2020版新教材高中生物 課時素養(yǎng)評價十五 5.1 降低化學反應活化能的酶（二）（含解析）新人教版必修1

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1、酶的特性 (20分鐘·70分) 一、選擇題(共9小題,每小題4分,共36分) 1.在適宜條件下能夠促使唾液淀粉酶水解的是 (　　) A.淀粉酶　　　　　　　B.蛋白酶 C.脂肪酶　　　　　　　D.麥芽糖酶 【解析】選B。淀粉酶能促進淀粉水解,但不能促進蛋白質(zhì)水解,A錯誤;淀粉酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白酶能促進蛋白質(zhì)水解,B正確;脂肪酶水解脂肪,不能水解蛋白質(zhì),C錯誤;麥芽糖酶催化麥芽糖水解,不能催化蛋白質(zhì)水解,D錯誤。 2.酶很“嬌氣”,只有在適宜的溫度和pH時,其活性才最高。將腸淀粉酶(最適pH=7.8)溶液的pH由1.8調(diào)高至12的過程中,其催化活性表現(xiàn)為圖中的(縱坐標代表

2、催化活性,橫坐標代表pH) (　　) 【解析】選C。腸淀粉酶最適pH為7.8,當pH為1.8時,酶的活性已經(jīng)喪失,并且不能恢復,因此在pH由1.8調(diào)高至12的過程中,酶的催化活性始終為0。所以C正確。 【誤區(qū)警示】本題易錯選D項。忽視了腸淀粉酶的最適pH為7.8。在pH等于1.8的時候腸淀粉酶已經(jīng)變性失活,不會恢復,因此隨著pH的變化不會發(fā)生酶活性的變化。 3.如圖表示一個酶促反應,它所能反映酶的一個特性和A、B、C最可能代表的物質(zhì)依次是 (　　) A.高效性　蛋白酶　蛋白質(zhì)　多肽 B.專一性　麥芽糖酶　麥芽糖　葡萄糖 C.專一性　淀粉酶　淀粉　麥芽糖 D.高效性　脂肪酶

3、　脂肪　甘油和脂肪酸 【解析】選C。由圖示可知,圖中A在反應前后不發(fā)生變化,則可推斷是酶分子,B是反應物,C是產(chǎn)物;反應物與酶分子上的特有結(jié)構(gòu)相吻合,說明酶具有專一性。圖示中產(chǎn)物是由兩個小分子組成的物質(zhì),而B是由多個小分子單位組成的大分子,由此可推斷,最可能的結(jié)果:A是淀粉酶,B是淀粉,C是麥芽糖。 4.下列關于生物體產(chǎn)生的酶的敘述,錯誤的是 (　　) A.酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA B.脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2 C.蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類 D.纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁 【解析】選D。植物細胞壁由纖維素和果膠組成,細菌細胞壁由肽聚糖等物質(zhì)組成,而酶具有

4、專一性,纖維素酶只能催化水解纖維素,降解植物細胞壁,而不能降解細菌細胞壁。 5.加酶洗衣粉的使用說明中一般都有“使用溫水洗滌效果更佳”的提示。該項提示的理論依據(jù)是 (　　) A.酶的活性受pH影響 B.酶具有高效性 C.酶的活性受溫度影響 D.酶具有專一性 【解析】選C。酶的活性受溫度影響,不同酶有其自己的最適溫度,高于或低于最適溫度,酶的活性都會降低。加酶洗衣粉使用溫水效果更佳,主要是因為溫度對酶活性的影響。 6.下列關于酶特性實驗設計的敘述,不正確的是 (　　) A.驗證酶的專一性時,自變量一般是酶的種類 B.驗證酶的高效性時,自變量是酶的濃度 C.探究溫度對酶活性的影

