高中生物第一节 生命活动需要酶和能源物质第一课时课时作业

第三章　细胞中能量的转换和利用

第一节　生命活动需要酶和能源物质

第一课时　酶与酶促反应

基础过关练

题组一　酶的本质

1.关于酶本质的探索,相关叙述错误的是 (　　)

A.巴斯德证实了引起酒精发酵的是酵母菌所含的酶

B.科学家制取蛋白酶结晶,确立酶是蛋白质的概念

C.毕希纳从细胞中获得了含有酶的提取液

D.萨姆纳证明了脲酶是蛋白质

2.(2021江苏淮安高一期中)下列关于酶的叙述,正确的是　 (　易错　)

A.酶的化学本质都是蛋白质

B.酶的化学本质都是RNA

C.酶是有催化作用的有机物

D.酶是有催化作用的无机物

3.绝大多数酶被胰蛋白酶处理后都会失去催化功能,这说明绝大多数酶 (　　)

A.是由活细胞产生的　　　　　　　B.是生物催化剂

C.化学本质是蛋白质　　　　　　　D.基本组成单位是多肽

题组二　酶的作用机理

4.(2021江苏南通如皋中学高一期中)酶具有催化细胞内化学反应的原因是 (　　)

A.能与反应物结合　　　　B.能提供反应所需的能量

C.能作为反应所需原料　　D.能降低化学反应活化能

5.下列关于活化能和活化分子的叙述,不正确的是(　　)

A.分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需要的能量

B.无机催化剂可以降低化学反应的活化能

C.化学反应的活化能越高,活化分子就越多

D.在一个化学反应体系中,活化分子越多,反应速率就越快

6.(2021江苏连云港赣榆高一月考)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,但原理与催化剂不同

题组三　酶的特性

7.脲酶能催化尿素分解,但对其他化学反应不起作用。这体现了酶具有 (　　)

A.多样性　　　　B.高效性　　　　C.专一性　　　　D.温和性

8.(2021江苏南通启东中学期中)如图表示酶促反应的物质变化过程,有关叙述错误的是 (　　)

A.该图说明酶催化具有专一性

B.催化该反应的酶分子是“D”

C.“B”分解产生“E”和“F”

D.该反应顺利进行需要常温、常压的环境条件

9.(2021江苏泰州中学高一学情调研)如图所示为过氧化氢被分解的速度曲线,其体现了酶的              (　　)

①化学本质　②高效性　③催化特性　④作用条件较温和

A.①④　　　　B.③④　　　　C.①②　　　　D.②③

10.(2021江苏徐州学情调研)下图1表示某类酶作用的模型,图2表示酶催化作用中能量变化过程。请据图回答:

图1

图2

(1)图1模型中A代表　　　　,C、D代表　　　　。 

(2)图1中B表示一种二糖,则B可能是　　　　或　　　　。 

(3)酶催化作用的实质就是它能　　　　　　　　　　　　　。 

(4)图2曲线表示物质A生成物质P的化学反应,在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。酶所降低的活化能可用图中　　　　　线段来表示;如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将　　　　(填“上移”或“下移”),这体现了酶的　　　　性。 

能力提升练

题组一　掌握酶的本质和作用机理

1.(2021江苏扬州中学期中,)如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示反应物A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化过程。下列相关叙述错误的是              (　　)

A.E2段表示在有酶条件下反应发生需要的活化能

B.若将酶改为无机催化剂,则曲线Ⅱ将向上移动

C.若其他条件不变,E1越大,则酶的催化效率越高

D.若增加反应体系中的酶量,则E2减小,反应速率提高

2.(多选)(2021江苏苏州五中高一月考,)如图表示物质S在酶E的催化下水解成P的反应图解,下列叙述不正确的是              (　　)

S+H2O2P

A.酶E可为该反应提供活化能

B.酶E初步水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸

C.若S是麦芽糖,则可用斐林试剂来检测P的生成情况

D.若S代表二肽,则E、P可分别代表肽酶、氨基酸

题组二　酶的特性及相关实验

3.(2020江苏南京师大附中高一期末,)某兴趣小组利用如下装置探究过氧化氢在不同条件下的分解,实验中所用试剂的量相同。下列有关叙述错误的是              (　　)

