高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 酶是生物催化剂课后作业题

3.2酶是生物催化剂

1.德国化学家毕希纳将酵母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

2.如图表示酶1、酶2与其底物、产物的关系，其中酶1上的变构位点与产物B结合后能改变酶的空间结构。下列相关叙述错误的是(   )

A.酶1和酶2均有专一性

B.酶1和酶2一般低温时变性失活

C.产物B与酶1结合，导致酶1的功能发生改变

D.温度会影响酶1和酶2的活性，但不影响该反应的活化能

3.如图表示一种酶与其对应底物，下列叙述错误的是(   )

A.高温导致该酶空间结构发生改变

B.高温下该酶失活是因其活性位点与底物不吻合

C.降低至最适温度时此酶的活性位点结构能恢复

D.酶的专一性是由酶和底物的空间结构决定的

4.假设酶呈现催化活性所需要的温度范围在0~100 ℃之间，以下说法正确的是(   )

A.经过0 ℃处理的酶活性不能恢复 

B.经过100 ℃处理的酶活性不能恢复

C.经过0 ℃处理的酶其空间结构被破坏 

D.经过100 ℃处理的酶空间结构仍不变

5.20世纪80年代，科学家发现了一种酶——RNase P。分析发现，RNase P由蛋白质和RNA组成。研究发现，将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性。这一研究结果表明(   )

A.一些RNA具有生物催化作用 B.酶都是由RNA和蛋白质组成的

C.酶的化学本质都是蛋白质 D.所有酶的化学本质都是RNA

6.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶，甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示，下列分析不正确的是(   )
 

A.甲酶可能是具有催化功能的RNA

B.乙酶的化学本质为蛋白质

C.甲、乙两种酶的合成场所一定是相同的

D.乙酶活性改变是因为其分子结构改变

7.荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。研究人员用不同条件处理荧光素酶后，在添加足量的荧光素条件下，测定酶浓度与发光强度间的关系，如图所示。下列说法错误的是(   )
 

A.高温、重金属都可能破坏了酶的空间结构

B.荧光素和荧光素酶可用于ATP的定量检测

C.A点后发光强度不再增大，可能受荧光素量的限制

D.在生产实践中应用荧光素酶时，为节约用量，可用Mg2+处理

8.如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是(   )
 

A.图中a代表麦芽糖酶，b代表麦芽糖，该模型能解释酶的催化作用具有专一性

B.限制O~f段反应速率的因素是麦芽糖的量，限制f~g段上升的因素是酶的数量

C.如果温度升高或降低5℃，f点都将下移

D.可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解

9.为了验证酶的高效性及发挥作用需要温和的条件,某实验小组设计了如下的实验方案,其中FeCl3溶液能催化H2O2分解而释放O2。下列叙述错误的是(   )

A.新鲜猪肝匀浆含有过氧化氢酶是实验原理之一

B.2号与4号试管在相同的温度条件下进行实验

C.2号试管在初期产生气泡最多则实验目的达成

D.1、2和3号试管间的比较也可验证酶的专一性

10.为使反应物A→产物P，采取了有酶催化（最适温度和pH）和有无机催化剂催化两种催化方法，其能量变化过程用图甲中两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示；图乙表示某酶促反应过程的示意图。下列有关分析中，合理的是（   ）

A．距离a代表酶所降低的活化能

B．适当升高温度，有酶催化时的曲线Ⅱ对应的距离a将缩短

C．若②是二糖，反应后试管中的物质能与双缩脲试剂和斐林试剂发生颜色反应

D．没有无机催化剂或者相应的酶存在，底物②就不能被分解

11.如图表示生物体内常见的某物质作用的模型。下列叙述正确的是(   )

A.图示为酶催化过程，①表示酶，②可表示各种二糖

B.①的作用具有专一性，并且反应前后①的数量与性质未发生改变

C.①的活性受温度、pH的影响，温度或pH不同，①的活性不同

D.若探究温度对①催化的反应速率的影响，②的数量是实验的自变量

12.下列有关酶的叙述，正确的是(   )

A.酶只能在细胞内发挥催化作用，在细胞外会失活

B.酶的化学本质可能是蛋白质，也可能是RNA

C.酶通过为化学反应提供活化能来发挥催化作用

D.酶催化化学反应前后，其空间结构通常会发生改变

13.请回答下列有关酶和ATP的问题。
（1）若想验证催化ATP水解反应的酶的化学本质，其实验设计的基本思路是______________。
（2）欲探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，某研究小组做了如下实验，请完善相关步骤。
实验材料：荧光器粉末（萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末）、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干，以及实验所需的其他材料。
实验步骤：

