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高中生物学人教2019必修一同步练习5.1.2 酶的特性
一、单选题
1.(2022·浙江)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
2.(2022·柯桥模拟)细胞代谢能够在温和的条件下快速有序的进行,离不开酶的作用,下列有关酶的叙述中错误的是( )
A.酶的催化活性是酶的固有特性,不受其他物质的调节
B.酶的专一性是细胞内物质代谢有序进行的重要保障
C.酶极高的催化活性确保了细胞内物质和能量代谢的快速进行
D.酶在催化反应的过程中都会发生变形,但有些反应不需要ATP供能
3.(2022高一下·江门期中)如图为某酶促反应过程示意图,有关叙述正确的是( )
A.图中R表示酶,可以为酶促反应提供活化能
B.温度、pH过高或过低会破坏酶的空间结构,使酶失活
C.加酶洗衣粉中的酶制剂通过催化图示反应,洗去各种污渍
D.活细胞产生的酶在生物体外适宜的条件下仍然具有催化活性
4.(2022高一下·三明期中)米饭中的淀粉在口腔中能被唾液淀粉酶催化水解。下列关于唾液淀粉酶的叙述正确的是( )
A.唾液淀粉酶能催化纤维素水解
B.唾液淀粉酶必须在细胞内才能起催化作用
C.低温会破坏唾液淀粉酶的空间结构使其失活
D.唾液淀粉酶催化作用的实质是降低化学反应活化能
5.(2022高二下·昆明期中)探究pH对果胶酶活性影响的实验中,下列说法中不正确的是( )
A.自变量是不同的pH
B.无关变量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C.可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶的最适pH
D.pH过低时,果胶酶活性变小,但不失活
6.(2022·龙江模拟)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列有关酶特性及影响酶活性因素的探究实验的叙述,正确的是( )
A.探究酶的专一性时,自变量可以是酶的种类或反应物的种类
B.探究酶的高效性时,可设置加酶组和加等量蒸馏水组作为相互对照
C.探究酶的最适pH时,至少要设置过碱、中性和过酸三组实验作为对照
D.探究酶的最适温度时,将淀粉与淀粉酶混匀后分别置于不同温度水浴保温
7.(2022高一下·丽水月考)下图甲表示酶催化反应过程的示意图,图乙表示在最适条件下该酶促反应生成物的量与时间的关系曲线。下列叙述正确的是( )
A.图甲中a与b结合后,b的形状会发生不可逆的改变
B.图甲中,如果a是单糖,那么c是蔗糖或麦芽糖
C.若适当增加酶量,图乙中的e点会向左移动
D.若适当提高温度,图乙中的M值会变小
8.(2022高一下·哈尔滨开学考)如图表示酶活性与温度的关系,下列叙述正确的是( )
A.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升
B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性下降
C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
9.(2022高三下·湖北开学考)为了测定某种酶的最适温度,兴趣小组以温度为自变量设置了多个实验组,其他条件各组均保持一致。实验结果显示各组反应速率没有明显差异,无法确定酶的最适温度。关于实验的设置分析不合理的是( )
A.反应时间设置太长 B.各组pH设置太小
C.温度范围设置太广 D.底物浓度设置太低
10.(2021高一上·农安期末)下列关于酶特性的叙述错误的是( )
A.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂氯化铁作为对照
B.将温度由0℃升至100℃的过程中,肠肽酶活性先升高后降低
C.将pH值由12降低至2的过程中,胃蛋白酶的活性不会发生改变
D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,可用碘液对实验结果进行检测
11.(2022·浙江选考)用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草每汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于( )
A.两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同
B.两者催化果胶水解得到的单糖不同
C.两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同
D.酶催化需要最适温度,盐酸水解果胶不需要最适温度
12.(2021高一上·双鸭山期末)在探究温度对酶活性影响的实验中,温度和pH分别属于( )
A.自变量和因变量 B.因变量和无关变量
C.自变量和无关变量 D.因变量和自变量
13.(2021高一上·龙江期末)下图1、2、3分别表示酶浓度一定时,酶促反应速率与反应物浓度、温度、pH之间的关系,据图分析正确的是( )
A.图1中,反应物达到一定浓度时,反应速率不再上升,是因为底物已消耗殆尽
B.图2中,在10℃和50℃时,酶因空间结构破坏而失活
C.图3中,曲线可以表示胃蛋白酶反应速率与pH之间的关系
D.酶的浓度、反应物浓度、温度、pH都会影响酶促反应速率
14.(2021高一上·牡丹江期末)如图表示在最适温度、最适pH等条件下,反应物浓度对酶催化的反应速率的影响。下列说法错误的是( )
A.AB段表明,随着反应物浓度增加,反应速率逐渐加快
B.若将温度提高10 ℃进行实验,B点将降低
C.若B点时向反应混合物中加入少量同样的酶,B点会升高
D.BC段反应速率不变,说明随反应物浓度增加,酶已经耗尽
15.(2021高一上·大庆期末)下列关于酶和酶的相关实验的叙述,正确的是( )
A.先将淀粉、淀粉酶混合再置于不同温度条件下,可探究温度对酶活性的影响
B.验证淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,可用碘液进行结果的鉴定
C.酶通过提供化学反应活化能加快反应速率
D.每一种酶只能催化一种或一类化学反应
二、综合题
16.(2022高一下·玉溪月考)图甲表示在最适温度、最适pH的条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化。图乙表示某酶促反应过程。请据图回答下列问题:
(1)图甲在温度降低时,e点 (填“上移”或“下移”或“不移”),d点 (填“左移”或“右移”或“不移”)。
(2)若其他条件不变,H2O2量增加时,f点移动方向是 。
(3)图乙能解释酶的什么特性? 。酶还有哪些特性? 。该酶促反应不能代表麦芽糖水解的过程,为什么? 。
17.(2022高一下·龙江月考)下面的三个图是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。(图一、图二均在最适条件下进行,图三其他条件适宜)请回答下列有关问题。
