2024年高中生物新教材同步必修第一册 第4章 重点突破练(三)含答案

2024年高中生物新教材同步必修第一册第4章重点突破练(三)重点突破练(三)题组一物质进出细胞的方式1.图中“”表示进入细胞的物质a。下列叙述错误的是()A．物质a进入细胞的方式是协助扩散B．a的运输速率与物质a的浓度梯度大小有关C．x与a结合后自身构象改变D．a的运输速率与x的数量无关答案D解析x为运输物质a的载体蛋白，因此a的运输速率与x的数量有关，D错误。2．(2022·河南焦作高一期中)如图表示甲、乙两种小分子物质在同一生物细胞内外的浓度情况。当这两种物质进行跨膜运输时，下列叙述正确的是()A．甲进入细胞内一定需要通道蛋白的协助B．乙进入细胞内一定需要转运蛋白的协助C．甲运出细胞外不一定需要转运蛋白的协助D．乙运出细胞外不一定需要载体蛋白的协助答案C解析甲进入细胞内是逆浓度梯度运输，属于主动运输，需要载体蛋白而非通道蛋白的协助，A错误；乙进入细胞内是顺浓度梯度运输，可能是自由扩散，自由扩散不需要转运蛋白的协助，B错误；甲运出细胞外是顺浓度运输，该过程可能为自由扩散或协助扩散，其中自由扩散不需要转运蛋白协助，C正确；乙物质细胞外浓度高于细胞内，乙运出细胞外是逆浓度运输，是需要消耗能量的主动运输，该过程一定需要载体蛋白协助，D错误。3．(2023·北京大兴高一期末)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是()A．同一物质进入同一生物体不同细胞的方式可能不同B．不同物质进入同一生物体相同细胞的方式可能相同C．被动运输和主动运输均能体现细胞膜的选择透过性D．物质进出细胞的主要方式是胞吞和胞吐及主动运输答案D解析同一物质进入同一生物体不同细胞的方式可能不同，如葡萄糖进入红细胞是协助扩散，而进入小肠上皮细胞是主动运输，A正确；不同物质进入同一生物体相同细胞的方式可能相同，如氧气和二氧化碳进入细胞都是自由扩散，B正确；自由扩散、协助扩散和主动运输三种物质跨膜运输方式均能体现细胞膜的选择透过性，C正确；物质进出细胞的主要方式是主动运输，D错误。4．(2023·贵州毕节高一期末)如图为小肠上皮细胞吸收并运输葡萄糖进入组织液的示意图。下列相关叙述不正确的是()A．葡萄糖通过载体S被逆浓度梯度转运进入小肠上皮细胞B．在基膜侧的载体G不具有ATP酶活性，且结构不同于载体SC．载体G将葡萄糖运出小肠上皮细胞的方式属于主动运输D．细胞内较低的Na＋浓度需要膜上的Na＋－K＋泵消耗ATP来维持答案C解析葡萄糖通过载体S被逆浓度梯度转运进入小肠上皮细胞，该过程由Na＋的电化学梯度驱动，方式为主动运输，A正确；在基膜侧的载体G能顺浓度梯度运输葡萄糖，该过程不消耗能量，方式属于协助扩散，载体G不具有ATP酶活性，且结构不同于载体S，B正确，C错误；Na＋－K＋泵能主动将Na＋运出细胞，以维持小肠上皮细胞内Na＋处于较低浓度，为葡萄糖主动运进细胞提供Na＋电化学梯度，该过程消耗ATP，D正确。5．如图表示低密度脂蛋白转运至细胞内的过程，进入细胞后低密度脂蛋白被转运到溶酶体中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放并逸入细胞质基质中。下列说法正确的是()A．低密度脂蛋白进入细胞内，需要借助细胞膜上特定的载体蛋白B．低密度脂蛋白受体出现缺陷时，可能会导致血浆中的胆固醇含量升高C．推测被溶酶体合成的水解酶降解后释放出的胆固醇可用于新膜的合成D．科学家可用放射性同位素标记低密度脂蛋白来研究受体蛋白的合成途径答案B解析低密度脂蛋白以胞吞的形式进入细胞内，不需要膜上的载体蛋白，但需要与膜上的受体识别，A错误；溶酶体中的水解酶本质是蛋白质，在核糖体中合成，不是在溶酶体中合成，C错误；科学家可用放射性同位素标记低密度脂蛋白来研究低密度脂蛋白的转移路径，D错误。6．(2023·山东青岛高一统考期末)反向转运是指被转运的分子或离子向相反方向的运动，其载体蛋白称为反向转运蛋白。人肾近端小管上皮细胞存在Na＋－H＋反向转运蛋白。该蛋白可将胞外即管腔内的Na＋转入胞内，同时将胞内H＋排出到管腔液中。下列有关说法错误的是()A．反向转运对维持体内酸碱平衡具有重要意义B．肾近端小管除了反向转运蛋白还有大量的水通道蛋白C．反向转运蛋白运输离子的速率不受温度变化的影响D．反向转运蛋白起作用时会发生自身构象的改变答案C解析人肾近端小管上皮细胞存在的Na＋－H＋反向转运蛋白可将胞内H＋排出到管腔液中，因此对维持体内酸碱平衡具有重要意义，A正确；肾近端小管可通过协助扩散重吸收水分，因此肾近端小管除了反向转运蛋白还有大量的水通道蛋白，有利于其对水分的重吸收，B正确；温度可影响细胞膜上物质分子的运动，反向转运蛋白是膜上的蛋白质，其分子运动速率受温度影响，C错误；反向转运蛋白与被转运的分子结合后会发生自身构象的变化，从而完成物质的转运，D正确。题组二物质运输速率的影响因素及实验探究7．(2023·山东师范大学附中高一月考)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：培养瓶中气体温度(℃)离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328下列有关分析正确的是()A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗能量D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收答案A解析由表格信息可知，同样温度条件下，空气瓶中离子相对吸收量大，说明有氧条件有利于根对离子的吸收，A正确；同样的空气，不同温度条件下离子的相对吸收量不同，说明温度变化影响根对离子的吸收，B错误；同样的温度条件下，氮气环境中根对离子的相对吸收量少，说明根对离子的吸收需要消耗能量，且氮气环境中不利于根对该离子的吸收，C、D错误。8．用呼吸抑制剂处理人的成熟红细胞，红细胞对物质的吸收量正确的一组是()答案B解析红细胞吸收氧气、甘油、脂肪酸的方式是自由扩散，吸收氨基酸、K＋的方式是主动运输。所以用呼吸抑制剂处理红细胞，不影响红细胞对氧气、甘油和脂肪酸的吸收，但影响红细胞对氨基酸、K＋的吸收。9．(2022·江苏常熟中学高一期中)如图一表示某生物体内甲、乙、丙、丁四种物质通过细胞膜的过程，图中①②③为细胞膜相关组成成分；图二表示O2含量变化对小肠上皮细胞吸收K＋速率的影响。下列有关叙述正确的是()A．图一中细胞膜的上侧是细胞膜的外侧，①和③构成细胞膜的基本支架B．