2020-2021学年新教材生物人教版必修第一册层级训练：5-1-2 酶的特性

2020-2021学年新教材生物人教版必修第一册层级训练：5-1-2 酶的特性

第 1 节 降低化学反应活化能的酶 第 2 课时 酶的特性 必备知识基础练 进阶训练第 一层 知识点一 酶的特性 1.在适宜的条件下，用含有过氧化氢酶的鲜猪肝研磨液催化过氧化 氢分解，比用 FeCl3 催化过氧化氢分解的速度快得多，这说明与无机催 化剂相比，酶具有的特性是( ) A．专一性 B．多样性 C．高效性 D．适应性 2．下列各种关于酶的特性的说法中，正确的有( ) ①1 份淀粉酶能催化 100 万份淀粉水解成麦芽糖，说明酶具有高效 性 ②植物体内的酶在过酸或过碱的条件下变性失活，不能发挥良好 的催化作用，说明酶的作用条件温和 ③人体内的酶在人的正常体温 条件下能发挥良好的催化作用，说明酶的作用条件温和 ④蛋白酶只 能催化蛋白质分解，而不能催化淀粉分解，说明酶具有专一性 A．①②③ B．①②③④ C．②④ D．②③④ 3．(多选)下列关于酶的专一性的叙述，不正确的是( ) A．过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解，不能催化其他化学反应 B．每一种酶只能催化一种化学反应的进行 C．催化唾液淀粉酶水解的酶是淀粉酶 D．二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二肽的水解 知识点二 关于酶的特性的研究性实验 4.探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是( ) ①取 3 支试管编号，各注入 2 mL 淀粉液；另取 3 支试管编号，各 注入 1 mL 新鲜的淀粉酶溶液 ②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉液试管中，维持各自的温 度 5 min ③向各试管滴两滴碘液，摇匀 ④将 6 支试管分成三组，每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液， 分别放在 60 ℃的热水、沸水和冰水中 ⑤观察实验现象 A．①→②→④→③→⑤ B．①→③→②→④→⑤ C．①→③→④→②→⑤ D．①→④→②→③→⑤ 5．下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是( ) 实验 实验目的 主要实验步骤 A 验证酶具有高效性 实验组：2 mL 3% H2O2 溶液＋1 mL 过 氧化氢酶，保温 5 min 后观察；对照组： 2 mL 3% H2O2 溶液＋1 mL 蒸馏水，保 温 5 min 后观察 B 验证酶具有专一性 实验组：2 mL 3%可溶性淀粉溶液＋1 mL 新鲜唾液，保温 5 min 后，碘液检 验；对照组：2 mL 3%蔗糖溶液＋1 mL 新鲜唾液，保温 5 min 后，碘液检验 C 探究酶的最适温度 分别设置等量的、不同温度下的过氧化 氢和过氧化氢酶溶液，然后将相同温度 下的过氧化氢和过氧化氢酶溶液混合， 观察各组气泡的生成情况 D 探究 pH 对酶活性 的影响 向三支试管中各依次加入 2 mL 3%可 溶性淀粉溶液、1 mL不同pH的缓冲液、 1 mL 新鲜唾液，在适宜温度下保温 5 min 后，碘液检验 6.(多选)下列有关酶的特性及相关实验的叙述不正确的是( ) A．pH 过高或过低以及温度过高或过低都能使酶变性失活 B．在研究温度影响淀粉酶活性实验中，可以用斐林试剂检测实验 结果 C．在研究温度影响酶活性实验中，应该选择过氧化氢酶作为研究 对象 D．与无机催化剂相比，酶提高反应活化能的作用更明显，因而酶 催化效率更高 知识点三 影响酶促反应速率的因素 7.如图表示在最适温度和最适 pH 条件下，反应物浓度等与酶促反 应速率的关系。据图分析不正确的是( ) A．曲线 a 可表示酶量减少后的底物浓度和反应速率的关系 B．限制曲线 b 的 AB 段反应速率的主要因素为反应物浓度 C．形成曲线 c 的原因可能是 B 点时酶量增加或适当升温 D．若在适当升高温度条件下重复该实验，图中 A 点位置将下移 8．将 1 mL 5%人的胃液溶液倒入装有 10 mL 蛋白质胶体的试管内， 置于 25 ℃的温水中水浴，研究其对蛋白质的消化情况。下列各方法中 能提高酶活性的是( ) A．