2024浙科版新教材高中生物必修1同步练习--第二节　酶是生物催化剂（含答案）

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2024浙科版新教材高中生物必修1
第二节　酶是生物催化剂
第1课时　酶的本质、作用和特性
基础过关练　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
题组一　酶的本质
1.(2021浙江宁波期中)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是(　　)
A.蛋白质　　　　B.DNA
C.RNA D.核糖
2.(2021浙江浙北G2期中联考)若往过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果应该是 (　　)
A.产生气泡 B.溶液呈蓝色
C.溶液呈紫色 D.产生红黄色沉淀
3.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是(　　)
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
4.下列关于酶的叙述正确的是(　　)
A.细胞中的酶能供应反应所需的活化能,催化反应发生
B.用于治疗消化不良的多酶片咀嚼后吞服会影响疗效
C.细胞中的酶均能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应
D.可用过氧化氢溶液和新鲜肝脏研磨液探究温度对酶活性的影响
题组二　酶的作用机理
5.(2020浙江东阳中学期中)下图是某种酶催化底物发生反应的过程示意图,下列叙述错误的是　(　　)
A.图示反应过程还有水的产生
B.酶催化作用具有专一性
C.底物与酶能否结合与酶的结构有关
D.酶在催化过程中的形状改变是不可逆的
6.图1表示某类酶作用的模型,图2表示酶催化作用中能量变化过程。请据图回答:
(1)图1模型中A代表　　　　　,C、D代表　　　　　。
(2)图1模型能解释酶的　　　　　性,若图中B表示一种二糖,则B可能是　　　　　或　　　　　。
(3)酶催化作用的实质就是它能　　　　　　　　。
(4)图2曲线表示物质A生成物质P的化学反应在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。酶所降低的活化能可用图中　　　　　段来表示;如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将　　　　　(填“上移”或“下移”),这体现了酶的　　　　　性。
题组三　酶的特性
7.(2022浙江绍兴期中)纺织工业上的退浆工序常用两种方法:化学法,用NaOH 7~9克/升,在70~80 ℃条件下作用12小时,退浆率仅为50%~60%;加酶法,用少量细菌淀粉酶,在适宜温度下只需5分钟,退浆率达100%,这一事实说明　(　　)
A.酶具有多样性
B.酶具有高效性
C.酶具有专一性
D.酶具有溶解性
8.(2022浙江七彩阳光联盟期中改编)如图为蔗糖酶作用机理示意图,下列说法正确的是(　　)
A.该示意图说明酶具有高效性
B.一分子蔗糖可以水解为两分子葡萄糖
C.在反应进行过程中酶的空间结构发生改变
D.酶只在细胞内起作用
9.(2021浙江宁波期中)将少许的 FeCl3和新鲜肝脏研磨液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 FeCl3产生的气体量,虚线为加入新鲜肝脏研磨液产生的气体量)(　　)
A
B
C
D
10.下列有关“探究酶的专一性”活动的叙述,正确的是(　　)
A.实验中可直接使用新鲜唾液
B.本实验可用碘-碘化钾溶液替代本尼迪特试剂
C.可将酶溶液置于适宜的温度下,一段时间后再和底物混合
D.添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现红黄色沉淀一定是淀粉中混有蔗糖引起的
11.(2022浙江绿谷高中联盟期中联考)有关H2O2的实验,基本过程如下表所示,已知马铃薯匀浆中含有过氧化氢酶,据此分析,下列叙述错误的是(　　)
步骤 过程 试管甲 试管乙
1 加入2%H2O2溶液 3 mL 3 mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 —
3 加入二氧化锰 — 少许
4 检测
A.该实验能说明酶的作用具有专一性
B.该实验的可变因素是催化剂的种类
C.可以用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