图二说明K＋的吸收方式是主动运输，这种方式对应于图一中的甲C．若图一中丁表示葡萄糖，则该细胞不可能是哺乳动物红细胞D．图二中K＋吸收速率不再增加时，限制因素是载体蛋白数量和氧气含量答案B解析图一中细胞膜的上侧含有糖蛋白，是细胞膜的外侧，③磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，A错误；图二说明K＋的吸收速率受O2浓度的影响，氧气参与有氧呼吸，可释放能量，故K＋运输过程消耗能量，吸收方式是主动运输，这种方式对应于图一中的甲，B正确；若图一中丁表示葡萄糖，则表示葡萄糖通过协助扩散进入细胞，该细胞可能是哺乳动物红细胞，C错误；图二说明K＋的吸收速率受O2浓度的影响，当O2浓度达到一定范围，K＋的吸收速率不再增加，说明限制因素是载体蛋白数量，D错误。10．溶酶体内的pH一般稳定在4.6左右。当pH上升时，与Na＋和H＋运输有关的m蛋白、T蛋白会发生相应变化(如图所示)。下列有关叙述正确的是()A．pH上升时Na＋和H＋分别以主动运输和协助扩散方式运输B．据图分析，pH为4.6时，T蛋白的活性受m蛋白的抑制C．pH上升后，V蛋白的转运作用会使溶酶体内的pH上升D．pH上升时，溶酶体内的Na＋浓度小于溶酶体外的Na＋浓度答案B解析pH上升时Na＋通过转运蛋白进入细胞质基质的方式不消耗能量，为协助扩散，H＋进入溶酶体需要V蛋白运输，且消耗ATP，为主动运输，A错误；据图分析，pH为4.6时，T蛋白的活性受m蛋白的抑制，Na＋不会外流进入细胞质基质，B正确；pH上升后，V蛋白逆浓度梯度转运H＋进入溶酶体，会使溶酶体内的pH下降，C错误；pH上升时，溶酶体内的Na＋以协助扩散的方式从溶酶体进入细胞质基质，而协助扩散是顺浓度梯度运输的，所以溶酶体内的Na＋浓度高于溶酶体外的Na＋浓度，D错误。11．图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述不正确的是()A．图甲中a表示自由扩散或协助扩散，b表示主动运输B．图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量C．图乙中的胞吐和胞吞过程可说明细胞膜具有流动性D．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗能量答案A解析据图甲分析可知，a代表的运输方式只受被转运分子浓度的影响，说明是自由扩散，曲线b代表的运输方式不只受被转运分子浓度的影响，可表示协助扩散或主动运输，图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量，A错误，B正确；胞吞和胞吐过程可说明细胞膜具有流动性，胞吞和胞吐过程均消耗能量，C、D正确。12．(2023·江苏苏州高一期末)中亚滨藜生长在盐碱土中，当体内吸收了大量盐分时，便通过快速生长吸收大量水分来稀释细胞中的盐分浓度。某研究小组欲探究中亚滨藜吸盐的方式是主动运输还是被动运输，取长期生活在盐碱地的生长状态相同的中亚滨藜植株若干，随机均分为甲组和乙组，放入高浓度盐溶液的培养液中培养，甲组培养液添加呼吸抑制剂，乙组不添加，置于相同且适宜的条件下培养，定期测定并记录两组培养液中盐的剩余量。下列有关说法不正确的是()A．中亚滨藜通过升高根细胞的细胞液浓度，使细胞吸水能力增强B．若甲、乙两组培养液中盐的剩余量相同，则说明吸盐方式为被动运输C．若甲组培养液中盐的剩余量明显低于乙组，则说明吸盐方式为主动运输D．若要证明中亚滨藜吸盐方式为协助扩散还是自由扩散，还需增设一组添加载体抑制剂的实验组答案C解析主动运输需要消耗能量，呼吸抑制剂会抑制能量的产生，因此若甲组培养液中盐的剩余量明显高于乙组，则说明吸盐方式为主动运输，C错误。13．如图为培养液中K＋浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K＋速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释，正确的是()A．曲线ab段的形成是由于细胞膜上K＋载体蛋白数量未达到饱和且能量充足B．曲线cd段的形成是由于细胞内K＋过多，细胞大量排出K＋C．e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K＋D．曲线bc、fg段的形成一定是由于细胞膜上K＋载体蛋白数量有限答案A解析图一中曲线ab段是随着培养液中K＋浓度增加，K＋吸收速率增加，限制因素是K＋浓度，此时能量充足，而且细胞膜上K＋载体蛋白数量未达到饱和，A正确；曲线cd段形成的原因可能是由于细胞外界溶液浓度过高，细胞失水，细胞代谢减弱，为主动运输提供的能量减少，影响了对K＋的吸收，B错误；e点植物根系可以通过无氧呼吸提供能量，吸收K＋的方式仍是主动运输，C错误；bc段限制因素不再是培养液中K＋浓度，限制因素可能是载体蛋白数量，也可能是能量；fg段限制因素可能是载体蛋白数量，也可能是培养液中K＋浓度，D错误。14．植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回答下列问题：(1)细胞外的K＋可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是________________。(2)细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由________复合物构成的，其运输的特点是____________________(答出1点即可)。(3)细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低15．如图是几种物质进出细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，请据图回答下列问题：(1)图②可能表示的物质运输方式是______________________________；图④物质运输速率达到最大时受到限制的原因是________________________。(2)能够表示红细胞吸收葡萄糖的曲线图有______________________________________。(3)能表示物质最大运输速率与载体蛋白数量无关的图是________。(4)在研究物质X进出细胞方式时，发现与曲线②、④、⑥相符，则细胞膜运输物质X的方式是____________。