2023新教材高中生物第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第2課時酶的特性對點訓(xùn)練新人教版必修1

第2課時酶的特性知識點一酶具有高效性1．紡織工業(yè)上的褪漿工序常用兩種方法：化學(xué)法，需用NaOH7～9克/升，在70～80℃條件下作用12小時，褪漿率僅為50%～60%；加酶法，用少量細菌淀粉酶，在適宜溫度時只需5分鐘，褪漿率達100%，這一事實說明()A．酶具有多樣性B．酶具有高效性C．酶具有專一性D．酶具有溶解性答案B解析由題意可知，少量淀粉酶比NaOH褪漿所用時間短得多，褪漿率高得多，說明酶具有高效性。知識點二酶具有專一性2．下表是探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用的實驗設(shè)計及結(jié)果。()試管編號①②③④⑤⑥2mL3%的淀粉溶液＋＋＋－－－2mL3%的蔗糖溶液－－－＋＋＋1mL2%的新鮮淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反應(yīng)溫度(℃)4060804060802mL斐林試劑＋＋＋＋＋＋磚紅色深淺＋＋＋＋＋＋－－－注：“＋”表示有，“－”表示無；最后一行“＋”的多少代表顏色的深淺。根據(jù)實驗結(jié)果，判斷以下結(jié)論正確的是()A．蔗糖被水解成非還原糖B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖C．淀粉酶活性60℃時比40℃時高D．淀粉酶對蔗糖的水解具有專一性答案C解析酶的催化具有專一性，蔗糖不能被淀粉酶水解，A錯誤；表格數(shù)據(jù)得不出淀粉分解為葡萄糖的結(jié)論，只能說明產(chǎn)物是還原糖，B錯誤；由表格數(shù)據(jù)可以看出，淀粉酶在60℃的活性比40℃時高，C正確；淀粉酶對淀粉具有專一性，不能水解蔗糖，D錯誤。知識點三酶的作用條件較溫和3．探究溫度對酶活性的影響，最合理的實驗步驟是()①取3支試管編號，各注入2mL可溶性淀粉溶液；另取3支試管編號，各注入1mL新鮮的淀粉酶溶液②將淀粉酶溶液注入相同溫度下的可溶性淀粉溶液試管中，維持各自的溫度5min③向各試管滴兩滴碘液，搖勻④將6支試管分成三組，每組各有一份可溶性淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分別放在60℃的溫水、沸水和冰水中⑤觀察實驗現(xiàn)象A．①→②→④→③→⑤B．①→③→②→④→⑤C．①→③→④→②→⑤D．①→④→②→③→⑤答案D解析探究溫度對酶活性影響的實驗，要先分別將淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液處理到所需溫度，再混合，最后滴加碘液并觀察實驗現(xiàn)象。4．小張進行“酶活性的影響因素”實驗，結(jié)果如圖，分析正確的是()A．隨溫度升高，酶活性不斷上升B．隨pH下降，酶活性不斷升高C．最適溫度為T，最適pH為XD．酶活性t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞答案C解析超過最適溫度后，隨著溫度的升高，酶活性逐漸降低甚至失活，A錯誤；在最適pH之前，隨著pH的升高，酶活性逐漸升高，但超過最適pH后，隨著pH的升高，酶活性逐漸降低，B錯誤；由圖可知，溫度為T時、pH為X時，酶活性最高，因此該酶的最適溫度為T，最適pH為X，C正確；t1時酶活性低，但其空間結(jié)構(gòu)沒有被破壞，而t2時酶的空間結(jié)構(gòu)可能被破壞，D錯誤。5．為了探究溫度、pH對酶活性的影響，下列實驗設(shè)計合理的是()實驗編號探究課題選用材料與試劑①溫度對酶活性的影響過氧化氫溶液，新鮮的肝臟研磨液②溫度對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液，可溶性淀粉溶液，碘液③pH對酶活性的影響新制的蔗糖酶溶液，可溶性淀粉溶液，碘液④pH對酶活性的影響新制的淀粉酶溶液，可溶性淀粉溶液，斐林試劑A．實驗①B．實驗②C．實驗③D．