高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.1.3 环境因素对酶活性的影响

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名称 高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.1.3 环境因素对酶活性的影响
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科目 生物学
更新时间 2022-07-20 21:59:49

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高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.1.3 环境因素对酶活性的影响
一、单选题
1.(2021高一上·大庆期末)如图是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。相关叙述错误的是(  )
A.图1可以得出酶具有高效性
B.图1中bc段产生的原因可能是底物数量(浓度)有限
C.图2中bc段产生的原因可能是过氧化氢酶数量(浓度)有限
D.图3可以得出pH越小或越大酶活性越高
2.(2022高一上·沈阳期末)下列有关“探究酶的特性实验”的述,正确的是(  )
A.可以利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性
B.可以利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液探究酶的专一性
C.可以利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
D.可以将底物与相关酶混合后再调节pH。探究pH对酶活性的影响
3.(2022高一上·松原期末)人体胃蛋白酶的最适pH为2.0,某同学将胃蛋白酶溶液从pH=10.0调至2.0,此时胃蛋白酶的活性将(  )
A.不断上升 B.没有活性 C.先升后降 D.先降后升
4.(2022高一上·白山期末)下图为某种酶在最适pH和不同温度条件下,反应底物浓度随反应时间变化的曲线图。下列分析正确的是(  )
A.该酶的最适温度为45℃,该温度下反应至t2时间后,酶活性下降为0
B.经65℃长时间处理的酶液,自然冷却后加入底物,反应底物浓度很快降低
C.降低或升高反应体系的pH,图中的t2和t3点的位置将右移
D.O~t1时间段,25℃条件下比45℃条件下的平均反应速率快
5.(2022高一上·牡丹江期末)如图所示,曲线b表示最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。下列分析正确的是(  )
A.升高温度后,图示反应速率可用曲线c表示
B.酶量减少后,图示反应速率可用曲线a表示
C.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D.减小pH,重复该实验,A、B点位置都不变
6.(2021高一上·成都期末)某研究小组利用淀粉及唾液淀粉酶探究影响酶活性因素的实验,实验结果如下图所示,相关叙述错误的是(  )
A.据图推测唾液淀粉酶发挥作用的最适温度是37℃
B.60℃时,酶的空间结构已经遭到了破坏
C.相同pH不同温度时,唾液淀粉酶活性一定不同
D.此实验中无对照组,全是实验组
7.(2021高一上·辽宁月考)下列有关酶的叙述,正确的是(  )
A.酶具有高效性是因为酶为化学反应提供的能量多
B.酶具有专一性是因为酶只能催化一个化学反应
C.过酸、过碱的外界条件都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性
D.酶催化反应的最适温度是37℃
8.(2021高一上·辉南月考)图中甲曲线表示在最适温度下α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,乙、丙两曲线表示α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或 pH的变化,下列相关分析错误的是(  )
A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和 pH
B.分析曲线可知,可在 d 所示条件下保存该酶
C.d、f两点所示的α-淀粉酶活性一致,但只有 f 点该酶的空间结构遭到破坏
D.若在a 点升温或在 bc 段增加淀粉的浓度,都将使反应速率增大
9.(2021高一上·浙江月考)某学生兴趣小组进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验,实验结果如下表所示。下列叙述错误的是(  )
pH 5.0 6.0 7.0 8.0
收集到气体体积(mL) 0.5min 6.5 7.6 8.3 8.0
1min 9.5 11.3 12.3 11.6
A.先将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液混合,然后加入缓冲液
B.为避免对实验结果产生影响,每一个实验组中酶的含量要相等
C.与pH6.0相比,pH8.0时过氧化氢酶的活性较高
D.新鲜的动物肝脏和血细胞中含有较多的过氧化氢酶
10.(2021高一上·浙江期中)在最适温度下,图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件,下列叙述正确的是(  )
A.温度降低时,e点不移,d点右移
B.H2O2量增加时,e点不移,d点左移
C.pH=c时,e点上移,d点右移
D.pH=a时,e点下移,d点左移
11.(2021高一上·浙江期中)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究影响酶催化功能的因素——pH对过氧化氢酶的影响”活动。下列叙述错误的是 (  )
A.过氧化氢酶在动物的肝脏细胞和血细胞中浓度很高
B.将滤纸片在肝脏匀浆中浸泡适宜时间后,迅速夹起滤纸片粘到反应小室的内壁上
C.可用新鲜土豆来代替新鲜肝脏匀浆,用氧传感器检测反应小室内氧气的浓度变化代替排水集气法测定氧气产生量
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
12.(2021高一上·杭州期中)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示.:
步骤 基本过程 试管A 试管B 试管C
1 加入2%过氧化氢溶液 3mL 3mL 3mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 —— ——
3 加入二氧化锰 —— 少许 ——
4 加入蒸馏水 —— —— 少许
5 检测      
据此分析,下列叙述正确的是(  )
A.本实验的自变量是酶的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.试管A和 C的实验结果能说明酶的作用具有高效性
D.试管A中不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
13.(2021高一上·上海期中)某同学准备通过实验探究洗手液对麦苗生长的影响,他设计了两个实验组,分别在浇灌麦苗的清水中加入了等量的5%和10%浓度的洗手液(其他条件相同),你认为他的实验应该如何改进?(  )
A.增加两组实验,浓度分别为15%、20%
B.选用不同品牌的洗手液
C.增加浇灌清水组用于对照
D.选用水稻替换麦苗作为实验材料
14.(2021高一上·吉林期中)将刚采摘的新鲜甜玉米立即放入85℃水中热烫处理5分钟,可较好地保持甜味。这是因为加热会(  )
A.提高淀粉酶的活性
B.降低淀粉酶的活性
C.改变可溶性糖分子的结构
