2020-2021学年生物苏教版必修一课时分层作业12酶与酶促反应

2020-2021学年生物苏教版必修一课时分层作业12酶与酶促反应

课时分层作业(十二) (建议用时：40 分钟) 题组一 酶的化学本质、作用机理 1．下列关于酶的叙述，正确的是( ) A．酶彻底水解的产物都是氨基酸 B．酶只有在细胞内才能发挥作用 C．酶通过降低或提高化学反应的活化能来提高化学反应速率 D．所有的酶都含有 C、H、O、N 四种元素 D [酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸，A 错误；酶是由活细胞产生 的，在细胞内、外及生物体外都可发挥其催化作用，B 错误；酶通过降低化学反 应的活化能来提高化学反应速率，C 错误。] 2．无机催化剂和酶都可以加快化学反应的速率，下列叙述正确的是( ) A．反应前后，无机催化剂和酶自身会发生变化 B．和无机催化剂作用原理不同，酶能够降低化学反应的活化能 C．与酶相比，无机催化剂降低活化能的效果更显著 D．通过加热也可以提高反应的速率，但原理与催化剂不同 D [无机催化剂和酶反应前后自身均不发生变化，两者催化化学反应的机理 相同，都是降低化学反应的活化能，且酶降低活化能的效果更显著，但加热提高 反应速率的原理是提高反应物中高能量分子的数目，D 项正确。] 3．下列关于酶的叙述中，正确的是( ) A．酶彻底水解的产物都是氨基酸 B．同一个体的各种体细胞中，酶的种类、数量都相同 C．酶通过为反应提供能量来提高化学反应速率 D．细胞代谢时代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速度 D [酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖、磷酸、碱基，A 错误；同一个体各 种细胞中，酶的种类和数量可能不同，B 错误；酶的作用机理是降低化学反应的 活化能，C 错误；细胞代谢中，酶的活性受反应本身的影响，若生成物过多，酶 的活性可能降低，D 正确。] 题组二 酶的特性 4．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蛋白酶 D．二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二肽的水解 B [酶的专一性是指每一种酶都只能催化一种或一类的化学反应，B 错误。] 5．如图表示在不同条件下，酶催化反应情况。以下有关叙述不正确的是( ) A．图①能用来表示反应物浓度与反应时间的关系 B．图①能用来表示酶活性与 pH 的关系 C．与实线相比，图②中的虚线能表示酶量增加，其他条件不变时，生成物量 与反应时间的关系 D．若图②中的实线表示 Fe3＋对 H2O2 分解的催化效率，则虚线可表示过氧化 氢酶的催化效率 B [随着反应时间的延长，反应物剩余量降低，A 正确。由 pH 对酶活性的影 响可知，B 项错。酶量增加后，反应达到平衡所需时间减少，C 正确。与无机催 化剂相比，酶具有高效性，D 正确。] 6．请你解读下列与酶有关的示意图和曲线图。 (1)图 1 和图 2 是与酶的特性相关的示意图。图 1 和图 2 分别表示了酶具有 ________、________的特性。 图 1 图 2 (2)图 3 是与酶活性影响因素相关的曲线。当 pH 从 5 上升到 7 时，酶活性的 变化过程是________；从图中曲线我们还可以得出的结论是_______________。 图 3 (3)图 4 和图 5 是反应物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响曲线，请分析回 答： 图 4 图 5 图 4 中 A 点之前酶促反应速率逐渐增加，其限制因素是________。从图 5 可 以得出的结论是在反应物足量的条件下，_______________________________。 [解析] (1)图 1 中加酶组的生成物的量最先达到最大值，这体现了酶作用的 高效性，图 2 中 A 与 B 特异性结合，将 B 分解为 C 和 D，体现了酶的专一性。(2) 从图 3 可以看出 pH 从 5 上升到 7，酶活性先上升后下降，图中曲线说明 pH 的变 化不影响酶的最适温度。(3)分析图 4 可知，在一定的反应物浓度范围内，随反应 物浓度升高，酶促反应速率逐渐增大，A 点之前限制酶促反应速率的因素是反应 物浓度。 [答案] (1)高效 专一 (2)先上升后下降 pH 的变化不影响酶作用的最适 温度 (3)反应物浓度 酶促反应速率与酶浓度呈正相关(答案合理即可) 题组三 影响酶促反应的因素 7．在一块含有淀粉的琼脂块的四个固定位置，分别用不同方法处理，如图所 示，将上述实验装置放入 37 ℃恒温箱中，保温处理 24 小时后，用碘液滴在琼脂 块上的四个位置，可见其上面呈蓝色的斑块个数是( ) A．1 B．2 C．3 D．4 C [①和②斑块处的唾液淀粉酶失活，③处无唾液淀粉酶，因此淀粉不能被 水解，加碘后变蓝色。] 8．图甲是过氧化氢酶活性(V)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(t)的变化。若该酶促反应过程中改变某一初 始条件， 以下说法正确的是( ) A．pH＝a 时，e 点下移，d 点左移 B．适当降低温度，e 点不移，d 点右移 C．pH＝c 时，e 点为 0 D．