實驗④答案B解析過氧化氫在高溫下易分解，因此不能以過氧化氫為底物來探究溫度對酶活性的影響，A錯誤；可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液來探究溫度對酶活性的影響，B正確；根據(jù)酶的專一性，蔗糖酶不能使淀粉水解，C錯誤；淀粉在酸性條件下易分解，因此不能以淀粉為底物探究pH對酶活性的影響，而且鹽酸會與斐林試劑中的Cu(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)，使斐林試劑失去作用，因此在探究pH對酶活性的影響時，不能用斐林試劑作指示劑，D錯誤。6．如圖表示胰蛋白酶在不同條件下催化某種物質(zhì)反應(yīng)速率的變化曲線，請據(jù)圖回答：(1)該酶作用的底物是________，酶與無機催化劑相比，具有________性。(2)圖中AB段和BC段影響酶促反應(yīng)速率的主要限制因素分別是________和________。(3)Ⅱ和Ⅰ相比較，酶促反應(yīng)速率慢，這是因為____________________。(4)溫度過高使酶的活性降低，同時會使酶的________遭到破壞，使酶永久________。答案(1)蛋白質(zhì)高效(2)底物濃度酶濃度(3)溫度較低，酶活性較弱(4)空間結(jié)構(gòu)失活解析(2)從曲線圖可看出，AB段酶促反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快，由此可知，此段的限制因素是底物濃度；BC段酶促反應(yīng)速率不隨底物濃度增加而變化，且此時溫度為37℃，為最適溫度，由此可知，此段的限制因素應(yīng)是酶濃度。一、單項選擇題1．德國化學(xué)家畢希納將酵母細胞放在石英砂中用力研磨、加水?dāng)嚢瑁龠M行加壓過濾，得到不含酵母細胞的提取液。在這些汁液中加入葡萄糖，一段時間后冒出氣泡，糖液居然變成了酒。根據(jù)以上實驗，分析得出的結(jié)論錯誤的是()A．葡萄糖變成酒的過程中發(fā)生了化學(xué)變化B．將糖變成酒的物質(zhì)是汁液中的釀酶C．研磨有利于酵母細胞內(nèi)釀酶的釋放D．該實驗證明釀酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)答案D解析催化該化學(xué)變化進行的是酵母細胞內(nèi)產(chǎn)生的釀酶，B正確；研磨有利于釀酶的釋放，C正確；畢希納所做的實驗，不能證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，D錯誤。2．下圖中的曲線是同一反應(yīng)的酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)曲線，相關(guān)敘述正確的是()A．E1是酶促反應(yīng)的活化能，A和C曲線是酶促反應(yīng)曲線B．E2是酶促反應(yīng)的活化能，B和D曲線是酶促反應(yīng)曲線C．E3是酶促反應(yīng)的活化能，B和C曲線是酶促反應(yīng)曲線D．E2是酶促反應(yīng)的活化能，A和C曲線是酶促反應(yīng)曲線答案D解析酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)加快，分析題圖可知E2是酶促反應(yīng)的活化能，A和C曲線是酶促反應(yīng)曲線，A、B、C錯誤，D正確。3．如圖所示為“比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗”。下列有關(guān)分析合理的是()A．本實驗的因變量是不同的催化劑B．本實驗的無關(guān)變量有溫度和酶的用量等C．1號與3號，1號與4號可分別構(gòu)成對照實驗D．分析1號、2號試管的實驗結(jié)果可知加熱能降低反應(yīng)的活化能答案C解析由題意可知，本實驗的因變量是過氧化氫分解的速率，A錯誤；分析題圖可知，本實驗的溫度是自變量，不是無關(guān)變量，B錯誤；分析題圖實驗可知，1號與3號，1號與4號可分別構(gòu)成對照實驗，C正確；加熱能使過氧化氫分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易反應(yīng)的活躍狀態(tài)，沒有降低反應(yīng)的活化能，D錯誤。4．如圖為蔗糖酶作用機理示意圖，下列說法正確的是()A．該示意圖說明酶具有高效性B．圖示過程不受溫度、pH的影響C．本實驗的自變量為酶的種類D．