人教版高中生物必修1降低化学反应活化能的酶作业含答案

课时作业13 　降低化学反应活化能的酶

对应学生用书第197页

一、选择题

1．下列有关酶的叙述，正确的是（　D　）

A．一般来说，酶是由活细胞产生的具有传递信息作用的有机物

B．酶都是在核糖体上合成的蛋白质

C．与无机催化剂相比，酶具有高效性，原因是酶可以提供化学反应的活化能

D．酶在不同的反应中既可作为催化剂，又可作为反应物

解析：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，A错误；少数酶的化学本质是RNA，因此，酶不都是在核糖体上合成的蛋白质，B错误；与无机催化剂相比，酶具有高效性，原因是酶能更显著地降低化学反应的活化能，C错误；唾液淀粉酶能催化淀粉的水解，同时蛋白酶又能催化唾液淀粉酶的水解，因此，酶在不同的反应中既可作为催化剂，又可作为反应物，D正确。故选D。

2．已知刚刚收获的甘薯块不太甜，而刚刚收获的新鲜糯玉米很甜，前者在冬天贮存一段时间会迅速变甜，后者采摘后立即放入85 ℃水中处理2分钟，可较好地保持甜味。下面分析正确的是（　A　）

A．前者贮存一段时间，促进了淀粉磷酸化酶降解淀粉

B．后者高温提高了淀粉酶的活性

C．后者改变了糖分子结构

D．低温和高温都能破坏相关酶的活性

解析：刚刚收获的甘薯含有的淀粉多，贮存一段时间后，淀粉磷酸化酶促进淀粉分解成小分子的糖，具有甜味，A正确；利用高温破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性，从而使可溶性糖能较长时间存在于玉米中，糖分子结构实际未改变，B、C错误；低温不能破坏酶活性，D错误。故选A。

3．嫩肉粉是生活中常见的一种烹饪原料，其主要成分是木瓜蛋白酶，可以对肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解，使部分氨基酸之间的肽键发生断裂，破坏它们的分子结构，大大提高原料肉的嫩度，使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。下列关于嫩肉粉的叙述，正确的是（　B　）

A．嫩肉粉应为高温烘干制成的一种粉剂

B．嫩肉粉中的木瓜蛋白酶对物质的催化水解具有专一性

C．木瓜蛋白酶能够为蛋白质的水解提供部分能量

D．木瓜蛋白酶在完成催化过程后，立即被分解

解析：嫩肉粉是生活中常见的一种烹饪原料，其主要成分是木瓜蛋白酶，据此可推测嫩肉粉不可能在高温条件下烘干制成，否则会导致空间结构被破坏，无法发挥催化作用，A错误；酶具有专一性，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶也不例外，B正确；酶促反应的原理是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，C错误；酶在发挥作用前后理化性质不变，因此不会被分解，D错误。故选B。

4．在小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2溶液，并向瓶中迅速加入等量的如图中的物质，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。下列相关分析正确的是（　C　）

A．实验中的自变量是温度

B．肝脏研磨液中的H2O2酶通过提供能量而起催化作用

C．上述装置中，沉入底部的烧瓶最先浮起的是图3

D．图1与图2对照或图2与图3对照，均能说明酶具有高效性

解析：由图可知，实验中的自变量是温度、催化剂的种类和肝脏研磨液的新鲜程度，A错误。酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能，不能提供能量，B错误。图3中加入了新鲜的肝脏研磨液，内含过氧化氢酶，且温度更适宜，过氧化氢的分解速度快，产生氧气速率高，该烧瓶最先浮起来，C正确。图1与图2对照，有2个自变量，分别为温度和催化剂种类，不能说明酶比无机催化剂催化效率更高；图2与图3对照，自变量是催化剂的种类，二者对比能说明酶具有高效性，D错误。故选C。

5．姜撞奶是广东著名风味小吃。其做法是将一定温度的牛奶按一定比例倒入姜汁中，一段时间后，牛奶发生凝固现象（凝乳）；若使用煮沸的姜汁，则牛奶无法凝固。推测姜汁中可能含有一种能使蛋白凝固的酶X。某小组通过观察凝乳情况，探究温度对酶X的影响，结果如下表。