D.可用产生气泡的速率作为检测指标
能力提升练　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
题组一　分析酶的作用
1.(2022浙江A9协作体期中)下图表示酶和无机催化剂改变化学反应速率的原理,相关叙述正确的是(　　)
A.酶具有催化作用,是因为酶能为化学反应提供能量
B.酶降低的化学反应的活化能是EC
C.酶具有高效性,其实质在于(EB-EC)>(EB-EA)
D.EC和EA分别表示酶和无机催化剂为化学反应提供的活化能
2.(2021浙江杭州月考)酶的抑制剂是指能与酶结合并降低酶活性的分子,分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂,其抑制作用原理如图b、c所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A.竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,会降低酶的催化效应
B.非竞争性抑制剂作用于酶活性部位以外的地方,从而使酶失去催化活性
C.竞争性抑制剂具有与酶的活性部位互补的结构,能与酶的活性部位结合
D.非竞争性抑制剂与该酶催化的底物的化学结构相似
题组二　分析酶的特性
3.(2021浙江温州期中)为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如下5组实验,分别选择一定的试剂进行检测,合理的实验方案是(　　)
组别 ① ② ③ ④ ⑤
酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶
反应物 蛋白质 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖
A.①和③对比,用双缩脲试剂检测
B.②和④对比,用碘-碘化钾溶液检测
C.④和⑤对比,用本尼迪特试剂检测
D.③和④对比,用本尼迪特试剂检测
4.某生物兴趣小组要设计实验验证酶的专一性。请根据题意回答问题。
备选实验材料和用具:蛋白质块、牛胰蛋白酶溶液、牛胰淀粉酶溶液、蒸馏水、双缩脲试剂、试管若干、恒温水浴锅、时钟等。
(1)该实验的自变量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验步骤:①取两支洁净的相同试管,编号为甲、乙;②取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中,再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中;③将两支试管置于恒温水浴锅中,保温(37 ℃)5分钟;④分别加入等体积等质量的蛋白质块,其他条件相同且适宜;⑤一段时间后,分别加入等量的双缩脲试剂进行检测,记录实验结果。
上述实验步骤中,有两处明显错误,请找出这两处错误并更正:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)如果想验证过氧化氢酶具有高效性的特点,应该用过氧化氢酶和　　　　　对　　　　　进行催化效率比较。
第2课时　酶的催化功能受多种条件的影响
基础过关练　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
题组一　影响酶作用的因素
1.(2021浙江A9协作体期中)将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻,可保持其甜味。这是因为加热会(　　)
A.提高淀粉酶活性
B.改变可溶性糖分子结构
C.破坏淀粉酶活性
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
2.(2021浙江绍兴期中)过酸、过碱或者温度过高,会使唾液淀粉酶永久失活,原因是破坏了该酶的　(　　)
A.全部肽键　　　　　B.氨基酸数目
C.空间结构　　　　　D.氨基酸种类
3.酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述正确的是(　　)
A.酶能提供过氧化氢分子活化所需的能量
B.各种酶水解得到的有机小分子都是氨基酸
C.有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂都会影响酶的活性
D.将胃蛋白酶加入pH为7的溶液中,其空间结构不会改变
4.酶促反应速率与温度的关系如图所示,不正确的说法是　(　　)
A.MN段反应速率提高是因为酶活性增大
B.O点对应的温度是酶促反应的最适温度
