2023新教材高中生物第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2课时酶的特性对点训练新人教版必修1

第2课时酶的特性知识点一酶具有高效性1．纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH7～9克/升，在70～80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%，这一事实说明()A．酶具有多样性B．酶具有高效性C．酶具有专一性D．酶具有溶解性答案B解析由题意可知，少量淀粉酶比NaOH褪浆所用时间短得多，褪浆率高得多，说明酶具有高效性。知识点二酶具有专一性2．下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用的实验设计及结果。()试管编号①②③④⑤⑥2mL3%的淀粉溶液＋＋＋－－－2mL3%的蔗糖溶液－－－＋＋＋1mL2%的新鲜淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反应温度(℃)4060804060802mL斐林试剂＋＋＋＋＋＋砖红色深浅＋＋＋＋＋＋－－－注：“＋”表示有，“－”表示无；最后一行“＋”的多少代表颜色的深浅。根据实验结果，判断以下结论正确的是()A．蔗糖被水解成非还原糖B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖C．淀粉酶活性60℃时比40℃时高D．淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性答案C解析酶的催化具有专一性，蔗糖不能被淀粉酶水解，A错误；表格数据得不出淀粉分解为葡萄糖的结论，只能说明产物是还原糖，B错误；由表格数据可以看出，淀粉酶在60℃的活性比40℃时高，C正确；淀粉酶对淀粉具有专一性，不能水解蔗糖，D错误。知识点三酶的作用条件较温和3．探究温度对酶活性的影响，最合理的实验步骤是()①取3支试管编号，各注入2mL可溶性淀粉溶液；另取3支试管编号，各注入1mL新鲜的淀粉酶溶液②将淀粉酶溶液注入相同温度下的可溶性淀粉溶液试管中，维持各自的温度5min③向各试管滴两滴碘液，摇匀④将6支试管分成三组，每组各有一份可溶性淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分别放在60℃的温水、沸水和冰水中⑤观察实验现象A．①→②→④→③→⑤B．①→③→②→④→⑤C．①→③→④→②→⑤D．①→④→②→③→⑤答案D解析探究温度对酶活性影响的实验，要先分别将淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液处理到所需温度，再混合，最后滴加碘液并观察实验现象。4．小张进行“酶活性的影响因素”实验，结果如图，分析正确的是()A．随温度升高，酶活性不断上升B．随pH下降，酶活性不断升高C．最适温度为T，最适pH为XD．酶活性t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构被破坏答案C解析超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性逐渐降低甚至失活，A错误；在最适pH之前，随着pH的升高，酶活性逐渐升高，但超过最适pH后，随着pH的升高，酶活性逐渐降低，B错误；由图可知，温度为T时、pH为X时，酶活性最高，因此该酶的最适温度为T，最适pH为X，C正确；t1时酶活性低，但其空间结构没有被破坏，而t2时酶的空间结构可能被破坏，D错误。5．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氧化氢溶液，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③pH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液，可溶性淀粉溶液，碘液④pH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①B．实验②C．实验③D．实验④答案B解析过氧化氢在高温下易分解，因此不能以过氧化氢为底物来探究温度对酶活性的影响，A错误；可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液来探究温度对酶活性的影响，B正确；根据酶的专一性，蔗糖酶不能使淀粉水解，C错误；淀粉在酸性条件下易分解，因此不能以淀粉为底物探究pH对酶活性的影响，而且盐酸会与斐林试剂中的Cu(OH)2发生中和反应，使斐林试剂失去作用，因此在探究pH对酶活性的影响时，不能用斐林试剂作指示剂，D错误。6．如图表示胰蛋白酶在不同条件下催化某种物质反应速率的变化曲线，请据图回答：(1)该酶作用的底物是________，酶与无机催化剂相比，具有________性。(2)图中AB段和BC段影响酶促反应速率的主要限制因素分别是________和________。(3)Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率慢，这是因为____________________。