2025人教版高中生物必修1同步练习题--第2课时　酶的特性（含解析）

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2025人教版高中生物必修1
第2课时　酶的特性
基础过关练
题组一　酶的特性
1.(2024广东广州期末)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,生物体内的化学反应能够在较为温和的条件下进行,与酶的作用密不可分。下列关于酶的叙述,正确的是(　　)
A.酶的空间结构不会因过酸、过碱而遭到破坏
B.酶催化化学反应前后,其本身的性质发生改变
C.酶活性最高时的温度不是储存该酶的最适温度
D.酶的专一性体现在一种酶只能催化一种化学反应
2.(2024湖北武汉华中师大附中月考)“诱导契合学说”认为:酶活性部位的结构开始并不和底物的结构完全吻合,当底物与酶相遇时可诱导酶活性部位的构象发生变化,使底物和酶契合形成络合物,进而生成产物。产物从酶上脱落后,酶活性部位又恢复到原构象。下列说法错误的是(　　)
A.酶受底物诱导的同时,底物结构也发生变化
B.酶活性部位的构象发生变化有利于化学反应的进行
C.这个模型说明酶不具有专一性
D.酶与底物形成络合物时,降低了底物转化成产物所需的活化能
3.(教材习题改编)废食用油是造成环境破坏的废物之一,除了可将废食用油转化为生物柴油再利用外,用脂肪酶催化废食用油水解也是废物再利用的重要举措之一,如图是脂肪酶的作用机理:
(1)图1的模型中表示脂肪酶的是　　　(填字母),该作用模型说明酶具有　　　　性。该模型　　　　(填“能”或“不能”)作为麦芽糖分解过程的酶促反应模型。
(2)图2显示了分别在酶和无机催化剂作用下的脂肪水解反应的能量变化,①②对照能够体现酶的　　　　性,AB段可说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)脂肪酶也是人体内重要的消化酶,由胰腺分泌,在小肠中催化脂肪水解。根据酶的特性分析,其不能在胃中起作用的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
题组二　研究酶特性的相关实验
4.(易错题)(2024重庆长寿中学联考期末)关于探究酶特性的实验叙述中,正确的是(　　)
A.若探究温度对酶活性的影响,可选择过氧化氢溶液为底物
B.若探究过氧化氢酶的高效性,可选择无机催化剂作为对照
C.若探究温度对淀粉酶活性的影响,可选择斐林试剂对实验结果进行检测
D.若用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,可用碘液对实验结果进行检测
5.(2024北京海淀期末)下图是甲、乙两种酶的酶活性受温度影响的实验结果,相关叙述正确的是(　　)
A.该实验的自变量是温度和酶活性
B.在20 ℃至60 ℃范围内,酶活性较高的是乙
C.甲、乙两种酶的最适温度都是50 ℃
D.80 ℃处理后再降低温度,甲、乙酶活性均会恢复
6.(2024江苏扬州期中)某校生物兴趣小组为探究影响酶活性的因素而设计了以下实验方案。下列相关叙述错误的是(　　)
试管 底物和试剂 实验条件
甲 1 cm3的蛋白块+4 mL胃蛋白酶溶液 37 ℃水浴
乙 1 cm3的蛋白块+4 mL胃蛋白酶溶液 80 ℃水浴
丙 1 cm3的蛋白块+4 mL胃蛋白酶溶液 0 ℃水浴
A.若反应一定时间后,甲组蛋白块体积最小,说明胃蛋白酶的最适温度为37 ℃
B.该实验中,三支试管的pH应相同且适宜
C.探究胃蛋白酶活性的观测指标是单位时间蛋白块体积的变化
D.本实验不宜直接选用双缩脲试剂来检测实验结果
7.(2024四川万源中学月考)表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。已知α-淀粉酶作用的最适温度为60 ℃。据此回答下列问题:
实验一　探究温度对酶活性影响的实验