把实验温度提高到 37 ℃ B．在试管内再加入 1 mL 5%胃液溶液 C．将 pH 由 2 调节为 7 D．在试管内再加入 1 mL 唾液 9．(多选)下图表示在不同条件下酶催化反应速率(或生成物量)的变 化。下列有关叙述不正确的是( ) A．图①虚线可以表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关 系 B．图②虚线可以表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与 反应时间的关系 C．图③不能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与反应时间 的关系 D．若图②中的实线表示过氧化氢酶的催化效率，则虚线可表示 Fe3＋的催化效率 关键能力综合练 进阶训练第 二层 一、单项选择题 10．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 11．下图表示一个酶促反应，它所能反映的酶的一个特性和 a、b、 c 最可能代表的物质依次是( ) A．高效性 蛋白酶 蛋白质 多肽 B．专一性 淀粉酶 淀粉 麦芽糖 C．专一性 麦芽糖酶 麦芽糖 葡萄糖 D．高效性 脂肪酶 脂肪 甘油和脂肪酸 12．对化学本质为蛋白质的酶而言，如图符合其催化反应变化规 律的曲线应是( ) 13．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 二、不定项选择题(每题有一个或多个正确答案) 14. 右图为不同条件下同种酶促反应速率的变化曲线，下列有关叙述 错误的是( ) A．影响 AB 段反应速率的主要因素是酶量 B．影响 BC 段反应速率的主要限制因素是底物的浓度 C．温度导致酶促反应Ⅰ和Ⅱ的速率不同 D．曲线Ⅰ显示，该酶促反应的最适温度为 37 ℃ 15．如图甲表示过氧化氢酶活性受 pH 影响的曲线，图乙表示在最 适温度下，pH＝b 时 H2O2 分解产生的 O2 量随时间的变化曲线。若在 酶促反应过程中改变某一初始条件，以下分析正确的是( ) A．pH＝a 时，e 点下移，d 点左移 B．pH＝c 点，e 点为 0 C．温度降低时，e 点不移动，d 点右移 D．H2O2 量增加时，e 点不移动，d 点左移 学科素养提升练 进阶训练第 三层 16．(学科素养——科学探究)某同学完成了以下关于酶特性的实验 操作：取两支试管并编号 1、2，各注入 2 mL 3% H2O2 溶液；向 1 号试 管内滴入 2 滴氯化铁溶液，2 号试管内滴入 2 滴肝脏研磨液；堵住试管 口，轻轻振荡两试管，观察并用带火星的木条检验，记录结果。 (1)该实验的目的之一是探索________的高低。滴加 FeCl3 的 1 号试 管起到________作用。 (2)该实验的两项观察指标是________、________。若现象不明显， 可 能 的 原 因 是 _____________________________________________________。 (3) 为 什 么 试 管 2 氧 气 生 成 速 率 比 试 管 1 快 ： _____________________________________________________ _____________________________________________________。 17．下表是某小组探究“过氧化氢酶的活性是否受 pH 影响”的实 验，请依据设计的实验操作步骤，回答下列问题。 操作步 骤 操作方法 试管 甲 试管乙 1 加体积分数为 3%的 H2O2 溶液 2 mL 2 mL 2 加质量分数为 5%的盐酸 1 mL 3 加质量分数为 5%的氢氧 化钠 1 mL 4 加质量分数为 20%的猪肝 研磨液 2 滴 2 滴 5 观察 _____ _ ______ (1)本实验的因变量是________________________，可观测的指标 是_____________________________________________________。 (2) 上 述 操 作 步 骤 中 存 在 明 显 的 缺 陷 ， 请 写 出 改 进 方 案 ： ①__________________，②__________________。