511酶的作用和本质-2022-2023学年高一生物上学期课后培优分级练（2019人教版必修1）

5.1.1酶的作用和本质核心知识梳理核心知识梳理1．细胞代谢(1)场所：细胞中。(2)实质：许多化学反应的总称。2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理(2)实验过程和现象试管编号加入物质处理现象12mLH2O2溶液不处理基本无气泡产生290℃水浴加热有少量气泡产生3加2滴FeCl3溶液有较多气泡产生，并使卫生香燃烧4加2滴肝脏研磨液有更多气泡产生，并使卫生香猛烈燃烧3．实验变量(1)概念：实验过程中的变化因素称为变量。(2)类型自变量人为控制的对实验对象进行处理的因素因变量因自变量改变而变化的变量无关变量除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素4.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)酶的作用机理：通过降低化学反应所需要的活化能而加快反应速率。①表示无催化剂条件下反应的活化能的曲线是ad段。②表示有酶催化条件下反应的活化能的曲线是cd段。③表示有酶催化条件下降低反应活化能的曲线是ac段。5．科学家探索酶本质的过程6．酶的概念理解(1)来源：活细胞产生的。(2)作用：具有催化作用。(3)化学本质：有机物，绝大部分是蛋白质，少部分是RNA。课后培优练课后培优练级练培优第一阶——基础过关练1．如图所示为“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。下列有关分析不合理的是()A．本实验的因变量是不同的催化剂B．H2O2溶液用量和浓度属于无关变量C．1号与4号对照说明酶具有催化性D．1号与2号对照说明加热能促进H2O2分解【答案】A【解析】据图分析可知，本实验中，自变量是过氧化氢所处的条件，本实验的因变量是不同条件下，过氧化氢的分解速度，A符合题意；本实验中，自变量是过氧化氢所处的条件H2O2溶液用量和浓度不属于自变量，但也会影响实验结果，故属于无关变量，B不符合题意；组别1号(无酶)与4号(有酶)对照，说明酶具有催化性，C不符合题意；与1号试管相比2号试管进行了加热处理，根据实验现象可说明加热能促进H2O2分解，D不符合题意。2．如图表示过氧化氢分解前后的能量变化，其中曲线A、B分别表示没有酶催化和有酶催化时的反应过程。下列叙述错误的是()A．图中H表示没有酶催化时反应所需的活化能B．图中h表示酶催化时反应所需的活化能C．若将过氧化氢酶换为Fe3＋，则H－h值减小D．在加热时，H和h值都将减小【答案】D【解析】分析题图：A曲线是无酶催化的曲线，B曲线是有酶催化的曲线，H表示没有酶催化时，过氧化氢分解的活化能，h表示酶催化时，过氧化氢分解的活化能。根据题意，H表示没有酶催化时，过氧化氢分解的活化能，h表示酶催化时，过氧化氢分解的活化能，A、B正确；过氧化氢酶比Fe3＋降低活化能的效果更显著，所以将过氧化氢酶换为Fe3＋，h上升，H－h值减小，C正确；加热不可以降低化学反应的活化能，D错误。3．用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是()A．蛋白质 B．脂肪酶C．RNA D．淀粉酶【答案】C【解析】核糖体的主要成分是蛋白质和RNA，蛋白酶将核糖体中的蛋白质水解后只剩下RNA，所以发挥催化作用的是RNA。4．下列有关酶的叙述正确的是()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活细胞一般都能产生酶④酶都是蛋白质⑤有的酶不是蛋白质⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用A．①②⑤ B．①⑤⑧C．③⑤⑧ D．①③⑤【答案】C【解析】酶是由活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物。食物中的酶进入消化道便被分解了，②错误；就酶的化学本质而言，主要是蛋白质，少数是RNA，④错误，⑤正确；就酶作用的场所而言，有胞内酶和胞外酶，活细胞一般都能产生酶，①错误，③正确；代谢是细胞内全部有序的化学变化的总称，需要酶的催化，⑥⑦错误，⑧正确。5．科学家发现了一种RNaseP酶，它由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，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．