1、生物催化剂酶基础通关(20分钟70分)一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分)1.(2019山东合格考)下列关于生物体内酶的叙述错误的是()A.酶是具有催化作用的有机物B.酶只能在生物体内发挥作用C.过酸或过碱会使酶永久失活D.一种酶只能催化一种或一类化学反应【解析】选B。酶是具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,A正确;酶在细胞内外、生物体内外均可以发挥作用,B错误;过酸或过碱会破坏酶的空间结构,使酶永久失活,C正确;酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应,D正确。【补偿训练】下列关于酶的叙述,正确的是()A.能产生酶的细胞都是活细胞B.人体内有水解酶,能水解细胞
2、中的淀粉C.蛋白质并非都是酶,但酶一定是蛋白质D.酶能促进化学反应进行,与酸碱度无关【解析】选A。酶都是由活细胞产生的,A项正确;人体细胞中没有淀粉,B项错误;蛋白质不一定是酶,酶也不一定是蛋白质,C项错误;酶的作用会受到酸碱度的影响,D项错误。2.如图表示酶降低化学反应活化能的图解,能正确表示酶降低的活化能的是()A.E1B.E2C.E1-E2 D.E1+E2【解析】选C。分析题图:无酶催化时化学反应需要能量为E1,有酶催化时化学反应需要能量E2,有酶催化相较于无酶催化,化学反应所需的能量少了E1-E2,这是酶催化反应所降低的活化能。【补偿训练】胃蛋白酶在酸性环境的胃中能消化蛋白质,而在碱性
3、环境的小肠中则不能消化蛋白质。这说明酶的催化作用()A.具有高效性B.具有专一性C.需要适宜的温度D.需要适宜的pH【解析】选D。胃蛋白酶在酸性环境的胃中能将蛋白质消化成多肽,说明胃蛋白酶在酸性条件下具有活性,而在碱性环境的小肠中则不能消化蛋白质,说明胃蛋白酶在碱性条件下没有活性。因此该现象说明酶的催化作用需要适宜的pH。3.(2021北京高一检测)下列关于酶的叙述正确的是()A.酶与无机催化剂的催化效率相同B.催化生化反应前后酶的性质改变C.酶的作用条件温和D.所有酶都是蛋白质【解析】选C。与无机催化剂相比较,酶具有高效性,A错误;催化生化反应前后酶的性质不变,酶可以反复利用,B错误;酶的作
4、用条件温和,高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,C正确;酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,D错误。4.乳糖不耐受是一种由于乳糖酶分泌少、不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感染性腹泻。如图是乳糖酶分解乳糖的示意图,它表明()A.乳糖酶具有专一性B.乳糖酶催化合成反应C.乳糖酶具有高效性D.乳糖酶活性容易受温度影响【解析】选A。题图所示,底物与酶的活性部位特异性结合乳糖,具有专一性,A正确;题图的反应催化了乳糖分解为葡萄糖和半乳糖,B错误;图中没将酶与其他催化剂作比较,未体现出酶的高效性,C错误;图中没有将酶置于一系列温度下测定其活性,未体现乳糖酶活性容易受温度影响
5、,D错误。5.适当提高温度、加FeCl3和过氧化氢酶都可以加快过氧化氢的分解,下列各项分组中,加快过氧化氢的分解所遵循的原理相同的是()A.提高温度、加FeCl3B.提高温度、加过氧化氢酶C.加FeCl3和过氧化氢酶D.提高温度、加FeCl3和过氧化氢酶【解析】选C。升高温度加快过氧化氢分解的原理是提供能量;加FeCl3和过氧化氢酶加快过氧化氢分解的原理是降低活化能。6.纤维素酶对纤维素和壳聚糖都有不同程度的水解作用。下列关于纤维素酶的叙述,正确的是()A.纤维素酶的催化作用与其空间结构的变化有关B.纤维素酶对纤维素的水解作用强于壳聚糖,体现了酶的高效性C.对两种底物不同程度的水解作用说明纤维
6、素酶没有专一性D.若研究温度对纤维素酶的影响,则无关变量只有pH【解析】选A。酶与底物结合成酶-底物复合物,再产生产物,酶的催化作用与其空间结构的变化有关,A正确;酶的高效性是酶相对于无机催化剂而言,纤维素酶对纤维素的水解作用强于壳聚糖,未体现酶的高效性,B错误;酶都有专一性,对一种或一类底物起催化作用,C错误;如果研究温度对纤维素酶的影响,无关变量有pH、底物浓度、酶浓度等,D错误。7.(2021北京高一检测)嫩肉粉可将肌肉组织部分水解,使肉类食品口感松软、嫩而不韧。嫩肉粉中使肉质变嫩的主要成分是()A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.DNA酶 D.脂肪酶【解析】选B。肌肉组织主要成分为蛋白质,嫩肉
