2024-2025學(xué)年高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用1.1酶的作用和本質(zhì)課時(shí)分層作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE8-酶的作用和本質(zhì)(15分鐘50分)一、選擇題(共6小題,每小題5分,共30分)1.全部酶都含有的化學(xué)元素包括 ()A.C、H、O、PB.C、H、O、NC.C、H、O、N、PD.只有C、H【解析】選B。大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA。蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N等元素組成,RNA主要由C、H、O、N、P等元素組成。所以全部酶都含有C、H、O、N四種元素。2.下列有關(guān)酶的敘述,正確的是 ()A.酶的數(shù)量因參加化學(xué)反應(yīng)而削減B.酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸C.酶供應(yīng)反應(yīng)起先時(shí)所需的活化能D.任何一個(gè)活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶【解析】選B。在化學(xué)反應(yīng)前后,酶的數(shù)量不變,A錯(cuò)誤;酶是蛋白質(zhì)或RNA,因此其基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸,B正確;酶作用的機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能進(jìn)而對(duì)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)起催化作用,C錯(cuò)誤;哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有核糖體不能合成酶,D錯(cuò)誤。3.下列所實(shí)行的措施,不涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理的是 ()A.溫度上升過(guò)氧化氫的分解速率加快B.滴加FeCl3溶液提高過(guò)氧化氫的分解速率C.鳥(niǎo)胃中的肉塊消逝D.滴加簇新肝臟研磨液提高過(guò)氧化氫的分解速率【解析】選A。上升溫度提高了分子的能量,過(guò)氧化氫的分解速率加快,不涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理,A符合題意;滴加FeCl3溶液提高過(guò)氧化氫的分解速率中FeCl3作為催化劑,故涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理,B不符合題意;鳥(niǎo)胃中的肉塊消逝是因?yàn)槲钢泻邢?故涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理,C不符合題意;肝臟研磨液中含有過(guò)氧化氫酶,促使過(guò)氧化氫的分解,故涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理,D不符合題意。4.用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì),處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推想核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是 ()A.蛋白質(zhì) B.脂肪酶C.RNA D.淀粉酶【解析】選C。起催化作用的酶,大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,核糖體是由蛋白質(zhì)和RNA組成的,用蛋白酶處理后仍能催化氨基酸的脫水縮合,由此推想該物質(zhì)最可能是RNA,故C項(xiàng)正確。蛋白質(zhì)已經(jīng)被蛋白酶水解了,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。脂肪酶是催化脂肪水解的,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。淀粉酶是催化淀粉水解的,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.1773年,意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼做了一個(gè)奇妙的試驗(yàn):將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi),然后讓鷹把小籠子吞下去。過(guò)一段時(shí)間后,他把小籠子取出來(lái),發(fā)覺(jué)籠內(nèi)的肉塊消逝了。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.使金屬籠里肉塊消逝的是胃里的化學(xué)物質(zhì)B.本試驗(yàn)結(jié)果不能說(shuō)明胃對(duì)食物只有化學(xué)性消化C.為驗(yàn)證明驗(yàn)結(jié)論可將胃液提取出來(lái),單獨(dú)與肉塊進(jìn)行混合,視察肉塊是否消逝D.本試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明將肉塊分解的是胃里的蛋白酶【解析】選D。使金屬籠里肉塊消逝的是胃里的化學(xué)物質(zhì),A正確;本試驗(yàn)結(jié)果不能說(shuō)明胃對(duì)食物只有化學(xué)性消化,B正確;為驗(yàn)證明驗(yàn)結(jié)論可將胃液提取出來(lái),單獨(dú)與肉塊進(jìn)行混合,視察肉塊是否消逝,C正確;斯帕蘭札尼只是發(fā)覺(jué)了胃可以進(jìn)行化學(xué)性消化,說(shuō)明胃液中含有消化食物的物質(zhì),并沒(méi)有證明這種物質(zhì)就是胃蛋白酶,D錯(cuò)誤。6.下列關(guān)于酶的敘述中正確的是 ()A.酶是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的并且能調(diào)整生物體的生命活動(dòng)B.任何活細(xì)胞內(nèi)都有酶的存在,酶可以在細(xì)胞外起作用C.酶都是在核糖體上合成的D.全部的酶與雙縮脲試劑發(fā)生作用都可產(chǎn)生紫色反應(yīng)【解析】選B?；罴?xì)胞都可產(chǎn)生酶,酶是一類(lèi)具有生物催化作用的有機(jī)物,A錯(cuò)誤;活細(xì)胞都可產(chǎn)生酶,只要條件相宜,酶在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外都能發(fā)揮作用,B正確;細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)類(lèi)的酶都是在核糖體上合成的,RNA類(lèi)的酶不是在核糖體上合成的,C錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)類(lèi)的酶與雙縮脲試劑發(fā)生作用可產(chǎn)生紫色反應(yīng),RNA類(lèi)的酶不能,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共20分)7.(2024·哈爾濱高一檢測(cè))新的探討表明,專(zhuān)性嗜熱菌株的嗜熱酶在處理食品和造紙工業(yè)廢水、芳香族化合物、氰藥、重金屬及其他有機(jī)難降解物質(zhì)等方面具有重要作用。如圖甲所示為降解污染物過(guò)程中由該酶催化的反應(yīng)與未運(yùn)用該酶的非催化反應(yīng)的活化能變更狀況。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題:(1)化學(xué)反應(yīng)時(shí)必定會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡態(tài)——活化絡(luò)合物。過(guò)渡態(tài)具有比反應(yīng)物分子和生成物分子都要高的勢(shì)能。催化劑的實(shí)質(zhì)就是與反應(yīng)物分子結(jié)合,變更過(guò)渡態(tài)的勢(shì)能,圖甲的a和b中為催化反應(yīng)活化能的是__________,酶可以很大程度地__________反應(yīng)活化能。

