2021-2022学年高一上学期生物浙教版（2019）必修1 3.2 酶是生物催化剂 基础训练 （word版含解析）

3.2 酶是生物催化剂
一、选择题（共12题）
1.下列有关酶的叙述正确的是(　　)
A.酶是由活细胞产生的蛋白质
B.酶离开生物体便会失去活性
C.酶的浓度越高,催化效率越高
D.酶降低了化学反应的活化能
2.下列关于下图所示实验的叙述,错误的是(　　)
A.新鲜的肝脏匀浆中含有H2O2酶
B.H2O2溶液的浓度属于自变量
C.乙试管产生气泡的速率比甲试管快
D.两支试管中H2O2溶液的体积应相同
3.下列关于酶的叙述错误的是(　　)
A.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力
B.酶的催化效率很高,但易受温度和pH的影响
C.一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应
D.酶一般在低温下进行保存
4.下列关于酶的叙述,正确的是(　　)
A.一种酶只能催化一种底物的反应,这体现了酶的专一性
B.蔗糖酶的活性大小可用该酶在1 min内使多少克蔗糖水解表示
C.酶促反应都有一个最适温度
D.酶催化的反应需要在水溶液中进行,所以酶都分布在细胞溶胶中
5.下表是关于探究纤维素酶活性的实验设计与实验结果。据表分析下列说法正确的是(　　)
试管 ① ② ③
纤维素悬液/mL 2 2 2
纤维素酶液/mL 1 1 1
反应温度/℃ 30 40 50
本尼迪特试剂/mL 2 2 2
红黄色深浅 ++ +++ +
注:“+”的多少代表颜色的深浅
A.纤维素酶液的用量是自变量
B.通过实验可知纤维素酶的最适温度为40 ℃
C.该实验的因变量是还原糖的生成量
D.实验中应将纤维素悬液与纤维素酶液混合后再水浴加热到要求温度
6.下图是验证酶的催化特性的几组对照实验,1~5号试管内装有等量的H2O2溶液,1~4号试管的温度控制与投入物品如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.若要证明酶的活性受pH的影响,要再增设5号试管,5号试管内应加入1 g用酸液或碱液浸泡过的鲜鸡肝,温度为37 ℃
B.若1~4号试管都是为了验证酶的某项特性而设置的对照,则4号设置不科学
C.若投入物品后立即用带有余烬的火柴去试探1~4号试管口,则只有1号试管口火柴迅速复燃
D.如A项设置的5号试管与2号试管作为一组对照实验,可得出的实验结论是过酸或过碱会影响酶的活性
7.下列对酶实验的相关叙述,错误的是(　　)
A.探究酶的专一性,可以选择底物作为自变量
B.探究酶的高效性,可用无机催化剂和酶作相互对照
C.探究酶作用的适宜温度,要将酶和底物混合后在设定温度下水浴
D.探究pH对酶活性的影响,pH为自变量
8.下图中甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系,其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。下列相关分析,正确的是 (　　)
A.在A点适当提高温度,反应速率将增大
B.图中E点代表该酶的最适pH,H点代表该酶的最适温度
C.在B点适当增加酶的浓度,反应速率将增大
D.由图可知,酶具有高效性
9.据下表分析,下列说法错误的是(　　)
组别 ① ② ③
质量分数为3%的淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
质量分数为2%的淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
反应温度 0 ℃ 60 ℃ 100 ℃
碘液 2滴 2滴 2滴
A.本实验探究的是温度对淀粉酶活性的影响
B.淀粉酶的浓度是本实验中的无关变量
C.淀粉溶液和酶溶液需分别保温后再混合
D.①③组结果均出现蓝色,说明酶彻底失活
10.下图所示是谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸分解的过程中有关物质浓度随时间的变化曲线(1 mol谷氨酸分解为1 mol氨基丁酸和1 mol CO2),下列有关叙述不合理的是(　　)
A.曲线1可表示某种条件下谷氨酸的浓度变化
B.曲线2表明,在该条件下谷氨酸在大约20分钟时完全分解
C.如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应,则曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4代表的酶浓度
D.如果曲线2、3、4表示不同温度下的酶促反应曲线,则曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度
11.图甲表示酶催化反应过程的示意图,图乙表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列叙述错误的是(　　)
甲
乙
A.图甲中b可以表示二肽
B.图甲中a与b结合后,a的形状会发生变化
C.适当降低温度,图乙中的M值不变
D.图乙中CD段形成的主要原因是酶的数量有限