(1)图一、二、三所代表的实验中,实验自变量依次为 、 、 。
(2)根据你的理解,图三曲线纵坐标y最可能代表 。
(3)图一的实验中若温度升高10℃,加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将 (填“增大”或“减小”)。
(4)能降低酶的催化效率的物质称为酶抑制剂。不同抑制剂降低酶活性的原理不同,如图表示两种抑制剂降低酶活性的原理。在反应体系中加入某抑制剂,同时不断提高底物浓度,如果酶促反应速率 (答“增大”、“减小”或“不变”),则该抑制剂的作用原理属于模型A;如果酶促反应速率 (答“增大”、“减小”或“不变”),则该抑制剂的作用原理属于模型B。
三、实验探究题
18.(2022高一下·嫩江月考)下表是某同学探究H2O2在不同条件下的分解速率。据表格回答下列问题。
试管编号 体积分数为3%的H2O2溶液 温度 加入试剂 实验结果
1 2mL 25℃ 不加任何试剂 +
2 2mL 100℃ 不加任何试剂 + +
3 2mL 25℃ 2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 + + + +
4 2mL ①℃ 2滴质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液 + + + + + +
注:“+”的数量代表单位时间内产生气泡的多少
(1)序号①应该填写的是 。该实验中,试管1号的作用是 。
(2)4号试管比3号试管产生气泡快,其机理是 。
(3)如果将新鲜的肝脏研磨液先煮沸,待冷却到室温后,再加入H2O2溶液,试管4产生的气泡是与试管 产生的气泡几乎相同,其原因是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、低温会抑制酶的活性,不会改变酶的氨基酸组成,不会使酶失活,A错误;
B、酶作为催化剂具有高效性,稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,B正确;
C、酶的催化作用需要一定pH范围,过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,C错误;
D、没具有专一性,在在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,不会加快淀粉的水解速率,反而会因为淀粉酶被蛋白酶水解而导致淀粉水解缓慢,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复
2.【答案】A
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、酶的活性会受温度、pH值等的影响,A错误;
B、酶具有专一性,这样可以保证各种化学反应能在同一时间发生而相互之间不受影响,从而保证了细胞代谢的有序和稳定性,B正确;
C、酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更明显,具有高效性,能够使细胞内的物质代谢和能量转换的快速进行,C正确;
D、酶在催化过程中都会与底物进行结合而发生形变,有些反应是放能反应,不需要ATP供能,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
3.【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】图示中R反应前后不变表示酶,可以降低化学反应的活化能,A错误;温度过低抑制酶的活性,不会破坏酶的空间结构,B错误;加酶洗衣粉中的酶制剂通过催化图示反应,可洗去油渍和血渍,不是所有污渍,C错误;活细胞产生的酶在生物体外适宜的条件下仍然具有催化活性,D正确。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
4.【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、唾液淀粉酶不能催化纤维素水解,只能催化淀粉水解,A错误;
B、唾液淀粉酶可以在细胞外起作用,B错误;
C、低温不会破坏唾液淀粉酶的空间结构使其失活,高温会破坏酶的空间结构使其失活,C错误;
D、酶是生物催化剂,催化的实质是降低化学反应活化能,使反应更容易发生,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
5.【答案】D
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】实验目的是探究pH对酶活性的影响,因此实验的自变量为pH,A正确;温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等属于该实验的无关变量,无关变量应保持相同且适宜,B正确;可通过测定滤出果汁体积判断果胶酶最适pH,C正确;pH值过低时,酶的空间结构改变,导致其变性失活,D错误。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、自变量是指在一组变量中,能够影响其他变量发生变化,而又不受其他变量影响的变量.自变量一般是对所研究现象的一种解因变量是指依赖于其他变量,而又不能影响其他变量的变量.因变量一般是我们所希望解释的现象。无关变量(也称控制变量)是指与自变量同时影响因变量的变化,但与研究目的无关的变量。
6.【答案】A
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、探究酶的专一性时,可以用同一种底物、不同种酶进行相互对照实验,也可以用同种酶、不同的底物进行相互对照实验,A正确;
B、探究酶的高效性时,可设置加酶组和加等量无机催化剂组作为相互对照,探究酶具有催化作用时,可设置加酶组和加等量蒸馏水组作为相互对照,B错误;
C、探究酶的最适pH时,应该设置多组接近最适pH的组别而且梯度差越小越准确,即至少应设置低于最适pH、等于最适pH、高于最适pH的3组实验(过酸过碱都会使酶变性失活),C错误;
D、探究酶的最适温度时,应将淀粉、淀粉酶分别置于不同水浴温度下保温,一段时间后,再将相同温度下的淀粉与淀粉酶混匀进行反应,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、酶的专一性实验验证:此实验中自变量可以是不同反应物,也可以是不同酶溶液,因变量是反应物是否被分解。
2、酶的高效性实验验证:对照组为反应物+无机催化剂底物分解速率;实验组为反应物+等量酶溶液底物分解速率。自变量是无机催化剂和酶,因变量是底物分解速率。
3、探究温度对酶活性的影响实验时,鉴定淀粉分解用碘液,不宜选用斐林试剂,因为斐林试剂鉴定还原糖需水浴加热,而该实验需要严格控制温度。
4、探究酶的最适pH实验时,由于酸对淀粉有分解作用,并且碘—碘化钾能与碱反应,所以一般不宜选用淀粉和淀粉酶做实验材料,常选用过氧化氢酶和H2O2。