第一步：配制不同浓度的ATP溶液置于小烧杯中，贴上标签。
第二步：将_____________分成若干等份分别放于试管中，贴上标签。
第三步：向每支试管中加入________________。
第四步：观察发光现象并记录。
实验现象预测：
①发光现象_______________，说明荧光强度与ATP浓度呈正相关；
②发光现象_______________，说明荧光强度与ATP浓度呈负相关；
③在不同浓度的ATP溶液中，发光现象没有明显变化，说明荧光强度与ATP浓度无关。

14.下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速率和反应物的浓度、温度、 pH之间的关系。请据图回答下列问题：

（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是___________。

（2）图B中，a点所对应的温度是酶促反应的_____________。

（3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是__________________。

（4）将装有唾液淀粉酶和淀粉的混合溶液的甲、乙两试管分别放入12 ℃ 和75 ℃ 水浴锅中，20分钟后取出，转入37 ℃ 的水浴锅中保温，两试管内反应分别为甲_______（填“速度加快”或“速度减慢”），乙__________（填“有催化反应”或“无催化反应”）。

（5）图C表示_____________催化反应的速率变化曲线。

A.唾液淀粉酶 B.胃蛋白酶 C.胰蛋白酶

答案以及解析

1.答案：D

解析：葡萄糖变成酒的过程中有气泡生成，发生了化学变化；催化该化学变化进行的是酵母细胞内产生的酿酶；研磨有利于酿酶的释放；毕希纳所做的实验，不能证明酿酶的化学本质是蛋白质。

2.答案：B

解析：酶1只催化两种底物合成产物A，酶2与产物A合成产物B，均具有专一性；酶1和酶2通常高温时变性失活；产物B与酶1结合，使酶1无活性，导致酶1的功能发生改变；温度会影响酶1和酶2的活性，但不影响该反应的活化能。

3.答案：C

解析：高温导致酶空间结构发生改变，从而使酶变性失活；据图分析，高温使酶的活性位点结构发生改变，不能与底物结合；高温使酶永久失活，再降低至最适温度时，酶的活性也不能恢复，所以酶的活性位点结构不能恢复；酶的专一性是指能催化一种或一类化学反应，它由酶和底物的空间结构决定。

4.答案：B

解析：本题考查酶的特性。0℃低温处理可使酶活性降低，但不会使酶失活，也不会破坏酶的空间结构，升高温度后酶活性恢复；100℃高温处理破坏酶的空间结构，使酶变性失活，降低温度后，酶活性不能恢复。

5.答案：A

解析：酶是具有催化功能的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。据题意可知，将该酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明剩余的RNA也具有生物催化作用，即这些RNA也是酶，故A符合题意，B、C、D不符合题意。

6.答案：C

解析：甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，甲酶活性不变，说明甲酶可能不是蛋白质，可能是具有催化功能的RNA，A正确；乙酶活性降低，说明乙酶可被蛋白酶分解，故乙酶的化学本质为蛋白质，B正确；RNA主要在细胞核中合成，蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成，C错误；乙酶的化学本质为蛋白质，其活性改变是因为蛋白质分子结构改变，D正确。

7.答案：C

解析：本题考查酶的特性和影响酶活性的因素等知识。由题图可知，用高温、重金属(Hg2＋)处理后，发光强度很低，说明荧光素酶的活性很低，推测高温和重金属可能破坏了酶的空间结构，A正确；荧光素在荧光素酶和ATP等物质的参与下可进行反应发出荧光，ATP是生命活动能量的直接来源，发光强度与ATP的含量成正比，所以根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，B正确；A点后发光强度不再增大，由于荧光素是足量的，所以不会受荧光素量的限制，可能是受ATP含量等条件的限制，C错误；Mg2＋处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，故在生产实践中，若要节约荧光素酶的用量，可以使用Mg2＋处理，D正确。