(2)大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì),少數(shù)酶屬于____________,影響其活性的因素主要有____________,全部的酶都__________(填“有”或“沒(méi)有”)調(diào)整生物體生命活動(dòng)的作用。

(3)細(xì)胞中的絕大多數(shù)生理過(guò)程靠ATP__________(填“干脆”或“間接”)供應(yīng)能量。但也有例外,如在人體小腸絨毛細(xì)胞的細(xì)胞膜上,葡萄糖主動(dòng)運(yùn)輸,載體蛋白在Na+順濃度梯度從細(xì)胞外擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)時(shí),“捎帶著”把葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)(如圖乙)。所以,小腸絨毛細(xì)胞以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞郊橙∑咸烟菚r(shí),ATP________(填“干脆”或“間接”)供應(yīng)能量。

【解析】(1)依據(jù)圖甲可知a表示“和酶結(jié)合的過(guò)渡態(tài)”,b是沒(méi)有酶時(shí)的活化能,明顯酶可以很大程度地降低反應(yīng)活化能。(2)大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì),少數(shù)酶屬于RNA,影響其活性的因素主要有溫度、pH等,酶只有催化作用,都沒(méi)有調(diào)整生物體生命活動(dòng)的作用。(3)ATP是干脆能源物質(zhì),細(xì)胞中的絕大多數(shù)須要能量的生理過(guò)程靠ATP干脆供應(yīng)能量。依據(jù)“但也有例外”“捎帶著”等信息可知ATP間接為小腸絨毛細(xì)胞汲取葡萄糖供應(yīng)能量。答案:(1)a降低(2)RNA溫度和pH沒(méi)有(3)干脆間接【補(bǔ)償訓(xùn)練】將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入容器內(nèi),調(diào)整pH至2.0,保存于37℃的水浴鍋內(nèi)。過(guò)一段時(shí)間后,A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D.唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水【解析】選A。容器內(nèi)pH為2.0,適于胃蛋白酶,不適于唾液淀粉酶,乳清蛋白和唾液淀粉酶被分解,導(dǎo)致容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是淀粉、胃蛋白酶、多肽、水。(20分鐘50分)一、選擇題(共5小題,每小題5分,共25分)1.下列有關(guān)酶的作用及本質(zhì)的敘述,正確的是 ()A.酶肯定是以氨基酸為原料,在核糖體上合成的B.酶可以降低反應(yīng)活化能,但不會(huì)變更產(chǎn)物最終的量C.酶是大分子物質(zhì),與雙縮脲試劑反應(yīng)都能呈現(xiàn)紫色D.酶的組成元素肯定有C、H、O、N、P【解析】選B。酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少量是RNA,合成RNA的原料為核糖核苷酸,也不是在核糖體上合成的,A錯(cuò)誤;酶的催化作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,不會(huì)變更產(chǎn)物最終的量,B正確;酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少量是RNA,其中蛋白質(zhì)組成元素有C、H、O、N,不肯定有P,蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)能呈現(xiàn)紫色,RNA不能,C、D錯(cuò)誤。2.下列有關(guān)酶的產(chǎn)生及作用的敘述,正確的是 ()A.酶的合成與運(yùn)輸過(guò)程肯定不須要通過(guò)囊泡機(jī)制B.酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,進(jìn)而加快化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行C.過(guò)氧化氫酶的催化效果肯定比Fe3+催化效果好D.酶分子在催化反應(yīng)完成后馬上被降解成氨基酸【解析】選B。消化酶在細(xì)胞外發(fā)揮作用,須要囊泡的運(yùn)輸,A錯(cuò)誤;酶可以降低化學(xué)反應(yīng)活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速率,B正確;過(guò)氧化氫酶催化效果不肯定比Fe3+催化效果好,因?yàn)槊傅幕钚允艿綔囟群退釅A度的影響,C錯(cuò)誤;酶可以反復(fù)利用,并且酶大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,因此分解會(huì)產(chǎn)生氨基酸或核糖核苷酸,D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下圖曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無(wú)催化條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需的能量變更過(guò)程。