7.【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由图甲可知,a是底物。b是酶,c是生产物,酶的性状并没有改变,A错误;
B、如果a是单糖,两个a是不同的分子,那么形成的c是可能是蔗糖或半乳糖,B错误;
C、酶可以降低反应的活化能,从而提高反应速率,当底物浓度一定时,酶量的增加可以提高反应速率,C正确;
D、题干中没有说明图乙的关系曲线是否是在最适温度下测得的,那提高温度后的M值可变大,也可变小,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。
(2)酶的作用:催化作用,其作用机理是降低化学反应的活化能 。
(3)酶的活性:
① 在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低 。 ②过酸 、过碱或温度过高,会使酶的空间结构 遭到破坏,使酶永久失活 。 ③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高 。 8.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】AB、曲线图可知,在最适宜的温度下,酶的活性最高,温度高于或者低于最适温度,酶活性都会降低,低温只抑制酶的活性,不破坏空间结构,故由当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性升高,A正确,B错误;
C、低温更适合酶的保存,因此与t2相比,t1时更适合酶的保存,C错误;
C、t2为酶的最适温度,t1时温度较低抑制了酶的活性,此时酶的结构比t2时稳定,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)酶需要适宜的温度和pH。
(2)①在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低 。
② 过酸 、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活 。③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高 。④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。9.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、若反应时间设置太长,各小组反应均全部完成,无法进行比较,A正确;
B、各组pH设置太小 ,酶活性受无关变量影响,B正确;
C、温度范围设置太广,温度过低时酶活性较低,温度过高时酶开始失活,C错误;
D、底物浓度设置太低,检测底物前后差异较小,或底物被完全分解,D正确。
故答案为:C。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
10.【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂氯化铁作为对照,A不符合题意;
B.将温度由0℃升至100℃的过程中,肠肽酶活性先升高后降低,因为高温使蛋白质失活,B不符合题意;
C.胃蛋白酶在pH为12时已经失活,再将pH由12降低至2的过程中,胃蛋白酶的活性不会发生改变,C不符合题意;
D.用碘液对实验结果进行检测只能证明淀粉酶能使淀粉分解,不能证明淀粉酶不能使蔗糖分解,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1.与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
2.温度对酶活性的影响:在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快,反而随着温度的升高而下降。低温影响酶的活性,但不会破坏酶的空间结构,温度升高后,酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性,使其永久失去活性。
3.pH对酶活性的影响:每一种酶通常在一定pH范围内才有活性,超过这个范围酶就会永久失去活性。
11.【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草每汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱,二者催化果胶水解得到的产物片段长度不同,A错误;
B、果胶酶和稀盐酸都是催化剂,两者催化果胶水解得到的单糖相同,B正确;
C、果胶酶和稀盐酸都是催化剂,两者催化果胶主链水解断裂的化学键相同,C正确;
D、酶是有机催化大部分是蛋白质、少量是RNA,需要最适温度,盐酸是无机催化剂,水解果胶不需要最适温度,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶,产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等,果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也是果汁变得澄清。
12.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】该实验的目的是探究pH对酶活性影响,因此自变量是pH,因变量是酶的活性,温度、底物浓度、酶浓度等都属于无关变量。
故答案为:C。
【分析】对照实验遵循单一变量原则、对照原则,严格控制变量,减少无关变量的影响。
13.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、图1中,反应物达到一定浓度时,反应速率不再上升,是因为受反应物中的酶浓度限制,A错误;
B、图2中,10℃酶的空间结构没有破坏,没有失活,50℃时酶因结构破坏而失活,B错误;
C、唾液淀粉酶的最适pH约为7,胃蛋白酶的最适pH约为1.5,胰蛋白酶的最适pH约为8,而此,图3中曲线不能表示胃蛋白酶反应速率与pH之间的关系,C错误;
D、酶促反应速率会受到酶的浓度、反应物浓度、温度、pH等的影响,D正确。
故答案为:D。
【分析】在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶活性都会明显降低。过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。底物浓度和酶浓度也会影响酶促反应的速率。
14.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、如图所示,AB段随着反应物浓度的增加,反应速率逐渐加快,A正确;
B、本曲线是最适温度下所得到的,温度提高,超过最适温度,酶活性降低,B点将降低,B正确;
C、B点时向反应混合物中加入少量同样的酶,反应速率加快,B点上移,C正确;
D、BC段反应速率不变说明酶已饱和,D错误。
故答案为:D。
【分析】影响酶促反应的因素
①底物浓度: 在一定浓度范围内,反应速率随浓度的升高而加快,但达到一定浓度,反应速率不再变化.
