【课后练习】17 酶的特性 人教版(2019)生物学 必修1 (含答案）

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17 酶的特性
一、概念检测
1．判断下列叙述的正误
(1)酶具有专一性、高效性，且受温度和pH的影响(　　)
(2)蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，这一现象体现了酶的专一性(　　)
(3)由于酶在化学反应前后性质和数量没有改变，所以酶具有高效性(　　)
(4)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性(　　)
(5)酶活性最高时的温度适合酶的保存(　　)
2．能够促使脂肪酶水解的酶是(　　)
A．脂肪酶　　　　　　 B．淀粉酶
C．蛋白酶 D．DNA酶
3．研究表明，一分子过氧化氢酶能在1 min内使5×105个过氧化氢分子分解成氧气和水，相当于Fe3＋催化效率的109倍，但是对糖的水解却不起作用。这个事实说明酶具有(　　)
A．多样性、稳定性 B．高效性、多样性
C．高效性、专一性 D．高效性、稳定性
4．(2018·浙江11月选考)酶是生物催化剂，其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是(　　)
A．酶分子有一定的形状，其形状与底物的结合无关
B．绝大多数酶是蛋白质，其作用的强弱可用酶活性表示
C．麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解，不能催化蔗糖的水解
D．将胃蛋白酶加入到pH＝10的溶液中，其空间结构会改变
5．在“探究不同温度对酶活性的影响”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．自变量和自变量
二、综合迁移
6．下列有关酶的实验叙述，正确的是(　　)
A．在探究pH对酶活性的影响时，不宜选用过氧化氢酶，宜选用淀粉酶
B．若用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性，可用碘液来检测底物是否被分解
C．若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，可用斐林试剂来检测底物是否被分解
D．验证过氧化氢酶的高效性时，可在过氧化氢溶液中加入FeCl3溶液作为对照组
7.(2020·合肥六校联考)如图为酶与底物结合示意图，下列有关叙述错误的是(　　)
A．酶的形状在催化过程中会发生改变
B．底物与酶特定部位的结合具有专一性
C．此图可表示1分子蔗糖经酶催化后产生2分子葡萄糖的过程
D．图示过程能够保证酶保持较高的催化活性
8.如图表示在最适温度和pH条件下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。结合影响酶催化反应速率的因素分析，下列有关叙述正确的是(　　)
A．若在a点提高反应温度，反应速率会加快
B．若在b点增加酶的浓度，反应速率不会加快
C．若在c点增加反应物浓度，反应速率将加快
D．反应物浓度是限制曲线ab段反应速率的主要因素
9.如图所示为过氧化氢被分解的速度曲线，其体现了酶的(　　)
①化学本质　②高效性　 ③催化特性　④作用条件较温和
A．①④　　　　　　 B．③④
C．①②　　　　　　　 D．②③
10．现有3支试管甲、乙、丙，先向各试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按图中所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列说法错误的是(　　)
A．实验结果是乙、丙试管内出现砖红色沉淀
B．甲和丙试管对照，说明酶的活性受温度的影响
C．实验结果是甲试管内出现砖红色沉淀
D．甲和乙试管对照，说明酶具有专一性
11.如图表示在不同条件下的酶促反应速率变化曲线，下列叙述正确的是(　　)
A．影响ab段反应速率的主要因素是酶的浓度
B．影响bc段反应速率的主要因素是底物浓度
C．若降低温度，b点可能会上移
D．b点时改变pH，反应速率不变
12．某同学在验证“酶的专一性”时，设计并进行如下实验。下列说法错误的是(　　)
　操作　　步骤分组　 加入2 mL淀粉糊 加入2 mL蔗糖溶液 加入2 mL清水 加入2 mL稀释唾液 30 ℃水浴 滴入数滴碘液
试管a √ √ 30 min √
试管b √ √ 30 min √
试管c √ √ 30 min √
A.a、b两组对照，不能说明酶具有高效性
B．a、b、c三组的结果分别为变蓝、不变蓝、变蓝
C．c组用碘液作为指示剂无法判断蔗糖是否水解
D．水浴中保温的温度为无关变量，但不能说明温度对酶活性没有影响
13．下面三个图中的曲线是某研究小组围绕探究过氧化氢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____________________________________。
14．下面的表格是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤，据此回答下列问题：
探究温度对酶活性影响的实验
实验步骤 分组 甲 乙 丙
①淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
