人教版生物选修1课时作业：专题4 酶的研究与应用

章末检测
(60分钟，100分)
一、选择题(每小题2.5分，共50分)
1．下列不属于酶制剂的是(　　)
A．蛋白酶　B．脂肪酶
C．淀粉酶 D．麦芽糖酶
【解析】　目前常用的酶制剂有四大类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更强的去污能力。
【答案】　D
2．从水果中提取果胶酶的适合条件是(　　)
A．高温、偏酸性提取液
B．低温、偏酸性提取液
C．高温、偏碱性提取液
D．低温、偏碱性提取液
【答案】　B
3．下列说法正确的是(　　)
A．果胶酶只存在于植物果实中
B．果胶溶于水，不溶于乙醇
C．果胶酶广泛存在于植物果实和微生物中
D．果胶酶能分解果胶和纤维素
【答案】　C
4．酶的固定方法不包括　(　　)
A．将酶吸附在固体表面上
B．将酶相互连接起来
C．将酶包埋在细微网格里
D．将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶
【答案】　D
5．酵母细胞的活化是指　(　　)
A．让酵母细胞恢复运动状态
B．让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠
C．让酵母细胞内酶活性加倍
D．让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态
【解析】　缺水状态下，酵母细胞处于休眠状态，在固定化之前，应先让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态，即活化。
【答案】　D
6．关于果胶酶的叙述中错误的是　(　　)
A．组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶酶的主要作用是分解细胞壁中的果胶
B．果胶有多种，果胶酶也有多种，如半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等
C．果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性
D．果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值
【解析】　果胶酶的作用是分解细胞壁中的果胶，可以使果汁产量增加，透明度提高，有半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，在食品工业如制作果汁、提高葡萄酒质量等方面作用很大，也常与纤维素酶等共使用，提高饲料营养和降低饲料黏度，促进饲料在动物消化道内的消化等作用。因此C错误。
【答案】　C
7．随着生物技术的发展，酶在社会生产、生活中的应用越来越广泛。下列说法错误的是(　　)
A．利用酶生产某些化工产品，能显著降低能耗、减少污染，节约成本
B．“加酶洗衣粉”的洗涤效果与水温、酸碱度有关，与污物或衣物的性质无关
C．用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶，但嚼服后会失去疗效
D．要较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下
【解析】　“加酶洗衣粉”的洗涤效果与水温、酸碱度有关，与污物或衣物的性质也有关，因为酶的活性和温度酸碱度有关，酶具有专一性。
【答案】　B
8．某同学的棉衬衣被汗渍污染，你认为洗涤时最好选用(　　)
A. 高温热水及纤维素加酶洗衣粉
B. 高温热水及蛋白酶加酶洗衣粉
C. 温水及脂肪酶加酶洗衣粉
D．温水及蛋白酶加酶洗衣粉
【解析】　汗渍残留主要干物质成分是蛋白质，所以应选用蛋白酶；高温会使蛋白酶变性且高温使蛋白质凝固难以去除，所以选用温水。
【答案】　D
9．固定化细胞技术与固定化酶技术相比，所具备的特点是(　　)
A．成本更低、操作更容易、不能连续性生产
B．成本更高、操作更难、不能连续生产
C．成本更低、操作更容易、能连续生产
D．成本更低、操作更难、能连续生产
【答案】　C
10．某学生为研究加酶洗衣粉的洗涤效果，设计了如下实验：①制备不同洗衣粉含量的洗涤液。②按下表设置试验组。③每只烧杯加入等量的洗涤液、相同的污染布料，并设置相同且适宜的浓度。④以污染布料洗净所用的时间为实验结果。下列实验结果预测及其分析，不正确的是(　　)
A.当洗衣粉含量为任一固定值时，都能发现酶的最适pH值的估计值
B．当pH为任一固定值时，都能证明酶影响反应速率
C．无论洗衣粉含量为何值，根据实验结果作出的曲线图形近似“V”字形
D．此实验涉及2个自变量，1个因变量
【解析】　酶的催化作用需要适宜的pH，过酸过碱都会使酶失活，故当pH为任一定值若过大或过小均不能证明。B错误。
【答案】　B
11．(双选)下列关于酶的叙述，正确的是(　　)
A．活细胞内合成酶的原料一定是氨基酸
B．固定在载体上的酶可以被反复利用是固定化酶技术的优点之一
C．含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的多酶片剂制作成糖衣片的目的是防止胃液的消化
D．加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中
【答案】　BC
12．下列验证某种加酶洗衣粉，需要的最适温度实验正确的是(　　)
A．取一系列不同温度、其他条件相同的水。加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中酶的效果最好
B．在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉。看哪种效果好
C．将加酶洗衣粉加入30℃水中发现不如在45℃的水中洗涤效果好，说明45℃为最适温度
D．将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37℃