下列相關(guān)敘述不正確的是 ()A.bc段表示在有酶催化條件下,物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)須要的活化能B.若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則b在縱軸上將向下移動(dòng)C.ac段表示在無(wú)催化劑條件下,物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)須要的活化能D.若曲線Ⅱ?yàn)樽钸m酶促條件下的曲線,變更酶促條件后,則b在縱軸上將向上移動(dòng)【解析】選B。bc段表示在有酶催化的條件下化學(xué)反應(yīng)須要的活化能,A正確;若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則b在縱軸上將向上移動(dòng),B錯(cuò)誤;ac段表示在無(wú)催化劑的條件下化學(xué)反應(yīng)須要的活化能,C正確;假如曲線Ⅱ?yàn)樽钸m酶促條件下的曲線,化學(xué)反應(yīng)活化能的效果最顯著,變更酶促條件后,酶降低則化學(xué)反應(yīng)活化能的效果減弱,達(dá)到活化態(tài)須要的能量增加,b在縱軸上將向上移動(dòng),D正確。3.如圖向含有過(guò)氧化氫溶液的兩支試管中分別加入肝臟研磨液和氯化鐵溶液,視察點(diǎn)燃的衛(wèi)生香燃燒狀況,比較過(guò)氧化氫的分解速率,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.上述反應(yīng)中的自變量是催化劑的種類(lèi)B.該試驗(yàn)?zāi)茏C明酶比無(wú)機(jī)催化劑催化效率高C.該試驗(yàn)假如試管1中過(guò)氧化氫溶液的量比試管2中多一些,則試驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理D.該試驗(yàn)的因變量是肝臟質(zhì)量的變更【解題指南】分析圖中的兩個(gè)不同:(1)1號(hào)和2號(hào)試管所加入的催化劑種類(lèi)不同。(2)1號(hào)試管衛(wèi)生香比2號(hào)試管的衛(wèi)生香燃燒猛烈?！窘馕觥窟xD。本試驗(yàn)中用的是過(guò)氧化氫酶和氯化鐵溶液兩種不同的催化劑,所以催化劑的種類(lèi)是本試驗(yàn)的自變量,其他的量(如兩試管中過(guò)氧化氫溶液的量)肯定要相同,這是遵循單一變量原則;而加入肝臟研磨液(含過(guò)氧化氫酶)的試管衛(wèi)生香燃燒更猛烈,說(shuō)明反應(yīng)更快,說(shuō)明白酶比無(wú)機(jī)催化劑催化效率高。本試驗(yàn)的因變量是過(guò)氧化氫的分解速率。4.如圖表示物質(zhì)S在酶E的催化下水解成P的反應(yīng)圖解,下列敘述正確的是 ()A.酶E可使反應(yīng)物分子活化能提高B.酶E也可催化2P→S+H2O的反應(yīng)C.若S是淀粉,則可用斐林試劑來(lái)檢測(cè)P的生成D.若S代表蔗糖,則P是葡萄糖【解析】選C。酶促反應(yīng)的原理是酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;酶具有專(zhuān)一性,所以酶E不能催化2P→S+H2O的反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;若S是淀粉(非還原糖),其水解產(chǎn)物葡萄糖屬于還原糖,所以可用斐林試劑來(lái)檢測(cè)P(葡萄糖)的生成,C項(xiàng)正確;蔗糖屬于二糖,其水解產(chǎn)物是葡萄糖和果糖,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(實(shí)力挑戰(zhàn)題)下面的曲線是同一反應(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C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【解析】選D。分析曲線可知,E2和E3是化學(xué)反應(yīng)所須要的活化能。由于酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,反應(yīng)速率高,轉(zhuǎn)化率也高,因此E2是酶促反應(yīng)所須要的活化能,對(duì)應(yīng)的A、C曲線是酶促反應(yīng)曲線;E3是非酶促反應(yīng)所須要的活化能,對(duì)應(yīng)的B、D曲線是非酶促反應(yīng)曲線。二、非選擇題(共2小題,共25分)6.(10分)(2024·蘭州高一檢測(cè))某同學(xué)完成了以下關(guān)于酶特性的試驗(yàn)操作:取兩支試管并編號(hào)1、2,各注入2mL3%H2O2溶液;向1號(hào)試管內(nèi)滴入2滴氯化鐵溶液,2號(hào)試管內(nèi)滴入2滴肝臟研磨液;堵住試管口,輕輕振蕩兩試管,視察并用帶火星的木條檢驗(yàn),記錄結(jié)果。(1)該試驗(yàn)的目的之一是探究________________的凹凸。滴加FeCl3的1號(hào)試管起到__________作用。