②酶浓度: 反应速率随酶浓度的升高而加快。
③pH值:过酸、过碱使酶失活
④温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
注意:温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应,底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应。
15.【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、在探究温度对酶活性的影响时,需要分别将淀粉和淀粉酶用不同的温度进行处理而后在相同的温度条件下混合再置于相应的温度条件下进行实验,根据实验结果得出相应的结论,A错误;
B、验证淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,不可用碘液进行结果的鉴定,因为碘液不能对蔗糖是否水解进行检测,B错误;
C、酶的催化机理是降低化学反应的活化能,C错误;
D、酶具有专一性,只能催化一种或一类化学反应,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶活性实验探究中的“三宜”与“四不宜”
(1)若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性时,检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测底物被分解的试剂宜选用碘液,不宜选用斐林试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。
(3)在探究酶的适宜温度的实验中,不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料,因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解,加热的条件下分解会加快,从而影响实验结果。
(4)在探究pH对酶活性影响时,宜保证酶的最适温度(排除温度干扰),且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触,不宜在未达到预设pH前,让反应物与酶接触。
16.【答案】(1)不移;右移
(2)右上
(3)专一性;高效性、酶的作用条件较温和;麦芽糖水解生成两个葡萄糖,图中产物C、D不同
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)根据以上分析可知,图甲表示在最适温度、最适pH的条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线图,在温度降低时,使酶的活性下降,酶促反应速率减慢,反应达到平衡所需的时间变长,但是e点平衡点不变,故e点不移,d点右移。
(2)根据以上分析可知,图甲表示在最适温度、最适pH的条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线图,若其他条件不变,H2O2量增加时,即底物量增加,那么反应继续进行,产物的量增加,因此平衡点改变会上移,f点移动方向是向右上方移动。
(3)根据以上分析可知,图乙中酶A催化底物B反应时,首先与底物结合,解释了酶的专一性特点。除外,酶还具有高效性、发挥作用需要温和的条件。麦芽糖是由2分子的葡萄糖缩合形成出,而图乙中B物质分解后形成了C、D两种不同的小分子物质。
【分析】酶:
17.【答案】(1)催化剂的种类;H2O2浓度;温度
(2)溶液中H2O2的剩余量
(3)减小
(4)增大;不变
【知识点】探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】(1)图一中的曲线是关于 Fe3+和过氧化氢酶的两种条件下的,即催化剂的种类不同;图二的曲线是关于 H2O2 浓度与O2生产量之间的曲线图,自变量是H2O2 ;图三是其他条件适宜,横坐标是温度,自变量是温度;
故填: 催化剂的种类 ;H2O2浓度; 温度 。
(2)由图三的曲线形状,以及横坐标是温度,而且三个图像都是关于 H2O2的,曲线在低温和高温处的y值比较高,可以推测处y是关于 溶液中H2O2的剩余量的,
故填:溶液中H2O2的剩余量 。
(3)题干中告知,图一是在最适条件下进行,如果在最适条件下在将温度升高10 ℃,酶活性下降,催化速率减慢,曲线斜率减小,
故填:减小。
(4)由模型A可知,抑制剂可以占据底物与酶结合的活性部分,如果底物浓度高,底物与活性部位结合的几率增大,酶促反应速率会增大;由模型B中可知,抑制剂之间改变了底物与活性部位的性状,不论底物浓度有多高,都无法再与活性部分结合,属于永久性被抑制,
故填:增大 ; 不变 。
【分析】影响酶促反应速率的因素
(1)温度
在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失。
(2)pH
在最适 pH 下,酶的活性最高,pH 值偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。pH 过高或过低,酶活性丧失。
(3)激活剂和抑制剂
有些酶可以利用特定的金属离子调节自身的活性,如 DNA 聚合酶,当 Mg 离子存在时才能发挥催化活性,锰离子可以抑制其活性。
抑制剂使酶活性下降,但不使酶变性。
(4)酶与底物浓度的比例
在其他条件适宜,酶量一定的情况下,酶促反应随底物浓度增加而加快,而当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,酶促反应速率不再增加。在底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
18.【答案】(1)25;对照作用
(2)与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高
(3)1;高温下,H2O2酶已经失活
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)有图表可知,试管编号3和4是互为对照实验,根据单一变量原则,4号试管的温度应该跟3号试管的相同;在整个实验中,试管编号1的是对照组,起到对照作用。
故填: 25 ; 对照作用。
(2)4号试管比3号试管产生气泡快 ,4号试管是酶作为催化剂,3号试管是无机催化剂;通过对比可以知酶的催化效率高。
故填: 与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高 。
(3) 如果将新鲜的肝脏研磨液先煮沸,这个操作过程中,肝脏中的过氧化氢酶已经失活,酶无发挥催化作用,最终的实验现象跟试管1号相同。
故填:1 , 高温下,H2O2酶已经失活 。
【分析】(1)酶的本质
①概念:酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。
②酶的作用:催化作用,作用机理:降低化学反应的活化能。
③合成原料:氨基酸货核糖核苷酸。
④合成酶的主要场所:核糖体。
⑤酶的作用场所:可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。
(2)酶的特性
①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
