高中人教版生物必修1同步作业-第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶（二）（有解析）

第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶（二）
单选题
1.如细胞内进行的各种各样的代谢过程都与酶的特性有关。现有关于酶特性的实例：①人体在奔跑时，依赖肌细胞快速提供大量的能量；②细胞内各种代谢过程能够有条不紊地进行，不相互干扰。下列判断最合理的是(　　)
A．①②都主要体现酶的高效性 B．①②都主要体现酶的专一性
C．①主要体现酶的高效性，②主要体现酶的专一性
D．①主要体现酶的专一性，②主要体现酶的高效性
2.1959年，科学家D.E.Koshland提出了诱导契合学说。该学说认为酶蛋白的构象在底物的诱导下发生相应的变化，从而使酶和底物结合，并引起底物发生反应。图1到图3表示酶F催化底物分解的过程，图4表示底物类似物甲与酶F结合却不被分解。下列说法错误的是(　　)
A．图示过程可用于解释酶的专一性
B．高温会影响酶F的空间结构，进而影响图示过程的发生
C．若向存在酶F和底物的反应体系中加入物质甲，会引起底物反应速率减慢
D．物质甲不被分解的原因是酶F未能发生构象改变
3.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器中，调整pH至2.0，置于37 ℃的水浴锅内。过一段时间后容器内剩余的物质是(　　)
A．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
B．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽
C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
D．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
4.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．酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示
B．在B点时升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示
C．酶量是限制曲线A点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
5.甲虫腹部的燃烧室中储备有氢醌和过氧化氢。当天敌靠近时，燃烧室中的两个小囊会立刻分泌过氧化氢酶和过氧化物酶（过氧化物酶可催化过氧化氢将氢醌氧化成醌的过程），燃烧室中的反应放出大量的热，然后灼热难闻的醌高速喷射而出以攻击和吓退天敌。下列相关叙述合理的是(　　)
A．过氧化物酶可为氢醌的氧化过程提供能量
B．酶具有专一性，一种底物只能与一种酶结合
C．燃烧室中的高温不影响过氧化氢酶和过氧化物酶的活性
D．甲虫可高速喷射出大量的醌吓退天敌，这与酶的高效性有关
6.pH对胃蛋白酶和胰蛋白酶作用的影响如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．在最适pH时，两种酶的活性相同 B．两种酶的最适pH相同
C．pH为3时，胰蛋白酶变性失活 D．两种酶的活性随pH不断降低而减小
7.抗氧化成为当下的一个热门话题，很多广告宣传告诉人们：体内的活性氧浓度越低越好，长期大量服用抗氧化剂，可以延缓衰老。在多数人的想象中，活性氧对机体正常的肌肉工作效率只有负面影响。为了探究真伪，科研人员利用大鼠的横膈肌
进行了如下实验。下列相关叙述不正确的是（ ）
组别 材料 处理 横膈肌收缩力度
1 大鼠的横膈肌 一定量X溶液 b
2 大鼠的横膈肌 等量H2O2酶处理后的X溶液 ＜b
3 大鼠的横膈肌 等量添加抗氧化剂的X溶液 ＜b
4 大鼠的横膈 肌（若干小组） 在每组X溶液中分别添加一定剂量 的0．1～10 μmol/L的过氧化氢 随过氧化氢浓度增 加，先增大后降低
记录现象后在高H2O2浓度的 溶液中再加入抗氧化剂 增加
注：X溶液为横膈肌细胞所处环境的模拟培养液。
A．本实验的设计遵循了对照原则，其对照形式仅为空白对照
B．本实验的目的之一是探究过氧化氢（活性氧）对大鼠横膈肌收缩力度的影响
C．实验需要控制好大鼠的横膈肌的生理状态、X溶液浓度等无关变量
D．实验结果表明，一定浓度的活性氧对肌肉功能的正常发挥起促进作用，证明广告中对抗氧化宣传是不够科学的
