2020-2021学年生物人教版必修1课后检测：5-1降低化学反应活化能的酶

2020-2021学年生物人教版必修1课后检测：5-1降低化学反应活化能的酶

作业时限：30 分钟 作业满分：50 分 一、选择题(每小题 2 分，共 24 分) 1．下列有关酶的叙述，其中正确的是( C ) 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，则其活性就会丧失 D．一个酶分子只能起一次催化作用 解析：根据酶的作用机理，A、D 两选项是错误的；酶的催化作 用与酶的活性受温度、pH、酶浓度、底物浓度、抑制剂、激活剂等 多种因素的影响，酶的活性有其特定的最适温度和 pH 等，因此，B 项是错误的。 2．酶具有很高的催化效率，其原因是酶能( B ) A．降低化学反应所需的温度、pH 等条件 B．大幅降低化学反应的活化能 C．使反应物的浓度增加 D．大幅提高化学反应的活化能 解析：同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著， 因而具有较高的催化效率。 3．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，相关说法错 误的是( D ) A．氯化铁溶液和肝脏研磨液都属于自变量 B．过氧化氢分解速率是因变量 C．过氧化氢的浓度属于无关变量 D．实验过程中可以变化的因素即为自变量 解析：实验中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的量称为 自变量，氯化铁溶液、肝脏研磨液都属于自变量；随自变量的变化而 改变的量称为因变量，过氧化氢的分解速率就属于因变量；实验过程 中还存在一些对实验结果造成影响的因素，这些因素称为无关变量。 4．下列关于酶的叙述，正确的是( B ) A．发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性 B．口服多酶片中的胰蛋白酶(在药片内层)可在小肠中发挥作用 C．用果胶酶处理高等植物细胞时，温度越低细胞壁瓦解的速度 越快 D．洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性 解析：发烧时，食欲减退是因为体温升高抑制了消化酶的活性， 但还没引起唾液淀粉酶失去活性。口服的多酶片中胰蛋白酶往往在药 片内层，可到达小肠中发挥作用。高等植物细胞的细胞壁的主要成分 是纤维素和果胶，低温会使果胶酶的活性受到抑制，只有在最适温度 时植物细胞壁的瓦解速度才最快。加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱 性脂肪酶等，加白醋会降低酶的活性。 5．对盛有过氧化氢的试管加热或加入催化剂，都能够促进其分 解，下列相关的叙述正确的是( B ) A．二者的基本原理是相同的 B．前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢 分子的能量 C．两者都可以降低过氧化氢分子的活化能 D．酶和 Fe3＋的作用原理是不同的 解析：加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使 反应进行；催化剂是降低过氧化氢分子的活化能，使分子原来具有的 能量达到活化能，从而能够发生反应，二者的基本原理是不同的；酶 和 Fe3＋都是催化剂，它们的作用原理是相同的，只是效率不同。 6．右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( B ) A．当反应温度由 t2 调到最适温度时，酶活性下降 B．当反应温度由 t1 调到最适温度时，酶活性上升 C．酶活性在 t2 时比 t1 高，故 t2 时更适合酶的保存 D．酶活性在 t1 时比 t2 低，表明 t1 时酶的空间结构破坏更严重 解析：由图可知，在最适温度之前，随温度升高，酶活性逐渐增 强，但在最适温度之后，随温度升高，酶活性逐渐降低甚至失活。A 项中，反应温度由 t2 调到最适温度时，酶活性不变；B 项中，t1 温度 时，酶活性低，当升高温度时，酶活性会上升，所以 B 对；C 项中 t2 时酶活性因温度高可能会变性，而 t1 时酶活性低，但不会变性，所 以 t1 时更适合酶的保存；D 项中，t1 时酶活性低但不会破坏空间结构， 而 t2 时已破坏了空间结构，所以 t2 比 t1 破坏得更严重。 7．下图表示某反应物剩余量随 pH 及温度的变化情况，正确的 是( B ) A．在一定范围内，随着 pH 的升高，酶的活性先降低后升高 B．酶的最适 pH 是一定的，不随温度升高而升高 C．该酶的最适温度是 37 ℃ D．随着温度的升高，酶的活性逐渐降低 解析：解答此题一定要看准曲线纵、横轴坐标的含义，横坐标是 pH，纵坐标是反应物剩余量，所以，反应物的剩余量越多，说明酶 的活性越低，反之则越高。 8．如图所示，a 曲线反映的是某种酶的催化反应速率与反应物 浓度的关系。在一定的温度和 pH 条件下，M 点以前和以后反应速率 的限制因素是( B ) A．酶量和反应物浓度 B．反应物浓度和酶量 C．反应物浓度和反应物浓度 D．