高考生物必修1考点突破：第11讲《酶在代谢中的作用》

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第11讲 酶在代谢中的作用
对应训练
1.下列有关酶的叙述，正确的是 （ ）
①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的从体内转化而来 ③凡是活细胞都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质 ⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在细胞内发挥作用
A.①②⑤ B.③⑦⑨ C.③④⑧ D.④⑤⑥
答案 C
2.当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明 （ ）
A.RNA是核酸的一种 B.RNA也可起生物催化剂的作用
C.RNA主要存在于细胞质中 D.RNA是该种生物的遗传物质
答案 B
3.将一支加入了一定量糨糊、唾液的试管，浸入37℃的温水中保温5分钟后取出，再加入一滴碘液，糨糊不变蓝。根据这一现象得出的结论是 ( )
A.淀粉分解为麦芽糖 B.淀粉水解为葡萄糖 C.淀粉已经不存在了 D.淀粉没有发生变化
答案 C
4. 如图所示，下列4支试管中都加入3mL浆糊。另外A、C内分别注入2mL清水，B、D内分别注入2 mLα-淀粉酶。甲、乙两水槽水温分别为37℃、65℃。保温5min后，再向4支试管内分别滴入碘液，最可能不变蓝的是（ ）
答案 D
5. 取经过编号的5支试管分别加入2 mL 05 mol/L的过氧化氢溶液，进行如下试验，根据实验内容，下列说法正确的是 （ ）
试管编号 1 2 3 4 5
加入物质 适量唾液 锈铁钉 生土豆块 熟土豆块 生土豆块稀盐酸
实验结果 几乎无气泡 少量气泡 大量气泡 几乎无气泡 几乎无气泡
A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管
B.1号和3号对照不能说明酶有专一性
C.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响
D.实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系
答案 C
6.下列对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验结果的分析，正确的是 （ ）
A.在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢分解最快，是因为20%的肝脏研磨液的浓度高于3.5%的FeCl3溶液
B.3.5%的FeCl3对过氧化氢分解速率慢是因为其分子摩尔浓度过高，影响了活性的正常发挥
C.肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般无机催化剂的效率高
D.如果将四支试管都放在90℃水浴中，第4支试管（加肝脏研磨液的试管）反应速率仍为最快
答案 C
7.下图表示过氧化氢被分解的曲线，可说明酶具有 ( )
①专一性 ②高效性 ③催化特性 ④在温和条件下进行
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
答案 B
8. 如图表示某酶在不同处理条件（a、b、c）下催化某反应生成物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是 （ ）
A.三个处理中b是此酶促反应的最适条件
B.三个处理条件的差异不可能是酶制剂的量的不同
C.三个处理条件的差异可能是反应底物的量的不同
D.三个处理条件的差异很可能是处理温度的不同
答案 D
利用坐标曲线考查影响酶的因素
【例1】动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1 mol 谷氨酸分解为1 mol γ-氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见下图甲和图乙。
请根据以上实验结果，回答下列问题：
（1）在图甲画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）。
（2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图甲中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线（请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。
。
（3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图乙中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用“4”标注），并说明其原因。
。
答案 （1）见曲线1（评分依据：每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2，根据CO2浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化曲线）
（2）当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时，见曲线2。其原因：酶量增加50%，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少
当温度降低10℃时，见曲线3。其原因：温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加
（3）见曲线4（注：曲线4为一条不经过原点的与原曲线平行的曲线，平移距离不限）。原因：一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变
变式训练
下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是 。
答案 C
酶在实践上的应用
【例2】（2008年扬州调研）某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。
组别 布料 污染物 水温
A（蛋白酶洗衣粉） 6×6 cm 蛋白膜 40℃
B（脂肪酶洗衣粉） 6×6cm 蛋白膜 40℃
C（蛋白酶洗衣粉） 6×6cm 淀粉膜 40℃
请回答以下问题：