蔗糖酶不能催化麥芽糖水解是因為它們不能結(jié)合形成酶—底物復(fù)合物答案D解析酶的高效性是與無機催化劑作對照，該圖只是顯示了酶的專一性，不能顯示酶的高效性，A錯誤；分析題圖可知，本實驗的自變量為底物種類，C錯誤；由題圖可知，蔗糖酶的結(jié)構(gòu)不能與麥芽糖結(jié)合形成酶—底物復(fù)合物，因此蔗糖酶不能催化麥芽糖水解，D正確。5.在不同溫度和pH組合下對酶的作用進行研究，下列符合右圖的含義的是()A．隨pH從5升到7，酶的最適溫度不變B．隨pH從5升到7，酶的活性逐漸降低C．溫度由O～A變化過程中，酶的活性逐漸降低D．該酶的最適pH為7答案A解析由圖可看出，縱坐標(biāo)為反應(yīng)物的剩余量，該值越小，說明酶的活性越高。隨pH從5升到7，均在溫度為A時反應(yīng)速率最快，說明酶的最適溫度不變，A正確；圖中pH為6時，酶的活性最高，pH從5升到7，酶的活性先升高后降低，B、D錯誤；溫度由O～A變化過程中，酶的活性逐漸上升，C錯誤。6．下列關(guān)于酶特性實驗設(shè)計的敘述中，正確的是()A．驗證酶的專一性時，自變量一定是酶的種類B．驗證酶的高效性時，自變量是酶的濃度C．探究溫度對酶活性的影響時，自變量是溫度，pH為無關(guān)變量D．探究酶催化作用的最適pH時，應(yīng)設(shè)置過酸、過堿、中性三組答案C解析酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的特性，驗證酶的專一性時，自變量是酶的種類或底物的種類，A錯誤；酶的高效性是與無機催化劑相比較，酶降低化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能的作用更顯著，所以驗證酶的高效性時，自變量是催化劑的種類(即酶和無機催化劑)，不是酶的濃度，B錯誤；探究溫度對酶活性的影響時，自變量是溫度，C正確；酶的活性受pH的影響，每一種酶都有其最適pH，pH過高或過低都會使酶的活性降低，甚至失去活性，探究酶催化作用的最適pH時，設(shè)置的pH梯度要小，甚至要進行預(yù)實驗，不能只設(shè)置過酸、過堿、中性三組，因為這三組可能都不是最適pH，D錯誤。二、不定項選擇題7．關(guān)于酶的敘述，正確的是()A．與酶相比，無機催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)范圍比較廣B．一旦離開活細胞，酶就失去催化能力C．酶是活細胞產(chǎn)生的一類特殊有機物，其中大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNAD．酶的催化效率很高，但受溫度、酸堿度的影響答案ACD解析酶具有專一性，而無機催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)范圍比較廣，A正確；只要有適宜的條件，酶在體外也能發(fā)揮催化作用，B錯誤；酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的一類有機物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，C正確；酶在高溫、過酸、過堿的條件下活性都會喪失，D正確。8．現(xiàn)有甲、乙、丙三支試管，先向三支試管內(nèi)加入2mL可溶性淀粉溶液，再按下圖所示步驟操作，然后分別用斐林試劑檢驗。下列分析正確的是()A．甲試管和乙試管對照，說明酶具有專一性B．甲試管和丙試管對照，說明酶活性受高溫影響C．實驗結(jié)果是甲試管內(nèi)會出現(xiàn)磚紅色沉淀D．實驗結(jié)果是乙試管和丙試管內(nèi)均不出現(xiàn)磚紅色沉淀答案ABCD解析甲與乙對照，底物相同，酶不同，可證明酶的專一性，A正確；甲和丙對照，酶相同，溫度不同，可以說明溫度影響酶的活性，B正確；甲試管中淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解生成還原糖，用斐林試劑檢驗在水浴加熱條件下可以出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管中胃蛋白酶不能催化淀粉水解，丙試管中唾液淀粉酶失活，不能催化淀粉水解，乙、丙兩試管中均不出現(xiàn)磚紅色沉淀，C、D正確。9．下列有關(guān)酶的敘述，不正確的是()A．過酸、過堿、溫度過高或溫度過低都會使酶永久失活B．某加酶洗衣粉用40～60℃溫水浸泡效果較好，原因是酶的催化需要適宜條件C．