浙科版2019选择性必修一同步练习3.2 酶是生物催化剂

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名称 浙科版2019选择性必修一同步练习3.2 酶是生物催化剂
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-06-24 14:50:21

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浙科版2019选择性必修一同步练习3.2 酶是生物催化剂
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高二下·浙江期中)下图为乳糖酶催化乳糖水解的两个实验结果,除自变量和图中条件外,其它实验条件均设置为最适条件。下列有关叙述错误的是(  )
A.若增大实验1的酶浓度,相对反应速率增大
B.若继续增大实验1的乳糖浓度,相对反应速率将降低
C.若继续增大实验2的酶浓度,相对反应速率可能不再增大
D.若降低两个实验的反应温度,相对反应速率都将降低
4.(2022·湖州模拟)下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是(  )
A.酶都是由氨基酸脱水缩合形成的
B.DNA和ATP中均含腺嘌呤和磷酸基团
C.RNA分子中不含胸腺嘧啶和氢键
D.糖类分子均可与双缩脲试剂发生显色反应
5.(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
6.(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
7.(2021·浙江模拟)下列关于酶的叙述,正确的是(  )
A.能催化RNA或DNA水解的酶是核酶
B.改变酶所处环境的温度,酶的最适pH不变
C.在最适温度下保存酶,可以延长酶的使用时间
D.在一定范围内增加底物浓度,可以提高酶的活性从而提高酶促反应速率
8.(2021高三上·慈溪月考)温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述错误的是(  )
A.随着温度升高,底物分子具有的能量逐渐升高
B.t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同
C.t1~t2条件下酶活性相对较高,但该条件不适合保存酶制剂
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
9.(2021高三上·浙江月考)某同学欲将少量的马铃薯匀浆和MnO2分别加入到含等量等浓度的 H2O2溶液中,验证酶的高效性。下列各项预期错误的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2021·浙江模拟)如图所示某些蛋白质可以发生磷酸化和去磷酸化过程,参与细胞信号传递。下列叙述错误的是(  )
A.蛋白质磷酸化和去磷酸化应发生在特定的氨基酸位点
B.蛋白质磷酸化后空间结构会发生改变
C.磷酸化和去磷酸化过程中的相关物质都可以重复利用
D.磷酸化过程异常可能会影响细胞信号传递
11.(2021高一上·浙江月考)下图表示酶促反应模型,相关叙述错误的是(  )
A.物质A能降低该化学反应的活化能
B.物质B可以是麦芽糖也可以是蔗糖
C.A所代表的物质的化学本质可能为蛋白质
D.该反应模型能说明酶作用具有专一性
12.(2021高一上·浙江月考)如图为某同学在其他条件适宜的情况下,研究pH对两种酶作用的影响曲线,下列叙述错误的是(  )
A.根据图可知不同酶的适宜pH范围互不交叉
B.该活动中底物用蛋白块比用蛋白液效果更明显
C.在各自最适pH范围下,该两种蛋白酶可能相互催化
D.在pH为0、4、6、10时反应速率为0的本质原因相同
13.(2021高三上·金华月考)下列关于“探究pH对过氧化氢酶的影响”活动的叙述,错误的是(  )
A.先加入pH缓冲液浸没滤纸片,再加入H2O2溶液
B.滤纸片用新鲜的鸡肝匀浆浸泡,也可用血细胞匀浆浸泡
C.反应小室放在水里,有利于排除温度变化对实验的干扰
D.用量筒进行排水法收集气体,需先排净量筒内气泡再收集
14.(2021高三上·浙江月考)幽门螺旋杆菌(Hp)能产生脲酶催化尿素分解形成氨和二氧化碳,因此若要检测某人胃内是否存在Hp,常用14C呼吸实验检测,受检者口服特殊的尿素(14CO(NH2)2)胶囊,根据受检者是否能产生14CO2及含量判断有无Hp感染。下列相关叙述错误的是(  )
A.不能判断脲酶是否只能在酸性条件下发挥作用
B.一定时间内产生14CO2的量与脲酶含量有关
C.胃部上皮细胞不产生脲酶保障了检测结果的可靠性
D.脲酶诱导尿素形变,就像钥匙与锁结合引起锁眼形状改变
15.(2021高二上·浙江月考)为了研究温度对酶促反应的影响,某实验结果如图,底物量充足。下列叙述正确的是(  )
A.在t1时,40℃条件下的酶活性和80℃的相同
B.40℃条件下,t1~t2期间该酶促反应速率基本不变
C.在t2后,70℃条件下的酶促反应速率较80℃的大
D.该酶的最适温度是40℃,此温度不会造成酶失活
二、综合题
16.(2022高一下·潜山月考)请根据所学内容,解读下列与酶有关的图示、曲线,然后回答下列问题:
(1)图1和图2分别表示了酶具有   、   的特性。
(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线,在图中所给出的曲线中pH=   时酶的活性相对最高,从图示曲线我们还可以得出随温度的改变,酶的最适pH   (填“会”、“不会”)改变。
(3)图4中酶处于最适环境,A点后酶促反应速率不再增加,其限制因素主要是   。