7、粉的主要作用是利用蛋白酶对肉中蛋白质进行部分水解,使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。【补偿训练】酵母菌M能分泌A酶和B酶,如图表示在不同温度下测得两种酶活性的曲线图,以下分析不合理的是()A.A酶和B酶在50 时酶活性均最大B.80 时,A酶仍未完全失活C.当温度为20 ,酶的空间结构很不稳定D.温度从80 降至50 时,酶的活性可能无法恢复到最大值【解析】选C。据图可知,A酶和B酶在50 时酶活性均最大,A正确;80 时,A酶仍未完全失活,B正确;当温度为20 ,两种酶的活性都较低,但酶的空间结构稳定,C错误;由图可知,温度为80 时B酶已经失活,A酶的活性也很低,说明此时两种酶的
8、空间结构有可能被破坏,所以此时如果再降至50 ,酶的活性也可能无法恢复到最大值,D正确。8.德国化学家毕希纳将酵母细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,再进行加压过滤,得到不含酵母细胞的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后冒出气泡,糖液居然变成了酒。根据以上实验,分析得出的结论错误的是()A.葡萄糖变成酒的过程中发生了化学变化B.将糖变成酒的物质是汁液中的酿酶C.研磨有利于酵母细胞内酿酶的释放D.该实验证明酿酶的化学本质是蛋白质【解析】选D。葡萄糖变成酒的过程中有气泡生成,发生了化学变化,A正确;催化该化学变化进行的是酵母细胞内产生的酿酶,B正确;研磨有利于酵母细胞内酿酶的释放,C正确;毕
9、希纳所做的实验不能证明酿酶的化学本质是蛋白质,D错误。9.(2021宿迁高一检测)下列关于酶的叙述,正确的是()A.酶发挥作用需要适宜的条件B.低温使酶的活性下降是破坏了酶的空间结构C.酶作用的原理是给反应物分子提供能量D.酶只能在活细胞中发挥催化能力【解析】选A。酶发挥作用需要适宜的条件,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高,温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低,A正确;低温能降低酶活性的原因是低温抑制了酶的活性,低温下酶的空间结构稳定、其空间结构没有被破坏,B错误;酶作用的原理是降低了化学反应的活化能,该过程酶不能为化学反应提供能量,C错误;酶在活细胞内、外均能发挥催化能力,在生
10、物体内外也可发挥催化作用,D错误。二、非选择题(共2小题,共25分)10.(12分)酶在酶促反应中能催化特定的底物(酶进行催化反应的反应物)反应,与酶的活性中心有关。酶的活性中心往往与底物分子在空间结构上具有特殊的匹配关系,当酶与底物结合时,启动化学反应的发生。请据图回答问题:(1)上图所示过程能说明酶具有_的特点。(2)酶能提高反应速率的机理是_,使底物分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态。(3)下列符合图示反应类型的有_。A.氨基酸a+氨基酸b二肽+H2O B.麦芽糖+H2O葡萄糖C.三肽+H2O氨基酸a+氨基酸b+氨基酸cD.H2O2H2O+O2(4)若该酶是人的胃蛋白酶,请在坐标图
11、中表示出当pH从2.0升高到10.0时酶活性随之变化的曲线图。【解析】(1)题图中反应前后不发生变化的为酶,发生变化的为底物,酶与底物是一一对应的关系,所以酶具有专一性。(2)酶和其他催化剂一样,均能降低化学反应的活化能,从而使反应更容易进行。(3)图中所示反应前为一种物质,反应后分解为两种物质。(4)由于胃蛋白酶的最适pH为2.0左右,所以在pH为2.0时酶的活性最高,当pH变为10.0时,酶已失去了活性。答案:(1)专一性(2)酶能降低化学反应的活化能(3)D(4)【互动探究】从图示中看出在酶促反应中酶能否被反复利用?提示:酶在反应前后不被消耗,可以被反复利用。11.(13分)图1和图2是
12、探究影响H2O2分解的因素实验中记录绘制的关系曲线。回答下列问题:(1)图1、图2所代表的实验中,实验的自变量依次为_。(2)根据图1可以得出的实验结论是酶的催化作用具有_。(3)图2曲线bc段产生的最可能原因是_。(4)若图2实验开始时增加H2O2酶的含量,请在图2中,利用虚线绘制出可能的曲线变化情况。(5)不能以H2O2为材料来探究温度对H2O2酶活性的影响的原因是_。【解析】(1)由题图分析:图1中的自变量是催化剂的种类(酶和无机催化剂),图2的自变量是底物即过氧化氢溶液的浓度。(2)图1的自变量是催化剂的种类即无机催化剂和酶(生物催化剂),可以证明酶具有高效性。(3)图2中在一定的浓度
