2021学年第1节 细胞是生命活动的基本单位第2课时复习练习题

第2课时　酶的特性

课后训练巩固提升

双基巩固　学考突破

1.(原创)同一个体内的各类活细胞所含的酶(　　)

A.化学本质都是蛋白质

B.作用范围比较广

C.种类无差异,数量不相同

D.种类有差异,数量也不同

解析:绝大多数酶的化学本质是蛋白质。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。不同种类的细胞所含酶的种类、数量都存在差异。

答案:D

2.(原创)下列不属于酶特性的是(　　)

A.具有高效性　　　　　 B.具有专一性

C.具有催化作用  D.作用条件较温和

解析:酶的特性有高效性、专一性和作用条件较温和。催化作用不是酶的特性,无机催化剂也有催化作用。

答案:C

3.下列各项中,能说明酶具有高效性的是(　　)

A.蛋白酶只能水解蛋白质

B.酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍

C.酶的作用条件较温和

D.消化酶是蛋白质

解析:酶的高效性是相对于无机催化剂而言的,酶的催化效率远远高于无机催化剂。

答案:B

4.下列关于生物体内酶的叙述,错误的是(　　)

A.酶活性受温度和pH的影响

B.酶的分子结构决定其专一性

C.酶都是由活细胞产生的蛋白质

D.酶可以成为酶促反应的底物

解析:酶的活性受温度和pH的影响。酶具有一定的空间结构,酶的活性中心往往与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系,说明酶的分子结构决定其专一性。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,进入胃中失去活性,被胃蛋白酶分解,故酶可以成为酶促反应的底物。

答案:C

5.科学家在对疯牛病病原体进行研究时发现,经淀粉酶、脂肪酶、核酸酶处理后,该病原体仍具有感染性;但用蛋白酶处理后,此病原体失去感染性。由此可推出,与该病原体感染性相关的主要成分是(　　)

A.淀粉 B.核酸

C.脂肪 D.蛋白质

解析:酶具有专一性,用蛋白酶处理后,此病原体失去感染性,说明与该病原体感染性相关的主要成分是蛋白质。

答案:D

6.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(　　)

A.①和③对比,用双缩脲试剂检测

B.②和④对比,用碘液检测

C.④和⑤对比,用斐林试剂检测

D.③和④对比,用斐林试剂检测

解析:蛋白酶本身是蛋白质,遇双缩脲试剂呈现紫色。淀粉酶能催化淀粉的水解,蛋白酶不能催化淀粉的水解,用碘液检测,颜色反应不同。淀粉是非还原糖,在淀粉酶的作用下水解生成还原糖,麦芽糖是还原糖,用斐林试剂不能判断麦芽糖是否水解。用斐林试剂检测,不能判断蛋白质是否水解。

答案:B

7.欲探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计合理的是(　　)

A.实验① B.实验②

C.实验③ D.实验④

解析:过氧化氢在高温下易分解,因此不能用过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响。可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液来探究温度对酶活性的影响。根据酶的专一性可知,蔗糖酶不能使淀粉水解。淀粉在酸性条件下易分解,因此不能用淀粉作为底物来探究pH对酶活性的影响。

答案:B

8.下列操作不会降低胃蛋白酶活性的是(　　)

A.烘干制取胃蛋白酶粉剂

B.将酶溶液的pH维持在1.5

C.在0~4 ℃下保存酶制剂

D.在酶溶液中加入重金属离子

解析:高温会破坏酶的空间结构,从而使酶失活。胃蛋白酶的最适pH为1.5,将酶溶液的pH维持在1.5,不会降低胃蛋白酶的活性。低温会抑制酶的活性。重金属会使蛋白质变性,胃蛋白酶的化学成分是蛋白质,在酶溶液中加入重金属离子会使胃蛋白酶变性。

答案:B

9.欲探究pH对过氧化氢酶活性的影响,请根据提供的材料用具,完成下面的实验并回答有关问题。

材料用具:试管,量筒,滴管,试管架,pH试纸;新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液;新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为5%的盐酸溶液,质量分数为5%的氢氧化钠溶液,蒸馏水等。

(1)实验步骤:

①如下图所示,先在1号、2号、3号试管中各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,再向1号试管内加入1 mL蒸馏水,向2号试管内加入　　　　　　　　　　,向3号试管内加入　　　　　　　　　　　,并振荡试管; 

②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴　　　　　　; 