17.(2021高一上·惠来月考) 细胞的生命活动离不开酶和ATP的参与,ATP合成酶是催化ADP和Pi合成ATP的酶。为研究酶的特性,科研人员在一块含有淀粉的琼脂块上,分别用不同方法处理四个位置(圆形),如下图表示。
(1)ATP结构简式是   。从功能角度分析,ATP合成酶广泛分布于真核细胞的细胞质基质以及   (填膜结构)上。
(2)科学家发现,一种化学结构与ATP相似的物质GTP(三磷酸鸟苷)也能为细胞的生命活动提供能量,请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因是   。
(3)将如图所示方法处理后的含有淀粉的琼脂块,放入37℃恒温箱中保温处理24小时后,用等量碘液滴在四个圆形位置,观察到的现象是有   个蓝色斑块,由此说明酶的特点有   。
18.(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】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、实验1最终限制酶促反应速率的 因素是酶的浓度有限,若增大实验1的酶浓度,相对反应速率增大,A正确;
B、若继续增大实验1的乳糖浓度,相对反应速率将不变,B错误;
C、若继续增大实验2的酶浓度,相对反应速率可能不再增大,因为乳糖浓度有限,C正确;
D、根据题意,两个实验都处于最适条件(最适温度和最适pH),所以若降低两个实验的反应温度,酶的活性下降,相对反应速率都将降低,D正确。
故答案为:B。
【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。
4.【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验;DNA与RNA的异同;酶的本质及其探索历程;ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A、酶是蛋白质或RNA,RNA是由核糖核苷酸脱水缩合而来的,A错误;
B、DNA和ATP中均含腺嘌呤和磷酸基团,DNA中含有脱氧核糖,ATP中核糖,B正确;
C、RNA分子中不含胸腺嘧啶,C错误;
D、糖类分子不能与双缩脲试剂发生显色反应,蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
故答案为:B。
【分析】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、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。(4)淀粉遇碘液变蓝。
3、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
4、ATP结构:ATP(腺苷三磷酸)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
5.【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 。 6.【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。
7.【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、能催化RNA或DNA水解的酶是RNA酶或DNA酶,核酶是指具有催化作用的RNA,A错误;
B、改变酶所处环境的温度,酶的最适pH不变,B正确;
C、酶在最适温度活性最高,不利于其保存,应在低温下保存,C错误;
D、在一定范围内增加底物浓度,可以提高酶促反应速率,但不能提高酶的活性,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。
8.【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量增加,A正确;
B、曲线c中t1、t2位点酶促反应速率相同,但温度不同,活化能不同,酶分子活性不一定相同,B错误;
C、由曲线b可知,温度越低酶的空间结构越稳定,因此保存酶制剂一般选择低温条件, C正确;
D、其他因素相同的情况下,底物分子的能量越多,活化能就越小,酶促反应速率就越快,酶的空间结构影响酶的活性,进而影响酶促反应速率,因此酶促反应的速率是底物分子的能量和酶的空间结构共同作用的结果,D正确。
故答案为:B。
【分析】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、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
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一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
9.【答案】B
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,与无机催化剂相比,酶具有高效性,氧气生成速率更快,由于两组 H2O2溶液等量等浓度,故最后产生的氧气量相同,且马铃薯匀浆组所需要时间更短,A正确;
B、酶和无机催化剂的活性随时间不会发生改变,B错误;
C、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,酶具有高效性,马铃薯匀浆组中的氧气生成速率更快,由于反应物浓度会越来越小,故每组的氧气生成速率会越来越慢,最后反应物消耗完,速率都为0,C正确;