在化學(xué)反應(yīng)前后，酶自身的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化D．過氧化氫酶溶液的溫度由80℃變?yōu)?0℃的過程中，酶活性下降答案AD解析高溫、過酸、過堿都會破壞酶的結(jié)構(gòu)，使酶失活，但是低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性，A錯誤；酶是生物催化劑，在化學(xué)反應(yīng)前后自身性質(zhì)不發(fā)生改變，C正確；溫度為80℃時，過氧化氫酶已經(jīng)失活，當(dāng)溫度變?yōu)?0℃時，酶活性不變，D錯誤。10．某同學(xué)為了探究“植物體內(nèi)有關(guān)過氧化氫酶催化過氧化氫分解的問題”設(shè)計了如下實驗，將4種植物器官各稱取3g，切成小薄片放入試管中，編號后進行實驗。(備注：“＋”表示有，“/”表示無)以下分析不正確的是()A．試管1在本實驗中起空白對照的作用B．不同植物組織器官中過氧化氫酶的活性或含量可能不同C．表中材料胡蘿卜直根中過氧化氫酶的催化活性最高D．若用以上各器官的研磨液3g，實驗組的反應(yīng)速率都加快答案C解析實驗中的自變量是不同植物的器官，其中試管1中沒有加入植物材料，即沒有催化劑，屬于空白對照組，A正確；由各試管中加入的植物器官等重，加入的H2O2等量，但各反應(yīng)現(xiàn)象不同，可推測出不同植物組織器官中過氧化氫酶的活性或含量可能不同，B正確；將題述各器官研磨后，過氧化氫與過氧化氫酶接觸的機會增多，實驗組的反應(yīng)速率都會加快，D正確；分析表格可知，加入馬鈴薯塊莖的試管中過氧化氫分解速率最快，因此馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶的活性或含量最高，C錯誤。三、非選擇題11．為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。(2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會________。(3)如果在時間t2時，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量________，原因是_____________________。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是____________________，其特性有__________________(答出兩點即可)。答案(1)B(2)加快(3)不變60℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性和專一性解析(1)由圖可見，在O～t1范圍內(nèi)，B組產(chǎn)物濃度最高，且曲線的切線斜率最大，可知B組酶活性最高。(2)由圖可知，在時間t1之前，溫度從20℃提高到40℃，酶促反應(yīng)速度加快，所以，A組溫度提高10℃后，酶催化反應(yīng)的速度加快。(3)據(jù)圖可知，C組在t2時，產(chǎn)物濃度遠低于A、B兩組，說明反應(yīng)物并沒完全反應(yīng)完畢，而且t2前后產(chǎn)物濃度不變，說明酶已完全失活。因此，t2時增加底物量，產(chǎn)物不再增加。(4)絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。酶的特性有：高效性、專一性、作用條件較溫和等。核心素養(yǎng)示例12．蜂蜜中富含維生素、氨基酸、蛋白質(zhì)、果糖、葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品質(zhì)的重要指標(biāo)。蜂蜜加工過程中，酶活性常常發(fā)生變化?？茖W(xué)家以新鮮椴樹蜂蜜為實驗材料，經(jīng)過不同加工條件處理后，在相同條件下檢測蜂蜜中的淀粉酶活性(淀粉酶活性以淀粉酶值表示，即1g蜂蜜中的淀粉酶在一定條件下可催化1%淀粉溶液的毫升數(shù))，結(jié)果如下表所示。請回答：(1)淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是________。淀粉酶只能水解淀粉，說明酶具有________。使用雙縮脲試劑________