③仔细观察各试管内　　　　　　　　　　　　　　　,并记录。 

(2)实验结果:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)实验结论:pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高,而pH偏高、偏低时过氧化氢酶的活性降低。

解析:(1)该实验的目的是探究pH对酶活性的影响,因此自变量为pH,1号加入蒸馏水为对照组。2号和3号分别加入碱溶液和酸溶液,要注意等量原则。(2)实验结果应是过酸、过碱时酶的活性降低,催化效率降低,气泡产生少。

答案:(1)①1 mL(等量)氢氧化钠溶液(试剂量和试剂名缺一不可)　1 mL(等量)盐酸溶液(试剂量和试剂名缺一不可)　②鸡肝研磨液　③产生气泡的多少

(2)1号试管内产生的气泡较多,2号和3号试管内产生的气泡较少

10.受损伤的马铃薯细胞内酚氧化酶(PPO)和底物(酚类物质)直接接触,引起马铃薯褐变。为探究温度对PPO活性的影响,实验小组进行了如下实验。

(1)PPO粗提液的提取:低温下将新鲜马铃薯用蒸馏水洗净、去皮;取20 g样品放入含50 mL磷酸缓冲液(pH为5.5)的研钵中,同时加入少量石英砂,研磨、离心后,上清液即为PPO的粗提液。加缓冲液研磨的目的是　　　　　　　　　　　　。 

(2)不同温度下PPO活性的测定

注反应底物充足;记录结果中“+”越多表示褐色越深。

①实验步骤有不妥之处,请改正。　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②实验结果表明:15 ℃和30 ℃温度条件下,PPO具有相同的活性,根据酶的特性分析其原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

③为进一步探究PPO的最适温度,应在　　　　　　范围内设置温度梯度。 

解析:(1)过酸、过碱会使酶变性失活,所以加缓冲液是为了维持pH,保证PPO的活性。

(2)①为保证酶在设定的温度下起作用,“反应”的步骤应改在“温度预处理”步骤之后。

②15℃和30℃温度条件下,PPO具有相同的活性,根据酶的特性分析,其原因是温度对酶活性的影响呈倒钟形,在酶的最适温度前后,可以有相同的催化效率。

③由表可知,在15℃和30℃时酶活性较高,因为褐色最深。为进一步探究PPO的最适温度,应在15~30℃范围内设置更小的温度梯度。

答案:(1)维持pH,保持PPO的活性(或防止PPO失活)

(2)①“反应”步骤改在“温度预处理”步骤之后

②在酶的最适温度前后,可以有相同的催化效率

③15~30 ℃

选考奠基　素养提升

1.下列关于酶的叙述,正确的是(　　)

A.酶具有催化作用,都能与双缩脲试剂反应呈紫色

B.细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关

C.酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存

D.可用过氧化氢作底物来探究温度对酶活性的影响

解析:大多数酶是蛋白质,蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色,而少数酶是RNA,RNA不能与双缩脲试剂反应呈紫色。每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,这是细胞代谢能够有条不紊地进行的重要原因。在最适温度和pH条件下,酶的活性最强,不适合长期保存。过氧化氢在高温条件下易分解,所以一般不选择过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响。

答案:B

2.下表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记录。该同学进行实验时,正确的操作步骤应是(　　)

A.①→③→④→③→⑤→⑥

B.②→③→④→③→⑤→⑥

C.①→②→④→③→⑤→⑥

D.①→③→②→③→④→③→⑤→⑥

解析:根据实验目的可知,实验的自变量为温度,由于实验需要严格控制单一变量,在淀粉溶液和淀粉酶溶液混合之前首先需要将它们各自维持到一定温度,然后再混合,并且混合后还需要在相应的温度条件下保温让其充分反应。因此,正确的操作步骤应是①→③→②→③→④→③→⑤→⑥。

答案:D

3.20世纪60年代,医院开始用淀粉酶替代酸来分解淀粉。下图为某同学探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。下列说法错误的是(　　)

A.淀粉酶替代酸来分解淀粉可简化生产设备

B.淀粉酶替代酸来分解淀粉可避免酸的二次污染

C.pH为3和9的两支试管中淀粉酶的活性相同

D.pH为13的试管调到pH为7后淀粉含量基本不变

解析:用酸催化淀粉水解的生产过程需要在高温、高压和耐酸的环境条件下进行,而且酸需要进一步去除。在pH为3和9时,两支试管中淀粉的剩余量相同,但pH为3时,酶可以催化淀粉水解,酸也会促进淀粉水解,而pH为9时只有酶的催化作用。所以两种pH下酶的催化效率应该是不同的,即pH为3和9时酶的活性不同。pH为13时,酶已经变性失活,因此再将pH调为7时,反应速率不变,即淀粉含量基本不变。

