高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 酶的特性第2课时达标测试

第2课时　酶的特性

必备知识基础练

1.(2022宁夏银川二中高二期中)纺织工业上的退浆工序常用两种方法:化学法,需用7~9 g/L的NaOH,在70~80 ℃条件下作用12 h,退浆率仅为50%~60%;加酶法,用少量细菌淀粉酶,在适宜温度时只需5 min, 退浆率达100%,这一事实说明酶(　　)

A.具有高效性

B.作用条件需要较高的温度

C.具有专一性

D.作用需要适宜的pH

2.果酒放久了易产生沉淀,加入少量蛋白酶可使沉淀消失,而加入其他酶则无济于事,这说明 (　　)

A.酶的化学成分是蛋白质

B.酶的催化作用具有专一性

C.酶的催化作用受环境影响

D.酒中的这种沉淀是氨基酸

3.分别用0 ℃和100 ℃的温度处理某种酶后,酶的活性被抑制或失去活性,但(　　)

A.经过0 ℃处理的酶的活性能够恢复

B.经过100 ℃处理的酶的活性能够恢复

C.经过0 ℃处理的酶的空间结构遭到破坏

D.经过100 ℃处理的酶被水解成了氨基酸

4.某加酶洗衣粉说明上注明用40~60 ℃的温水浸泡去污效果更佳,这说明酶的催化(　　)

A.有高效性 B.有特异性

C.需要适宜的条件 D.有多样性

5.(2022湖南长郡中学高二月考)酶的活性中心是指直接将底物转化为产物的部位,它通常包括两个部分:与底物结合的部分称为结合中心,促进底物发生化学变化的部分称为催化中心。下列有关叙述正确的是(　　)

A.酶的结合中心决定酶的高效性,酶的催化中心与酶的专一性有关

B.酶是活细胞产生的,只有在活细胞内才能发挥作用

C.酶都能被蛋白酶水解而失去其活性

D.pH过高或过低,酶的结合中心或催化中心的结构会发生改变,使酶的活性降低

6.某小组进行“探究酶活性的影响因素”实验,得到的结果如图所示,下列分析正确的是(　　)

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x

D.酶活性受温度影响,但不受pH影响

7.下列关于酶实验的叙述,正确的是(　　)

A.在探究温度对酶活性影响时,可选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料

B.过氧化氢在高温下和酶催化下分解都加快,其原理都是降低了反应所需要的活化能

C.若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性,则检测试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液

D.探究淀粉酶的最适温度的实验顺序:淀粉+淀粉酶→置于相应温度水浴5 min→滴斐林试剂加热→观察溶液颜色变化

8.某研究小组利用质量分数为3%的鸡肝匀浆、体积分数为3%的H2O2溶液、pH缓冲液等,在适宜温度下探究pH对过氧化氢酶活性的影响,实验结果如下表。该实验能得出的结论是              (　　)

A.过氧化氢酶具有高效性

B.鸡肝匀浆中过氧化氢酶最适pH一定为7.0

C.pH为7.0时提高温度,酶活性会提高

D.过氧化氢酶对酸性环境的耐受性低

9.若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是(　　)

A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量

B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量

D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

10.(2022浙江三校联考)将等量的α-淀粉酶(70 ℃下活性不受影响,100 ℃高温下失活)与β-淀粉酶(70 ℃处理15 min即失活)加适量蒸馏水混合,分为甲、乙、丙三组后,分别按下表所示步骤进行实验。下列说法正确的是              (　　)

A.该实验的自变量是酶的种类

B.丙组按步骤一处理后冷却至70 ℃,其中α-淀粉酶有活性

C.a与b的差值可体现出α-淀粉酶的催化效率

D.b-a与c-b的大小可用于比较两种酶在25 ℃下的催化效率

11.下列甲、乙、丙三图依次表示酶浓度一定时,反应速率与反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题。