C.低温处理后酶的活性不可以恢复
D.温度不同时酶促反应速率可能相同
5.(2021浙江浙北G2期中联考)如图表示改变某一因素前后,淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下水解产生还原糖的结果,请据此分析,改变下列哪种因素才能获得改变后的结果(　　)
A.淀粉溶液量　　　　B.pH
C.温度 D.唾液量
题组二　实验探究影响酶催化功能的因素
6.(2021浙江杭州仿真考试)关于探究pH对H2O2酶的影响的实验,下列叙述不正确的是(　　)
A.实验材料选取新鲜肝脏是因为H2O2酶在动物肝脏细胞中浓度很高
B.滤纸片在新鲜肝脏匀浆中浸泡1分钟后立即取出,小心贴在反应小室一侧内壁上
C.在反应小室中,先加入缓冲液再加入H2O2溶液
D.量筒灌满水后,若有气泡,应将其轻轻倾斜,小心赶出气泡
7.(2021浙江绍兴选考诊断)利用新鲜土豆片催化H2O2分解的实验如图所示,产生的现象及推测正确的是(　　)
A.若有大量气体产生,可证明H2O2酶具有高效性
B.改变土豆片的大小,不会改变气体产生的速率
C.一段时间后气泡不再产生是因为土豆片的数量有限
D.可通过增减土豆片的数量来探究酶的浓度对催化速率的影响
8.(2020浙江台州中学月考)不同的变量设置可用于验证酶的不同特性,相关实验记录如下表所示。
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 + + + - - -
1%淀粉溶液 + + + - - -
3%H2O2溶液 - - - + + +
少许MnO2 - - - - - +
新鲜唾液 - + - - - -
少许鸡肝匀浆 - - + - + -
实验结果
注:“+”为添加,“-”为不添加。
下列相关特性验证实验对应的组合选择或变量设置中,错误的是(　　)
A.酶的催化性:1、2对照
B.酶的专一性:1、2、3对照
C.酶的高效性:4、5、6对照
D.温度影响酶活性:试管5逐渐变温前后对照
9.(2022浙江嘉兴月考)在一块含有淀粉的琼脂块的四个固定位置,分别用不同方法处理,如图所示,将该实验装置放入恒温箱中,保温处理24小时后,用碘-碘化钾溶液处理该琼脂块,观察实验结果。下列分析错误的是　(　　)
A.1组和2组呈蓝色,原因都是相关酶的空间结构被破坏
B.3组呈蓝色,4组呈棕色,原因是只有4组中才有分解淀粉的酶
C.2组煮沸的唾液若冷却后使用,实验结果呈棕色
D.1组和4组可形成对照组,自变量为是否酸处理
10.(2021浙江七彩阳光联盟期中联考)学习小组为研究 pH 对酶活性的影响,设置了 5 个实验组,每组试管中加入等量的过氧化氢溶液,再加入缓冲液分别将 pH 调整为 2、4、6、8、10,然后加入等量鸡肝匀浆,在最适温度下发生反应,记录实验开始至最终不再产生气泡所用的时间,得到以下曲线图(a 为曲线最低点), 请回答:
(1)酶的作用特点有　　　　、　　　　和作用条件温和等。
(2)实验中需要将鸡肝研磨成匀浆的原因是　　　　　　　　　　　　　。
(3)适当提高温度,则a 点的纵坐标会　　　　　。
(4)每个实验组中,最终产生的 O2 量相同吗 　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)若将本实验设计改为最适 pH 下,设置一系列温度梯度,来探究温度对酶活性的影响, 你觉得合理吗 　　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　。
能力提升练
题组　分析影响酶催化功能的因素及相关实验　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
1.(2022浙江温州适应性测试)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
2.(2021浙江温州期中)如图为某同学在其他条件最适宜的情况下,研究 pH对两种不同酶的活性影响。下列叙述错误的是(　　)
A.据图可知这两种酶的适宜 pH范围不同
B.导致A1、A3、A4、A6点酶活性变化的原因不同
C.若改变温度,则B1和B2点降低,但对应的pH不变
D.酶量一定时,单位时间内底物的消耗量或者产物的生成量即可表示酶活性
3.(2021浙江温州十五校期中联考)甲图表示底物浓度对酶促反应速率的影响;乙图表示将A、B两种物质混合,再在T1时加入某种酶后,A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成,下列叙述不正确的是(　　)
A.甲图中反应速率达到最大后,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量