8.酶抑制法用于蔬果中有机磷农药残留快速检测的原理是：植物酯酶可以催化乙酸萘酯水解为萘酚和乙酸，萘酚与显色剂作用形成紫红色化合物，从而发生显色反应；有机磷农药能抑制植物酯酶的活性，使反应速率下降。下列有关该检测技术的叙述错误的是(　　)
A．该检测需要在一定的温度和pH下进行
B．在低温下保存植物酯酶，可延长酶的保质期
C．单位时间内显色程度越高，说明有机磷农药残留量越多
D．酶抑制法检测技术还可应用于其它毒物或药物的快速检测
9.鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸，能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶（ACP）作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼肉鲜味下降外因的系列实验中，实验结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．本实验的自变量只有pH和温度，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性
B．不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同
C．pH低于3.8、温度超过60℃，对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶（ACP）活性影响的机理相同
D．由图可知，放置相同的时间，鮰鱼在pH6.0、温度40℃条件下，鱼肉鲜味程度最高
10.研究发现：酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验。下列相关说法错误的是(　　)
A．加热会破坏蛋白质的空间结构，从而导致其理化性质改变
B．蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
C．处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性
D．将盐酸与蛋白酶溶液混合后，加入蛋白块，可准确测定pH对蛋白酶活性的影响
二．多选题
11.有关探究酶特性实验的叙述，不正确的是(　　)
A．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用，需选用碘液对其因变量进行检测
B．验证过氧化氢酶催化的高效性，应设置过氧化氢酶和蒸馏水的两组实验
C．探究温度对蛋白酶活性的影响，加入的底物蛋白块初始体积为无关变量
D．探究温度对淀粉酶活性的影响，不宜选用斐林试剂对其因变量进行检测
12．下图甲表示蔗糖酶催化蔗糖水解的模型，图乙表示在最适温度下蔗糖酶的催化速率与蔗糖浓度的关系。下列叙述中正确的是(　　)
A．该模型能解释酶的催化具有专一性，其中a代表蔗糖酶
B．限制F～G段上升的原因是温度
C．如果温度升高或降低5 ℃，F点都将下移
D．可用斐林试剂检测蔗糖酶是否将蔗糖催化分解
三、非选择题
13.天然蜂蜜中的淀粉酶在70 ℃的条件下加热30 min会完全失活，而人为掺有外源性淀粉类糖浆的蜂蜜中部分淀粉酶在该条件下不会失活。为鉴定品牌A蜂蜜是否添加了外源性淀粉类糖浆，某实验小组设计了如表实验进行验证。回答下列问题：
试管编号 1%的淀粉溶液/mL 高温处理冷却后的天然蜂蜜/mL 高温处理冷却后的品牌A蜂蜜/mL 在适宜温度下保温适宜时间后，再加入1%碘液0.2 mL，观察试管内的颜色变化
1 2 2 －
2 2 － 2
注：表中“－”表示没有添加；高温处理条件为70 ℃加热30 min。
(1)淀粉酶能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解，体现了酶的 性。酶催化特定化学反应的能力称为 。
(2)该实验的自变量是 。
(3)淀粉分解，形成糖浆，需要淀粉酶的参与，淀粉酶的作用机理是 。
(4)预测结果及结论：
①若 ，
则该品牌A蜂蜜 。
②若 ，
则该品牌A蜂蜜 。
14.茶叶细胞中存在多种酚类物质，多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色。请回答下列问题：
(1)图甲是一个含有酚类物质的琼脂块，1-4代表分别用不同方法处理的4个位置，放入37℃恒温箱中保温处理24h后，观察到的现象是三角形 （填数字）呈褐色，由此说明酶具有 ， 的特点