甲组 乙组 丙组
①新鲜α-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温度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃
④测定单位时间内淀粉的　　　　　　　　　
实验二　探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验
A组 B组 C组 D组 E组
pH 5 6 7 8 9
H2O2完全分解 所需时间(秒) 300 180 90 192 284
(1)pH在实验一中属于　　　　变量,而在实验二中属于　　　　变量。
(2)实验一中的对照组为　　　　组。
(3)实验一的①②③步骤为错误操作,正确的操作应该是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。实验一的第④步最好选用　　　　(填试剂名称)测定单位时间内淀粉的　　　　　　　。
(4)如将实验二的过氧化氢酶和H2O2溶液换为淀粉酶和淀粉,你认为是否科学 　　　。为什么 　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)分析实验二的结果,可得到的结论是　　　　　　　　　　　　　,在该预实验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH,可在pH为　　　　之间设置梯度。
能力提升练
题组一　与酶相关的实验探究
1.(2024湖南衡阳期末)某研究小组以过氧化氢为材料进行了图甲、乙、丙所示的三组实验,图丁为获得的实验结果。下列分析不正确的是(　　)
　　　 甲　　　　乙　　　　　　丙
A.甲组与丙组实验结果证明了酶能降低化学反应的活化能
B.乙组与丙组实验结果证明了酶具有高效性
C.乙组、丙组实验对应的结果依次为图丁中的曲线b、a
D.c曲线最终能达到a、b曲线的最大值
2.(2024天津期末)某同学用淀粉溶液、淀粉酶、碘液、分光光度计等探究了温度对淀粉酶活性的影响,吸光值A与淀粉—碘分子络合物的浓度成正比,实验结果如下图所示,相关叙述正确的是(　　)
A.也可用淀粉溶液、淀粉酶、碘液等来探究pH对淀粉酶活性的影响
B.根据实验结果推测40 ℃时溶液的蓝色最浅,淀粉酶的活性最强
C.在0 ℃和100 ℃条件下,淀粉酶失活,不能催化淀粉的水解,淀粉的剩余量较大
D.先将淀粉溶液和淀粉酶溶液分别在室温下保温10 min,混合后再在相应的温度下保温5 min
3.(2024广东汕尾期末)在淀粉—琼脂块上的5个圆点位置(如下图)分别用蘸有不同液体(如下表)的棉签涂抹,然后将其放入37 ℃恒温箱中保温一段时间。2 h后取出淀粉—琼脂块,加入碘液处理1 min,然后用清水冲洗掉碘液,观察圆点的颜色变化。五种处理的结果记录如下表所示。下列叙述错误的是　(　　)
位置 ① ② ③ ④ ⑤
涂抹的 液体 清水 煮沸新 鲜唾液 与NaOH溶液混合的新鲜唾液 新鲜 唾液 蔗糖酶溶液
碘液处理 后的颜色 蓝黑色 蓝黑色 蓝黑色 红棕色
A.对比圆点①和圆点④的结果,说明唾液淀粉酶能催化淀粉水解
B.圆点②和圆点③的颜色相同,其机理都是唾液淀粉酶的空间结构被破坏,酶失活
C.预测圆点⑤应呈红棕色
D.该实验能说明酶具有专一性,且其催化作用受温度、pH的影响
题组二　影响酶促反应速率的因素
4.(2024陕西咸阳阶段练习)如图曲线乙表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(　　)
A.增大pH后重复该实验,A、B点位置均会上升
B.酶浓度降低后,图示反应速率可用曲线甲表示
C.酶浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
D.若B点后升高温度,将呈现曲线丙所示变化
