
B.毕希纳利用丙酮作溶剂提取了酿酶
C.萨姆纳证明了脲酶是蛋白质
D.切赫和奥特曼发现少数酶是RNA
4.(2020北京东城高一期末)下列关于酶的叙述,正确的是 ( )
A.所有的酶都是蛋白质
B.酶与无机催化剂的催化效率相同
C.酶提供了反应过程所必需的化学能
D.催化生化反应前后酶的性质不发生改变
题组二 说明酶的作用机理
5.(2020天津河西高一期末)下列实验所采取的的措施,不涉及“降低化学反应活化能”原理的是( )
A.利用果胶酶提高水果的出汁率
B.滴加唾液促进淀粉的水解
C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率
D.利用水浴加热提高还原糖与斐林试剂的反应速率
6.酶具有很高的催化效率,其原因是酶能( )
A.使反应物的浓度增大
B.显著降低活化能
C.降低化学反应所需的温度
D.显著提高活化能
7.如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M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。下列叙述正确的是( )
A.ad段表示无催化剂时,反应所需要的活化能
B.ac段表示有酶催化时,酶降低的活化能
C.若换用无机催化剂,b点将向上移动
D.加热加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态
题组三 比较过氧化氢在不同条
件下的分解速率
8.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,关于变量的描述,不正确的是( 易错 )
A.温度、催化剂是自变量
B.H2O2分解速率是因变量
C.肝匀浆和氯化铁溶液的体积是自变量
D.H2O2溶液的浓度是无关变量
9.下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的相关内容。请回答:
(1)该实验中,对照组是 (填试管编号),实验组是 (填试管编号)。
(2)比较3号和4号试管,你能得出的结论是 。
(3)某同学按照表中方法做了这个实验,结果试管3和试管4的现象刚好相反,你认为实验失败的原因最可能是 。
能力提升练

题组一 分析酶的本质
1.(2020河北高一调研,)欲判断某种酶的化学本质是蛋白质还是RNA,下列方案不可行的是( )
A.与双缩脲试剂反应,观察是否出现紫色
B.用蛋白酶处理,检测其活性是否丧失
C.用RNA水解酶处理,检测其活性是否丧失
D.与斐林试剂反应,观察是否出现砖红色沉淀
2.(2020黑龙江哈尔滨六中高三期中,)20世纪80年代,科学家发现了一种RNaseP酶,它由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去,并提高Mg2+的浓度,他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性,这一结果表明( )
A.有的RNA具有生物催化作用
B.酶是由RNA和蛋白质组成的
C.RNA是由核糖核苷酸组成的
D.绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA
题组二 分析酶的作用机理
3.(2020山西太原五中高一月考,)如图所示,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶催化反应所需的活化能,正确的图解是( )
4.()如图为H2O2在不同条件下分解的曲线图模型,①②③④曲线的条件分别是( )
A.H2O2酶催化、FeCl3催化、加热、自然条件
B.加热、自然条件、H2O2酶催化、FeCl3催化
C.加热、FeCl3催化、自然条件、H2O2酶催化
D.自然条件、加热、FeCl3催化、H2O2酶催化
题组三 综合分析过氧化氢
在不同条件下的分解速率
5.(2020山东枣庄高一期末,)如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,相关分析合理的是( )
A.本实验的自变量是不同的催化剂
B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
D.1号与3号试管、1号与4号试管可分别构成对照实验
6.(不定项)()如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的4个装置,正确的是( )
A.1号与2号对照,说明加热能提高反应速率
B.1号与4号对照,说明酶具有催化作用
C.3号与4号对照,说明酶催化效率高
D.2号与4号对照,说明酶的催化需要温和的条件
7.()某兴趣小组成员发现新鲜土豆和新鲜猪肝有同样的催化过氧化氢分解的效果。他们利用新鲜土豆完成了一组过氧化氢在不同条件下的分解的实验,请回答有关的问题:
(1)实验原理:新鲜的土豆研磨液中含有 ,Fe3+是无机催化剂,它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气。