H2O2 量增加，e 点不移，d 点左移 B [酶只能缩短达到化学反应平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。 图乙中 d 点表示达到化学反应平衡所需时间，e 点表示化学反应的平衡点。pH 由 b→a 时或温度降低时，酶的活性降低，化学反应速率减慢，到达化学反应平衡所 需的时间延长，但不会改变化学反应的平衡点，所以 d 点右移，e 点不移，A 错误、 B 正确；pH＝c 时，强碱条件会破坏酶的空间结构使酶失活，不能催化 H2O2 水解， 但 H2O2 在常温下也能分解，所以 e 点不为 0，C 错误；H2O2 量增加时，达到化学 反应平衡所需时间延长，同时化学反应的平衡点升高，即 e 点上移，d 点右移，D 错误。] 9．如图曲线 b 表示在最适温度、最适 pH 条件下，反应物浓度与酶促反应速 率的关系。据图分析，下列叙述正确的是( ) A．增大 pH，重复该实验，A、B 点位置都不变 B．B 点后，升高温度，酶活性增加，曲线将呈现 c 所示变化 C．酶量增加后，图中所示反应速率可用曲线 a 表示 D．反应物浓度是限制曲线 AB 段反应速率的主要因素 D [酶发挥作用需要适宜的温度和 pH，高于或低于最适值都会降低酶的活 性，故增大 pH，重复实验，A、B 两点均向下移动，A 错误；B 点后升高温度， 酶活性降低，反应速率降低，B 错误；酶量增加后，酶促反应速率增加，可以用 曲线 c 表示，C 错误；曲线 b 处于最适温度和 pH 条件下，实验的自变量是反应物 浓度，所以限制曲线 AB 段反应速率的因素是反应物浓度，D 正确。] 题组四 与酶相关的实验 10．下列关于酶的实验设计，正确的是( ) A．用过氧化氢溶液、肝脏研磨液作材料探究温度对酶活性的影响 B．用淀粉、蔗糖、淀粉酶作材料，反应后滴加碘液验证酶的专一性 C．用蛋白酶、蛋白块作实验材料验证蛋白酶能够催化蛋白质分解 D．设置 pH 为 2、7、12 的条件，探究 pH 对胃蛋白酶活性的影响 C [过氧化氢在高温下易分解，因此一般不用过氧化氢作材料探究温度对酶 活性的影响，A 错误；用淀粉、蔗糖、淀粉酶作材料，反应后滴加碘液，溶液均 不会变蓝，因此不能用于验证酶的专一性，B 错误；用蛋白酶、蛋白块作实验材 料，可通过观察蛋白块体积的变化验证蛋白酶能够催化蛋白质分解，C 正确；胃 蛋白酶的最适 pH 为 1.5，所以利用胃蛋白酶来探究 pH 对酶活性的影响时，pH 不 能设置成 2、7、12，D 错误。] 11．小麦有红粒小麦和白粒小麦，白粒小麦的穗发芽率高于红粒小麦。为探 究淀粉酶活性与小麦穗发芽率的关系，取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒 小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。 实验分组、步骤及结果如表所示： 实验步骤 红粒管 白粒管 对照管 ① 加样 0.5 mL 提取液 0.5 mL 提取液 X ② 加缓冲液(mL) 1 1 1 ③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1 ④ 37℃保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色 显色结果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋ 注：“＋”数目越多表示蓝色越深。 (1)步骤①中加入的 X 是________，步骤②中加缓冲液的目的是________。 (2)根据显色结果可以推测：淀粉酶活性越高，穗发芽率越________。 (3)若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间 应________。 (4)若要探究淀粉酶催化淀粉水解的最适温度，能否选用斐林试剂检测实验结 果？请简要说明理由。______________________________________________， ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 [解析] (1)实验应遵循对照原则，步骤①中加入的 X 应该是蒸馏水(不含酶)， 步骤②中加入缓冲液可以控制 pH，防止 pH 变化对酶活性造成影响。(2)根据显色 结果可知，白粒管中蓝色较红粒管浅，说明白粒小麦淀粉酶活性较高，进一步说 明其淀粉酶活性越高，穗发芽率越高。(3)若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小， 为保持显色结果不变，则保温时间应缩短。(4)不能用斐林试剂探究淀粉酶催化淀 粉水解的最适温度，因为利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验中的 温度。 [答案] (1)0.5 mL 蒸馏水 控制 pH (2)高 (3)缩短 (4)不能 因为利用斐 林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验中的温度，影响实验最终结果 12．将 A、B 两种物质混合，T1 时加入酶 C。如图为最适温度下 A、B 浓度 的变化曲线。叙述错误的是( ) A．酶 C 降低了 A 生成 B 这一反应的活化能 B．该体系中酶促反应速率先快后慢 C．