B.若乙图中的物质A是淀粉,则B可以是麦芽糖,该酶可以是淀粉酶
C.乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是B的浓度
D.甲、乙两图所示的实验中,温度和pH都属于无关变量
某实验小组在Ta和Tb两个温度条件下,测定了淀粉酶在不同的pH条件下催化淀粉完全水解所需的时间,结果如图所示(TaA.曲线①表示在Ta温度下测定的结果
B.在这两个温度条件下,淀粉酶的最适pH相同
C.向反应液中滴加碱液,pH从17过程中,淀粉酶活性逐渐恢复
D.其他条件需要保持一致,以排除无关变量的干扰
5.(2021浙江杭州期中)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) 0.5 min 6.5 7.6 8.3 8.0
1 min 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,然后调节pH
B.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高
D.新鲜的动物肝脏中含有过氧化氢酶
6.(2020浙江9+1高中联盟期中改编)普通淀粉酶的最适温度在40~60 ℃之间,而耐热淀粉酶在更高温度下仍能保持较高的活性,因此具有更为广泛的应用前景。某同学设计了一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响,实验结果如下表。下列有关叙述错误的是(　　)
温度/℃ 普通淀粉 酶相对活性/% 耐热淀粉 酶相对活性/%
10 6 6
20 25 15
30 43 25
40 67 48
50 83 76
60 65 92
70 22 100
80 2 98
90 0 82
100 0 65
A.耐热淀粉酶较普通淀粉酶对温度更敏感
B.在此实验中,因变量可以用碘-碘化钾溶液和本尼迪特试剂检测
C.此实验的反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定
D.本实验的因变量可以用反应物的消失速率或生成物的产生速率来表示
7.(2022浙江七彩阳光联盟期中)如图一、二、三是酶促反应的相关曲线,已知图一是H2O2酶催化H2O2实验,曲线1是在浸过肝脏匀浆的滤纸片为2片、温度为35 ℃的条件下测得的数据。下列有关叙述正确的是(　　)
图一
　　　　　图二　　　　　　图三
①图一中要获得曲线2,则改变的条件可以是降低过氧化氢溶液的体积;②图一中要获得曲线2,则改变的条件可以是减少浸过肝脏匀浆滤纸片的数量;③图二中,底物浓度为B时,影响酶活性的外界因素有Cl-、Cu2+;④据图三可知,该酶作用的底物是麦芽糖,说明酶的作用具有专一性
A.②　　B.①②③　　C.①④　　D.①③④
(2022浙江慈溪适应性考试)温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中曲线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。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
答案全解全析
基础过关练
1.C　核糖体的主要成分是蛋白质和RNA,蛋白质被蛋白酶去除后,剩余物质仍能催化氨基酸的脱水缩合反应,由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是RNA,C正确。
2.C　过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,而蛋白质可用双缩脲试剂进行检测。蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,所以在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果是溶液呈紫色。
3.B　由题图可知,甲酶的化学本质是RNA,乙酶的化学本质是蛋白质。甲酶是具有催化功能的RNA,B错误;乙酶活性的改变是因为蛋白酶破坏了其分子结构,D正确。
4.B　细胞中的酶能降低反应所需的活化能,催化反应的发生,A错误;多酶片是双层糖衣片,外层为普通糖衣,内层为肠溶衣,进入胃后不会被胃酸溶解,直至进入小肠接触到碱性的肠液后才溶解,使药物在小肠内直接发挥作用,若咀嚼后吞服,失去了糖衣的保护,药物在胃中就会释放出来,进而被胃酸破坏而失去疗效,B正确;细胞中的绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,C错误;探究温度对酶活性的影响,自变量是温度,加热会加快过氧化氢的分解,对实验结果产生干扰,因此不能用过氧化氢溶液和新鲜肝脏研磨液探究温度对酶活性的影响,D错误。
