1、酶的特性【基础全面练】 共30分选择题(共5题,每题6分,共30分)1.一分子过氧化氢酶能在1 min内使5105个过氧化氢分子分解成水和氧气,相当于Fe3+催化速度的109倍,但过氧化氢酶对糖的水解不起作用。该事实说明酶分别具有()A.高效性专一性B.专一性高效性C.多样性稳定性D.高效性多样性【解析】选A。一分子过氧化氢酶的催化效率相当于Fe3+的109倍,说明酶的催化作用具有高效性;过氧化氢酶能使过氧化氢分子分解成水和氧,但对糖的水解却不起作用,说明酶的催化作用具有专一性。2.酶是生物新陈代谢的基本条件。下列叙述正确的是()A.可选择淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性B.溶菌酶能够
2、溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用C.同一种酶不会存在于不同的活细胞中D.酶具有专一性,所以催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶【解析】选B。由于碘液不能鉴定蔗糖是否被水解,故不可选择淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性,A错误;细菌细胞壁的成分是肽聚糖,溶菌酶能够溶解大多数细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用,B正确;同一种酶可能会存在于不同的活细胞中,比如呼吸酶,C错误;脂肪酶的化学本质是蛋白质,故催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶,D错误。3.将少许的二氧化锰和新鲜土豆匀浆分别加入等量过氧化氢溶液中,检测两者产生的气体量(注:实线为加入二氧化锰产生的气体量,虚线为加入土豆匀浆产生的气体量)。下列有关该实
3、验结果的预测,正确的是()【解析】选C。两个反应中加入的过氧化氢的量相同,所以两个反应中相对气体量也相同,土豆匀浆中含有过氧化氢酶,酶的催化效率更高,达到平衡所需要的时间更短,故C正确。【误区警示】生成物的生成速率与酶浓度、酶作用温度、pH等有关。【补偿训练】温度、酸碱度等因素都要影响加酶洗衣粉的效果,下列叙述错误的是()A.用加酶洗衣粉洗涤衣服上的新鲜血渍时,不能直接使用开水B.若要除去衣服上的污渍,应选择含蛋白酶的碱性洗衣粉C.为了洗去衣服上的油渍,洗衣时可在蛋白酶洗衣液中直接添加脂肪酶D.pH影响蛋白酶活性的原因可能是影响了酶和底物分子中某些基团的解离状态【解析】选C。用加酶洗衣粉洗涤衣
4、服上的新鲜血渍时,不能直接使用开水,原因是开水使洗衣粉中的酶失活,难以清洗,A正确;若要除去衣服上的污渍,应选择含蛋白酶的碱性洗衣粉,B正确;脂肪酶的化学本质是蛋白质,蛋白酶会降解脂肪酶,因此为了洗去衣服上的油渍,洗衣时不可在蛋白酶洗衣液中直接添加脂肪酶,C错误;pH影响蛋白酶活性的原因可能是影响了酶和底物分子中某些基团的解离状态,D正确。4.为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如下5组实验,分别选择一定的试剂进行检测,合理的实验方案是()组别酶蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶反应物蛋白质淀粉蛋白酶淀粉麦芽糖A.和对比,用双缩脲试剂检测B.和对比,用碘液检测C.和对比,用斐林试剂检测D.和对
5、比,用斐林试剂检测【解析】选B。酶的化学本质是蛋白质,和对比,加入双缩脲试剂都会变紫色,A错误;和对比,自变量是酶的种类,可用碘液检测,B正确;淀粉酶水解淀粉后产生麦芽糖,麦芽糖属于还原糖,用斐林试剂检测,和都会出现砖红色沉淀,C错误;淀粉酶能被蛋白酶水解,淀粉酶能水解淀粉,但不能说明酶具有专一性,D错误。5.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p
6、H【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;酶具有专一性,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。【补偿训练】 草莓是春末夏初的时令水果,草莓汁酸甜适口,深受大众喜爱。加工草莓汁时,草莓中的果胶易导致果汁浑浊,影响品质。为探究不同条件对草莓汁澄清度的影响,研究人员进行了实验,结果如下表所示。组别果胶酶用量/(mLkg-1)pH温度/草莓汁透光率/%10.0252.535
7、24.5520.0354.53596.4730.0352.54522.7040.0453.53596.4750.0452.55513.12请回答下列问题:(1)草莓细胞中,纤维素和果胶是_(结构)的重要组成成分,果胶酶通过催化作用促进果胶的水解反应,使草莓汁澄清。果胶酶只能促进果胶的水解反应,说明酶具有_。(2)生产过程中,既可获得澄清度高的草莓汁,又可减少酶用量、降低成本的条件组合是第_组。(3)通过以上实验,_(填“能”或“不能”)得出“果胶酶的最适温度是35 ”的结论,原因是_。(4)果胶酶作为食品添加剂添加到草莓汁中,饮用后_(会、不会)影响人体健康,理由是_。【解析】(1)植物细胞壁