12.图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若该酶促反应过程中改变某一初始条件,以下改变正确的是(　　)
A.pH=a时,e点下移,d点左移
B.pH=c时,e点为零
C.温度降低时,e点不移动,d点右移
D.H2O2量增加时,e点不移动,d点左移
二、非选择题（共4题）
13.某小组在“探究影响酶催化功能的因素”实验中,提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题,并设计了相关实验的操作步骤如下:
①取甲、乙两支试管,各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;
②向甲试管内加入1 mL质量分数为5%的盐酸,向乙试管内加入1 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液;
③向甲、乙两试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的肝脏匀浆;
④观察试管中发生的变化。
请依据该小组设计的实验操作步骤,回答下列问题。
(1)过氧化氢的分解速率是本实验的因变量,可观测的指标是　　　　　　　　　　　　。
(2)作为对照实验,上述操作步骤中存在明显的缺陷,请写出修改方案: 　　　　　　　　　。
在完成改进方案后,预期的实验结果是 　。
(3)将制备好的肝脏匀浆分别进行高温和冷藏处理,经高温处理后,实验效果不明显,而冷藏处理不影响实验效果,原因是 　。
(4)在与其他小组进行交流时,有同学建议进行定量实验,以不同pH下出现同一结果所需的时间来表示酶的活性。该建议中,所需的时间越长,酶的活性越　　　　　　。
14.某学生为了验证唾液淀粉酶的特性,设计了以下6组实验,6组实验振荡混合后,都做了如下处理:恒温(37 ℃)处理15 min;各加入某试剂2 mL,并振荡使之混合;再将6支试管放入沸水浴中加热1 min。回答下列问题。
试管号加入的物质　　　　 1 2 3 4 5 6
质量分数为1%的淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
质量分数为2%的蔗糖溶液 2 mL 2 mL
稀释的唾液 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL
蒸馏水 1 mL 1 mL 1 mL
稀盐酸 1 mL
(1)实验中加入的某试剂是　　　　　,3号试管中溶液将呈现　　　　色,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　,与之相似现象的试管还有　　　　　　　。
(2)若要证明酶的专一性,则最好选择哪几支试管进行相互对照 　　　　。若要证明唾液淀粉酶的催化活性受pH的影响,则最好选择哪两支试管进行相互对照 　　　　。
(3)若将3号试管中的稀释的唾液在实验前先放在沸水浴浸泡一段时间后再加入,则实验结果应为　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
15.为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响,某小组同学进行了如下实验。
实验材料:直径为4 cm、厚度为0.5 cm的马铃薯块茎圆片若干,随机平均分为三组。
实验步骤如下表所示。
步骤 第1组 第2组 第3组
1 mol/L的HCl溶液 浸泡5 min — —
1 mol/L的NaOH溶液 — ① —
蒸馏水 — — 浸泡5 min
取出后,用吸水纸吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体
3%的过氧化氢溶液 5滴 5滴 5滴
现象 第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生 ②
注:“—”表示不做处理。
请分析回答问题。
(1)表格中的①是　　　　　,②是　　　　　。
(2)该实验的无关变量有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少写出两项)。
(3)及时观察时,第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生,是因为　　　　　　　　　　　。
(4)放置几分钟后,该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生,第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。第3组基本无气泡继续产生的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;第1、2组有少量气泡产生的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出一点即可)。
16.小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下表所示。
步骤 红粒管 白粒管 对照管
① 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C