(2)绿茶的品质特点是“绿叶、绿汤”，在制作过程中用高温炒制，防止其褐变。其原理是 。红茶在加工过程中要充分揉捻，使茶叶颜色变为褐色，其原理是 。
(3)为减少绿茶制作过程中发生褐变，科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响，其中褐变抑制剂用磷酸盐缓冲液配制而成，结果如图乙。
为获得多酚氧化酶液，需对细胞做 处理。本实验的自变量是 ，对照组中应加入 、等量的底物溶液和酶溶液，在适宜的条件下测出多酚氧化酶的相对酶活性。据图分析， 处理方式对多酚氧化酶活性的抑制效果最佳。
15．多酶片是一种复方制剂，它主要是由胰酶（包括胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶，在小肠中发挥作用）、胃蛋白酶复合而成的一种药物，其结构和说明书的部分内容如下：
【性状】：本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片。
【适应症】：用于消化不良、食欲缺乏。
【用法用量】：口服。一次2-3片，一日3次
【注意事项】：本品在酸性条件下易破坏。
请根据以上信息，回答下列问题：
(1)多酶片能够帮助消化道内食物快速消化，主要与酶的 （填酶的特性）有关。
(2)多酶片的糖衣以糖浆为主要包衣材料，能溶于胃液；肠溶衣为一层特殊包裹物质，能保护其在胃部不被破坏。据此推测糖衣内包裹的是 酶，肠溶衣内包裹的是 酶。为充分发挥多酶的作用，在口服时应 （填“整片吞服”或“嚼碎服用”）。
(3)为了探究温度对多酶片中胃蛋白酶活性的影响，某班级在课堂上进行了如下的实验：材料用具：多酶片，鸡蛋清，pH=2的盐酸，pH=8．5的缓冲溶液，蒸馏水，恒温水浴箱等；实验步骤：
①制备 溶液和蛋白液：取10多片多酶片，加入500mLpH为 的盐酸中，待糖衣溶解后取上清液；将50mL鸡蛋清加500mL水搅匀后蒸10min，用纱布过滤得到白色浑浊液。
②使恒温水浴锅保持在某预设温度，取两支试管分别加入1mL步骤①中制备的某溶液和 ，保温3min后再 保温，记录蛋白液变澄清所用的时间。重复2-3次，取 。
③其他待测温度重复进行上述实验，直至完成全部温度下的测定与记录。
④实验结果如下：
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
温度/℃ 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62
时间/min 3 3 3 2．5 2 2 3 4 5 6 9 15 30min内一直未变澄清
a、根据表中的数据分析该多酶片的最适温度在 之间，30min一直未变澄清的原因可能是 。
b、有同学质疑该实验测定的不一定是胃蛋白酶的活性，理由是：多酶片中还含有胰蛋白酶。你支持他的观点吗，请简单说明理由：
。
一．单选题
1.答案：C
①人体在奔跑时，依赖肌细胞快速提供大量的能量，快速提供能量的过程依赖酶的高效性来完成，即体现的是酶的高效性；
②细胞内各种代谢过程能够有条不紊地进行，不相互干扰，说明不同的酶只能催化相应的反应过程，不至于导致代谢紊乱，即体现的是酶的专一性，即C正确。
故选C。
2.答案：D　据题图可知，酶可以分解底物，但却不能分解底物类似物甲，说明酶具有专一性，A正确；酶的化学本质大多数是蛋白质，少数是RNA，高温会破坏酶的空间结构使酶失活，进而影响图示过程的发生，B正确；因酶的数量有限，而底物类似物甲也会与酶结合，故若向存在酶F和底物的反应体系中加入物质甲，则能与底物结合的酶数量减少，进而导致底物反应速率减慢，C正确；物质甲不能被分解的原因是酶具有专一性，D错误。
3.答案：D　在pH＝2的条件下，唾液淀粉酶活性很低，甚至失活，而胃蛋白酶活性较高，所以乳清蛋白和唾液淀粉酶会被胃蛋白酶水解成多肽，而淀粉不能被水解，因此容器内剩余的物质是淀粉、胃蛋白酶、多肽、水，D符合题意。
4.答案：A
A、酶量减少后，酶促反应速率降低，随反应物浓度的增大，达到最大酶促反应速率较小，A正确；
B、在B点时升高温度后，酶的活性下降，酶促反应速率降低，达到最大酶促反应的速率应降低，不能用曲线c表示，B错误；
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A点反应速率的主要因素是反应物浓度，C错误；
D、减小pH，酶的活性下降，A、B点为位置均会下降，D错误。
5.答案：D
A、酶能降低反应的活化能，不提供能量，A错误；
B、过氧化氢酶可催化过氧化氢分解，过氧化物酶可催化过氧化氢对氢醌的氧化作用，两种酶均可与过氧化氢结合，B错误；
