（新人教）生物必修一课时素养评价15：酶的特性（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
课时素养评价 十五
　酶 的 特 性
　　　　　　　　　 (20分钟·70分)
一、选择题(共8小题,每小题4分,共32分)
1.关于生物体产生的酶的叙述,错误的是 (　　)
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.酶是活细胞产生的,只能在细胞内发挥作用
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁
【解析】选B。绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA,A正确;酶是活细胞产生的,在细胞内、外均发挥作用,B错误;蛋白酶催化蛋白质水解成氨基酸,淀粉酶催化淀粉水解成葡萄糖,二者都属于水解酶,C正确;植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶, 由于酶具有专一性,因此纤维素酶能降解植物细胞壁,D正确。
2.模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。而物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。图为某同学所做的酶催化作用的模型。下列叙述正确的是 (　　)
A.图中的A一定是蛋白质,因为A是酶
B.若图中的B表示氨基酸,A表示酶,则该生理过程表示脱水缩合
C.该模型是物理模型,能很好地解释酶的专一性
D.人成熟的红细胞内不能合成酶,也无上述模型表示的生理过程
【解析】选C。酶是催化剂,反应前后酶的数量和性质保持不变,故A是酶,其化学本质是蛋白质或RNA,A错误;图中的化学反应表示物质的分解,不可能是氨基酸的脱水缩合,B错误;该图中A和B的结构能反映出酶的专一性,C正确;人成熟的红细胞不能合成酶,但是含有许多酶,能催化多种化学反应,D错误。
3.下列有关酶的特性及相关实验的叙述正确的是 (　　)
A.pH过高或过低以及温度过高或过低都能使酶变性失活
B.在温度影响酶活性的实验中,不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象
C.在研究温度影响淀粉酶活性的实验中,可以用斐林试剂检测实验结果
D.与无机催化剂相比,酶提高反应活化能的作用更明显,因而酶催化效率更高
【解析】选B。pH过高或过低以及温度过高都能使酶变性失活,但温度过低时,酶不会失活,A错误;温度会影响过氧化氢的分解,因此在温度影响酶活性的实验中,不适宜选择过氧化氢酶作为研究对象,B正确;斐林试剂使用时需要水浴加热,因此在研究温度影响淀粉酶活性的实验中,不宜用斐林试剂检测实验结果,应该用碘液检测实验结果,C错误;与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更明显,因而酶催化效率更高,D错误。
4.某同学进行了下列有关酶的实验,下列叙述错误的是 (　　)
甲组:淀粉溶液+新鲜唾液→用斐林试剂检测→出现砖红色沉淀
乙组:蔗糖溶液+新鲜唾液→用斐林试剂检测→不出现砖红色沉淀
丙组:蔗糖溶液+蔗糖酶溶液→用斐林试剂检测→
A.该实验可用来验证酶的专一性
B.丙组的实验结果是“出现砖红色沉淀”
C.三组的实验结果都可用碘液进行检验
D.实验的自变量是底物的种类和酶的种类
【解析】选C。甲组和乙组作对照、乙组和丙组作对照,淀粉酶能分解淀粉,不能分解蔗糖,而蔗糖只能被蔗糖酶分解,能证明酶具有专一性,A正确;丙组中的蔗糖酶溶液可将蔗糖催化分解成葡萄糖和果糖,其中葡萄糖是还原糖,与斐林试剂在水浴加热的条件下可产生砖红色沉淀,B正确;碘液可检测淀粉是否被水解,但不能检测蔗糖是否被水解,所以该实验中的指示剂不可用碘液替代,C错误;由以上分析知,甲组和乙组作对照,自变量是底物的种类,乙组和丙组作对照,自变量是酶的种类,D正确。
5.酶很“娇气”,只有在适宜的温度和pH时,其活性才最高。将肠淀粉酶(最适pH=7.8)溶液的pH由1.8调高至12的过程中,其催化活性表现为图中的(纵坐标代表催化活性,横坐标代表pH) (　　)
【解析】选C。肠淀粉酶的最适pH为7.8,当pH为1.8时,酶的活性已经丧失,并且不能恢复,因此在pH由1.8调高至12的过程中,酶的催化活性始终为0。所以C正确。
　【误区警示】本题易错选D项。忽视了肠淀粉酶的最适pH为7.8。在pH等于1.8的时候肠淀粉酶已经变性失活,不会恢复,因此随着pH的变化不会发生酶活性的变化。
6.将少许的二氧化锰和新鲜土豆匀浆分别加入等量过氧化氢溶液中,检测两者产生的气体量。下列有关该实验结果的预测,正确的是(注:实线为加入二氧化锰产生的气体量,虚线为加入土豆匀浆产生的气体量) (　　)
【解析】选C。两个反应中加入的过氧化氢的量相同,所以两个反应中相对气体的产量也相同,土豆匀浆中含有过氧化氢酶,酶的催化效率更高,达到平衡所需要的时间更短,故C正确。
　【误区警示】
(1)生成物的量与酶的浓度、温度、pH无关,只与反应物的量有关系。
(2)生成物的生成速率与酶浓度、酶作用温度、pH等有关。
