高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5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一 酶的作用和本质第1课时同步达标检测题

第5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

第1课时　酶的作用和本质

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.下列有关酶的叙述,正确的是(　　)

A.酶提供了使反应能进行所必需的活化能

B.酶在催化反应时与温度和pH有关,而酶的活性与温度和pH无关

C.若酶的空间结构被破坏,则其活性就会丧失

D.一个酶分子只能起一次催化作用

答案C

解析酶的作用机理是降低化学反应的活化能,不是提供能量;酶的催化作用与酶的活性受温度、pH等多种因素的影响;酶的空间结构被破坏,酶会发生永久性失活;酶可以多次重复利用。

2.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,而后者不影响过氧化氢分子的能量

C.两者都可以降低过氧化氢分子的活化能

D.酶和F的作用原理是不同的

答案B

解析加热主要是使过氧化氢分子的能量提高,达到活化能,使反应能够进行;催化剂则是降低过氧化氢分子的活化能,从而使反应能够发生,二者的基本原理是不同的。酶和F都是催化剂,它们的作用原理是相同的,只是效率不同。

3.下列实验所采取的措施,不涉及“降低化学反应活化能”原理的是(　　)

A.利用果胶酶提高水果的出汁率

B.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解

C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率

D.利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率

答案D

解析利用果胶酶提高水果出汁率的机理是果胶酶可催化植物细胞壁中的果胶水解,从而使果汁更易榨出;肝脏研磨液中含过氧化氢酶,可催化过氧化氢水解;FeCl3可作为无机催化剂降低化学反应的活化能,从而提高过氧化氢的分解速率;利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率是利用温度升高,以提供能量使反应分子达到活化态的原理来加快过氧化氢的分解。

4.下图为某化学反应在有酶催化和无酶催化条件下的能量变化过程,假设酶的环境条件适宜,对于图中曲线分析错误的是(　　)

A.曲线①表示无酶条件下的能量变化

B.若使用无机催化剂,则图中B点在纵轴上向上移

C.该图体现出酶能提供活化能

D.曲线中纵坐标所示的AB段为酶所降低的活化能

答案C

解析由反应进行所需的活化能多少可知①曲线为无酶催化条件,②曲线是有酶催化条件,A项正确;酶降低活化能的能力比无机催化剂强,若使用无机催化剂,则图中B点在纵轴上向上移,B项正确;酶不能提供活化能,但是酶可以降低活化能,C项错误;根据题图分析可知,CA段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能,CB段表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能,AB段为有酶催化时降低的活化能,D项正确。

5.下列有关探究温度对酶活性影响的实验,最佳选项是 (　　)

A.过氧化氢+过氧化氢酶+带火星木条

B.淀粉+淀粉酶+碘液

C.淀粉+淀粉酶+斐林试剂

D.过氧化氢+过氧化氢酶+双缩脲试剂

答案B

6.下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。相关分析合理的是(　　)

A.本实验的因变量是不同的催化剂

B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等

C.1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验

D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能

答案C

解析本实验的自变量是不同的反应条件,因变量是反应速率,A项错误;酶的用量等属于无关变量,但温度是本实验的自变量,B项错误;1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验,1号与3号对照说明Fe3+具有催化作用,1号与4号对照说明酶具有催化作用,C项正确;加热能提供能量而不是降低活化能,D项错误。

7.关于生物学实验中的变量,下列说法错误的是(　　)

A.任何生物学实验中都需要设置变量

B.对照实验中应遵循单一变量原则

C.对照实验中一定存在自变量

D.无关变量并不是与实验结果没有关系

答案A

解析只有对照实验中才需设置变量,纯粹的观察实验(如用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动)则不需要设置变量。

8.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比,酶具有的特点是(　　)

A.能为反应物提供能量

B.能降低化学反应的活化能

C.能在温和条件下催化化学反应

D.催化化学反应更高效

答案D

解析相对于无机催化剂,酶能更显著地降低化学反应的活化能,酶具有高效性,D项正确。

9.酶具有极强的催化功能,其原因是(　　)