答案(1)协助扩散或主动运输载体蛋白数量有限(2)②③⑥(3)①⑤(4)主动运输16．(2023·山东青岛高一期末)液泡主要存在于植物细胞中，具有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。如图表示某生活在沿海滩涂植物的根部细胞液泡示意图。请据图分析回答下列问题：注：NHX和H＋－ATP泵是液泡膜上的转运蛋白。(1)液泡膜内部具有疏水性，水分子却能够进出液泡，主要原因是液泡膜上存在______________。液泡膜对无机盐离子具有选择透过性的结构基础是____________________。(2)据图分析，细胞液中H＋浓度________(填“高于”“等于”或“低于”)细胞质基质中H＋浓度。这种差异主要由液泡膜上的______________来维持。沿海滩涂生长的植物根部液泡可以通过图中所示方式增加液泡内Na＋的浓度，这对于植物生长的作用是_______________________________________________________________________________________________。(3)研究发现，低温胁迫下膜脂会由液态变为凝胶态，试分析低温冻害造成细胞代谢紊乱的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)水通道蛋白液泡膜上转运蛋白的种类和数量及转运蛋白空间结构的变化(2)高于H＋－ATP泵避免了钠离子对细胞代谢造成的影响，同时也提高了液泡的渗透压，从而提高植物的吸水力，进而适应高盐环境(3)低温胁迫下膜脂会由液态变为凝胶态，物质运输速率减慢，物质不能及时运进或运出，造成细胞代谢紊乱本章知识网络第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质[学习目标]1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。2.阐明酶发挥作用的原理。3.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。(2)条件：需酶的催化。(3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。2．酶的作用原理(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。判断正误(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行()(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量()(3)无关变量是与实验结果无关的变量()(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)(2)酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使反应顺利进行。(3)无关变量会对实验结果造成影响，因此，对无关变量的处理要求是相同且适宜。任务一：比较过氧化氢在不同条件下的分解1．实验原理2H2O2eq\o(→,\s\up7(水浴加热),\s\do5(或FeCl3溶液或过氧化氢酶))2H2O＋O22．实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。3．实验过程和现象试管编号1234第一步H2O2浓度3%3%3%3%剂量2mL2mL2mL2mL第二步反应条件常温90℃FeCl3溶液肝脏研磨液剂量2滴清水2滴清水2滴2滴结果气泡产生不明显少量较多大量卫生香复燃情况不复燃不复燃复燃迅速复燃4．讨论(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢？提示观察单位时间内产生气泡的多少或观察带火星的卫生香的复燃情况。(2)实验结果分析①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。②1、4号试管对照说明酶具有催化作用。③1、3、4(或3、4)号试管对照说明与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(3)2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多，为什么？提示最终产生的氧气一样多，因为几支试管的过氧化氢溶液的体积和浓度都相同。任务二：酶的作用原理如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E1、E2、E3都是活化能，请据图回答下列问题：(1)请将这三种活化能分别与不使用催化剂、使用无机催化剂、使用酶作催化剂三种条件进行对应。提示E1——使用无机催化剂，E2——不使用催化剂，E3——使用酶作催化剂。(2)使用酶作催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能应该怎么表示？提示E2－E3。1．如图表示“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．本实验的自变量只是催化剂的不同B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等C．1号与2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1号试管是对照组，2号、3号和4号试管分别进行的操作是加热、加无机催化剂、加酶，这些处理就是自变量，因此该实验的自变量是温度和催化剂的种类，A错误；除自变量外，实验过程中存在的会影响实验现象或结果的因素或条件称为无关变量，过氧化氢的浓度、溶液体积、反应时间、酶的用量等是无关变量，而温度是自变量之一，B错误；1号与2号对照，可说明加热能促进过氧化氢分解，1号与4号对照，可说明过氧化氢酶能催化过氧化氢分解，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，不是降低反应的活化能，D错误。2．如图所示，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，正确的图解是()答案C解析由于酶的作用是降低化学反应的活化能，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，故①比②曲线的峰值要低，且①②曲线峰值的差值表示降低的活化能E，C正确。