【生物】2021届一轮复习人教版必修1第3单元第1讲酶的本质、特性及相关实验探究作业

【生物】2021届一轮复习人教版必修1第3单元第1讲酶的本质、特性及相关实验探究作业

练案[8]　必修一　第三单元　细胞的能量供应和利用 第1讲　酶的本质、特性及相关实验探究 一、选择题 ‎1．(2019·广东高三开学考试)下列有关生物体内酶和激素的叙述，正确的是(　B　)‎ A．所有的酶和激素都是在核糖体中合成的 B．某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的 C．两者都是细胞的结构组成成分，都不能提供能量 D．一种酶只催化一种物质的反应，一种激素只作用于一种靶细胞 ‎[解析]　蛋白质类物质在核糖体上合成，少数酶的化学本质是RNA，部分激素的化学本质是脂质，如性激素，RNA和脂质不是在核糖体中合成的，A错误；某些激素的调节作用可通过激活酶的活性实现，B正确；激素在细胞之间传递信息，胞外酶和激素不是细胞结构的组成部分，C错误；一种酶只催化一种或一类物质的反应，一种激素可作用于多种靶细胞，如胰岛素几乎可作用于全身所有细胞，D错误。故选B。‎ ‎2．(2020·浙江高三竞赛)下列有关酶的发现过程，叙述错误的是 (　D　)‎ A．斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验，发现了化学消化 B．巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性 C．毕希纳认为酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用 D．萨母纳得到脲酶结晶后，认为酶多数是蛋白质，少数是RNA ‎[解析]　斯帕兰扎尼用一个金属笼子装肉后放入鹰的胃中，肉块不见了，证明化学消化存在，A正确；巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。因此巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性，B正确；毕希纳把酵母细胞放在石英砂中研磨，得到不含酵母细胞的提取液，最后该提取液能够将葡萄糖发酵为酒精，说明某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用，C正确；萨母纳从刀豆中得到脲酶结晶后，并证明酶是蛋白质，D错误；故选D。‎ ‎3．(2019·湖北高三开学考试)研究发现：酶可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验，下列相关说法错误的是(　D　)‎ A．①过程会改变蛋白质的空间结构 B．蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解 C．处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性 D．将盐酸与蛋白酶溶液和蛋白块混合，可以准确地测定pH对蛋白酶活性的影响 ‎[解析]　加热使蛋白质变性，蛋白质的空间结果会发生改变，A正确；蛋白质加热后变性，空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，B正确；处理相同时间，蛋白块b明显小于蛋白块c，可以证明酶具有高效性，C正确；强酸可导致蛋白酶变性失活，同时酸和蛋白酶都可以使蛋白质水解，故不能准确地测定pH对蛋白酶活性的影响，D错误。故选D。‎ ‎4．(2019·陕西高三月考)腐乳随着储存时间的延长，其蛋白质越来越少，而短肽和氨基酸越来越多。某兴趣小组为了探究其原因，取适量腐乳制成样液， 设计了如表所示的实验(注：蛋白酶可以催化蛋白质水解为氨基酸或短肽，使紫色变浅)。下列相关叙述中错误的是(　C　)‎ 处理编号 处理方法 显色结果 ‎①‎ ‎37 ℃‎放置0 min 加入等量双 缩脲试剂 紫色 ‎②‎ ‎37 ℃‎放置10 min ‎？‎ ‎③‎ ‎37 ℃‎放置120 min ‎？‎ ‎④‎ ‎100 ℃‎加热5 min后，‎37 ℃‎放置120 min 紫色 A．该实验的自变量是处理的时间和温度 B．②、③组的结果是紫色变浅 C．蛋白质变性失活后遇双缩脲试剂不显紫色 D．③与④对照说明高温使蛋白酶失活 ‎[解析]　不同实验组处理的时间和温度不同，说明该实验的自变量是处理的时间和温度，A正确；②、③组实验中蛋白酶可以不同程度的使蛋白质分解，结果是紫色变浅，B正确；蛋白质变性失活后肽键没有断裂，遇双缩脲试剂仍会出现紫色，C错误；④组高温处理后，‎37 ℃‎条件下放置时间延长仍会出现紫色，原因是高温使蛋白酶变性失活，腐乳中的蛋白质不被分解，D正确。