5.D　图示为某种酶催化氨基酸脱水缩合的过程,产物是二肽和水,A正确;酶的催化作用具有专一性,B正确;酶在催化过程中的形状改变是可逆的,D错误。
6.答案　(1)酶　生成物　(2)专一　蔗糖　乳糖　(3)降低化学反应的活化能　(4)ab　上移　高效
解析　(1)分析图1可知,A前后不变,B分解为C和D,所以A表示酶,B表示底物,C和D表示生成物。(2)由图1模型可以看出,该类酶催化反应时会先和底物结合在一起,而且两者的结构相吻合,能解释酶的专一性。若图中B表示一种二糖,那么C、D表示两种不同的单糖,则B可能是蔗糖或乳糖。
(3)酶催化作用的实质就是它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率。(4)图2曲线表示物质A生成物质P的化学反应在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。a-c表示无催化条件时反应所需的活化能,b-c表示有酶催化条件时反应所需的活化能,所以酶所降低的活化能可用图中ab段来表示;如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,因为无机催化剂的催化效率比酶低,降低活化能的作用效果不如酶明显,所以b在纵轴上将上移,这体现了酶的高效性。
7.B　由题意可知,化学法需要时间长,效率低;加酶法需要时间短,效率高,这一事实体现了酶的高效性,B正确。
8.C　据题图分析,该图只说明了酶的专一性,不能说明酶的高效性,A错误;蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖组成,因此一分子蔗糖不能水解为两分子葡萄糖,B错误;在反应进行过程中,反应物结合到酶的作用位点上,酶的空间结构会发生改变,C正确;酶是在活细胞中产生的,可以在细胞内起作用,也可以在细胞外起作用,如消化酶,D错误。
9.C　 FeCl3是无机催化剂,新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,由于酶具有高效性,因此加入新鲜肝脏研磨液的反应速率较快,又因为两组加入的过氧化氢的量相等,所以两组相对气体量的最大值相同,加入新鲜肝脏研磨液的组较快达到相对气体量的最大值。
特别提醒
　　当底物一定时,加入酶可以提高反应速率,缩短到达平衡点的时间,但不改变反应的平衡点。
10.C　实验中需要对新鲜唾液进行稀释才能使用,A错误;由于碘-碘化钾溶液只能检测淀粉是否水解,而不能检测蔗糖是否水解,故本实验不可用碘-碘化钾溶液替代本尼迪特试剂,B错误;该实验中,温度是无关变量,需要保持一致且适宜,因此可将酶溶液置于适宜的温度下,一段时间后再和底物混合,C正确;添加淀粉和蔗糖酶溶液的试管中出现红黄色沉淀可能是淀粉中混有蔗糖或蔗糖酶溶液中混有淀粉酶引起的,D错误。
11.A　分析题意可知,该实验探究的是酶具有高效性,A错误;该实验的自变量是催化剂的种类(马铃薯匀浆中的过氧化氢酶和二氧化锰),B正确;鸡肝匀浆含有过氧化氢酶,故可以用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验,C正确;该实验的因变量是H2O2分解速率,H2O2分解产物有氧气,故可用产生气泡的速率作为检测指标反映过氧化氢的分解速率,D正确。
能力提升练
1.C　酶不能为化学反应提供能量,酶具有催化作用,是因为酶能降低化学反应所需要的活化能,A错误;由题图可知,非催化反应活化能是EB,酶催化化学反应所需的活化能是EC,则EB-EC为酶降低的活化能,B错误;酶具有高效性,其实质在于酶降低活化能的作用效果比无机催化剂更显著,即(EB-EC)>(EB-EA),C正确;EC和EA分别表示有酶和无机催化剂时反应所需的活化能,D错误。
2.D　图a中,当底物与酶的活性部位结合时,可催化底物发生变化;图b表示竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点;图c表示非竞争性抑制剂和酶活性部位以外的地方结合,使酶的结构发生改变,不能与底物结合,从而使酶失去催化活性。竞争性抑制剂具有与酶的活性部位互补的结构,能与底物竞争酶的活性位点,使酶的催化效应降低,A、C正确;非竞争性抑制剂作用于酶活性部位以外的地方,使酶结构改变,不能与底物结合而失去催化活性,B正确;竞争性抑制剂与该酶催化的底物的化学结构相似,非竞争性抑制剂与该酶催化的底物的化学结构不相似,只能和酶活性部位以外的地方结合,D错误。