（1）该实验的目的是探究 。该实验还应控制的无关变量有 。该实验中 分别构成两组对照实验。
（2）该同学在实验过程中可通过观察 来判断酶的催化效率。
（3）蛋白酶洗衣粉的去污原理是
。
（4）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为 。
答案 （1）酶的专一性 洗衣粉的用量、污染程度、水质、pH等条件应适宜且相同 A与B、A与C （2）蛋白膜消失时间的长短 （3）用蛋白酶催化污垢中蛋白质的水解
（4）酶可被分解，又避免水体富营养化
变式训练
2.某工厂生产了一种加酶的洗衣粉，其包装袋上印有如下部分说明：
成分：含碱性蛋白酶等
用法：洗涤前先将衣物浸于加入洗衣粉的水内数小时，且使用温水效果更佳。
注意：①切勿用于丝质及羊毛衣料；②用后彻底清洗双手。
请回答以下问题：
（1）针对该加酶洗衣粉设计了如下实验进行检验：
该实验的目的是
。
（2）用后必须彻底清洗双手的原因是
。
（3）一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述（1）的实验材料及方法进行了如下实验，并把结果用下列曲线图A、B表示。
①由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为
。
②在0℃和75℃时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再回到45℃，后者的催化作用已不能恢复，这是因为
。
答案 （1）检查该洗衣粉是否含蛋白酶（或洗衣粉中的蛋白酶是否有活性）（其它答案只要合理也可给分）
（2）皮肤细胞中有蛋白质，如不彻底洗手，就会使手的皮肤受到腐蚀
（3）①45℃ ②酶的活性已丧失
1.（2008年上海生物，13）β-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖，但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明β-半乳糖苷酶的催化作用具有 ( )
A.高效性 B.专一性 C.稳定性 D.多样性
答案 B
2.（2008年广东，6）关于蛋白酶的叙述，不正确的是 ( )
A.蛋白酶是蛋白质
B.蛋白酶可以作为药品治疗某些疾病
C.蛋白酶可以水解所有的肽键
D.利用酶工程可以提高蛋白酶的稳定性
答案 C
3. （2007年广东，6）有工厂利用酶将废弃动、植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，最适用于该过程的酶是 （ ）
A.胆碱酯酶 B.固醇酯酶 C.脂肪酶 D.磷脂酶
答案 C
4. （2007年上海，32）下图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知 （ ）
①有多种酶参与 ②最适pH是7 ③最适温度是40℃ ④50℃时酶逐渐失活 ⑤0℃时酶逐渐失活
A.①③ B.②⑤ C.③④ D.④⑤
答案 C
实验设计的原则——单一变量原则
样题细研
为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为A、B，各注入2 mL体积分数为3%的H2O2溶液；再向A管滴入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液，向B管滴入2滴质量分数为20%的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振荡；用带火星的卫生香检验；观察并记录结果。
（1）本实验的主要目的是探索 。
（2）如果两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是 。
（3）过氧化氢酶能催化H2O2的分解，产生的［O］能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶，设计了如下实验。
参照上图所给信息，回答下列问题：
①3号试管内加入的物质是
。
②设计2号试管作为对照的具体目的是
。
③如果2号试管未产生颜色反应，则出现橙红色沉淀的是第 号试管。
答案 （1）酶的高效性（过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低）
（2）H2O2溶液放置时间过长而分解
（3）①2 mL焦性没食子酸溶液，2滴H2O2溶液，2 mL马铃薯块茎提取液 ②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响 ③3
1. 酶是活细胞产生的。下列关于酶的论述错误的是 （ ）
A.有些酶是核酸 B.酶的数量因参与化学反应而减少
C.酶的活性与pH有关 D.酶的催化效率很高
答案 B
2.（2009年诸城一中评估练习）下列关于酶的叙述中，正确的是 （ ）
A.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用
B.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段
C.与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中
D.酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性
答案 C
3.下列关于酶的叙述中，正确的是 ( )
A.生物体内的酶都是由活细胞产生的，其合成包括转录和逆转录两个过程
B.活的生物体的任何一个细胞都能产生酶，酶在细胞内才起催化作用
C.绝大多数酶是在核糖体上合成的，生物体缺乏某种酶就可能出现这种酶缺乏症
D.同一生物体内的各种酶要求的催化条件都相同
答案 C
4.在生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下各酶的作用对象正确的是 ( )
A.解旋酶—肽键、肽酶—碱基间氢键、ATP水解酶—磷酸基团
B.肽酶—肽键、解旋酶—碱基间氢键、ATP水解酶—高能磷酸键
C.ATP水解酶—NADPH、肽酶—碱基间氢键、纤维素酶—原生质体
D.肽酶—R基、解旋酶—脱氧核苷酸、ATP水解酶—ATP
答案 B
5.下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率（或生成物量）的变化曲线图，有关叙述不正确的是 ( )
A.图①虚线表示酶量加一倍后，底物浓度和反应速率关系
B.图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与时间的关系
