生物必修1《分子与细胞》二 酶的特性一课一练

十六　酶的特性

(30分钟　100分)

【基础必会练】(50分)

一、选择题(共6题,每题5分,共30分。每题只有1个选项符合题意)

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

A.为反应物提供能量

B.降低反应的活化能

C.化学成分均为蛋白质

D.催化化学反应更高效

【解析】选D。酶和无机催化剂均通过降低化学反应的活化能加快反应速率,不能为反应物提供能量,A不符合题意;酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能,不是酶所特有的,B不符合题意;酶的化学成分是蛋白质或RNA,C不符合题意;相对于无机催化剂,酶能显著降低化学反应的活化能,具有高效性,D符合题意。

2.纳米酶是一类既有无机纳米材料的独特性能,又有催化功能的模拟酶,如四氧化三铁纳米酶,它具有催化效率高,稳定等特点。下列有关纳米酶的叙述,错误的是              (　　)

A.可降低化学反应的活化能

B.缩短反应达到平衡的时间

C.可在体外发挥催化作用

D.基本组成单位是氨基酸

【解析】选D。酶能降低化学反应所需要的活化能,A正确;酶能加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,B正确;只要条件适宜,酶在细胞内外都能起作用,也可在体外发挥催化作用,C正确;酶是一类具有催化功能的有机物,酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,D错误。

3.(2022·安顺高一检测)下列有关酶的叙述,正确的是 (　　)

A.用淀粉酶、淀粉和蔗糖验证酶的专一性时用碘液检测实验结果

B.用“不加催化剂”和“加酶”作为自变量进行对照可验证酶的高效性

C.溶菌酶能够溶解真菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用

D.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,化学本质为蛋白质或RNA

【解析】选D。蔗糖无论分解与否,都不会与碘液反应,因此利用淀粉酶、淀粉、蔗糖验证酶的专一性时,不能用碘液检测实验结果,A错误;验证酶的高效性实验应设置两个组,实验组加入适量的酶溶液,对照组加入等量的无机催化剂溶液,酶与“不加催化剂”比较,只能得出酶具有催化作用,B错误;溶菌酶能够破坏细菌的细胞壁,真菌的细胞壁主要是几丁质,溶菌酶无法破坏,C错误;酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,化学本质为蛋白质或RNA,D正确。

4.(2022·武威高一检测)关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是 (　　)

A.不同酶的最适温度可能相同

B.随着温度降低,酶的活性下降

C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存

D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果

【解析】选B。不同酶的最适温度可能相同,也可能不同,A项正确;在一定温度范围内,温度降低,酶的活性降低,B项错误;酶适宜保存在低温环境下,酶活性较高时不适合酶的保存,C项正确; 高温、强酸、强碱破坏酶的空间结构使酶变性失活,D项正确。

5.(2022·苏州高一检测)在不同条件下过氧化氢被分解速率的曲线如图所示,可说明酶具有以下特性              (　　)

①专一性　　　　  ②高效性

③催化特性    ④在温和条件下进行

A.①④　　B.③④　　C.①②　　D.②③

【解析】选D。酶的催化效率比无机催化剂高,使得反应速率更快,体现了酶的高效性,②正确;与未加酶相比反应速率更快,由酶能催化化学反应,得出酶具有催化作用,③正确。

6.如图曲线反映的是某种酶的催化反应速率与反应物浓度的关系。在一定的温度和pH条件下,B点以前和以后反应速率的限制因素是              (　　)

A.酶的数量和反应物浓度

B.反应物浓度和酶的数量

C.反应物浓度和反应物浓度

D.酶的数量和酶的数量

【解析】选B。曲线图中,B点之前,随着曲线的上升,酶促反应速率逐渐加快,说明B点以前限制酶促反应速率的因素是反应物浓度;而B点之后,随着曲线的上升,酶促反应速率不再加快,说明B点以后限制酶促反应速率的因素是酶的数量,B正确。

　　　【补偿训练】

　　如图为不同条件下石油降解酶对污泥中石油分解能力的实验测定结果。下列有关叙述正确的是              (　　)