(2)材料用具:量筒、试管、滴管、大烧杯、酒精灯等;新鲜的质量分数为30%的土豆研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。
(3)方法步骤:
(4)观察实验现象,实验的因变量是 ,应以 作为观测指标。
(5)结果预测:①1号试管和2号试管相比,1号试管中有微量气泡产生,2号试管中有 产生。这一现象说明 ,其作用原理是 。
②3号试管和4号试管相比, 号试管中产生的气体量大。这一结果的对比,说明 ,其根本原因是 。
第2课时 酶的特性
基础过关练

题组一 判断酶的特性
1.下列操作不会导致淀粉酶失活的是( )
A.淀粉酶溶液中加入蛋白酶
B.将酶溶液的pH维持在2
C.在0~4 ℃下保存酶制剂
D.在酶溶液中加入重金属离子
2.如图表示一个酶促反应,它所能反映的酶的一个特性和A、B、C最可能的物质依次是( )
A.专一性 淀粉酶 淀粉 麦芽糖
B.专一性 麦芽糖酶 麦芽糖 葡萄糖
C.高效性 蛋白酶 蛋白质 多肽
D.高效性 脂肪酶 脂肪 甘油和脂肪酸
3.下列试管中,能产生大量气泡的是( )
4.(2020山东滨州高一期末)细胞代谢过程中酶发挥了无法替代的作用。下列关于酶的叙述错误的是( )
A.酶制剂适宜在最适温度和最适pH条件下保存
B.酶的高效性使得细胞内化学反应得以快速进行
C.进入胃内的唾液淀粉酶可作为胃蛋白酶的底物
D.细胞生命活动有条不紊地进行与酶的专一性有关
题组二 分析与酶特性相关的实验
5.(2020山东师大附中高一月考)下列关于探究温度影响淀粉酶活性实验的叙述,错误的是( )
A.合理设定实验温度属于控制实验的自变量
B.淀粉与淀粉酶应分别达到设定温度后再混合
C.可选用碘液或斐林试剂对实验结果进行检测
D.淀粉的用量和保温时间均可能影响实验结果
6.(2020黑龙江大庆一中高一期中)有关酶特性的实验设计中,正确的是( 易错 )
A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B.利用淀粉、淀粉酶和碘液探究pH对酶活性的影响
C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
7.(2020辽宁辽阳高一期末)某小组同学对过氧化氢酶的活性是否受pH影响的问题很感兴趣,设计了如表所示实验操作步骤。下列有关叙述正确的是( )
A.过氧化氢酶可显著提高过氧化氢分解反应的活化能
B.该实验缺少pH为中性的对照实验
C.该实验对温度的要求是相同即可
D.pH对酶活性的影响是可逆的
8.欲探究pH对酶活性的影响,应选择表中进行实验的一组试管是( )
A.①④B.②③C.①③D.②④
9.(2020江苏扬州高一期中)图为用同一种酶进行的不同实验,下列有关叙述正确的是( )
A.图甲曲线是研究温度对该酶的影响的实验结果,温度过高过低都会使酶失活
B.根据图丙可知本实验研究的酶是蔗糖酶
C.实验结果表明,该酶活性的最适温度接近于30 ℃、最适pH约为7
D.酶作用的原理是能够为反应提供活化能
10.在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用时,实验人员设置了如下方案,下列叙述正确的是( )
注:“+”表示有;“-”表示无;最后一行“+”的多少表示颜色的深浅。
A.②④对照,可用来验证酶的专一性
B.由①②③对照可推测出淀粉酶的最适温度为60 ℃
C.本实验的自变量有一个,为实验的反应温度
D.本实验的实验原理之一是斐林试剂与还原糖反应产生砖红色沉淀
题组三 描述影响酶促反应速率的因素
11.(2020山东潍坊高一期末)如图表示人体消化道内两种酶的活性与pH之间的关系。下列叙述错误的是( )
A.pH过高或过低会使酶的空间结构发生变化而失活
B.调整pH由9到2的过程中,B曲线代表的酶活性逐渐恢复
C.pH为10时,增大反应物浓度,C曲线代表的酶催化反应的速率可能不变
D.B曲线和C曲线代表的酶可能催化同一类化学反应
12.如图曲线是温度和酶活性的关系,此曲线不能说明的是 ( 深度解析 )
A.在B'之前,随温度升高,酶活性增强
B.A点时,酶的活性很低
C.当温度达到B'时,酶的活性最高
D.C点活性很低,温度降低,酶活性上升
13.(2020河南平顶山高一期末)在反应物过量的条件下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关。已知重金属离子能与酶牢固结合,不可分离,并使酶迅速失活。向足量的反应物溶液中加入少量的重金属离子,然后分别加入不同浓度的酶。下列曲线能正确表示酶浓度与酶促反应速率关系的是( )
14.(2020河南开封高一期末)下图中a曲线反映的是某种酶的催化反应速率与反应物浓度的关系。在适宜的温度和pH条件下,M点以前和以后反应速率的主要限制因素分别是( )
A.酶的量和反应物浓度
B.反应物浓度和酶的量
C.反应物浓度和反应物浓度
D.酶的量和酶的量
