2020-2021学年新教材生物人教版必修第一册层级训练：5-1-1 酶的作用和本质

2020-2021学年新教材生物人教版必修第一册层级训练：5-1-1 酶的作用和本质

第 1 节 降低化学反应活化能的酶 第 1 课时 酶的作用和本质 必备知识基础练 进阶训练第 一层 知识点一 酶的本质 1.“酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质”，下列哪位科学家的 研究可以帮助我们判断出该叙述是错误的( ) A．斯帕兰札尼 B．巴斯德和李比希 C．毕希纳 D．切赫和奥特曼 2．下列有关酶的说法中正确的是( ) ①酶是具有分泌功能的细胞产生的 ②酶是活细胞产生的 ③绝 大多数酶的化学本质是蛋白质 ④有的酶是蛋白质，有的是固醇 ⑤ 酶在代谢中有多种功能 ⑥酶在新陈代谢和生长发育中起调控作用 ⑦酶只能起催化作用 A．①③⑤ B．①④⑥ C．②③⑥ D．②③⑦ 3．(多选)下列关于酶的叙述中，错误的是( ) A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸 B．酶只能由内分泌细胞合成 C．酶通过降低化学反应活化能来提高化学反应速率 D．人体内的酶进行催化过程中，酶本身不变，所以酶不会发生自 我更新 知识点二 酶的作用 4.关于活化能，下列说法不正确的是( ) A．是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量 B．加热能使过氧化氢分子得到能量，但不能降低活化能 C．无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应 速率 D．酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行 5．生物体内酶的作用及特点是( ) A．能使不能发生的化学反应发生 B．酶的作用原理与加热反应物的作用原理一样 C．为生物体内的化学反应提供能量 D．催化效率比无机催化剂高 6. (多选)如图为某化学反应在有酶催化和无酶催化条件下的能量变 化过程，假设酶的环境条件适宜，对于图中曲线分析正确的是( ) A．曲线①表示无酶条件下的能量变化 B．若使用无机催化剂，则图中 B 点在纵轴上向上移 C．该图体现出酶能降低反应所需的活化能 D．曲线中纵坐标所示的 AB 段为酶所降低的活化能 知识点三 比较过氧化氢在不同条件下的分解速 率 7.关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，下列叙述正 确的是( ) A．实验中所用肝脏必须是新鲜的，若放置时间过长肝细胞内的过 氧化氢会减少 B．实验中用到的滴管，必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液， 这样对实验结果影响较小 C．过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快 D．实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情 况 8．在小型圆底烧瓶内盛等量的 H2O2 溶液，迅速加入等量的下列 图示中的物质，烧瓶口紧包着一个小气球，使烧瓶沉于烧杯底部的同 一位置。下列装置中，沉入底部的烧瓶最先浮起的是 ( ) 9．(多选)如下图向含有过氧化氢溶液的两支试管中分别加入肝脏 研磨液和氯化铁溶液，观察点燃的卫生香燃烧情况，比较过氧化氢的 分解速率，下列叙述错误的是 ( ) A．上述反应中的自变量是催化剂的种类 B．该实验能证明酶比无机催化剂催化效率高 C．该实验试管 1 中过氧化氢溶液的量应该比试管 2 中多一些 D．该实验的因变量是肝脏质量的变化 关键能力综合练 进阶训练第 二层 一、单项选择题 10．下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( ) A．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 B．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是 37 ℃ C．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构 D．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度 11．核酶是一类具有催化功能的 RNA 分子，下列关于核酶的叙述 中正确的是( ) A．与脂肪酶共有的元素有 3 种 B．与双缩脲试剂都发生紫色反应 C．高温和低温时催化反应速率都较慢，但本质不同 D．通过为反应物供能来提高化学反应速率 12．如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( ) A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 B．