D、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,酶具有高效性,马铃薯匀浆组中H2O2分解速率更快,一开始反应物比较充足,反应速率维持恒定,随后,反应物大量被消耗,H2O2分解速率减慢,最后反应物消耗完,速率都为0,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、酶的本质是有机物,大多数酶是蛋白质,还有少量的RNA。
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。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
10.【答案】C
【知识点】酶的相关综合;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、酶对特定的底物具有高度的特异性,蛋白质磷酸化和去磷酸化都有酶参与,故应发生在特定的氨基酸位点,A正确;
B、蛋白质的活性与空间结构有关,蛋白质磷酸化变成有活性的蛋白质,空间结构会发生改变,B正确;
C、由图可知,ATP在信号传递过程中提供了能量和磷酸基团,蛋白质完成磷酸化之后变成了ADP不能重复利用,C错误;
D、磷酸化过程异常,例如蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,可能会影响细胞信号传递,D正确。
故答案为:C。
【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。
2、由图可知,在信号的刺激下,蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,使蛋白质的空间结构发生改变;而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落,形成去磷酸化的蛋白质,从而使蛋白质空间结构恢复。通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进来实现细胞信号的传递。
11.【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、据分析可知,A是酶,酶在酶促反应中降低反应所需的活化能,A正确;
B、由图示可知,B物质在酶A的作用下,水解为C和D,麦芽糖水解后的产物是 两分子葡萄糖,蔗糖水解后的产物是葡萄糖和果糖,物质B可以是蔗糖,而不可能是麦芽糖,B错误;
C、A代表酶,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,其化学本质可能为蛋白质,C正确;
D、由图示可知,A和B能够相互结合,体现了酶的专一性,D正确。
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。
12.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、根据图示可知,胃蛋白酶和胰蛋白酶的适宜 pH 范围互不交叉,但不能推出其他不同酶的适宜 pH范围是否互不交叉,A 错误;
B、蛋白块被酶解时,可明显观察到蛋白块的减小、消失,可用肉眼直接看出变化,因此底物用蛋白块比用蛋白液效果更明显,B 正确;
C、在 pH为2时,胃蛋白酶活性最强,而胰蛋白酶(本质为蛋白质)已经失去活性,故胃蛋白酶可分解胰蛋白酶,反之胰蛋白酶在最适 pH条件可以催化分解失活的胃蛋白酶,C正确;
D、在pH为0、4、6、10时反应速率为0的本质原因相同,都是由于pH过高或过低导致酶(蛋白质)的空间结构发生不可逆性的改变,使酶变性失活,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)。
13.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、本实验应先倒入一定pH的缓冲液与H2O2溶液,再将滤纸片放到反应小室底部,A错误;
B、新鲜的鸡肝匀浆和血细胞匀浆均含有过氧化氢酶,故滤纸片用新鲜的鸡肝匀浆浸泡,也可用血细胞匀浆浸泡,B正确;
C、温度会影响酶的活性,反应小室放在水里,有利于排除温度变化对实验的干扰,C正确;
D、用量筒进行排水法收集气体,需先排净量筒内气泡再收集,减少误差,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、本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶的影响,因此自变量是pH,因变量是酶促反应速率,过氧化氢酶催化H2O2分解为H2O和O2,O2附着在滤纸片上,使滤纸片上浮。
14.【答案】D
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、据题意,不能分析出脲酶是否只能在酸性条件下发挥作用,A正确;
B、一定时间内脲酶含量越高,反应速率越快,因此,一定时间内产生14CO2的量与脲酶含量有关,B正确;
C、胃部上皮细胞不产生脲酶才能确定14CO2是由幽门螺旋杆菌(Hp)产生脲酶催化产生的,保障了检测结果的可靠性,C正确;
D、脲酶诱导尿素形变,是一种化学反应,钥匙与锁结合引起锁眼形状改变属于物理变化,D错误。
故答案为:D。
【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、幽门螺旋杆菌为原核生物,没有细胞核,只有核糖体一种细胞器,以DNA为遗传物质,产生的脲酶催化分解尿素为NH3和14CO2。
15.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、t1时,40℃和80℃的产物的量相同,但80℃条件下,酶已经失去活性,而40℃条件下还有活性,所以二者酶活性不同,A错误;