② 加缓冲液/mL 1 1 1
③ 加淀粉溶液/mL 1 1 1
④ 37 ℃保温适当时间终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘-碘化钾溶液显色
显色结果 +++ + +++ ++
注:“+”数目越多表示蓝色越深
步骤①中加入的C是　　　　　　　　　,步骤②中加缓冲液的目的是　　　　　　。显色结果表明,淀粉酶活性较低的品种是　　　　　　　　　;据此推测,淀粉酶活性越低,穗发芽率越　　　。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应　　　　。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:
X处理的作用是使　　　　　　　　　　　。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著　　　　　(填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
参考答案
1 D
解析：酶是由活细胞产生的一类生物催化剂,大多数是蛋白质,少数是RNA,A项错误。在适宜的温度和pH条件下,酶在细胞内外或生物体内外都能起催化作用,B项错误。酶浓度只影响反应速率,并不影响催化效率,C项错误。酶能降低活化能,从而加快反应速率,D项正确。
2 B
解析： H2O2溶液的浓度、温度等属于无关变量。乙装置中新鲜的肝脏匀浆中含有H2O2酶,能催化H2O2分解,因此产生气泡的速率比甲试管快。对照实验要遵循单一变量原则,除了自变量不同,无关变量均应保持相同,因此两支试管中H2O2溶液的体积应相同。
3 A
解析：酶既可以在细胞内发挥作用,也可以在细胞外发挥作用,A项错误。
4 C
解析：一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应,A项错误。蔗糖酶的活性大小可以用1 g该酶在1 min内使多少克蔗糖水解表示,B项错误。酶促反应都有一个最适温度,高于或低于此温度,酶活性均会降低,C项正确。叶绿体、线粒体等细胞器中也含有酶,酶也可以在细胞外发挥作用,D项错误。
5 C
解析：根据表格实验设计可知,实验的自变量为温度,A项错误。与①③组相比,40 ℃时酶活性较高,但并不能表明40 ℃是最适温度,B项错误。本尼迪特试剂用于鉴定还原糖,因此该实验的因变量是还原糖的生成量,C项正确。实验中应将纤维素悬液与纤维素酶液先分别水浴加热到要求温度,然后再混合,D项错误。
6 C
解析：若要证明酶的活性受pH的影响,要再增设5号试管,5号试管内应加入1 g用酸液或碱液浸泡过的鲜鸡肝,温度为37 ℃,与2号试管形成对照实验,可证明过酸或过碱会影响酶的活性。实验设计要遵循单一变量原则,若1~4号试管都是为了验证酶的某项特性而设置的对照,则4号设置不科学,应将温度改为37 ℃。MnO2是无机催化剂,相对于酶来说,其催化效率较低,释放氧气较少,带有余烬的火柴不会迅速复燃。
7 C
解析：探究酶的专一性时,自变量可以是酶的种类,也可以是底物的种类,A项正确。探究酶的高效性时,自变量是酶和无机催化剂,B项正确。探究酶作用的适宜温度,要先将酶和底物分别置于不同温度梯度下水浴,然后将相应温度的酶和底物混合,C项错误。探究pH对酶活性的影响,pH是自变量,D项正确。
8 C
解析：甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系,在A点适当提高温度,酶的活性会降低,其酶促反应速率将降低,A项错误。低温条件下,酶活性受到抑制但并不失活,pH过低或过高都会导致酶失活,据此判断题图中的乙曲线代表温度对酶促反应的影响,丙曲线代表pH对酶促反应速率的影响,所以图中E点代表该酶的最适温度,H点代表该酶的最适pH,B项错误。B点后限制催化反应速率的因素最有可能是酶的数量(或浓度),所以在B点适当增加酶的浓度,反应速率将增大,C项正确。酶具有高效性是酶与无机催化剂相比而得出的,由本题信息不能得出酶具有高效性,D项错误。
9 D
解析：分析表格数据,实验的自变量是温度,所以本实验探究的是温度对淀粉酶活性的影响。本实验的自变量是温度,淀粉酶的浓度是无关变量。①组酶在0 ℃条件下并没有失去活性,D项错误。
10 D
解析：随着反应的进行,谷氨酸逐渐被谷氨酸脱羧酶催化分解,其物质浓度不断下降,所以曲线1可表示某种条件下谷氨酸的浓度变化,A项正确。曲线2表示在大约20分钟时产物浓度达到最大值,表明此时谷氨酸完全分解,B项正确。如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应,由于曲线2最先达到平衡,说明曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4代表的酶浓度,C项正确。如果曲线2、3、4表示不同温度下的酶促反应曲线,则曲线2代表的温度比曲线3和曲线4代表的温度更接近酶的最适温度,但不一定高于曲线3和曲线4代表的温度,D项错误。
11 D
解析：据图甲所示,a反应前后不变,故a表示酶,酶促反应过程中,酶的形状会发生改变,反应结束后恢复原状,b被a催化生成两个氨基酸,可知b是二肽,故A、B两项正确。适当降低温度,酶促反应速率降低,但不影响生成物的量,图乙中的M值不变,C项正确。图乙中CD段形成的主要原因是底物浓度有限,D项错误。