下列分析和叙述错误的是（　C　）

A．各组的姜汁用量应相同

B．70 ℃左右是酶X的适宜温度

C．该实验证明了酶具有专一性

D．温度过高可能破坏酶X的结构

解析：为保证实验结果的准确性，排除人为因素的干扰，各组的姜汁用量应相同，A正确；表中数据显示在70 ℃凝乳完全，说明酶X的适宜温度在70 ℃左右，B正确；该实验证明了酶的活性受到温度的影响，温度过高或过低，酶的活性都会降低，没有证明酶的专一性，C错误；由于90 ℃时，牛奶基本无法凝固，说明温度过高可能破坏酶X的结构，D正确。故选C。

6.如图中c表示温度对酶促反应速率的影响，a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响。下列叙述正确的是（　B　）

A．随着温度的升高，底物分子的能量增多，底物更难发生反应

B．C点所对应的温度为最适温度

C．温度对反应速率影响的机理与酶对反应速率影响的机理相同

D．在位点1、2所对应的温度时，酶活性降低的机理完全相同

解析：由a曲线知，随着温度升高，底物获得的能量增多，反应速率也会升高，底物更易发生反应，A错误；由图可知，C点时酶促反应速率最高，所对应的温度为最适温度，B正确；温度是通过给底物分子提供能量来影响化学反应速率，而酶是通过降低化学反应的活化能来影响化学反应，所以二者的作用机理不同，C错误；由图可知，在位点1、2对应的温度时，低温限制酶的活性，但酶的空间结构稳定，高温主要通过影响酶分子空间结构来降低酶的活性，所以二者的机理不同，D错误。故选B。

7．为了探究半胱氨酸对木瓜蛋白酶活性的影响，某实验小组先分别在两组试管中加入等量的蒸馏水和适宜浓度的半胱氨酸，再加入等量的木瓜蛋白酶，一段时间后向试管中加入等量的蛋白质，在最适温度和pH下反应，测得酶促反应速率随时间的变化如图所示。下列有关分析错误的是（　B　）

A．最适温度、pH属于无关变量

B．B点之前，实验组酶促反应速率比对照组快，一定是半胱氨酸提高了木瓜蛋白酶的活性

C．C点时，实验组中加入双缩脲试剂会出现紫色

D．该实验要得出半胱氨酸能提高木瓜蛋白酶的活性的结论，还需要另加一组实验

解析：本实验探究的是半胱氨酸对木瓜蛋白酶活性的影响，所以最适温度、pH属于无关变量，A正确；B点之前，实验组酶促反应速率比对照组快，不一定是半胱氨酸提高了木瓜蛋白酶的活性，也可能是半胱氨酸起到了与木瓜蛋白酶相同的作用，故该实验要得出半胱氨酸能提高木瓜蛋白酶的活性的结论，还需要另加一组实验，观察半胱氨酸对蛋白质是否有催化作用，B错误，D正确；木瓜蛋白酶的化学本质是蛋白质，所以C点时，实验组中加入双缩脲试剂会出现紫色，C正确。故选B。

8．在3支试管中均加入等量的质量分数为5%的过氧化氢溶液，再分别加入适量的FeCl3溶液、鲜猪肝研磨液、蒸馏水，一段时间内测得反应物含量变化如下图。则对图的表述正确的是（　C　）

A．a与b的对照反映了无机催化剂的专一性特点

B．a与c对照反映了酶的专一性特点

C．曲线c与b的对照可以说明酶具有高效性

D．该实验c的曲线可表示对照组

解析：a为加入蒸馏水作用的曲线，b为FeCl3的催化作用，a与b的对照不能反映无机催化剂的专一性特点，A错误；a为加入蒸馏水作用的曲线，c为猪肝中过氧化氢酶的催化作用，蒸馏水不能催化过氧化氢的分解，过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，a与c对照不能反映酶的专一性特点，B错误；b为FeCl3的催化作用，c为猪肝中过氧化氢酶的催化作用，与无机催化剂相比，酶具有高效性，C正确；c为猪肝中过氧化氢酶的催化作用，该实验c的曲线可表示实验组，D错误。故选C。

9．已知淀粉在酸性条件下能被水解，下图表示 pH对淀粉酶活性的影响结果。下列有关叙述正确的是（　B　）

A．分析实验结果可知，该淀粉酶的最适 pH为7

B．分离在pH＝13组的淀粉酶，其能与双缩脲试剂产生紫色反应

C．当 pH＝3时，淀粉酶的活性与pH＝9时的酶活性相同

D．该种酶在pH＝3条件下处理一段时间后，将pH升至7过程中酶活性会逐渐增强

解析：分析柱形图可知，1 h后，这几组实验中pH为7的条件下淀粉的剩余量最少，淀粉酶的最适pH在7左右，但并不一定是7，A错误；淀粉酶的化学本质为蛋白质，pH＝13组的淀粉酶的空间结构发生改变，但肽键没有断裂，故仍然能与双缩脲试剂产生紫色反应，B正确；分析柱形图可知，pH为3条件下和pH为9条件下淀粉剩余量基本相等，由于淀粉在酸性条件下能被水解，因此pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下酶活性，C错误；pH＝3条件下，该酶可能已经失去催化能力，将pH升至7过程中，酶活性不可恢复，D错误。故选B。