②专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
(3)影响酶活性的因素:
①在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低 。
②过酸 、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活 。
③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高 。
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高中生物学人教2019必修一同步练习5.1.2 酶的特性
一、单选题
1.(2022·浙江)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、低温会抑制酶的活性,不会改变酶的氨基酸组成,不会使酶失活,A错误;
B、酶作为催化剂具有高效性,稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,B正确;
C、酶的催化作用需要一定pH范围,过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,C错误;
D、没具有专一性,在在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,不会加快淀粉的水解速率,反而会因为淀粉酶被蛋白酶水解而导致淀粉水解缓慢,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复
2.(2022·柯桥模拟)细胞代谢能够在温和的条件下快速有序的进行,离不开酶的作用,下列有关酶的叙述中错误的是( )
A.酶的催化活性是酶的固有特性,不受其他物质的调节
B.酶的专一性是细胞内物质代谢有序进行的重要保障
C.酶极高的催化活性确保了细胞内物质和能量代谢的快速进行
D.酶在催化反应的过程中都会发生变形,但有些反应不需要ATP供能
【答案】A
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、酶的活性会受温度、pH值等的影响,A错误;
B、酶具有专一性,这样可以保证各种化学反应能在同一时间发生而相互之间不受影响,从而保证了细胞代谢的有序和稳定性,B正确;
C、酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更明显,具有高效性,能够使细胞内的物质代谢和能量转换的快速进行,C正确;
D、酶在催化过程中都会与底物进行结合而发生形变,有些反应是放能反应,不需要ATP供能,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
3.(2022高一下·江门期中)如图为某酶促反应过程示意图,有关叙述正确的是( )
A.图中R表示酶,可以为酶促反应提供活化能
B.温度、pH过高或过低会破坏酶的空间结构,使酶失活
C.加酶洗衣粉中的酶制剂通过催化图示反应,洗去各种污渍
D.活细胞产生的酶在生物体外适宜的条件下仍然具有催化活性
【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】图示中R反应前后不变表示酶,可以降低化学反应的活化能,A错误;温度过低抑制酶的活性,不会破坏酶的空间结构,B错误;加酶洗衣粉中的酶制剂通过催化图示反应,可洗去油渍和血渍,不是所有污渍,C错误;活细胞产生的酶在生物体外适宜的条件下仍然具有催化活性,D正确。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
4.(2022高一下·三明期中)米饭中的淀粉在口腔中能被唾液淀粉酶催化水解。下列关于唾液淀粉酶的叙述正确的是( )
A.唾液淀粉酶能催化纤维素水解
B.唾液淀粉酶必须在细胞内才能起催化作用
C.低温会破坏唾液淀粉酶的空间结构使其失活
D.唾液淀粉酶催化作用的实质是降低化学反应活化能
【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、唾液淀粉酶不能催化纤维素水解,只能催化淀粉水解,A错误;
B、唾液淀粉酶可以在细胞外起作用,B错误;
C、低温不会破坏唾液淀粉酶的空间结构使其失活,高温会破坏酶的空间结构使其失活,C错误;
D、酶是生物催化剂,催化的实质是降低化学反应活化能,使反应更容易发生,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
5.(2022高二下·昆明期中)探究pH对果胶酶活性影响的实验中,下列说法中不正确的是( )
A.自变量是不同的pH
B.无关变量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C.可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶的最适pH
D.pH过低时,果胶酶活性变小,但不失活
【答案】D
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】实验目的是探究pH对酶活性的影响,因此实验的自变量为pH,A正确;温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等属于该实验的无关变量,无关变量应保持相同且适宜,B正确;可通过测定滤出果汁体积判断果胶酶最适pH,C正确;pH值过低时,酶的空间结构改变,导致其变性失活,D错误。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、自变量是指在一组变量中,能够影响其他变量发生变化,而又不受其他变量影响的变量.自变量一般是对所研究现象的一种解因变量是指依赖于其他变量,而又不能影响其他变量的变量.因变量一般是我们所希望解释的现象。无关变量(也称控制变量)是指与自变量同时影响因变量的变化,但与研究目的无关的变量。
6.(2022·龙江模拟)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列有关酶特性及影响酶活性因素的探究实验的叙述,正确的是( )
A.探究酶的专一性时,自变量可以是酶的种类或反应物的种类
B.探究酶的高效性时,可设置加酶组和加等量蒸馏水组作为相互对照
C.探究酶的最适pH时,至少要设置过碱、中性和过酸三组实验作为对照
D.探究酶的最适温度时,将淀粉与淀粉酶混匀后分别置于不同温度水浴保温
【答案】A
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、探究酶的专一性时,可以用同一种底物、不同种酶进行相互对照实验,也可以用同种酶、不同的底物进行相互对照实验,A正确;
B、探究酶的高效性时,可设置加酶组和加等量无机催化剂组作为相互对照,探究酶具有催化作用时,可设置加酶组和加等量蒸馏水组作为相互对照,B错误;
C、探究酶的最适pH时,应该设置多组接近最适pH的组别而且梯度差越小越准确,即至少应设置低于最适pH、等于最适pH、高于最适pH的3组实验(过酸过碱都会使酶变性失活),C错误;
D、探究酶的最适温度时,应将淀粉、淀粉酶分别置于不同水浴温度下保温,一段时间后,再将相同温度下的淀粉与淀粉酶混匀进行反应,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、酶的专一性实验验证:此实验中自变量可以是不同反应物,也可以是不同酶溶液,因变量是反应物是否被分解。