15.如图是探究过氧化氢酶的用量对酶促反应速率的影响的实验装置图,请回答下列问题:
(1)本实验中对自变量的控制可通过 来实现。除了自变量和因变量外,本实验中的无关变量有 (答出两点即可)。
(2)若要验证酶的高效性,在此实验装置的基础上,应如何改进?写出具体的措施
。
(3)酶的催化具有高效性,其机理是 。
(4)在过氧化氢溶液相同浓度、相同体积的不同实验组中加入大小相同、数目不同的浸过肝脏研磨液的滤纸片,则几个实验组最终生成的气体量是否相同? ,原因是 。
能力提升练

题组一 分析酶的特性
1.()如图所示为过氧化氢被分解的速率曲线,其体现了酶的( )
①化学本质②高效性
③催化特性④作用条件温和
A.①④B.③④C.①②D.②③
2.(2020北京西城高一期末,)嫩肉粉的主要成分是木瓜蛋白酶,下列叙述正确的是( )
A.嫩肉粉能催化蛋白质水解
B.嫩肉粉须在烹煮肉类时趁热加入
C.嫩肉粉发挥作用后性质改变
D.嫩肉粉通常也能催化自身水解
3.(2020山东临沂高一期末,)冬天是乙型流感的发病高峰期,奥司他韦作为抗流感特效药,通过抑制流感病毒表面的神经氨酸酶活性,阻止病毒颗粒从被感染的细胞中释放。下列叙述错误的是( )
A.病毒表面的神经氨酸酶需要在宿主细胞的核糖体上合成
B.神经氨酸酶的化学本质是RNA,能降低化学反应的活化能
C.神经氨酸酶的活性容易受到温度和pH影响
D.奥司他韦通过抑制流感病毒在人体内的传播而起到治疗的目的
题组二 综合分析与酶特性相关的实验
4.()某同学探究酶特性的实验设计如表所示,下列叙述正确的是( )
A.根据实验结果得出的结论是酶具有催化作用
B.甲试管若直接放入一小块鸡肝,则气泡产生量会明显减少
C.在制取鸡肝研磨液时,鸡肝新鲜与否不会对实验结果产生影响
D.乙试管中将二氧化锰改为蒸馏水,则可得出的结论是酶具有高效性
5.()某学生为了验证酶的专一性,做了如下一组实验:取甲、乙两试管,分别加入2 mL淀粉糊,甲试管内又加入了2 mL唾液,两试管同时在37 ℃的温水中保温10 min后取出,各加入0.5 mL碘液,发现只有乙试管内呈蓝色。此学生的实验步骤中有一个错误,请你指出( )
A.乙试管应置于低温或室温
B.乙试管应不做任何处理
C.乙试管中应加与唾液等量的其他种类的酶,如蔗糖酶
D.应再加一支试管,内加2 mL淀粉糊、2 mL唾液,放在冰块中
6.(2019天津一中高一上期末,)下列图表是有关某种酶的实验处理方法及实验结果,其中叙述正确的是( )
A.甲物质可能抑制该酶的活性
B.该酶比较适合在40 ℃的环境下起作用
C.该酶在中性环境下的催化效率比弱碱性环境下的高
D.该酶在35 min后便失去活性
7.(不定项)(2020山东淄博高一期末,)在45 ℃和60 ℃条件下,测定不同pH环境中植物淀粉酶的活性(用淀粉完全水解所需的时间表示,且该酶最适温度为60 ℃),结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.淀粉完全水解所需时间长短与淀粉酶活性高低呈负相关
B.曲线①和曲线②分别为45 ℃和60 ℃条件下测定的结果
C.45 ℃和60 ℃条件下,植物淀粉酶的最适pH均为7
D.向反应液中滴加碱液,pH从1→4→7过程中,淀粉酶活性逐渐恢复
8.(2020北京房山高一期末,)西瓜的果实发育过程中蔗糖含量与蔗糖代谢酶活性呈较好的相关关系,经检测3个品种西瓜的蔗糖代谢酶活性都随果实发育而变化,如下图所示。请回答以下问题。
(1)蔗糖合成酶是具有 作用的有机物,它能将果糖和葡萄糖合成蔗糖, (填“能”或“不能”)将氨基酸合成蛋白质,这种现象体现了蔗糖酶的 特性。蔗糖合成酶的化学本质是 ,可以通过 试剂进行检测。西瓜果肉中的蔗糖 (填“可以”或“不可以”)用斐林试剂进行检测。
(2)某同学通过研磨、煮沸然后冰镇的方法制作西瓜果汁,又向果汁里添加了很多葡萄糖,请问能增加果汁中的蔗糖含量吗? ,为什么? 。
(3)西瓜果肉中的蔗糖含量随果实的发育而变化,根据蔗糖酶和蔗糖合成酶的活性变化,推测一个品种西瓜果肉中蔗糖含量变化,并画在下图中。
题组三 探究影响酶促反应速率的因素
9.(2020山东师大附中高一期中,)如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是( )
A.酶量是限制曲线AB段酶促反应速率的主要因素
B.酶量减少后,图示酶促反应速率可用曲线a表示
C.升高温度后,图示酶促反应速率可用曲线c表示
D.减小pH,重复该实验,酶促A、B点位置都不变
10.()在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时(如甲图A所示),酶可催化底物发生变化。酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子,其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,从而降低酶对底物的催化效应;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,能改变酶的构型,使酶不能与底物结合,从而使酶失去催化活性。酶的抑制剂的作用机理如甲图B、C所示,乙图表示在不同条件下底物浓度与反应速率的关系。