故选C。‎ ‎5．(2019·陕西高三月考)下列有关叙述不正确的是(　C　)‎ A．在pH 4 ～8条件下，木瓜蛋白酶的活力基本不受pH的影响 B．大多数酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应 C．同一生物体各种酶催化反应的条件一定相同 D．pH过低或过高都会导致蛋白酶变性失活 ‎[解析]　据图可知，在pH 4 ～8范围内，木瓜蛋白酶的相对活力基本不变，说明其活力基本不受pH的影响，A正确；大多数酶的化学本质是蛋白质，能与双缩脲试剂发生紫色反应，B正确；同一生物体各种酶催化反应的条件不一定相同，如胃蛋白酶和胰蛋白酶，C错误；pH过低或过高都会破坏蛋白质的空间结构，导致蛋白酶变性失活，D正确。故选C。‎ ‎6．(2019·天津耀华中学高三月考)关于探究酶特性实验的叙述中，正确的是(　B　)‎ A．在“探究pH对酶活性的影响”活动中，可选择H2O2消耗量作为观察指标 B．在“探究过氧化氢酶的高效性”活动中，可选择无机催化剂作为对照 C．在“探究酶的专一性”活动中，自变量一定是酶的种类 D．在“探究温度对淀粉酶活性的影响”活动中，可选择斐林试剂进行检测 ‎[解析]　在“探究pH对酶活性的影响”活动中，则可选择氧气的释放速率作为观察指标，不可选择H2O2消耗量作为观察指标，A错误；酶与无机催化剂相比，具有高效性，因此在“探究过氧化氢酶的高效性”活动中，可选择无机催化剂作为对照，B正确；在“探究酶的专一性”活动中，自变量可以是酶的种类，也可能是底物的种类，C错误；在“探究温度对淀粉酶活性的影响”活动中，自变量为温度，不可选择斐林试剂进行检测，因为斐林试剂使用过程中会用水浴加热，D错误；故选B。‎ ‎7．(2019·湖南浏阳一中高考模拟)下列有关酶的实验设计思路正确的是(　A　)‎ A．可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究pH对酶活性的影响 B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性 C．在验证温度对淀粉酶活性的影响实验中，应选斐林试剂检测还原糖的生成 D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 ‎[解析]　‎ 可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究pH对酶活性的影响，A正确；可利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性，而不能用碘液验证，B错误；在验证温度对淀粉酶活性的影响实验中，应选碘液检测有无淀粉被水解，而不能用斐林试剂检测有无还原糖的生成，C错误；胃蛋白酶的适宜pH值为1.5，要利用胃蛋白酶验证pH对酶活性的影响，则设置的缓冲液pH值应该在1.5左右，D错误。‎ ‎8．(2020·浙江高考模拟)不同的变量设置可用于验证酶的不同特性，相关实验记录如下表所示。‎ 试管 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 本尼迪特试剂 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎1%淀粉溶液 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎2%H2O2溶液 ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 少许MnO2‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎＋‎ 新鲜唾液 ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ 少许鸡肝匀浆 ‎－‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎－‎ 实验结果 ‎(备注：“＋”添加，“－”为不添加)‎ 下列相关特性验证实验对应的组合选择或变量设置中，错误的是(　D　)‎ A．酶的催化性：1、2号对照 B．酶的专一性：1、2、3号对照 C．酶的高效性：4、5、6号对照 D．