2、酶的高效性实验验证:对照组为反应物+无机催化剂底物分解速率;实验组为反应物+等量酶溶液底物分解速率。自变量是无机催化剂和酶,因变量是底物分解速率。
3、探究温度对酶活性的影响实验时,鉴定淀粉分解用碘液,不宜选用斐林试剂,因为斐林试剂鉴定还原糖需水浴加热,而该实验需要严格控制温度。
4、探究酶的最适pH实验时,由于酸对淀粉有分解作用,并且碘—碘化钾能与碱反应,所以一般不宜选用淀粉和淀粉酶做实验材料,常选用过氧化氢酶和H2O2。
7.(2022高一下·丽水月考)下图甲表示酶催化反应过程的示意图,图乙表示在最适条件下该酶促反应生成物的量与时间的关系曲线。下列叙述正确的是( )
A.图甲中a与b结合后,b的形状会发生不可逆的改变
B.图甲中,如果a是单糖,那么c是蔗糖或麦芽糖
C.若适当增加酶量,图乙中的e点会向左移动
D.若适当提高温度,图乙中的M值会变小
【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由图甲可知,a是底物。b是酶,c是生产物,酶的性状并没有改变,A错误;
B、如果a是单糖,两个a是不同的分子,那么形成的c是可能是蔗糖或半乳糖,B错误;
C、酶可以降低反应的活化能,从而提高反应速率,当底物浓度一定时,酶量的增加可以提高反应速率,C正确;
D、题干中没有说明图乙的关系曲线是否是在最适温度下测得的,那提高温度后的M值可变大,也可变小,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。
(2)酶的作用:催化作用,其作用机理是降低化学反应的活化能 。
(3)酶的活性:
① 在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低 。 ②过酸 、过碱或温度过高,会使酶的空间结构 遭到破坏,使酶永久失活 。 ③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高 。 8.(2022高一下·哈尔滨开学考)如图表示酶活性与温度的关系,下列叙述正确的是( )
A.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升
B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性下降
C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】AB、曲线图可知,在最适宜的温度下,酶的活性最高,温度高于或者低于最适温度,酶活性都会降低,低温只抑制酶的活性,不破坏空间结构,故由当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性升高,A正确,B错误;
C、低温更适合酶的保存,因此与t2相比,t1时更适合酶的保存,C错误;
C、t2为酶的最适温度,t1时温度较低抑制了酶的活性,此时酶的结构比t2时稳定,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)酶需要适宜的温度和pH。
(2)①在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低 。
② 过酸 、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活 。③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高 。④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。9.(2022高三下·湖北开学考)为了测定某种酶的最适温度,兴趣小组以温度为自变量设置了多个实验组,其他条件各组均保持一致。实验结果显示各组反应速率没有明显差异,无法确定酶的最适温度。关于实验的设置分析不合理的是( )
A.反应时间设置太长 B.各组pH设置太小
C.温度范围设置太广 D.底物浓度设置太低
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、若反应时间设置太长,各小组反应均全部完成,无法进行比较,A正确;
B、各组pH设置太小 ,酶活性受无关变量影响,B正确;
C、温度范围设置太广,温度过低时酶活性较低,温度过高时酶开始失活,C错误;
D、底物浓度设置太低,检测底物前后差异较小,或底物被完全分解,D正确。
故答案为:C。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
10.(2021高一上·农安期末)下列关于酶特性的叙述错误的是( )
A.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂氯化铁作为对照
B.将温度由0℃升至100℃的过程中,肠肽酶活性先升高后降低
C.将pH值由12降低至2的过程中,胃蛋白酶的活性不会发生改变
D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,可用碘液对实验结果进行检测
【答案】D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂氯化铁作为对照,A不符合题意;
B.将温度由0℃升至100℃的过程中,肠肽酶活性先升高后降低,因为高温使蛋白质失活,B不符合题意;
C.胃蛋白酶在pH为12时已经失活,再将pH由12降低至2的过程中,胃蛋白酶的活性不会发生改变,C不符合题意;
D.用碘液对实验结果进行检测只能证明淀粉酶能使淀粉分解,不能证明淀粉酶不能使蔗糖分解,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1.与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
2.温度对酶活性的影响:在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快,反而随着温度的升高而下降。低温影响酶的活性,但不会破坏酶的空间结构,温度升高后,酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性,使其永久失去活性。
3.pH对酶活性的影响:每一种酶通常在一定pH范围内才有活性,超过这个范围酶就会永久失去活性。
11.(2022·浙江选考)用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草每汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于( )
A.两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同
B.两者催化果胶水解得到的单糖不同
C.两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同
D.酶催化需要最适温度,盐酸水解果胶不需要最适温度
【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草每汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱,二者催化果胶水解得到的产物片段长度不同,A错误;