5.(2024河北沧州任丘一中阶段练习)如图为用同一种酶进行不同实验的结果,下列有关叙述正确的是(　　)
　
A.图甲曲线自变量是时间,酶活性和酶量属于无关变量
B.根据图丙可知本实验研究的酶是麦芽糖酶,其在细胞核中合成
C.实验结果表明,该酶的最适温度在30 ℃左右,该酶的最适pH是7
D.将处于40 ℃环境中的该酶逐步移入30 ℃的环境中,酶活性将不断升高
6.(2024山东枣庄三中阶段练习)图甲是过氧化氢酶的酶促反应速率受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生O2量(m)随时间的变化曲线,以下说法正确的是(　　)
　
A.图甲中pH=c,过氧化氢酶因空间结构及肽键遭到破坏而变性失活
B.若其他条件不变,pH=a时,图乙中e不变,d增大
C.温度降低时,图乙中e减小,d减小
D.若其他条件不变,pH=c时,e为0
7.(不定项)(2024辽宁朝阳期末)某科研小组设计实验探究不同浓度的K+、Mn2+、Ca2+、Mg2+四种无机盐离子对淀粉酶活性的影响,得到如图曲线所示结果[注:不加离子的淀粉酶活性作为对照组,对照组的酶活性设定为100%,实验组的相对酶活性=(添加无机离子组的酶活性/对照组酶活性)×100%]。据曲线图推测,下列相关叙述正确的是(　　)
A.实验人员在配制酶溶液时一般不使用自来水作为溶剂
B.在一定浓度范围内,K+、Mg2+对淀粉酶具有激活作用
C.Mn2+和Ca2+在实验浓度范围内对淀粉酶活性都表现为抑制作用
D.生产上为发挥淀粉酶的最大活性,可加入适当浓度的K+
8.(2024天津南开中学阶段练习)将某种酶运用到工业生产前,需测定使用或保存该酶的最佳温度范围。下图中的曲线①表示在各种温度下该酶活性相对于最高酶活性的百分比。将该酶分别在不同温度下保温足够长的时间,再将其置于该酶最适温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为该酶的热稳定性数据,即下图中的曲线②。据此作出判断,正确的是(　　)
A.由曲线①可知,80 ℃为该酶的最适温度,应该在80 ℃保存该酶
B.该实验的自变量是测定酶活性的温度,因变量是残余酶活性
C.该酶使用的最佳温度范围是70~80 ℃
D.测定②曲线的各数据应在该酶的最适pH和最适温度下进行
9.(2024广西柳州阶段练习)NAGase是催化几丁质降解过程中的一种关键酶,广泛存在于动物、植物、微生物中。研究发现一些糖类物质对NAGase的催化活力有影响,如图1所示。请回答下列问题:
(1)以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物,这四种糖对NAGase的催化活力均有　　　　(填“抑制”或“促进”)作用,其中影响该酶作用最强的是　　　　。
(2)某小组开展实验探讨这四种糖影响该酶催化活力的机制,图2是效应物影响酶催化活力的两种理论:模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系,可以结合到酶的活性部位,并表现为可逆,但该结合不改变酶的空间结构;模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系,而是结合到酶的其他部位,导致酶的活性降低。图3是依据这两种理论判断这四种糖降低NAGase活力类型的曲线图,其中曲线a表示不添加效应物时的正常反应速率。请根据图3曲线推断相应的结论,若实验结果如曲线b,则为模型　　　　;若实验结果如曲线c,则为模型　　　　。
(3)该小组还探究了温度影响酶促反应速率的作用机理,其作用机理可用图4坐标曲线表示。其中a表示不同温度下底物分子具有的能量,b表示温度对酶活性的影响,c表示酶促反应速率与温度的关系。据图分析,处于曲线c中1、2位点酶分子活性　　　　(填“相同”或“不同”),酶促反应速率是　　　　　　　与　　　　共同作用的结果。
答案与分层梯度式解析
第2课时　酶的特性