A.降低了底物分子的活化能

B.增加了反应物的活化能

C.降低了化学反应的活化能

D.提高了反应物之间的活化能

答案C

解析酶的作用原理是降低化学反应所需要的活化能,而不是降低底物分子的活化能,也不是增加反应物的活化能。

10.下面的三个图是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。请回答下列有关问题。

(1)图一、二、三所代表的实验中,实验自变量依次为　　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　。 

(2)根据图一可以得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)图二曲线AB段产生的最可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)根据你的理解,图三曲线纵坐标y最可能代表　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)催化剂的种类　H2O2浓度　温度　(2)酶的催化作用具有高效性　(3)反应过程受过氧化氢酶数量(浓度)的限制　(4)溶液中H2O2的剩余量

解析(1)图一两条曲线中一组加入过氧化氢酶,另一组加入Fe3+,所以自变量为催化剂的种类;图二、图三中只有一条曲线,则横坐标对应的物理量为自变量。(2)图一中两条曲线对比,加过氧化氢酶的反应速率快,但并未改变平衡点,说明酶具有高效性。(3)图二中AB段H2O2浓度增大,反应速率不再变化,因此限制因素是酶数量(浓度)。(4)图三中横坐标为温度,而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反,所以y可表示溶液中反应物的剩余量。

等级考提升练

11.下列关于酶的叙述,正确的是(　　)

①酶是活细胞产生的　②酶都有消化功能　③酶的本质是蛋白质,蛋白质都是酶　④酶能够降低化学反应的活化能　⑤酶促反应与外界条件无关　⑥淀粉酶能促进淀粉水解　⑦酶只有在生物体内才起催化作用

A.①②③ B.①②④⑤

C.①②④⑥ D.①④⑥

答案D

解析有些酶可以促进物质的合成,不具有消化功能,②错误;酶的本质是蛋白质或RNA,蛋白质不一定是酶,③错误;酶的作用条件温和,其活性受外界环境因素的影响,⑤错误;只要条件适宜,酶在生物体外也可催化相应的化学反应,⑦错误。

12.在小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2溶液,迅速加入等量的下列图示中的物质,烧瓶口紧包着一个小气球,使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置。下列装置中,沉入底部的烧瓶最先浮起的是(　　)

答案C

解析H2O2被Fe3+或肝脏研磨液中的过氧化氢酶催化分解产生H2O和O2。新鲜的肝脏研磨液在37 ℃条件下催化效率最高,产生气体最快,故最先浮起来。

13.下图中的新鲜土豆片与H2O2接触后,产生的现象及推测错误的是(　　)

A.若有气体大量产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶

B.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量

C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限

D.若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速率加快

答案C

解析若有气体大量产生,说明化学反应速率较快,由此可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,A项正确;为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量,B项正确;一段时间后气体量不再增加是因为过氧化氢已经消耗完,C项错误;新鲜土豆片中含过氧化氢酶,增加新鲜土豆片的数量即增加酶的数目,这样会加快化学反应速率,使量筒中产生的气体速率加快,D项正确。

14.(多选)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,关于变量的描述,不正确的是(　　)

A.温度、催化剂是自变量

B.H2O2分解速率是因变量

C.肝匀浆和氯化铁的体积是因变量

D.H2O2溶液的浓度是自变量

答案CD

解析肝脏研磨液含有过氧化氢酶,酶和氯化铁属于不同的催化剂,催化剂的种类和温度在实验中都属于自变量,实验的因变量是过氧化氢的分解速率,其他变量属于无关变量。

15.(多选)下列有关酶的叙述,正确的是(　　)

A.所有的酶都含有C、H、O、N四种元素,是由单体组成的生物大分子

B.酶和双缩脲试剂反应呈现紫色

C.活细胞产生酶的场所可能是细胞核

D.催化化学反应前后,酶的性质和数量不变

答案ACD

解析大多数酶的化学本质是蛋白质,少部分是RNA,只有蛋白质类的酶才能与双缩脲试剂发生反应。

16.某同学完成了“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验操作:取两支试管并编号1、2,各注入2 mL体积分数为3%的H2O2溶液;向1号管内滴入2滴氯化铁溶液,2号管内滴入2滴肝脏研磨液;堵住试管口,轻轻振荡两支试管,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究　　　　　　　　　　　　　　　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? 　。 

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(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

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溶液的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,过氧化氢酶数量少或酶活性降低。(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。