8.答案：D

解析：图甲中，化学反应前后，a未发生改变，b被分解为c和d，说明a是麦芽糖酶，b是麦芽糖，酶与底物有特定的结合位点，题图模型能解释酶的催化作用具有专一性，A正确；限制O~f段反应速率的因素是麦芽糖的量，限制f~g段上升的因素是酶的数量，B正确；题干信息显示图乙曲线是在最适温度下测得的，所以温度升高或降低5℃，反应速率都会降低，即f点都将下移，C正确；麦芽糖是还原糖，其分解产生的葡萄糖也是还原糖，所以不可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解，D错误。

9.答案：D

解析：由题意可知，实验的目的是“验证酶的高效性及发挥作用需要温和的条件”，实验使用的生物材料是新鲜的猪肝匀浆，反应物是3%H2O2，实验观察的现象是是否产生气泡，这说明反应使用的酶是猪肝匀浆中的过氧化氢酶，原理是过氧化氢酶使H2O2分解成O2和H2O；2号使用的是新鲜的猪肝匀浆，4号使用的是100℃处理过的猪肝匀浆，说明2号和4号比较验证的是酶发挥作用需要温和的条件，所以两试管反应时的温度条件应相同；2号试管在初期产生的气泡最多则实验目的达成；1号和2号比较可验证酶具有催化作用，1、2、3号试管的比较只能验证酶具有催化作用且具有高效性，不能验证酶的专一性。

10.答案：C

解析：距离b代表酶相对无机催化剂降低的活化能，A错误。适当升高温度，高于酶的最适温度，

酶活性下降，a距离将增加，B错误。若②是二糖，反应后试管内有单糖，还有酶，所以

能与双缩脲试剂和斐林试剂发生颜色反应，C正确。没有无机催化剂或者酶存在，物质在

自然条件下也会有一定程度的分解，只是相对比较慢，D错误。

11.答案：B

解析：题图表示酶作用的模型，①表示酶，②表示反应底物，③、④表示产物。题图中，产物③、④不同，因此②只能表示两种不同单糖组成的二糖，A错误。酶作为一种催化剂，在反应前后数量与性质不变，B正确。影响酶活性的因素有温度、pH、酶的抑制剂等，但不同温度或pH条件下，酶活性可能相同，C错误。探究温度对酶促反应速率的影响，自变量为温度，因变量为酶促反应速率，其他为无关变量，D错误。

12.答案：B

解析：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，在适宜条件下，无论细胞内外均可以发挥作用，A错误。大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，B正确。酶通过降低化学反应所需的活化能来发挥催化作用，而不是提供活化能，C错误。酶在催化反应前后，其空间结构不发生改变，D错误。

13.答案：（1）实验组：待测酶液+双缩脲试剂→是否出现紫色；对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂+紫色反应

（2）荧光器粉末;等量不同浓度的ATP溶液;①随ATP溶液浓度的升高而增强;②随ATP溶液浓度的升高而减弱

解析：（1）ATP 水解酶的化学本质是蛋白质，验证该酶是蛋白质的实验设计思路如下：实验组：待测酶液+双缩脲试剂+是否出现紫色；对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂→紫色反应。（2）要探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，可配制不同浓度的ATP溶液进行实验，因变量为萤火虫的发光强度。预测实验结果时要分情况进行讨论，若发光现象随ATP溶液浓度的升高而增强，说明荧光强度与ATP浓度呈正相关；若发光现象随ATP溶液浓度的升高而减弱，说明荧光强度与ATP浓度呈负相关；若在不同浓度的ATP溶液中，发光现象没有明显变化，说明荧光强度与ATP浓度无关。

14.答案：（1）受反应液中的酶浓度的限制

（2）最适温度

（3）超过最适温度后，酶的空间结构改变，酶活性随着温度的升高而下降

（4）速度加快；无催化反应

（5）C

解析：（1）图A中，当反应物在低浓度范围内增加时，反应速率迅速上升；当反应物达到一定浓度时，随反应物浓度增加，反应速率不再上升，这是受酶浓度的影响。

（2）图B中，a点温度时，酶促反应速率最快，属于酶促反应的最适温度。

（3）图B中，a点为最适温度，由最适温度逐渐升高到b点，酶的活性下降，原因是高温使酶的空间结构改变，使酶失活。

（4）由于酶在高温下会变性失活，并且不会恢复，而在低温下只是活性降低，升温时活性逐渐恢复，因此甲试管反应速度加快，乙无催化反应。

（5）图C中，酶的最适pH约为8，可表示胰蛋白酶催化反应的速率变化曲线。