4.1酶——2023-2024学年高一生物北师大版(2019)必修一同步课时训练
1.酶具有极强的催化功能,其原因是( )
A.增加了反应物之间的接触面积 B.降低了化学反应的活化能
C.提高了反应物分子的活化能 D.提供了化学反应的活化能
2.酶的发现经过了许多科学家的研究,以下科学家及其成果不对应的是( )
A.巴斯德提出没有活酵母菌细胞参与,酿酒时糖类就不能转化为酒精
B.李比希证明促使酒精发酵的是酵母菌中的某些物质,而不是细胞本身
C.萨姆纳提取出脲酶结晶,并证明其化学本质是蛋白质
D.切赫与奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能
3.下列有关酶的叙述,正确的是( )
A.酶由细胞产生,并且只能在生物体内发挥作用
B.酶都是蛋白质,具有一定的空间结构
C.酶反应前后性质不变
D.酶具有催化作用和调节作用
4.细胞代谢过程中酶发挥了无法替代的作用。下列关于酶的叙述错误的是( )
A.酶制剂适宜在最适温度和最适pH条件下保存
B.酶的高效性使细胞内化学反应得以快速进行
C.进入胃内的唾液淀粉酶可作为胃蛋白酶的底物
D.细胞生命活动有条不紊地进行与酶的专一性有关
5.美国德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家在《自然》杂志上指出,他们研制出了一种新的酶变体FAST-PETase(天然酶的新突变),它能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料(主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯PET),有望大大推动塑料的回收利用,真正拉开塑料循环经济的大幕。这项研究关于酶变体FAST-PETase作用叙述错误的是( )
A.体现了高效性 B.体现了专一性
C.具有催化作用 D.不需要适宜的温度和pH
6.下列是有关酶的实验设计思路,正确的是( )
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液探究pH对酶活性的影响
C.在探究温度对淀粉酶活性的影响实验中,一般不选用斐林试剂检测还原糖的生成
D.在验证酶的高效性实验中,可选用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解,检测产生的气体总量
7.酶的活性中心是指直接将底物转化为产物的部位,它通常包括两个部分:与底物结合的部分称为结合中心;促进底物发生化学变化的部分称为催化中心。下列有关酶的活性中心的叙述,正确的是( )
A.酶的高效性与酶的结合中心有关
B.催化中心为底物提供反应所需能量
C.酶的结合中心能决定酶的专一性
D.温度过高或过低都会破坏这两个中心的结构
8.如图表示反应物A在无催化剂和有酶催化条件下生成产物P的能量变化过程,下列叙述正确的是( )
A.酶离开细胞后无催化作用
B.酶在作用时可以为反应提供的能量为ac
C.若将酶换为无机催化剂,则b在纵轴上向上移动
D.由图中反应物和产物所含能量关系可知,这是一个吸能反应
9.某兴趣小组利用如图装置进行一系列实验来研究酶的特性。下列相关叙述错误的是( )
A.量筒中收集到的水的体积代表了O2的产生量
B.可以用装置乙进行“探究温度对酶活性的影响”实验
C.可以用装置甲、乙进行“验证酶的催化具有高效性”实验
D.可以用装置甲、乙进行“验证催化剂种类不影响产物的生成量”实验
10.生物实验室中有一瓶酶试剂,由于标签破损,无法确定其是淀粉酶还是蔗糖酶,为判断酶的种类并进行其他相关探究实验,生物兴趣小组的同学制定了以下计划,其中合理的是( )
A.取部分酶与少量蔗糖溶液混合,一段时间后,用斐林试剂进行检测来判断酶的种类
B.取部分酶与少量蔗糖和淀粉溶液分别混合,之后用碘液检测来验证酶的专一性
C.若已确定是淀粉酶,可用淀粉溶液作为底物来探究pH对酶活性的影响
D.若已确定是蔗糖酶,可用斐林试剂作为检测试剂来探究温度对酶活性的影响