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量 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．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快 二、不定项选择题(每题有一个或多个正确答案) 13．某生物小组用某种酶进行了三组实验，有关实验的结果如下 图所示。下列叙述正确的是( ) A．本实验研究的酶是麦芽糖酶 B．三组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性 C．通过实验可以证明该种酶活性最大时的条件接近 30 ℃、pH＝ 7 D．pH＝5 或温度为 20 ℃条件下酶活性下降的原因相同 14．为了认识酶作用的特性，以 20%过氧化氢溶液为反应底物的 一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，能够得出相应结论。 在下列有关结论的描述中，从表中得不到实验依据的一项是( ) 方法 观察结果 1 常温下自然分解 氧气泡少而 小 2 常温下加入 Fe3＋ 氧气泡稍多 而小 3 常温下加入鲜肝提取液 氧气泡极多 而大 4 加入煮沸后冷却的鲜肝 提取液 氧气泡少而 小 A.从催化反应条件看，酶有温和性 B．从催化活性看，酶变性后就失活 C．从催化底物范围看，酶有专一性 D．从催化反应效率看，酶有高效性 15．(易错题)下列关于过氧化氢酶的叙述，不正确的是( ) A．过氧化氢酶本质上是蛋白质 B．过氧化氢酶可以在条件适宜的情况下被蛋白酶水解 C．Fe3＋和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应 D．过氧化氢酶可以使过氧化氢分解产生更多的气体 学科素养提升练 进阶训练第 三层 16．活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态 所需要的能量。如图为酶的作用模型。请据图回答问题： (1)从图中可以看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能 ________，有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________，a 指 ________ 。 因 此 ， 酶 催 化 作 用 的 机 理 是 _____________________________________________________。 (2)酶的化学本质是__________________，酶起作用的部位是 __________________。 17．(学科素养——科学探究)如下图所示，分别向 4 支各盛有 5 mL 过氧化氢溶液的试管内加入肝或砂子。在这个实验中，试管 A 放氧相 对缓慢，试管 C 和 D 不放氧。请回答： (注：肝碾碎煮沸后其中的蛋白质失活) (1)肝脏中有什么物质能引起过氧化氢释放氧气？________。理由 是_____________________________________________________。 (2)用煮沸冷却的肝做对照是遵循了对照实验的________原则。 (3)为什么试管 B 放氧速度比试管 A 快？ _____________________________________________________。 第 1 节 降低化学反应活化能的酶 第 1 课时 酶的作用和本质 1．解析：斯帕兰札尼确定了食物的消化存在化学性消化过程；毕 希纳的研究终结了巴斯德和李比希的争论，证明酵母提取液含有可使 葡萄糖转化为酒精的酿酶；切赫和奥特曼发现酶的化学本质不仅仅是 蛋白质，少数 RNA 具有生物催化功能，选 D。 答案：D 2．解析：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶 是蛋白质，少数酶为 RNA；酶只有催化功能，在个体发育中起调控作 用的是激素。 答案：D 3．解析：酶的化学本质是蛋白质或 RNA，基本组成单位是氨基酸 或核糖核苷酸，A 正确；能进行正常代谢的细胞都能合成酶，B 错误； 酶是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率的，C 正确；反 应前后，酶本身不变，但在人体内的酶仍会不断更新，D 错误。 答案：BD 4．解析：活化能是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量， A 正确；加热能使过氧化氢分子得到能量，但不能降低活化能，B 正 确；与无机催化剂相比，酶的催化效率高，即酶比无机催化剂降低活 化能的效果更显著，并不是提供活化能，C 错误；酶能降低反应物分 子发生反应的活化能而使反应更容易进行，D 正确。 答案：C 5．解析：酶作为生物催化剂，只能改变化学反应的速度，而不能 使本来不能发生的化学反应顺利进行，A 错误；酶的作用原理是降低 化学反应活化能，加热反应物是为化学反应提供能量，B、C 错误；酶 的催化效率比无机催化剂高，D 正确。 答案：D 6．