2019版生物人教版必修1训练：第5章　第1节　降低化学反应活化能的酶

2019版生物人教版必修1训练：第5章　第1节　降低化学反应活化能的酶

第 1 节 降低化学反应活化能的酶 课时过关·能力提升 基础巩固 1 用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,经处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。 由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( ) A.蛋白酶 B.呼吸酶 C.RNA D.肽酶 解析:核糖体的化学成分主要是蛋白质和 RNA;当用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后,剩下的 物质主要是 RNA。由上述分析结合题述可推测核糖体中能催化氨基酸的脱水缩合的物质是 RNA。 答案:C 2 关于酶的性质,下列表述错误的是( ) A.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 B.酶的催化作用提高了化学反应速率,改变了反应平衡点 C.酶是活细胞产生的有催化能力的一类特殊的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是 RNA D.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度的影响 解析:酶可以提高化学反应速率,但是不能改变反应平衡点。 答案:B 3 酶是生物催化剂。下列有关酶的叙述,错误的是( ) A.所有酶都含有 C、H、O、N 四种元素 B.酶不一定只在细胞内起催化作用 C.高温、低温、过酸、过碱都会使酶永久失活 D.一般说来,活细胞都能产生酶 解析:绝大多数酶是蛋白质,少数是 RNA,蛋白质和 RNA 都含有 C、H、O、N 四种元素;酶在细胞内 和细胞外都可起催化作用;低温并不会使酶永久失活;酶是由活细胞产生的。 答案:C 4 下图所示为探究“酶的特性”实验,属于该实验自变量的是( ) A.催化剂的种类 B.环境温度 C.试管的大小 D.试管中的过氧化氢溶液的量 解析:在对照实验中,一般设置对照组和实验组,这两组的实验条件除了自变量之外,其他条件都相 同。在本题图所示的实验中,自变量是催化剂的种类,一支试管中加入的是无机催化剂,另一支试管中 加入的是酶。 答案:A 5 下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物量)变化,有关叙述错误的是( ) A.图 1 中虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关系 B.图 2 中虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量的变化示意曲线 C.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 D.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 解析:反应开始时底物浓度高,反应速率大,后来底物逐渐被分解,反应速率降低,因此图 3 可表示反应 开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系。 答案:D 6 下图表示某反应物剩余量随 pH 及温度的变化情况,下列叙述正确的是( ) 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横、纵坐标的含义,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。 答案:B 7 下图中,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分别是( ) 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:OM 段,反应速率随反应物浓度的升高而增大,M 点时反应速率达到最大值;M 点之后,反应速率 不再随反应物浓度的升高而增大。M 点以前的限制因素为反应物浓度,M 点以后的限制因素为酶 量。 