D.使可溶性糖转化为淀粉的酶失活
15.(2021高一上·吉林期中)关于酶的叙述,正确的是(  )
A.酶促反应的最适温度也是该酶的最佳储存温度
B.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
二、综合题
16.(2020高一上·宣城期末)某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素,做了三个实验。相应的实验结果如下图所示,请分析回答下列问题。
(1)实验1的实验目的是探究   ,其中的自变量为   。
(2)实验2的BC段O2产生速率不再增大的原因最可能是   。
(3)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为   。实验还证实,当pH小于d或大于f时,过氧化氢酶的活性将永久丧失,其原因是   。
(4)由图可知,在进行酶活性的测定时,可根据一定条件下单位时间内   或   
来表示酶活性。
(5)   (填“能”或“不能”)用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响,其原因是   。
17.(2019高一上·葫芦岛月考)某研究小组从萌发的水稻种子中提取 淀粉酶和 淀粉酶,通过利用相关仪器对各组淀粉含量进行检测探究了不同温度条件下这两种淀粉酶的活件,实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是   。根据实验结果分析, 淀粉酶在   ℃条件时活性较高,由此,   (填“能”或“不能”)确认该温度 淀粉酶的最适温度。
(2)该实验不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖,原因是   .
(3)本实验的结果表明,两种淀粉酶中   对温度更敏感。可在   ℃之间设置较小的温度梯度进行分组实验,进一步探究 淀粉酶的最适温度。
18.(2019高一上·鹤岗月考)动物肝脏中含有H2O2酶,可以催化H2O2的分解。如图一、二是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。试回答下列问题:
(1)鉴定H2O2酶是否是蛋白质,可用   试剂,酶的作用机理是   ,细胞内的酶等蛋白质要不断更新,其降解过程发生在   (细胞器)中。
(2)合成H2O2酶的直接能源物质是   ,该物质可在动物细胞的   (结构)中合成。
(3)图一、二所代表的实验中,实验自变量依次为   、   。
(4)图二曲线BC段的限制因素最可能是   。
答案解析部分
1.【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、图1中,加过氧化氢酶与加Fe3+相比加过氧化氢酶的一组反应速率快,说明酶的催化作用具有高效性,A正确;
B、图1中bc段,随着时间的推移,产物的量不再增加,原因可能是底物数量(浓度)有限,B正确;
C、图2中bc段,随着过氧化氢浓度的升高,化学反应速率不再加快,原因可能是过氧化氢酶数量有限,C正确;
D、图3中,在一定范围内,随着pH的升高,酶活性逐渐增强,而超过最适pH后,随着pH的升高,酶活性逐渐降低,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。
2.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、要探究酶的高效性,自变量是催化剂的种类,可以用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性,A正确;
B、碘液不能鉴定蔗糖是否水解,故不能用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液探究酶的专一性,B错误;
C、高温会导致过氧化氢的分解,故不能用过氧化氢探究温度对酶活性的影响,C错误;
D、要探究pH对酶活性的影响,应该先对酶和底物用相应的pH处理,再混合,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶活性的影响因素如下:
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。
3.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】胃蛋白酶的最适pH值约为2.0,胃蛋白酶溶液的pH为10时,其中的胃蛋白酶已经失去活性,再将胃蛋白酶溶液pH由10.0降到2.0的过程中,胃蛋白酶的活性将没有活性,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【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。
4.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、题图为三个不同温度条件下,反应底物浓度随反应时间变化的曲线,不能说明该酶的最适温度为45℃ ;同时条件不变,酶催化完,活性不变,A错误;
B、经65℃长时间处理的酶液,已经变性失活,即时自然冷却,酶的活性还是不能恢复,B错误;
C、题干信息可知,该酶在最适pH下进行,如果降低或升高反应体系的pH,酶的活性都会降低,反应时间延长,即图中的t2和t3点的位置将右移,C正确;
D、O~t1时间段,45℃条件下比25℃条件下的平均反应速率快,D错误。
故答案为:C。
【分析】“四步法”分析酶促反应曲线
(1)识标:“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。
(2)析线:“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。
(3)明点(特殊点):“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。
(4)判断:“先分后合巧辨析”。对于多条酶促反应曲线图,根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出),首先对每一条曲线单独分析,进行比较,判断曲线间有无联系或找出相互关系,然后综合分析。
5.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、曲线b表示在最适温度条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系;若升高温度,会导致酶活性降低,使酶促反应速率减慢,因此不能用曲线c表示,A错误;
B、酶量能影响酶促反应速率,酶量减少后,酶促反应速率会降低,其反应速率可用曲线a表示,B正确;
C、AB段,随着反应物浓度的升高,反应速率逐渐加快,说明限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度,C错误;
D、曲线b表示在最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系,若减小pH,会导致酶活性降低,使酶促反应速率减慢,因此A、B点位置都会下移,D错误。
故答案为:B。
【分析】“四步法”分析酶促反应曲线
(1)识标:“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。
(2)析线:“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。
(3)明点(特殊点):“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。
(4)判断:“先分后合巧辨析”。对于多条酶促反应曲线图,根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出),首先对每一条曲线单独分析,进行比较,判断曲线间有无联系或找出相互关系,然后综合分析。