C、过酸、过碱或温度过高都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失活，C错误；
D、醌的高速大量产生与酶的高效性有关，D正确。
6.答案：C
看图分析可知：胃蛋白酶的最适PH值大约是2，胰蛋白酶的最适PH值大约是8，不同酶的最适PH值不同，酶的活性受PH值得影响，PH值过高或过低都会影响酶的活性。
A、两种酶在各自最适pH时的活性都最高，但其活性不一定相同，A错误；
B、分析题图可知，胃蛋白酶的最适pH为2，胰蛋白酶的最适pH为8，两种酶的最适pH不同，B错误；
C、据图可知，在pH为3时，胰蛋白酶变性失活，C正确；
D、在最适pH条件下，两种酶的活性最高，高于或低于最适pH，两种酶的活性都减弱，D错误。
7.答案：A
A、H2O2酶可专一、高效的催化过氧化氢水解。根据对照实验设计的单因子变量原则可分析自变量与因变量之间的关系，进而得出实验结论。本实验的设计遵循了对照原则，其对照形式包括空白对照、相互对照，A错误；
B、1组和2组对比，可得知本实验的目的之一是探究过氧化氢（活性氧）对大鼠横膈肌收缩力度的影响，B正确；
C、该实验的自变量为过氧化氢浓度和抗氧化剂的有无，实验需要控制好大鼠的横膈肌的生理状态、X溶液浓度等无关变量，使无关变量相同且适宜，C正确；
D、实验结果表明，与对照组相比，2组和3组肌肉收缩力度均较小，4组中随过氧化氢浓度增加，先增大后降低，在高H2O2浓度的溶液中再加入抗氧化剂，肌肉收缩力度增加，说明一定浓度的活性氧对肌肉功能的正常发挥起促进作用，证明广告中对抗氧化宣传是不够科学的，D正确。
8.答案：C
A、酶促反应需要适宜的温度和pH，因此该检测需要在一定的温度和pH下进行，A正确；
B、低温可以抑制酶的活性，因此在低温下保存植物酯酶，可延长酶的保质期，B正确；
C、植物酯酶可以催化乙酸萘酯水解为萘酚和乙酸，萘酚与显色剂作用形成紫红色化合物，从而发生显色反应，而有机磷农药能抑制植物酯酶的活性，使反应速率下降，因此单位时间内显色程度越低，说明有机磷农药残留量越多，C错误；
D、若其它毒物或药物也可以抑制酶的活性，也可以通过酶抑制法检测技术应用于其它毒物或药物的快速检测，D正确。
9.答案：C
A、由图示曲线可知，本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性，A错误；
B、ACP是一种酶，其本质是蛋白质，基因决定蛋白质的合成，不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于控制合成ACP的基因不同，B错误；
C、反应温度超过60℃与pH低于3.8，鳝鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性，影响机理是相同的，C正确；
D、由图示曲线可知，放置相同的时间，鮰鱼在pH6.0、温度40℃条件下酸性磷酸酶相对活性最高，导致鱼肉鲜味下降最快，D错误。
10.答案：D
A、加热使蛋白质变性，蛋白质的空间结果会发生改变，从而导致其理化性质改变，A正确；
B、蛋白质加热后变性，空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，B正确；
C、处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性，C正确；
D、强酸可导致蛋白酶变性失活，同时酸和蛋白酶都可以使蛋白质水解，故不能准确地测定pH对蛋白酶活性的影响，D错误。
二．多选题
11.答案：AB
A、由于碘液不能鉴定蔗糖是否水解，故利用淀粉酶、淀粉和蔗糖为材料验证酶的专一性时，不能选用碘液对其因变量进行检测，A错误；
B、酶的催化具有高效性是指酶的催化效率远远高于无机催化剂，因此验证过氧化氢酶催化的高效性，应设置过氧化氢酶和无机催化剂的两组实验，B错误；
C、在探究温度对酶活性影响实验中，自变量是温度，除温度不同之外，蛋白块初始体积、酶量等无关变量应保持相同且适宜，C正确；
D、斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，所以探究温度对淀粉酶活性的影响时，不宜选择斐林试剂对实验结果进行检测，D正确。
12.答案：ACD
A、图甲中a在反应前后没有变化，所以a表示的是蔗糖酶，b表示的是蔗糖，c和d表示的是蔗糖水解的产物，该模型可以解释酶的专一性，A正确；
B、图乙中催化速率达到最大时，限制因素是酶的数量，温度已是最适温度，B错误；
C、由于图乙是在最适温度下测得的结果，所以温度如果升高或降低，则最大的催化速率会降低，C正确；