解析：由反应进行所需的活化能多少可知①曲线为无酶催化， ②为有酶催化，A 正确；酶降低活化能的能力比无机催化剂强，使用 无机催化剂，则图中 B 点在纵轴上向上移，B 正确；酶可以降低化学 反应的活化能，C 正确；根据试题分析，CA 段表示在无催化剂的条件 下化学反应需要的活化能，CB 段表示在有酶催化的条件下化学反应需 要的活化能，AB 段为有酶催化时降低的活化能，D 正确。 答案：ABCD 7．解析：肝脏放置时间过长，过氧化氢酶会分解失活，A 错误； 吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用，B 错误；过氧化 氢在高温条件下会加快分解速度，C 正确；试管中产生气泡数目的多 少和卫生香的复燃情况是因变量，D 错误。 答案：C 8．解析：H2O2 被 Fe3＋或肝脏研磨液中的过氧化氢酶催化分解产生 H2O 和 O2。新鲜的肝脏研磨液在 37 ℃条件下催化效率最高，产生气体 最快，故最先浮起来。 答案：C 9．解析：本实验中用的是过氧化氢酶和氯化铁溶液两种不同的催 化剂，所以催化剂的种类是本实验的自变量，其他的量(如两试管中过 氧化氢溶液的量)一定要相同，这是遵循单一变量原则；而加入肝脏研 磨液(含过氧化氢酶)的试管卫生香燃烧更剧烈，说明反应更快，说明了 酶比无机催化剂催化效率高。本实验的因变量是过氧化氢的分解速率。 答案：CD 10．解析：由活细胞产生的酶在生物体外适宜的条件下也有催化 活性，如唾液淀粉酶在适宜条件下可催化试管中的淀粉水解，A 错误； 唾液淀粉酶催化反应的最适温度是 37 ℃，但应在低温状态下保存，B 错误；温度影响酶的活性，高温使酶的结构破坏，导致酶失活，低温 下酶的空间结构没有被破坏，但活性降低，适当升高温度，酶的活性 可恢复，C 错误；酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度， D 正确。 答案：D 11．解析：核酶是一类 RNA，组成元素为 C、H、O、N 和 P，脂 肪酶是蛋白质，组成元素主要是 C、H、O 和 N，二者共有元素为 4 种； RNA 不与双缩脲试剂发生紫色反应；高温时空间结构破坏，核酶丧失 活性，低温时空间结构完好，但其活性受抑制；酶是通过降低化学反 应活化能来提高催化效率，而不能为反应物供能。 答案：C 12．解析：若有气体大量产生，说明化学反应速率快，由此可推 测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，A 正确；为保证实验的严谨性，需 要控制温度等无关变量，B 正确；一段时间后气体量不再增加是因为 过氧化氢已经消耗完，C 错误；新鲜土豆片中含过氧化氢酶，增加新 鲜土豆片的数量即增加酶的数目，这样会加快化学反应速率，使量筒 中产生的气体速率加快，D 正确。 答案：C 13．解析：图 3 中，麦芽糖的含量减少，蔗糖的量保持不变，说 明该实验研究的酶是麦芽糖酶。酶具有高效性是酶与无机催化剂相比， 图示中并没有进行此实验。图 1 中温度为 30 ℃时，达到反应平衡点所 用的时间最短，说明此温度最接近最适温度。图 2 中 pH＝7 时，底物 剩余量最少，说明底物被分解的最多，因此，该种酶活性最大时的条 件接近 30 ℃、pH＝7。20 ℃时只是抑制酶的活性，而 pH＝5 时可能使 酶变性而失去活性。 答案：AC 14．解析：逐一分析各选项可得出正确答案。选项 A 对应的实验 依据应是方法 3，鲜肝提取液在常温下催化过氧化氢分解产生极多的氧 气形成多而大的气泡。选项 B 对应的实验依据应是方法 4，煮沸后冷 却的鲜肝提取液不起催化作用，说明酶已变性失活。选项 D 的对应实 验依据是方法 2 和方法 3 的比较，常温下加入鲜肝提取液后，产生的 “氧气泡极多而大”，而加入 Fe3＋，产生的“氧气泡稍多而小”，说 明了酶的高效性。而题中供给的反应底物只是过氧化氢，无比较的底 物，不能说明酶有专一性。 答案：C 15．解析：过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，故 A 正确。酶具有 专一性，所以在适宜条件下过氧化氢酶可以被蛋白酶水解，故 B 正确。 无机催化剂和过氧化氢酶都可以催化过氧化氢的分解，所以都可以加 速它的分解反应，故 C 正确。过氧化氢酶只是加快了过氧化氢分解的 速率但不能增加产量，故 D 错误。 答案：D 16．解析：酶能降低化学反应的活化能，从而提高了反应速率。 绝大多数酶是蛋白质，少数酶属于 RNA。 答案：(1)高 低 酶所降低的活化能 降低化学反应的活化能 (2)蛋白质或 RNA 细胞内或细胞外 17．解析：(1)肝脏中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶能催化过氧化 氢分解成 H2O 和 O2，能引起过氧化氢释放氧气。(2)煮沸冷却的肝中同 样含有过氧化氢酶，但已失去活性，对照实验遵循了单一变量原则， 同时还能说明温度过高，酶将失去活性。(3)将肝碾碎，过氧化氢酶容 易释放出来，所以试管 B 放氧速度比试管 A 快。 答案：(1)过氧化氢酶 过氧化氢酶能催化过氧化氢分解成 H2O 和 O2 (2)单一变量 (3)将肝碾碎，过氧化氢酶容易释放出来