人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质课后作业题

5.1.1  酶的作用和本质

一、选择题

1．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中加入肝脏研磨液与加入氯化铁的试管反应程度类似，都不剧烈，可能的原因是（　　）

A．过氧化氢溶液配置时间过长            B．肝脏不新鲜

C．试管不干净                          D．A、B都有可能

2．关于生物学实验中的变量，下列说法错误的是（　　）

A．任何生物学实验中都需要设置变量     B．对照实验中应遵循单一变量原则

C．对照实验中一定存在自变量           D．无关变量并不是与实验结果没关系

3．在如图所示的实验中，属于自变量的是（　　）

A．催化剂的种类           B．过氧化氢分解的速率

C．产生气泡量             D．试管中的过氧化氢溶液的量

4．绝大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（　　）

A．酶是由活细胞产生的                B．酶是生物催化剂

C．绝大多数酶的化学本质是蛋白质      D．酶的基本组成单位是多肽

5．无机催化剂和酶都可以加快化学反应的速率，下列叙述正确的是（　　）

A．反应前后，无机催化剂和酶自身会发生变化

B．和无机催化剂不同，酶催化化学反应的机理是降低化学反应的活化能

C．与酶相比，无机催化剂降低活化能的效果更显著

D．通过加热也可以提高化学反应的速率，但原理与催化剂的不同

6. 如图为四支装有等量等浓度H2O2溶液的试管在不同条件下，相同时间内释放氧气量的柱状图，下列相关叙述，错误的是（　　）

A．①组与②组中H2O2分解反应的活化能相同，③组与④组中该反应的活化能相同

B．与①组相比较，②组的水浴加热为H2O2的分解提供能量

C．综合分析①组、③组和④组，说明过氧化氢酶具有高效性

D．如要验证过氧化氢酶的专一性，则实验的自变量应为底物的种类

7. 下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（　　）

A.在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶

B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性

C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法

D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃

8.下列有关酶的叙述，正确的是（　　）

A.同一个体的皮肤细胞和肌肉细胞中存在某些相同的酶

B.酶的化学本质为蛋白质

C.温度不同，酶的活性就一定不同

D.与硝化细菌呼吸有关的酶在核糖体上合成并需要高尔基体加工

9．（多选）如图中的新鲜土豆片与过氧化氢接触后，若有气体大量产生，下列叙述正确的是（　　）

A．可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶

B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速度加快

C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限

D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量

二、非选择题

10．某研究小组为探究影非选响H2O2分解的因素，做了三个实验。相应的实验结果如下图所示（实验1、实验2均在适宜条件下进行，实验3其他条件适宜）。请分析回答下列问题：

（1）实验1、2、3中的自变量分别为________________、________________、________________。

（2）实验2结果反映，在b、c所对应的H2O2浓度范围内，H2O2溶液浓度会________（填“升高”“降低”或“不影响”）过氧化氢酶的活性，bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是________________________________________________________________________。

（3）实验1若温度升高10 ℃，加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将________（填“增大”或“减小”），加Fe3＋的催化反应曲线斜率将________（填“增大”或“减小”）。

（4）实验3的结果显示，过氧化氢酶的最适pH为__________，实验结果表明，当pH小于d或大于f时，H2O2酶的活性将永久丧失，其原因是_________________________________________。

11．学校生物实验室有一批存量淀粉酶制剂，因保留时间较长，估计已失去活性。某班生物兴趣小组承担了鉴定任务，请你帮助完成实验设计，并解答有关问题：

（一）实验目的：探究这批存量淀粉酶的活性。

（二）实验原理：淀粉是非还原糖，在淀粉酶作用下能水解成还原糖。还原糖能与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。通过比较该存量淀粉酶和唾液淀粉酶的催化效率，可以鉴定出这批存量淀粉酶的活性。

（三）实验材料和用具：①存量淀粉酶制剂，②大小烧杯若干，③试管若干，④淀粉糊，⑤斐林试剂（甲液：0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液：0.05 g/mL的CuSO4溶液），⑥碘液，⑦量筒，⑧酒精灯等。

（四）实验步骤：

（1）取唾液：将口漱净，含一块脱脂棉，片刻后取出，将唾液挤入小烧杯中；

（2）取两个烧杯，分别编号为A、B，分别加入适量的__________________。再往A烧杯加入适量唾液，B烧杯中加入________________________；

（3）适当时间后，取两支试管分别编号为A1、A2，各加入A烧杯中的溶液2 mL。另取两支试管分别编号为B1、B2，各加入B烧杯中的溶液2 mL；

（4）________________________________________________________________________；

（5）________________________________________________________________________。

（五）若试管A1中溶液为褐色，试管A2中出现砖红色沉淀，试管B1、B2中可能出现的实验结果及相应的实验结论（用表格形式表达）：

12．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。如图为酶的作用模型，请据图回答下列问题：

（1）从图中可以看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________；a指__________________。因此，酶催化作用的本质是________________。