11.研究发现,一定浓度的NaCl溶液会使酶的溶解度降低,从而使酶促反应速率降低。某实验小组探究了不同浓度的NaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解速率的影响,实验结果如下表,分析错误的是( )
NaCl溶液浓度(mol/L) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
酶促反应速率相对值 5.0 5.7 6.2 6.5 6.0 5.4 4.3
A.该实验中的酶促反应速率可以用单位时间内淀粉的消耗量表示
B.低温条件下酶的空间结构较为稳定,因此该实验应在低温条件下进行
C.0.30mol/LNaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应具有抑制作用
D.NaC1溶液提高淀粉酶催化淀粉水解速率的最适浓度在0.10~0.20mol/L范围内
12.下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的相关内容。请回答:
编号 加入材料 处理方法 实验现象
1 2mLH2O2溶液+2滴清水 室温 基本无气泡
2 2mLH2O2溶液+2滴清水 90℃水浴 少量气泡
3 2mLH2O2溶液+2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 室温 较多气泡,带火星的卫生香复燃不明显
4 2mLH2O2溶液+2滴肝脏研磨液 室温 大量气泡,带火星的卫生香复燃明显
(1)该实验中,对照组是___________(填试管编号),实验组是___________(填试管编号)。
(2)实验的自变量为___________。请举出两个无关变量:___________。
(3)比较1号和2号试管,你能得出的结论是___________。
(4)比较1号和4号试管,你能得出的结论是___________。
(5)比较3号和4号试管,你能得出的结论是___________。
(6)某同学按照表中方法做了这个实验,结果试管3和试管4的现象相似,你认为实验失败的原因最可能是___________。
答案以及解析
1.答案:B
解析:酶不能增加反应物之间的接触面积,酶可以使化学反应的速率大幅度提高的原因是酶作为生物催化剂,可以明显降低化学反应的活化能,酶不会为反应物提供能量,B正确。
2.答案:B
解析:李比希认为促使酒精发酵的是酵母菌中的某些物质,且这些物质只有在酵母菌细胞死亡裂解后才能发挥作用,毕希纳通过实验证明促使酒精发酵的是酵母菌中的物质,而不是细胞本身,B错误。
3.答案:C
解析:酶是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,少数酶为RNA,酶不具有调节作用,B、D错误;条件适宜时,酶在生物体内和体外都能发挥作用,且反应前后性质不变,A错误,C正确。
4.答案:A
解析:酶起催化作用需要适宜温度和pH,而保存酶制剂需在低温和最适pH条件下,A错误;唾液淀粉酶的化学本质为蛋白质,故其可作为胃蛋白酶的底物,C正确;酶的专一性指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的专一性分不开,D正确。
5.答案:D
解析:A、酶变体能在几小时到几天内分解正常情况下需要数百年才能降解的塑料,体现了酶的高效性,A正确;B、酶变体的底物主要针对聚对苯二甲酸乙二醇酯PET,体现了酶具有专一性,B正确;C、酶具有能够降低化学反应活化能的催化作用,C正确;D、该新的酶变体FAST-PETase是天然酶的新突变,需要适宜的温度和pH,D错误。故选:D。
6.答案:C
解析:淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖,而不能催化蔗糖水解,实验结果可用斐林试剂检测,不能用碘液检测,碘液无法检测蔗糖是否水解,A错误;胃蛋白酶的最适pH为1.5,要利用胃蛋白酶探究pH对酶活性的影响,设置的缓冲液pH应该在1.5左右,B错误;在探究温度对淀粉酶活性的影响时,选择淀粉作为实验材料,实验结果不能选用斐林试剂检测,因为用斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热,会影响实验,C正确;利用H2O2的分解来验证酶的高效性时,应检测单位时间内气泡的产生量而不是产生的气体总量,在底物相同、催化剂不同的情况下,气体产生总量一致,气体产生速率不一致,D错误。
