人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质第1课时课时练习

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

基础过关练

题组一　酶的作用和本质

1.(2021山西实验中学高一月考)下列关于酶的叙述中,不正确的是 (　易错　)

A.酶是具有催化能力的蛋白质或核酸

B.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物

C.食物的消化过程需要酶催化,而细胞内的其他化学反应不需要酶催化

D.绝大多数酶是蛋白质,少数酶是核酸,称为“核酶”

2.(2021福建连城一中高一期中)酶作为催化剂可催化化学反应。有关酶的叙述,正确的是              (　　)

A.酶既可以作为催化剂,又可以作为反应底物

B.酶只能在细胞内发挥催化作用

C.酶通过为化学反应提供能量发挥催化作用

D.酶在化学反应中会被逐渐消耗

3.某兴趣小组成员发现新鲜土豆和新鲜猪肝有同样的催化过氧化氢分解的效果。他们利用新鲜土豆完成了一组过氧化氢在不同条件下分解的实验,请回答有关的问题:

(1)实验原理:新鲜的土豆研磨液中含有　　　　,FeCl3是无机催化剂,它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气。  

(2)材料用具:量筒,试管,滴管,大烧杯,酒精灯等;新鲜的质量分数为30%的土豆研磨液,体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为3.5%的FeCl3溶液,蒸馏水。

(3)方法步骤:

(4)观察实验现象:实验的因变量是　　　　　　　　　,应以　　　　　　　　　　作为观测指标。  

(5)结果预测:

①1号试管和2号试管相比,1号试管有微量气泡产生,2号试管有　　　　产生。这一现象说明　　　　　　　　　　,其作用原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  

②1号试管和4号试管相比,　　　　号试管产生的气泡较多。这一对比的结果说明　　　　　　　。  

题组二　分析酶的作用机理

4.(2020天津河西高一期末)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.滴加唾液促进淀粉的水解

C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率

D.利用水浴加热提高还原糖与斐林试剂的反应速率

5.(2020福建福州一中高一期末)下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。 有关分析错误的是              (　　)

A.本实验的因变量是过氧化氢的分解速率

B.本实验的无关变量有过氧化氢的量和催化剂的用量等

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

6.(2020湖北荆门高一期末)下图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参与的能量变化,则下列叙述正确的是              (　　)

A.此反应为放能反应

B.曲线Ⅰ表示有酶参与

C.E2为反应前后能量的变化

D.有酶参与反应时,所降低的活化能为E4

能力提升练

一、选择题

1.(2020黑龙江哈尔滨六中高三期中,)20世纪80年代,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,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.有的RNA具有生物催化作用

B.酶是由RNA和蛋白质组成的

C.RNA是由核糖核苷酸组成的

D.绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA

2.()如图为H2O2在不同条件下分解的曲线图模型,①②③④曲线的条件分别是              (　　)

A.H2O2酶催化、FeCl3催化、加热、自然条件

B.加热、自然条件、H2O2酶催化、FeCl3催化

C.加热、FeCl3催化、自然条件、H2O2酶催化

D.自然条件、加热、FeCl3催化、H2O2酶催化

3.()如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的4个装置,不正确的是              (　　)

A.1号与2号对照,说明加热能提高反应速率

B.1号与4号对照,说明酶具有催化作用

C.3号与4号对照,说明酶催化效率高

D.2号与4号对照,说明酶的催化需要温和的条件

4.(2021福建莆田二中高一期中,)猪笼草是一种食虫植物,为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶,某学生设计了两组实验,如图所示。在35 ℃水浴中保温一段时间后,1、2试管中加入适量的双缩脲试剂,3、4试管中不加任何试剂,下列实验能达到目的的是              (　　)

A.只有实验①能

B.只有实验②能

C.实验①、实验②都能

D.实验①、实验②都不能

5.(不定项)()下图中的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线,相关叙述错误的是              (　　)

A.E1是酶降低的活化能,A和C曲线是酶促反应曲线

B.E2是酶降低的活化能,B和D曲线是酶促反应曲线

C.E3是酶促反应需要的活化能,B和C曲线是酶促反应曲线

D.E2是酶促反应需要的活化能,A和C曲线是酶促反应曲线

二、非选择题

6.()在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,对实验的处理如下表所示:

(1)在上表的实验处理中,研究了哪些自变量?　　　　　　　　,因变量是　　　　　　　;请举出两个无关变量:　　　　。  

(2)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别,可选用的试管组合是　　　　　　　　　　。  

(3)若试管1和试管2组成对照实验,能说明的问题是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

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

基础过关练

1.C　酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,称为“核酶”,A、B、D正确;食物的消化过程需要酶催化,细胞内的绝大多数化学反应都需要酶催化,C错误。

易错提醒

与酶有关的三点提醒

(1)酶的本质并非全为蛋白质,少数酶为RNA。酶的基本单位为氨基酸或核糖核苷酸。(2)并非具有分泌功能的细胞才能产生酶,活细胞一般都能产生酶。(3)酶既可以在细胞内发挥作用,也可以在细胞外或生物体外发挥作用,如各种消化酶。

2.A　酶既可以作为催化剂,又可以作为反应底物,如唾液淀粉酶作为催化剂能够催化淀粉水解成还原糖,也可以作为反应底物被蛋白酶催化水解,A正确;只要条件适宜,酶在细胞外和细胞内都能发挥催化作用,B错误;酶通过降低化学反应的活化能而发挥催化作用,C错误;酶是催化剂,其自身性质和数量在化学反应前后不会发生改变,D错误。

