高中生物二 酶的特性巩固练习

[随堂检测]

1．纺织工业上的退浆工序通常有两类：化学法和加酶法。化学法，需要7～9 g/L的NaOH溶液，在70～80 ℃条件下作用12 h，退浆率仅为50%～60%；而加酶法，用少量细菌淀粉酶在适宜的条件下，只需作用5 min，退浆率即可达到98%，这一事实说明(　　)

A．酶具有多样性　　　　　 B．酶具有高效性

C．酶具有专一性   D．酶具有稳定性

解析：选B。化学法作用12 h，退浆率仅为50%～60%，而加酶法仅需 5 min，退浆率能达到98%，可见酶具有高效性。

2．在各小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2，并向各瓶中迅速加入等量如下图所示的相应的物质，烧瓶口紧包着一个小气球，使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置(瓶内有气体产生，烧瓶即可浮起)。下列相关分析正确的是(　　)

A．图甲中的烧瓶最先浮起

B．肝脏研磨液中的过氧化氢酶和Fe3＋的作用机理不同

C．图丁中，沉入底部的烧瓶不能浮起

D．图乙与图丙对比，可说明酶具有高效性

答案：D

3．(原创)对化学本质为蛋白质的酶而言，下图符合其催化反应变化规律的曲线应是(　　)

解析：选D。酶的活性在最适温度前随温度的升高而升高，超过最适温度后，随温度的升高酶活性降低，直至变性失活，故A项所示是温度与反应速率的关系曲线，A不符合题意；酶的活性在超过最适pH后，随着pH的升高，酶活性逐渐降低，甚至失活，其反应速率也降低，B不符合题意；底物的量一定，酶浓度较低时，酶浓度越高的化学反应速率越快，因此酶量为2X时的反应速率大于酶量为X时的反应速率，所以两条曲线中的产物量在开始时不能重叠，而最后产物量相等，故曲线最后应重叠，C不符合题意；在酶的量一定时，随着底物浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快，当底物浓度达到一定值后，由于酶的数量有限，随着底物浓度的升高，酶促反应速率不再改变，D符合题意。

4．下图为不同条件下同种酶促反应速率的变化曲线，下列有关叙述错误的是(　　)

A．影响AB段反应速率的主要因素是底物浓度

B．影响BC段反应速率的主要限制因素是酶量

C．温度导致酶促反应Ⅰ和Ⅱ的速率不同

D．曲线Ⅰ显示，该酶促反应的最适温度为37 ℃

解析：选D。由题图可以看出，在AB段，随着底物浓度的升高，反应速率不断增加，限制反应速率的主要因素是底物浓度，A正确；在BC段，随着底物浓度的升高，反应速率不再增加，限制反应速率的主要因素不再是底物浓度，而是酶量，B正确；曲线Ⅰ和Ⅱ的反应温度不一样，曲线的差异是由温度的差异引起的，C正确；只根据37 ℃、25 ℃时的酶促反应速率，无法确定该酶作用的最适温度，D错误。

5．将1 mL体积分数为5%人的胃液稀释液倒入装有10 mL蛋白质胶体的试管内，置于25 ℃的温水中水浴，研究其对蛋白质的消化情况。下列各方法中能提高酶活性的是(　　)

A．在试管内再加入1 mL体积分数为5%的胃液稀释液       

B．把实验温度提高到37 ℃

C．将pH由2调为7                        

D．在试管内加入1 mL唾液

解析：选B。在试管内再加入1 mL体积分数为5%的胃液稀释液，胃蛋白酶的活性不变。人体的温度在37 ℃左右，该温度下胃蛋白酶的活性最高，把实验温度由 25 ℃ 提高到37 ℃，胃蛋白酶的活性会升高。胃蛋白酶的最适pH为1.5，将pH由2调为7的过程中，胃蛋白酶的活性会降低。在试管内加入1 mL唾液，溶液pH会升高，胃蛋白酶活性降低。

6．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，设计如下探究实验：

实验结果：对各组淀粉剩余量进行检测，结果如下图所示。分析回答下列问题：

(1)该实验的自变量是____________和____________。

(2)根据实验结果分析，酶B在______ ℃条件时活性较高。

(3)本实验能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示？

____________，理由是____________________________________________。

(4)若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是在________ ℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。

解析：(1)自变量是在实验过程中可以变化的量，根据表格可以看出本实验有两个自变量，即酶的种类和温度。(2)酶B在40 ℃条件时淀粉剩余量较少，所以酶B在40 ℃条件时活性较高。(3)因为用斐林试剂需水浴加热，加热也会对酶的活性产生影响，使实验结果不可靠，所以不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示。(4)要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是设计更多的温度梯度，分别测量淀粉的分解情况，即在30～50 ℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。

答案：(1)温度　酶的种类　(2)40

(3)不能　斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果　(4)30～50

[课时作业]

A　合格性考试

1．下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是(　　)