3.B　蛋白酶和淀粉酶的化学本质都是蛋白质,因此①和③对比,不能用双缩脲试剂检测,A错误;②和④的底物是淀粉,淀粉可用碘-碘化钾溶液检测,因此②和④对比,用碘-碘化钾溶液检测,B正确;麦芽糖是还原糖,其水解产物也是还原糖,因此用本尼迪特试剂不能检测淀粉酶是否将麦芽糖水解,C错误;③和④对比,用本尼迪特试剂不能检测淀粉酶是否将蛋白质水解,D错误。
4.答案　(1)酶的种类　(2)步骤②不符合等量原则,应取5 mL牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中　步骤⑤不能用双缩脲试剂检测,应直接观察蛋白质块体积的变化　(3)MnO2(或F)　H2O2的分解
解析　(1)验证酶的专一性,需要设计对照实验,据备选实验材料和用具分析可知,该实验的自变量是酶的种类。(2)实验步骤②中加入乙试管中的牛胰淀粉酶溶液没有注明用量,不符合等量原则;两支试管中都有蛋白质类酶,遇双缩脲试剂均呈紫色,因而不能用双缩脲试剂检测,应直接观察蛋白质块体积的变化。(3)验证过氧化氢酶具有高效性的特点,应该用过氧化氢酶和MnO2(或Fe3+)对H2O2的分解进行催化效率比较。
第2课时　酶的催化功能受多种条件的影响
基础过关练
1.D　可溶性糖转变为淀粉是酶促反应,高温可以使将可溶性糖转化为淀粉的酶的结构发生改变而失去活性,可溶性糖不能转化成淀粉,从而保持玉米的甜味,D正确。
2.C　唾液淀粉酶的本质是蛋白质,过酸、过碱或者高温不会改变蛋白质的元素组成,也不会影响蛋白质中氨基酸的种类、数目和肽键的数目,但会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质永久变性失活,C正确。
3.C　酶能降低过氧化氢分子活化所需的能量,酶本身不能供能,A错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,水解产物是氨基酸或核糖核苷酸,B错误;胃蛋白酶的最适pH约为2,其在pH为7时变性失活,空间结构发生改变,D错误。
4.C　MN段随着温度升高,酶活性增大,酶促反应速率提高,A正确;O点处酶促反应速率最高,所以O点对应的温度是酶促反应的最适温度,B正确;低温处理不会导致酶变性,酶活性可以随着温度升高逐渐恢复,C错误;通过题图可以看出温度不同时酶促反应速率可能相同(如N点和P点),D正确。
易错警示　
不清楚高温和低温对酶活性的影响 　　高温会使酶变性失活,低温不会使酶变性失活。低温只是抑制了酶的活性,酶分子的结构并未被破坏,温度升高后酶的活性可恢复。
5.A　改变底物的量,产物的量则会改变,图中对照组的还原糖生成量一直多于实验组的还原糖生成量,故实验组降低了淀粉溶液量,A符合题意;改变pH、温度或唾液量(表示酶浓度)会影响酶促反应速率,但不改变化学反应的平衡点,即产物的最终产量不变,而图中实验组的还原糖生成量明显减少,B、C、D不符合题意。
6.B　滤纸片在新鲜肝脏匀浆中浸泡1分钟后,用镊子夹起滤纸片,贴靠在培养皿壁上,使多余的匀浆流尽,再将其粘在反应小室内壁上,B错误。
7.D　高效性是酶与无机催化剂比较而言的,本实验没有设计无机催化剂作对照,故不能证明H2O2酶具有高效性,A错误;新鲜土豆片中含过氧化氢酶,改变土豆片的大小,相当于改变了酶的数量,故会改变气体产生的速率,B错误;一段时间后气泡不再产生是因为H2O2已经消耗完,而不是因为土豆片的数量有限,C错误;土豆片含有过氧化氢酶,故可通过增减土豆片的数量来探究酶的浓度对催化速率的影响,D正确。
8.D　1不加酶,2加唾液(含唾液淀粉酶),1、2对照可得出酶具有催化性,A不符合题意;1不加酶,2加唾液(含唾液淀粉酶),3加鸡肝匀浆(含H2O2酶),1、2、3对照可得出酶具有专一性,B不符合题意;4不加催化剂,5加鸡肝匀浆(含H2O2酶),6加无机催化剂,4、5、6对照可得出酶具有高效性,C不符合题意;温度影响酶活性的实验应设置不同温度作为变量形成对照,且不能以H2O2为底物,因为H2O2在高温下易分解,D符合题意。
9.C　过酸、过碱、高温等都会破坏酶的空间结构,因此1组和2组中的唾液淀粉酶均失活,淀粉不会被水解,用碘-碘化钾溶液处理后呈蓝色,A正确。酶具有专一性,蔗糖酶不能使淀粉水解,3组用碘-碘化钾溶液处理后呈蓝色;4组唾液中的唾液淀粉酶可以使淀粉水解,用碘-碘化钾溶液处理后显碘-碘化钾溶液的颜色,即棕色,B正确。2组煮沸后的唾液淀粉酶变性失活,冷却后不能恢复活性,淀粉不会被水解,用碘-碘化钾溶液处理后呈蓝色,C错误。1组淀粉酶用强酸处理、4组未用强酸处理,故1组和4组可形成对照组,自变量为是否酸处理,D正确。