在完成改进方案后， 预 期 的 实 验 结 果 及 结 论 是 ： ①________________________________________ ， ②________________________________________。 (3)为了将此次多余的猪肝研磨液保留到下次使用，应对它进行 ________________( 高 温 / 冷 藏 ) 处 理 ， 原 因 是 _____________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)如果用出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性，那么所需 的 时 间 越 长 ， 酶 的 活 性 越 _____________________________________________________。 第 2 课时 酶的特性 1．解析：与无机催化剂相比，酶具有高效性的特点。 答案：C 2．解析：1 份淀粉酶能催化 100 万份淀粉水解成麦芽糖，说明酶 具有高效性，①正确；酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件 下进行的，过酸、过碱或温度过高都会使酶的空间结构遭到破坏，使 酶永久失活，②③正确；一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应， 体现了酶的专一性，④正确。 答案：B 3．解析：酶具有专一性，过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解， 不能催化其他化学反应，A 正确；每一种酶只能催化一种或一类化学 反应的进行，B 错误、D 正确；唾液淀粉酶的化学本质为蛋白质，催 化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，不是淀粉酶，C 错误。 答案：BC 4．解析：探究温度对酶活性影响的实验，关键是先分别将酶和底 物处理到所需温度，然后再混合，最后滴加碘液并观察实验现象。 答案：D 5．解析：A 是为了验证酶的高效性，而酶的高效性是通过与无机 催化剂的对比体现出来的，对照组应加入 FeCl3 溶液替代蒸馏水。B 中 变量的设计是正确的，但用碘液只能检测淀粉的存在，对于蔗糖溶液 是否反应无法检测，应用斐林试剂检测。C 中 H2O2 容易分解，且随着 环境温度的升高分解速率加快。 答案：D 6．解析：温度过低不会使酶变性失活，A 错误；斐林试剂鉴定时 需要水浴加热，故鉴定温度影响淀粉酶活性的实验中不能用斐林试剂， B 错误；过氧化氢分解受温度影响，所以在研究温度影响酶活性实验 中，不宜选择过氧化氢酶作为研究对象，C 错误；与无机催化剂相比， 酶降低反应活化能的作用更明显，因而酶催化效率更高，D 错误。 答案：ABCD 7．解析：反应速率可以用单位时间内生成物的增加量或反应物的 减少量表示，曲线 a 的反应速率最低，说明其酶量少，故曲线 a 可表 示酶量减少后的底物浓度和反应速率的关系，A 正确。曲线 b 的 AB 段，随着反应物浓度增加，反应速率增加，表明限制反应速率的主要 因素是反应物浓度，B 正确。曲线 c 在 B 点后反应速率上升，表明此 时加大了酶浓度，但不可能是升高温度，因为本实验是在最适温度和 最适 pH 条件下进行的，升高温度只会使反应速率下降，故 C 错误，D 正确。 答案：C 8．解析：由于人体温度接近 37 ℃，因此该温度条件下人体内的 酶活性较高，将温度由 25 ℃提高到 37 ℃，胃蛋白酶的活性会升高，A 正确；在试管内再加入 1 mL 5%的胃液溶液，胃蛋白酶的活性不会升 高，B 错误；胃蛋白酶的最适宜 pH 是 1.5，如果将 pH 由 2 调节为 7， 酶的活性会急剧下降，C 错误；在试管内加入 1 mL 唾液，溶液 pH 会 升高，胃蛋白酶活性降低，D 错误。 答案：A 9．解析：图①实线反应速率不再增加的原因是酶量不足，当酶量 增加时，最大反应速率增大，如虚线所示，A 正确；图②中虚线可表 示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系，B 正 确；在酶促反应过程中，随着反应时间的延长，底物逐渐减少，反应 速率逐渐降低，可以用图③表示，C 错误；酶具有高效性，过氧化氢 酶的催化效率比 Fe3＋的催化效率高，若图②中实线表示 Fe3＋的催化效 率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率，D 错误。 