人教版（2019）高中生物学必修1练习--第5章　第1节　第2课时　酶的特性（含解析）

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2026人教版高中生物学必修1
第2课时　酶的特性
基础过关练
题组一　酶的特性及其应用
1.(易错题)(2025辽宁省实验中学期中)细胞内能高效进行各项生化反应,酶起着至关重要的作用。下列关于酶的叙述,错误的是(　　)
A.酶都含有C、H、O、N 4种元素
B.细胞内广阔的膜面积为酶提供附着位点
C.细胞中的化学反应能有序进行与酶的特性有关
D.酶应在低温、低pH条件下保存
2.(2025广东实验中学月考)切洋葱时总会让人泪流满面,是因为洋葱细胞受损时会把细胞液中的蒜氨酸酶释放出来,催化细胞产生一系列具有刺激性的易挥发物质。下列防流泪的措施中,没有利用影响酶活性因素的知识的是(　　)
A.把刀放冰箱中冷冻一段时间
B.用开水烫一下洋葱
C.把洋葱放在冰箱里冷藏一段时间
D.把洋葱放在水中切
3.(教材深研拓展)下列有关酶在生产、生活中的应用,叙述正确的是(　　)
A.若用含蛋白酶的嫩肉粉处理牛肉会降低牛肉的营养价值
B.多酶片外包糖衣可防止胃液消化其中的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
C.果胶酶可催化分解果肉细胞的细胞膜以提高果汁产量
D.只要洗衣粉中加酶就能有效去除奶渍、油渍等各种污渍
4.(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,回答下列问题。
(1)图中表示脂肪酶的是　　　(填字母),说明酶具有　　　　性。该图　　　　(填“能”或“不能”)作为麦芽糖分解过程的酶促反应模型。
(2)脂肪酶也是人体内重要的消化酶,通常由胰腺分泌,主要在小肠中催化脂肪水解。根据酶的特性分析,其不能在胃中有效发挥作用的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
题组二　酶特性相关实验探究
5.(2025江苏省海安高级中学月考)某课外兴趣小组用图示实验装置比较过氧化氢在不同条件下的分解。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.两个装置中的过氧化氢溶液要等量且不宜过多
B.需同时挤捏两支滴管的胶头,让肝脏研磨液和FeCl3溶液同时注入试管中
C.FeCl3、肝脏研磨液中的过氧化氢酶都可以降低该反应的活化能
D.左边移液管内红色液体上升的速度比右边快,最终液面比右边高
6.(易错题)表中为验证酶的专一性的实验设计,下列叙述正确的是(　　)
步骤 试管1 试管2
1 注入可溶性淀粉溶液2 mL 注入蔗糖溶液2 mL
2 注入新鲜的淀粉酶溶液2 mL
3 注入斐林试剂甲液和乙液混合液2 mL
4 水浴加热2 min
5 观察颜色变化
A.步骤2也可替换为注入新鲜的蔗糖酶溶液2 mL
B.若将步骤2调至第1步,则该实验无法验证酶的专一性
C.该实验中,底物的量、酶的量属于需控制的自变量
D.该实验也可用碘液替换斐林试剂
7.(2025山东枣庄期末)图示为甲、乙两种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
B.在不同温度下,乙酶的活性均低于甲酶
C.甲、乙两种酶的最适温度在50 ℃左右
D.80 ℃处理后再降低温度,甲、乙酶活性均会恢复
8.(易错题)(2025福建泉州期中)如图是某课外活动小组探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图。下列有关叙述正确的有(　　)
①pH为3时酶的活性等于pH为9时酶的活性
②pH为1时有淀粉水解,则过酸条件下酶没有失活
③实验的自变量是1 h后淀粉剩余量,因变量是pH
④1 h后若将pH为13的试管的pH调至7,则其淀粉剩余量基本不变
A.1项　　　　B.2项　　　　C.3项　　　　D.4项
9.(2025河北邯郸月考)马铃薯块茎内富含过氧化氢酶。为探究pH对过氧化氢酶活性的影响,某实验小组用下图所示的实验装置进行了相关实验。请回答下列问题:
①取四支注射器,编号为A、B、C、D,把马铃薯小圆片各5片分别放入上述针筒。
②四支注射器各吸取5 mL的pH分别为5、6、7、8的缓冲液。
③四支注射器再各吸入等量的体积分数为1%的H2O2溶液,用橡胶盖密封,如图所示。
④每隔一段时间,记录相关实验数据。
(1)本实验的自变量为　　　,因变量为　　　　　　　　　,因变量的观测指标是　　　　　　　　　　　　　。
(2)小组成员对pH为7的一组收集的气体体积记录如下表:
时间(min) 0 1 2 3 5 10 15 20 25
收集的气体 体积(mL) 0 1.0 2.0 2.5 3.0 4.0 4.5 5.0 5.0
①该实验结果表明,随时间延长,反应速率　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②不同组别最后收集到的气体总量　　　(填“相同”或“不同”)。
能力提升练
题组　影响酶促反应速率的因素