10.答案　(1)高效性　专一性　(2)增大酶和底物接触面积　(3)上移　(4)相同　每组过氧化氢的量一样(底物的量相等)　(5)不合理　温度升高,过氧化氢自身分解速率加快
解析　(2)生物体内的过氧化氢酶位于细胞内,实验中将鸡肝研磨成匀浆,可充分释放过氧化氢酶,增大酶和底物接触面积。(3)酶促反应都有一个最适温度,高于或低于最适温度,酶的活性均会降低,题中曲线是在最适温度下绘制的,适当提高温度,酶的活性会降低,反应所用的时间会延长,a 点的纵坐标会上移。(4)最终产生的 O2 量取决于底物的量,每组过氧化氢的量一样,最终产生的 O2 量也一样。(5)过氧化氢稳定性较差,温度升高时,过氧化氢自身分解(无酶催化)速率会加快,因而,若将本实验设计改为最适 pH下,设置一系列温度梯度,来探究温度对酶活性的影响, 是不合理的。
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1.B　t1时,80 ℃条件下酶已经失去活性,40 ℃条件下酶还有活性,所以二者酶活性不同,A错误;从图中可以看出,40 ℃条件下,t1~t2期间单位时间内产物增加量相同,所以该酶促反应速率基本不变,B正确;在t2后,70 ℃和80 ℃条件下的产物量都没有增加,且由于底物充足,因此酶促反应速率都为0,酶都已经失去活性,C错误;据题图分析可知,在40 ℃条件下,酶可以保持活性,但不能确定其是否为最适温度,D错误。
2.B　图示两曲线不交叉,说明这两种酶的适宜pH范围不同,A正确;导致A1、A3、A4、A6点酶活性变化的原因相同,都是酶的空间结构被破坏,B错误;温度影响酶的活性,但不影响酶的最适pH,故若改变温度,则B1和B2点降低,但对应的pH不变,C正确。
3.C　分析曲线图甲:在一定范围内,反应速率随着底物浓度增大而增大,超过一定范围,底物浓度再增大,反应速率也不再随之上升。分析曲线图乙:将A、B两种物质混合,T1时加入酶,加入酶后,A浓度逐渐降低,B浓度逐渐升高,说明酶催化物质A生成了物质B。甲图中反应速率达到最大后,此时再增加底物浓度,反应速率不再增加,故限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量,A正确;若乙图中的物质A是淀粉,则B可以是麦芽糖,该酶可以是淀粉酶,B正确;乙图中T2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度,即A的浓度,C错误;甲、乙两图所示的实验均在最适温度和最适pH条件下完成,温度和pH都属于无关变量,D正确。
4.C　分析曲线图时,要遵循单一变量原则,即在相同pH条件下分析温度对酶活性的影响,根据题意,Ta5.A　过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液混合后便开始发生反应,为探究pH对过氧化氢酶的影响,应先调节pH,再将过氧化氢溶液与过氧化氢酶溶液混合,A错误;无关变量要保持一致,所以每一个实验组中酶的含量要相等,B正确;由题表可知,pH8.0 时收集到的气体体积比pH6.0时的气体体积大,故pH8.0 时过氧化氢酶的活性比pH6.0时的高,C正确。
6.A　据表格数据可知:随温度变化,普通淀粉酶相对活性变化量较耐热淀粉酶明显,且在90 ℃时,普通淀粉酶相对活性已经降为0,而此时耐热淀粉酶相对活性为82%,故普通淀粉酶相较耐热淀粉酶对温度更敏感,A错误;淀粉酶可催化淀粉的水解,故在此实验中,因变量淀粉酶的活性可以用碘-碘化钾溶液(检测反应物的消失速率)和本尼迪特试剂(检测还原糖的生成量,即生成物的产生速率)检测,B、D正确;为保证pH的稳定,反应液中应加入缓冲溶液,C正确。
7.D　图一中曲线2的气体产生量较曲线1少,说明反应物量较曲线1少,可以通过降低过氧化氢溶液的体积得到曲线2,①正确;减少浸过肝脏匀浆滤纸片的数量即降低酶的数量,只会降低反应速率不会减少气体产生量,最终曲线高度应与曲线1相同,②错误;分析图二可知,Cu2+能抑制酶的活性,Cl-可提高酶的活性,底物浓度为B时,影响酶活性的外界因素有Cl-、Cu2+,③正确;分析图三可知,该酶可催化麦芽糖水解,不能催化蔗糖水解,说明酶的作用具有专一性,④正确。故D正确。
8.B　据题图分析可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量逐渐升高,A正确;曲线c中t1、t2条件时酶促反应速率相同,但反应温度不同,反应所需活化能不同,因此酶分子活性不相同,B错误;由曲线b可知,温度越低酶的空间结构越稳定,因此一般选择低温条件保存酶制剂,C正确。
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