(1)图甲中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)图乙中,A点所对应的温度称为　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)图乙中,A点到B点的曲线急剧下降,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)将酶液等量适量分别装入A、B两试管中,将反应物溶液等量适量分别装入C、D两试管中,将A、C两试管同时放入12 ℃水浴锅中,将B、D两试管同时放入75 ℃水浴锅中,20 min后同时取出,将A试管中的酶液倒入C试管中,将B试管中的酶液倒入D试管中,混合均匀后都转入37 ℃水浴锅中保温,C、D两试管中的反应分别是:　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　。 

(5)图丙表示了　　　催化反应的速率变化曲线。 

A.唾液淀粉酶 　B.胃蛋白酶

C.胰蛋白酶 　D.植物淀粉酶

(6)若在图甲的M点时增加酶的数量,反应速率如何变化?试在图甲中画出其变化曲线。

关键能力提升练

12.下图表示人体内某种酶促反应速率受温度和pH的影响情况,下列解释不正确的是(　　)

A.在A点,将酶的浓度增大一倍,反应速率可能增大

B.在B点,将酶的浓度增大一倍,反应速率不可能增大

C.在C点,将酶的浓度增大一倍,反应速率可能增大

D.该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征

13.下列有关叙述不正确的是(　　)

A.滤纸片上需附有过氧化氢酶

B.酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到浮出液面的时间(t3-t2)来表示

C.可通过设置不同pH的过氧化氢溶液来探究pH对酶活性的影响

D.为了提高实验的准确性,每个烧杯中需放多个滤纸片

14.(多选)某同学为了验证淀粉酶的专一性,设计了以下三种实验方案。方案一:一组试管内加淀粉酶和淀粉,另一组试管内加淀粉酶和蔗糖,一段时间后往两组试管中分别加入适量碘液并观察两组试管的颜色反应。方案二:一组试管内加淀粉酶和淀粉,另一组试管内加淀粉酶和蔗糖,一段时间后往两组试管中分别加入适量斐林试剂并观察两组试管的颜色反应。方案三:一组试管内加淀粉酶和淀粉,另一组试管内加蔗糖酶和淀粉,一段时间后往两组试管中分别加入适量碘液并观察两组试管的颜色反应。下列有关这三种方案的说法,错误的是(　　)

A.三种方案中的两组试管加入的底物和酶的量要分别相等

B.方案一将碘液换成斐林试剂可以证明淀粉酶具有专一性

C.方案二加入斐林试剂可以鉴定淀粉是否被分解,但不能证明蔗糖是否被分解

D.方案三能通过颜色反应判断两组试管中是否有还原糖产生

15.(多选)啤酒生产时,麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量,因此,制备麦芽的过程中需降低其活性。如图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线。下列叙述正确的是              (　　)

A.PPO能催化多酚类物质的生化反应

B.相同温度下,pH为7.8时的酶促反应速率比pH为8.4时慢

C.高于90 ℃时,PPO可能发生热变性,从而失活

D.在制备麦芽的过程中应将反应条件控制在温度80 ℃、pH 8.4

16.(2021湖北,24)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。

实验材料和用具:蒸馏水,酶A溶液,甲物质溶液,乙物质溶液,透析袋(人工合成半透膜),试管,烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出实验预期结果。

(1)实验设计思路

取　　　　　支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加等量　　　　　　　　,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。 

(2)实验预期结果与结论

若出现结果①:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。

若出现结果②:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。

若出现结果③:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。

若出现结果④:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。

参考答案

1.A　解析 由题意可知,化学法需要时间长,效率低,加酶法需要时间短,效率高,因此这一事实体现了酶的高效性。

2.B　解析 由题意可知,加入少量蛋白酶可使沉淀消失,而加入其他酶则无济于事,说明酒中的沉淀主要是蛋白质,酶的催化作用具有专一性。

3.A　解析 高温和低温对酶活性的影响不同,低温不会破坏酶的分子结构,只会抑制酶的活性,若升高温度,酶活性可以恢复;高温破坏酶的分子结构,使酶活性永久丧失。

4.C

5.D　解析 酶的高效性与酶的催化中心有关,酶的专一性与酶的结合中心有关,A项错误;酶是活细胞产生的有机催化剂,可离开细胞起作用,也可在细胞内起催化作用,B项错误;大多数酶的化学本质是蛋白质,但还有酶的化学本质是RNA,C项错误;pH过高或过低可能会破坏酶的结合中心或催化中心的结构,降低酶活性甚至使酶失活,D项正确。