8、的成分主要为纤维素和果胶,根据酶的专一性,果胶酶通过催化作用促进果胶的水解反应,使草莓汁澄清。(2)分析表格可知,草莓汁透光率越高,果胶分解的越充分,表格中组别2和组别4草莓汁的澄清度最高,而组别2的酶用量少,可以降低成本。(3)通过以上实验,不能得出“果胶酶的最适温度是35 ”的结论,原因是各组实验之间不是单一变量,无法比较。(4)果胶酶作为食品添加剂添加到草莓汁中,由于果胶酶的化学本质为蛋白质,人体食用后会被消化成氨基酸被吸收,因此饮用后不会影响人体健康;或者可以认为果胶酶可能会引起个别人产生不良反应,因此饮用后可能会影响人体健康。答案:(1)细胞壁专一性(2)2(3)不能各组实验之间不是
9、单一变量,无法比较(4)不会果胶酶可被人体消化吸收(会果胶酶可能会引起个别人产生不良反应) 【综合突破练】 共50分一、选择题(共5题,每题7分,共35分)6.美国加州大学教授卢云峰做出一个纳米级小笼子,可把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装入其中,有了这身“防护服”,酶就不怕被消化液分解,可安心分解酒精分子。下列推测合理的是()A.该成果中用于分解酒精的酶可能是脂质B.纳米级小笼子可通过主动运输的方式被吸收进入血液C.该酶进入人体后也能分解人体内产生的乳酸D.“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用【解析】选D。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数的酶是蛋白质,少数为RNA
10、,该种能分解酒精的酶不是RNA,一定是蛋白质,A错误;蛋白质等大分子物质以胞吞和胞吐的形式进出细胞,B错误;酶具有专一性,只能分解酒精不能分解乳酸,C错误;消化液中含有蛋白酶,可以水解蛋白质,该种酶不能被分解,最大的可能就是“防护服”阻碍了消化道内蛋白酶的作用,D正确。7.(2021大庆高一检测)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变化曲线,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,B酶的活性无法恢复到最大值【解析】选C。据图可知,A酶和B酶在50 时曲
11、线达到最高点,则酶活性均最大,A正确;80 时,A酶有一定活性,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,说明此时该酶的空间结构被破坏,所以此时如果再降至50 ,酶的活性也无法恢复,D正确。8.(不定项)研究发现:酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为材料进行了如下实验:下列叙述正确的是()A.过程中,蛋白质发生变性,其空间结构改变B.蛋清中的蛋白质分子比蛋白块a中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解C.处理相同时间,蛋白块b明显小于蛋白块c,可证明与无机催化剂相比,酶具有高效性D.将盐酸与蛋白酶、蛋白
12、块混合,可直接测定蛋白酶在此pH下的催化效果【解析】选A、C。高温、强酸、酶都会破坏蛋白质分子的空间结构,从而使蛋白质变性,因此过程中,蛋白质的空间结构会发生改变,A正确;加热使蛋白质的空间结构变得伸展、松散,所以蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解,B错误;酶的高效性是通过和无机催化剂对比体现出来的,处理相同时间,由蛋白酶催化形成的蛋白块b明显小于由盐酸催化产生的蛋白块c,因此可证明与无机催化剂相比,酶具有高效性,C正确;强酸可导致蛋白酶变性失活,所以将盐酸与蛋白酶、蛋白块混合,不能测定蛋白酶在此pH下的催化效果,D错误。9.(不定项)模型包括物理模型、概念模型、数学
13、模型等。而物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。如图为某同学所做的酶催化作用的模型。下列叙述错误的是()A.图中的A一定是蛋白质,因为A是酶B.若图中的B表示氨基酸,A表示酶,则该生理过程表示脱水缩合C.该模型是物理模型,能很好地解释酶的专一性D.人成熟的红细胞内不能合成酶,也无上述模型表示的生理过程【解析】选A、B、D。酶是催化剂,反应前后酶的数量和性质保持不变,故A是酶,其化学本质是蛋白质或RNA,A错误;图中的化学反应表示物质的分解,不可能是氨基酸的脱水缩合,B错误;该图中A和B的结构能反映出酶的专一性,C正确;人成
14、熟的红细胞不能合成酶,但是含有许多酶,能催化多种化学反应,D错误。10.(不定项)天然的氧化还原酶(如过氧化氢酶)由蛋白质和辅因子(非蛋白)两部分组成,其发挥催化作用主要依赖蛋白质活性位点附近精确排布的氨基酸残基和辅因子相互协作,其中辅因子起重要作用。在升温或pH波动时,随着多肽链的解折叠,氨基酸残基的空间排布发生改变,导致辅因子移位、脱落,从而使酶不可逆地失活。下列叙述错误的是()A.酶发挥催化作用的机理是降低化学反应的活化能B.天然的氧化还原酶中精确排布的氨基酸残基单独存在时仍具有催化作用C.辅因子位置改变会导致氧化还原酶失活D.高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久失活【解