(2)該試驗(yàn)的兩項(xiàng)視察指標(biāo)是__________、__________。若現(xiàn)象不明顯,可能的緣由是___________________________________________________。

(3)為什么試管2氧氣生成速率比試管1快:

_______________________。

【解析】(1)分析1號(hào)試管和2號(hào)試管的處理方法可知,試驗(yàn)的自變量是催化劑的種類(lèi),1號(hào)試管的催化劑是氯化鐵溶液,2號(hào)試管是肝臟研磨液(其中含有過(guò)氧化氫酶),因此試驗(yàn)的目的是探究過(guò)氧化氫酶和Fe3+催化效率的凹凸;滴加FeCl3溶液的1號(hào)試管起到比照作用。(2)試驗(yàn)的因變量是過(guò)氧化氫的分解速率,由于過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣,因此可以用氣泡產(chǎn)生的數(shù)量或木條燃燒的程度代表過(guò)氧化氫的分解速率的凹凸;假如現(xiàn)象不明顯,說(shuō)明氧氣的產(chǎn)生量少,可能的緣由是過(guò)氧化氫溶液放置的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),過(guò)氧化氫已經(jīng)分解,或肝臟不簇新,過(guò)氧化氫酶數(shù)量少。(3)酶的作用原理是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。答案:(1)過(guò)氧化氫酶和Fe3+催化效率比照(2)氣泡產(chǎn)生量木條燃燒的程度H2O2溶液放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(肝臟不夠簇新)(3)肝臟研磨液含有過(guò)氧化氫酶,降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能?！驹囼?yàn)·探究】7.(15分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一組試驗(yàn)裝置,如圖所示,用于比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率,據(jù)此回答下列問(wèn)題。(1)本試驗(yàn)的主要目的是探究__________________。

(2)試驗(yàn)步驟:①制備簇新動(dòng)物肝臟的研磨液;②將濾紙片在肝臟研磨液中浸泡后取出,貼在反應(yīng)室上側(cè)的內(nèi)壁;③________________________________________;

④將反應(yīng)小室旋轉(zhuǎn)180度,變成圖B中所示狀態(tài);⑤每隔30秒讀取并記錄量筒中水面的刻度一次,共進(jìn)行5分鐘;⑥另取相同裝置,將濾紙片換為_(kāi)_______________,重復(fù)以上步驟