（2）酶的化学本质是________________，酶起作用的部位是________________________。

13．美国科学家T.R.Cech和S.Altman发现将大肠杆菌中具有催化作用的物质中的蛋白质除去后，留下的RNA仍有催化作用，故称为核酶，因此而获得了诺贝尔化学奖，某实验小组为验证该酶的化学本质为RNA，设计了如下实验，请完善实验过程：

（1）材料用具：核酶、核糖核酸酶、吡罗红染液、小试管、滴管等。

（2）实验步骤：

①取2支试管编号1、2，分别向其中加入1 mL的核酶；

②向1号试管加入1 mL的________，向________号试管加入1 mL的核糖核酸酶。控制在适宜的温度下反应一段时间；

③再向2支试管中分别加入1 mL的________；

④观察实验现象：1号试管出现___________________，2号试管不变色。

（3）实验结论：___________________________________________。

参考答案

1.答案：D

解析：由于实验中加入肝脏研磨液和加入氯化铁的试管反应都不剧烈，其原因有两个方面：一是使用的过氧化氢溶液配置时间过长，自身已发生分解；二是使用的肝脏不新鲜，其中的过氧化氢酶已被微生物破坏。

2.答案：A

解析：只有对照实验中才需设置变量，纯粹的观察实验（如用高倍显微镜观察叶绿体）则无需设置变量。

3.答案：A

解析：由图示可知，图中的实验处理是分别向过氧化氢溶液中加入氯化铁和过氧化氢酶溶液，因此该实验的自变量是催化剂的不同。

4.答案：C

解析：氨基酸是构成蛋白质的基本单位，大多数酶彻底水解的产物是氨基酸，说明大多数酶的化学本质是蛋白质。

5.答案：D

解析：无机催化剂和酶反应前后自身均不发生变化；两者催化化学反应的机理相同，都是降低化学反应的活化能；酶降低活化能的效果更显著；加热提高化学反应速率的原理是提高反应物中高能量分子的数目，D正确。

6.答案：A

解析：分析题干信息可知，1号试管对照，反应速率最低；2号试管加热，加热可以为分子从常态转变为活跃状态提供能量，与1号试管相比，反应速率增大；3号试管加入无机催化剂，催化剂可以降低化学反应的活化能，使反应速率加快；4号试管滴入肝脏研磨液（内含过氧化氢酶），与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此酶的催化作用具有高效性，反应速率最大。分析题图可知，加热能为过氧化氢酶的分解提供能量，但不会改变该反应活化能的大小，而催化剂能降低反应的活化能，其中酶降低活化能的效果更为显著，A错误，B、C正确；要验证某种特定酶的专一性，设计思路是同种酶+不同底物，那么相应实验的自变量为底物的种类，D正确。

7.答案　C

解析：DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A错误；只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性，B错误；盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低，但不影响蛋白质的活性。而胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法，C正确；唾液淀粉酶催化反应最适温度是37 ℃，但是37 ℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D错误。

8.答案　A

解析　同一个体的皮肤细胞和肌肉细胞中存在某些相同的酶，如呼吸酶，A正确；酶的化学本质为蛋白质或RNA，B错误；温度对酶活性的影响表现为抛物线形式，温度不同，酶的活性可能相同，C错误；硝化细菌为原核生物，没有高尔基体等膜结构细胞器，D错误。

9.解析：新鲜土豆片中有过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解产生氧气，当过氧化氢全部分解后，气体产生量不再增加。

答案：ABD

10.答案：

（1）催化剂的种类      　H2O2浓度             pH   

（2）不影响　            酶的数量有限　

（3）减小　              增大

（4）e　                 酶的空间结构被破坏

解析：（1）由曲线图分析可知，实验1、2、3中的自变量分别为催化剂的种类、H2O2浓度、pH。（2）由实验2曲线图可知，在bc段，O2的产生速率不随H2O2浓度的变化而变化，可能是酶的数量有限。（3）已知实验1是在适宜条件下进行的，若温度升高，酶的活性将会降低，加Fe3＋的催化反应速率会变大。（4）由实验3曲线可知，过氧化氢酶的最适pH为e，但pH值过大或过小时，会破坏酶的空间结构，据此解答。

11.答案：（四）

（2）淀粉糊　                 等量的存量淀粉酶制剂

（4）向试管A1、B1中加入等量碘液，向试管A2、B2中加入等量新制的斐林试剂

（5）将试管A2、B2水浴加热，观察各试管中颜色变化

（五）

解析：在淀粉酶的作用下，非还原糖（淀粉）分解成还原糖，淀粉可以用碘液检测，还原糖可以用斐林试剂检测。检测到还原糖存在，说明反应发生了，即酶有活性；检测到淀粉存在，说明反应未发生或反应不完全，分别对应酶完全失活或保留部分活性。

12.答案：

（1）高               　低                　酶所降低的活化能　降低化学反应的活化能

（2）蛋白质或RNA　                     细胞内或细胞外或体外

13.答案：

（2）清水       2         吡罗红染液           红色

（3）核酶的化学本质为RNA