7.(2020·大庆高一检测)酵母菌M能分泌A酶和B酶,如图表示在不同温度下测得两种酶活性的曲线图,以下分析不合理的是 (　　)
A.A酶和B酶在50 ℃时酶活性均最大
B.80 ℃时,A酶仍未完全失活
C.当温度为20 ℃,酶的空间结构很不稳定
D.温度从80 ℃降至50 ℃时,酶的活性可能无法恢复到最大值
【解析】选C。据图可知,A酶和B酶在50 ℃时酶活性均最大,A正确;80 ℃时,A酶仍未完全失活,B正确;当温度为20 ℃,两种酶的活性都较低,但酶的空间结构稳定,C错误;由图可知,温度为80 ℃时B酶已经失活,A酶的活性也很低,说明此时两种酶的空间结构有可能被破坏,所以此时如果再降至50 ℃,酶的活性也可能无法恢复到最大值,D正确。
　【补偿训练】
　　某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时,得到如图所示的实验结果。下列有关叙述中正确的是 (　　)
A.在一定范围内,底物浓度影响酶的活性
B.曲线②为对照组实验结果
C.若反应温度不断升高,则A点将持续上移
　D.P对该酶的活性有抑制作用
【解析】选D。底物浓度可影响酶促反应速率,但不影响酶的活性,A错误;曲线①为对照组,②为实验组,B错误;由图可知,化合物P对该酶的活性有抑制作用,D项正确;其他条件适宜,当反应温度超过最适温度后,温度不断升高,酶活性将减弱,A点将持续下移,C项错误。
8.如图表示人体内某种酶促反应的反应速率受温度和pH的影响情况,下列解释不正确的是 (　　)
A.在a点,将酶的浓度增大一倍,反应速率可能增大
B.在b点,将酶的浓度增大一倍,反应速率不可能增大
C.在c点,将酶的浓度增大一倍,反应速率可能增大
D.该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征
【解析】选B。此图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响,但是影响反应速率的因素,不仅包括温度和pH,还有酶浓度等。在反应底物充足的条件下,增大酶浓度,可以提高反应速率,所以A、C正确,B错误。题图显示,该酶的最适pH为2左右,因此这种酶可能是胃蛋白酶,而不会是唾液淀粉酶,D正确。
二、非选择题(共2小题,共38分)
9.(20分)(2020·仙桃高一检测)酶活性受多种因素的影响,如图表示酶A和酶B在不同温度下催化反应速率的变化曲线。
(1)图中所示两种酶中,可能是来自热泉中的细菌体内的酶是　　　　。
(2)在0～80 ℃,随温度的升高,酶B的活性　　 　　。如果先将酶A置于80 ℃的温度下,然后逐渐降低温度,反应速率将　　　 　　,原因是　　　　　　　　　　 　。
(3)根据酶的特性,应在　　 　　条件下长时间保存酶,此条件下酶的空间结构　　　　(填“改变”或“未改变”)。
【解析】(1)酶A的最适温度是40 ℃,酶B的最适温度是80 ℃,二者中可能来自热泉中的细菌体内的酶是酶B。(2)酶B的最适温度是80 ℃,在0～80 ℃,随温度的升高,酶B的活性逐渐升高。酶A在约70 ℃时失活,如果先将酶A置于80 ℃的温度下,酶A会因温度过高而失活,即使恢复到最适温度,酶的活性也不能恢复,故逐渐降低温度,反应速率将不变。(3)由于高温会导致酶失活,根据酶的特性,应在低温条件下长时间保存酶,此条件下酶的空间结构不改变。
答案:(1)酶B　(2)逐渐升高　不变　酶A在80 ℃时已失活　(3)低温　未改变
10.(18分)下面三个图中的曲线是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。试回答下列有关问题:
(1)图1、2、3所代表的实验中,实验自变量依次为　　　　　、　　　　　、
　　　　　。
(2)根据图1可以得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)图2曲线bc段产生的最可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)根据你的理解,图3曲线纵坐标最可能代表　　　　　　　　　　　　。
　【解题导引】(1)明确酶具有高效性的含义。
(2)明确酶的作用只是加快反应速率而不能增加生成物的量。
【解析】(1)图1中两条曲线中一组加入过氧化氢酶,另一组加入Fe3+,所以自变量为催化剂的种类,图2、3中只有一条曲线,则横坐标即为自变量。(2)图1中两条曲线对比,加过氧化氢酶的反应速率快,而并未改变平衡点,说明酶具有高效性。(3)图2中bc段反应速率不再变化,而H2O2是过量的,因此酶数量(浓度)是限制因素。(4)图3中横坐标为温度,而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反,所以应表示反应物剩余量的多少。
答案:(1)催化剂的种类　H2O2浓度　温度　
(2)酶的催化作用具有高效性　(3)反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制
　(4)溶液中H2O2的剩余量
　　　　　　　　　 (10分钟·30分)
1.(6分)为研究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响,某小组设计了如下操作顺序的实验方案:
