2020年高中生物第五章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶优化练习1

2020年高中生物第五章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶优化练习1

第1节 降低化学反应活化能的酶 ‎[课时作业(十三)]‎ 一、选择题 ‎1．对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是(　　)‎ A．二者的基本原理是相同的 B．前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者是降低氧化氢分子发生化学反应的能量 C．两者都可以降低过氧化氢分子的活化能 D．酶和Fe3＋的作用原理是不同的 解析：加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使反应进行；催化剂则是降低过氧化氢分子的活化能，使分子原具有的能量达到活化能，从而能够发生反应。二者的基本原理是不同的。酶和Fe3＋都是催化剂，它们的作用原理是相同的，只是效率不同。‎ 答案：B ‎2．酶具有很高的催化效率，其原因是(　　)‎ A．酶能降低化学反应对温度等条件的要求 B．能使反应物变成更加细小的微粒，增加接触面积 C．降低了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 D．提供了化学反应开始时所需的活化能 解析：酶的作用是降低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，即降低化学反应的活化能。‎ 答案：C ‎3．肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，对RNA酶敏感，对蛋白酶不敏感。下列叙述错误的是(　　)‎ A．肽酰转移酶催化氨基酸脱水缩合 B．肽酰转移酶存在于核糖体中 C．肽酰转移酶对高温不敏感 D．肽酰转移酶是具有催化活性的RNA 解析：氨基酸在核糖体上经过脱水缩合才能形成肽键，因此肽酰转移酶存在于核糖体中，并能够催化氨基酸脱水缩合。由于该酶对蛋白酶不敏感，因此该酶的本质不是蛋白质，而是RNA。‎ 答案：C ‎4．下列有关酶的实验的设计思路正确的是(　　)‎ A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性 C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝脏研磨液和氯化铁溶液验证酶的高效性 6‎ 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：过氧化氢在加热条件下会分解，因此不能用于探究温度对酶活性影响的实验；碘液加入蔗糖溶液中，不论蔗糖是否分解都观察不到现象的变化；胃蛋白酶在强酸性条件下(pH为2～3时)活性最高，故还应配制pH为1、2的缓冲液用于实验。‎ 答案：C ‎5．把混有反应物的液体，加到捣碎的土豆汁液中(酶液)，在‎37 ℃‎下观察到某些反应现象。在这种情况下，学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物，加入酶液中，也可观察到该反应现象；学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液，加入反应物中，则观察不到该反应现象。下面是对此问题的解释，其中可能性最大的一项是(　　)‎ A．酶催化的反应即使完全没有反应物，也可缓慢进行 B．酶由于被蒸馏水溶解出来，因而能进行反应 C．由于该酶液中混有与反应物相同的物质 D．由于该酶液中混有催化同一反应的多种酶 解析：学生甲设计的对照实验用蒸馏水代替反应物，加入酶液中，可观察到反应现象，说明酶液中存在反应物；学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液，加入反应物中，观察不到该现象，说明反应物中不存在酶。‎ 答案：C ‎6．如图表示酶的活性受温度影响的曲线，有关分析错误的是(　　)‎ A．图中a和c点酶的结构相同 B．b点表示酶的最大活性 C．d点表示该酶的最适温度 D．同一种酶在不同温度下可以具有相同的催化效率 解析：低温能抑制酶的活性，但不会使酶的结构发生改变；高温能破坏酶的结构而使其变性失活，故a、c点酶结构不同；b点是曲线的最高点，表示该酶的最大活性；d点位于横坐标上，表示该酶的最适温度。由图可以看出，a、c点对应的温度不同，但酶的活性相同。‎ 答案：A ‎7．在探究不同的温度对酶活性影响的实验时，温度和pH分别属于(　　)‎ A．自变量和因变量 B．因变量和无关变量 C．自变量和无关变量 D．自变量和对照变量 6‎ 解析：在探究性实验中的变量分为自变量和因变量及无关变量。实验中要探究的变量为自变量，实验中不需要探究的变量为无关变量。由自变量的变化而引起的相应量的变化，该变量则称为因变量。该实验中温度为探究的变量则为自变量，实验中不同组别的pH应相同，则pH应为无关变量。‎ 答案：C ‎8．如图表示某有机物中加入酶后，置于0～‎80 ℃‎环境中有机物分解总量与温度的关系图。据图判断，如果把这些物质置于80～‎0 ℃‎环境中处理，其关系图应为(　　)‎ A．① B．②‎ C．③ D．④‎ 解析：在最适温度以下，随着温度的升高酶活性增大；超过最适温度，随温度升高酶活性下降甚至变性失活。从图中可看出超过‎40 ℃‎被分解的量就不变了，说明酶已经变性失活。所以如果把这些物质置于80～0 ℃环境中处理，酶在‎80 ℃‎已经变性失活，所以被分解的总量保持不变。故选B。‎ 答案：B ‎9．图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．该模型能解释酶的催化作用具有专一性，其中a代表麦芽糖酶 B．限制f～g段上升的原因是酶的数量，整个实验中应设置“麦芽糖酶的量一定”‎ C．如果温度升高或降低‎5 ℃‎，f点都将下移 D．可用斐林试剂检测麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解 6‎ 解析：该模型能解释酶的催化作用具有专一性，因为a和b是吻合的，b被分解成了两个c，麦芽糖水解后是两分子的葡萄糖，故A正确。限制f～g段的因素不是横坐标麦芽糖量，而最可能是酶的数量，故B正确。因为是在最适温度下进行的，如果温度升高或降低，酶活性下降，催化效率最高点f点下移，故C正确。斐林试剂是检测还原糖的，麦芽糖是还原糖，水解后的葡萄糖也是还原糖，故D错误。‎ 答案：D ‎10．