甲图
乙图
(1)由甲、乙两图可知,影响酶促反应速率的因素有 。
(2)乙图是探究不同种类抑制剂对相同酶促反应速率的影响曲线。其中曲线 表示对照组的实验结果。请列举两个实验中的无关变量: 、 等。
(3)乙图中曲线 表示非竞争性抑制剂和酶结合后的反应速率变化,这是因为这种抑制剂与酶结合后, ,所以增加底物浓度仍不能提高反应速率。
第1课时 酶的作用和本质
基础过关练
1.C 绝大多数酶是蛋白质,而蛋白质的基本组成单位是氨基酸,因此活细胞内合成酶的主要原料是氨基酸。
2.B 绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,所以组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸,核糖体是蛋白质合成的场所,RNA不是在核糖体上合成的,A、C错误;酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,B正确;酶在生物体内和体外都能发挥作用,D错误。
易错提醒
与酶有关的三点提醒
(1)酶的本质并非全为蛋白质,少数酶为RNA。酶的基本单位为氨基酸或核糖核苷酸。
(2)并非具有分泌功能的细胞才能产生酶,活细胞一般都能产生酶。
(3)酶既可以在细胞内发挥作用,也可以在细胞外或生物体外发挥作用,如各种消化酶。
3.B 1773年,斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼中,然后让鹰吞下去,一段时间他将小笼取出,发现肉块消失了,他推断胃液中一定含有消化肉块的物质,由此发现了化学消化,A正确;毕希纳将酵母细胞研碎,用提取液和葡萄糖反应,得到了酒精,所以他认为酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,并称之为酿酶,但毕希纳未分离出酿酶,B错误;萨姆纳从刀豆种子中分离了脲酶,并证明了脲酶是蛋白质,C正确;20世纪80年代,美国科学家切赫、奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能,证明少数酶是RNA,D正确。
4.D 绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A错误;与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,故酶的催化效率比无机催化剂更高,B错误;酶能降低反应过程所必需的活化能,而不能提供反应所需要的能量,C错误;酶是一种催化剂,反应前后其性质不发生改变,D正确。
5.D 提高反应速率的途径有两种,提供能量和降低反应活化能。酶作为催化剂,通过降低反应的活化能加快反应速率,A、B不符合题意;FeCl3是无机催化剂,能降低化学反应的活化能,使H2O2分解加快,C不符合题意;水浴加热为斐林试剂与还原糖的反应提供了能量,加快了反应速率,D符合题意。
6.B 酶催化化学反应,可使反应物的浓度减小,A不符合题意;酶能显著降低活化能,因此酶具有很高的催化效率,B符合题意,D不符合题意;酶不能降低化学反应所需的温度,C不符合题意。
7.C 由题图可知,ac段表示在无催化剂条件下,物质M生成物质P所需的活化能,bc段表示有酶催化时,反应所需的活化能,则ab段表示酶降低的化学反应的活化能,A、B错误;与酶相比,无机催化剂降低化学反应活化能的效果不显著,因此若将酶换为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴方向上将向上移动,C正确;加热加压可使底物分子获得能量,从而使底物分子从常态变为活跃状态,D错误。
8.C 在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,不同条件(温度、催化剂)是自变量;过氧化氢的分解速率是因变量;肝匀浆和氯化铁溶液的体积、H2O2溶液的浓度均是无关变量,综上所述,A、B、D正确,C错误。
易错提醒
与自变量和无关变量相关的三点提醒
(1)依据实验目的,由实验者有意改变或操控的变量为自变量;除自变量之外,一切能够影响实验结果的变量均为无关变量。
(2)自变量和无关变量均会影响实验结果。
(3)实验目的不同,自变量和无关变量会有所不同。
9.答案 (1)1 2、3、4 (2)过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多 (3)肝脏研磨液不新鲜