1.(教材习题改编)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
2.(2025山西朔州怀仁一中月考)如图所示为影响酶促反应的温度、pH和底物浓度与反应速率关系的曲线图,下列相关叙述错误的是(　　)
A.影响乙曲线的因素是温度,影响丙曲线的因素是pH
B.甲曲线中,a点与b点限制酶促反应速率的主要因素不同
C.乙曲线中,d点与f点酶的空间结构都被破坏且不能恢复
D.丙曲线中,g点时对应因素升高,酶的活性不能到达h点
3.(2025江苏泰州月考)温度会影响酶促反应速率,其作用机理可用图中曲线表示,a表示不同温度下底物分子具有的能量,b表示温度对酶空间结构稳定性的影响,c表示酶促反应速率与温度的关系。下列说法错误的是(　　)
A.随着温度的升高,底物分子具有的能量增加
B.曲线c中1、2位点对应的酶分子空间结构稳定性不同
C.酶适于低温保存,原因是底物分子的能量低
D.酶促反应速率与底物分子的能量、酶空间结构的稳定性都有关
4.(2025山东聊城一中阶段测试)在生物化学反应中,当底物与酶的活性部位形成互补结构时,可催化底物发生变化,如图中①所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位,非竞争性抑制剂和酶活性部位以外的部位结合,从而抑制酶的活性,如图中②③所示。根据题干所述,下列说法错误的是(　　)
A.图中底物与酶活性部位互补时酶才能发挥催化作用,说明酶具有专一性
B.青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,故能抑制催化细菌合成细胞壁的酶的活性,其原因是酶活性部位被封闭,底物不能与酶有效结合
C.由于竞争性抑制剂与底物竞争酶活性部位,所以增大底物浓度有利于酶促反应进行
D.非竞争性抑制剂与竞争性抑制剂作用原理不同,但也能通过增大底物浓度提高反应速率
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.D 3.B 5.D 6.A 7.C 8.A
1.D　大部分酶是蛋白质,少部分酶是RNA,酶都含有C、H、O、N 4种元素,A正确;许多重要的化学反应需要酶的参与,细胞内广阔的膜面积为酶提供附着位点,有利于生化反应的进行,B正确;酶的高效性和作用条件温和保证细胞代谢在常温常压下快速进行,酶的专一性保证了酶催化的化学反应互不干扰,使得细胞中的化学反应有序进行,C正确;酶应在低温、最适pH条件下保存,D错误。
易混易错　高温、过酸、过碱都会破坏酶的空间结构,使酶永久失活;低温不破坏酶结构,仅抑制酶活性。因此,酶制剂应在低温、最适pH条件下保存。
2.D　
措施 相关原理
把刀放冰箱中冷冻(把洋葱放在冰箱里冷藏)一段时间 低温使酶活性降低,产生的刺激性物质减少,A、C不符合题意
用开水烫一下洋葱 高温使酶失活,产生的刺激性物质减少,B不符合题意
将洋葱放在水中切 产生的刺激性物质会溶于水,不涉及影响酶活性的因素,D符合题意
3.B　嫩肉粉中的蛋白酶可催化牛肉中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,更易被人体消化吸收,不会降低牛肉的营养价值,A错误;蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的化学本质为蛋白质,胃液中含有胃蛋白酶(可催化蛋白质水解),多酶片外包糖衣可防止胃液消化其中的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等,B正确;细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,果胶酶可催化分解果肉细胞的细胞壁以提高果汁产量,C错误;酶具有专一性,只有洗衣粉中加入蛋白酶和脂肪酶,才能有效去除奶渍(主要成分是蛋白质)、油渍(主要成分是脂肪),而且酶的作用条件较温和,还需提供适宜的温度等条件,D错误。
归纳总结
酶在生活中的实例
　　(1)人发烧时不想吃东西,原因是体温升高后消化酶活性降低,食物在消化道中消化缓慢。
　　(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内会失活,原因是唾液淀粉酶的最适pH约为6.8,而胃液的pH为0.9~1.5。
　　(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射,不能口服,原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解,既可以注射,也可以口服。
4.答案　(1)a　专一　不能　(2)脂肪酶发挥作用需要适宜的pH,胃中pH低,会影响脂肪酶的活性
解析　(1)题图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,而题图中e、f表示两种不同的产物。
