1、第5章细胞的能量供应和利用专题强化练3与酶相关的实验探究1.(2021山西运城景胜中学高一月考,)下列关于酶实验的叙述,正确的是()A.过氧化氢在高温和酶的催化下分解都加快,其原理都是降低了反应所需要的活化能B.在探究温度对酶活性影响时,选择淀粉和淀粉酶作实验材料,或者选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料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.若除酶外所有试剂均已预保温,则在测定酶活力的实验中,操作合理的顺序应为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2.(2021福建莆田第二中学高一期中,)某实验小组利用过氧化氢做了如下实验。
2、则相关说法正确的是()步骤试管编号及组别abcde加入试剂2 mL 3%H2O22 mL 3%H2O22 mL 3%H2O22 mL 3%H2O22 mL H2O试剂、剂量以及处理措施90 水浴加热2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液2滴煮熟的肝脏研磨液2滴肝脏研磨液温度常温常温常温常温气泡多少多较多最多无无A.a组和c组对照,说明酶具有催化作用B.b组和c组对照,说明酶具有高效性和专一性C.c组和d组对照,说明高温会破坏酶的结构使酶失活D.c组和e组对照,可排除肝脏研磨液中其他物质的影响3.(2021广西重点高中联考改编,)在探究实验的设计过程中,往往要设置对照实验,下列有关叙述中正确的是()A
3、.只能设置两个实验组,互为对照实验B.在一组对照实验中,可设置两个自变量,其余因素要保持相同C.进行对照实验是为了探究某种因素与实验对象的关系D.只要实验现象明显,有无对照实验对实验结论没有影响4.(2021重庆六校高三联考,)乳糖酶可催化乳糖水解,有两项与此相关的实验,实验中无关变量相同且适宜,实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是()实验一(质量分数为10%的乳糖)酶的质量分数01%2%3%4%相对反应速率02550100200实验二(质量分数为2%的乳糖酶)乳糖的质量分数05%10%15%20%相对反应速率025506565A.实验一若继续增加酶的质量分数,相对反应速率不再增大B.实验一
4、若继续增加乳糖的质量分数,相对反应速率将降低C.实验二若继续增加乳糖的质量分数,相对反应速率不再增大D.实验二若将反应温度提高5 ,相对反应速率将增大5.(2021江苏连云港高三月考,)在日常生活中,削过皮的土豆块一段时间后会发生褐变现象,这是土豆中的多酚氧化酶氧化多酚类物质引起的。某同学用土豆和儿茶酚探究了温度对酶活性的影响,实验步骤和结果如表,相关叙述错误的是()实验组别1号试管2号试管3号试管4号试管5号试管实验步骤1试管各加入15 mL 1%儿茶酚溶液2将儿茶酚溶液和2 g土豆块分别放入相应温度的恒温水浴锅中5 min0 冰水浴25 50 75 100 3向儿茶酚溶液中加入土豆块,振荡
5、后放回相应温度,10 min后观察实验现象(褐变等级)0131.50A.实验中儿茶酚的浓度与土豆块大小属于无关变量B.步骤2的目的是保证酶与底物结合时在实验预设温度下C.实验结果显示50 是多酚氧化酶的最适温度D.刚削过皮的土豆立即用开水快速处理可防止褐变现象发生6.(2021山西山大附中高一期中改编,)淀粉酶有多种类型,如-淀粉酶可使淀粉内部随机水解,-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。如图所示为对两种淀粉酶的研究实验结果,下列有关叙述错误的是()A.-淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖,-淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖B.-淀粉酶在50 条件下处理60 min后,酶的空间结构遭