解析 (1)该实验的目的是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”,分析实验可知,试管1中滴加的是清水,处于室温环境中;试管2中滴加的是清水,90 ℃水浴加热;试管3中添加了2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液,处于室温环境中;试管4中添加了2滴肝脏研磨液,处于室温环境中。故试管1应为空白对照组,试管2、3、4是实验组。(2)3号和4号试管的自变量是催化剂的种类,即无机催化剂和酶,结果单位时间内4号试管中产生的气泡明显较3号试管多,说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率更高。(3)某同学按照表中方法做了这个实验,结果试管3和试管4的现象刚好相反,可能的原因是肝脏研磨液不新鲜,过氧化氢的分解速率降低。
能力提升练
1.D 绝大多数酶的本质是蛋白质,少部分酶为RNA。蛋白质可以与双缩脲试剂发生紫色反应,因此可用双缩脲试剂鉴定酶的本质,A不符合题意。若酶的本质是蛋白质,用蛋白酶处理可使其失活,失去催化作用;若酶的本质为RNA,用RNA水解酶处理可使其失活,失去催化能力,故可用蛋白酶和RNA水解酶鉴定酶的本质,B、C不符合题意。斐林试剂可用来检测还原糖,但酶的本质不是还原糖,D符合题意。
2.A 根据题中信息“留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性”,可推知该酶中的RNA具有生物催化功能,故A符合题意;B、C、D选项不可由题中信息直接推知。
3.A 活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,酶能显著降低反应的活化能,催化化学反应。没有酶催化时,反应所需的活化能较多,而有酶催化时,反应所需的活化能较少,结合以上分析可知,A图符合题意。
4.D 由图中曲线可知,④曲线所示的反应速率最快,且反应所需活化能最低,则④曲线表示H2O2酶催化条件下的反应过程;①曲线反应速率最慢,且反应所需活化能最高,则该曲线表示自然条件下的反应过程;②曲线反应的活化能与自然条件下的相同,但反应速率提高,应为加热条件下的反应过程,因为加热可为反应提供能量,加快反应速率;③曲线活化能低于①曲线,但高于④曲线,则③曲线应为无机催化剂催化条件下的反应过程,故选D。
5.D 题述实验的目的为比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,则自变量为反应条件,而不是催化剂的种类,A不合理;温度属于自变量,酶的用量属于无关变量,B不合理;1号试管与2号试管的温度不同,二者对比可说明加热能为反应提供能量,加快反应速率,而加热不能降低反应的活化能,C不合理;1号试管与3号试管对照,自变量为无机催化剂的有无,1号试管与4号试管对照,自变量为酶的有无,D合理。
6.ABC 1号与2号试管对照,自变量为是否加热,依据实验结果可说明加热能提高化学反应速率,A正确;1号与4号试管对照,自变量为酶的有无,依据实验结果可说明酶具有催化作用,B正确;3号与4号试管对照,自变量为催化剂的种类,依据实验结果可说明酶催化效率高,C正确;由于2号试管(加热)与4号试管(加酶)涉及温度不同和有无催化剂两个不同变量,二者对照不能说明酶的催化需要温和的条件,D错误。
7.答案 (1)过氧化氢酶 (4)过氧化氢的分解速率 单位时间产生气泡的数量 (5)少量气泡 加热能促进过氧化氢分解 加热使过氧化氢分子获得能量,从常态转变成容易分解的活跃状态 4 酶具有高效性 (与无机催化剂相比)酶降低活化能的作用更显著
解析 (1)新鲜的土豆研磨液中含有过氧化氢酶,可以催化过氧化氢分解为水和氧气。(4)因变量是随着自变量的变化而变化的量,该实验的因变量是过氧化氢的分解速率,应以单位时间产生气泡的数量作为观测指标。(5)1号试管和2号试管相比,2号试管加热可使过氧化氢分子获得能量,从常态转变成容易分解的活跃状态,据此推测1号试管中有微量气泡产生,2号试管中有少量气泡产生,这一现象说明加热能促进过氧化氢分解。与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,体现出酶具有高效性,据此推测与3号试管相比,4号试管中产生的气体量大。
第2课时 酶的特性
基础过关练
1.C 淀粉酶的化学本质为蛋白质,故淀粉酶溶液中加入蛋白酶后,淀粉酶被蛋白酶水解,淀粉酶失活,A项不符合题意;酶的作用条件较温和,淀粉酶的最适pH约为7,将酶溶液的pH维持在2,会导致淀粉酶变性失活,B项不符合题意;淀粉酶的最适温度约为37 ℃,在0~4 ℃时,酶活性降低,但其空间结构没有改变,酶没有失活,C项符合题意;在酶溶液中加入重金属离子,会导致淀粉酶变性失活,D项不符合题意。
2.A 题图过程反映了酶作用的专一性,不能反映酶的高效性,C、D不符合题意;生成物C是由两个单体组成的,葡萄糖是单糖,因此C不可能是葡萄糖,B不符合题意;A是淀粉酶,B是淀粉,C是麦芽糖,A符合题意。
3.B 酶具有专一性、高效性和作用条件较温和的特性。A试管中无酶参与,在自然状态下,试管中不会产生大量气泡;新鲜猪肝匀浆中含有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解,B试管中产生大量气泡;高温处理猪肝匀浆后,过氧化氢酶失去活性,C试管中不会产生大量气泡;淀粉酶不能催化过氧化氢分解,D试管中不能产生大量气泡,故选B。