6.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知,在37℃,不同pH下,淀粉剩余均最少,因此推测唾液淀粉酶的最适温度可能是37℃,A正确;
B、60℃时,剩余淀粉的量与起始量差不多,可以认为酶没有发挥作用,酶的空间结构可能已经遭到了破坏,B正确;
C、相同pH,不同温度时,淀粉剩余量有可能相同,说明唾液淀粉酶活性也可能相同,C错误;
D、此实验的每个组别均未知实验结果,没有对照组,全是实验组,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)。
7.【答案】C
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶具有高效性是因为酶降低化学反应活化能的能力更显著,A错误;
B、酶具有专一性是因为酶只能催化一种或一类化学反应,B错误;
C、酶的催化作用需要适宜的条件,过酸、过碱的外界条件都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性,C正确;
D、不同生物酶催化的最适温度不同,不一定都是37℃,D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查的是酶的特性。
1、高效性:与无机催化剂相比,酶的催化效率更高;
2、专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应;
3、作用条件温和:温度过高、pH过高或过低都会导致酶失活。
8.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、高温、过酸、过碱都会使酶失活,而低温只是抑制的酶的活性,不会导致失活,据此可推知:乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势,丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势,因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH,A正确;
B、酶的保存应该在最适pH、低温下保存,对应图中的d、h点,因此可在 d 所示条件下保存该酶,B正确;
C、d、f两点所示的α-淀粉酶活性一致,但d点(低温)时该酶的空间结构没有遭到破坏,f点(高温)时该酶的空间结构已遭到破坏,C正确;
D、图中甲曲线表示在最适温度下α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,若在a点升温,酶的活性减弱,反应速率将减小,bc段限制酶促反应速率的因素是α-淀粉酶的浓度,增加淀粉的浓度,不会使反应速率增大,D错误。
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。
9.【答案】A
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶具有高效性,应该先将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液分别调节pH,然后再混合,A错误;
B、根据无关变量要相等,所以为避免对实验结果产生影响,每一个实验组中酶的含量要相等,B正确;
C、由题表可知,相同时间内,pH 8.0 时收集到的气体体积比pH 6.0时的气体体积大,故pH 8.0 时过氧化氢酶的活性比pH 6.0时较高,C正确;
D、新鲜的动物肝脏和血细胞中含有较多的过氧化氢酶,D正确。
故答案为:A。
【分析】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。
10.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知,图乙为b点最适pH时的酶活性,若温度下降H2O2量不变则e点不变,达到e时所用时间增加,即d右移,A正确;
B、由图可知,图乙为b点最适pH时的酶活性,若H2O2量增加则产生的O2量也增加,达到e点所用时间增加,即d右移,B错误;
C、pH=c时,酶变性失活,H2O2量不变,生成O2量不变,即e不变,分解速率降低,达到e点所需的时间增减,d右移,C错误;
D、若pH=a,即酶活性下降,则反应速率减慢,底物不变生成的O2量不变,即e点不变,达到e点所用时间增加,D错误。
故答案为:A。
【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。
11.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、动物的肝脏细胞和血细胞中含有较多的过氧化氢酶,A正确;
B、将滤纸片在肝脏匀浆中浸泡适宜时间后,迅速夹起滤纸片粘到反应小室的上侧内壁上,B错误;
C、新鲜土豆中也含有较多的过氧化氢酶,可用新鲜土豆来代替新鲜肝脏匀浆,用氧传感器检测反应小室内氧气的浓度变化代替排水集气法测定氧气产生量,C正确;
D、根据各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢的分解量,从而判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围,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】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由题意可知,本实验的自变量是催化剂的种类,A错误;
B、不同的催化剂都可以催化过氧化氢分解,可以将产生气泡的速率作为检测不同催化剂催化速率的指标,B正确;
C、酶的作用的高效性需要通过与无机催化剂相比较,故试管A和B的实验结果可以说明酶的作用具有高效性,C错误;
D、马铃薯匀浆和鸡肝研磨液中都含有过氧化氢酶,都可以作为实验材料,试管A中可以用鸡肝研磨液替代马铃薯匀浆,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。
13.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】该实验是探究洗手液对麦苗生长的影响,自变量为洗手液的有无,该同学设计了两个实验组,分别在浇灌麦苗的清水中加入了等量的5%和10%浓度的洗手液(其他条件相同),设计的这两组实验均加入了洗手液,还缺少不含洗手液的对照组,故该实验还应该补充只浇灌清水的组,即C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】对照原则:对照实验是除了一个因素之外,其他因素都保持不变的实验,通常分为实验组和对照组,实验组是接受实验变量处理的对象组,对照组是不接受实验变量处理的对象组。
常用的对照类型有以下几种:
①空白对照:对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理,并非什么因素都不给予,而是针对实验所要研究的因素不给予,以体现实验因素的有无对实验结果的影响。
②自身对照:实验与对照在同一个对象上进行,不另设对照组。如“探究植物细胞的吸水和失水”实验,即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化为实验组。
③条件对照:给对照组施以某种实验处理,但不是所研究的实验因素,以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异,从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。