B、果胶酶和稀盐酸都是催化剂,两者催化果胶水解得到的单糖相同,B正确;
C、果胶酶和稀盐酸都是催化剂,两者催化果胶主链水解断裂的化学键相同,C正确;
D、酶是有机催化大部分是蛋白质、少量是RNA,需要最适温度,盐酸是无机催化剂,水解果胶不需要最适温度,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶,产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等,果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也是果汁变得澄清。
12.(2021高一上·双鸭山期末)在探究温度对酶活性影响的实验中,温度和pH分别属于( )
A.自变量和因变量 B.因变量和无关变量
C.自变量和无关变量 D.因变量和自变量
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】该实验的目的是探究pH对酶活性影响,因此自变量是pH,因变量是酶的活性,温度、底物浓度、酶浓度等都属于无关变量。
故答案为:C。
【分析】对照实验遵循单一变量原则、对照原则,严格控制变量,减少无关变量的影响。
13.(2021高一上·龙江期末)下图1、2、3分别表示酶浓度一定时,酶促反应速率与反应物浓度、温度、pH之间的关系,据图分析正确的是( )
A.图1中,反应物达到一定浓度时,反应速率不再上升,是因为底物已消耗殆尽
B.图2中,在10℃和50℃时,酶因空间结构破坏而失活
C.图3中,曲线可以表示胃蛋白酶反应速率与pH之间的关系
D.酶的浓度、反应物浓度、温度、pH都会影响酶促反应速率
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、图1中,反应物达到一定浓度时,反应速率不再上升,是因为受反应物中的酶浓度限制,A错误;
B、图2中,10℃酶的空间结构没有破坏,没有失活,50℃时酶因结构破坏而失活,B错误;
C、唾液淀粉酶的最适pH约为7,胃蛋白酶的最适pH约为1.5,胰蛋白酶的最适pH约为8,而此,图3中曲线不能表示胃蛋白酶反应速率与pH之间的关系,C错误;
D、酶促反应速率会受到酶的浓度、反应物浓度、温度、pH等的影响,D正确。
故答案为:D。
【分析】在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶活性都会明显降低。过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。底物浓度和酶浓度也会影响酶促反应的速率。
14.(2021高一上·牡丹江期末)如图表示在最适温度、最适pH等条件下,反应物浓度对酶催化的反应速率的影响。下列说法错误的是( )
A.AB段表明,随着反应物浓度增加,反应速率逐渐加快
B.若将温度提高10 ℃进行实验,B点将降低
C.若B点时向反应混合物中加入少量同样的酶,B点会升高
D.BC段反应速率不变,说明随反应物浓度增加,酶已经耗尽
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、如图所示,AB段随着反应物浓度的增加,反应速率逐渐加快,A正确;
B、本曲线是最适温度下所得到的,温度提高,超过最适温度,酶活性降低,B点将降低,B正确;
C、B点时向反应混合物中加入少量同样的酶,反应速率加快,B点上移,C正确;
D、BC段反应速率不变说明酶已饱和,D错误。
故答案为:D。
【分析】影响酶促反应的因素
①底物浓度: 在一定浓度范围内,反应速率随浓度的升高而加快,但达到一定浓度,反应速率不再变化.
②酶浓度: 反应速率随酶浓度的升高而加快。
③pH值:过酸、过碱使酶失活
④温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
注意:温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应,底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应。
15.(2021高一上·大庆期末)下列关于酶和酶的相关实验的叙述,正确的是( )
A.先将淀粉、淀粉酶混合再置于不同温度条件下,可探究温度对酶活性的影响
B.验证淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,可用碘液进行结果的鉴定
C.酶通过提供化学反应活化能加快反应速率
D.每一种酶只能催化一种或一类化学反应
【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、在探究温度对酶活性的影响时,需要分别将淀粉和淀粉酶用不同的温度进行处理而后在相同的温度条件下混合再置于相应的温度条件下进行实验,根据实验结果得出相应的结论,A错误;
B、验证淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,不可用碘液进行结果的鉴定,因为碘液不能对蔗糖是否水解进行检测,B错误;
C、酶的催化机理是降低化学反应的活化能,C错误;
D、酶具有专一性,只能催化一种或一类化学反应,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶活性实验探究中的“三宜”与“四不宜”
(1)若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性时,检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
(2)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度,检测底物被分解的试剂宜选用碘液,不宜选用斐林试剂,因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。
(3)在探究酶的适宜温度的实验中,不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作实验材料,因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解,加热的条件下分解会加快,从而影响实验结果。
(4)在探究pH对酶活性影响时,宜保证酶的最适温度(排除温度干扰),且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触,不宜在未达到预设pH前,让反应物与酶接触。
二、综合题
16.(2022高一下·玉溪月考)图甲表示在最适温度、最适pH的条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化。图乙表示某酶促反应过程。请据图回答下列问题:
(1)图甲在温度降低时,e点 (填“上移”或“下移”或“不移”),d点 (填“左移”或“右移”或“不移”)。
(2)若其他条件不变,H2O2量增加时,f点移动方向是 。
(3)图乙能解释酶的什么特性? 。酶还有哪些特性? 。该酶促反应不能代表麦芽糖水解的过程,为什么? 。
【答案】(1)不移;右移
(2)右上
(3)专一性;高效性、酶的作用条件较温和;麦芽糖水解生成两个葡萄糖,图中产物C、D不同
