2020-2021学年第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一 酶的作用和本质第1课时同步达标检测题

第1课时　酶的作用和本质

必备知识基础练

1.下图表示“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.本实验的因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.1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验

D.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

2.下列关于活化能的叙述,不正确的是(　　)

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

B.无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能

C.酶可以降低化学反应的活化能

D.同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用效果更显著

3.在下图所示的实验中,属于自变量的是(　　)

A.试管中的过氧化氢溶液的量

B.过氧化氢分解的速率

C.气泡产生的速率

D.催化剂的种类

4.(2021天津三中高一期中)德国化学家毕希纳将酵母菌细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,再进行加压过滤,得到不含酵母菌细胞的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后冒出气泡,糖液居然变成了酒。根据以上实验,分析得出的结论错误的是(　　)

A.葡萄糖变成酒的过程中发生了化学变化

B.将糖变成酒的物质是汁液中的酿酶

C.研磨有利于酵母菌细胞内酿酶的释放

D.该实验证明酿酶的化学本质是蛋白质

5.(2021安徽芜湖高一期末)20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶,该酶由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.RNA具有生物催化作用

B.酶是由RNA和蛋白质组成的

C.酶的化学本质是蛋白质

D.绝大多数的酶是蛋白质,少数是RNA

6.(2021福建武平一中高一阶段测试)有一种酶催化的反应:P+Q→R。图中[P]、[Q]、[R]分别代表P、Q、R的浓度,实线表示在没有酶时此反应的进程。在t1时,将催化该反应的酶添加于反应混合物中。图中表示此反应进行过程的曲线是(　　)

A.曲线A B.曲线B

C.曲线C D.曲线D

7.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有关系

8.下图表示某反应“甲→乙”进行过程中,有酶参与和无酶参与时的能量变化,则下列叙述不正确的是(　　)

A.此反应不能说明酶的高效性

B.E1为反应前后能量的变化

C.E2表示在酶参与下化学反应需要的活化能

D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4

9.下表是有关过氧化氢的系列实验。请回答有关问题。

(1)序号3的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)序号3的土豆浸出液中含有的对此实验起作用的物质是　　　　　　　　　　　,土豆浸出液能否重复使用?　　　　(填“能”或“不能”)。 

(3)若表中X表示的是收集100 mL气体所需的时间,你预测X1、X2、X3的大小关系是　　　　　　　　。 

关键能力提升练

10.(多选)(2022广东深圳实验学校高中部高一月考)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称为活化能,而催化剂的作用原理就是降低了反应的活化能。下图表示酶和无机催化剂改变化学反应速率的原理,相关叙述错误的是(　　)

A.酶具有催化作用,是因为能为化学反应提供能量

B.酶降低的化学反应的活化能是EC

C.酶具有高效性,其实质在于EB-EC> EB-EA

D.EC和EA分别表示酶和无机催化剂为化学反应提供的活化能

11.下图中的新鲜土豆片与过氧化氢接触后,产生的现象及推测错误的是(　　)

A.若有气体大量产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶

B.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量

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.若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速率加快

12.某研究小组欲探究影响过氧化氢分解的因素,做了如下两个实验,相应的实验结果如图所示(实验1、实验2均在适宜条件下进行,在实验2开始时加入一定量的过氧化氢酶)。请分析回答下列问题。

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

(2)实验2结果中BC段O2产生速率不再增大的原因最可能是　　　　　　　　　　　。 

(3)实验1中过氧化氢酶和Fe3+的作用原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。通过实验1可以得出什么结论?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

参考答案

1.C　解析 本实验的自变量是不同的反应条件,因变量是反应速率,A项错误;酶的用量等属于无关变量,但温度是本实验的自变量,B项错误;1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验,1号与3号对照说明Fe3+具有催化作用,1号与4号对照说明酶具有催化作用,C项正确;加热能提供能量而不是降低活化能,D项错误。

2.B　解析 酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能,同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用效果更显著;水浴加热可以给化学反应提供能量,但不能降低化学反应的活化能。

3.D　解析 试管中的过氧化氢溶液的量为无关变量,A项错误;过氧化氢分解的速率是因变量,B项错误;气泡产生的速率也是因变量,C项错误;在题图所示的实验中属于自变量的是无机催化剂“氯化铁”与有机催化剂“过氧化氢酶”,即催化剂的种类,D项正确。

4.D　解析 葡萄糖变成酒的过程中发生了化学变化,A项正确;催化该化学变化进行的是酵母菌细胞内产生的酿酶,B项正确;研磨有利于酵母菌细胞内酿酶的释放,C项正确;毕希纳所做的实验不能证明酿酶的化学本质是蛋白质,D项错误。

5.A　解析 由题意可知,除去RNaseP酶中的蛋白质,在提高Mg2+浓度的前提下,RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性,说明该酶中的RNA具有催化作用。

6.C　解析 t1时,将催化此反应的酶加入反应混合物中,会加快化学反应的速度,使达到化学平衡点的时间提前,但是不改变反应的平衡点。

7.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和细胞质流动)则不需要设置变量。

8.B　解析 由图可知,该反应只能说明酶具有催化作用,不能说明酶具有高效性,A项正确;E1表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能,B项错误;酶可以降低化学反应的活化能,因此曲线Ⅱ表示有酶参与,E2表示在酶参与下化学反应需要的活化能,C项正确;由此可以看出,酶促反应的原理是降低化学反应的活化能,酶参与反应时,所降低的活化能为E4,D项正确。

9.答案 (1)产生大量气泡　(2)过氧化氢酶　能　(3)X1>X2>X3

解析 (1)序号3中加入的土豆浸出液中含有过氧化氢酶,实验现象是产生大量气泡。(2)土豆浸出液中起作用的物质为过氧化氢酶,由于酶在反应前后“质”和“量”都不发生改变,所以可以重复利用。(3)因为氧气的释放速率是3>2>1,所以收集100 mL气体所需的时间X1>X2>X3。

10.ABD　解析 酶具有催化作用,是因为酶能降低化学反应的活化能,A项错误;由图可知,EB表示非催化反应的活化能,EC表示酶催化的化学反应的活化能,则该酶降低的活化能是EB-EC,B项错误;酶具有高效性,其实质在于酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著,即EB-EC> EB-EA, C项正确;EC和EA分别表示在酶和无机催化剂条件下化学反应所需的活化能,D项错误。

11.C　解析 若有气体大量产生,说明化学反应速率较快,由此可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,A项正确;为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量,B项正确;一段时间后气体量不再增加是因为过氧化氢已经消耗完,C项错误;新鲜土豆片中含过氧化氢酶,增加新鲜土豆片的数量即增加酶的数量,这样会加快化学反应速率,使量筒中产生的气体速率加快,D项正确。

12.答案 (1)催化剂的种类、过氧化氢的浓度　(2)过氧化氢酶的数量有限　(3)降低化学反应的活化能　酶具有催化作用,且与无机催化剂相比,酶的催化作用更高效

解析 (1)观察题图可知,实验1、2的自变量分别是催化剂的种类、过氧化氢的浓度。(2)实验2曲线中,BC段O2产生速率不再增大的原因最可能是过氧化氢酶的数量(浓度)有限。(3)过氧化氢酶和Fe3+都是催化剂,它们的作用原理相同,都是降低化学反应的活化能。实验1中加过氧化氢酶的反应速率比加Fe3+的快得多,故可以得出结论:酶具有催化作用,且与无机催化剂相比,酶的催化作用更高效。