5—1 降低化学反应活化能的酶 （练习课件PPT）

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课时作业（十四）降低化学反应活化能的酶5—1 　　新教材·生物(RJ)·必修一一、选择题1．关于酶本质的探索，下列相关叙述错误的是(　　) A．巴斯德提出发酵是纯化学反应，与生命活动无关 B．李比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质 C．毕希纳从酵母菌细胞中获得了含有酶的提取液 D．萨姆纳用多种方法证明脲酶是蛋白质A 解析：巴斯德之前，人们认为发酵是纯化学反应，与生命活动无关，而巴斯德认为发酵需要活酵母菌细胞的参与，A错误； 德国化学家李比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用，B正确； 德国化学家毕希纳从酵母菌细胞中获得了含有酶的提取液，证明酵母菌细胞中的某些物质也可引起发酵，并将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶，C正确； 美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶，并用多种方法证明其是蛋白质，D正确。2．下列关于生物学实验的说法正确的是(多选)( 　　) A．任何生物学实验中都需要设置对照组 B．对照实验中应遵循单一变量原则 C．对照实验中一定存在自变量 D．无关变量并不是与实验结果没有关系BCD 解析：并非任何生物学实验中都需要设置对照组，如观察类实验；对照实验的实验组和对照组除了实验变量(自变量)不同，其他条件都是相同的，对照实验中一定存在自变量；无关变量会对实验结果造成影响，但不是实验所要研究的变量。 3．如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化条件和酶催化条件下生成物质P所需的能量变化过程。下列相关叙述正确的是(　　)D A．ad段表示在无催化剂条件下，物质A生成物质P需要的活化能 B．若将酶催化改为无机催化剂催化，则b在纵轴上将向下移动 C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状均发生改变 D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，则b在纵轴上将向上移动 解析：无催化剂条件下，物质A生成物质P需要的活化能用ac段表示。酶降低活化能比无机催化剂更明显，若将酶改为无机催化剂催化，则b在纵轴上将向上移动。若仅增加反应物A的量，图中曲线的原有形状不会发生改变。若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，酶所降低的活化能减少，b在纵轴上将向上移动。 4．对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进过氧化氢分解，下列相关叙述正确的是(　　) A．二者的基本原理是相同的 B．前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量 C．两者都可以降低过氧化氢分子的活化能 D．酶和Fe3＋的作用原理是不同的B 解析：加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，使反应速率加快；催化剂则是降低化学反应的活化能，从而能够使反应速率加快，A、C错误，B正确；酶和Fe3＋都是催化剂，它们的作用原理是相同的，只是催化效率不同，D错误。 5．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．①②③　 　 B．①③　 　 C．③　 　 D．②③B 6．为了验证温度对酶活性的影响，某同学设计了如下实验方案和步骤：取三支大小相同的试管，编号为甲、乙、丙，分别向三支试管中加入3 mL浆糊，再加入2 mL新鲜的α­淀粉酶溶液，振荡后，将甲、乙、丙三支试管分别置于 0 ℃、35 ℃、100 ℃的水浴中约5 min，取出试管，各加入2 mL斐林试剂(边加边振荡)，用热水浴检验，观察试管内物质颜色的变化。下列对实验的评价，正确的是(　　)①实验步骤不正确　②温度设置不合理　③不能用斐林试剂检验 A．只有①正确　　　　　 B．只有②正确 C．①和②正确 D．①②③都正确D 解析：本题的实验变量为温度，应先将酶与淀粉在相应的温度下分开放置一段时间，再混合；淀粉酶的最适温度约为37 ℃，而该实验设置的对比温度过高或过低，温度跨度太大；斐林试剂的鉴定需要加热，所以会改变原先实验组中的温度环境，从而影响鉴定结果。 7．在一块含有淀粉的琼脂块的四个固定位置，分别用不同方法处理，如图所示，将上述实验装置放入37 ℃恒温箱中，保温处理24小时后，用碘液冲浸该琼脂块，可见其上面呈蓝色的斑块个数是(　　) A．1 B．2 C．3 D．4C 解析：1和2斑块处的唾液淀粉酶失活，3处无唾液淀粉酶，因此淀粉不能被水解，加碘后变蓝色。 8．如下图所示，①表示植物的淀粉酶与人的淀粉酶活性受pH影响的情况，②表示3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度影响的情况。下列说法正确的是(　　)DA．pH＝5时，植物淀粉酶的活性最高B．若细胞质由中性变为酸性，人的淀粉酶的活性逐渐升高C．②中，活性温度范围最广的酶是BD．②中，无法知道C酶活性的最适温度 解析：从图①知，pH＝6时植物淀粉酶活性最高。在pH＝7时人的淀粉酶活性最高，若细胞质变为酸性，则人的淀粉酶活性会降低。图②中B酶的活性范围不如A。C酶的曲线不能反映其最适温度。 9．下图表示某物质在酶、无机催化剂、无催化剂时由基态转变为过渡态时所需的活化能(分别为a、b、c)，此图不能得到的结论是(　　)C A．无机催化剂能降低化学反应的活化能 B．酶能降低化学反应的活化能 C．无机催化剂降低的活化能为b－a D．酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著 解析：据图可知，酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能，酶降低的活化能为c－a，无机催化剂降低的活化能为c－b，酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著。 10．下图甲表示过氧化氢酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时酶催化H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。若在酶促反应过程中改变某一初始条件，以下分析正确的是(　　) A．pH＝a时，e点下移，d点左移 B．pH＝c时，e点为0 C．温度降低时，e点不移动，d点右移 D．H2O2量增加时，e点不移动，d点左移C 解析：O2的最大释放量只与H2O2的量有关，与酶的活性无关。与pH＝b时相比，pH＝a时酶的活性下降，e点不变，d点右移；pH＝c时酶失活，但H2O2不稳定，在过氧化氢酶失活时，H2O2仍能分解，e点不为0；温度降低时酶的活性降低，e点不变，但H2O2完全分解所用的时间延长，d点右移；增加H2O2量，即O2生成量增加，e点上移，d点右移。 11．如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列相关叙述错误的是(　　)D　 A．a＋b表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能 B．图中b表示酶降低的活化能 C．若曲线Ⅱ为最适条件下的酶促反应曲线，改变反应条件后，a值将变大 D．若将曲线Ⅰ改为无机催化剂催化的该反应，则b值将变大 解析：分析题图可知，曲线Ⅰ表示物质A在无催化剂条件下生成物质P所需能量的变化过程，则物质A生成物质P需要的活化能是a＋b，A 正确； 分析可知图中b表示酶降低的活化能，B正确； 若曲线Ⅱ为最适条件下的酶促反应曲线，改变反应条件后，酶的活性将降低，酶降低化学反应所需活化能的功能减弱，使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增加，所以此时a值将变大，C正确； 无机催化剂也能降低化学反应的活化能，若将无催化剂改为用无机催化剂催化该反应，则b值将变小，D错误。二、非选择题 12．请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和唾液淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。 实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂，试管，37 ℃恒温水浴锅，沸水浴锅。 (1) 若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙、丙、丁可代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。－－－－－＋＋＋＋＋＋＋(2) 实验步骤： ① 按照上表中的设计，取试管、加溶液。 ② 混匀，37 ℃恒温水浴一段时间。 ③ 取出试管，分别加入适量的______________，混匀，在_____________条件下隔水加热一段时间。 ④ 观察实验现象并记录实验结果。斐林试剂50 ℃～65 ℃ (3) 结果预测：______________________________________________________________________________________________________________________________。 (4) 结论：________________________________________________________________________。 含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和唾液淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀　 酶的催化作用具有专一性 13．纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素，如图所示为某课题小组利用A、B两种细菌分泌的纤维素酶进行研究的结果，回答下列问题： (1) 要鉴定纤维素酶的化学本质，可将酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，说明纤维素酶的化学本质为________。酶催化作用的机理是______________________________。 (2) 测定A酶、B酶活性时，应选择________作为酶作用的底物，可以将_______________________________________作为酶活性高低的判断指标。蛋白质降低化学反应的活化能纤维素单位时间内底物的减少量或产物的生成量 (3) 分析实验结果可知，本实验研究的课题______________________________，在40 ℃～60 ℃范围内，细菌________产生的纤维素酶热稳定性较好。 (4) 将80 ℃下的B酶液冷却至50 ℃，酶的活性__________，原因是______________________________。 温度对A酶、B酶活性的影响A不变高温使酶的空间结构遭到破坏 解析：(1) 蛋白质与双缩脲试剂反应，产生紫色物质，将纤维素酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，说明纤维素酶的化学本质为蛋白质，酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能。 (2) 测定纤维素酶活性，应该选择纤维素作为酶作用的底物，可以将单位时间内底物的减少量或产物的生成量作为酶活性高低的判断指标。 (3) 该曲线的横坐标是温度，纵坐标是酶活性，故该实验目的是探究温度对A酶和B酶活性的影响。图中结果显示，在40 ℃至60 ℃范围内，热稳定性较好的酶是A酶。 (4) 高温条件下，酶容易失活，其原因是高温使酶的空间结构遭到破坏，即使温度恢复，酶活性也不能恢复。本课结束！