6.C　解析 在一定范围内,随着温度(pH)的升高,酶的活性升高,但当温度(pH)超过最适温度(pH)后,酶的活性又逐渐降低,A、B两项错误;在温度为t时,酶活性最高,所以最适温度为t,当pH为x时,酶活性最高,所以最适pH为x,C项正确;温度和pH都影响酶活性,D项错误。

7.C　解析 在探究温度对酶活性影响时,不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料,因为过氧化氢在高温条件下会加速分解,A项错误;过氧化氢在高温下分解加快是因为高温给过氧化氢提供了能量,过氧化氢在酶催化下分解加快是因为酶降低了反应所需要的活化能,B项错误;若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性,则检测试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液,因为碘液不能检测蔗糖是否被水解,C项正确;探究淀粉酶的最适温度时,将淀粉和淀粉酶分别置于相应水浴温度下一段时间后混合,不能用斐林试剂检验,因为斐林试剂需要水浴加热,会改变实验中的自变量,D项错误。

8.D　解析 此实验不涉及无机催化剂催化过氧化氢分解,无法说明过氧化氢酶具有高效性,A项错误;表中设置的pH梯度不是足够小,因此过氧化氢酶的最适pH不一定是7.0,B项错误;实验是在适宜温度下进行的,因此当温度提高时,酶的活性会降低,C项错误;pH为3时,酶活性降低的程度比pH为11时多,因此过氧化氢酶对酸性环境的耐受性低,D项正确。

9.C　解析 依题意可知,该实验的pH为无关变量,为了排除pH的干扰,应在酶和底物混合之前加入缓冲液,为酶促反应提供稳定的pH环境,A、B、D项均错误,C项正确。

10.D　解析 本实验的自变量是温度和酶的种类,酶量属于无关变量,淀粉剩余量为因变量,A项错误;丙组按步骤一处理后冷却至70 ℃后,由于α-淀粉酶和β-淀粉酶在100 ℃时都失去活性,酶空间结构改变,因此α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性都不会恢复,B项错误;70 ℃水浴处理15 min后取出,α-淀粉酶仍有活性,a与b的差值不能体现出α-淀粉酶的活性,C项错误;甲中β-淀粉酶失活,α-淀粉酶活性不受影响,乙中β-淀粉酶活性不受影响,α-淀粉酶活性不受影响,丙中两种酶活性均丧失,因此b-a的差值能体现出β-淀粉酶的活性,c-b的差值能体现出α-淀粉酶的活性,因此b-a与c-b的大小可用于比较两种酶在25 ℃下的催化效率,D项正确。

11.答案 (1)受反应液中的酶浓度限制　(2)酶促反应的最适温度　(3)温度升高,使酶活性下降　(4)催化速度加快　无催化反应　(5)C　(6)反应速率增大,增大到一定程度后达到稳定,如下图。