④相互对照:不单设对照组,而是几个实验组相互对照。如“探究影响酶活性的条件”实验中,探究温度对酶活性的影响时,要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究,进行相互对照,以得出相应的实验结论。
14.【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、玉米中的淀粉酶在 85℃ 水中会变性失活,活性不会提高,A错误;
B、降低可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性,减少淀粉的积累,与淀粉酶的活性被破坏无关,B错误;
C、不会改变可溶性糖分子的结构,否则不能较好地保持甜味,C错误;
D、高温会使淀粉酶变性失活,D正确。
【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)。
15.【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶在温度较低时活性较低,当温度升高酶的活性升高,因此酶需要低温保存,A错误;
B、酶所处的环境(如:高温、强酸、强碱)会影响酶的活性,B错误;
C、酶的功能与空间结构有关,故酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失,C正确;
D、酶相当于催化剂,反应前后质量和性质不发生改变,故起作用后不被降解,D错误。
【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10-10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)酶具有高效性;催化剂的种类
(2)受过氧化氢酶的量(或活性)限制
(3)e;过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏(或答“过酸、过碱会使酶变性失活”)
(4)产物的生成量;底物(反应物)的消耗量
(5)不能;过氧化氢在加热条件下会分解
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)实验1用了无机催化剂和酶同时催化过氧化氢分解,此实验的目的是探究酶的高效性,自变量是催化剂的种类。(2)实验2BC段显示反应物的不断增加,不能影响O2产生速率,其氧气不再增大的原因最可能是催化剂过氧化氢酶的数量有限。(3)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为e,实验结果表明,当pH小于d或大于f时,酶的空间结构被破坏,导致过氧化氢的活性将永久丧失。(4)酶的活性可以用产物的生成量或底物的消耗量表示。(5)由于过氧化氢在加热条件下会分解,所以不能用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响。
【分析】①测定酶活性:用单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量来表示。
②PH对酶活性的影响:最适PH时酶活性达到最高,在最适PH之前随着PH增大酶活性越来越强,在最适PH之后随着PH增大酶活性越来越弱,过酸过碱都会使酶失活。
③影响化学反应速率的因素:底物浓度和酶的活性或酶的数量。
④自变量指实验中人为因素改变的变量。
17.【答案】(1)温度,淀粉酶的种类;50;不能
(2)用斐林试剂检测时需水浴加热,会导致反应体系温度发生改变,影响实验结果
(3)β淀粉酶;30~50
【知识点】检测还原糖的实验;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)从柱形图可知,该实验的自变量是温度、酶的种类,因变量是淀粉的剩余量, 根据实验结果分析,在50℃条件时α-淀粉酶作用下的淀粉的剩余量较少,说明α-淀粉酶的活性较高,由于该实验并没有涉及高于50℃条件下的实验结果,因此不能判断该温度α-淀粉酶的最适温度。(2)因为用斐林试剂需水浴加热,不是单一变量了,也会对酶的活性产生影响,使试验结果不可靠,所以不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示。(3)识图分析可知,淀粉酶的最适温度在30~50℃,而α-淀粉酶从图中无法确定,因此说明β-淀粉酶对温度更敏感。要进一步探究β-淀粉酶的最适温度,实验设计的主要思路应是设计更多的温度梯度,分别测量淀粉的分解情况,即在30~50℃之间设立较小等温度梯度的分组实验,按上述步骤进行实验,分析结果得出结论。
【分析】酶能够催化化学反应的原因是降低了化学反应的活化能。影响酶活性的因素是温度、pH等。生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等。从柱形图可知,该实验的自变量是温度、酶的种类,因变量是淀粉的剩余量,无关变量有溶液的量、反应时间、pH等。
18.【答案】(1)双缩脲;降低化学反应的活化能;溶酶体
(2)ATP;线粒体和细胞质基质
(3)催化剂的种类;过氧化氢(H2O2)的浓度
(4)过氧化氢酶的浓度(数量)
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1) 蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,因此鉴定H2O2酶是否是蛋白质,可用双缩脲试剂。酶的作用机理是降低化学反应的活化能。溶酶体内部含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,所以细胞内的酶等蛋白质降解过程发生在溶酶体中。(2) ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,因此合成H2O2酶的直接能源物质是ATP。在动物细胞中,ATP合成的途径是呼吸作用,呼吸作用是在细胞质基质和线粒体中进行的。(3) 分析图一、图二可知,图一中两条曲线的形成是加入催化剂的种类不同所致,图二中曲线反映的是O2产生速率随H2O2浓度的变化而变化,所以图一、二所代表的实验中,实验自变量依次为催化剂的种类、过氧化氢(H2O2)浓度。(4) 酶分子只有与底物结合才能行使催化功能。图二曲线BC段,O2产生速率不再随H2O2浓度的增大而变化,说明限制因素不再是H2O2浓度,因此最可能的限制因素是过氧化氢酶的浓度(数量)。
【分析】分析题图:图一使用的过氧化氢酶与Fe3+均能催化过氧化氢水解,其目的是探究酶的高效性,因此自变量是催化剂的种类;图二是探究H2O2浓度对酶促反应速率的影响,所以自变量为H2O2浓度。图一与图二中的因变量都是H2O2的分解速率,是以O2 产生量或产生速率为检测指标。
1 / 1高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.1.3 环境因素对酶活性的影响
一、单选题
1.(2021高一上·大庆期末)如图是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。相关叙述错误的是(  )
A.图1可以得出酶具有高效性
B.图1中bc段产生的原因可能是底物数量(浓度)有限
C.图2中bc段产生的原因可能是过氧化氢酶数量(浓度)有限
D.图3可以得出pH越小或越大酶活性越高
【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、图1中,加过氧化氢酶与加Fe3+相比加过氧化氢酶的一组反应速率快,说明酶的催化作用具有高效性,A正确;
B、图1中bc段,随着时间的推移,产物的量不再增加,原因可能是底物数量(浓度)有限,B正确;
C、图2中bc段,随着过氧化氢浓度的升高,化学反应速率不再加快,原因可能是过氧化氢酶数量有限,C正确;
D、图3中,在一定范围内,随着pH的升高,酶活性逐渐增强,而超过最适pH后,随着pH的升高,酶活性逐渐降低,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。