答案:C

4.某科研小组将新鲜的萝卜磨碎,过滤制得提取液,对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究,得到下图所示的实验结果。下列分析错误的是(　　)

A.图甲中两支试管内加入的H2O2的浓度和量都属于无关变量

B.若将图甲中的萝卜提取液换成等量新鲜肝研磨液,则O2产生总量明显增多

C.图乙中引起a、b曲线出现差异的原因可能是温度不同

D.过氧化氢酶可保存在低温、pH为7的环境中

解析:图甲中催化剂的种类是自变量,过氧化氢溶液的浓度和量属于无关变量。氧气产生总量取决于底物过氧化氢的量,与酶无关。在pH相同时,温度不同,酶的活性可能不同。过氧化氢酶可保存在低温和适宜的pH环境中。

答案:B

5.下图所示实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。

先将酶和乳汁分别加入2支试管中,然后将2支试管放入同一水浴环境中持续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。通过多次实验,记录在不同温度下凝乳所需要的时间,结果如下表:

(1)解释以下两种处理对实验结果的影响。

①将装置A中的混合物加温至40 ℃,乳汁凝固时间如何变化?　　　　　,原因是　 　。 

②将装置F中的混合物冷却至40 ℃,乳汁能否凝固?　　　　。原因是　 　。 

(2)若将酶和乳汁先混合再进行F组实验,实验结果会不准确,原因是 　。 

(3)根据表格简要写出探究该酶催化作用的最适温度的实验思路。

解析:(1)①低温不破坏酶的空间结构,在一定范围内升高温度可提高酶的活性。由表格可知,该酶的最适温度在40℃左右,因此如果将A组的水温逐渐提高至40℃,酶活性提高,乳汁凝固时间明显缩短。②高温会破坏酶的空间结构使酶永久失活,温度即使降低,酶的活性也不能恢复。装置F组中的酶已经失活,将F组混合物冷却至40℃,乳汁不能凝固。(2)酶具有高效性,若将酶和乳汁先混合再进行F组实验,会因为发生凝固反应而使实验结果不准确。(3)分析表格数据可知,该酶催化作用的最适温度在30~50℃之间,若探究该酶催化作用的最适温度,需在30~50℃范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验,凝乳时间最短对应的温度接近最适温度。

答案:(1)①明显缩短　40 ℃时凝乳酶活性高,乳汁凝固时间短　②否　60 ℃时凝乳酶已失活,将温度降至40 ℃时不会恢复活性

(2)酶具有高效性,酶与乳汁一旦混合就可能发生凝乳反应

(3)在30~50 ℃范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验,凝乳时间最短对应的温度接近最适温度。

6.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,pH分别设为1.0,3.0,5.0,7.0,9.0,11.0,13.0,该反应进行3 min后迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液,测定每支试管中的淀粉的剩余量,得到如下图所示的曲线。请回答下列问题。

(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,每一种酶只能催化　　　　　　化学反应。 

(2)探究pH对α-淀粉酶活性的影响,该实验操作中添加底物、pH缓冲液及α-淀粉酶溶液的顺序为　　　　　　　　　　　　　　(用文字和箭头标明添加顺序)。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。 

(3)分析图中数据可知,实线部分表示在温度为　　　　　　时测定的结果;使淀粉酶完全失活的pH范围为　　　　　　　　　　　　　　　　。图中A点限制酶促反应速率的外界因素主要是　　　　　　　　　　　。 

(4)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。 

解析:(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(2)探究pH对α-淀粉酶活性的影响,该实验操作中添加底物、pH缓冲液及α-淀粉酶溶液顺序为底物→pH缓冲液→α-淀粉酶(底物与酶顺序可换)。为使酶失去活性,控制反应时间,在反应3min后迅速加入足量的NaOH溶液。因为酶具有高效性,若反应时间过长或加入的淀粉量少都可能使实验过快完成导致实验失败。

答案:(1)一种或一类

(2)底物→pH缓冲液→α-淀粉酶(底物与酶顺序可换)　使酶失去活性,控制反应时间　高效性

(3)45 ℃　pH≤1和pH≥13　温度

(4)(y0-y1)/3