答案:B 8 为了探究温度、pH 对酶活性的影响,下列实验设计合理的是( ) 实验编号 探究课题 选用材料与试剂 ① 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 ② 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 ③ pH 对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液 ④ pH 对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂 A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④ 解析:过氧化氢不稳定,在高温下会分解成水和氧气,不能作为“探究温度对酶活性的影响”的实验材 料,A 项不合理;淀粉酶能促进淀粉水解,淀粉酶的活性越高,淀粉水解越快,淀粉遇碘变蓝色,可根据蓝 色褪去的时间来判断酶的活性,B 项合理;酶具有专一性,蔗糖酶只能催化蔗糖水解,而对淀粉不起作 用,C 项不合理;淀粉在酸性条件下也会发生水解反应,D 项不合理。 答案:B 9 图甲是过氧化氢酶活性受 pH 影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b 时过氧化氢分解产生的 O2 量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件,以下叙述正确的是( ) A.温度降低时,e 点不移,d 点右移 B.过氧化氢量增加时,e 点不移,d 点左移 C.pH=c 时,e 点为 0 D.pH=a 时,e 点下移,d 点左移 解析:温度降低时,酶活性下降,反应变慢,但最终生成的 O2 量不变,e 点不移,反应完全所需的时间变 长,d 点右移。过氧化氢量增加时,生成的 O2 量增多,e 点上移,反应时间变长,d 点右移。pH=c 时,酶失 活,反应在无酶催化时仍能进行,e 点不为 0。pH=a 时,酶活性下降,但生成的 O2 量不变,e 点不移,d 点 右移。 答案:A 10 食品种类多,酸碱度范围广。请据下图回答与酶有关的问题。 (1)pH 对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知, 更适宜作为食品添加剂,理由 是 。 (2)蛋白酶的活力可用 的量来表示。 解析:(1)审题时要结合图形和文字,在题目中已经提供了信息“食品种类多,酸碱度范围广”,所以选择 的食品添加剂应该有较广的酸碱度适应范围,从图中我们可以看出木瓜蛋白酶的酸碱度适应范围最 广,所以适宜作为食品添加剂。(2)酶的活力,我们一般用单位时间内底物消耗的量或者产物生成的量 来表示。 答案:(1)木瓜蛋白酶 木瓜蛋白酶的活性不随 pH 的变化而变化 (2)单位时间内底物消耗(产物生成) 能力提升 1 下列关于酶的叙述,错误的是( ) A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率 D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物 解析:同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,如呼吸酶;低温能降低酶活性是因为分子运动能力 降低,但并没有破坏酶的空间结构;酶的作用机理是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率; 酶是催化剂,但酶也可以是另一反应的底物,如淀粉酶的本质是蛋白质,可被蛋白酶水解。 答案:B 2 几名同学在探索 pH 对α-淀粉酶活性的影响时,设计的实验方案如下,其中操作顺序最合理的是 ( ) ①在三支试管中各加入可溶性淀粉溶液 2 mL ②在三支试管中各加入新鲜的α-淀粉酶溶液 1 mL ③置于适宜温度下保温 5 min ④分别置于 100 ℃、60 ℃、0 ℃环境中保温 5 min ⑤加入斐林试 剂后,水浴加热,观察现象 ⑥将试管中溶液的 pH 分别调到 3、7、11,保持 5 min A.①④②③⑤ B.①⑥④②⑤ C.②⑥①③⑤ D.②⑥③①⑤ 解析:验证 pH 对酶活性的影响时,要设法使酶事先处于不同的 pH 环境中,即在让酶处于设置的 pH 之 前,先将酶与底物分隔开,避免在达到相应的 pH 之前,酶促反应已经发生,导致无法得到正确的结果。 答案:C 3 下列关于酶的叙述,正确的是( ) ①对底物有严格的选择性 ②酶在体内不能更新 ③酶是在化学实验室人工合成的 ④酶制剂通常在低温下保存 ⑤酶能降低化学反应的活化能 ⑥酶只能在细胞内发挥催化作用 ⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 A.①④⑤⑦ B.②④⑤⑦ C.②③④⑥ D.