2.(2022高一上·沈阳期末)下列有关“探究酶的特性实验”的述,正确的是(  )
A.可以利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性
B.可以利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液探究酶的专一性
C.可以利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
D.可以将底物与相关酶混合后再调节pH。探究pH对酶活性的影响
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、要探究酶的高效性,自变量是催化剂的种类,可以用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性,A正确;
B、碘液不能鉴定蔗糖是否水解,故不能用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液探究酶的专一性,B错误;
C、高温会导致过氧化氢的分解,故不能用过氧化氢探究温度对酶活性的影响,C错误;
D、要探究pH对酶活性的影响,应该先对酶和底物用相应的pH处理,再混合,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶活性的影响因素如下:
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。
3.(2022高一上·松原期末)人体胃蛋白酶的最适pH为2.0,某同学将胃蛋白酶溶液从pH=10.0调至2.0,此时胃蛋白酶的活性将(  )
A.不断上升 B.没有活性 C.先升后降 D.先降后升
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】胃蛋白酶的最适pH值约为2.0,胃蛋白酶溶液的pH为10时,其中的胃蛋白酶已经失去活性,再将胃蛋白酶溶液pH由10.0降到2.0的过程中,胃蛋白酶的活性将没有活性,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【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。
4.(2022高一上·白山期末)下图为某种酶在最适pH和不同温度条件下,反应底物浓度随反应时间变化的曲线图。下列分析正确的是(  )
A.该酶的最适温度为45℃,该温度下反应至t2时间后,酶活性下降为0
B.经65℃长时间处理的酶液,自然冷却后加入底物,反应底物浓度很快降低
C.降低或升高反应体系的pH,图中的t2和t3点的位置将右移
D.O~t1时间段,25℃条件下比45℃条件下的平均反应速率快
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、题图为三个不同温度条件下,反应底物浓度随反应时间变化的曲线,不能说明该酶的最适温度为45℃ ;同时条件不变,酶催化完,活性不变,A错误;
B、经65℃长时间处理的酶液,已经变性失活,即时自然冷却,酶的活性还是不能恢复,B错误;
C、题干信息可知,该酶在最适pH下进行,如果降低或升高反应体系的pH,酶的活性都会降低,反应时间延长,即图中的t2和t3点的位置将右移,C正确;
D、O~t1时间段,45℃条件下比25℃条件下的平均反应速率快,D错误。
故答案为:C。
【分析】“四步法”分析酶促反应曲线
(1)识标:“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。
(2)析线:“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。
(3)明点(特殊点):“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。
(4)判断:“先分后合巧辨析”。对于多条酶促反应曲线图,根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出),首先对每一条曲线单独分析,进行比较,判断曲线间有无联系或找出相互关系,然后综合分析。
5.(2022高一上·牡丹江期末)如图所示,曲线b表示最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。下列分析正确的是(  )
A.升高温度后,图示反应速率可用曲线c表示
B.酶量减少后,图示反应速率可用曲线a表示
C.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D.减小pH,重复该实验,A、B点位置都不变
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、曲线b表示在最适温度条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系;若升高温度,会导致酶活性降低,使酶促反应速率减慢,因此不能用曲线c表示,A错误;
B、酶量能影响酶促反应速率,酶量减少后,酶促反应速率会降低,其反应速率可用曲线a表示,B正确;
C、AB段,随着反应物浓度的升高,反应速率逐渐加快,说明限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度,C错误;
D、曲线b表示在最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系,若减小pH,会导致酶活性降低,使酶促反应速率减慢,因此A、B点位置都会下移,D错误。
故答案为:B。
【分析】“四步法”分析酶促反应曲线
(1)识标:“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量)的含义。
(2)析线:“析线理关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先升后降”“先升后稳”“水平”等。
(3)明点(特殊点):“抓点求突破”。明确酶促反应曲线中起点、终点、顶点、拐点、交叉点、特殊条件下的交点等表示的生物学含义。
(4)判断:“先分后合巧辨析”。对于多条酶促反应曲线图,根据曲线上不同标示物识别曲线所代表的意义(有的曲线直接标出),首先对每一条曲线单独分析,进行比较,判断曲线间有无联系或找出相互关系,然后综合分析。
6.(2021高一上·成都期末)某研究小组利用淀粉及唾液淀粉酶探究影响酶活性因素的实验,实验结果如下图所示,相关叙述错误的是(  )
A.据图推测唾液淀粉酶发挥作用的最适温度是37℃
B.60℃时,酶的空间结构已经遭到了破坏
C.相同pH不同温度时,唾液淀粉酶活性一定不同
D.此实验中无对照组,全是实验组
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知,在37℃,不同pH下,淀粉剩余均最少,因此推测唾液淀粉酶的最适温度可能是37℃,A正确;
B、60℃时,剩余淀粉的量与起始量差不多,可以认为酶没有发挥作用,酶的空间结构可能已经遭到了破坏,B正确;
C、相同pH,不同温度时,淀粉剩余量有可能相同,说明唾液淀粉酶活性也可能相同,C错误;
D、此实验的每个组别均未知实验结果,没有对照组,全是实验组,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)。
7.(2021高一上·辽宁月考)下列有关酶的叙述,正确的是(  )
A.酶具有高效性是因为酶为化学反应提供的能量多
B.酶具有专一性是因为酶只能催化一个化学反应
C.过酸、过碱的外界条件都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性
D.酶催化反应的最适温度是37℃
【答案】C