某些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】由题可知，除去RNaseP酶中的蛋白质，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明RNA也有催化作用，A正确；酶的化学本质是蛋白质或RNA，B和C错误；题中结果无法说明绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA，D错误。培优第二阶——拓展培优练1.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶，两种酶活性与处理时间的关系如图所示。据此能得出的正确结论是()A．甲酶的基本组成单位是氨基酸B．甲酶的活性不受环境因素影响C．乙酶能催化蛋白质水解D．乙酶可以被蛋白酶分解【答案】D【解析】蛋白酶处理以后，甲酶的活性没有变化，甲酶的本质很可能是RNA，基本组成单位是核糖核苷酸；酶的活性都要受温度和pH的影响；乙酶的本质是蛋白质，但其催化的底物不一定是蛋白质；乙酶的本质是蛋白质，可以被蛋白酶分解。2．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．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率可能会加快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．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量【答案】C【解析】土豆片中含有过氧化氢酶，能够催化过氧化氢的分解；增加土豆片的数量，会加快氧气的释放速率；由于瓶子中的反应物(H2O2)是有限的，所以一段时间后气体的量不再增加；为保证实验的严谨性，要保证单一变量，控制好无关变量，因为温度影响过氧化氢的分解。3．下列所采取的措施，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】“降低化学反应活化能”是生物催化剂和无机催化剂的作用原理，A、B项中的两种酶和C项中的FeCl3均为催化剂，所以均能降低反应活化能。利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率则是利用温度升高，以提供能量使分子达到活跃状态的原理来加快过氧化氢的分解，D项措施不涉及“降低化学反应活化能”原理。4．在下图所示的实验中，属于自变量的是()A．催化剂B．过氧化氢分解的速率C．产生气泡量D．试管中的过氧化氢溶液的量【答案】A【解析】本实验的自变量应是催化剂的种类，一种是无机催化剂氯化铁，一种是有机催化剂过氧化氢酶，因变量是过氧化氢的分解速率即产生气泡的速率，试管中过氧化氢溶液的量是无关变量。5．在动植物细胞质内广泛存在的过氧化氢酶体(由一层生物膜结构包被)中含有过氧化氢酶，在动物体内该酶主要集中于肝脏，它的作用是使H2O2转变成H2O和O2。下表是验证酶的催化特性的几组对比实验，1～5号试管内装有等量的体积分数为3%的H2O2溶液。1～5号试管控制温度与加入物质如表所示：试管编号加入物质条件现象气泡火焰12mLH2O2溶液＋2滴蒸馏水30℃22mLH2O2溶液＋2滴FeCl3溶液30℃32mLH2O2溶液＋2滴肝脏研磨液30℃42mLH2O2溶液＋2滴煮过的肝脏研磨液冷却至0℃52mLH2O2溶液＋2滴新鲜的唾液30℃62mLH2O2溶液＋？72mLH2O2溶液＋？(1)若加入物质后，立即将带有余烬的卫生香放在1～3号试管口，其中________号试管口卫生香迅速复燃。(2)若1～5号都是为了验证酶的某项特性而设置的对照，则________号设置不科学，改进的方法是____________________或_____________________________________________。(3)若要证明酶的活性受酸碱度的影响，需要增设6号和7号试管，请补充6号和7号试管内应分别加入____________________，温度均应控制在________。【答案】(1)3(2)4冷却至0℃改成30℃煮过的肝脏研磨液改成肝脏研磨液(3)2滴酸溶液和2滴碱溶液处理过的肝脏研磨液30℃【解析】(1)3号试管释放O2的速率最快，卫生香迅速复燃。(2)对照实验需要遵循单一变量原则，4号试管不合理，需将“冷却至0℃”改成“30℃”或将“煮过的肝脏研磨液”改成“肝脏研磨液”。(3)若要证明酶的活性受酸碱度的影响，自变量是酸或碱处理。培优第三阶——高考沙场点兵1.（2022浙江卷）动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（）A.光面内质网是合成该酶的场所 B.核糖体能形成包裹该酶的小泡C.高尔基体具