5、響時,自變量只能是溫度 D.探究酶催化作用的最適pH時,其他條件要相同且適宜 【解析】選B。酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應的特性,驗證酶的專一性時,自變量一般是酶的種類,A正確;酶的高效性是和無機催化劑相比,酶降低化學反應所需要的活化能的作用更顯著,所以驗證酶的高效性時,自變量是催化劑的種類(酶和無機催化劑),不是酶的濃度,B錯誤;酶的活性受溫度的影響,每一種酶都有其最適溫度,溫度過高或過低都會使酶的活性降低,甚至失去活性,探究溫度對酶活性的影響時,自變量是溫度,C正確;探究酶催化作用的最適pH時,pH是自變量,其他條件要相同且適宜,D正確。 7.將少許的二氧化錳和新鮮土

6、豆勻漿分別加入等量過氧化氫溶液中,檢測兩者產(chǎn)生的氣體量。下列有關該實驗結(jié)果的預測圖(實線為加入二氧化錳產(chǎn)生的氣體量,虛線為加入土豆勻漿產(chǎn)生的氣體量)正確的是 (　　) 【解析】選C。土豆勻漿中含有過氧化氫酶,酶的催化效率高于無機催化劑,反應速率較快,由于過氧化氫溶液量相等,最終產(chǎn)物即相對氣體量是相同的,故B、D錯誤;實線為加入二氧化錳產(chǎn)生的氣體量,虛線為加入土豆勻漿產(chǎn)生的氣體量,所以虛線更快達到最大相對氣體量,A錯誤、C正確。 8.某同學在進行某酶促反應實驗時,第一次測得產(chǎn)物生成量隨時間變化如圖中曲線a所示,第二次實驗對第一次實驗中的條件進行了一處調(diào)整,實驗結(jié)果如曲線b所示。該同學改變

7、的條件可能是 (　　) A.改變了酶的種類　　　 B.改變了底物濃度 C.改變了酶的濃度 D.改變了反應溫度 【解析】選B。對比圖中兩條曲線可知,改變反應條件后,生成物的量降低,即反應速率和生成物的量均發(fā)生了改變。由于酶具有專一性,若改變酶的種類,則該反應無法進行,A錯誤;底物濃度影響底物與酶的結(jié)合,進而改變反應速率和生成物的量,B正確;酶的濃度和反應溫度均改變反應速率,但不引起生成物的量改變,C、D錯誤。 9.某同學在研究化合物P對淀粉酶活性的影響時,得到如圖所示的實驗結(jié)果。下列有關敘述中正確的是 (　　) A.在一定范圍內(nèi),底物濃度影響酶的活性 B.曲線②為

8、對照組實驗結(jié)果 C.若反應溫度不斷升高,則A點將持續(xù)上移 D.P對該酶的活性有抑制作用 【解析】選D。底物濃度可影響酶促反應速率,但不影響酶的活性,A錯誤;曲線①為對照組,②為實驗組,由圖可知,化合物P對該酶的活性有抑制作用,D項正確;其他條件適宜,當反應溫度超過最適溫度后,溫度不斷升高,酶活性將減弱,A點將持續(xù)下移,C項錯誤。 二、非選擇題(共2小題,共34分) 10.(16分)下面三個圖中的曲線是某研究小組圍繞探究H2O2分解條件而獲得的實驗結(jié)果。試回答下列有關問題: (1)圖1、2、3所代表的實驗中,實驗自變量依次為__________、__________、_____

9、_____。? (2)根據(jù)圖1可以得出的實驗結(jié)論是________________________________。? (3)圖2曲線bc段產(chǎn)生的最可能原因是________________________________。? (4)根據(jù)你的理解,圖3曲線縱坐標最可能代表___________________________ __________________。? 【解題導引】(1)明確酶具有高效性的含義。 (2)明確酶的作用只是加快反應速率而不能增加生成物的量。 【解析】(1)圖1中兩條曲線中一組加入過氧化氫酶,另一組加入Fe3+,所以自變量為催化劑的種類,圖2、3中只有一條

10、曲線,則橫坐標即為自變量。(2)圖1中兩條曲線對比,加過氧化氫酶的反應速率快,而并未改變平衡點,說明酶具有高效性。(3)圖2中bc段反應速率不再變化,而H2O2是過量的,因此酶數(shù)量(濃度)是限制因素。(4)圖3中橫坐標為溫度,而曲線表示的含義與酶活性的曲線剛好相反,所以應表示反應物剩余量的多少。 答案:(1)催化劑的種類　H2O2濃度　溫度　 (2)酶的催化作用具有高效性　(3)反應受過氧化氫酶數(shù)量(濃度)的限制　(4)溶液中H2O2的剩余量 11.(18分)下列A、B、C三圖表示酶濃度一定時,反應速率和反應物濃度、溫度、pH的關系,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖A中,反應物達到某