温度影响酶活性：5号逐渐变温前后对照 ‎[解析]　1不加酶，2加淀粉酶，1、2号对照可得出酶具有催化性，A不符合题意；1不加酶，2加淀粉酶，3加鸡肝匀浆(含H2O2酶)，1、2、3号对照可得出酶具有专一性，B不符合题意；4不加催化剂，5加鸡肝匀浆(含H2O2酶)，6加无机催化剂，4、5、6号对照可得出酶具有高效性，C不符合题意；温度影响酶活性的实验应设置不同温度作为变量形成对照，D符合题意。故选D。‎ ‎9．(2018·山东高考模拟)下列实验能证明蛋白酶具有水解蛋白质作用的最佳方案是(　D　)‎ A．在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色 B．在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加本尼迪特试剂加热后观察是否变成红黄色 C．在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，然后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色 D．在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，一段时间后直接观察蛋白块的大小 ‎[解析]　‎ 在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，由于蛋白酶的化学本质为蛋白质，蛋清中含有蛋白质，所以滴加双缩脲试剂后两试管都会产生紫色，故A错误；本尼迪特试剂是鉴定还原糖的，故B错误；在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，即使蛋白酶将蛋白块分解，但是由于蛋白酶本质是蛋白质，所以两个试管中都会有蛋白质，滴加双缩脲试剂后两试管都会产生紫色，故C错误；在装有煮熟的蛋白块的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，蛋白块会在蛋白酶的作用下分解变小，蒸馏水中蛋白块无变化，所以可以证明蛋白酶具有水解蛋白质的作用，故D正确。‎ ‎10．(2019·海南高考模拟)在“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验中，下列操作合理的是(　D　)‎ A．选择活性较低的α淀粉酶作为实验材料 B．先将淀粉酶与淀粉溶液混合再调节温度 C．各实验组的处理时间可以不同 D．可用碘液检测反应溶液中是否存在淀粉 ‎[解析]　实验中应选活性较强的α淀粉酶作为实验材料，以避免由于实验材料问题影响实验现象，A错误；实验过程中，应将淀粉和淀粉酶分别调整至相应温度，再将相同温度下的淀粉酶与淀粉溶液混合，B错误；实验是探究温度对酶活性的影响，温度是变量，根据单一变量原则，除温度外的其他变量要一致，故各组处理时间应该相同，C错误；由于碘液遇淀粉变蓝，而淀粉酶可分解淀粉，因此可用碘液检测反应溶液中淀粉的存在情况，D正确；故选D。‎ ‎11．(2019·湖南高考模拟)核酶是具有催化功能的单链RNA分子，可降解特异的mRNA序列。下列关于核酶的叙述正确的是(　A　)‎ A．ATP和核酶的元素组成相同，ATP中的“A”不能作为核酶的基本组成单位 B．与无机催化剂不同的是核酶能够降低所催化反应的活化能 C．核酶降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻碱基之间的氢键 D．验证核酶的专一性时，可以用能够鉴定RNA的试剂来检测实验结果 ‎[解析]　ATP的全称是三磷酸腺苷，A代表腺苷，核酶成分是RNA，基本单位是核糖核苷酸，两者的元素组成相同，都是C、H、O、N、P，ATP中的“A”不能作为核酶的基本组成单位，A正确；无机催化剂与酶都能降低活化能，与无机催化剂不同的是核酶能够降低催化反应的活化能的效果更显著，B错误；核酶降解特异的mRNA序列时，破坏的是相邻碱基之间的磷酸二酯键，C错误；验证核酶的专一性时，可以用RNA和其他底物作对照，核酶只降解特异的mRNA序列，不能降解其他底物来验证实验结果，D错误。故选A。‎ ‎12. (2019·湖南长郡中学高考模拟)如图分别表示pH与酶活性的关系，下列叙述正确的是(　C　)‎ A．曲线B上m点继续降低pH，酶活性降低但空间结构不变 B．曲线A、B可分别对应胰蛋白酶、胃蛋白酶 C．由酶催化生化反应和由ATP为生命活动供能都是生物界的共性 D．