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶具有高效性是因为酶降低化学反应活化能的能力更显著,A错误;
B、酶具有专一性是因为酶只能催化一种或一类化学反应,B错误;
C、酶的催化作用需要适宜的条件,过酸、过碱的外界条件都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性,C正确;
D、不同生物酶催化的最适温度不同,不一定都是37℃,D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查的是酶的特性。
1、高效性:与无机催化剂相比,酶的催化效率更高;
2、专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应;
3、作用条件温和:温度过高、pH过高或过低都会导致酶失活。
8.(2021高一上·辉南月考)图中甲曲线表示在最适温度下α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,乙、丙两曲线表示α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或 pH的变化,下列相关分析错误的是(  )
A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和 pH
B.分析曲线可知,可在 d 所示条件下保存该酶
C.d、f两点所示的α-淀粉酶活性一致,但只有 f 点该酶的空间结构遭到破坏
D.若在a 点升温或在 bc 段增加淀粉的浓度,都将使反应速率增大
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、高温、过酸、过碱都会使酶失活,而低温只是抑制的酶的活性,不会导致失活,据此可推知:乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势,丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势,因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH,A正确;
B、酶的保存应该在最适pH、低温下保存,对应图中的d、h点,因此可在 d 所示条件下保存该酶,B正确;
C、d、f两点所示的α-淀粉酶活性一致,但d点(低温)时该酶的空间结构没有遭到破坏,f点(高温)时该酶的空间结构已遭到破坏,C正确;
D、图中甲曲线表示在最适温度下α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,若在a点升温,酶的活性减弱,反应速率将减小,bc段限制酶促反应速率的因素是α-淀粉酶的浓度,增加淀粉的浓度,不会使反应速率增大,D错误。
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。
9.(2021高一上·浙江月考)某学生兴趣小组进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验,实验结果如下表所示。下列叙述错误的是(  )
pH 5.0 6.0 7.0 8.0
收集到气体体积(mL) 0.5min 6.5 7.6 8.3 8.0
1min 9.5 11.3 12.3 11.6
A.先将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液混合,然后加入缓冲液
B.为避免对实验结果产生影响,每一个实验组中酶的含量要相等
C.与pH6.0相比,pH8.0时过氧化氢酶的活性较高
D.新鲜的动物肝脏和血细胞中含有较多的过氧化氢酶
【答案】A
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶具有高效性,应该先将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液分别调节pH,然后再混合,A错误;
B、根据无关变量要相等,所以为避免对实验结果产生影响,每一个实验组中酶的含量要相等,B正确;
C、由题表可知,相同时间内,pH 8.0 时收集到的气体体积比pH 6.0时的气体体积大,故pH 8.0 时过氧化氢酶的活性比pH 6.0时较高,C正确;
D、新鲜的动物肝脏和血细胞中含有较多的过氧化氢酶,D正确。
故答案为:A。
【分析】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。
10.(2021高一上·浙江期中)在最适温度下,图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件,下列叙述正确的是(  )
A.温度降低时,e点不移,d点右移
B.H2O2量增加时,e点不移,d点左移
C.pH=c时,e点上移,d点右移
D.pH=a时,e点下移,d点左移
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知,图乙为b点最适pH时的酶活性,若温度下降H2O2量不变则e点不变,达到e时所用时间增加,即d右移,A正确;
B、由图可知,图乙为b点最适pH时的酶活性,若H2O2量增加则产生的O2量也增加,达到e点所用时间增加,即d右移,B错误;
C、pH=c时,酶变性失活,H2O2量不变,生成O2量不变,即e不变,分解速率降低,达到e点所需的时间增减,d右移,C错误;
D、若pH=a,即酶活性下降,则反应速率减慢,底物不变生成的O2量不变,即e点不变,达到e点所用时间增加,D错误。
故答案为:A。
【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。
11.(2021高一上·浙江期中)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究影响酶催化功能的因素——pH对过氧化氢酶的影响”活动。下列叙述错误的是 (  )
A.过氧化氢酶在动物的肝脏细胞和血细胞中浓度很高
B.将滤纸片在肝脏匀浆中浸泡适宜时间后,迅速夹起滤纸片粘到反应小室的内壁上
C.可用新鲜土豆来代替新鲜肝脏匀浆,用氧传感器检测反应小室内氧气的浓度变化代替排水集气法测定氧气产生量
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、动物的肝脏细胞和血细胞中含有较多的过氧化氢酶,A正确;
B、将滤纸片在肝脏匀浆中浸泡适宜时间后,迅速夹起滤纸片粘到反应小室的上侧内壁上,B错误;
C、新鲜土豆中也含有较多的过氧化氢酶,可用新鲜土豆来代替新鲜肝脏匀浆,用氧传感器检测反应小室内氧气的浓度变化代替排水集气法测定氧气产生量,C正确;
D、根据各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢的分解量,从而判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围,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·杭州期中)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示.:
步骤 基本过程 试管A 试管B 试管C
1 加入2%过氧化氢溶液 3mL 3mL 3mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 —— ——
3 加入二氧化锰 —— 少许 ——
4 加入蒸馏水 —— —— 少许
5 检测      
据此分析,下列叙述正确的是(  )
A.本实验的自变量是酶的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.试管A和 C的实验结果能说明酶的作用具有高效性