(4)温度过高使酶的活性降低，同时会使酶的________遭到破坏，使酶永久________。答案(1)蛋白质高效(2)底物浓度酶浓度(3)温度较低，酶活性较弱(4)空间结构失活解析(2)从曲线图可看出，AB段酶促反应速率随底物浓度的增加而加快，由此可知，此段的限制因素是底物浓度；BC段酶促反应速率不随底物浓度增加而变化，且此时温度为37℃，为最适温度，由此可知，此段的限制因素应是酶浓度。一、单项选择题1．德国化学家毕希纳将酵母细胞放在石英砂中用力研磨、加水搅拌，再进行加压过滤，得到不含酵母细胞的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖，一段时间后冒出气泡，糖液居然变成了酒。根据以上实验，分析得出的结论错误的是()A．葡萄糖变成酒的过程中发生了化学变化B．将糖变成酒的物质是汁液中的酿酶C．研磨有利于酵母细胞内酿酶的释放D．该实验证明酿酶的化学本质是蛋白质答案D解析催化该化学变化进行的是酵母细胞内产生的酿酶，B正确；研磨有利于酿酶的释放，C正确；毕希纳所做的实验，不能证明酶的化学本质是蛋白质，D错误。2．下图中的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，相关叙述正确的是()A．E1是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线B．E2是酶促反应的活化能，B和D曲线是酶促反应曲线C．E3是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线D．E2是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线答案D解析酶能够降低化学反应的活化能，使反应加快，分析题图可知E2是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线，A、B、C错误，D正确。3．如图所示为“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。下列有关分析合理的是()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解析由题意可知，本实验的因变量是过氧化氢分解的速率，A错误；分析题图可知，本实验的温度是自变量，不是无关变量，B错误；分析题图实验可知，1号与3号，1号与4号可分别构成对照实验，C正确；加热能使过氧化氢分子从常态转变成容易反应的活跃状态，没有降低反应的活化能，D错误。4．如图为蔗糖酶作用机理示意图，下列说法正确的是()A．该示意图说明酶具有高效性B．图示过程不受温度、pH的影响C．本实验的自变量为酶的种类D．蔗糖酶不能催化麦芽糖水解是因为它们不能结合形成酶—底物复合物答案D解析酶的高效性是与无机催化剂作对照，该图只是显示了酶的专一性，不能显示酶的高效性，A错误；分析题图可知，本实验的自变量为底物种类，C错误；由题图可知，蔗糖酶的结构不能与麦芽糖结合形成酶—底物复合物，因此蔗糖酶不能催化麦芽糖水解，D正确。5.在不同温度和pH组合下对酶的作用进行研究，下列符合右图的含义的是()A．随pH从5升到7，酶的最适温度不变B．随pH从5升到7，酶的活性逐渐降低C．温度由O～A变化过程中，酶的活性逐渐降低D．该酶的最适pH为7答案A解析由图可看出，纵坐标为反应物的剩余量，该值越小，说明酶的活性越高。随pH从5升到7，均在温度为A时反应速率最快，说明酶的最适温度不变，A正确；图中pH为6时，酶的活性最高，pH从5升到7，酶的活性先升高后降低，B、D错误；温度由O～A变化过程中，酶的活性逐渐上升，C错误。6．下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是()A．验证酶的专一性时，自变量一定是酶的种类B．验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度C．探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度，pH为无关变量D．探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组答案C解析酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应的特性，验证酶的专一性时，自变量是酶的种类或底物的种类，A错误；酶的高效性是与无机催化剂相比较，酶降低化学反应所需要的活化能的作用更显著，所以验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类(即酶和无机催化剂)，不是酶的浓度，B错误；探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度，C正确；酶的活性受pH的影响，每一种酶都有其最适pH，pH过高或过低都会使酶的活性降低，甚至失去活性，探究酶催化作用的最适pH时，设置的pH梯度要小，甚至要进行预实验，不能只设置过酸、过碱、中性三组，因为这三组可能都不是最适pH，D错误。二、不定项选择题7．关于酶的叙述，正确的是()A．与酶相比，无机催化剂催化的化学反应范围比较广B．