二、酶的本质1．关于酶本质的探索2．酶的本质(1)产生场所：活细胞。(2)生理作用：催化作用。(3)化学本质：蛋白质或RNA。判断正误(1)酶的基本组成单位是氨基酸()(2)具有分泌功能的细胞才能产生酶()(3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用()(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸()(5)酶具有催化、调节等多种功能()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×解析(1)酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。(2)并不是具有分泌功能的细胞才能产生酶，活细胞都能产生酶。(3)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。(4)酶在化学反应前后性质不变，不会在催化后就被降解。(5)酶具有的功能是催化。3．下列有关酶本质的探索过程的叙述，错误的是()A．巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性B．毕希纳发现某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用C．萨姆纳从刀豆种子中提纯出的结晶可以催化尿素分解D．切赫和奥尔特曼证明酶的化学本质只是RNA而非蛋白质答案D解析切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，D错误。4．下列有关生物体内酶的叙述，正确的是()A．酶在完成催化作用后立即失活B．酶只能在活细胞内才能发挥作用C．大多数酶是在核糖体上合成的D．酶为反应过程供能从而降低反应活化能答案C解析酶在完成催化作用后不会立即失活，酶可以多次重复利用，A错误；只要条件适宜，酶在生物体内、外都能发挥作用，B错误；大多数酶是蛋白质，是在核糖体上合成的，C正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶不能为反应过程供能，D错误。题组一酶在细胞代谢中的作用1．在如图所示的实验中，属于无关变量的是()A．催化剂的种类B．过氧化氢分解的速率C．试管中的过氧化氢溶液的量D．产生气泡量答案C解析分析实验装置可知，催化剂的种类属于实验的自变量，A错误；过氧化氢分解的速率属于实验的因变量，B错误；试管中的过氧化氢溶液的量属于实验的无关变量，C正确；产生气泡量属于实验的因变量，D错误。2．如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置，分析下列有关说法正确的是()A．该实验的自变量是过氧化氢的分解速率B．1号、4号试管对照说明酶具有催化作用C．4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高D．4支试管中过氧化氢的浓度和用量不相同答案B解析过氧化氢的分解速率是该实验的因变量，A错误；加热为过氧化氢提供能量，加催化剂是降低化学反应的活化能，故2号试管中的过氧化氢分子所含能量最高，C错误；4支试管中过氧化氢的浓度和用量是无关变量，对照实验中的无关变量应保持适宜且相同，D错误。3．下列关于活化能的叙述，不正确的是()A．分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量B．无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能C．酶可以降低化学反应的活化能D．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著答案B解析水浴加热可以给化学反应提供能量，但不可以降低化学反应的活化能，B错误。4．如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是()A．ad段表示无催化剂时，反应所需要的活化能B．ac段表示有酶催化时，酶降低的活化能C．若换用无机催化剂，b点将向上移动D．加热、加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态答案C解析ac段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，A、B错误；加热、加压通常能使反应物分子获得能量促使反应的进行，D错误。5．在如图所示的酶促反应图式中，属于酶的是()A．①B．②C．③D．④答案A解析酶在生化反应中起催化作用，在反应前后质和量均不变，①反应前后没发生变化，所以①是酶，②是反应物，③④为生成物。故选A。题组二酶的本质6．(2022·江西景德镇高一期末)脲酶是一种催化尿素分解成氨和二氧化碳的酶，具有高度专一性。最早从刀豆中提取并被证明是蛋白质。下列有关脲酶的叙述正确的是()A．脲酶的作用原理与无机催化剂的不同B．能催化脲酶水解的酶是蛋白酶C．在细胞内合成，在细胞外无法发挥作用D．食用刀豆后，刀豆中的脲酶能催化人体中的尿素水解答案B解析脲酶的作用原理与无机催化剂相同，都是降低化学反应所需活化能，A错误；酶是由活细胞产生的，可以在细胞内，也可以在细胞外发挥作用，C错误；刀豆中的脲酶属于蛋白质，食用刀豆后，相应的蛋白质会被水解，不能催化人体中的尿素水解，D错误。7．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，该酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明()A．RNA具有生物催化作用B．酶是由RNA和蛋白质组成的C．酶的化学本质是蛋白质D．绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA答案A解析除去RNaseP酶中的蛋白质，在提高Mg2＋浓度的前提下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明该酶中的RNA具有催化作用，A符合题意。8．