酶能降低化学反应活化能，因此具有高效性 ‎[解析]　曲线B上m点继续降低pH，酶活性下降，且酶的空间结构改变，会失活，A错误；曲线A、B可分别对应胃蛋白酶、胰蛋白酶，B错误；由酶催化生化反应和由ATP为生命活动供能都是生物界的共性，体现了不同生物间存在或远或近的亲缘关系，C正确；酶和无机催化剂均能降低化学反应活化能，其具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应的活化能，D错误。故选C。‎ ‎13．(2019·江苏高考模拟)下图是某实验小组利用A酶和B酶进行实验后绘制的曲线图。下列相关叙述正确的是(　C　)‎ A．该实验的自变量是温度，因变量是酶活性 B．酶活性可用底物的消耗量或产物的生成量来表示 C．若要探究pH对酶活性的影响，应将温度控制在‎50 ℃‎左右 D．‎80 ℃‎时A酶的空间结构完整，B酶的空间结构被破坏 ‎[解析]　分析题图可知，该实验的自变量是温度和酶的种类，因变量是酶活性，A错误；酶活性可用单位时间单位体积内底物的消耗量或产物的生成量来表示，B错误；若要探究pH对酶活性的影响，那么pH值为自变量，应将温度控制在最适宜，即‎50 ℃‎左右，C正确；在‎80 ℃‎高温条件下，A酶、B酶的空间结构均被破坏，D错误。故选C。‎ ‎14．(2019·安徽高考模拟)在最适条件下，某一不可逆化学反应进行到t1时，加入催化 该反应的酶(成分为蛋白质)。 该反应在加酶前后反应物浓度随时间的变化如图所示。下列有关分析错误的是(　A　)‎ A．当反应时间达到t2时，酶完全失去活性 B．适当升高反应体系的温度，t2将会右移 C．t1后反应物浓度降低的速率可表示酶促化学反应的速率 D．受反应物浓度的限制，t1－ t2酶促反应速率逐渐减慢 ‎[解析]　由于是最适条件，当反应时间达到t2时，酶没有失去活性，而是反应物消耗完，A错误；适当升高反应体系的温度，温度将不是最适温度，加酶之后，反应时间会延长，因此，t2将会右移，B正确；t1后反应物浓度降低的速率可表示酶促化学反应的速率，C正确；由于是不可逆化学反应，且为最适条件，t1－ t2酶促反应速率逐渐减慢的原因是受反应物浓度的限制，D正确；故选A。‎ ‎15．(2019·四川高考模拟)下列有关酶的实验设计中，所选材料与试剂最合理的组别是(　C　)‎ 组别 实验课题 选用材料与试剂 A 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液 B pH对酶活性的影响 淀粉酶溶液、淀粉溶液、斐林试剂 C 酶具有高效性 双氧水、过氧化氢酶溶液、FeCl3溶液 D 酶具有专一性 蔗糖酶溶液、淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液 ‎[解析]　温度可直接影响过氧化氢的分解，因此过氧化氢不能用于探究温度对酶活性的影响，A项错误；溶液的酸碱性可直接影响淀粉的分解，淀粉不能用于探究pH对酶活性的影响，B项错误；酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，用过氧化氢酶溶液和FeCl3溶液进行对照实验，可证明酶具有高效性，C项正确；碘液只能检测淀粉酶是否能催化淀粉水解，不能检测蔗糖酶是否能催化蔗糖水解，D项错误。‎ 二、非选择题 ‎16．(2020·云南师大附中高三月考)实验小组在所给材料中，选择适当的材料完成与酶相关的实验。请回答下列问题：‎ 备选材料：人唾液淀粉酶溶液、FeCl3溶液、蔗糖溶液、肝脏研磨液、H2O2溶液、冰块、斐林试剂、碘液、可溶性淀粉溶液。‎ ‎(1)用唾液淀粉酶溶液、蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液作为实验材料验证酶的专一性时，该实验应选择斐林试剂(试剂)检验实验结果。酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。‎ ‎(2)反应条件未知的情况下，肝脏研磨液催化H2O2溶液分解的速率不一定(填“一定”或“不一定”)大于FeCl3溶液催化H2O2溶液分解的速率。若实验中发现FeCl3溶液组有一定量的气泡生成，而肝脏研磨液组几乎没有气泡生成，最可能的原因是肝脏研磨液不新鲜，酶已经失去作用。‎ ‎(3)探究温度对酶活性的影响时，不选择H2O2溶液作为反应物的原因是温度会影响H2O2的分解。某同学用可溶性淀粉溶液和唾液淀粉酶溶液作为实验材料来完成该实验，请完善表格Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处的内容。 ‎ 分组 ‎ 步骤　‎ 甲组 乙组 丙组 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ a.