甲

乙

A.利用图示实验可验证酶的高效性

B.Ⅰ、Ⅱ量筒收集的水的体积代表了O2的产生量

C.相同且适宜条件下,Ⅱ量筒中水量的增加快于Ⅰ量筒

D.锥形瓶中的反应结束后,Ⅱ量筒中收集的水多于Ⅰ量筒

4.(多选)(2021江苏徐州一中高一月考,)关于比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验,下列叙述不正确的是              (　　)

A.实验中所用酵母菌液必须是新鲜的,若放置时间过长酵母菌细胞内的过氧化氢会减少　　

B.实验中用到的滴管,必须先吸取氯化铁溶液再吸取酵母菌液,这样对实验结果影响较小

C.过氧化氢在温度高的环境中分解速率会比常温时快

D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和带火星木条的复燃情况

5.(2021江苏宿迁洪翔中学调研,)请根据下列有关酶促反应的实验操作,回答相关问题。

注:表中“+”为加入,“-”为未加入。

(1)上述实验中,　　　　号试管能与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀,E、F号试管起　　　　作用。如果E、F号试管也出现砖红色沉淀,可能有很多原因,下列分析正确的是　　　　(用序号表示)。 

①淀粉溶液、蔗糖溶液不纯,混有还原糖

②淀粉溶液、蔗糖溶液放置的时间太长,其中的微生物将部分淀粉、蔗糖分解成还原糖

③试管不干净,上面留有还原糖

④实验操作过程中,胶头滴管混用、错用

(2)若只考虑A、C两组实验,此实验的自变量是　　　　,实验的结论为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)此实验能否用碘液代替斐林试剂,你的答案及理由是　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.A　巴斯德证实了酒精发酵是由酵母菌引起的,A错误;科学家制取胃蛋白酶、胰蛋白酶等结晶后,发现它们也是蛋白质,酶是蛋白质的概念才被确立(教材P73),B正确;德国化学家毕希纳通过研磨酵母菌获得含有酶的提取液,C正确;美国科学家萨姆纳从刀豆提取液中分离并提纯了脲酶结晶,并证明脲酶是蛋白质,D正确。

2.C　能催化生化反应的酶绝大多数是蛋白质(教材P73),少数是RNA,A、B错误;酶是具有催化作用的有机物,C正确,D错误。

易错警示　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。酶的基本组成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.C　酶是由活细胞产生的,但根据题干信息无法得到此结论,A错误;酶是生物催化剂,但根据题干信息无法得到此结论,B错误;绝大多数酶被胰蛋白酶处理后都会失去催化功能,说明胰蛋白酶能降解绝大多数酶,结合酶的专一性说明绝大多数酶的化学本质是蛋白质,C正确;酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,D错误。

4.D　酶能与反应物结合,但不是酶具有催化细胞内化学反应的原因,A不符合题意;酶不能提供反应所需的能量,B不符合题意;酶能加快化学反应速率,不能作为反应所需原料,C不符合题意;酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能(教材P73),D符合题意。

5.C　活化能是指在一定温度下,分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需的能量(教材P73),A正确;无机催化剂也能降低化学反应的活化能,B正确;化学反应的活化能越低,活化分子就越多,C错误;在一个化学反应体系中,活化分子越多,反应速率就越快(教材P73),D正确。

6.D　无机催化剂和酶反应前后自身均不发生变化,A错误;无机催化剂和酶催化化学反应的机理相同,都是降低化学反应的活化能,B错误;与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,C错误;加热可以提高化学反应速率的原理是为反应物提供能量,D正确。

7.C　脲酶能催化尿素分解,但对其他化学反应不起作用。这体现了酶具有专一性。

8.B　A只能催化B生成E、F,表明酶具有专一性,A正确;催化该反应的酶分子是“A”,B错误;底物“B”在酶A作用下分解产生“E”和“F”,C正确;酶的催化作用通常是在常温、常压下进行的(教材P75),D正确。

9.D　过氧化氢酶的化学本质为蛋白质,但从图中不能看出,①错误;酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快,图中体现了酶的高效性,②正确;酶是高效的催化剂,从酶能催化反应进行可以得出酶具有催化作用,③正确;酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的,但从题图中无法看出这一信息,④错误。