B、从图中可以看出,40℃条件下,t1~t2期间产物增加的斜率相同,所以酶促反应速率基本不变,B正确;
C、在t2后70℃和80℃的产物量都没有增加,由于底物量充足,所以酶促反应速率都为0,酶都已经变性失去活性,C错误;
D、从图中可以看出,在40℃酶可以持续有活性,不会造成酶失活,但不能确定是否是最适温度,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。
16.【答案】(1)高效性;专一性
(2)6;不会
(3)酶的浓度(数量)
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)据图 1分析,加酶与加无机催化剂比较,大大提高反应速率,体现酶的高效性;图2体现1种酶只能催化1种或1类化学反应,体现酶的专一性。
(2)若酶的活性最高底物剩余量最少,图中相同温度下pH=6时,底物剩余量最少,故pH=6时酶的活性相对最高,从图示曲线我们还可以得出随温度的改变,酶的最适pH不会改变。
(3)图4中酶处于最适环境,A点后酶促反应速率不再增加,其限制因素主要是酶的浓度(数量)有限。
【分析】酶:
(1)功能:催化作用。
(2)作用机理:降低化学反应的活化能。
(3)本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
(4)特点:高效性、专一性、作用条件温和。
(5)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。
17.【答案】(1)A-P~P~P;线粒体内膜、(叶绿体)类囊体薄膜
(2)含有两个特殊化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂释放能量
(3)3;专一性、需要适宜的温度和pH(作用条件温和)
【知识点】酶的特性;ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】(1)ATP含有1分子腺嘌呤,3分子磷酸,2个特殊的化学键,其结构简式是A-P~P~P;真核细胞能够合成ATP是通过呼吸作用和光合作用的光反应,因此ATP合成酶广泛分布于真核细胞的细胞质基质以及线粒体内膜、(叶绿体)类囊体薄膜上。
(2)GTP和ATP的区别是GTP含有鸟苷,而ATP含腺苷,其他结构相同,所以GTP功能的原因是GTP含有两个特殊化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂释放能量。
(3)①唾液和强酸混合,导致唾液淀粉酶失活,不能分解淀粉,加入碘液后呈蓝色;②唾液煮沸后,唾液淀粉酶失去活性,不能分解淀粉,加入碘液后呈蓝色;③蔗糖酶不能分解淀粉,所以加入碘液后呈蓝色;④新鲜唾液可以分解淀粉,加入碘液后没有蓝色,所以有3个蓝色斑块;由此说明了酶具有专一性、需要适宜的温度和pH(或作用条件温和)的特点。
【分析】1、ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
2、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。
18.【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。
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浙科版2019选择性必修一同步练习3.2 酶是生物催化剂
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高二下·浙江期中)下图为乳糖酶催化乳糖水解的两个实验结果,除自变量和图中条件外,其它实验条件均设置为最适条件。下列有关叙述错误的是(  )
A.若增大实验1的酶浓度,相对反应速率增大
B.若继续增大实验1的乳糖浓度,相对反应速率将降低
C.若继续增大实验2的酶浓度,相对反应速率可能不再增大
D.若降低两个实验的反应温度,相对反应速率都将降低
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、实验1最终限制酶促反应速率的 因素是酶的浓度有限,若增大实验1的酶浓度,相对反应速率增大,A正确;
B、若继续增大实验1的乳糖浓度,相对反应速率将不变,B错误;
C、若继续增大实验2的酶浓度,相对反应速率可能不再增大,因为乳糖浓度有限,C正确;
D、根据题意,两个实验都处于最适条件(最适温度和最适pH),所以若降低两个实验的反应温度,酶的活性下降,相对反应速率都将降低,D正确。
故答案为:B。
【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。
4.(2022·湖州模拟)下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是(  )
A.酶都是由氨基酸脱水缩合形成的
B.DNA和ATP中均含腺嘌呤和磷酸基团
C.RNA分子中不含胸腺嘧啶和氢键
D.糖类分子均可与双缩脲试剂发生显色反应
【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验;DNA与RNA的异同;酶的本质及其探索历程;ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A、酶是蛋白质或RNA,RNA是由核糖核苷酸脱水缩合而来的,A错误;
B、DNA和ATP中均含腺嘌呤和磷酸基团,DNA中含有脱氧核糖,ATP中核糖,B正确;
C、RNA分子中不含胸腺嘧啶,C错误;