向试管中加入唾液淀粉酶溶液 ‎1 mL ‎—‎ ‎ 1 mL ‎—‎ ‎1 mL ‎—‎ b.Ⅰ.向试管中加入可溶性淀粉溶液 ‎—‎ ‎1 mL ‎—‎ ‎1 mL ‎—‎ ‎1 mL c.在相应温度下保温(5 min)‎ ‎0 ℃‎ Ⅱ.37_℃‎ ‎100 ℃‎ d.Ⅲ.将每组两只试管中的溶液充分混匀，并置于每组步骤3中的温度下保温5_min e.向每组反应液中加入碘液 ‎2滴 ‎2滴 ‎2滴 f.观察记录实验现象 甲组实验现象为 _变蓝，出现该现象的原因是低温抑制酶的活性，从而导致淀粉未分解或分解较少，淀粉遇碘变蓝。‎ ‎[解析]　(1)酶的专一性指的是每一种酶只能催化一种或一类化学反应。在用唾液淀粉酶溶液、蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液作为实验材料验证酶的专一性时，由于淀粉、蔗糖属于非还原糖，两者水解的产物都是还原糖，而蔗糖是否水解都不能用碘液进行检测，因此应该选择斐林试剂检验实验结果。(2)肝脏研磨液含有过氧化氢酶，该酶的活性受温度、pH影响，因此在反应条件未知的情况下，肝脏研磨液催化H2O2溶液分解的速率不一定大于FeCl3溶液催化H2O2溶液分解的速率。与无机催化剂相比，酶具有高效性，若FeCl3溶液组有一定量的气泡生成，而肝脏研磨液组几乎没有气泡生成，最可能的原因是肝脏研磨液不新鲜，酶已经失去作用。(3)由于温度会影响H2O2‎ 的分解，所以在探究温度对酶活性的影响时，一般不选择H2O2溶液作为反应物。根据实验目的、实验设计的基本原则和步骤分析，I处应该向试管中加入可溶性淀粉溶液作为反应底物；II处应该控制一个最适宜温度，即 ‎37 ℃‎；III处应该将每组两只试管中的溶液充分混匀，并置于每组步骤3中的温度下保温5 min。甲组实验的温度较低，抑制了酶的活性，导致淀粉未分解或分解较少，因此甲组淀粉遇碘变蓝。‎ ‎17．(2020·黑龙江哈尔滨三中高考模拟)现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性。设计实验如下：‎ 实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。‎ 实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。‎ 实验过程：如表所示。‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎①设置水浴缸温度(℃)‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎②取8支试管各加入淀粉溶液(mL)，分别保温5分钟 ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎③另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5分钟 酶A 酶A 酶A 酶A 酶B 酶B 酶B 酶B ‎④将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟 实验结果：图甲是‎40 ℃‎时测定酶A催化淀粉水解成麦芽糖的量随时间变化的曲线，图乙是第④步保温5分钟后，用分光光度计对各组淀粉剩余含量进行检测的结果。‎ ‎(1)该实验的自变量是酶的种类、温度，因变量有各组淀粉剩余含量(麦芽糖的生成量)，淀粉酶催化淀粉水解的实质是降低反应活化能。‎ ‎(2)若适当降低温度，在相同时间内测得图甲中P点将向下(填“上”或“下”)移动。‎ ‎(3)1、6两组不能(填“能”或“不能”)做对照，原因是实验设计要遵循单一变量_原则。‎ ‎[解析]　‎ ‎(1)自变量是在实验过程中可以变化的量，根据题意可以看出本实验的目的是探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性。因此实验有两个自变量，即酶的种类和温度；无关变量有pH、反应时间、溶液的量、淀粉的浓度、酶的浓度等。实验的因变量是受到自变量影响而发生改变的因素，根据题意结合图甲和图乙可知，因变量为各组淀粉剩余含量或麦芽糖的生成量。酶作用的机理是降低反应所需的活化能。(2)根据图乙可知，酶A在‎50 ℃‎条件时活性较高。曲线中的P点表示的是生成物的最大值，此时淀粉已被完全分解，此时曲线表示的是在‎40 ℃‎时的反应，而降低温度，酶的活性降低，酶促反应的速率下降，则在相同时间内测得图甲中P点将向下移动。(3)表中1、6两组温度不同、酶种类也不同，不遵循实验设计中的单一变量原则，故二者不能构成对照关系。‎