下列关于酶的叙述有几项是正确的()①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的在体内转化而来③凡是活细胞都能产生酶④酶只能在核糖体上合成⑤酶的水解产物是氨基酸⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用，其催化作用的实质是为化学反应提供活化能A．0项B．1项C．2项D．3项答案A解析不具有分泌功能的细胞也可以产生酶，①错误；酶是由活细胞产生的，②错误；大多数活细胞都能产生酶，但哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，③错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，可以在核糖体或细胞核中合成，④错误；酶的水解产物是氨基酸或核糖核苷酸，⑤错误；酶只具有催化作用，⑥错误；酶不能起调控作用，⑦错误；酶只是起催化作用，其催化作用的实质是降低化学反应所需的活化能，⑧错误。9．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．若增加新鲜土豆片数量，量筒中产生气体的速度加快C．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量D．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限答案D解析一段时间后气体量不再增加是因为底物已经消耗完。10．某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行，当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是()A．甲B．乙C．丙D．丁答案D解析丁曲线在加入酶后其反应物的浓度下降速率明显加快，直至反应物浓度为0，D正确。11．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的能力)与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是()A．乙酶的化学本质为蛋白质B．甲酶能够不被该种蛋白酶降解C．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变D．甲酶不可能是具有催化功能的RNA答案D解析绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。用蛋白酶处理后，甲酶活性不变，则说明甲酶可能是RNA，D错误。12．为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在37℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列分析正确的是()A．实验②能达到实验目的B．实验①能达到实验目的C．实验①②都能达到实验目的D．实验①②都不能达到实验目的答案A解析双缩脲试剂检测的是蛋白质，蛋白酶也是蛋白质，故本题无法从化学特性上达到目的，只有考虑物理特性，如蛋白块变小或消失。13．活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。如图为酶的作用模型。请据图回答问题：(1)从图中可以看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________；a指________________。因此，酶催化作用的本质是__________________。(2)酶的化学本质是________________，酶起作用的部位是________________。答案(1)高低酶所降低的活化能降低化学反应的活化能(2)蛋白质或RNA细胞内或细胞外解析(1)从图中可看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能较高；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能较低。因此，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能。(2)酶的化学本质是蛋白质或RNA，酶在细胞内外都能起作用。14．下列是关于酶促反应的实验探究：(1)实验步骤：①取3支试管并分别标为A、B、C，各加入等量的一定浓度的过氧化氢溶液，放入38℃恒温水浴锅中保温。②向A中加入一定量的蒸馏水，B中加入等量的质量分数为3.5%的FeCl3溶液，C中加入等量的质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液(所加试剂均经过38℃恒温水浴保温)。③观察各试管产生气泡的速率。(2)请分析回答下列问题：①该实验可以探究______________________________________________________________。②实验开始后，B、C组产生气泡的速率比A组快，但一段时间后都没有气泡产生，原因是________________________________________________________________________________________________________。③若实验过程中，B、C组产生气泡的速率都非常快。为使实验结果的差异更明显，重复实验时可采取的方法是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(2)①酶具有催化作用和酶比无机催化剂催化效率高②过氧化氢被分解完③减少FeCl3溶液和肝脏研磨液的用量(或降低过氧化氢的浓度)第2课时酶的特性[学习目标]1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。2.通过探究“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力。一、酶具有高效性和专一性1．酶具有高效性(1)酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。(2)酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，说明酶具有高效性。2．酶具有专一性(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。