②可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL
③控制温度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃
④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的_________
(1)在该实验中，自变量是________，在实验中应该控制_________________(写出两个)等无关变量保持相同。
(2)实验步骤④为错误操作，正确的操作应该是_________________________________。
(3)实验的第⑤步最好选用________(填试剂)测定单位时间内淀粉的___________(填“反应量”或“剩余量”)。
(4)如将实验中的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液，你认为是否科学？________，为什么？____________________________。
三、应用创新
15．(多选)温度对甲、乙两种酶活性的影响如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．甲酶保持活性的温度范围大于乙酶
B．在乙酶最适温度时，甲酶已失活
C．如果甲是蛋白酶，那么乙酶可能是它的底物
D．随着温度的增加，两种酶的热变性速率表现出先减小后增大的趋势
16.(多选)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置甲、乙、丙三个实验组，各组温度条件不同，其他条件相同且适宜，测定各组在不同反应时间内的产物浓度，结果如图。以下分析正确的是(　　)
A．在t时刻之后，甲组曲线不再上升，是由于受到底物量的限制
B．丙组产物浓度长时间不再增加，是由于高温使酶变性失活
C．若甲组温度大于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于甲组温度
D．若甲组温度小于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于乙组温度
17．为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响(不考虑酸碱对淀粉水解的影响)，某同学具体的实验操作步骤如下：
①在1～5号试管中分别加入0.5%的唾液1 mL。
②分别向1～5号试管中加入0.5%的淀粉液2 mL。
③向各试管中加入相应的缓冲液3 mL。使各试管中的pH依次稳定在5.60、6.20、6.80、7.40、8.00。
④将1～5号试管均放入37 ℃温水中恒温水浴。
⑤反应过程中，每隔1 min从第3号试管中取出一滴反应液滴在比色板上，加1滴碘液显色。待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果如表所示：
项目 1 2 3 4 5
pH 5.60 6.20 6.80 7.40 8.00
颜色 ＋＋ ＋ 橙黄色 ＋ ＋＋
注：“＋”表示蓝色程度。
(1)实验设计中，因变量是____________。实验过程中选择37 ℃恒温的理由是____________________________________________________。
(2)3号试管加碘液后出现橙黄色，说明____________________________。
(3)如果反应速率过快，应当对唾液进行怎样的处理？________________________。
(4)该同学的操作中有一处错误，请改正。___________________________。
(5)该实验得出的结论是__________________________________________________。
参考答案
1答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
2解析：选C　脂肪酶的化学本质是蛋白质，因此能够促使脂肪酶水解的酶是蛋白酶。
3解析：选C　一分子过氧化氢酶相当于Fe3＋催化效率的109倍，说明酶具有高效性，对糖的水解却不起作用说明酶具有专一性。
4解析：选A　酶具有一定可变的几何形状，酶的活性部位与底物结合后，形状发生改变发挥催化作用，作用完成后恢复原状，所以酶分子的形状与底物的结合有关；酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，其催化作用的强弱可以用酶活性来表示；酶具有专一性，麦芽糖酶可以催化麦芽糖水解，不能催化蔗糖水解；酶在过酸或过碱的溶液中会发生变性失活，胃蛋白酶的最适pH为1.5左右，加入到pH＝10的溶液中会使酶变性，空间结构会发生改变。
5解析：选C　在“探究不同温度对酶活性的影响”实验中，温度属于自变量，pH属于无关变量。
6解析：选D　在探究pH对酶活性的影响时，选用的材料为过氧化氢与过氧化氢酶，由于淀粉在酸性条件下也会发生化学反应，因此不宜选用淀粉酶；因为碘液只能检测淀粉是否分解，而不能检测蔗糖是否分解，所以不宜用碘液检测淀粉和蔗糖是否分解；若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，自变量是不同的温度条件，不能用斐林试剂来检测，因为斐林试剂的使用需要改变实验温度，对实验结果有影响；酶具有催化作用，无机催化剂也具有催化作用，酶的催化效率高，验证酶的高效性时应与无机催化剂比较。