10．某同学在最适温度下研究化合物X对唾液淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列叙述正确的是（　B　）

A.酶的催化作用只发生在活细胞内

B．通过对照可知化合物X对该酶的活性有抑制作用

C．升高温度，A点将上移

D．能够催化唾液淀粉酶水解的酶是淀粉酶

解析：只要条件适宜，酶在细胞内和细胞外都能起催化作用，A错误；由于曲线②（实验组）在曲线①（对照组）的下方，说明化合物X对酶活性有抑制作用，B正确；据题干信息可知该实验是在最适温度下进行的，若升高温度，酶活性会下降，则A点会下移，C错误；唾液淀粉酶的本质为蛋白质，能催化蛋白质水解的酶为蛋白酶，D错误。故选B。

11．下列有关酶及酶促反应的叙述，正确的是（　C　）

A．加热可提高酶促反应所需的活化能

B．加热和加酶均可提高反应速率，故二者同时作用效果会更好

C．酶可降低酶促反应所需的活化能

D．0 ℃升温至100 ℃与100 ℃降温至0 ℃对酶活性影响相同

解析：加热提高了分子热能，但没有提高酶促反应所需的活化能，A错误；酶需要在适宜温度下才能发挥最好的催化作用，故加热和加酶同时作用效果不一定更好，B错误；酶可降低酶促反应所需的活化能，C正确；低温情况，酶的空间结构没有改变，只是活性降低，而高温破坏了酶的空间结构，酶失活，故0 ℃升温至100 ℃与100 ℃降温至0 ℃对酶活性影响不相同，D错误。故选C。

12．下列是有关某种淀粉酶的实验，处理方式及结果如下表及下图所示。根据结果判断，叙述错误的是（　D　）

A.甲物质提高了该酶的活性

B．该酶比较适合在40 ℃左右的环境下起作用

C．该酶在中性环境下的催化效率比碱性环境低

D．该酶在作用35 min后便失去活性

解析：加入甲物质之前，三个试管中反应物含量均不变，加入甲物质后，试管Ⅱ与Ⅲ中反应物含量降低，说明甲物质能提高该酶的活性，A正确；试管Ⅰ与试管Ⅱ的单一变量是温度不同，试管Ⅱ中反应物含量迅速降低，而试管Ⅰ中反应物含量保持不变，说明该酶比较适合在40 ℃左右的环境下起作用，B正确；试管Ⅱ与试管Ⅲ的单一变量是pH不同，试管Ⅱ中的pH为弱碱性，试管Ⅲ中的pH为中性，由图示结果可看出试管Ⅱ底物分解所用时间短，说明该酶在弱碱环境中比中性环境中活性高，C正确；35 min后，底物被完全分解，但该酶仍保持活性，D错误。故选D。

13．某课外兴趣小组用下图实验装置验证酶的高效性，相关叙述错误的是（　D　）

A．两个装置中的过氧化氢要等量且不宜过多

B．需同时挤捏两支胶头滴管的胶头，让肝脏研磨液和FeCl3溶液同时注入具支试管（一侧开口）中

C．新鲜肝脏中的过氧化氢酶、FeCl3都可以催化过氧化氢分解成水和氧气

D．左边移液管内红色液体上升的速度比右边快，最终液面比右边高

解析：过氧化氢的量属于无关变量，无关变量要保持相同且适宜，故两个装置中的过氧化氢要等量且不宜过多，A正确；需同时挤捏两支胶头滴管的胶头，让肝脏研磨液和FeCl3溶液同时注入具支试管（一侧开口）中，保证催化剂同时起作用，B正确；新鲜肝脏中的过氧化氢酶、FeCl3都可以催化过氧化氢分解成水和氧气，C正确；左边移液管内红色液体上升的速度比右边快，由于过氧化氢的量相等，产生的氧气一样多，最终两侧移液管中的液面等高，D错误。故选D。