而无机催化剂催化的范围比较广，如酸能催化蛋白质、脂肪和淀粉水解。(2)实例：脲酶只能催化尿素分解。判断正误(1)二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性()(2)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶()答案(1)×(2)√解析(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应，二肽酶能催化多种二肽水解，能说明酶具有专一性。(2)脂肪酶的化学本质是蛋白质，可由蛋白酶水解。任务一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉和蔗糖都是非还原糖，但淀粉水解后会生成麦芽糖，蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖，麦芽糖、葡萄糖和果糖都是还原糖。如表为比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验，请分析回答下列问题：试管编号12可溶性淀粉溶液2mL－蔗糖溶液－2mL新鲜的淀粉酶溶液2mL2mL60℃水浴保温5min新配制的斐林试剂2mL2mL水浴加热2min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀(1)1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？你能从该实验得到什么结论？提示1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解；2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。(2)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？提示不能，因为碘液只能检测淀粉的有无，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。(3)该实验的自变量和因变量分别是什么？提示自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。(4)本实验的设计思路是什么？你还有其他设计思路吗？提示本实验设计思路：探究同一种酶是否能催化不同底物水解。另一种设计思路：探究不同种类的酶能否催化同一种底物的水解。1．酶具有高效性的曲线2．酶具有专一性的曲线1．下列实验或现象能说明酶的高效性的是()①唾液中有唾液淀粉酶，把唾液稀释10倍后，催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂②取两支洁净的试管，分别加入等量的淀粉溶液，然后向其中一支试管中加入适量的淀粉酶溶液，另一支试管中加入等量的蒸馏水，一段时间后，检测淀粉的分解情况③在两支盛有适量过氧化氢溶液的试管中，分别加入等量过氧化氢酶和FeCl3溶液，观察气泡的释放速率A．①②③B．①③C．③D．②③答案B解析酶相对于无机催化剂来说具有高效性。把唾液稀释后催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂，说明酶具有高效性。2．下列关于酶的专一性的叙述，不正确的是()A．过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解，不能催化其他化学反应B．每一种酶只能催化一种化学反应的进行C．催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶D．二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二肽的水解答案B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，B错误。二、酶的作用条件较温和1．酶活性酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。2．酶的作用条件较温和酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。科学家采用定量分析的方法，分别得到了酶活性受温度和pH影响的示意图。(1)酶活性受温度影响示意图(如图)在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快，反而随着温度的升高而下降。(2)酶活性受pH影响示意图(如图)在一定条件下，酶活性最大时的pH称为该酶的最适pH。pH偏高或偏低，酶促反应速率都会下降。(3)过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高，因此，酶制剂适宜在低温下保存。判断正误(1)酶促反应速率既可以用反应物的消耗速率表示，也可以用产物的生成速率表示()(2)pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉，原因是酸能促进淀粉水解()(3)探究影响酶活性的条件实验中，至少要设置三组实验()(4)市售α-淀粉酶的最适温度在50～75℃，而来自人体的唾液淀粉酶的最适温度在37℃左右()(5)低温、高温、过酸、过碱条件下酶的活性都很低，且酶的空间结构都发生了不可逆的改变()答案(1)√(2)√(3)√(4)√(5)×解析(5)高温、过酸、过碱条件下酶的活性都很低，因该条件下酶的空间结构都发生了不可逆的改变。低温抑制了酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复。任务二：探究温度对酶活性的影响实验下列3组实验是探究温度对酶活性的影响，请分别从中寻找错误：实验一序号项目试管121可溶性淀粉溶液5mL5mL2α-淀粉酶溶液3mL3mL3温度0℃90℃4相同温度下两溶液混合混合液混合液5斐林试剂2mL2mL6实验现象错误：缺少60_℃的对照组，且不应用斐林试剂作为检测试剂。实验二序号项目试管1231可溶性淀粉溶液5mL5mL5mL2α-淀粉酶溶液3mL3mL3mL3温度0℃60℃90℃4碘液2滴2滴2滴5实验现象错误：未对底物和酶进行保温处理就混合在一起。