3.答案　(1)过氧化氢酶　(4)过氧化氢的分解速率　单位时间内产生气泡的数量(或气泡产生的速率)　(5)①少量气泡　加热能促进过氧化氢分解　加热使过氧化氢分子获得能量,从常态转变成容易分解的活跃状态　②4　酶具有催化作用

解析　(1)新鲜土豆和新鲜猪肝有同样的催化过氧化氢分解的效果,说明新鲜的土豆研磨液中含有过氧化氢酶。(4)题述实验的因变量是过氧化氢的分解速率,应以单位时间内产生的气泡数量或者气泡产生速率作为观测指标。(5)①1号试管和2号试管相比,1号试管有微量气泡产生,2号试管有少量气泡产生,说明加热能促进过氧化氢分解,因为加热能使过氧化氢分子获得能量,从常态转变成容易分解的活跃状态。②1号试管和4号试管相比,4号试管产生的气泡多,说明过氧化氢酶和FeCl3一样,都具有催化作用,都可以催化过氧化氢分解为水和氧气。

4.D　提高反应速率的途径有两种,提供能量和降低反应活化能。酶作为催化剂,通过降低反应的活化能加快反应速率,A、B不符合题意;FeCl3是无机催化剂,能降低化学反应的活化能,使H2O2分解加快,C不符合题意;水浴加热为斐林试剂与还原糖的反应提供了能量,加快了反应速率,D符合题意。

5.D　在实验中人为改变的变量为自变量,题述实验的自变量为过氧化氢分解的条件,1号为常温条件,2号为水浴加热条件,3号滴加了FeCl3溶液,4号滴加了肝脏研磨液;因变量是过氧化氢的分解速率,观测指标可为气泡的产生速率;其余因素为无关变量,A、B正确。1号和3号对照说明FeCl3溶液能促进过氧化氢分解,1号和4号对照说明过氧化氢酶能促进过氧化氢分解,C正确。2号试管气泡产生速率快的原因是加热使过氧化氢分子得到能量,从常态转变为容易分解的活跃状态,加热不能降低反应的活化能,D错误。

6.D　由题图可知,反应物甲的能量小于生成物乙的能量,此反应为吸能反应,A错误;酶能降低化学反应的活化能,因此曲线Ⅱ表示有酶参与,曲线Ⅰ表示无酶参与,B错误;E3为反应前后能量的变化,C错误;E1表示在无酶参与的条件下化学反应需要的活化能,E2表示在有酶参与的条件下化学反应需要的活化能,因此,有酶参与反应时,所降低的活化能为E1-E2=E4,D正确。

能力提升练

一、选择题

1.A　根据题中信息“留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性”,可推知该酶中的RNA具有生物催化功能,故A符合题意;B、C、D选项不可由题中信息直接推知。

2.D　由图中曲线可知,④曲线所示的反应速率最快,且反应所需活化能最低,则④曲线表示H2O2酶催化条件下的反应进程;①曲线反应速率最慢,且反应所需活化能最高,则该曲线表示自然条件下的反应进程;②曲线反应所需活化能与自然条件下的相同,但反应速率提高,应为加热条件下的反应进程,因为加热可为反应提供能量,加快反应速率;③曲线反应所需活化能低于①曲线,但高于④曲线,则③曲线应为无机催化剂催化条件下的反应进程,故选D。

3.D　1号与2号试管对照,自变量为是否加热,依据实验结果可说明加热能提高化学反应速率,A正确;1号与4号试管对照,自变量为酶的有无,依据实验结果可说明酶具有催化作用,B正确;3号与4号试管对照,自变量为催化剂的种类,依据实验结果可说明酶催化效率高,C正确;由于2号试管(加热)与4号试管(加酶)涉及温度不同和有无催化剂两个不同变量,二者对照不能说明酶的催化需要温和的条件,D错误。

4.B　由题意可知,本实验的目的是检测猪笼草分泌液中是否含有蛋白酶,实验的原理是猪笼草分泌液中含有蛋白酶,其可以分解蛋白质。由于蛋白酶的本质是蛋白质,蛋白酶也可以与双缩脲试剂反应,因此不能用双缩脲试剂检测蛋白质是否分解,可以通过蛋白块体积变化判断蛋白质是否水解。

5.ABC　由于酶可以降低化学反应的活化能,使酶促反应速率提高,转化率也提高,因此E2是酶促反应所需要的活化能,A、C曲线是酶促反应曲线;E3是非酶促反应所需要的活化能,B、D曲线是非酶促反应曲线。E3-E2是酶降低的活化能。

二、非选择题

6.答案　(1)温度和催化剂的种类　过氧化氢的分解速率(或气泡的产生速率)　过氧化氢的量、催化剂的量、试管的洁净程度等　(2)试管3和试管4　(3)高温能促进过氧化氢分解

解析　(1)由题意知,在题表的实验处理中,自变量是温度和催化剂的种类,因变量是过氧化氢的分解速率,而催化剂的量、过氧化氢的量、试管洁净程度等属于无关变量。(2)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别,实验自变量是催化剂的种类,温度应该保持相同且适宜,因此可选用的试管组合是试管3和试管4。(3)若试管1和试管2组成对照实验,其自变量是温度,能说明高温能促进过氧化氢分解。