A．验证酶的专一性时，自变量只能是酶的种类

B．验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度

C．探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度

D．探究酶催化作用的最适温度时，应设置0 ℃、37 ℃、60 ℃三组　

解析：选C。验证酶的专一性时，自变量可以是反应物的种类或酶的种类。验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类。探究酶催化作用的最适温度时，应设置多组不同温度的实验组，使实验尽可能精确。

2．为验证酶的高效性，进行下图所示的实验，以下叙述正确的是(　　)

A．加氯化铁的试管必须加热处理

B．两试管加入催化剂的分子数相同

C．两试管加入过氧化氢量不同

D．反应完成后，两试管中产物总量相同

解析：选D。本题考查验证酶高效性实验的相关知识，属于理解分析层次的考查。过氧化氢与FeCl3和过氧化氢酶的催化反应都在常温下进行，A错误；两试管中加入FeCl3和加入过氧化氢酶的滴数相同，但两种催化剂的分子数不一定相同，B错误；两试管中加入的过氧化氢量相同，C错误；两种催化剂都不改变化学反应的平衡点，因此反应完成后，两试管中产物总量相同，D正确。

3．下图曲线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，下列叙述正确的是(　　)

A．增大pH，重复该实验，A、B点位置都不变

B．酶量增加后，图示反应速率可用曲线a表示

C．反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素

D．B点后，升高温度，酶活性增加，曲线将呈现c所示变化

解析：选C。题干中提出“曲线b表示在最适温度、最适pH条件下”，因此如果增大pH，酶的活性会下降，A、B点位置都会下移，A错误；增加酶量后，反应速率会加快，且达到最大反应速率时反应物浓度也会增大，反应速率不可用曲线a表示，B错误；从图中可以看出，在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关，因此反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素，C正确；由题意知，曲线b是在最适温度条件下进行的，如果升高温度，酶活性将会下降，不会呈现曲线c所示变化，D错误。

4．(2020·湖南师大附中高一期末)过氧化氢对人类具有致癌危险性，但是我们的人体却没有受到过氧化氢的“威胁”，原因是我们人体能产生过氧化氢酶并及时把其分解成水和O2。下图是某兴趣小组在过氧化氢酶的最适温度条件下，探究其他因素对过氧化氢分解的影响的实验中所绘制的曲线图。下列相关说法中不正确的是(　　)

A．图①所代表的实验中，自变量是过氧化氢酶和FeCl3

B．图①可以得出的实验结论是过氧化氢酶具有高效性

C．图②中限制AB段O2产生速率的因素是H2O2的浓度

D．提高温度能使图②中C点对应的H2O2浓度下O2产生速率增大

答案：D

5．先将酶和乳汁分别放入两试管中，将两试管放入同一水浴环境中保温15 min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。经过多次实验，记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　)

A．该实验说明酶的活性受温度的影响，40 ℃左右是凝乳酶比较适宜的温度

B．将装置A内的混合物加热到40 ℃会发生乳汁凝固

C．必须先将酶和乳汁分别保温一段时间，再倒入同一试管中混合，然后保温并记录乳汁凝固所需要的时间

D．将装置F内的混合物降温到40 ℃就会发生乳汁凝固

解析：选D。分析实验数据可知，在不同温度下乳汁凝固的情况或凝固的时间不同，说明酶的活性受到温度的影响，其中在40 ℃时凝乳所需要的时间最短，说明40 ℃左右是凝乳酶比较适宜的温度，A正确；由于A装置温度低，酶活性降低，若升温到40 ℃，酶的活性升高，会发生乳汁凝固，B正确；若将酶和乳汁倒入同一试管中混合后再保温，在达到预设的温度之前，已经发生了反应，影响实验结果，所以必须先将酶和乳汁分别保温一段时间，再倒入同一试管中混合，然后保温并记录乳汁凝固所需要的时间，C正确；分析装置F可知，60 ℃时该酶不能使乳汁凝固，说明60 ℃已经使酶的空间结构发生改变而失去活性，再降温到40 ℃酶的活性不会恢复，不发生乳汁凝固，D错误。

6．目前已发现的酶有8 000多种，它们分别催化不同的化学反应。分析回答下列问题：

(1)无机催化剂与酶的相同点：具有________作用。

(2)无机催化剂与酶的不同点：无机催化剂不具有__________，其催化化学反应的范围比较广，例如，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。

答案：(1)催化　(2)专一性

7．已知α­淀粉酶的最适温度为60 ℃，某同学为了探究pH对α­淀粉酶活性的影响，在35 ℃和45 ℃两个温度条件下分别设置了7支试管，每支试管中均加入4 mL淀粉溶液(淀粉的初始含量为y0 g)，然后加入缓冲液，设置pH分别为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0、13.0，再加入2 mL  α­淀粉酶溶液，反应3 min后迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液，测定每支试管中淀粉的剩余量，得到如图所示的曲线。请回答下列问题：

(1)反应3 min后迅速加入足量的NaOH溶液的目的是_________________。该同学认为反应时间过长或加入的淀粉量少都可能导致实验失败，其依据是酶的催化具有__________的特点。