一旦离开活细胞，酶就失去催化能力C．酶是活细胞产生的一类特殊有机物，其中大多数酶为蛋白质，少数是RNAD．酶的催化效率很高，但受温度、酸碱度的影响答案ACD解析酶具有专一性，而无机催化剂催化的化学反应范围比较广，A正确；只要有适宜的条件，酶在体外也能发挥催化作用，B错误；酶是活细胞产生的具有催化作用的一类有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA，C正确；酶在高温、过酸、过碱的条件下活性都会丧失，D正确。8．现有甲、乙、丙三支试管，先向三支试管内加入2mL可溶性淀粉溶液，再按下图所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列分析正确的是()A．甲试管和乙试管对照，说明酶具有专一性B．甲试管和丙试管对照，说明酶活性受高温影响C．实验结果是甲试管内会出现砖红色沉淀D．实验结果是乙试管和丙试管内均不出现砖红色沉淀答案ABCD解析甲与乙对照，底物相同，酶不同，可证明酶的专一性，A正确；甲和丙对照，酶相同，温度不同，可以说明温度影响酶的活性，B正确；甲试管中淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解生成还原糖，用斐林试剂检验在水浴加热条件下可以出现砖红色沉淀，乙试管中胃蛋白酶不能催化淀粉水解，丙试管中唾液淀粉酶失活，不能催化淀粉水解，乙、丙两试管中均不出现砖红色沉淀，C、D正确。9．下列有关酶的叙述，不正确的是()A．过酸、过碱、温度过高或温度过低都会使酶永久失活B．某加酶洗衣粉用40～60℃温水浸泡效果较好，原因是酶的催化需要适宜条件C．在化学反应前后，酶自身的化学性质不发生变化D．过氧化氢酶溶液的温度由80℃变为20℃的过程中，酶活性下降答案AD解析高温、过酸、过碱都会破坏酶的结构，使酶失活，但是低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性，A错误；酶是生物催化剂，在化学反应前后自身性质不发生改变，C正确；温度为80℃时，过氧化氢酶已经失活，当温度变为20℃时，酶活性不变，D错误。10．某同学为了探究“植物体内有关过氧化氢酶催化过氧化氢分解的问题”设计了如下实验，将4种植物器官各称取3g，切成小薄片放入试管中，编号后进行实验。(备注：“＋”表示有，“/”表示无)以下分析不正确的是()A．试管1在本实验中起空白对照的作用B．不同植物组织器官中过氧化氢酶的活性或含量可能不同C．表中材料胡萝卜直根中过氧化氢酶的催化活性最高D．若用以上各器官的研磨液3g，实验组的反应速率都加快答案C解析实验中的自变量是不同植物的器官，其中试管1中没有加入植物材料，即没有催化剂，属于空白对照组，A正确；由各试管中加入的植物器官等重，加入的H2O2等量，但各反应现象不同，可推测出不同植物组织器官中过氧化氢酶的活性或含量可能不同，B正确；将题述各器官研磨后，过氧化氢与过氧化氢酶接触的机会增多，实验组的反应速率都会加快，D正确；分析表格可知，加入马铃薯块茎的试管中过氧化氢分解速率最快，因此马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性或含量最高，C错误。三、非选择题11．为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会________。(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是_____________________。(4)生物体内酶的化学本质是____________________，其特性有__________________(答出两点即可)。答案(1)B(2)加快(3)不变60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性和专一性解析(1)由图可见，在O～t1范围内，B组产物浓度最高，且曲线的切线斜率最大，可知B组酶活性最高。(2)由图可知，在时间t1之前，温度从20℃提高到40℃，酶促反应速度加快，所以，A组温度提高10℃后，酶催化反应的速度加快。(3)据图可知，C组在t2时，产物浓度远低于A、B两组，说明反应物并没完全反应完毕，而且t2前后产物浓度不变，说明酶已完全失活。因此，t2时增加底物量，产物不再增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA。酶的特性有：高效性、专一性、作用条件较温和等。核心素养示例12．蜂蜜中富含维生素、氨基酸、蛋白质、果糖、葡萄糖等营养物质。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标。蜂蜜加工过程中，酶活性常常发生变化。科学家以新鲜椴树蜂蜜为实验材料，经过不同加工条件处理后，在相同条件下检测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条件下可催化1%淀粉溶液的毫升数)，结果如下表所示。请回答：(1)淀粉酶的化学本质是________。淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有________。使用双缩脲试剂________