【答案】　A
13．在以下酶的固定方法的模式图中，属于载体结合法的是(　　)
A．A B．B
C．C D．D
【解析】　最常用的是共价结合法，即酶蛋白的非必需基团通过共价键和载体形成不可逆的连接。交联法是依靠双功能团试剂使酶分子之间发生交联凝集成网状结构，使之不溶于水从而形成固定化酶。包埋法是酶被裹在凝胶的细格子中或被半透性的聚合物膜包围而成为格子型和微胶囊型两种。此外酶通过物理吸附或离子吸附于载体制备固定化酶也是常用的方法。图A图B均为包埋法。图D表示交联法。
【答案】　C
14．图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。下列叙述错误的是(　　)

A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液反应
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触
D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中
【解析】　A．冷却的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液反应；错误。
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠稳定结构；正确。
C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触，提高化学反应；正确。
D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中进行发酵；正确。
【答案】　A
15．关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述不正确的是(　　)
A．各组需加入等量不同浓度的果胶酶溶液
B．要保证各组适宜并相同的pH和温度等条件
C．需要检测不同反应时间条件下的生成物量
D．几组实验之间可形成相互对照，不需单设空白对照
【答案】　C
16．关于酶和加酶洗衣粉的描述正确的是(　　)
A．清洗有血渍、奶渍衣服时，可选用含有淀粉酶的洗衣粉
B．目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶
C．酸、碱等化学因素对酶的作用，会使酶变性，从而影响酶的活力
D．某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，设置20℃、30℃、40℃3组温度下洗涤同一污渍，40℃时洗涤效果最好，则说明40℃为该酶的最适温度
【解析】　本题考查的是酶和加酶洗衣粉的有关内容。因为酶的专一性，血渍、奶渍的主要成分是蛋白质，所以不能用含有淀粉酶的洗衣粉清洗，A错；目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶，B错；酸、碱等化学因素对酶的作用，会使酶变性，从而影响酶的活力，C正确；该实验是预实验，40℃时洗涤效果最好，只能说明40℃最接近该酶的最适温度，D错。故本题选C。
【答案】　C
17．目前市场上出售的洗衣粉有多种，如加蛋白酶洗衣粉、加复合酶洗衣粉、普通洗衣粉等。为了探讨不同洗衣粉的洗涤效果，某同学按下表的顺序进行操作，分析不正确的是 (　　)
步骤
烧杯(1 000 mL)
1
2
3
4
1.注入自来水
500 mL
500 mL
500 mL
500 mL
2.放入含血迹的衣服
一件
一件
一件
一件
3.控制水温与时间
5℃10 min
5℃10 min
5℃10 min
5℃10 min
4.加入等量洗衣粉
0.5 g蛋白酶洗衣粉
0.5 g复合酶洗衣粉
0.5 g普通洗衣粉
0.5 g自来水
5.用玻璃棒搅拌
5 min
5 min
5 min
5 min
6.观察洗涤效果
A.所选衣服的质地、数量相同就可以
B．温度应该控制在最适
C．对照组是第4组
D．洗涤效果可比较相同时间洗涤后的污渍大小
【解析】　A．所选衣服的质地、数量相同，而且适宜；错误。
B．温度应该控制在最适温度，确保单一变量；正确。
C．对照组是第4组，没有作任何处理；正确。
D．洗涤效果可比较相同时间洗涤后的污渍大小，污渍残余小 ，说明洗涤效果好；正确。
【答案】　A
18．当横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积。在下图中最可能是实验结果的曲线(　　)
【解析】　本题考查的是PH对酶活性影响的有关内容。果汁的生产，利用了纤维素酶和果胶酶的作用，PH影响酶的活性，因此在最适PH时，果汁体积最多，低于或高于最适PH，果汁体积都将减少。A符合题意。故本题选A。
【答案】　A
19．下列说法不正确的是(　　)
A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法
B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法
C．由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定
D．反应物是大分子物质应采用固定化酶
【解析】　本题考查的是酶和细胞的固定化。由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用包埋法固定，酶适合于化学结合和物理吸附固定。C错。故本题选C。
【答案】　C
20．下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是(　　)
A．某种固定化酶的优势在于能催化系列生化反应
B．固定化细胞技术一次只能固定一种酶
C．固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都在细胞外起作用
D．固定化酶和固定化细胞都能反复使用但酶的活性迅速下降