答案：CD 10．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 11．解析：由题可知，a 在反应前后形态结构未改变，是酶分子， b 是反应物，c 是产物。酶的特殊空间结构，使其只能与具有相应结构 的反应物结合，这体现了酶的专一性。在 a 的作用下，大分子 b 分解 为含 2 个结构单元的小分子。分析四个选项，淀粉是多糖，麦芽糖是 二糖，符合图示现象，B 项正确。 答案：B 12．解析：酶的活性在最适温度前随温度升高而升高，超过最适 温度后，随温度升高活性降低，直至变性失活，故 A 项所示是温度与 反应速率的关系曲线，A 错误；酶的活性在超过最适 pH 后，随着 pH 的升高，酶活性逐渐降低，甚至失活，其反应速率也降低，B 错误； 底物的量一定，酶浓度较低时，酶浓度越高的化学反应速率越快，因 此酶量为 2X 时的反应速率大于酶量为 X 时的反应速率，所以两条曲 线中的产物量在开始时不能重叠，而最后产物的量相等，故曲线最后 应重叠，C 错误；在酶的量一定时，随着底物浓度的升高，酶促反应 速率逐渐加快，当底物浓度达到一定值后，由于酶的数量有限，随着 底物浓度的升高，酶促反应速率不再改变，D 正确。 答案：D 13．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 14．解析：由题图可以看出，在 AB 段，随着底物浓度的升高， 反应速率不断增加，限制反应速率的主要因素是底物的浓度；在 BC 段，随着底物浓度的升高，反应速率不再增加，限制反应速率的主要 因素不再是底物的浓度，而是酶量；曲线Ⅰ和Ⅱ的反应温度不一样， 曲线的差异是由温度的差异引起的。只根据 37 ℃、25 ℃时酶促反应速 率的比较无法确定该酶作用的最适温度。 答案：ABD 15．解析：O2 的最大释放量只与 H2O2 的量有关，与酶的活性无关。 与 pH＝b 时相比，pH＝a 时酶的活性下降，e 点不变，d 点右移；pH ＝c 时酶失活，但 H2O2 不稳定，在过氧化氢酶失活时，H2O2 仍能分解， e 点不为 0；温度降低时酶的活性降低，e 点不变，但 H2O2 完全分解所 用的时间延长，d 点右移；增加 H2O2 量，即 O2 生成量增加，e 点上移， d 点右移。 答案：C 16．解析：(1)分析 1 号试管和 2 号试管的处理方法可知，实验的 自变量是催化剂的种类，1 号试管的催化剂是氯化铁溶液，2 号试管的 催化剂是肝脏研磨液(其中含有过氧化氢酶)，因此实验的目的是探究过 氧化氢酶和 Fe3＋催化效率的高低；滴加 FeCl3 的 1 号试管起到对照作用。 (2)该实验的因变量是过氧化氢的分解速率，由于过氧化氢分解产生氧 气，因此可以用气泡产生的数量或木条燃烧的程度代表过氧化氢的分 解速率的高低；如果现象不明显，说明氧气的产生量少，可能的原因 是过氧化氢溶液放置的时间过长，过氧化氢已经分解，或肝脏不新鲜， 过氧化氢酶数量少。 答案：(1)过氧化氢酶和 Fe3＋催化效率 对照 (2)气泡产生量 木条燃烧的程度 H2O2 溶液放置时间过长(或肝 脏不够新鲜) (3)肝脏研磨液含有过氧化氢酶，降低化学反应活化能的作用更显 著 17．解析：由实验目的可知，本实验的自变量为不同的 pH，因变 量是过氧化氢的分解速率，其可观测的指标为相同时间内试管中产生 的气泡数量。本实验应该有蒸馏水对照、过酸、过碱等三组实验，并 且应该是自变量处理在前进行。由于本实验是探究性实验，因此结果 要分有、无影响这两种情况进行讨论。过氧化氢酶的本质是蛋白质， 蛋白质容易受到高温的影响，改变结构和功能。用出现同一结果所需 要的时间来表示酶的活性，那么所需的时间越长，酶的活性越低。 答案：(1)过氧化氢分解速率 试管中产生的气泡数量 (2)实验步骤 1、4 互换 再增加丙试管，在加入盐酸或氢氧化钠的 步骤中换为加入 1 mL 蒸馏水，其他步骤与修正后的步骤相同 甲、乙 两支试管中产生的气泡数量少，丙试管中产生大量的气泡，则过氧化 氢酶的活性受 pH 影响 甲、乙、丙三支试管中产生的气泡的情况基本 一样，则过氧化氢酶的活性不受 pH 影响 (3)冷藏 过氧化氢酶是蛋 白质，高温处理会使蛋白质变性失活，而低温冷藏不会使蛋白质失活 (4)低(或弱)