6、到破坏C.-淀粉酶的最适pH低于-淀粉酶,在人的胃内-淀粉酶活性低于-淀粉酶D.Ca2+、淀粉与-淀粉酶共存时,更有利于较长时间维持-淀粉酶的热稳定性7.(2021江西赣县三中高一期中,)某兴趣小组设计了如图所示的装置进行实验。现将两注射器中的溶液同时注入试管中,观察实验现象。回答下列问题:(1)酶的作用机理是,影响酶活性的因素主要有(写出两项)。(2)该实验的目的是探究过氧化氢酶的性。实验中需要控制的无关变量有(写出两项)。(3)实验结果及分析:溶液注入试管初期,a侧液面的变化是,实验结束后,a、b两侧的液面基本持平,原因是。(4)某同学在530 之间设置一系列温度梯度探究淀粉酶的最适温度,
7、发现所测得的数据随温度的升高而逐渐增大,此时我们并不能确定淀粉酶的最适温度。若要确定淀粉酶的最适温度,还需要进行的操作是。8.(2021山西临汾一中高三检测,)酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,对实验的结果进行分析并绘图,请回答下列问题:(1)该实验的自变量是,实验中对无关变量应进行控制,该实验的无关变量有(答出两项即可)。(2)据图分析,随着底物浓度的升高,抑制剂(填“”或“”)的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析,推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因:。(3)某同学认为该实验小组的实验过程应如下:a
8、.将某消化酶溶液等分为三组,将每组等分为若干份;b.在一定条件下将三组消化酶溶液均与等量的不同浓度的底物混合;c.在中加入一定量的蒸馏水,中加入等量的抑制剂,中加入等量的抑制剂;d.定时取样检测各反应中底物的量或产物的量,记录实验结果并绘图。你认为该实验操作是否正确?,如果不正确,请进行改正:。答案全解全析第5章细胞的能量供应和利用专题强化练3与酶相关的实验探究1.C2.D3.C4.C5.C6.C1.C高温为分子活化提供了能量,活化的分子增多,增加了反应速率,但反应所需的活化能并未降低,酶可以降低化学反应的活化能,A项错误;过氧化氢不稳定,随着温度升高,其分解速率加快,不适宜用作温度对酶活性影
9、响实验的材料,B项错误;由于蔗糖及其分解产物葡萄糖、果糖遇碘液均不能产生颜色变化,故不宜选择碘液来作为检测试剂,C项正确;在实验时要排除pH等无关变量对酶活性的影响,应在酶和底物混合之前加入缓冲液,故实验过程可以是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项错误。2.Da组高温也会加快过氧化氢的分解,未遵循单一变量原则,不能与c组对照说明酶具有催化作用,A错误;由分析可知,b、c组对照,说明酶具有高效性,但不能说明酶具有专一性,B错误;c、d组对照,说明酶的活性受温度影响,高温会使酶失去活性,但不能确定酶失活是否是由空间结构改变引起的,C错误;c、e组的自变量为是否含有过氧化
10、氢,该对照实验说明气泡来自过氧化氢分解,可排除肝脏研磨液中其他物质的影响,D正确。3.C进行对照实验是为了探究某种因素与实验对象的关系,根据需要可设置两个或两个以上的实验组,A项错误,C项正确;在一组对照实验中,只能设置一个自变量,其余因素要保持相同,以排除其他因素的影响,B项错误;只有与对照实验作比较,才能准确说明某种因素与实验对象的关系,若没有对照实验,得出的结论往往是不科学、不严谨的,D项错误。4.C实验一在乳糖的质量分数为10%时,酶的质量分数在04%范围内,随着酶的质量分数增大,相对反应速率也逐渐增大,所以如果实验一继续增加酶的质量分数,相对反应速率有可能继续增大,A项错误;由实验二