【解析】　A、某种固定化细胞的优势在于能催化系列生化反应，A错误；B、固定化细胞技术一次能固定一系列酶，B错误；C、固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都在细胞外起作用，C正确；D、固定化酶和固定化细胞都能反复使用，且酶的活性不变，D错误。
【答案】　C
二、非选择题(共50分)
21．(10分)果胶酶作用于一定量的某种物质(底物)，在温度和pH保持在最适宜的条件下，生成物与反应时间的关系如下图。请回答下列问题：
(1)该酶包括________________________________等，作用的底物是________，生成产物是________________________________________。
(2)在35分钟后，曲线变为水平，这是因为________________________________________。
(3)若果胶酶浓度和其他条件不变，反应液pH由1逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将________，原因是__________________________。
(4)下图能正确表示果胶酶对底物的分解速度和温度关系的是________________________。
【解析】　(1)果胶酶并不是一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酶、果胶分解酶和果胶(甲基)酯酶等。果胶酯酶可以将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。
(2)随反应时间的延长，底物将消耗完毕，所以生成物量不再增加。
(3)果胶酶是蛋白质，过酸、过碱、高温都会破坏蛋白质的空间结构，使酶永久失活，所以pH为1时，酶已经失去活性。
(4)通过探究实验，我们已经知道果胶酶的最适温度在45℃左右，所以答案为C。
【答案】　(1)多聚半乳糖醛酶、果胶分解酶、果胶(甲基)酯酶　果胶　半乳糖醛酸
(2)底物将消耗完毕　(3)不变　pH为1时，酶已经失去活性　(4)C　
22．(10分)某同学为了探究加酶洗衣粉的洗涤效果，正在按下表的步骤进行操作：
步骤
烧杯(1 000 mL)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
1.注入自来水
500 mL
500 mL
500 mL
500 mL
2.放入含油迹的衣服
一件
一件
一件
一件
3.控制不同水温
10℃水浴10 min
30℃水浴10 min
50℃水浴10 min
70℃水浴10 min
4.加入等量加酶洗衣粉
0.5 g
0.5 g
0.5 g
0.5 g
5.用玻璃棒搅拌
5 min
5 min
5 min
5 min
6.观察现象
(1)该实验的目的是：__________________________________________________________。
(2)请分析该同学的实验设计存在的问题，并提出改进措施。________________________________________________________________。
(3)步骤3和步骤4顺序能否调换？说明理由。______________________________________________________________________。
(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号试管加入的洗衣粉、衣服上的油迹及保温时间搅拌速度和时间均相同，这是为了__________________________________________________________________，以便得出科学结论。
(5)生物体内的酶很容易降解失活。洗衣粉中的酶却能长时间保持活性的原因是________________________________________________。
(6)请你为加酶洗衣粉编写两条使用注意事项①________________________________；
②________________________________________________________。
【解析】　此题考查的知识层次为必修1第三章酶的特性及选修2第二章酶制剂及酶的活性受外界环境的影响。能力为实验设计、分析应用层次。(1)由题中表格可见，该实验其它变量表格上都是一致的，唯一的变量是水温。故该实验的目的是探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响。(2)由题中表格知，放入含油迹的衣物尽管都是一件，但衣服有大小，且油脂的种类有差异，故这个应为控制的无关变量实际上并未严格控制，变成了同时有二个变量。故应选用大小相同的布料，分别滴加相同滴数同种植物油，使油渍大小相同；此外选用的水温不妥，应根据当地一年中的实际气温来确定水温，如选取5℃、15℃、25℃、35℃的水温等。(3)步骤3是控制不同水温，步骤4是加入等量加酶洗衣粉。如调换顺序，那么由于酶作用的高效性，酶在常温下很快会将部分的油脂分解掉，不能显示在不同温度下的作用效果了。(4)设计探究的一个根本原则是唯一变量原则，即要探究的问题作为变量，而其它无关变量均应控制为等量。题中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号试管加入的洗衣粉、衣服上的油迹及保温时间搅拌速度和时间均相同，这是为了避免因水温、水量(水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小及浸泡的时间和洗涤时间等)不同，给实验结果带来误差。(5)酶的活性受外界环境影响较大，为了保持酶的活性，往往将酶液经过分离提纯、浓缩或干燥等工艺过程，制备成液态、粉态或颗粒状的制品，即酶制剂。洗衣粉就是一种酶制剂，它的酶外层有特殊的化学物质层包裹，可保持活性。⑹加酶洗衣粉中一般均加有蛋白质酶和脂肪酶，根据酶的专一性，这种洗衣粉就不能洗涤以蛋白质为主要成份的丝质及羊毛衣料。根据酶在高温下要变性失活，故切勿在60℃以上的水中使用该洗衣粉。