酶量和酶量 解析：由题图曲线可知，自变量是反应物浓度，M 点表示当反 应物浓度一定时反应速率达到最大值。M 点以前的限制因素为反应 物浓度，M 点以后的限制因素是酶量。 9．若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下 列操作顺序合理的是( C ) A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后 检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后 检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后 检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后 检测产物的量 解析：本题考查测定酶活力实验的相关知识，意在考查考生的理 解能力和实验探究能力。依题意可知，该实验的 pH 为无关变量，为 了排除 pH 的干扰，应在酶和底物混合之前加入缓冲液，为酶促反应 提供稳定的 pH 环境，A、B、D 项均错误，C 项正确。 10．下列关于酶特性实验设计的叙述，正确的是( C ) A．验证酶的专一性时，自变量一定是酶的种类 B．验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度 C．探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度 D．探究酶催化作用的最适 pH 时，应设置过酸、过碱、中性三 组 解析：验证酶的专一性时，自变量可以是反应物的种类或酶的种 类；验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类；探究酶催化作用的 最适 pH 时，应设置酸性→中性→碱性多组不同 pH 的实验组，使实 验结果尽可能精确。 11．某同学在研究化合物 P 对淀粉酶活性的影响时，得到如图所 示的实验结果。下列有关叙述不正确的是( D ) A．在一定范围内，反应物浓度影响反应速率 B．曲线①作为实验对照 C．P 对该酶的活性有抑制作用 D．若反应温度不断升高，则 A 点将持续上移 解析：在一定温度范围内，酶的活性随温度的升高而增强，但超 过最适温度，酶的活性随温度的升高而减弱，最后变性失活，故 A 点不会随温度的升高而持续上移。 12．下图中的新鲜土豆片与 H2O2 接触后，产生的现象及推测错 误的是( C ) A．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量 B．增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快 C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 解析：根据图示装置可推出实验研究的是酶量对酶促反应速率的 影响。温度为无关变量，A 正确；增大酶的浓度，可以加快反应速率， B 正确；一段时间后，气体量不再增加是因为过氧化氢的量有限，与 酶的活性和浓度无关，C 错误。 二、非选择题(共 26 分) 13．(7 分)已知 2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程 中 O2 的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断 H2O2 分解反应 的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧 化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、 得出结论，并回答问题。 实验材料与用具：适宜浓度的 H2O2 溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3 溶液，0.01%过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。 (1)实验步骤： ①取 3 支试管，各加入等量且适量的 H2O2 溶液，放入 37_℃恒 温水浴锅中保温适当时间； ②分别向上述 3 支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3 溶液和 过氧化氢酶溶液； ③观察各管中释放气泡的快慢。 (2)实验结果预测及结论： 整个实验中，不同处理的试管中 O2 的释放速度从快到慢依次是： 加酶溶液的试管、加 FeCl3 溶液的试管、加蒸馏水的试管。 由此可得出的结论是酶具有催化作用和高效性。 (3)如果仅将实验中的恒温水浴改为 80 ℃，重做上述实验，O2 释放的速度最快的是加 FeCl3 溶液的试管，原因是在此温度下，FeCl3 催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性。 解析：本题设计实验来验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。 