4.A 酶起催化作用需要适宜温度和pH,而保存酶制剂需在低温和最适pH条件下,A错误;与无机催化剂相比,酶具有高效性,可保证细胞内化学反应快速进行,B正确;唾液淀粉酶的最适pH为中性,胃内呈酸性,唾液淀粉酶进入胃内,由于pH较低而失活,唾液淀粉酶的化学本质为蛋白质,故其可作为胃蛋白酶的底物,C正确;酶的专一性指一种酶只能催化一种或者一类反应的进行,可保证细胞代谢互不干扰、细胞生命活动有条不紊地进行,D正确。
5.C 温度会影响酶的活性,属于题述实验的自变量,A正确;探究温度影响淀粉酶活性实验中,应先调控温度,再将淀粉与淀粉酶两溶液混合,B正确;斐林试剂使用时需加热,加热会影响酶的活性,对实验结果产生影响,故不可用斐林试剂对实验结果进行检测,C错误;淀粉的用量和保温时间属于该实验的无关变量,应保持相同且适宜,淀粉用量和保温时间不一致可能会影响实验结果,D正确。
6.C 过氧化氢在常温下能分解,且受热易分解,故不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,A错误;不能利用淀粉、淀粉酶和碘液来探究pH对酶活性的影响,因为淀粉在酸性条件下会水解,B错误;新鲜的猪肝研磨液中含有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解,氯化铁溶液作为无机催化剂也能催化过氧化氢分解,故可以利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性,C正确;胃蛋白酶的最适pH是1.5,因此不能利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响,D错误。
易错提醒
酶特性相关实验的几点提醒
(1)探究pH对酶活性的影响时,不宜选择淀粉为底物,因为淀粉会在酸性条件下水解,另外,也不宜选择碘液为鉴定试剂,因为碘液会与NaOH发生化学反应。
(2)探究温度对酶活性的影响时,不宜选用过氧化氢和过氧化氢酶为实验材料,因为过氧化氢常温下能分解,且受热更易分解,会影响实验结果。不能选用斐林试剂作为检验试剂,因为斐林试剂使用时需水浴加热,加热会导致温度条件发生改变。
(3)验证酶的高效性时,应选用酶与无机催化剂进行实验。
(4)用蔗糖、淀粉和淀粉酶验证酶的专一性时,应使用斐林试剂作为检测试剂。
7.B 由题意可知,实验目的为探究过氧化氢酶的活性是否受pH影响,则该实验自变量为pH,实验中应设置不同梯度的pH,在该实验中缺少pH为中性的对照实验,B正确;过氧化氢酶是一种有机催化剂,可显著降低过氧化氢分解反应的活化能,A错误;该实验中,温度属于无关变量,故对温度的要求应是相同且适宜,C错误;pH过高或过低都会使酶空间结构破坏而永久性失活,故pH对酶活性的影响是不可逆的,D错误。
8.B ①和④两个变量,即酶的有无和pH,不遵循实验设计的单一变量原则,A不符合题意;②和③只有一个变量,即pH,其他条件都相同且适宜,符合实验设计的单一变量原则,B符合题意;①和③有三个变量,即pH、温度和酶的有无,不遵循实验设计的单一变量原则,C不符合题意;②和④有两个变量,即温度和pH,不遵循实验设计的单一变量原则,D不符合题意。
9.C 温度过高可使酶的空间结构发生改变,使酶永久性失活;而温度过低不会破坏酶的空间结构,在适宜的温度下,酶的活性可以恢复,A错误。图丙麦芽糖的含量不断减少,蔗糖含量不变,结合酶的专一性可知,本实验研究的酶是麦芽糖酶,B错误。图甲中,温度由20 ℃到30 ℃,酶的活性逐渐加强,温度由30 ℃到40 ℃,酶的活性逐渐减弱,说明该酶的最适温度接近于30 ℃,由图乙可以看出该酶最适pH约为7,C正确。酶作用的原理是能够降低化学反应的活化能,D错误。
10.D ②号试管与④号试管的温度不同,同时反应物类型也不同,即存在两个自变量,不能用来验证酶的专一性,A错误;依据表中信息可知,①②③可构成对照实验,自变量为温度,结合实验结果可推测在所给温度条件下,60 ℃时淀粉酶活性最高,但依据表中信息不能确定该温度一定是淀粉酶的最适温度,B错误;由表中信息可知,①②③(④⑤⑥)对照,自变量是温度,①④(②⑤、③⑥)对照,自变量是底物的种类,因此本实验共有两个自变量,即温度和底物的种类,C错误;依据表中信息可知,本实验的实验原理之一是斐林试剂与还原糖反应产生砖红色沉淀,D正确。
11.B 题图为人体消化道内两种酶的活性与pH之间的关系,由曲线可知,随着pH的升高,两种酶的活性都表现为先升高后降低最终失活。消化酶的化学本质是蛋白质,pH过高或过低会使酶的空间结构发生变化而变性失活,A正确;据图分析可知,在pH为9的条件下,B曲线代表的酶已经丧失了活性,此时该酶因空间结构被破坏而永久失活,故调整pH由9到2的过程中,B曲线代表的酶活性不能恢复,B错误;据图分析可知,pH为10时,C曲线代表的酶的活性较低,因此增大反应物浓度,该酶催化反应的速率可能不变,C正确;B曲线代表的酶的最适宜pH在2.0左右,该酶应该是胃蛋白酶,C曲线代表的酶的最适宜pH在9.0左右,偏碱性,应为小肠中的消化酶,如胰蛋白酶,胃蛋白酶和胰蛋白酶都能催化蛋白质的水解,因此B曲线和C曲线代表的酶可能催化同一类化学反应,D正确。