【答案】　(1)探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响。
(2)应选用大小相同的布料，分别滴加相同滴数同种植物油，使油渍大小相同；此外选用的水温不妥，应根据当地一年中的实际气温来确定水温，如选取5℃、15℃、25℃、35℃的水温等。
(3)不能调换顺序　酶在常温下很快会将部分的油脂分解掉
(4)避免因水温、水量(水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小及浸泡的时间和洗涤时间等)不同，给实验结果带来误差。
(5)这种酶外层有特殊的化学物质层包裹，可保持活性。
(6)①不能洗涤以蛋白质为主要成份的丝质及羊毛衣料。②切勿在60℃以上的水中使用该洗衣粉。
23．(10分)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：
(1)为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果关系，某同学通过实验获得右图所示的结果。由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________________%，本实验的自变量是__________________。
(2)下表是围绕加酶洗衣粉的一项研究结果：
温度/℃
20
30
40
45
50
60
普通洗衣粉去污力/%
15
18
20
21
21.5
22
加酶洗衣粉去污力/%
30
40
48
50
48
37
　上述实验结果可以得出的结论有：①______________________；②________________________。
(3)在使用加酶洗衣粉过程中，对于特别脏的衣服、较大的洗衣量，写出两项提高洗涤效果的措施：①________________________；②________________________。
【答案】　(1)0.6%　碱性蛋白酶的浓度
(2)①在相同温度条件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高　②使用加酶洗衣粉时的适宜温度为45℃左右(或40～50℃)
(3)用温水浸泡　延长浸泡时间　增加洗衣粉的用量等
24．(10分)酶是生物体内细胞合成的生物催化剂，没有酶，生物体内的所有代谢反应都不能进行。随着生物科学技术的发展，酶已经走出实验室走进人们的生产和生活。
(1)每当到了丰收的季节，苹果堆满了仓库，但如果交通的不便，就会有很多苹果因保存不当或不能及时运出，而渐渐腐烂变质，苹果腐烂的原因是①________________________；②________，其中能使苹果腐烂的微生物的同化作用类型是________，为了减少损失，提高产品的经济效益，人们想到了榨取果汁，要想使果汁尽可能榨出来，应加入________，在该物质的作用下，果胶分解成可溶性的________。
(2)加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是①________酶和②________酶。其中①酶能将血渍、奶渍等含有的________水解成________，使污渍容易脱落。同样②酶可将脂肪水解成________和________。
使用加酶洗衣粉清洗衣物时，需要注意的问题有：
A．应该用温水来溶化加酶洗衣粉
B．用来溶化加酶洗衣粉的清水的pH越接近中性效果越好
C．最好先把衣物放在含有加酶洗衣粉的水中浸泡片刻
D．加酶洗衣粉一般只适宜用于清洗化纤衣物
【答案】　(1)无氧呼吸产生酒精使细胞死亡　微生物侵染　异养型　果胶酶　半乳糖醛酸
(2)碱性蛋白　碱性脂肪　蛋白质　氨基酸　甘油　脂肪酸　BC
25．(10分)麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中，啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶将可发酵性糖转化成乙醇。
下面是利用固定化酵母细胞发酵生产啤酒的实验过程：
步骤1：酵母细胞的活化。称取1 g干酵母置于50 mL烧杯中，加10 mL蒸馏水，搅拌静置1h。
步骤2：配制物质的量浓度为0.05 mol/L的氯化钙(CaCl2)溶液。
步骤3：配制海藻酸钠溶液。称取0.7g海藻酸钠置于50 mL烧杯中，加10 mL蒸馏水，由于海藻酸钠在水中溶解速度很慢，所以50 mL的烧杯要放在酒精灯上用旺火持续加热，并用玻璃棒搅拌。
步骤4：？
步骤5：固定化酵母细胞。以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的氯化钙(CaCl2)溶液中形成凝胶珠，让凝胶珠在氯化钙(CaCl2)溶液中浸泡30分钟。
步骤6：固定化酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2～3次。
步骤7：将适量的凝胶珠放入500 mL锥形瓶中，加300 mL已消毒的麦芽汁，封口于25℃下发酵。
仔细阅读上述过程，回答下列问题：
(1)步骤4的正确操作是：______________________________________________________。
(2)找出上述步骤中的一处错误并改正____________________________________________。
(3)发酵产物酒精可用重铬酸钾进行检验，但需在____________________性条件下才呈现灰绿色。
【答案】　(1)在冷却至常温的海藻酸钠溶液中加入活化的酵母细胞，充分混合后转入注射器
(2)步骤3中，旺火持续加热错误，应改为小火或间断加热
(3)酸