基础过关练
1.C 2.C 4.B 5.C 6.A
1.C　高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,低温抑制酶活性(不破坏酶结构),一般在低温下储存酶,A错误,C正确;酶催化化学反应前后,其本身的性质不会发生改变,B错误;酶的专一性体现在每种酶只能催化一种或一类化学反应,D错误。
2.C　由题干内容“当底物与酶相遇时可诱导酶活性部位的构象发生变化,使底物和酶契合形成络合物,进而生成产物”可知,酶活性部位的构象发生变化有利于化学反应的进行,B正确;酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应,题述模型无法说明酶不具有专一性,C错误;酶催化化学反应的机理是降低化学反应的活化能,故酶与底物形成络合物时,降低了底物转化成产物所需的活化能,D正确。
3.答案　(1)a　专一　不能　(2)高效　与无机催化剂相比,酶降低活化能更显著　(3)脂肪酶起作用需要合适的pH,胃中pH低,会使脂肪酶的空间结构遭到破坏,影响酶的活性
解析　(1)图1中酶与底物都具有特定的结构,结构契合时酶才能与底物结合,即酶具有专一性。1分子麦芽糖水解形成2分子葡萄糖,即生成一种产物,而图1中e、f表示两种不同的产物。
4.B　
实验 选项分析
探究温度对酶活性的影响 过氧化氢受热易分解,不能选择过氧化氢为底物,A错误
探究过氧化氢酶的高效性 酶的高效性是和无机催化剂对比得出的,B正确
探究温度对淀粉酶活性的影响 斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,会改变实验温度,C错误
探究酶的专一性 碘液无法检测蔗糖是否被水解,无法确定淀粉酶能否水解蔗糖,D错误
特别提醒　证明酶的专一性时,需要同时证明A酶能分解A、A酶不能分解B。
5.C　 题述实验的自变量是温度和酶的种类,因变量是酶活性,A错误;由曲线图可知,在20 ℃至60 ℃范围内,酶活性较高的是甲,B错误;分析题图可知,甲、乙两种酶都是在50 ℃条件下酶活性最大,因此甲、乙两种酶的最适温度都是50 ℃,C正确;由图可知,80 ℃时,甲、乙酶的空间结构遭到破坏,甲、乙酶均失活,此后再降低温度,甲、乙酶活性均不会恢复,D错误。
6.A　题述实验的自变量是温度,因变量为酶活性(可用单位时间内蛋白块体积的变化表示),单位时间内蛋白块体积减小越多,说明酶活性越高,C正确。37 ℃为实验预设温度中的较适宜温度,但不能确定37 ℃是否为最适温度,A错误;pH属于无关变量,应保持相同且适宜,B正确;胃蛋白酶(本质为蛋白质)可以与双缩脲试剂发生紫色反应,因此不能直接选用双缩脲试剂检测实验结果,D正确。
7.答案　(1)无关　自　(2)乙　(3)使新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合　碘液　剩余量　(4)不科学　淀粉在酸性条件下易分解　(5)该过氧化氢酶的最适pH约为7,pH降低或升高,酶活性均降低　6~8
解析　(1)(2)(3)实验一探究的是温度对酶活性的影响,自变量是温度,因变量是酶活性(通过测定单位时间内淀粉的剩余量来体现),其他条件属于无关变量;α-淀粉酶作用的最适温度为60 ℃是已知的,则乙组为对照组。该实验应先使酶和底物分别达到预设温度,再将底物和酶混合进行反应,否则会影响实验结果的准确性。(5)实验二探究过氧化氢酶作用的最适pH,自变量为pH,因变量是H2O2完全分解所需时间,所需时间越短,说明该pH下过氧化氢酶的催化效果越好。
能力提升练
1.A 2.B 3.C 4.B 5.C 6.B 7.ABD 8.D
1.A　肝脏研磨液含过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解。
对照实验 甲组、丙组 乙组、丙组
自变量 酶的有无 催化剂的种类