10.答案　(1)酶　生成物　(2)蔗糖　乳糖　(3)降低化学反应的活化能　(4)ab　上移　高效

解析　(1)分析图1可知,A反应前后不变,B被分解为C和D,所以A表示酶,B表示底物,C和D表示生成物。(2)由图1模型可以看出,C、D表示两种不同的单糖,若图中B表示一种二糖,则B可能是蔗糖或乳糖。(3)酶催化作用的实质就是它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率。(4)图2曲线表示物质A生成物质P的化学反应,在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。a表示无酶催化时反应所需的活化能,b表示有酶催化时反应所需的活化能,所以酶所降低的活化能可用图中ab线段来表示;如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,由于无机催化剂的催化效率比酶低,降低活化能的作用效果不明显,所以b在纵轴上将上移,这体现了酶的高效性。

能力提升练

1.D　分析图示,曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示反应物A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化,E3表示在无催化剂条件下反应发生需要的活化能,E2段表示在有酶条件下反应发生需要的活化能,E3-E2=E1,E1表示酶降低的化学反应所需的活化能。活化能是指在一定温度下,分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需的能量(教材P73),E2段表示在有酶条件下反应发生需要的活化能,A正确;由于酶比无机催化剂降低活化能的作用更显著,若将酶改为无机催化剂,则反应所需活化能E2将增大,曲线Ⅱ将向上移动,B正确;若其他条件不变,E1越大,说明酶降低的活化能越多,则酶的催化效率越高,C正确;若仅增加反应体系中的酶量,则E2不改变,由于酶与底物结合的机会增大,则反应速率会提高,D错误。

2.AC　酶促反应的原理是酶能降低化学反应的活化能,A错误;酶的本质是蛋白质或RNA,因此酶初步水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸,B正确;如果S是麦芽糖,麦芽糖和其水解产物葡萄糖都是还原糖,因此,不能用斐林试剂来检测P的生成情况,C错误;如果S代表二肽,则酶E是肽酶、二肽水解的产物P是氨基酸,D正确。

3.D　题图实验的自变量是催化剂的种类,因变量是气体的产生量,实验中收集到水的体积代表O2产生的量,气体产生较快的是加入肝脏研磨液的装置乙,利用图示实验可验证与无机催化剂相比,酶的催化作用具有高效性,A、B正确;乙装置中加的是肝脏研磨液,甲装置中加的是FeCl3溶液,同无机催化剂相比,相同且适宜条件下,酶的催化具有高效性,Ⅱ量筒中水量的增加快于Ⅰ量筒,C正确;甲、乙装置用的过氧化氢的量相同,最后产生的O2量相同,最终Ⅰ、Ⅱ量筒收集的水的体积相同,D错误。

4.ABD　酵母菌液放置时间过长,过氧化氢酶会分解失活,A错误;吸取氯化铁溶液和吸取酵母菌液的滴管不能混用,B错误;过氧化氢在高温条件下分解速率会加快,C正确;试管中产生气泡数目的多少和带火星木条的复燃情况是因变量,D错误。

5.答案　(1)A、D　对照　①②③④　(2)可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液　酶具有专一性　(3)不能,碘液不能检测蔗糖是否被水解

解析　(1)A试管中淀粉酶可以催化淀粉水解,生成还原糖麦芽糖;D试管中蔗糖酶可以催化蔗糖水解,生成还原糖果糖和葡萄糖,A、D号试管均能与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀,E、F号试管在实验中起对照作用。如果E、F号试管也出现砖红色沉淀,可能是淀粉溶液、蔗糖溶液不纯,混有还原糖;或是淀粉溶液、蔗糖溶液放置的时间太长,其中的微生物将部分淀粉、蔗糖分解成还原糖;或是试管不干净,上面留有还原糖;或是实验操作过程中,胶头滴管混用、错用,故选①②③④。(2)A、C两组实验的自变量是反应物的不同,A组加入的是淀粉溶液,C组加入的是蔗糖溶液,A、C两组实验证明淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,即证明了酶的专一性。(3)碘液不能检测蔗糖是否被水解,因此实验不能用碘液代替斐林试剂。