12 C
解析：pH=a时,未达到酶的最适pH,催化一定量H2O2分解需要的时间变长,但是最终产生的O2量一定,所以e点不动,d点右移。pH=c时,酶失活,由于H2O2自身就能缓慢分解,所以e点大于零。温度降低时,酶活性下降,但H2O2的量一定,所以e点不移动,d点右移。H2O2量增加时,最终产生的O2量增多,e点上移,由于其他条件(如酶的数量及活性)不变,则反应完成的时间变长,即d点右移。
13 (1)单位时间内试管中产生的气泡数量
(2)增加丙试管,在步骤②中向其中加入1 mL蒸馏水,其他步骤与实验组相同　单位时间内,甲、乙试管中产生的气泡数量较少,丙试管中产生的气泡数量较多
(3)过氧化氢酶的本质是蛋白质,高温可使蛋白质变性失活,而冷藏条件下蛋白质不会变性,酶的活性可恢复
(4)低(或弱)
解析：依据本实验的研究目的,可判断本实验的自变量是pH,故至少需要设置酸性、中性和碱性三组实验;实验的因变量是酶的活性,检测指标是单位时间内产生气泡的数量。由于过氧化氢酶的最适pH是中性,故在酸性和碱性条件下,单位时间内气泡的产生量较少。过氧化氢酶属于蛋白质,其活性受温度影响,低温影响酶的活性,但并不破坏酶的空间结构;高温使酶变性失活,这种活性的改变是不可逆的。若以不同pH下出现同一结果所需的时间来表示酶的活性,则所需时间越长,说明酶活性越低;所需时间越短,说明酶活性越高。
14 (1)本尼迪特试剂　红黄　唾液淀粉酶催化淀粉水解后产生了还原糖　5号
(2)3号和4号　5号和6号
(3)不出现红黄色沉淀　唾液中的唾液淀粉酶会因高温变性而失去催化作用
解析：(1)实验中加入的某试剂是本尼迪特试剂。3号试管和5号试管中均有淀粉和淀粉酶溶液(稀释的唾液),且条件适宜,淀粉在唾液淀粉酶的催化下会水解产生还原糖,故题述6支试管中,会出现红黄色沉淀的是3号试管和5号试管。(2)3号与4号试管对照可证明唾液淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,进而证明唾液淀粉酶具有专一性。若要证明唾液淀粉酶的催化活性受pH的影响,则实验变量是pH,而其他条件要相同,因此最好选择5号与6号两支试管作对照。(3)若将3号试管中的稀释唾液在实验前放在沸水浴中浸泡一段时间后再加入,则唾液中的唾液淀粉酶会因高温变性而失去催化作用,不能将淀粉催化水解为还原糖,最后的实验现象为不出现红黄色沉淀。
15 (1)浸泡5 min　有大量气泡产生
(2)马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间(过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等)
(3)强酸、强碱使马铃薯块茎圆片中的过氧化氢酶失活
(4)过氧化氢分解完毕　过氧化氢自然分解的气体得到积累,形成少量气泡(浸泡时间短,HCl、NaOH只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构,使得过氧化氢分解减慢,放置几分钟后气体积累形成气泡)(言之有理即可)
解析：(1)对第1、2、3组的处理分别是用盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水浸泡,且浸泡时间均为5 min,故①是浸泡5 min。第1、2组分别用盐酸和氢氧化钠处理后,滴加过氧化氢溶液后不产生气泡,说明强酸和强碱影响了马铃薯块茎圆片中过氧化氢酶的活性,第3组没有用酸和碱处理,该组马铃薯块茎圆片中过氧化氢酶的活性强,会催化过氧化氢分解,从而产生大量气泡,故②是有大量气泡产生。(2)该实验的自变量是pH,无关变量有多种,如马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等。(3)强酸和强碱会使过氧化氢酶变性失活,因此,在及时观察时,第1、2组马铃薯块茎圆片上无气泡产生。(4)第3组马铃薯块茎圆片上起初有大量气泡产生是过氧化氢酶催化过氧化氢分解的结果,当过氧化氢全部被分解后,不再产生气泡。一段时间后,第1、2组马铃薯块茎圆片上有少量气泡产生,可能是过氧化氢自然分解,产生的氧气积累所致,也可能是强酸、强碱浸泡时间短,只使马铃薯块茎圆片中部分酶失活,使得过氧化氢分解减慢,放置几分钟后产生的氧气逐渐积累所致。
16 (1)0.5 mL蒸馏水　控制pH　红粒小麦　低　缩短
(2)β-淀粉酶失活　深于
解析：(1)步骤①中向对照管中加入的是0.5 mL蒸馏水。步骤②中加缓冲液的目的是维持培养液中pH的相对稳定。显色结果表明,红粒管中蓝色较深,说明此管中淀粉酶活性较低。据此推测,淀粉酶活性越低,穗发芽率也越低。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为达到相同的显色效果,保温时间应当缩短。(2)图中X处理的作用是使β-淀粉酶失活,若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色明显较深,表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。