7解析：选C　1分子蔗糖经酶催化后产生1分子葡萄糖和1分子果糖，C错误。
8解析：选D　由于该图是在最适温度下绘制的，因此改变温度会使酶活性降低，反应速率变慢；b点后反应速率不随反应物浓度的增加而加快，说明反应物浓度不是限制因素，可能受酶浓度的限制，因此当在b点及以后提高酶的浓度，反应速率可能加快，提高反应物浓度，反应速率不会变化；从曲线图可知，a点后b点前，随着反应物浓度的增加，反应速率加快，说明此时的主要限制因素是反应物浓度。
9解析：选D　①过氧化氢酶的化学本质为蛋白质，但从图中不能得出；②酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快，体现了高效性；③酶是高效的催化剂，这一点从酶能催化反应进行可以得出；④酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的，但从图中无法得出这一信息。
10解析：选A　实验结果是甲试管内出现了砖红色沉淀，乙、丙试管内不出现砖红色沉淀，A错误，C正确；甲和丙试管对照，自变量是温度，说明酶的活性受温度的影响，B正确；甲和乙试管对照，甲试管中的唾液淀粉酶可催化淀粉水解，而乙试管中的胃蛋白酶不能水解淀粉，故可说明酶具有专一性，D正确。
11解析：选C　影响ab段反应速率的主要因素是底物浓度；bc段反应速率不再随着底物浓度的变化而变化，故影响bc段反应速率的主要因素不是底物浓度，可能是酶浓度；从曲线图中不能看出酶的最适温度是高于37 ℃，还是低于37 ℃，若降低温度，酶活性有可能升高，b点会上移； b点时改变pH，酶活性改变，反应速率也改变。
12解析：选B　a、b两组对照，自变量为是否加唾液淀粉酶，说明酶具有催化作用，不能说明酶具有高效性；a、b、c三组的结果分别为变蓝、不变蓝、不变蓝；c组用碘液作为指示剂无法判断蔗糖是否水解，因为蔗糖本身与碘液也没有颜色变化；水浴中保温的温度为无关变量，但不能说明温度对酶活性没有影响。
13解析：(1)图1的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，加过氧化氢酶的一组反应速率较快，而并未改变平衡点，说明酶具有高效性。(3)图2中bc段O2产生速率不再变化，而过氧化氢是过量的，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)催化剂种类　过氧化氢浓度　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)溶液中过氧化氢的剩余量
14解析：(1)探究温度对酶活性影响的实验，自变量是温度，在实验中应该控制pH、酶的浓度、淀粉溶液的浓度、保温时间等无关变量保持相同。(2)酶具有高效性，探究温度对酶活性影响的实验中，应该先设置好酶和淀粉的温度，然后再将相应温度的淀粉和酶混合进行反应，否则不能看出温度对酶活性的影响，所以实验步骤④为错误操作，正确的操作应该是将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在相应温度下处理后再混合。(3)淀粉与碘液作用变蓝，因此实验的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。(4)温度会直接影响过氧化氢的分解，故不能用新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液探究温度对酶活性的影响。
答案：(1)温度　 pH、酶的浓度、淀粉溶液的浓度、保温时间(写出两个即可)　(2)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在相应温度下处理后再混合　(3)碘液　剩余量　(4)不科学　 因为温度会直接影响过氧化氢的分解
15解析：选AD　由题图可知，甲酶保持活性的温度范围为0～50 ℃，乙酶保持活性的温度范围为10～70 ℃，甲酶保持活性的温度范围小于乙酶；由题图可知，乙酶在60 ℃左右活性最高，此时甲酶已失活；乙酶的成分可能是蛋白质，蛋白质是蛋白酶的底物；由图及酶的特性可知，随着温度的增加，两种酶的热变性速率一直在增大。
16解析：选ABD　在t时刻之后，甲组曲线不再上升，是由于受到底物数量的限制。丙组产物浓度达不到平衡点，说明高温使酶变性失活。甲组比乙组提前达到平衡点，说明甲组更接近最适温度，若甲组温度大于乙组温度，则酶的最适温度可能大于甲组温度；若甲组温度小于乙组温度，则酶的最适温度不可能大于乙组温度。
17解析：(1)根据表中信息，该实验的因变量是颜色变化。温度为无关变量，无关变量要保持相同且适宜，因此实验过程选择37 ℃恒温是为了排除温度因素对结果的干扰，且37 ℃ 是唾液淀粉酶起催化作用的最适温度。(2)由于淀粉遇碘液变蓝，而3号试管加碘液后出现橙黄色，说明淀粉已被完全分解。(3)反应速率过快时，可对唾液加水稀释，从而减慢反应速率。(4)为保证实验是在预设条件下发生的，该同学的操作应将步骤③移到②之前。(5)根据表中信息可知，该实验结论为：唾液淀粉酶的活性受pH的影响，唾液淀粉酶的最适pH约为6.80，高于或低于此pH时酶活性都会降低。
答案：(1)颜色变化　保证温度恒定，排除温度对实验过程的干扰；37 ℃是唾液淀粉酶的最适催化温度　(2)淀粉已经完全分解　(3)适当稀释唾液　(4)将步骤③移到②之前　(5)唾液淀粉酶催化的最适pH约为6.80，高于或低于此值，酶的活性都会降低
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