15、析】选B。酶催化作用是通过降低化学反应的活化能来实现的,A正确;结合题意可知,酶催化作用主要依赖蛋白质活性位点附近精确排布的氨基酸残基和辅因子相互协作,其中辅因子起重要作用,据此可推测天然的氧化还原酶中精确排布的氨基酸残基单独存在时不具有催化作用,B错误;辅因子位置改变,即辅因子移位会导致氧化还原酶不可逆失活,C正确;结合分析可知,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,并且永久失活,D正确。二、非选择题(共15分)11.图甲表示人唾液淀粉酶的活性与温度的关系,图乙表示某酶促反应过程。请据图回答下列问题:(1)图甲实验中的自变量是_,无关变量有_(答出一种即可),反应物是_。(2)图甲实验
16、中若将温度由t2调到t1,则最后生成的产物与原来相比_(填“增多”“减少”或“不变”)。若将原来实验中的pH减小,则t2对应的点将_(填“左移”“右移”或“不移”)。(3)图乙能解释酶的什么特性?_。酶还有哪些特性?_、_。请举一个符合图乙模型的化学反应例子:_。【解析】(1)分析题图可知:图甲中实验的自变量为(不同的)温度;实验无关变量包括pH、反应物的浓度、酶溶液的浓度等;因本实验的酶为唾液淀粉酶,根据酶的专一性可知,反应物是淀粉。(2)酶只改变反应时间,不改变最后产物的量,故图甲实验中若将温度由t2调到t1,则最后生成的产物与原来相比不变;pH不改变反应的最适温度,故若将原来实验中的pH
17、减小,则t2对应的点不移。(3)图乙中底物与酶特异性结合,反映的是酶的专一性;此外酶还有高效性、作用条件温和等特点;过氧化氢在过氧化氢酶的催化下分解成水和氧气、蔗糖在蔗糖酶的催化下分解成葡萄糖和果糖等实验均可体现图乙中酶专一性的特点。答案:(1)温度pH、反应物的浓度、酶溶液的浓度等淀粉(2)不变不移(3)专一性高效性作用条件较温和过氧化氢在过氧化氢酶的催化下分解成水和氧气(或蔗糖在蔗糖酶的催化下分解成葡萄糖和果糖等,合理即可)【应用创新练】 共20分12.大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)查询资料得知,18 时,在不同pH条件下大菱
18、鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是_。(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在1518 之间。学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518 间。他们设置15 、16 、17 、18 的实验温度,探究三种酶的最适温度。探究实验中以干酪素为底物。干酪素化学本质是_,可用_试剂鉴定。胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在_。为了控制实验温度,应将装有酶底物和酶试剂的各组试管分别置于不同设置温度的_中一段时间以保持恒温,之后将各组的两支试管溶液混匀再保温一段时间。_可以表示蛋白酶催化效率的高低。实验结果如图2,据此能否确认该假设成立,
19、请说明理由:_。(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低。所以人工养殖投放的饲料成分中要注意_,以减少对海洋的污染。【解析】(1)从图1可以直接看出,在各自的最适pH下,幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大,所以催化效率最高。(2)酶具有专一性,蛋白酶只能催化蛋白质的水解,干酪素为蛋白质类化合物,可用双缩脲试剂检测。在研究温度对酶活性的影响的实验中,温度为自变量,pH等为无关变量,为了使实验效果更佳,应调至最适pH,胃蛋白酶最适pH为2,幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。为了控制温度保持不变,底物和酶都应放在水浴(或水浴锅)中。单位时间内底物消耗量(或产物生成量)可以表示蛋白酶催化效率的
20、高低。在最适温度之前酶的活性随温度提高逐步升高,超过最适温度之后酶的活性随温度提高逐步下降,而图中酶活性随温度提高逐步升高,酶活性峰值未出现,所以不能判断大菱鲆蛋白酶的最适温度在1518 间。(3)大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,如果饲料中含有大量的淀粉和脂肪就不能被分解,就会直接排放到海洋里,使得海洋里的有机质增加,从而造成海洋的污染,对此,人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉、脂肪的比例。答案:(1)幽门盲囊蛋白酶(2)蛋白质双缩脲 2和8 水浴(或水浴锅)单位时间内蛋白质水解量(或产物生成量)不能确认。据图可知随着温度提高,酶活性逐步提高,酶活性峰值未出现(3)降低淀粉、脂肪的比例