12.D 据曲线图分析可知,B点所对应的温度B'为该酶的最适温度,此时酶的活性最高,在B'之前,随温度升高,酶活性增强,A、C不符合题意;由图可知,A点时酶的活性很低,B不符合题意;C点时酶的活性很低,原因是高温使酶的空间结构被破坏,当温度降低时,酶的活性不会上升,D符合题意。
方法规律
“四看”分析酶促反应速率的曲线
13.B 一定量的重金属离子会使一定量的酶失活,当加入的酶与重金属离子完全结合后,继续加入的酶可正常发挥作用,已知反应物过量,此时酶促反应速率与酶浓度呈正相关,综上所述,B符合题意。
14.B 结合曲线走势可知,M点之前,反应速率随反应物浓度的增加而增加,反应物浓度是限制反应速率的主要因素;M点之后,反应速率不再随反应物浓度的增加而增加,则反应物浓度不再是限制反应速率变化的因素,限制反应速率变化的主要因素可能是酶的量,故选B。
15.答案 (1)改变滤纸片的大小和数目 过氧化氢溶液的量、反应时间等 (2)增加对照组,将肝脏研磨液换成等量的氯化铁溶液,其他条件均相同 (3)酶降低反应所需的活化能的作用比无机催化剂更加显著 (4)相同 酶只改变化学反应的速率,不影响最终生成物的量
解析 (1)该实验中,自变量是过氧化氢酶的用量,因此对自变量的控制可以通过改变浸过肝脏研磨液的滤纸片的大小和数目来实现。本实验中的无关变量有过氧化氢溶液的量、反应时间等。(2)酶的高效性可以用无机催化剂催化同一种底物的实验加以对照分析,所以可以增加对照组,将肝脏研磨液换成等量的氯化铁溶液,其他条件均相同。(3)酶的催化具有高效性,其机理是酶降低反应所需的活化能的作用比无机催化剂更加显著。(4)由于酶只改变化学反应的速率,不影响最终生成物的量,而各组底物量相等,因此几个实验组最终生成的气体量相同。
能力提升练
1.D 过氧化氢酶的本质为蛋白质,但从题图中不能看出,①不符合题意;酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快,体现了酶的高效性,②符合题意;从酶能催化反应进行可以得出酶具有催化作用,③符合题意;酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的,但从此图中无法看出这一信息,④不符合题意。
2.A 酶具有专一性,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能催化蛋白质水解,酶不能催化自身水解,A正确,D错误;嫩肉粉中木瓜蛋白酶的化学本质是蛋白质,高温条件下,蛋白质因空间结构破坏而发生变性,故在烹煮肉类时趁热加入嫩肉粉会破坏木瓜蛋白酶的空间结构,导致酶变性失活而不能发挥作用,B错误;木瓜蛋白酶是有机催化剂,发挥作用后自身性质不变,C错误。
3.B 绝大多数酶为蛋白质,极少数为RNA,病毒表面的神经氨酸酶的化学本质是蛋白质,病毒没有细胞结构,只能寄生在活细胞内才能生存,该病毒进入宿主细胞后,利用宿主细胞的核糖体合成病毒表面的神经氨酸酶,A正确,B错误;酶作用条件较温和,其活性容易受到温度和pH影响,C正确;奥司他韦能抑制神经氨酸酶活性,阻止病毒颗粒从被感染的细胞中释放,从而抑制流感病毒在人体内的传播,D正确。
4.B 该实验的自变量是催化剂的种类(加入过氧化氢酶或二氧化锰),因变量是H2O2的分解速率,观测指标是单位时间气泡释放量,得出的结论是与无机催化剂相比,酶具有高效性,该实验不能证明酶具有催化作用,若证明酶具有催化作用,应设计有酶与无酶两组实验进行对照,A错误;甲试管直接放入一小块鸡肝,会使过氧化氢酶与H2O2不能充分接触,气泡产生量会减少,B正确;鸡肝不新鲜会使过氧化氢酶的数量减少,影响实验结果的准确性,C错误;乙试管中将二氧化锰改为蒸馏水,则可得出的结论是酶具有催化作用,D错误。
5.C 该实验目的是验证唾液淀粉酶的专一性,应该在唾液淀粉酶适宜的温度下进行,唾液淀粉酶的最适温度为35~40 ℃,A、D不符合题意;实验应该遵循对照原则,该实验中只有实验组,没有对照组,因此乙试管中应加与唾液等量的其他种类的酶,如蔗糖酶作为对照组,B不符合题意,C符合题意。
6.B 试管Ⅰ和试管Ⅱ实验条件的区别为:试管Ⅰ温度设置为60 ℃,试管Ⅱ温度设置为40 ℃,由图示结果可以看出,试管Ⅰ底物没有分解,试管Ⅱ底物彻底分解,所以该酶比较适合在40 ℃环境下起作用。加入甲物质后,反应物的浓度逐渐减少,说明甲物质可促进该酶的活性。试管Ⅱ与试管Ⅲ实验条件的区别为:试管Ⅱ设置为弱碱性环境,试管Ⅲ设置为中性环境,由图示结果可看出试管Ⅱ底物分解彻底,所用时间短,所以该酶在弱碱性环境中比在中性环境中催化效率高。图中曲线表示在35 min后,试管Ⅲ中的底物仍在分解,该酶并没有失去活性。