A.该实验的自变量是pH,因变量是酶活性

B.污泥含水量对该酶的最适pH无明显影响

C.污泥含水量越高,该酶的催化能力越弱

D.污泥含水量过低会使该酶的空间结构遭到破坏

【解析】选B。结合图表可知,该实验的自变量是pH和污泥含水量,因变量是2天后石油含量,A错误;据图可知,污泥含水量对该酶的最适pH无明显影响,不同污泥含水量的最适pH均在7左右,B正确;由曲线可知,污泥含水量越高,2天后石油含量越少,说明酶的催化能力越强,C错误;高温、强酸、强碱会使酶变性,空间结构发生变化,含水量对酶的空间结构没影响,D错误。

二、非选择题(共20分)

7.图甲表示人唾液淀粉酶的活性与温度的关系。图乙表示某酶促反应过程。请据图回答下列问题:

(1)图甲实验中的自变量是　　　　,无关变量有　　　　　　　　(答出一种即可),反应物是　　　　。 

(2)图甲实验中若将温度由t2调到t1,则最后生成的产物与原来相比　　　　(填“增多”“减少”或“不变”)。若将原来实验中的pH减小,则t2对应的点将　　　　(填“左移”“右移”或“不移”)。 

(3)图乙能解释酶的什么特性?　　　　　。酶还有哪些特性?　　　　　、　　　　　。请举一个符合图乙模型的化学反应例子:　　　　　　　　。 

【解析】(1)分析题图可知:图甲中实验的自变量为(不同的)温度;实验无关变量包括pH、反应物的浓度、酶溶液的浓度等;因本实验的酶为人唾液淀粉酶,根据酶的专一性可知,反应物是淀粉。

(2)酶只改变反应时间,不改变最后产物的量,故图甲实验中若将温度由t2调到t1,则最后生成的产物与原来相比不变;pH不改变反应的最适温度,故若将原来实验中的pH减小,则t2对应的点不移。

(3)图乙中底物与酶特异性结合,反映的是酶的专一性;此外酶还有高效性、作用条件较温和等特点;过氧化氢在过氧化氢酶的催化下分解成水和氧气可体现图乙中酶专一性的特点。

答案:(1)温度　pH、反应物的浓度、酶溶液的浓度等　淀粉　(2)不变　不移

(3)专一性　高效性　作用条件较温和　过氧化氢在过氧化氢酶的催化下分解成水和氧气

【能力进阶练】(30分)

一、选择题(共2题,每题10分,共20分)

8.(2022·上饶高一检测)有关酶的特性和温度或pH对酶活性影响的实验相关叙述,正确的是              (　　)

A.过氧化氢常温下会缓慢分解,过氧化氢酶是作为探究温度对酶活性影响的良好实验材料

B.酶所催化的化学反应不需要温和的条件

C.低温和pH过低对酶活性影响的原因不同

D.探究pH对酶活性影响的实验时,保证各组试管所处温度相同即可,不需要考虑温度是否适宜

【解析】选C。过氧化氢的分解易受温度的影响,因此探究温度对酶活性影响时不能用过氧化氢作为实验材料,A错误;酶在高温、强酸和强碱的条件下易变性失活,酶所催化的化学反应需要在温和的条件下进行,B错误;低温和pH过低对酶活性的影响原因不相同,其中pH过低会使酶变性失活,而低温只能抑制酶的活性,不会使酶变性失活,C正确;探究pH对酶活性的影响,自变量是pH,温度是无关变量,无关变量应保持相同且适宜,所以需要考虑温度是否适宜,D错误。

　　　【补偿训练】

　　图甲表示pH对H2O2酶催化的化学反应速率的影响,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化。下列说法正确的是              (　　)

A.底物浓度、温度和pH均能通过影响酶的活性影响酶促反应速率

B.将H2O2酶的pH由a升高到b或由c降低到b时,均能使酶促反应速率增大

C.若将图乙温度升高到使酶变性失活的温度,则会使e对应的数值降低到0

D.若增加图乙实验中H2O2溶液的浓度,则e点上移,d点右移

【解析】选D。温度和pH均能通过影响酶的活性影响酶促反应速率,底物浓度不影响酶的活性,A错误;pH=a或c时,H2O2酶变性失活,将pH由a升高到b或由c降低到b时,不能使酶促反应速率增大,B错误;e点表示化学反应的平衡点,温度升高只改变反应时间,不改变反应平衡点,故若将图乙温度升高到使酶变性失活的温度,e对应的数值不变,C错误;若增加图乙实验中H2O2溶液的浓度,不影响酶的活性,则最终生成的氧气量增加,达到平衡点所需的时间延长,故e点上移,d点右移,D正确。