D.试管A中不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由题意可知,本实验的自变量是催化剂的种类,A错误;
B、不同的催化剂都可以催化过氧化氢分解,可以将产生气泡的速率作为检测不同催化剂催化速率的指标,B正确;
C、酶的作用的高效性需要通过与无机催化剂相比较,故试管A和B的实验结果可以说明酶的作用具有高效性,C错误;
D、马铃薯匀浆和鸡肝研磨液中都含有过氧化氢酶,都可以作为实验材料,试管A中可以用鸡肝研磨液替代马铃薯匀浆,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。
13.(2021高一上·上海期中)某同学准备通过实验探究洗手液对麦苗生长的影响,他设计了两个实验组,分别在浇灌麦苗的清水中加入了等量的5%和10%浓度的洗手液(其他条件相同),你认为他的实验应该如何改进?(  )
A.增加两组实验,浓度分别为15%、20%
B.选用不同品牌的洗手液
C.增加浇灌清水组用于对照
D.选用水稻替换麦苗作为实验材料
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】该实验是探究洗手液对麦苗生长的影响,自变量为洗手液的有无,该同学设计了两个实验组,分别在浇灌麦苗的清水中加入了等量的5%和10%浓度的洗手液(其他条件相同),设计的这两组实验均加入了洗手液,还缺少不含洗手液的对照组,故该实验还应该补充只浇灌清水的组,即C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】对照原则:对照实验是除了一个因素之外,其他因素都保持不变的实验,通常分为实验组和对照组,实验组是接受实验变量处理的对象组,对照组是不接受实验变量处理的对象组。
常用的对照类型有以下几种:
①空白对照:对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理,并非什么因素都不给予,而是针对实验所要研究的因素不给予,以体现实验因素的有无对实验结果的影响。
②自身对照:实验与对照在同一个对象上进行,不另设对照组。如“探究植物细胞的吸水和失水”实验,即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化为实验组。
③条件对照:给对照组施以某种实验处理,但不是所研究的实验因素,以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异,从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。
④相互对照:不单设对照组,而是几个实验组相互对照。如“探究影响酶活性的条件”实验中,探究温度对酶活性的影响时,要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究,进行相互对照,以得出相应的实验结论。
14.(2021高一上·吉林期中)将刚采摘的新鲜甜玉米立即放入85℃水中热烫处理5分钟,可较好地保持甜味。这是因为加热会(  )
A.提高淀粉酶的活性
B.降低淀粉酶的活性
C.改变可溶性糖分子的结构
D.使可溶性糖转化为淀粉的酶失活
【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、玉米中的淀粉酶在 85℃ 水中会变性失活,活性不会提高,A错误;
B、降低可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性,减少淀粉的积累,与淀粉酶的活性被破坏无关,B错误;
C、不会改变可溶性糖分子的结构,否则不能较好地保持甜味,C错误;
D、高温会使淀粉酶变性失活,D正确。
【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)。
15.(2021高一上·吉林期中)关于酶的叙述,正确的是(  )
A.酶促反应的最适温度也是该酶的最佳储存温度
B.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶在温度较低时活性较低,当温度升高酶的活性升高,因此酶需要低温保存,A错误;
B、酶所处的环境(如:高温、强酸、强碱)会影响酶的活性,B错误;
C、酶的功能与空间结构有关,故酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失,C正确;
D、酶相当于催化剂,反应前后质量和性质不发生改变,故起作用后不被降解,D错误。
【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10-10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.(2020高一上·宣城期末)某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素,做了三个实验。相应的实验结果如下图所示,请分析回答下列问题。
(1)实验1的实验目的是探究   ,其中的自变量为   。
(2)实验2的BC段O2产生速率不再增大的原因最可能是   。
(3)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为   。实验还证实,当pH小于d或大于f时,过氧化氢酶的活性将永久丧失,其原因是   。
(4)由图可知,在进行酶活性的测定时,可根据一定条件下单位时间内   或   
来表示酶活性。
(5)   (填“能”或“不能”)用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响,其原因是   。
【答案】(1)酶具有高效性;催化剂的种类
(2)受过氧化氢酶的量(或活性)限制
(3)e;过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏(或答“过酸、过碱会使酶变性失活”)
(4)产物的生成量;底物(反应物)的消耗量
(5)不能;过氧化氢在加热条件下会分解
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)实验1用了无机催化剂和酶同时催化过氧化氢分解,此实验的目的是探究酶的高效性,自变量是催化剂的种类。(2)实验2BC段显示反应物的不断增加,不能影响O2产生速率,其氧气不再增大的原因最可能是催化剂过氧化氢酶的数量有限。(3)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为e,实验结果表明,当pH小于d或大于f时,酶的空间结构被破坏,导致过氧化氢的活性将永久丧失。(4)酶的活性可以用产物的生成量或底物的消耗量表示。(5)由于过氧化氢在加热条件下会分解,所以不能用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响。
【分析】①测定酶活性:用单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量来表示。
②PH对酶活性的影响:最适PH时酶活性达到最高,在最适PH之前随着PH增大酶活性越来越强,在最适PH之后随着PH增大酶活性越来越弱,过酸过碱都会使酶失活。
③影响化学反应速率的因素:底物浓度和酶的活性或酶的数量。
④自变量指实验中人为因素改变的变量。
17.(2019高一上·葫芦岛月考)某研究小组从萌发的水稻种子中提取 淀粉酶和 淀粉酶,通过利用相关仪器对各组淀粉含量进行检测探究了不同温度条件下这两种淀粉酶的活件,实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是   。根据实验结果分析, 淀粉酶在   ℃条件时活性较高,由此,   (填“能”或“不能”)确认该温度 淀粉酶的最适温度。
(2)该实验不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖,原因是   .