7.ABC 酶活性越高,催化反应效率越高,底物完全水解所需时间就越短,故淀粉完全水解所需时间长短与淀粉酶活性高低呈负相关,A正确;据图分析可知,相同pH条件下,曲线①表示的温度下,淀粉水解所需时间长于曲线②,说明曲线①所示温度下淀粉酶的催化效率较曲线②低,故曲线①、②分别为45 ℃和60 ℃条件下测定的结果,B正确;曲线①和曲线②都是在pH=7时,淀粉完全水解所需时间最短,即酶的催化效率最高,故45 ℃和60 ℃条件下,植物淀粉酶的最适pH均为7,C正确;由曲线可知,pH=1时,两条曲线相交,表示在强酸条件下酶已失活,且为永久性失活,故向反应液中滴加碱液,pH从1→4→7过程中,淀粉酶活性不能恢复,D错误。
8.答案 (1)催化 不能 专一性 蛋白质 双缩脲 不可以
(2)不能 因为温度过高时,蔗糖合成酶已经失活,无法催化蔗糖合成
(3)
解析 (1)酶是具有催化作用的有机物,蔗糖合成酶能催化果糖和葡萄糖合成蔗糖。由于酶具有专一性,故蔗糖合成酶不能催化氨基酸合成蛋白质。蔗糖合成酶的化学本质是蛋白质,可以通过双缩脲试剂检测。斐林试剂可检测还原糖,而蔗糖不具有还原性,故不可以用斐林试剂检测西瓜果肉中的蔗糖。(2)煮沸西瓜汁时,由于温度过高,蔗糖合成酶因空间结构破坏而永久失活,再用冰镇的方法降低温度,蔗糖合成酶活性不会恢复,无法催化蔗糖合成,因此向果汁里添加很多葡萄糖,也不会增加果汁中蔗糖的含量。(3)蔗糖酶催化蔗糖水解,蔗糖合成酶催化蔗糖合成,由图示可知,在一定时间内,蔗糖酶和蔗糖合成酶的活性变化曲线走向相反,到28天左右蔗糖合成酶活性开始下降,蔗糖酶活性仍很低,由此可以推测出蔗糖含量的变化趋势,详见答案。
9.B AB段随着反应物浓度升高,酶促反应速率加快,此时酶促反应速率的限制因素主要是反应物的浓度,A错误;酶量减少,在反应物浓度一定的条件下,酶促反应速率下降,可用曲线a表示,B正确;图中曲线b是最适温度、最适pH条件下的曲线图,因此,升高温度或减小pH,酶活性下降,酶促反应速率下降,C、D错误。
10.答案 (1)酶抑制剂、底物浓度 (2)a 酶的种类 酶的含量 (3)c 能改变酶的构型,使酶不能再与底物结合
解析 (1)由甲、乙两图可知,影响酶促反应速率的因素有酶抑制剂、底物浓度。(2)乙图是探究不同种类抑制剂对相同酶促反应速率的影响曲线。其中曲线a表示对照组的实验结果。实验中的无关变量有酶的种类、酶的含量等。(3)乙图中曲线c表示非竞争性抑制剂和酶结合后的反应速率变化,这是因为这种抑制剂与酶结合后,能改变酶的构型,使酶不能再与底物结合,所以增加底物浓度仍不能提高反应速率。
编号
加入材料
处理方法
实验现象
1
2 mL H2O2溶液+
2滴清水
室温
无气泡
2
2 mL H2O2溶液+
2滴清水
90 ℃
水浴
少量气泡,带火星
的卫生香不复燃
3
2 mL H2O2溶液+
2滴质量分数为
3.5%FeCl3溶液
室温
较多气泡,带火星的
卫生香复燃不明显
4
2 mL H2O2溶液+
2滴肝脏研磨液
室温
大量气泡,带火星
的卫生香猛烈复燃
分组
步骤
1号试管
2号试管
3号试管
4号试管
第一步
2 mL H2O2
2 mL H2O2
2 mL H2O2
2 mL H2O2
第二步
2滴
蒸馏水
2滴蒸馏水,
90 ℃水浴加热
2滴FeCl3
溶液
2滴土豆
研磨液
操作步骤
甲试管
乙试管
a.含过氧化氢酶的滤纸片
2片
2片
b.质量分数为5%的盐酸溶液
1 mL
—
c.质量分数为5%的氢氧化钠溶液
—
1 mL
d.新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液
2 mL
2 mL
e.观察试管中发生的变化
试管
内容物
条件
①
1 mL 10%鸡蛋清溶液+
1 mL清水
35 ℃水浴;pH=5
②
1 mL 10%鸡蛋清溶液+
1 mL胰蛋白酶
38 ℃水浴;pH=5
③
1 mL 10%鸡蛋清溶液+
1 mL胰蛋白酶
38 ℃水浴;pH=9
④
1 mL 10%鸡蛋清溶液+
1 mL胰蛋白酶
35 ℃水浴;pH=9
试管编号
①
②
③
④
⑤
⑥
2 mL 3%的淀粉溶液
+
+
+
-
-
-
2 mL 3%的蔗糖溶液
-
-
-
+
+
+
1 mL 2%的淀粉酶溶液
+
+
+
+
+
+
温度(℃)
40
60
80
40
60
80
2 mL斐林试剂
+
+
+
+
+
+
砖红色颜色深浅
++
+++
+
-
-
-
步骤
操作方法
试管
甲
乙
1
注入2% H2O2溶液
3 mL
3 mL
2
注入新鲜鸡肝研磨液
少许
-
3
加入二氧化锰
-
少许
4
实验结果
气泡很多
气泡多
试管Ⅰ
试管Ⅱ
试管Ⅲ
某酶
2 mL
2 mL
2 mL
pH
8
8
7
温度
60 ℃
40 ℃
40 ℃
反应物
2 mL
2 mL
2 mL
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
1.C
2.B
3.B
4.D
5.D
6.B
7.C
8.C
1.D
2.A
3.A
4.D
5.D
6.ABC
1.C
2.A
3.B
4.A
5.C
6.C
7.B
8.B
9.C
10.D
11.B
12.D
13.B
14.B
1.D
2.A
3.B
4.B
5.C
6.B
7.ABC
9.B