5.D　题述实验中,过氧化氢溶液的量属于无关变量,无关变量要保持相同且适宜,故两个装置中的过氧化氢溶液要等量;若过氧化氢溶液过多,会导致产生的氧气过多,进而导致溶液从移液管中溢出,因此两个装置中的过氧化氢溶液不宜过多,A正确。需同时挤捏两支滴管的胶头,让肝脏研磨液和FeCl3溶液同时注入过氧化氢溶液中,保证催化剂同时起作用,B正确。FeCl3、过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解,降低该反应的活化能,C正确。与无机催化剂(FeCl3)相比,酶具有高效性,所以左边移液管内红色液体上升的速度比右边快;两侧过氧化氢的量相等,则产生的氧气总量一样,最终两侧液面等高,D错误。
6.A　题述实验的自变量是底物的种类,步骤2可以为注入新鲜的淀粉酶或蔗糖酶溶液2 mL,底物的量、酶的量、温度、pH等都是该实验的无关变量,A正确,C错误;酶与底物结合才能起催化作用,酶和底物的添加顺序对题述实验结果无影响,都可以验证酶的专一性,B错误;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(易错点),因此题述实验不可用碘液替换斐林试剂,D错误。
7.C　题图所示实验的自变量是温度和酶的种类,A错误;乙酶的活性不总是低于甲酶,如70 ℃时,乙酶的活性高于甲酶,B错误;在图示实验涉及的温度中,甲、乙两种酶活性在50 ℃时达到最高,推测甲、乙两种酶的最适温度在50 ℃左右,C正确;由图可知,80 ℃处理后,甲、乙两种酶均失活,此后再降低温度,甲、乙酶活性均不会恢复,D错误。
8.A　①酸能催化淀粉水解(易错点),pH为3时酶和酸共同催化淀粉水解,pH为9时酶单独催化淀粉水解,1 h后两组淀粉剩余量相等,说明pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性,①错误;pH为1时有淀粉水解,是酸对淀粉的水解作用,此时酶已失活,②错误;题述实验的自变量是pH,因变量是1 h后淀粉剩余量(表示酶活性),③错误;据图可知,pH为13时,1 h后淀粉剩余量相对值为1,说明酶已经失活,再将pH调至7,反应速率基本不变,即淀粉剩余量基本不变,④正确,故选A。
易混易错　(1)探究温度、pH对酶活性的影响时,每组结果是各组获得的数据的平均值。
　　(2)酶在低温下活性较低,随着温度的升高(不高于最适温度),酶的活性也升高;酶在低pH下活性很低(甚至失活),随着pH的升高(不高于最适pH),酶的活性不会升高。
9.答案　(1)pH　过氧化氢酶的活性　单位时间内产生O2(或气体)的量(或体积)　(2)①下降　随着反应的进行H2O2的量不断减少　②相同
解析　(1)根据实验目的和实验过程判断自变量和因变量:
实验目的 探究pH对过氧化氢酶活性的影响
自变量 pH
因变量 过氧化氢酶活性(用单位时间内氧气的生成量来表示)
(2)①根据表中数据分析,实验开始时底物H2O2充足,0~2 min分钟反应速率最高,随时间的延长,底物H2O2的浓度降低,反应速率降低。②每组底物都是等量的体积分数为1%的H2O2溶液(底物量相同),最后收集到的气体总量相同。
能力提升练
1.B 2.C 3.C 4.D
1.B　曲线乙的酶处于最适条件,改变pH或改变温度后,酶的活性都会下降。增大pH后重复题述实验,A、B点位置都会下移,A错误;B点后升高温度,反应速率应在B点后下降,D错误;降低酶浓度,酶促反应速率降低,对应曲线甲,B正确;限制曲线AB段反应速率的主要因素为反应物浓度,C错误。
2.C　
曲线 横坐标 分析
甲 底物 浓度 a点主要限制因素是底物浓度,b点底物达到饱和状态,底物浓度不再是限制因素,B正确
乙 温度 低温时酶活性低(未失活),高温使酶失活;d点温度低,酶空间结构未被破坏,适宜温度下酶活性可恢复;f点高温使酶空间结构改变,适宜温度下不能使酶空间结构恢复,C错误
丙 pH 过酸、过碱都会使酶不可逆性失活;g点时pH过低,酶空间结构发生改变,pH升高不能使酶结构恢复,酶活性不能到达h点,D正确
3.C　
含义 分析
曲线a 温度与底物分子具有的能量间的关系 随着温度升高,底物分子具有的能量增加,A正确
曲线b 温度对酶空间结构稳定性的影响 随温度升高,酶空间结构稳定性降低
曲线c 温度与酶促反应速率的关系 1、2位点酶促反应速率相等,但对应温度不同,底物分子具有的能量不同,酶分子空间结构稳定性不同,B正确
酶适于低温保存,原因是低温抑制酶活性,且不会使酶变性失活,C错误。
4.D　
选项分析
图① 底物与酶的活性部位互补结合后,酶催化底物发生变化,说明酶具有专一性,A正确
图② 底物与竞争性抑制剂竞争酶的活性部位,底物浓度越高,底物与酶活性部位结合的机会越大,竞争性抑制剂与酶活性部位结合的机会越小;增大底物浓度,可降低竞争性抑制剂的抑制效力,有利于酶促反应的进行,C正确。 青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,青霉素可以与细菌合成细胞壁的底物竞争相关酶的活性部位(类似于竞争性抑制剂),抑制催化细菌合成细胞壁的酶的活性,B正确
图③ 非竞争性抑制剂与酶非活性部位结合,使酶无法催化底物发生反应,故增大底物浓度不能提高反应速率,D错误
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