如图中纵坐标表示酶的催化活性，横坐标表示pH，将肠淀粉酶(最适pH约为8)溶液的pH由1.8调至12，能正确描述其催化活性变化的是(　　)‎ 解析：当pH为1.8时，已导致肠淀粉酶失活，所以在整个过程中酶一直没有活性。‎ 答案：C ‎11．(2016·高考全国卷Ⅰ)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是(　　)‎ A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 解析：测定酶活力的实验中缓冲液可维持溶液的pH，所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入，反应时间的测定则应在底物与酶混合之后开始，据此可判断C项符合题意。‎ 答案：C ‎12．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 过氯化氢溶液、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：本题考查实验鉴定试剂的选择。A项中，过氧化氢受热会分解，所以不适合探究温度对酶活性的影响，故错误。B项中，在不同温度下，根据蓝色的深浅或是否变蓝，来确定淀粉在淀粉酶作用下的分解速率，故正确。C项中，淀粉不能被蔗糖酶分解，故该实验不能鉴定pH对酶活性的影响，故错误。D项中，酸性环境会破坏斐林试剂，因此斐林试剂不适合做探究pH对酶活性影响实验的鉴定试剂。‎ 答案：B 6‎ 二、非选择题 ‎13．下列A、B、C三图表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系，请据图回答下列问题。‎ ‎(1)图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是___________。‎ ‎(2)图B中，b点对应的温度称_____________。‎ ‎(3)图C中，c点到d点的曲线急剧下降，其原因是 ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(4)将装有酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入‎12 ℃‎和‎75 ℃‎的水浴锅中，20 min后取出，转入‎37 ℃‎的水浴锅中保温，两试管内的反应情况分别是：‎ 甲：__________，乙：____________。‎ 解析：(1)当反应物到达一定浓度，反应速率不再上升，则底物浓度不再是限制因素，从题干条件分析，酶浓度成为限制主因。‎ ‎(2)图B中，b点对应的温度下，反应速率最高，则此时酶活性最大，为酶活性的最适温度。‎ ‎(3)图C中，c～d点曲线急剧下降，是因为pH升高，导致酶活性下降，反应速率下降。‎ ‎(4)低温下酶活性受抑制，随温度升高，活性会恢复；高温‎75 ℃‎下酶变性失活，温度下降也不会恢复。‎ 答案：(1)受反应液中酶浓度的限制 ‎(2)酶反应的最适温度 ‎(3)pH升高，酶活性下降 ‎(4)速度加快　不反应 ‎14．某同学从温度为55～‎65 ℃‎的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：‎ ‎(1)测定脂肪酶活性时，应选择______________作为该酶作用的物质，反应液中应加入______________溶液以维持其酸碱度稳定。‎ ‎(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为______________。‎ ‎(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。‎ 6‎ 解析：(1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪的量为指标，因酶作用需要适宜的pH，故反应液中应加入缓冲溶液。(2)该酶遇双缩脲试剂出现紫色反应，说明该酶的化学本质是蛋白质。(3)要测定该酶催化作用的最适温度，需在一定温度范围内设置温度梯度，对比不同温度下测得的酶活性，若不能测出峰值，则需扩大温度范围，继续实验。‎ 答案：(1)脂肪　缓冲 ‎(2)蛋白质 ‎(3)在一定温度范围(包括55～‎65 ℃‎)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。‎ ‎15．为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，请根据提供的材料用具，完成下面的实验并回答有关问题。‎ 材料用具：试管，量筒，滴管，试管架，pH试纸；新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液；新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸溶液，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，蒸馏水等。‎ ‎(1)实验步骤：‎ ‎①如图所示，先在1号、2号、3号试管中各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，再向1号试管内加入1 mL蒸馏水，向2号试管内加入_______，向3号试管内加入________，并振荡试管。‎ ‎②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴________________。‎ ‎③仔细观察各试管内________________，并记录。‎ ‎(2)实验结果：_________________________________________________。‎ ‎(3)实验结论：pH为7左右时过氧化氢酶的活性较高，而pH偏高、偏低时过氧化氢酶的活性降低。‎ ‎(4)除pH外，还有其他环境因素会影响过氧化氢酶的活性，请你就此提出相关研究课题(只要求写出课题名称)：___________________。‎ 解析：(1)该实验的目的是探究pH对酶活性的影响，因此自变量为pH,1号加入蒸馏水为对照组，2号和3号分别加入酸和碱溶液，要注意等量原则。‎ ‎(2)实验结果应是过酸、过碱时酶的活性降低，催化效果降低，气泡产生少。‎ ‎(4)影响酶活性的因素还有温度、重金属盐等。‎ 答案：(1)①1 mL(等量)氢氧化钠溶液(试剂量和试剂名缺一不可)　1 mL(等量)盐酸溶液(试剂量和试剂名缺一不可)　②鸡肝研磨液　③产生气泡的多少 ‎(2)1号试管内产生的气泡较多，2号和3号试管内产生的气泡较少 6‎ ‎(4)探究温度对过氧化氢酶活性的影响(或其他合理答案)‎ 6‎