11、一濃度時,反應速率不再上升,其原因是___________ ___________。? (2)圖B中,b點對應的溫度稱為__________________________。? (3)圖C中,c點到d點的曲線急劇下降,其原因是______________________。? (4)將裝有酶與反應物的甲、乙兩支試管分別放入12 ℃和75 ℃的水浴鍋中, 20 min后取出,轉(zhuǎn)入37 ℃的水浴鍋中保溫,兩試管內(nèi)的反應情況分別是:甲:______,乙________。? 【解析】(1)反應物濃度通過增加與酶的接觸面積,加快酶促反應速率,圖A中曲線表明在反應物濃度較低時,酶有剩余,隨反應物

12、濃度增加,反應速率加快,當所有酶分子全部參與催化反應中后,再增加反應物濃度,酶促反應速率不再增加。(2)溫度通過影響酶的活性影響酶促反應速率,圖B中曲線的b點酶活性最強,此點對應的溫度是酶的最適溫度。(3)圖C中曲線的c點酶活性最強,此點對應的pH是該酶的最適pH,超過最適pH,酶活性隨pH增大而減弱,因為過酸或過堿都會使酶分子結(jié)構(gòu)受到破壞,導致酶活性永久失活,不可再恢復。(4)高溫時酶分子結(jié)構(gòu)被破壞,酶活性永久性喪失,不可再恢復,低溫時,只是抑制了酶的活性,當溫度升至最適溫度時,其活性恢復。所以甲試管中反應速率加快,乙試管中反應不能進行。 答案:(1)受反應液中酶濃度的限制　(2)酶促反應

13、的最適溫度　(3)pH升高,酶活性下降　(4)速度加快　不反應 (10分鐘·30分) 1.(6分)如圖曲線b表示在最適溫度、最適pH條件下,反應物濃度與酶促反應速率的關系。據(jù)圖分析正確的是 (　　) A.增大pH,重復該實驗,A、B點位置都不變 B.B點后,升高溫度,酶活性增加,將呈現(xiàn)曲線c所示變化 C.酶量增加后,圖示反應速率可用曲線a表示 D.反應物濃度是限制曲線AB段反應速率的主要因素 【解析】選D。酶發(fā)揮作用需要適宜的溫度和pH,高于或低于最適值都會降低酶的活性,故增大pH,重復實驗,A、B兩點的位置要下降,故A錯誤;B點后升高溫度,酶活性降低,反應速率降低,B錯誤

14、;酶量增加后,酶促反應速率增加,可以用曲線c表示,C錯誤;由于曲線b處于最適溫度和pH條件下,實驗的自變量是反應物濃度,所以限制曲線AB段反應速率的主要因素是反應物濃度,故D正確。 【互動探究】 (1)曲線a與曲線b相比,發(fā)生變化的反應條件有哪些? 提示:溫度、pH或酶的數(shù)量。 (2)若使B點后的曲線b變?yōu)榍€c,應如何改變條件? 提示:增加酶的數(shù)量。 2.(6分)為研究Cu2+和Cl-對唾液淀粉酶活性的影響,某小組設計了如下操作順序的實驗方案: 甲組:CuSO4溶液—緩沖液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保溫—檢測 乙組:NaCl溶液—緩沖液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保溫—檢測 丙組

15、:蒸餾水—緩沖液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保溫—檢測 各組試劑量均適宜,下列對該實驗方案的評價,不合理的是 (　　) A.緩沖液的pH應控制為最適pH B.保溫的溫度應控制在37 ℃左右 C.宜選用碘液來檢測淀粉的剩余量 D.設置的對照實驗能達成實驗目的 【解析】選D。緩沖液的作用是為了調(diào)節(jié)pH,維持pH穩(wěn)定的,本實驗pH以及溫度都是無關變量,為了避免溫度和pH對實驗的干擾,因此溫度和pH都應該設置到最適,A、B選項的評價合理。本實驗的因變量可以是淀粉的剩余量,根據(jù)淀粉遇碘變藍可以檢測實驗中淀粉是否有剩余,與對照組相比較說明Cu2+和Cl-對唾液淀粉酶活性的影響,C選項的評價合理。甲

