人教版（2019）高中生物学必修1练习--第5章　第1节　第1课时　酶的作用和本质（含解析）

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2026人教版高中生物学必修1
第5章　细胞的能量供应和利用
第1节　降低化学反应活化能的酶
第1课时　酶的作用和本质
基础过关练
题组一　比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置,分析下列有关说法正确的是(　　)
A.该实验的自变量是过氧化氢的分解速率
B.1、2号为对照组,3、4号为实验组
C.1号试管和4号试管对照,说明酶具有催化作用
D.4号试管中的过氧化氢分子所含的能量是最高的
2.(易错题)(2024广东深圳期末)在适宜条件下,等量的过氧化氢经不同处理后生成物的量与时间的变化曲线如图所示(①为加入2滴质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液,②为加入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液)。下列叙述错误的是(　　)
A.三组反应速率从慢到快的关系为③<②<①
B.酶和无机催化剂都不能改变化学反应最终生成物的量
C.加热可直接为过氧化氢的分解提供能量
D.①与②都为加入2滴试剂,保证了Fe3+和过氧化氢酶分子数量相等
3.(2025天津南开中学期末)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
组 别 甲中溶液 (0.2 mL) 乙中溶液 (2 mL) 不同时间测定的相对压强(kPa)
0 s 50 s 100 s 150 s 200 s 250 s
Ⅰ 肝脏提 取液 H2O2溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
Ⅱ FeCl3 H2O2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
Ⅲ 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
下列叙述错误的是(　　)
A.实验应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
B.Ⅰ组200 s时补充肝脏提取液,相对压强会继续增大
C.250 s时Ⅰ组反应已结束,而Ⅱ组和Ⅲ组仍在进行
D.实验结果可以说明酶催化的效果更明显
题组二　酶在细胞代谢中的作用
4.(2025福建三明一中月考)下图中,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能,正确的图解是(　　)
　
　
5.(2025黑龙江大庆一中期末)分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能,如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.不加催化剂时,底物分子至少获得E3大小的能量才能发生化学反应
B.无机催化剂降低的化学反应活化能是E1
C.与无机催化剂相比,酶催化效率更高,其实质在于(E2-E3)>(E2-E1)
D.酶具有催化作用,是因为其能为化学反应提供能量
题组三　酶的本质
6.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的参与,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
7.(2025安徽六安期末)下列有关酶的叙述,正确的是(　　)
①酶是由具有分泌功能的细胞产生的;②有的酶从食物中获得,有的酶在细胞内合成;③凡是活细胞都能产生酶;④酶都是蛋白质;⑤酶在反应前后性质不变;⑥酶只在细胞内发挥作用;⑦酶有的是有机物,有的是无机物
⑧酶既可以作为催化剂,又可以作为反应物
A.①②⑥　B.⑤⑦⑧　C.⑤⑧　D.①③⑤
8.(2025陕西榆林期中)核酶是具有催化功能的小分子RNA,核酶X可剪切特异的RNA序列,而RNA水解酶是可催化RNA水解的一种蛋白质。下列相关叙述正确的是(　　)
A.组成核酶的基本单位是核糖核苷酸
B.核酶X通过水解肽键催化RNA水解
C.核酶X失去活性后可以被蛋白酶催化水解
D.核酶X和RNA水解酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
9.(2024湖北沙市中学月考)细胞在代谢过程中会产生H2O2,它对细胞有毒害作用,但生物体内的过氧化氢酶能使其分解为无毒物质。据此回答下列问题:
(1)过氧化氢酶能促进过氧化氢分解的作用机理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)“生物体内绝大多数酶是蛋白质,少部分是RNA。”某同学为验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA,根据实验室提供的以下材料进行实验,请帮他补充完整。
实验材料和试剂:新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,过氧化氢酶溶液,蛋白酶,RNA水解酶,试管,量筒,滴管,试管架,试管夹等。
实验步骤:
①取适量过氧化氢酶溶液均分为两份,一份用适量蛋白酶处理,　　　　　　　　　　　处理,备用。
②取三支试管,分别编号为A、B、C,分别加入　　　　　　　　　　　　　。
③向A试管中滴加两滴过氧化氢酶溶液,B、C试管的处理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④观察三支试管中气泡产生的速率。
预期实验结果,得出实验结论。
实验结果:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