解析 (1)图甲中,当反应物在低浓度范围内增加时,反应速率上升。当反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,这是因为虽然酶具有高效性,但它的催化能力也是有一定限度的,当所有的酶都发挥了最高催化效率后,受酶浓度的限制,即使反应物浓度增加,反应速率也不会再增加。(2)图乙中,A点酶的催化效率最高,说明它对应的温度就是酶促反应的最适温度。(3)从A点到B点,由于温度逐渐升高,酶的分子结构逐渐被破坏,从而使酶活性降低,反应速率下降。(4)C试管的温度较低,所以酶的活性较低,反应速率很小,当转入37 ℃的水浴锅中保温后,其反应速率会迅速增大。D试管在75 ℃的高温下,酶的结构被破坏,活性丧失,即使再转入37 ℃的水浴锅中保温,酶的活性也不能恢复,不再具有催化作用。(5)图丙中,酶的最适pH为弱碱性,唾液淀粉酶和植物淀粉酶的最适pH近于中性,胃蛋白酶的最适pH为强酸性,只有胰蛋白酶的最适pH为弱碱性。(6)由于M点时限制反应速率增加的因素是酶数量,因此增加酶的数量,反应速率增大,增大到一定程度后达到稳定。

12.B　解析 题图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响,但是影响反应速率的因素不仅包括温度和pH,还有酶浓度等。在反应底物充足的条件下,增大酶浓度,可以提高反应速率,A、C两项正确,B项错误。题图显示,该酶的最适pH为2左右,因此这种酶可能是胃蛋白酶,而不会是唾液淀粉酶,D项正确。

13.B　解析 滤纸片上需附有过氧化氢酶,催化过氧化氢水解,A项正确;酶促反应速率可用滤纸片从进入液面到浮出液面的时间(t3-t1)来表示,B项错误;探究pH对酶活性的影响时,可设置不同pH的过氧化氢溶液,C项正确;为了避免实验的偶然性,提高实验的准确性,每个烧杯中需放多个滤纸片,D项正确。

14.CD　解析 实验设计要遵循等量对照原则,三种方案中的两组试管加入的底物和酶的量为无关变量,应该相等,A项正确;方案一加入斐林试剂,根据经水浴加热后是否生成砖红色沉淀,既可以鉴定淀粉是否被分解,也能证明蔗糖是否被分解,B项正确;方案二加入斐林试剂既可以鉴定淀粉是否被分解,也能证明蔗糖是否被分解,C项错误;方案三一组试管内加淀粉酶和淀粉,一段时间后淀粉会全部被分解,加入碘液后无蓝色反应产生,另一组试管内加蔗糖酶和淀粉,加入碘液后有蓝色反应产生,但是不能说明有无还原糖产生,D项错误。

15.ABC　解析 PPO能催化多酚类物质的生化反应,A项正确;由题图可知,PPO的最适pH为8.4,故相同温度下,pH为7.8时的酶促反应速率比pH为8.4时慢,B项正确;高于90 ℃时,PPO可能发生热变性,从而失活,C项正确;麦芽中PPO的作用会降低啤酒质量,因此,制备麦芽的过程中需降低其活性,而题图中显示在温度80 ℃、pH 8.4的条件下该酶活性最强,D项错误。

16.答案 (1)2　甲物质溶液、乙物质溶液　(2)透析后,两组的酶活性均比透析前酶的活性高　透析前后,两组的酶活性均不变　加甲物质溶液组透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组透析前后酶活性不变　加甲物质溶液组透析前后酶活性不变,加乙物质溶液组透析后酶活性比透析前高

解析 (1)分析题意可知,实验目的是探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,则实验的自变量为甲、乙物质的有无,因变量为酶A的活性,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可取2支试管各加入等量的酶A溶液,再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液(单一变量和无关变量一致原则);一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。(2)据题意可知,物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制,但作用机理未知,且透析前有物质甲和乙的作用,透析后甲、乙物质浓度降低,前后对照可推测两种物质的作用机理。若甲、乙均为可逆抑制剂,则酶的活性能恢复,故透析后,两组的酶活性均比透析前酶的活性高;若甲、乙均为不可逆抑制剂,则两组中酶的活性均不能恢复,故透析前后,两组的酶活性均不变;若甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂,则甲组中活性可以恢复,而乙组不能恢复,故加甲物质溶液组透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组透析前后酶活性不变;若甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂,则甲组中活性不能恢复,而乙组能恢复,故加甲物质溶液组透析前后酶活性不变,加乙物质溶液组透析后酶活性比透析前高。