16、、乙兩組實驗中除了有Cu2+和Cl-,還有硫酸根離子和鈉離子,需要排除二者對實驗的干擾,因此對照組還需要再設置排除硫酸根離子和鈉離子干擾的對照實驗,因此設置的對照實驗只有一組不能達成實驗目的,D選項的評價不合理。 3.(18分)研究者從生物組織中提取出兩種酶,酶A和酶B,并進行了一系列研究?；卮鹣铝袉栴}: (1)將酶A分為兩組,一組遇雙縮脲試劑后無紫色反應;另一組用RNA酶處理后,不具有催化活性,這表明酶A的化學本質(zhì)為_____________________________。? (2)若酶B是唾液淀粉酶,研究者采用定量分析方法測定不同溫度對該酶酶促反應速率的影響,得到如圖所示曲線。

17、 當溫度偏離37 ℃時,酶促反應速率都會下降,下降的原因可能有兩種:①破壞了酶的空間結(jié)構(gòu),導致酶不可逆失活;②抑制了酶的活性,這種影響是可逆的?，F(xiàn)要探究當溫度為T1和T2時酶促反應速率下降的原因,請在上述實驗基礎上,簡要寫出實驗思路: 實驗步驟: 取適量酶B均分為甲、乙兩等份,甲組放在溫度為__________條件、乙組放在溫度為T2條件下處理相同時間后,將甲組升溫至__________,乙組降溫至__________,再分別定量測定酶促反應速率,比較酶促反應速率的變化。? 預期結(jié)果及結(jié)論: 若甲組速率變?yōu)閍,乙組速率仍為b,則________________;? 若甲組速率為

18、b,乙組速率變?yōu)閍,則__________;? 若甲、乙兩組速率都為b,則__________;? 若甲、乙兩組速率都變?yōu)閍,則__________;? 【解析】(1)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑作用產(chǎn)生紫色反應。將酶A分為兩組,一組遇雙縮脲試劑后無紫色反應,說明酶A不是蛋白質(zhì);另一組用RNA酶處理后,不具有催化活性,說明酶A是一種RNA。 (2)通過圖示分析,酶的活性受溫度的影響。當溫度偏離37 ℃時,酶促反應速率都會下降,猜測酶活性下降的原因可能是:①破壞了酶的空間結(jié)構(gòu),導致酶不可逆失活;②抑制了酶的活性,這種影響是可

19、逆的。為探究當溫度為T1和T2時酶促反應速率下降的原因,設計的實驗思路:取適量酶B均分為甲、乙兩等份,甲組放在溫度為T1條件、乙組放在溫度為T2條件下處理相同時間后,將甲組升溫至 37 ℃,乙組降溫至37 ℃,再分別定量測定酶促反應速率,比較酶促反應速率的變化。預測結(jié)果及結(jié)論:若甲組速率變?yōu)閍,乙組速率仍為b,則低溫抑制酶的活性,高溫破壞酶的結(jié)構(gòu);若甲組速率為b,乙組速率變?yōu)閍,則低溫破壞酶的結(jié)構(gòu),高溫抑制酶的活性;若甲、乙兩組速率都為b,則高溫、低溫均破壞酶的結(jié)構(gòu);若甲、乙兩組速率都變?yōu)閍,則高溫、低溫均抑制酶的活性。 答案:(1)RNA　(2)實驗步驟:T1　37 ℃　37 ℃ 預期結(jié)果及結(jié)論: 低溫抑制酶的活性,高溫破壞酶的結(jié)構(gòu)　低溫破壞酶的結(jié)構(gòu),高溫抑制酶的活性　高溫、低溫均破壞酶的結(jié)構(gòu)　高溫、低溫均抑制酶的活性 8