实验结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 2.D 3.B 4.C 5.C 6.B 7.C 8.A
1.C　题述实验的自变量是反应的条件(温度、催化剂种类),过氧化氢的分解速率是题述实验的因变量,A错误;1号为对照组,2、3、4号为实验组,B错误;1号、4号试管对照,自变量为是否加酶,结果4号试管中有大量气泡产生,卫生香复燃明显,说明酶具有催化作用,可以加快反应速率,C正确;加热为过氧化氢提供能量,加催化剂是降低化学反应的活化能,故2号试管中的过氧化氢分子所含能量最高,D错误。
归纳总结
实验中需要注意的几个问题
　　(1)选用新鲜肝脏,新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶,若肝脏不新鲜,过氧化氢酶活性降低。
　　(2)肝脏要充分研磨,以保证肝细胞破裂,充分释放肝细胞内的过氧化氢酶。
　　(3)向试管中滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液时,不能共用一个滴管,若滴加的FeCl3溶液中混有少量过氧化氢酶,不满足单一变量原则,结果不具有可靠性。
2.D　由题图可知,三组反应速率从慢到快的关系为③<②<①,A正确;酶和无机催化剂不改变化学反应最终生成物的量,但会加快反应速率(易错点),B正确;加热提高了分子本身的能量,可直接为过氧化氢的分解提供能量,C正确;质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比,每滴FeCl3溶液中的Fe3+数大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍,①与②都为加入2滴试剂,但Fe3+数远多于过氧化氢酶分子数,D错误。
易混易错　(1)加热可以为底物分子提供能量。
　　(2)酶、无机催化剂不可以为底物分子提供能量,但能降低化学反应的活化能,加快反应速率,缩短化学反应达到平衡的时间。
3.B　由题表可知,不同组别甲中溶液分别是酶、无机催化剂、蒸馏水,乙中溶液是底物,探究酶的催化效率时,应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时,A正确;Ⅰ组200 s时压强已经达到最大,说明反应已经完成,底物消耗完,此时再补充肝脏提取液(增加酶含量),产物生成量不变,则相对压强不变,B错误;三组中的底物(H2O2溶液)均为2 mL,则最终的相对压强应相同,据表可知,250 s时Ⅰ组反应已结束,但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的最终压强(10.0 kPa),说明250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行,C正确;对比Ⅰ、Ⅱ组可知,在相同时间内Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快,说明酶催化的效果更明显,D正确。
4.C　酶的作用机理是降低化学反应的活化能,①表示有酶催化的反应曲线,反应的活化能应低于没有酶催化的反应曲线②,曲线②的峰值应在曲线①之上,且曲线峰值的差值代表酶降低的活化能,C正确。
5.C　分析题图:
E2 不加催化剂时化学反应的活化能
E1 加无机催化剂时化学反应的活化能
E3 加酶时化学反应的活化能
不加催化剂时,底物分子至少获得E2大小的能量才能发生化学反应,A错误;与无机催化剂相比,酶催化效率更高,其实质在于(E2-E3)>(E2-E1),即酶降低的化学反应活化能>无机催化剂降低的化学反应活化能,B错误,C正确;酶具有催化作用,是因为酶能降低化学反应的活化能,酶本身不为化学反应提供能量,D错误。
6.B　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并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。
7.C　酶是由活细胞产生的、具有催化作用的有机物(蛋白质或RNA),不能从食物中获得,①②④⑦错误;有些活细胞如哺乳动物成熟的红细胞,不能产生酶,但是存在酶,③错误;条件适宜时,酶在生物体内和体外都能发挥作用,且在反应前后性质不变,⑤正确,⑥错误;酶除作催化剂外,还可以作为反应物,如淀粉酶(化学本质为蛋白质)可作为催化剂催化淀粉水解,还可作为底物被蛋白酶催化水解,⑧正确,故选C。
8.A　核酶是一种小分子RNA,组成核酶的基本单位是核糖核苷酸,A正确;核酶X可剪切RNA序列,而肽键是蛋白质中氨基酸之间的化学键,B错误;核酶(化学本质为RNA)不可以被蛋白酶催化水解,可以被RNA水解酶催化水解,C错误;蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,而核酶的化学本质是RNA,D错误。
9.答案　(1)过氧化氢酶能降低过氧化氢分解时的活化能　(2)①另一份用等量RNA水解酶　②等量的新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液　③B试管滴加等量的用蛋白酶处理过的过氧化氢酶溶液,C试管滴加等量的用RNA水解酶处理过的过氧化氢酶溶液　④A、C试管产生气泡速率快,B试管气泡产生速率慢(或无气泡产生)　过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA
解析　(1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能。(2)题述实验的目的是验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA,可采用酶解法。实验要遵循对照原则和单一变量原则。
方法技巧
鉴定酶化学本质的实验原理和方法
　　(1)试剂鉴定法:利用双缩脲试剂能与蛋白质发生紫色反应的原理设计实验方案。
　　(2)酶解鉴定法
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