实验三序号项目试管1231过氧化氢溶液5mL5mL5mL2温度0℃60℃90℃3过氧化氢酶溶液3mL3mL3mL4实验现象错误：不应选用过氧化氢溶液作为反应底物，因为高温条件下，会直接使底物分解加快，而不是通过影响酶的活性来影响底物的分解。1．探究影响酶活性实验的“四步曲”(1)分组编号：将实验器具分组编号并装入相应的等量试剂。(2)控制变量：控制影响酶活性的条件(如温度)，即首先将底物、酶液分别处理到预设的条件。(3)进行反应：让酶液与底物混合，在预设的条件(如温度、pH等)下反应，无关变量保持相同。(4)结果检测：检测实验的因变量，观察并记录实验结果。2．可供参考的实验设计(1)①探究温度对淀粉酶活性的影响序号项目11*22*33*1注入可溶性淀粉溶液保温5min2mL－2mL－2mL－2注入淀粉酶溶液保温5min－1mL－1mL－1mL3温度条件(℃)0601004相同温度下淀粉溶液与淀粉酶溶液混合，保持温度3mL混合液3mL混合液3mL混合液5碘液检验变蓝不变蓝变蓝结论：温度能影响酶的活性。②探究pH对淀粉酶活性的影响序号项目试管1试管2试管31注入新鲜的肝脏研磨液每支试管各1mL2不同pH的处理注入物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸溶液1mL注入蒸馏水1mL注入物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液1mL3注入过氧化氢溶液每支试管各2mL4用带火星的卫生香进行检验5预期实验现象无反应迅速复燃无反应结论：pH能影响酶的活性。(2)实验材料的选择：选择实验材料时，要注意排除自变量本身对实验结果的影响，保证自变量只是通过影响酶活性而影响实验结果，不能直接影响实验结果。(3)若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性时，检测底物是否被分解的试剂“宜”选用斐林试剂，“不宜”选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。(4)若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂“宜”选用碘液，“不宜”选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。(5)在探究pH对酶活性影响时，“宜”保证酶的最适温度(排除温度干扰)，且将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与底物接触，“不宜”在未达到预设pH前就让反应物与酶接触。(6)在探究温度对酶活性的影响时，“宜”保证酶的最适pH(排除pH干扰)，且将酶和底物分别保温(实验要求的温度)后，再混合继续保温，“不宜”在未分别保温前就让反应物与酶接触。3．下列有关酶的实验的叙述，正确的是()A．探究温度和pH对酶活性的影响时，分别选用淀粉和H2O2作为底物B．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，可用碘液检测实验结果C．用H2O2作底物验证酶的高效性时，通过测定气泡或者氧气释放量可达到目的D．探究淀粉酶的最适温度的实验顺序：淀粉＋淀粉酶→置于相应水浴温度下保温5min→滴斐林试剂加热→观察溶液颜色变化答案A解析探究温度对酶活性的影响时可以用淀粉，探究pH对酶活性的影响时可以用H2O2，A正确；探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，不能用碘液检测实验结果，因为碘液对蔗糖或蔗糖水解的产物都没有颜色反应，B错误；用H2O2作底物验证酶的高效性时，应设置无机催化剂和酶实验组才能达到目的，C错误；探究淀粉酶的最适温度的实验应先将淀粉、淀粉酶分别置于相应温度下保温，然后再混合继续保温，且本实验不宜选用斐林试剂鉴定，D错误。4．(2023·北京丰台区高一期末)在洗涤剂中添加碱性纤维素酶可大大提高对衣物的洗涤效果。研究人员从某芽孢杆菌菌株中分离纯化出一种碱性纤维素酶，探究其催化作用的最适pH和温度，结果如图。下列相关叙述不正确的是()A．碱性纤维素酶的催化机理是降低反应所需的活化能B．该酶的最适温度在50℃左右C．不同温度下，该酶的最适pH有差异D．30℃酶活性低的原因是空间结构被破坏答案D解析酶的催化活性受温度的影响，低温可以降低酶的活性，但是不会破坏酶的空间结构，D错误。题组一酶的特性1．(2023·山东济南外国语学校高一期末)细胞内进行的各种各样的代谢过程都与酶的特性有关。现有关于酶特性的实例：①人体在奔跑时，依赖肌细胞快速提供大量的能量；②细胞内各种代谢过程能够有条不紊地进行，不相互干扰。下列判断最合理的是()A．①②都主要体现酶的高效性B．①②都主要体现酶的专一性C．①主要体现酶的高效性，②主要体现酶的专一性D．①主要体现酶的专一性，②主要体现酶的高效性答案C2．如图表示过氧化氢分解的过程，实验说明酶具有的特性是()A．专一性 B．高效性C．多样性 D．酶的作用条件较温和答案B解析分析题图曲线可知，该实验的自变量是催化剂的种类，未加酶的实验作为空白对照，与加入无机催化剂相比，加入酶的实验组最先达到平衡点，说明酶的催化作用具有高效性。3．如表是有关淀粉酶的探究实验，“＋”表示加，“－”表示不加。下列叙述正确的是()试管编号122mL3%淀粉溶液＋－2mL3%蔗糖溶液－＋1mL2%淀粉酶溶液＋＋结果检测滴加斐林试剂并水浴加热实验结果砖红色无砖红色A.实验的目的是探究pH对淀粉酶活性的影响B．能用碘液对实验的结果进行检测C．实验中的自变量是催化剂的种类D．实验结果说明淀粉酶具有专一性答案D解析分析题表信息可知，该实验中的单一变量为底物的种类而不是pH，故实验目的不是探究pH对淀粉酶活性的影响，A、C错误；本实验不可用碘液对实验结果进行检测，因为不管淀粉酶能否催化蔗糖水解，溶液都不变色，B错误。题组二探究影响酶活性的条件4．(2023·辽宁大连高一期末)下列实例中，不能说明“酶的作用条件较温和”的是()A．人发高烧时，浑身无力，食欲下降B．唾液淀粉酶进入胃后失活，不再催化淀粉的水解C．平原地区的人进入西藏后产生“高原反应”D．用沸水泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳答案C解析平原地区的人进入西藏后产生“高原反应”是由于氧气浓度低导致，不能说明“酶的作用条件较温和”，C符合题意。5．嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是()A．炒肉的过程中加入B．肉炒熟后起锅前加入C．先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟D．室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟答案D解析炒肉过程中加入，高温会使蛋白酶失去活性，A错误；肉炒熟后起锅前温度也很高，此时加入，蛋白酶的活性会降低甚至失去活性，B错误；用沸水溶解后，高温会使蛋白酶失去活性，C错误；室温下与肉片混匀，让蛋白酶促进蛋白质水解的反应作用一段时间后，再炒熟，效果好，D正确。6．在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将()A．不断上升 B．没有变化C．先升后降 D．先降后升答案B解析胃蛋白酶的最适pH是1.5，当处在pH为10的溶液中，由于碱性过大而失去活性。因此，将溶液pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶不再具有活性，所以活性不发生变化，B正确。7．探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是()①取3支试管编号，注入2mL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淀粉溶液试管中，维持各自的温度5min③向各试管滴一滴碘液④将6支试管分成三组，每组各有一份淀粉溶液和一份淀粉酶溶液，分别放在60℃的热水、沸水和冰水中5min⑤观察实验现象A．①②④③⑤ B．①③②④⑤C．①③④②⑤ D．①④②③⑤答案D解析根据实验目的可知，实验的自变量为温度，由于实验需要严格控制单一变量，在淀粉溶液和淀粉酶溶液混合之前首先需要将它们各自保温到一定温度，然后再混合，并且混合后还需要在相应的温度条件下保温让其充分反应。因此最合理的实验步骤应为①④②③⑤。8.(2022·山东省临沂第一中学高一月考)下列有关酶的探究实验的叙述，合理的是()A．探究pH对酶活性的影响，用α-淀粉酶分别在pH为1、7、14条件下催化淀粉水解，用斐林试剂检测比较还原糖的产生情况B．探究温度对酶活性的影响用α-淀粉酶分别在100℃、60℃、0℃下催化淀粉水解，用斐林试剂检测比较还原糖的产生情况C．探究酶的专一性，用α-淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解，检测是否有还原糖生成D．探究酶的高效性，实验中的自变量是酶的种类和用量答案C解析探究pH影响酶的催化活性，底物不能用淀粉，因为淀粉可在酸性条件下水解，A错误；探究温度对酶活性的影响，用α-淀粉酶分别在100℃、60℃、0℃下催化淀粉水解，不能用斐林试剂检测比较还原糖的产生情况，因为斐林试剂需要水浴加热，会影响实验设置的温度变量，B错误；在“探究酶的高效性”实验中，自变量是催化剂的种类(酶、无机催化剂)，用量是无关变量，应遵循等量性原则，D错误。9．(2022·河北邢台第一中学高一月考)1959年，科学家D.E.Koshland提出了诱导契合学说。该学说认为酶蛋白的构象在底物的诱导下发生相应的变化，从而使酶和底物结合，并引起底物发生反应。图1到图3表示酶F催化底物分解的过程，图4表示底物类似物甲与酶F结合却不被分解。下列说法错误的是()A．图示过程可用于解释酶的专一性B．高温会影响酶F的空间结构，进而影响图示过程的发生C．若向存在酶F和底物的反应体系中加入物质甲，会引起底物反应速率减慢D．物质甲不被分解的原因是酶F未能发生构象改变答案D解析据题图可知，酶可以分解底物，但却不能分解底物类似物甲，说明酶具有专一性，A正确；酶的化学本质大多数是蛋白质，少数是RNA，高温会破坏酶的空间结构使酶失活，进而影响图示过程的发生，B正确；因酶的数量有限，而底物类似物甲也会与酶结合，故若向存在酶F和底物的反应体系中加入物质甲，则能与底物结合的酶数量减少，进而导致底物反应速率减慢，C正确；物质甲不能被分解的原因是酶具有专一性，D错误。10．将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器中，调整pH至2.0，置于37℃的水浴锅内。过一段时间后容器内剩余的物质是()A．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水B．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水答案D解析在pH＝2的条件下，唾液淀粉酶活性很低，甚至失活，而胃蛋白酶活性较高，所以乳清蛋白和唾液淀粉酶会被胃蛋白酶水解成多肽，而淀粉不能被水解，因此容器内剩余的物质是淀粉、胃蛋白酶、多肽、水，D正确。11．某同学为研究酶的特性，进行了一系列相关实验，结果如表所示，下列叙述错误的是()试剂名称试管A试管B试管C试管D试管E质量分数为1%的淀粉溶液2mL2mL2mL2mL2mL新鲜唾液1mL－－1mL1mL蔗糖酶－1mL－－－恒温水浴37℃37℃37℃0℃80℃A.本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无B．试管A、B对照可证明酶的专一性，检测试剂可用碘液C．试管A、C对照可证明酶具有高效性，检测试剂可用斐林试剂D．试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响，检测试剂可用碘液答案C解析试管A、B对照可证明酶的专一性，检测试剂用碘液，检测反应物淀粉是否被催化水解，未被水解的呈蓝色，B正确；若要探究酶的高效性，应再添加一组无机催化剂作对照，酶的催化与空白对照，只能证明酶具有催化作用，C错误；A、D、E三支试管只有反应温度不同，其他无关变量一致，故可证明唾液淀粉酶活性受温度影响，D正确。12．如图所示，曲线b表示最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。下列分析正确的是()A．升高温度后，图示反应速率可用曲线c表示B．酶量减少后，图示反应速率可用曲线a表示C．酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素D．减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变答案B解析