甲组:CuSO4溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
乙组:NaCl溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
丙组:蒸馏水—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测
各组试剂量均适宜,下列对该实验方案的评价,不合理的是 (　　)
A.缓冲液的pH应控制为最适pH
B.保温的温度应控制在37 ℃左右
C.宜选用碘液来检测淀粉的剩余量
D.设置的对照实验能达成实验目的
【解析】选D。缓冲液的作用是为了调节pH,维持pH稳定的,本实验pH以及温度都是无关变量,为了避免温度和pH对实验的干扰,因此温度和pH都应该设置到最适,A、B选项的评价合理。本实验的因变量可以是淀粉的剩余量,根据淀粉遇碘变蓝可以检测实验中淀粉是否有剩余,与对照组相比较说明Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响,C选项的评价合理。甲、乙两组实验中除了有Cu2+和Cl-,还有硫酸根离子和钠离子,需要排除二者对实验的干扰,因此对照组还需要再设置排除硫酸根离子和钠离子干扰的对照实验,因此设置的对照实验只有一组不能达成实验目的,D选项的评价不合理。
2.(6分)(多选)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B点或C点适当增加酶的浓度,反应速率都将增大
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.影响酶促反应速率的因素包括底物浓度、酶浓度、温度和pH等
D.在A点适当增加反应物的量,反应速率将增大
【解析】选A、C、D。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,B点和C点限制酶促反应速率的因素可能是酶浓度,此时增加酶的浓度,反应速率将增大,A正确;乙、丙曲线分别代表温度、pH对酶促反应速率的影响,B错误;影响酶促反应速率的因素包括底物浓度、酶浓度、温度和pH等,C正确;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,A点适当增加反应物的量,反应速率将增大,D正确。
　【误区警示】
(1)一定要注意曲线是否是在最适温度或pH条件下测得。
(2)低温只能抑制酶的活性,并不破坏酶的空间结构使酶失活,根据此点判断温度或pH曲线。
【实验·探究】
3.(18分)研究者从生物组织中提取出两种酶,酶A和酶B,并进行了一系列研究。回答下列问题:
(1)将酶A分为两组,一组遇双缩脲试剂后无紫色反应;另一组用RNA酶处理后,不具有催化活性,这表明酶A的化学本质为　。
(2)若酶B是唾液淀粉酶,研究者采用定量分析方法测定不同温度对该酶酶促反应速率的影响,得到如图所示曲线。
当温度偏离37 ℃时,酶促反应速率都会下降,下降的原因可能有两种:①破坏了酶的空间结构,导致酶不可逆失活;②抑制了酶的活性,这种影响是可逆的。现要探究当温度为T1和T2时酶促反应速率下降的原因,请在上述实验基础上,简要写出实验思路:
实验步骤:
取适量酶B均分为甲、乙两等份,甲组放在温度为　　 　　　条件、乙组放在温度为T2条件下处理相同时间后,将甲组升温至　　 　　　,乙组降温至　　　　　,再分别定量测定酶促反应速率,比较酶促反应速率的变化。
预期结果及结论:
若甲组速率变为a,乙组速率仍为b,则　　　　 　　　　;
若甲组速率为b,乙组速率变为a,则　　 　　　;
若甲、乙两组速率都为b,则　　　　 　;
若甲、乙两组速率都变为a,则　 　　　　;
【解析】(1)酶是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,少数是RNA。蛋白质可与双缩脲试剂作用产生紫色反应。将酶A分为两组,一组遇双缩脲试剂后无紫色反应,说明酶A不是蛋白质;另一组用RNA酶处理后,不具有催化活性,说明酶A是一种RNA。
(2)通过图示分析,酶的活性受温度的影响。当温度偏离37 ℃时,酶促反应速率都会下降,猜测酶活性下降的原因可能是:①破坏了酶的空间结构,导致酶不可逆失活;②抑制了酶的活性,这种影响是可逆的。为探究当温度为T1和T2时酶促反应速率下降的原因,设计的实验思路:取适量酶B均分为甲、乙两等份,甲组放在温度为T1条件、乙组放在温度为T2条件下处理相同时间后,将甲组升温至37 ℃,乙组降温至37 ℃,再分别定量测定酶促反应速率,比较酶促反应速率的变化。预测结果及结论:若甲组速率变为a,乙组速率仍为b,则低温抑制酶的活性,高温破坏酶的结构;若甲组速率为b,乙组速率变为a,则低温破坏酶的结构,高温抑制酶的活性;若甲、乙两组速率都为b,则高温、低温均破坏酶的结构;若甲、乙两组速率都变为a,则高温、低温均抑制酶的活性。
答案:(1)RNA　(2)实验步骤:T1　37 ℃　37 ℃
预期结果及结论:
低温抑制酶的活性,高温破坏酶的结构　低温破坏酶的结构,高温抑制酶的活性　高温、低温均破坏酶的结构　高温、低温均抑制酶的活性
PAGE
- 12 -