D、糖类分子不能与双缩脲试剂发生显色反应,蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
故答案为:B。
【分析】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、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。(4)淀粉遇碘液变蓝。
3、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
4、ATP结构:ATP(腺苷三磷酸)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
5.(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 。 6.(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。
7.(2021·浙江模拟)下列关于酶的叙述,正确的是(  )
A.能催化RNA或DNA水解的酶是核酶
B.改变酶所处环境的温度,酶的最适pH不变
C.在最适温度下保存酶,可以延长酶的使用时间
D.在一定范围内增加底物浓度,可以提高酶的活性从而提高酶促反应速率
【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、能催化RNA或DNA水解的酶是RNA酶或DNA酶,核酶是指具有催化作用的RNA,A错误;
B、改变酶所处环境的温度,酶的最适pH不变,B正确;
C、酶在最适温度活性最高,不利于其保存,应在低温下保存,C错误;
D、在一定范围内增加底物浓度,可以提高酶促反应速率,但不能提高酶的活性,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。
8.(2021高三上·慈溪月考)温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述错误的是(  )
A.随着温度升高,底物分子具有的能量逐渐升高
B.t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同
C.t1~t2条件下酶活性相对较高,但该条件不适合保存酶制剂
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量增加,A正确;
B、曲线c中t1、t2位点酶促反应速率相同,但温度不同,活化能不同,酶分子活性不一定相同,B错误;
C、由曲线b可知,温度越低酶的空间结构越稳定,因此保存酶制剂一般选择低温条件, C正确;
D、其他因素相同的情况下,底物分子的能量越多,活化能就越小,酶促反应速率就越快,酶的空间结构影响酶的活性,进而影响酶促反应速率,因此酶促反应的速率是底物分子的能量和酶的空间结构共同作用的结果,D正确。
故答案为:B。
【分析】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、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
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一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
9.(2021高三上·浙江月考)某同学欲将少量的马铃薯匀浆和MnO2分别加入到含等量等浓度的 H2O2溶液中,验证酶的高效性。下列各项预期错误的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,与无机催化剂相比,酶具有高效性,氧气生成速率更快,由于两组 H2O2溶液等量等浓度,故最后产生的氧气量相同,且马铃薯匀浆组所需要时间更短,A正确;
B、酶和无机催化剂的活性随时间不会发生改变,B错误;
C、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,酶具有高效性,马铃薯匀浆组中的氧气生成速率更快,由于反应物浓度会越来越小,故每组的氧气生成速率会越来越慢,最后反应物消耗完,速率都为0,C正确;
D、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,酶具有高效性,马铃薯匀浆组中H2O2分解速率更快,一开始反应物比较充足,反应速率维持恒定,随后,反应物大量被消耗,H2O2分解速率减慢,最后反应物消耗完,速率都为0,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、酶的本质是有机物,大多数酶是蛋白质,还有少量的RNA。
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。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
10.(2021·浙江模拟)如图所示某些蛋白质可以发生磷酸化和去磷酸化过程,参与细胞信号传递。下列叙述错误的是(  )
A.蛋白质磷酸化和去磷酸化应发生在特定的氨基酸位点
B.蛋白质磷酸化后空间结构会发生改变
C.磷酸化和去磷酸化过程中的相关物质都可以重复利用
D.磷酸化过程异常可能会影响细胞信号传递
【答案】C
【知识点】酶的相关综合;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、酶对特定的底物具有高度的特异性,蛋白质磷酸化和去磷酸化都有酶参与,故应发生在特定的氨基酸位点,A正确;
B、蛋白质的活性与空间结构有关,蛋白质磷酸化变成有活性的蛋白质,空间结构会发生改变,B正确;