13、范围内,随着过氧化氢溶液浓度的增大,氧气的产生速率加快;但由于酶的数量限制,bc段底物浓度升高,酶促反应速率不再升高。(4)酶是催化剂,当底物一定时增加酶量能提高化学反应速率,因此若增加H2O2酶的含量,则反应速率会升高,如图所示:(5)因H2O2受热易分解,所以不能用H2O2为材料来探究温度对酶活性的影响,以免影响实验结果。答案:(1)催化剂的种类和H2O2溶液的浓度(2)高效性(3)H2O2酶数量(浓度)有限(4)(5)H2O2在加热条件下会分解,影响实验结果 【误区警示】探究酶活性适宜条件的实验材料选择的两点提醒(1)探究温度对酶活性的影响:不能选择“过氧化氢酶催化过氧化氢分解”,因为过
14、氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。不宜选用斐林试剂做鉴定试剂,因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成,而该实验需严格控制不同的温度。(2)pH对酶活性的影响:实验不宜选用“淀粉酶催化淀粉水解”来研究pH对酶活性的影响,因为:强酸也能催化淀粉的水解,如果用淀粉酶来研究pH对酶活性的影响,会造成无关变量对实验结果的影响,导致实验结果不可信;斐林试剂呈碱性,酸性条件影响斐林试剂的作用。 能力进阶(10分钟30分)1.(多选)(6分)(2021日照高一检测)如图表示温度对淀粉酶活性影响的曲线,下列分析不正确的是()A.Ta时,酶活性低的原因是低温破坏了酶的空间结构
15、B.Tc时,淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能最多C.从TaTc的过程中,淀粉酶的活性逐渐提高D.Tb时是保存淀粉酶的最适温度【解析】选A、B、D。图中Ta时酶活性低,是由于低温抑制了酶的活性,但酶没有失活,A错误;酶不能为化学反应提供能量,只是降低化学反应的活化能,B错误;TaTc,随着温度的升高,酶活性逐渐增大,C正确;Tb时酶因空间结构被破坏而失活,不适宜保存淀粉酶,D错误。2.(多选)(6分)某实验小组研究化合物X对淀粉酶活性的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是()A.化合物X降低了淀粉酶的活性B.曲线的实验作为对照实验C.化合物X降低了淀粉水解反应的活化能D.化合物X未影响淀粉酶催化的
16、最适温度【解析】选A、B、D。曲线在底物中加入淀粉酶和化合物X比曲线只加入淀粉酶的酶促反应速率低,表明化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用,A正确;曲线为对照组,曲线为实验组,B正确;酶能降低淀粉水解反应的活化能,但化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用,使得淀粉水解反应的活化能提高,C错误;根据题意和图示分析可知:化合物X的加入使酶促反应速率下降,但最高点对应的温度与未加时一致,所以化合物X未影响淀粉酶的最适温度,D正确。 【实验探究】3.(18分)现有无标签的新制蔗糖溶液、淀粉酶溶液、稀蛋清溶液、葡萄糖溶液各一瓶,某兴趣小组尝试用双缩脲试剂(A液:0.1 g/mL的NaOH溶液;B液:0.01 g/
17、mL的CuSO4溶液)、斐林试剂和淀粉溶液对四瓶溶液进行鉴定,设计方案如下。回答问题: (1)用双缩脲试剂将上述4种溶液区分为两组,其中不发生颜色反应的一组是_和_。用双缩脲试剂检测时,应先加入_(填“A液”或“B液”)。(2)用_(填所给试剂名称)区分不发生颜色反应的一组溶液。 (3)进一步区分(1)中发生颜色反应一组溶液的方法及流程: 将_分别与发生颜色反应的两种溶液混合; 一定时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液,水浴加热; 观察到出现砖红色沉淀的溶液是_,另一种溶液是_。(4)稀蛋清中的蛋白质只能被蛋白酶催化水解,而不能被淀粉酶催化水解,说明酶具有_。【解析】(1)双缩脲试剂用来检
18、测蛋白质,蔗糖、葡萄糖属于糖类,淀粉酶的实质是蛋白质,稀蛋清中含有大量的蛋白质,因此不发生颜色反应的是蔗糖溶液和葡萄糖溶液;双缩脲试剂使用时需要先加A液1 mL,再加B液4滴。(2)蔗糖和葡萄糖都属于糖类,但蔗糖是非还原糖,因此可以使用斐林试剂进行检测。(3)发生颜色反应的为淀粉酶溶液和稀蛋清溶液,其中淀粉酶可以将淀粉分解为麦芽糖这种还原糖,可用斐林试剂进行进一步的测定,因此需要将淀粉溶液分别与两种溶液混合,然后用斐林试剂检测淀粉的分解产物,出现砖红色沉淀的为淀粉酶溶液;另一种溶液为稀蛋清溶液。(4)酶的专一性是指酶具有催化一种或一类反应的能力,蛋白质只能被蛋白酶催化水解,而不能被淀粉酶催化水解说明酶具有专一性。答案:(1)蔗糖溶液葡萄糖溶液A液(2)斐林试剂(3)淀粉溶液淀粉酶溶液稀蛋清溶液(4)专一性