T2 后 B 增加缓慢是酶活性降低导致的 D．适当降低反应温度，T2 值增大 C [加入酶 C 后，A 浓度逐渐降低，B 浓度逐渐升高，说明酶 C 催化物质 A 生成了物质 B，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，A 正确；该体系中 酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少)，B 正确；T2 后 B 增加缓慢是反 应物 A 减少导致的，C 错误；图示反应是在最适温度条件下进行的，若适当降低 反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2 值增大，D 正确。] 13．如表所示为某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤和探究过氧化 氢酶作用的最适 pH 的实验结果。已知实验一中淀粉酶的最适温度为 60 ℃，据此 回答下列问题： 探究温度对酶活性影响的实验(实验一) 实 验 步 骤 分组 甲组 乙组 丙组 ①新鲜淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL ②可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL ③控制温度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃ ④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别保持恒温 ⑤比较淀粉的____________ 探究过氧化氢酶作用的最适 pH 的实验(实验二) 组别 A 组 B 组 C 组 D 组 E 组 pH 5 6 7 8 9 H2O2 溶液完全分解所需时间(秒) 300 180 90 192 284 (1)pH 在实验一中属于________变量，而在实验二中属于________变量。 (2) 实 验 一 的 ①②③ 步 骤 为 错 误 操 作 ， 正 确 的 操 作 应 该 是 ________________________________。实验一的第⑤步最好选用________(填试剂 名称)比较淀粉的__________________________。 (3)如将实验一的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和 H2O2 溶液，你认为是否科学？________。为什么？ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)分析实验二的结果，可得到的结论是 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 欲在该预实验的基础上进一步探究该过氧化氢酶的最适 pH，可在 pH 为 ___________________________________________________之间设置梯度。 [解析] (1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变 量是酶活性，pH 属于无关变量；而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适 pH，自 变量是 pH。(2)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设 温度，然后再将底物和酶混合进行反应，否则会影响实验结果的准确性。淀粉遇 碘液变蓝，因此实验一的第⑤步最好选用碘液比较淀粉的剩余量。不能用斐林试 剂测定是因为斐林试剂需加热才能与还原性糖发生显色反应，而加热会影响自变 量——温度，进而影响实验结果。(3)温度会直接影响 H2O2 的分解，因此实验一的 新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和 H2O2 溶液。(4)由实 验二的结果可知，该过氧化氢酶作用的最适 pH 约为 7，pH 降低或升高对酶活性 均降低。欲在该预实验的基础上进一步探究该过氧化氢酶的最适 pH，可在 pH 为 6～8 之间设置梯度。 [答案] (1)无关 自 (2)使新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设 温度后再混合 碘液 剩余量 (3)不科学 因为温度会直接影响 H2O2 的分解 (4)该过氧化氢酶的最适 pH 约为 7，pH 降低或升高酶活性均降低 6～8 不能正确辨析酶促反应速率曲线 14．如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应时，反应物的量 和反应时间的关系，下列关于此图的解读，正确的是 ( ) A．若 a、b、c 表示温度，则一定是 a>b>c B．若 a、b、c 表示 pH，则 c>b>a C．若 a、b、c 表示酶的浓度，则 a>b>c D．若 a、b、c 表示温度，则不可能是 c>b>a C [温度升高，酶促反应速率不一定增大，在低于酶的最适温度范围内，随 温度升高，酶的活性升高，在高于酶的最适温度范围内，随温度升高，酶的活性 下降(pH 同理)。底物充足的前提下，酶的浓度越高，酶促反应速率越大，C 正确。]