选项分析 实验结果证明酶具有催化作用,但不能证明其催化机理,A错误 与无机催化剂(FeCl3)相比,酶具有高效性,B正确
催化剂可加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点和产物最终的生成量,因此,丙组过氧化氢酶催化过氧化氢分解速率最快(对应a曲线),乙组FeCl3催化过氧化氢分解速率较慢(对应b曲线),c曲线最终能达到a、b曲线的最大值,但所需时间最长,速率最慢(对应甲组),C、D正确。
2.B　
0 ℃时,淀粉酶活性受到抑制,而不是失活,C错误;探究温度对酶活性的影响时,应使淀粉酶溶液和淀粉溶液分别达到预设温度后再混合,D错误。
3.C　
对照 结论
①和④对照 酶有催化作用,A正确
④和⑤对照 酶具有专一性 D正确
②和④对照 温度影响酶活性
③和④对照 pH影响酶活性
4.B　曲线乙表示酶处于最适条件,改变pH或改变温度,酶的活性都会下降,故增大pH后重复题述实验,A、B点位置都会下移,B点后升高温度,反应速率应在B点后下降,A、D错误;降低酶浓度,酶促反应速率降低,对应曲线甲,B正确;曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关,即主要限制因素为反应物浓度,C错误。
5.C　根据题图分析选项:
图丙中麦芽糖的量随时间增加不断减少而蔗糖的量不变,说明该酶能催化麦芽糖水解而不能催化蔗糖水解,则该酶为麦芽糖酶(化学本质是蛋白质),麦芽糖酶的合成场所为核糖体,B错误。
解题技巧　曲线图中,横坐标和曲线类型(如图甲中的不同温度)一般表示自变量,纵坐标一般表示因变量。
6.B　图甲中pH=c时,过碱条件破坏了过氧化氢酶的空间结构而使酶失活,但肽键不会被破坏,A错误;由图甲可知,过氧化氢酶的最适pH=b,则图乙曲线为过氧化氢酶在最适条件下(酶活性最高)的作用曲线,pH改变或温度改变,酶活性均降低,化学反应速率减慢,到达化学反应平衡所需的时间延长(d增大),但不会改变化学反应的平衡点(不改变产物总量,e不变),B正确,C、D错误。
解题技巧　(1)酶促反应条件改变时,先确定酶“初始状态”是否处于最适条件下,再分析条件改变对酶活性的影响。
　　(2)酶活性改变只改变反应速率,不改变反应平衡点,产物的总生成量(或底物的总消耗量)不变。
7.ABD　为了避免自来水中的无机盐离子对实验结果造成影响,配制酶溶液时一般不使用自来水作为溶剂,A正确。由题可知,相对酶活性>100%,无机盐对淀粉酶有激活作用;相对酶活性<100%,无机盐对淀粉酶有抑制作用。分析如下:
在实验浓度范围内,Mn2+组的相对酶活性都低于100%,Mn2+对淀粉酶活性为抑制作用;在实验浓度范围内,随着Ca2+浓度的增大,Ca2+对淀粉酶活性的作用为先激活再抑制,C错误。
8.D　由题意可知,残余酶活性越低,说明酶结构改变越明显,越不利于酶的保存,80 ℃时残余酶活性较低,酶应该在低温下保存,A错误;题述实验的自变量是温度,因变量是相对酶活性和残余酶活性,B错误。对实验结果分析如下图,可知C错误。
将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下(最适温度)测其残余酶活性,由此得到曲线②,此时pH为无关变量,应该相同且适宜,D正确。
9.答案　(1)抑制　葡萄糖　(2)A　B　(3)不同　底物分子的能量　酶活性
解析　(1)据题图可知,四种糖作用下,酶活性均小于初始值,即四种糖均抑制酶活性,glu抑制作用最明显(曲线降低最多)。(2)模型A:底物与抑制剂竞争酶的活性部位,若底物浓度不断增加,底物的竞争力增强,当竞争力增强到一定程度时,可以忽略抑制剂的存在,即反应速率仍可达到无抑制剂存在时的最大值(曲线b)。模型B:抑制剂结合在酶活性部位以外的地方,酶活性降低,即便增加底物,反应速率的最大值仍小于无抑制剂存在时的(曲线c)。
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