7.答案:C
解析:催化中心是促进底物发生化学变化的部分,决定了反应速率,与酶的高效性有关,A错误;酶可降低反应的活化能,不为反应提供能量,B错误;结合中心是酶与底物结合的部分,决定了结合的底物类型,与酶的专一性有关,C正确;温度过高会破坏酶的结构,使酶变性失活,低温不破坏酶的结构,D错误。
8.答案:C
解析:酶发挥作用时降低化学反应的活化能,而非提供能量,其降低的活化能为ab,B错误;与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,C正确;反应物能量高于产物能量,该反应是放能反应,D错误。
9.答案:B
解析:H2O2分解可产生O2,量筒中收集到的水的体积代表了O2的产生量,A正确;温度会影响过氧化氢的分解,不适宜用装置乙进行“探究温度对酶活性的影响”实验,B错误;验证酶的催化具有高效性,自变量是催化剂的种类,装置甲中的FeCl3溶液为无机催化剂,装置乙中的肝脏研磨液中含有H2O2酶,可以用装置甲、乙进行“验证酶的催化具有高效性”实验,C正确;酶具有催化作用,能改变化学反应的速率,但不改变产物的生成量,量筒中收集到的水的体积代表O2的产生量,可以用装置甲、乙进行“验证催化剂种类不影响产物的生成量”实验,D正确。
10.答案:A
解析:取部分酶与少量蔗糖溶液混合,一段时间后,用斐林试剂检测有无还原糖产生,从而判断酶的种类,若有还原糖产生,则该酶为蔗糖酶,若没有还原糖产生,则该酶为淀粉酶,A正确;取部分酶分别与少量蔗糖和淀粉溶液混合,一段时间后,用碘液检测只能判断淀粉是否被水解,不能判断蔗糖是否被水解,B错误;淀粉在酸性条件下易水解,不能使用淀粉酶与淀粉溶液来探究pH对酶活性的影响,C错误;使用斐林试剂时需要水浴加热,不能用斐林试剂作为检测试剂来探究温度对酶活性的影响,D错误。
11.答案:B
解析:题述实验中的酶促反应速率可以用单位时间内淀粉的消耗量表示,淀粉消耗得快,说明酶促反应速率快,酶的活性高,A正确。低温条件下,酶的空间结构较为稳定,但活性低;题述实验中,温度是无关变量,应保持相同且适宜,B错误。与NaCl溶液浓度为0时比较可知,0.30mol/LNaCl溶液对淀粉酶催化淀粉水解的反应具有抑制作用,C正确。表中NaCl溶液浓度为0.15mol/L时的酶促反应速率最快,故NaCl溶液提高淀粉酶催化淀粉水解速率的最适浓度在0.10~0.20mol/L范围内,D正确。
12.答案:(1)1;2、3、4
(2)反应的条件(温度、催化剂种类);H2O2溶液的浓度、试管的洁净程度等
(3)加热可为过氧化氢分子提供能量,促进过氧化氢分解
(4)酶具有催化作用,可以加快反应速率
(5)过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高
(6)肝脏研磨液不新鲜
解析:(1)(2)该实验的目的是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”,自变量为反应的条件,因变量是产生气泡的多少和卫生香复燃情况,H2O2溶液的浓度、试管的洁净程度等都属于无关变量,而实验中的无关变量要求相同且适宜。试管1为空白对照组,试管2、3、4是实验组。
(3)(4)(5)分析实验如下表所示:
对照实验 自变量 实验结论
1号和2号试管 是否加热 加热可促进过氧化氢分解
1号和4号试管 是否加入酶 酶具有催化作用,可促进过氧化氢分解
3号和4号试管 催化剂的种类 过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高
(6)若试管3和试管4的现象相似,可能的原因是肝脏研磨液不新鲜,过氧化氢的分解速率较低。
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