C、由图可知,ATP在信号传递过程中提供了能量和磷酸基团,蛋白质完成磷酸化之后变成了ADP不能重复利用,C错误;
D、磷酸化过程异常,例如蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,可能会影响细胞信号传递,D正确。
故答案为:C。
【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。
2、由图可知,在信号的刺激下,蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,使蛋白质的空间结构发生改变;而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落,形成去磷酸化的蛋白质,从而使蛋白质空间结构恢复。通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进来实现细胞信号的传递。
11.(2021高一上·浙江月考)下图表示酶促反应模型,相关叙述错误的是(  )
A.物质A能降低该化学反应的活化能
B.物质B可以是麦芽糖也可以是蔗糖
C.A所代表的物质的化学本质可能为蛋白质
D.该反应模型能说明酶作用具有专一性
【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、据分析可知,A是酶,酶在酶促反应中降低反应所需的活化能,A正确;
B、由图示可知,B物质在酶A的作用下,水解为C和D,麦芽糖水解后的产物是 两分子葡萄糖,蔗糖水解后的产物是葡萄糖和果糖,物质B可以是蔗糖,而不可能是麦芽糖,B错误;
C、A代表酶,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,其化学本质可能为蛋白质,C正确;
D、由图示可知,A和B能够相互结合,体现了酶的专一性,D正确。
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。
12.(2021高一上·浙江月考)如图为某同学在其他条件适宜的情况下,研究pH对两种酶作用的影响曲线,下列叙述错误的是(  )
A.根据图可知不同酶的适宜pH范围互不交叉
B.该活动中底物用蛋白块比用蛋白液效果更明显
C.在各自最适pH范围下,该两种蛋白酶可能相互催化
D.在pH为0、4、6、10时反应速率为0的本质原因相同
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、根据图示可知,胃蛋白酶和胰蛋白酶的适宜 pH 范围互不交叉,但不能推出其他不同酶的适宜 pH范围是否互不交叉,A 错误;
B、蛋白块被酶解时,可明显观察到蛋白块的减小、消失,可用肉眼直接看出变化,因此底物用蛋白块比用蛋白液效果更明显,B 正确;
C、在 pH为2时,胃蛋白酶活性最强,而胰蛋白酶(本质为蛋白质)已经失去活性,故胃蛋白酶可分解胰蛋白酶,反之胰蛋白酶在最适 pH条件可以催化分解失活的胃蛋白酶,C正确;
D、在pH为0、4、6、10时反应速率为0的本质原因相同,都是由于pH过高或过低导致酶(蛋白质)的空间结构发生不可逆性的改变,使酶变性失活,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)。
13.(2021高三上·金华月考)下列关于“探究pH对过氧化氢酶的影响”活动的叙述,错误的是(  )
A.先加入pH缓冲液浸没滤纸片,再加入H2O2溶液
B.滤纸片用新鲜的鸡肝匀浆浸泡,也可用血细胞匀浆浸泡
C.反应小室放在水里,有利于排除温度变化对实验的干扰
D.用量筒进行排水法收集气体,需先排净量筒内气泡再收集
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、本实验应先倒入一定pH的缓冲液与H2O2溶液,再将滤纸片放到反应小室底部,A错误;
B、新鲜的鸡肝匀浆和血细胞匀浆均含有过氧化氢酶,故滤纸片用新鲜的鸡肝匀浆浸泡,也可用血细胞匀浆浸泡,B正确;
C、温度会影响酶的活性,反应小室放在水里,有利于排除温度变化对实验的干扰,C正确;
D、用量筒进行排水法收集气体,需先排净量筒内气泡再收集,减少误差,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、本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶的影响,因此自变量是pH,因变量是酶促反应速率,过氧化氢酶催化H2O2分解为H2O和O2,O2附着在滤纸片上,使滤纸片上浮。
14.(2021高三上·浙江月考)幽门螺旋杆菌(Hp)能产生脲酶催化尿素分解形成氨和二氧化碳,因此若要检测某人胃内是否存在Hp,常用14C呼吸实验检测,受检者口服特殊的尿素(14CO(NH2)2)胶囊,根据受检者是否能产生14CO2及含量判断有无Hp感染。下列相关叙述错误的是(  )
A.不能判断脲酶是否只能在酸性条件下发挥作用
B.一定时间内产生14CO2的量与脲酶含量有关
C.胃部上皮细胞不产生脲酶保障了检测结果的可靠性
D.脲酶诱导尿素形变,就像钥匙与锁结合引起锁眼形状改变
【答案】D
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、据题意,不能分析出脲酶是否只能在酸性条件下发挥作用,A正确;
B、一定时间内脲酶含量越高,反应速率越快,因此,一定时间内产生14CO2的量与脲酶含量有关,B正确;
C、胃部上皮细胞不产生脲酶才能确定14CO2是由幽门螺旋杆菌(Hp)产生脲酶催化产生的,保障了检测结果的可靠性,C正确;
D、脲酶诱导尿素形变,是一种化学反应,钥匙与锁结合引起锁眼形状改变属于物理变化,D错误。
故答案为:D。