9.如图表示人体内某种消化酶在体外最适温度条件下,反应物浓度对酶促反应速率的影响,据图分析,下列说法正确的是              (　　)

A.在A点时,限制反应速率的因素是反应物的浓度

B.在其他条件不变的情况下,在B点时,向反应物中加入少量同样的酶,反应速率不变

C.在A点时,温度再提高5 ℃,反应速率加快

D.在C点时,限制反应速率的因素是反应物的浓度和酶的浓度

【解析】选A。曲线AB段,随着反应物浓度的增加,反应速率加快,可知该段影响酶促反应速率的因素主要是反应物浓度,A项正确;曲线BC段,随着反应物浓度的增加,反应速率不变,说明此时限制反应速率的因素最可能是酶的浓度,所以在B点时,向反应物中加入少量同样的酶,反应速率会加快,B项错误;在最适温度条件下,提高温度,酶活性下降,反应速率下降,C项错误;在C点时,提高反应物的浓度,反应速率不变,故反应物浓度不是限制因素,D项错误。

二、非选择题(共10分)

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。试回答下列有关问题。

(1)图1、2、3所代表的实验中,实验自变量依次为　　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　。 

(2)根据图1可以得出的实验结论是酶的催化作用具有　　　　　。 

(3)图2曲线b点以后O2产生速率不再变化的最可能原因是反应受　　的限制。 

(4)能否以H2O2为材料来探究温度对H2O2酶活性的影响?　　　　,原因是　　　　　　　　。 

【解析】(1)分析可知,图1、2、3所代表的实验的自变量依次为催化剂种类、H2O2浓度、pH。

(2)由图1可以看出过氧化氢酶的催化效率明显高于Fe3+,说明酶的催化作用具有高效性。

(3)图2曲线b点以后,随着H2O2浓度的升高,酶促反应速率不再加快,最可能原因是过氧化氢酶的数量有限。

(4)因为H2O2在加热条件下会分解,所以不能以H2O2为材料来探究温度对H2O2酶活性的影响。

答案:(1)催化剂种类　H2O2浓度　pH

(2)高效性　(3)过氧化氢酶的数量

(4)不能　H2O2在加热条件下会分解

【尖子生选练】(20分)

11.某同学将新鲜马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验。

实验Ⅰ.在30 ℃的条件下,取等量提取液分别加到4支盛有等量过氧化氢溶液,pH分别为3、5、7、9的试管中,结果发现每支试管都产生气体。请回答下列问题:

(1)该实验的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)该实验中的自变量是　　　　　　。 

(3)各实验组均在30 ℃的恒定温度下进行的原因是:

①　　　　　　　; 

②　　　　　　。 

实验Ⅱ.将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半,重复实验Ⅰ。分别测定实验Ⅰ、Ⅱ中过氧化氢的含量在相同时间内的变化,绘制成如图所示曲线,请回答下列问题:

(4)曲线a是实验　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的结果。 

(5)曲线a和b中,过氧化氢含量的最低点基本位于横坐标同一位置的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

【解析】(1)由题干信息可知,该实验的单一变量是pH,因变量是过氧化氢的含量,因此该实验的目的是探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响。

(2)由以上分析可知,该实验的自变量是pH。

(3)实验设计要遵循单一变量原则和对照原则,该实验的单一变量是pH,而温度等其他无关变量都应相同且适宜。各实验组均在30 ℃进行是因为30 ℃是过氧化氢酶的适宜温度,同时可以排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响。

(4)马铃薯提取液中含有过氧化氢酶,所以马铃薯提取液的量减半,即酶的数量减半,导致化学反应速率减慢,在相同时间内底物剩余量增加,即对应曲线a。

(5)过氧化氢含量的最低点所对应的pH是过氧化氢酶的最适pH,同一种酶的最适pH是一定的,不会由于酶浓度的不同而改变,所以曲线a和b中,过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位置。

答案:(1)探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响

(2)pH

(3)①30 ℃是过氧化氢酶的适宜温度　②排除温度变化(无关变量)对实验结果的影响

(4)Ⅱ

(5)同一种酶的最适pH是一定的,不会由于酶浓度的不同而改变

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