D、由于蔗糖不是还原糖，其水解产物属于还原糖，所以能用斐林试剂检测蔗糖是否被水解，D正确。
三．非选择题
13.答案：(1)专一　酶活性　(2)添加蜂蜜的种类　(3)降低化学反应的活化能　(4)①1号试管溶液变蓝，2号试管溶液不变蓝　添加了外源性淀粉类糖浆　②1、2号试管溶液都变蓝　未添加外源性淀粉类糖浆
解析　(4)分析题干信息，添加外源性淀粉类糖浆的蜂蜜中的部分淀粉酶在70 ℃的条件下加热30 min不会失活，而天然蜂蜜中的淀粉酶在70 ℃的条件下加热30 min会完全失活，因此若1号试管溶液变蓝、2号试管溶液不变蓝，则该品牌A蜂蜜添加了外源性淀粉类糖浆；若1、2号试管溶液都变蓝，则该品牌A蜂蜜未添加外源性淀粉类糖浆。
14.答案：(1) 3 专一性 作用条件比较温和/酶需要适宜的温度和PH
(2)高温使多酚氧化酶变性失活，不能将无色的酚类物质氧化成褐色
破坏植物细胞的生物膜系统，使多酚氧化酶与酚类物质充分接触并将其氧化，得到褐色的物质
(3) 破碎 抑制剂类型及浓度 磷酸盐缓冲液 0.10%的柠檬酸
解析：（1）多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色，但1处强酸处理多酚氧化酶，2处高温处理多酚氧化酶，都能使酶空间结构发生改变，4处等量的淀粉酶，由于酶的专一性，淀粉酶不能催化酚类物质，因此1、2和4都不能出现褐色，3处用多酚氧化酶处理，可以将无色的酚类物质氧化成褐色，出现褐色，由此说明，酶具有专一性、作用条件比较温和的特点。
（2） 高温使多酚氧化酶变性失活，不能将无色的酚类物质氧化成褐色，所以在制作绿茶过程中用高温炒制，防止其褐变。多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色，红茶在加工过程中要充分揉捻，破坏植物细胞的生物膜系统，使多酚氧化酶与酚类物质充分接触并将其氧化，得到褐色的物质。
（3） 多酚氧化酶位于细胞内，为获得多酚氧化酶液，需对细胞做破碎处理，释放其中的多酚氧化酶。科研人员探究褐变抑制剂对多酚氧化酶活性的影响，结合图可知，该实验的抑制剂类型及浓度是自变量。为了保持单一变量原则，褐变抑制剂是用磷酸盐缓冲液配制而成，因此，对照组中应加入磷酸盐缓冲液、等量的底物溶液和酶溶液，在适宜的条件下测出最大酶活性。据图可知，0.10%的柠檬酸处理方式对多酚氧化酶活性最低，说明此浓度下的抑制效果最佳。
15.答案：(1)高效性
(2) 胃蛋白 胰蛋白 整片吞服
(3) 胃蛋白酶 2 1mL蛋白液 混合 平均值 52℃~53℃ 胃蛋白酶已失活 不支持，pH=2的环境中胰蛋白酶（或胰酶）已失活
解析：（1） 酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大部分是蛋白质，少数是RNA。多酶片中的消化酶能够帮助消化道内食物快速消化，主要与酶的高效性有关，即酶与无机催化剂相比能更强烈地降低化学反应的活化能。
（2） 多酶片为肠溶衣与糖衣双层包被，糖衣以糖浆为主要包衣材料，有一定的防潮、隔绝空气、掩盖药物不良气味等作用，肠溶衣为一层特殊包裹物质，能很好保护胰酶不会在胃部被破坏，因此外层是糖衣，可溶于胃液，其中包裹的是胃蛋白酶，内层是肠溶衣，不易溶于胃液，可溶于肠液，其中包裹的是在肠道内发挥作用的酶，如胰蛋白酶。为充分发挥多酶的作用，在口服时应“整片吞服”，这样可以保证多酶片的效果。
（3）该实验的目的是探究温度对多酶片中胃蛋白酶活性的影响，自变量是温度，因变量是胃蛋白酶活性，相关的实验步骤如下：
①制备胃蛋白酶溶液和蛋白液：取10多片多酶片，加入500mLpH为2的盐酸中，待糖衣溶解后取上清液；将50mL鸡蛋清加500mL水搅匀后蒸10min，用纱布过滤得到白色浑浊液。
②使恒温水浴锅保持在某预设温度，取两支试管分别加入1mL步骤①中制备的某溶液和1mL蛋白液，保温3min后再混合保温，这样可以避免底物和酶混合过程中引起的温度变化，此后记录蛋白液变澄清所用的时间。重复2-3次，取平均值。
③其他待测温度重复进行上述实验，直至完成全部温度下的测定与记录。
a、结合表中数据可知，第5组和第6组的实验结果是一致的，且所需要时间最短，因而可推测该多酶片的最适温度在52℃~53℃之间，表中13、14、15组30min一直未变澄清的原因可能是胃蛋白酶已失活。
b、有同学质疑该实验测定的不一定是胃蛋白酶的活性，其给出的理由是多酶片中还含有胰蛋白酶，实际酶催化作用的发挥需要适宜的pH，在pH=2的环境中胰蛋白酶（或胰酶）已失活，因此该同学的质疑是不科学的，因而不支持他的观点。