【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、幽门螺旋杆菌为原核生物,没有细胞核,只有核糖体一种细胞器,以DNA为遗传物质,产生的脲酶催化分解尿素为NH3和14CO2。
15.(2021高二上·浙江月考)为了研究温度对酶促反应的影响,某实验结果如图,底物量充足。下列叙述正确的是(  )
A.在t1时,40℃条件下的酶活性和80℃的相同
B.40℃条件下,t1~t2期间该酶促反应速率基本不变
C.在t2后,70℃条件下的酶促反应速率较80℃的大
D.该酶的最适温度是40℃,此温度不会造成酶失活
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、t1时,40℃和80℃的产物的量相同,但80℃条件下,酶已经失去活性,而40℃条件下还有活性,所以二者酶活性不同,A错误;
B、从图中可以看出,40℃条件下,t1~t2期间产物增加的斜率相同,所以酶促反应速率基本不变,B正确;
C、在t2后70℃和80℃的产物量都没有增加,由于底物量充足,所以酶促反应速率都为0,酶都已经变性失去活性,C错误;
D、从图中可以看出,在40℃酶可以持续有活性,不会造成酶失活,但不能确定是否是最适温度,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。
二、综合题
16.(2022高一下·潜山月考)请根据所学内容,解读下列与酶有关的图示、曲线,然后回答下列问题:
(1)图1和图2分别表示了酶具有   、   的特性。
(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线,在图中所给出的曲线中pH=   时酶的活性相对最高,从图示曲线我们还可以得出随温度的改变,酶的最适pH   (填“会”、“不会”)改变。
(3)图4中酶处于最适环境,A点后酶促反应速率不再增加,其限制因素主要是   。
【答案】(1)高效性;专一性
(2)6;不会
(3)酶的浓度(数量)
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)据图 1分析,加酶与加无机催化剂比较,大大提高反应速率,体现酶的高效性;图2体现1种酶只能催化1种或1类化学反应,体现酶的专一性。
(2)若酶的活性最高底物剩余量最少,图中相同温度下pH=6时,底物剩余量最少,故pH=6时酶的活性相对最高,从图示曲线我们还可以得出随温度的改变,酶的最适pH不会改变。
(3)图4中酶处于最适环境,A点后酶促反应速率不再增加,其限制因素主要是酶的浓度(数量)有限。
【分析】酶:
(1)功能:催化作用。
(2)作用机理:降低化学反应的活化能。
(3)本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
(4)特点:高效性、专一性、作用条件温和。
(5)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。
17.(2021高一上·惠来月考) 细胞的生命活动离不开酶和ATP的参与,ATP合成酶是催化ADP和Pi合成ATP的酶。为研究酶的特性,科研人员在一块含有淀粉的琼脂块上,分别用不同方法处理四个位置(圆形),如下图表示。
(1)ATP结构简式是   。从功能角度分析,ATP合成酶广泛分布于真核细胞的细胞质基质以及   (填膜结构)上。
(2)科学家发现,一种化学结构与ATP相似的物质GTP(三磷酸鸟苷)也能为细胞的生命活动提供能量,请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因是   。
(3)将如图所示方法处理后的含有淀粉的琼脂块,放入37℃恒温箱中保温处理24小时后,用等量碘液滴在四个圆形位置,观察到的现象是有   个蓝色斑块,由此说明酶的特点有   。
【答案】(1)A-P~P~P;线粒体内膜、(叶绿体)类囊体薄膜
(2)含有两个特殊化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂释放能量
(3)3;专一性、需要适宜的温度和pH(作用条件温和)
【知识点】酶的特性;ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】(1)ATP含有1分子腺嘌呤,3分子磷酸,2个特殊的化学键,其结构简式是A-P~P~P;真核细胞能够合成ATP是通过呼吸作用和光合作用的光反应,因此ATP合成酶广泛分布于真核细胞的细胞质基质以及线粒体内膜、(叶绿体)类囊体薄膜上。
(2)GTP和ATP的区别是GTP含有鸟苷,而ATP含腺苷,其他结构相同,所以GTP功能的原因是GTP含有两个特殊化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂释放能量。
(3)①唾液和强酸混合,导致唾液淀粉酶失活,不能分解淀粉,加入碘液后呈蓝色;②唾液煮沸后,唾液淀粉酶失去活性,不能分解淀粉,加入碘液后呈蓝色;③蔗糖酶不能分解淀粉,所以加入碘液后呈蓝色;④新鲜唾液可以分解淀粉,加入碘液后没有蓝色,所以有3个蓝色斑块;由此说明了酶具有专一性、需要适宜的温度和pH(或作用条件温和)的特点。
【分析】1、ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
2、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。
18.(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。
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