(2)分析图中数据可知，实线部分表示在温度为______条件下测定的结果；使α­淀粉酶完全失活的pH范围为__________；图中a点限制酶促反应速率的外界因素主要是________。

(3)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为 y1 g，则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率为  __________g/min。

答案：(1)使酶瞬间失活，以控制反应时间　高效性

(2)45 ℃　pH＜1或pH＞13　温度

(3)

B　等级性考试

8．下图曲线表示在不同条件下某化学反应的能量变化过程，下列分析不正确的是(　　)

A．1、2、3反应所需要的活化能分别是D－A、C－A、B－A

B．若条件为是否加催化剂及催化剂的种类，则1、2、3分别是不加催化剂、加无机催化剂、加酶的反应

C．若反应条件为酶促反应所处的pH不同，1、2、3反应条件可能是pH1＞pH2＞pH3

D．若条件为酶促反应所处温度(T)不同，1、2、3反应条件一定是T1＞T3＞T2

解析：选D。1、2、3反应所需要的活化能分别是D－A、C－A、B－A，A正确；若条件为是否加催化剂及催化剂的种类，则1、2、3分别是不加催化剂、加无机催化剂、加酶的反应，B正确；若反应条件为酶促反应所处的pH不同，1、2、3反应的条件可能是pH1＞pH2＞pH3 ，C正确；若条件为酶促反应所处温度(T)不同，1、2、3反应的条件不一定是T1＞T3＞T2，D错误。

9．某同学查阅资料得知，α­淀粉酶的最适温度是55 ℃。下表是他为此进行的验证实验，但因各组结果相同而不能达到实验目的。以下改进措施中合理的是(　　)

注：溶液呈棕黄色即表示没有检测出淀粉。

A．适当增加3%淀粉溶液的体积   

B．适当提高α­淀粉酶溶液的浓度

C．将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃

D．将检测试剂碘液改为斐林试剂

解析：选A。试管1、2、3没能成功，是因为所用淀粉量过少或酶量较多，酶具有高效性，故在45 ℃、55 ℃、65 ℃条件下都没有淀粉剩余，可以增加淀粉量或减少酶量，重新设置实验，A合理，B不合理；验证α­淀粉酶的最适温度是55 ℃，将实验温度设置为0 ℃、55 ℃、100 ℃，因为温度梯度过大，实验结果不能说明酶的最适温度就是55 ℃，C不合理；斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，会破坏设置的温度条件，D不合理。

10．利用植物酯酶法快速检测农药残留比传统仪器分析更快捷、方便，而且准确度高，更适合现场检测。下图甲、乙分别是测得的三种大豆酯酶的最适温度和最适pH，下列叙述不正确的是(　　)

A．温度达60 ℃时酶1的空间结构被破坏

B．三种酶相比，酶1对温度的变化最敏感

C．由图乙可知，酶1、酶3的最适pH相同

D．温度为30 ℃，pH为6.0时酶2的活性最强

解析：选B。分析图甲可知，温度达到60 ℃时，酶1已经失活，此时酶1的空间结构被破坏，A正确；比较图甲三条曲线，酶3在50 ℃时已经失活，所以酶3对温度最敏感，B错误；由图乙可知，酶1和酶3活性最大时的pH是一样的，也就是两种酶的最适pH是一样的，C正确；酶2的最适温度和最适pH大约分别为32 ℃、6.0，D正确。

11．从猪的唾液、胰液和新鲜肝脏细胞中分别提取到酶E1、E2、E3，它们与三种物质混合后的情况如下表1，S3与E3混合后产生较多气泡，产生的气体能使带火星的卫生香复燃。下表2为有关的颜色反应实验。据表回答(表中“＋”表示有反应，“－”表示无反应)：

表1

表2

(1)依据表中的信息，可以说明酶具有的特性是________，E2是________酶。

(2)在酶E1、E2、E3中，不能用于探究温度对酶活性影响的是________，理由是_______________________________________________________________。

(3)表2试管4、5、6中液体均能与双缩脲试剂反应的原因是_________________________________________________________________。

解析：(1)首先从表2第1、2试管中的现象可以看出，S1和S2的化学本质分别是淀粉和蛋白质，再结合表1中的实验现象，可知E1是淀粉酶、E2是蛋白酶(或胰蛋白酶)，又因为S3与E3混合后产生较多气泡，产生的气体能使带火星的卫生香复燃，所以E3是过氧化氢酶。(2)由于温度会影响过氧化氢的分解，不能分清过氧化氢分解速率的变化是由温度变化引起的，还是由酶的作用引起的，所以E3不能用于探究温度对酶活性的影响。(3)由于酶E1、E2、E3均为蛋白质，且酶在反应前后质和量都不变，所以表2试管4、5、6中液体均能与双缩脲试剂产生紫色反应。

答案： (1)专一性(特异性)　蛋白(或胰蛋白)　(2)E3　温度会影响过氧化氢的分解，不能分清过氧化氢分解速率的变化是由温度变化引起的，还是由酶的作用引起的(或温度也会影响过氧化氢的分解，对实验结果产生干扰)　(3)酶E1、E2、E3均为蛋白质