验证其催化作用的有无需和无催化作用的蒸馏水作对照，验证其高效 性需和无机催化剂 FeCl3 溶液作对照。在遵循对照原则的同时，在其 他条件相同的情况下，遵循单一变量原则。因为过氧化氢酶的最适温 度是 37 ℃，所以应将试管放在 37 ℃的恒温水浴锅中适当的时间。如 果将实验中的恒温水浴改为 80 ℃时，过氧化氢酶在高温下失去活性， 而无机催化剂 FeCl3 的催化活性会升高。 14．(12 分)将某种玉米子粒浸种发芽后研磨成匀浆、过滤，得到 提取液。取 6 支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为 3 组并分别调 整到不同温度，如下图所示，然后在每支试管中加入少许等量的玉米 子粒提取液，保持各组温度 30 分钟后，继续进行实验(提取液中还原 性物质忽略不计)： (1)若向 A、C、E 三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试 剂，沸水浴一段时间，观察这三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试 管是 A 和 C；砖红色较深的试管是 C，颜色较深的原因是淀粉酶在 40_℃时活性相对较高，催化淀粉水解产生的还原糖多；不变色的试 管是 E，不变色的原因是酶失活。 (2)若向 B、D、F 三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试 管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是剩余的淀粉遇碘 变蓝。 (3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉 水解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？(只要求写出 设计思路) 答案：在 20 ℃和 100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其 他实验条件保持一致。以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂 或答斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。 解析：种子萌发时，要把大量的淀粉转化成小分子可溶性糖类(如 麦芽糖)供生命活动利用，所以玉米子粒的提取液中含有淀粉酶。在 A、C、E 三支试管中，E 试管的温度已经导致酶失活了，所以不会 产生还原糖，A 和 C 试管中玉米子粒的提取液中的淀粉酶都可以催 化淀粉水解产生还原糖，与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，但是 A 中的温度比较低，所以酶的活性比较低，产生的还原糖比较少，因 此与斐林试剂作用而产生的砖红色比较浅。B、D、F 各个试管中的 淀粉不会或者不完全被水解掉，会与碘液发生反应产生蓝色。实验的 温度是 20～100 ℃，20 ℃比 40 ℃时的颜色要浅，说明酶活性的最适 温度一定高于 20 ℃，100 ℃时酶活性已经丧失，所以可以在二者之 间设置一系列温度梯度进行实验，但是一定要注意实验的单因子变量 原则和对照原则，只是改变温度，而其他条件保持一致，最终通过观 察与上述试剂发生颜色反应的程度为指标，来确定酶的最适温度。 15．(7 分)某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素，做了三 个实验。相应的实验结果如下图所示，请分析回答下列问题。 (1)实验 1、2、3 中的自变量分别为催化剂种类、过氧化氢溶液 的浓度、pH。 (2)实验 1 的目的是探究酶的高效性。 (3)实验 2 探究了过氧化氢溶液的浓度对酶促反应速率的影响， 该实验的结果显示在过氧化氢酶量一定时，在一定浓度范围内，过氧 化氢溶液的浓度越高，O2 产生速率越快，而当过氧化氢溶液的浓度 达到一定值后，O2 产生速率不再随过氧化氢浓度的增大而增大，bc 段 O2 产生速率不再增大的原因最可能是过氧化氢酶的量有限。 (4)实验 3 的结果显示，过氧化氢酶的最适 pH 为 e。实验还证实， 当 pH 小于 d 或大于 f 时，过氧化氢酶的活性将永久丧失，其原因是 过酸、过碱会导致酶的空间结构被破坏。 解析：本题主要考查与酶有关的实验分析、酶的特性，意在考查 考生获取信息的能力和实验探究的能力。(1)从三个实验的结果图中 可以看出，实验 1、2、3 的自变量分别是催化剂种类、过氧化氢溶液 的浓度、pH。(2)实验 1 过氧化氢酶和无机催化剂 FeCl3 的作用结果 进行对照，说明了过氧化氢酶具有高效性。(3)实验 2 的结果显示， 在 ab 段对应的浓度范围内，O2 产生速率随着过氧化氢溶液浓度的增 大而增大，而当过氧化氢溶液达到 b 对应的浓度以后，O2 产生速率 不再增加，bc 段 O2 产生速率不再增加的原因最可能是过氧化氢酶的 量有限。(4)在 pH 为 e 时，溶液中剩下的过氧化氢的量最少，说明在 这一 pH 下过氧化氢酶的活性最高；过酸、过碱会导致酶的空间结构 被破坏，使酶永久失活。