11、2%的乳糖酶条件下,反应底物乳糖质量分数由10%增加至15%,相对反应速率由50上升至65可知,实验一若继续增加乳糖浓度,相对反应速率增大,B项错误;在酶的质量分数为2%时,乳糖的质量分数为15%与20%的条件下,相对反应速率相等,所以如果实验二继续增大乳糖的质量分数,相对反应速率将不再加大,C项正确;由题意可知实验条件均设置为最适条件,则提高温度,酶的活性下降,因此实验二若将反应温度提高5 ,相对反应速率将减小,D项错误。5.C分析表格数据可知,该实验目的是探究温度对多酚氧化酶活性的影响,自变量是温度,因变量是褐变程度(可以反映多酚氧化酶活性),由实验结果可知,多酚氧化酶活性50 时的75
12、时的25 时的,0 时酶活性降低,100 时酶已失活。实验中温度属于自变量,儿茶酚的浓度和土豆块大小属于无关变量,A正确;步骤2先在对应温度下保温一段时间再混合的目的是保证酶与底物在实验预设温度下结合,B正确;实验结果显示50 条件下褐变等级最高,说明多酚氧化酶的活性在50 时相对实验中其他温度时高,但50 不一定是该酶的最适温度,C错误;刚削过皮的土豆立即用开水快速处理可使多酚氧化酶失活,可防止褐变现象发生,D正确。6.C淀粉的单体是葡萄糖,淀粉酶可将淀粉水解,根据“-淀粉酶可使淀粉内部随机水解”可知,-淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖,根据“-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解”
13、可知,-淀粉酶水解淀粉的产物主要为麦芽糖,A正确;由题图2对照组可知,-淀粉酶在50 条件下处理60 min后,相对活性降为0,说明酶的空间结构遭到破坏,B正确;由题图1可知,-淀粉酶和-淀粉酶的最适pH分别约为6、4.5,人体胃液的pH低于3,在pH=3时,两种酶的相对活性均为0,因此在人的胃内-淀粉酶和-淀粉酶均变性失活,C错误;由题图2可知,与其他组相比Ca2+、淀粉与-淀粉酶共存时,酶的相对活性较高且相对稳定,因此Ca2+、淀粉与-淀粉酶共存时,更有利于较长时间维持-淀粉酶的热稳定性,D正确。7.答案(1)降低化学反应的活化能温度、pH、重金属离子及酶的抑制剂等(2)高效温度、过氧化氢
14、溶液的体积、注入试剂的剂量等(3)下降过氧化氢分解产生的氧气量相等(4)扩大温度范围,继续进行实验,直到所测得的数据出现最大值,最大值所对应的温度即为淀粉酶的最适温度解析(1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能,影响酶活性的因素主要有温度、pH、重金属离子及酶的抑制剂等。(2)该实验的自变量为催化剂的种类(酶和无机催化剂),因此该实验探究的是过氧化氢酶的高效性。实验中需要控制的无关变量有温度、过氧化氢溶液的体积、注入试剂的剂量等。(3)由于酶的催化效率大于无机催化剂,因此反应初期,a侧产生O2较多,a侧液面下降,反应结束时,由于过氧化氢溶液的量相等,最终产生的O2量相等,a、b两侧的液面基本持
15、平。(4)某同学在530 之间设置一系列温度梯度探究淀粉酶的最适温度,发现所测得的数据随温度的升高而逐渐增大,说明该酶的最适温度大于30 ,因此还需要扩大温度范围,继续进行实验,直到所测得的数据出现最大值,最大值所对应的温度即为淀粉酶的最适温度。 8.答案(1)抑制剂种类和底物浓度温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等(合理即可)(2)在抑制剂的作用下,酶的活性(催化效率)降低,其降低化学反应活化能的能力下降(合理即可)(3)不正确步骤c应与步骤b互换,即先对酶溶液进行处理再加入底物(合理即可)解析(1)由图可知,该实验的自变量有两个,分别是抑制剂种类和底物浓度。该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。(2)由图可知,随着底物浓度的升高,曲线的酶促反应速率逐渐与曲线无抑制剂时相同,即抑制剂的作用逐渐减小甚至消失。推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因是抑制剂能降低酶活性,使酶降低化学反应活化能的能力下降。(3)若对酶处理前先将酶与底物混合,则酶会先与底物发生反应,故应先对酶进行不同的处理,然后将处理后的酶与底物混合。