14．图中甲曲线表示在最适温度下α­淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，乙、丙两曲线表示α­淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或 pH的变化，下列相关分析错误的是（　D　）

A．乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH

B．分析曲线可知，可在d 点所示条件下保存该酶

C．d、f两点所示的α­淀粉酶活性一致，但只有f点该酶的空间结构遭到破坏

D．若在a 点升温或在bc段增加淀粉的浓度，都将使反应速率增大

解析：高温、过酸、过碱都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，不会导致酶失活，据此可推知：乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势，丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势，因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH，A正确；酶应该在低温、最适pH下保存，对应图中的d、h点，因此可在d点所示条件下保存该酶，B正确；d、f两点所示的α­淀粉酶活性一致，但d点（低温）时该酶的空间结构没有遭到破坏，f点（高温）时该酶的空间结构已遭到破坏，C正确；图中甲曲线表示在最适温度下α­淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，若在a点升温，酶的活性减弱，反应速率将减小，bc段限制酶促反应速率的因素是α­淀粉酶的浓度，增加淀粉的浓度，不会使反应速率增大，D错误。故选D。

二、非选择题

15．为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用相关试剂进行了实验。请回答下列问题：

（1）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质（肽类）含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中分别加入双缩脲试剂，比较颜色变化。

（2）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加碘液，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是玉米发芽过程中胚乳中的淀粉逐渐减少。

（3）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液（如下图所示），40 ℃保温30 min后，分别加入斐林试剂并放入60 ℃水浴中加热，观察试管内颜色变化。

请继续以下分析：

①设置试管1作为对照，其主要目的是排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。

②试管2中应加入的X是发芽前玉米的提取液。

③预测试管3中的颜色变化是蓝色→砖红色。若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符合预期），则最可能的原因是淀粉酶已失活。

解析：（1）检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂。（2）检测淀粉应该用碘液，所以为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加碘液；结果显示，胚乳呈现蓝色块状，说明胚乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状物变小了，说明玉米发芽的过程中，胚乳中的淀粉逐渐减少了。（3）该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖，还原糖应用斐林试剂检测，结果出现砖红色沉淀。①1号试管加的是缓冲液和淀粉，作为对照试验，可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖；②根据单一变量原则，1号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，2号试管加的X是发芽前玉米提取液；③淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖，可以用斐林试剂检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀；所以用斐林试剂检测试管中的颜色变化，水浴加热，温度为50～65 ℃，3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了砖红色。4号试管中加了淀粉酶溶液，设置4号试管的目的是证明发芽玉米提取液中含有淀粉酶。若4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。

16．荔枝果皮鲜红诱人，但是采后保鲜时间短，贮藏时易褐变。果色变化引起果品价值降低，制约荔枝产业发展。研究表明，荔枝果皮颜色的褐变原理包括如下变化。请回答问题：

（1）花色素苷是一类可溶性色素，存在于果皮细胞液泡内的细胞液中。

（2）植物产生的POD（过氧化物酶）能够催化愈创木酚发生化学反应，但不能催化花色素苷发生化学反应，说明酶具有专一性。pH升高不但加速果皮褐变，酶也容易失活，其原因是过高的pH使酶空间结构被破坏而失活。

（3）科研人员采摘妃子笑、无核和紫娘喜三个品种的荔枝鲜果，定期测定果皮中POD活性，结果如图：

由图中数据可知，采摘后最不易褐变的荔枝品种是紫娘喜，理由是采摘后其POD开始时活性较低，峰值出现最晚（其他答案合理也可）。

（4）依据题目信息，荔枝适宜低温保存，原因是低温会降低POD（过氧化物酶）的活性，减缓果皮褐变的时间。

解析：（1）花色素苷是一类可溶性色素，存在于果皮细胞中液泡内的细胞液中，液泡与花、果实的颜色相关。（2）植物产生的POD（过氧化物酶）能够催化愈创木酚发生化学反应，但不能催化花色素苷发生化学反应，这说明酶具有专一性。pH升高酶容易失活，因为过酸、过碱条件下会使酶的空间结构受到破坏，进而失去活性，即过高的pH使酶空间结构被破坏而失活。（3）由图中数据显示，紫娘喜的POD活性峰值出现的时间最晚，因此，采摘后最不易褐变的荔枝品种是紫娘喜。（4）依据题目信息，荔枝适宜低温保存，因为低温条件下POD（过氧化物酶）的活性较低，褐变出现的时间较晚，为了保持荔枝的新鲜度，需要将荔枝储存在低温、适宜的湿度环境中。