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)根据以上分析可知,图甲表示在最适温度、最适pH的条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线图,在温度降低时,使酶的活性下降,酶促反应速率减慢,反应达到平衡所需的时间变长,但是e点平衡点不变,故e点不移,d点右移。
(2)根据以上分析可知,图甲表示在最适温度、最适pH的条件下,H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线图,若其他条件不变,H2O2量增加时,即底物量增加,那么反应继续进行,产物的量增加,因此平衡点改变会上移,f点移动方向是向右上方移动。
(3)根据以上分析可知,图乙中酶A催化底物B反应时,首先与底物结合,解释了酶的专一性特点。除外,酶还具有高效性、发挥作用需要温和的条件。麦芽糖是由2分子的葡萄糖缩合形成出,而图乙中B物质分解后形成了C、D两种不同的小分子物质。
【分析】酶:
17.(2022高一下·龙江月考)下面的三个图是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。(图一、图二均在最适条件下进行,图三其他条件适宜)请回答下列有关问题。
(1)图一、二、三所代表的实验中,实验自变量依次为 、 、 。
(2)根据你的理解,图三曲线纵坐标y最可能代表 。
(3)图一的实验中若温度升高10℃,加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将 (填“增大”或“减小”)。
(4)能降低酶的催化效率的物质称为酶抑制剂。不同抑制剂降低酶活性的原理不同,如图表示两种抑制剂降低酶活性的原理。在反应体系中加入某抑制剂,同时不断提高底物浓度,如果酶促反应速率 (答“增大”、“减小”或“不变”),则该抑制剂的作用原理属于模型A;如果酶促反应速率 (答“增大”、“减小”或“不变”),则该抑制剂的作用原理属于模型B。
【答案】(1)催化剂的种类;H2O2浓度;温度
(2)溶液中H2O2的剩余量
(3)减小
(4)增大;不变
【知识点】探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】(1)图一中的曲线是关于 Fe3+和过氧化氢酶的两种条件下的,即催化剂的种类不同;图二的曲线是关于 H2O2 浓度与O2生产量之间的曲线图,自变量是H2O2 ;图三是其他条件适宜,横坐标是温度,自变量是温度;
故填: 催化剂的种类 ;H2O2浓度; 温度 。
(2)由图三的曲线形状,以及横坐标是温度,而且三个图像都是关于 H2O2的,曲线在低温和高温处的y值比较高,可以推测处y是关于 溶液中H2O2的剩余量的,
故填:溶液中H2O2的剩余量 。
(3)题干中告知,图一是在最适条件下进行,如果在最适条件下在将温度升高10 ℃,酶活性下降,催化速率减慢,曲线斜率减小,
故填:减小。
(4)由模型A可知,抑制剂可以占据底物与酶结合的活性部分,如果底物浓度高,底物与活性部位结合的几率增大,酶促反应速率会增大;由模型B中可知,抑制剂之间改变了底物与活性部位的性状,不论底物浓度有多高,都无法再与活性部分结合,属于永久性被抑制,
故填:增大 ; 不变 。
【分析】影响酶促反应速率的因素
(1)温度
在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失。
(2)pH
在最适 pH 下,酶的活性最高,pH 值偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。pH 过高或过低,酶活性丧失。
(3)激活剂和抑制剂
有些酶可以利用特定的金属离子调节自身的活性,如 DNA 聚合酶,当 Mg 离子存在时才能发挥催化活性,锰离子可以抑制其活性。
抑制剂使酶活性下降,但不使酶变性。
(4)酶与底物浓度的比例
在其他条件适宜,酶量一定的情况下,酶促反应随底物浓度增加而加快,而当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,酶促反应速率不再增加。在底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
三、实验探究题
18.(2022高一下·嫩江月考)下表是某同学探究H2O2在不同条件下的分解速率。据表格回答下列问题。
试管编号 体积分数为3%的H2O2溶液 温度 加入试剂 实验结果
1 2mL 25℃ 不加任何试剂 +
2 2mL 100℃ 不加任何试剂 + +
3 2mL 25℃ 2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 + + + +
4 2mL ①℃ 2滴质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液 + + + + + +
注:“+”的数量代表单位时间内产生气泡的多少
(1)序号①应该填写的是 。该实验中,试管1号的作用是 。
(2)4号试管比3号试管产生气泡快,其机理是 。
(3)如果将新鲜的肝脏研磨液先煮沸,待冷却到室温后,再加入H2O2溶液,试管4产生的气泡是与试管 产生的气泡几乎相同,其原因是 。
【答案】(1)25;对照作用
(2)与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高
(3)1;高温下,H2O2酶已经失活
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)有图表可知,试管编号3和4是互为对照实验,根据单一变量原则,4号试管的温度应该跟3号试管的相同;在整个实验中,试管编号1的是对照组,起到对照作用。
故填: 25 ; 对照作用。
(2)4号试管比3号试管产生气泡快 ,4号试管是酶作为催化剂,3号试管是无机催化剂;通过对比可以知酶的催化效率高。
故填: 与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高 。
(3) 如果将新鲜的肝脏研磨液先煮沸,这个操作过程中,肝脏中的过氧化氢酶已经失活,酶无发挥催化作用,最终的实验现象跟试管1号相同。
故填:1 , 高温下,H2O2酶已经失活 。
【分析】(1)酶的本质
①概念:酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。
②酶的作用:催化作用,作用机理:降低化学反应的活化能。
③合成原料:氨基酸货核糖核苷酸。
④合成酶的主要场所:核糖体。
⑤酶的作用场所:可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。
(2)酶的特性
①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
②专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
(3)影响酶活性的因素:
①在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低 。
②过酸 、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活 。
③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高 。
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