①②⑥⑦ 解析:绝大多数酶是蛋白质,在体内不能贮存,所以要不断更新;酶是活细胞产生的;酶可在细胞内、细 胞外、体外发挥催化作用,综上所述,②③⑥是错误的。 答案:A 4 下图分别表示温度、pH 与酶活性的关系,下列各项叙述错误的是( ) A.曲线 a 上的 B 点对应的温度表示该酶的最适温度 B.人体内胃蛋白酶的活性与曲线 b 相似 C.曲线 b、c 说明不同的酶有不同的最适 pH D.酶活性随温度的升高而增强 解析:在一定范围内,酶活性随温度升高而增强;超过最适温度,温度升高,酶活性反而降低,甚至丧失。 答案:D 5 图甲表示温度对淀粉酶活性的影响;图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麦芽糖积累 量随温度变化的情况。下列说法错误的是( ) A.T0 表示淀粉酶催化反应的最适温度 B.图甲中,Ta、Tb 时淀粉酶的催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别 C.图乙中 Tb 到 Tc 的曲线表明随温度的升高,麦芽糖积累量不再增加,酶的活性已达到最大 D.图乙中 A 点对应的温度为 T0 解析:T0 表示淀粉酶催化反应的最适温度,此时反应速率最快,对应图乙中 A 点的速率。图甲中,Ta、Tb 时淀粉酶的催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别,Ta 温度低,酶活性低,但是酶结构没有被 破坏,Tb 温度过高,酶结构被破坏,变性失活。图乙中 Tb 到 Tc 的温度范围内,酶已失活。 答案:C ★ 6 取经过编号的 5 支试管,分别加入 2 mL 物质的量浓度为 0.5 mol/L 的过氧化氢溶液进行如下 实验。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.2 号和 3 号对照可以说明酶具有专一性 C.3 号和 5 号对照可以说明酶的活性受 pH 影响 D.本实验不能体现酶活性与温度之间的关系 解析:能说明酶具有高效性的是 2 号和 3 号试管。能说明酶具有专一性的是 1 号和 3 号试管。3 号和 4 号试管相对照能说明酶活性与温度之间的关系。 答案:C 7 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(实验 1、实验 2 均在适宜条件下进行,实验 3 除了自变量外,其他条件适宜)。请分析回答下列问题。 (1)实验 1、2、3 中的自变量分别为 。 (2)实验 2 结果反映,在 BC 段所对应的过氧化氢溶液的浓度范围内,过氧化氢溶液的浓度会 (填“升高”“降低”或“不影响”)过氧化氢酶的活性,BC 段 O2 产生速率不再增大的原因最可能 是 。 (3)实验 1 中若温度升高 10 ℃,加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将 (填“增大”或“减小”),加 Fe3+的催化反应曲线斜率将 (填“增大”或“减小”)。 (4)实验 3 的结果显示,过氧化氢酶的最适 pH 为 。实验结果表明,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 。 答案:(1)催化剂的种类、过氧化氢溶液的浓度和 pH (2)不影响 酶的数量有限 (3)减小 增大 (4)E 酶的空间结构被破坏 ★ 8 过氧化氢酶存在于动植物细胞中,过氧化氢是细胞中的有害物质。过氧化氢酶可使过氧化氢 分解为水和氧气。一名同学做了如下实验,判断动植物细胞中是否含有等量的过氧化氢酶。他利用 鸡肝和马铃薯组织作为实验材料,步骤如下: ①在两支洁净的试管上贴上标签 1 和 2; ②在每支试管中各加入体积分数为 1%的过氧化氢溶液 10 mL; ③放一点鸡肝研磨液在试管 1 中; ④放一点马铃薯研浆在试管 2 中; ⑤在 25 s 内收集每支试管中释放的氧气; ⑥每 5 s 测量并记录下每支试管释放的氧气体积;测量结果如下图。 请分析回答下列问题。 (1)过氧化氢酶的化学本质是 。 (2)下列哪个因素在实验中没有控制? 。 A.氧气释放时间 B.过氧化氢溶液的体积 C.所使用试管的体积 D.使用的鸡肝研磨液的量和马铃薯研浆的量 (3)该实验能否得出鸡肝中的过氧化氢酶比马铃薯中的含量高? 。 (4)该同学又做了一个实验,他将鸡肝煮熟后放入过氧化氢溶液中,他发现几乎没有氧气释放。请解释 原因。 。 解析:过氧化氢酶的化学本质是蛋白质。图中曲线只能说明加入试管 1 中的肝脏研磨液中过氧化氢 酶的量比加入试管 2 中的马铃薯研磨液中的多,不能说明肝脏和马铃薯中酶含量的多少。酶在高温 下易变性失活。 答案:(1)蛋白质 (2)D (3)不能 (4)鸡肝中的过氧化氢酶在高温下失活