(3)本实验的结果表明,两种淀粉酶中   对温度更敏感。可在   ℃之间设置较小的温度梯度进行分组实验,进一步探究 淀粉酶的最适温度。
【答案】(1)温度,淀粉酶的种类;50;不能
(2)用斐林试剂检测时需水浴加热,会导致反应体系温度发生改变,影响实验结果
(3)β淀粉酶;30~50
【知识点】检测还原糖的实验;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1)从柱形图可知,该实验的自变量是温度、酶的种类,因变量是淀粉的剩余量, 根据实验结果分析,在50℃条件时α-淀粉酶作用下的淀粉的剩余量较少,说明α-淀粉酶的活性较高,由于该实验并没有涉及高于50℃条件下的实验结果,因此不能判断该温度α-淀粉酶的最适温度。(2)因为用斐林试剂需水浴加热,不是单一变量了,也会对酶的活性产生影响,使试验结果不可靠,所以不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示。(3)识图分析可知,淀粉酶的最适温度在30~50℃,而α-淀粉酶从图中无法确定,因此说明β-淀粉酶对温度更敏感。要进一步探究β-淀粉酶的最适温度,实验设计的主要思路应是设计更多的温度梯度,分别测量淀粉的分解情况,即在30~50℃之间设立较小等温度梯度的分组实验,按上述步骤进行实验,分析结果得出结论。
【分析】酶能够催化化学反应的原因是降低了化学反应的活化能。影响酶活性的因素是温度、pH等。生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等。从柱形图可知,该实验的自变量是温度、酶的种类,因变量是淀粉的剩余量,无关变量有溶液的量、反应时间、pH等。
18.(2019高一上·鹤岗月考)动物肝脏中含有H2O2酶,可以催化H2O2的分解。如图一、二是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。试回答下列问题:
(1)鉴定H2O2酶是否是蛋白质,可用   试剂,酶的作用机理是   ,细胞内的酶等蛋白质要不断更新,其降解过程发生在   (细胞器)中。
(2)合成H2O2酶的直接能源物质是   ,该物质可在动物细胞的   (结构)中合成。
(3)图一、二所代表的实验中,实验自变量依次为   、   。
(4)图二曲线BC段的限制因素最可能是   。
【答案】(1)双缩脲;降低化学反应的活化能;溶酶体
(2)ATP;线粒体和细胞质基质
(3)催化剂的种类;过氧化氢(H2O2)的浓度
(4)过氧化氢酶的浓度(数量)
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】(1) 蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,因此鉴定H2O2酶是否是蛋白质,可用双缩脲试剂。酶的作用机理是降低化学反应的活化能。溶酶体内部含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,所以细胞内的酶等蛋白质降解过程发生在溶酶体中。(2) ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,因此合成H2O2酶的直接能源物质是ATP。在动物细胞中,ATP合成的途径是呼吸作用,呼吸作用是在细胞质基质和线粒体中进行的。(3) 分析图一、图二可知,图一中两条曲线的形成是加入催化剂的种类不同所致,图二中曲线反映的是O2产生速率随H2O2浓度的变化而变化,所以图一、二所代表的实验中,实验自变量依次为催化剂的种类、过氧化氢(H2O2)浓度。(4) 酶分子只有与底物结合才能行使催化功能。图二曲线BC段,O2产生速率不再随H2O2浓度的增大而变化,说明限制因素不再是H2O2浓度,因此最可能的限制因素是过氧化氢酶的浓度(数量)。
【分析】分析题图:图一使用的过氧化氢酶与Fe3+均能催化过氧化氢水解,其目的是探究酶的高效性,因此自变量是催化剂的种类;图二是探究H2O2浓度对酶促反应速率的影响,所以自变量为H2O2浓度。图一与图二中的因变量都是H2O2的分解速率,是以O2 产生量或产生速率为检测指标。
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