C.图③不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系
D.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
答案 C
6.下列有关酶的叙述，其中正确的是 （ ）
A.酶提供了使反应能进行所必需的活化能
B.酶在催化反应时与温度和pH有关，而酶的活性与温度和pH无关
C.若酶的空间结构被破坏，则其正常活性就会丧失
D.一个酶分子只起一次作用
答案 C
7.关于新陈代谢与酶、ATP的关系，下列描述错误的是 （ ）
A.酶的种类具有物种差异性，而ATP却无物种差异性
B.酶、ATP都与新陈代谢密切相关，但两者的合成毫无关系
C.ATP是保证新陈代谢正常进行的能源物质
D.酶能促使新陈代谢正常进行
答案 B
8.下列说法正确的是 ( )
A.酶是生物催化剂，能催化生物化学反应，但反应前后其性质会改变
B.多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
C.酶具有高效性、专一性，其催化作用不受温度、pH影响
D.酶不仅能缩短反应时间，还能改变反应平衡状态
答案 B
9.下列有关酶的本质、产生与作用的说法，正确的是 ( )
A.酶的化学本质与核糖体RNA相同
B.由内分泌腺细胞产生，在细胞内外都可以起作用
C.胰蛋白酶在水解过程中，通常能先得到多肽，最后得到氨基酸，这说明胰蛋白酶的化学本质是蛋白质
D.凡是活细胞，绝大多数都能产生酶，它们在代谢中具有多种多样的功能
答案 C
10.如图所示，甲图表示植物的淀粉酶与人的淀粉酶活性受pH影响的情况，乙图表示3种脱氢酶（A、B、C）的活性受温度影响的情况。下面的说法中正确的是 （ ）
①pH=5时，植物淀粉酶的活性最高②若细胞质由中性变为酸性，人的淀粉酶的活性渐渐升高 ③乙中，适宜温度范围最广的是B酶④乙中，无法确认C酶活性的最适温度
A.①② B.①③ C.①④ D.②③
答案 C
11.猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在35℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4不加任何试剂，下列实验能达到目的的是 ( )
A.实验① B.实验②
C.实验①、实验②都能 D.实验①、实验②都不能
答案 B
12. 19世纪，世界上很多著名的科学家试图通过研碎胰腺的方法获得其中的胰岛素，但都没有获得成功。后来有科学家通过结扎胰管让胰腺退化，然后单独研碎胰岛的方法获得了其中的胰岛素。最初失败最可能的原因是 ( )
A.当时研磨的技术比较落后，研磨不充分
B.研磨过程中胰腺中的酶把胰岛素消化了
C.研磨时选用的胰腺部分正好不含胰岛素
D.胰岛素和其他物质结合紧密不易分离
答案 B
13.在淀粉——琼脂块上的5个圆点位置，分别用不同方法处理，如下图所示：
将上述实验装置放入37℃恒温箱中，保温处理24 h后，用碘液处理淀粉——琼脂块，其实验结果记录于下表：
圆点 实验处理方法 碘液处理
A 新鲜唾液与盐酸混合 蓝色
B 经过煮沸的新鲜唾液 蓝色
C 只有新鲜唾液 红棕色
D 接种面包霉 红棕色
E 只有20%蔗糖酶液 ？
（1）你对圆点A与B的颜色变化的解释是
。
（2）圆点D的颜色变化与圆点C一致，你的解释是
。
（3）你认为圆点E应呈现 色，其理由是蔗糖酶
。
（4）上述实验装置要放入37℃恒温箱中进行保温处理，你提出两个理由加以解释：
① ；
② 。
答案 （1）A点的唾液淀粉酶在酸性条件下失去活性，B点中的唾液淀粉酶经煮沸后也失去活性 （2）C点中的唾液淀粉酶将淀粉分解，D点中的面包霉分泌的淀粉酶也将淀粉分解 （3）蓝 不能催化淀粉水解（4）①有利于面包霉生长 ②提高酶的活性
14.一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍，但生物活性洗衣粉则可以。一生物活性洗衣粉包装盒上印有以下资料：
成分：蛋白酶0.2%，清洁剂15%。
用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间，使用温水效果最佳；切勿用60℃以上的热水。
注意：切勿用于丝质及羊毛衣料，用后须彻底清洗双手。
请根据以上资料回答有关问题：
（1）为什么该生物活性洗衣粉能较易清除衣物上的奶渍？
。
（2）为什么洗涤前须先将衣物浸于有这种洗衣粉的水内一段时间？
。
（3）试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料。
。
（4）为什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？
。
答案 （1）因为生物活性洗衣粉中含有蛋白酶，能分解奶渍中的蛋白质（或酶具有催化作用）
（2）为了使洗衣粉中的蛋白酶充分分解衣物中的蛋白质污渍
（3）因为丝质及羊毛衣料的主要成分是蛋白质，如用活性洗衣粉会损坏衣物
（4）60℃以上的高温会使酶变性失活，使其失去催化能力，影响去污效果
15.（2009年青岛质检）酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物，对于生物的新陈代谢具有非常重要的作用，绝大多数酶属于蛋白质，具有高效性、专一性和作用条件比较温和等特性，根据作用的部位不同，可以分为胞内酶和胞外酶。
（1）右图为某酶在不同温度下反应的生成物量和时间的关系的曲线（在反应物足够多的情况下），从图中可以获得的信息有（至少写两条）：
。
（2）胞外酶如 ，在合成分泌过程中与之有关的细胞器有 。
（3）酶的分布位置与它的作用体现出一定的适应性，如与光合作用光反应阶段有关的酶
分布在 ，与无氧呼吸有关的酶分布在 中。
（4）酶的作用具有专一性，生物体内进行着多种多样的反应，所以生物体内也有多种多样的酶，如连接两段DNA分子的 ，在DNA复制时起重要作用的是
和 ，转录时起重要作用的酶有 。
答案 （1）40℃左右时，酶的催化效率最高；40℃以下时，随温度升高，酶的活性增强；50℃以上时，随温度升高，酶的活性逐渐降低（答其中任意两条即可） （2）消化酶（其他的正确也对） 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（缺一不可） （3）叶绿体类囊体膜上 细胞质基质 （4）DNA连接酶 DNA解旋酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶（DNA解旋酶）21世纪教育网
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