生物 必修一课时提升作业 5.1

1.核酶是一类具有催化功能的RNA分子,下列关于核酶的叙述中正确的是( )

A.与脂肪酶共有的元素有3种

B.与双缩脲试剂都发生紫色反应

C.高温和低温时催化反应速率都较慢,但本质不同

D.通过为反应物供能来提高化学反应速率

【答案】选C。核酶是一类RNA,组成元素为C、H、O、N和P,脂肪酶是蛋白质,组成元素主要是C、H、O和N,二者共有元素为4种;RNA不与双缩脲试剂发生紫色反应;高温时空间结构破坏,核酶丧失活性,低温时空间结构完好,但其活性受抑制;酶是通过降低化学反应活化能来提高催化效率,而不能为反应物供能。

2.关于活化能,下列说法不正确的是( )

A.反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量

B.加热能使过氧化氢分子得到能量,但不能降低活化能

C.无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率

D.酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行

【答案】选C。活化能是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量,A正确;加热能使过氧化氢分子得到能量,但不能降低活化能,B正确;与无机催化剂相比,酶的催化效率高,即酶比无机催化剂降低活化能的效果更显著,并不是提供活化能,C错误;酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行,D正确。

3.酶很“娇气”,只有在适宜的温度和pH时,其活性才最高。将肠淀粉酶(最适pH=7.8)溶液的pH由1.8调高至12的过程中,其催化活性表现为下图中的(纵坐标代表催化活性,横坐标代表pH) ( )

【答案】选C。肠淀粉酶最适pH为7.8,当pH为1.8时,酶的活性已经丧失,并且不能恢复,因此在pH由1.8调高至12的过程中,酶的催化活性始终为0。所以C正确。

4.关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( )

A.不同酶的最适温度可能相同

B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降

C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存

D.高温下酶失活是酶空间结构被破坏的结果

【答案】选B。在某种恒温动物如人体内各种酶的最适温度均为37 ℃左右,A正确;随着温度降低,酶的活性下降,降低反应活化能的能力减弱,但是酶促反应的活化能不变,B错误;酶适于在低温(0～4 ℃)条件下保存,酶活性最高时所对应的温度不适于保存酶,C正确;高温下酶空间结构被破坏导致酶失活,D正确。

5.关于生物学实验的有关说法不正确的一项是( )

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

【答案】选A。并非任何生物学实验中都需要设置对照组,如观察类实验,A错误;对照实验实验组和对照组除了实验变量(自变量)不同以外,其他条件都是相同

的,对照实验中一定存在自变量,B、C正确;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,D正确。

6.下列有关“过氧化氢酶与Fe3+催化H2O2分解为H2O和O2实验”的叙述,正确的是 ( )

A.该实验可证明酶具有高效性

B.该实验可证明酶具有专一性

C.该实验的自变量是酶的种类

D.该实验可证明酶的催化作用需要适宜的温度、pH

【答案】选A。与无机催化剂Fe3+相比,过氧化氢酶催化的化学反应更快,具有高效性;验证酶具有专一性,可以用不同的酶催化同一种底物,不能用“过氧化氢酶与Fe3+催化H2O2分解为H2O和O2实验”证明;该实验的自变量是催化剂的种类;证明酶的催化作用需要适宜的温度、pH,要用不同的温度、pH条件对比说明,该实验不能证明酶的催化作用需要适宜的温度、pH。

7.某同学在进行某酶促反应实验时,第一次测得产物生成量随时间变化如图中曲线a所示,第二次实验对第一次实验中的条件进行了一处调整,实验结果如曲线b所示。该同学改变的条件可能是 ( )

A.改变了酶的种类

B.改变了底物浓度

C.改变了酶浓度

D.改变了反应温度

【答案】选B。对比图中两条曲线可知,改变反应条件后,生成物的量降低,即反应速率和生成物的量均发生了改变。由于酶具有专一性,若改变酶的种类,则该

反应无法进行,A错误;底物浓度影响底物与酶的结合,进而改变反应速率和生成物的量,B正确;酶浓度和反应温度均改变反应速率,但不引起生成物的量的改变,C、D错误。

8.如图为温度、pH与酶活性的关系,下列叙述不正确的是 ( )

A.曲线a表示酶与温度的关系, A点对应的温度表示该酶的最适温度

B.人体内胃蛋白酶的活性与曲线b相似

C.曲线b、c说明不同的酶有不同的最适pH

D.酶活性随温度的升高而增强

【答案】选D。根据曲线a,横坐标表示温度,纵坐标表示反应速率,所以曲线a 表示温度通过影响酶活性而影响反应速率,A点时反应速率最快,表示此温度下酶活性最高,A正确。曲线b对应的酶的最适pH为强酸性,与胃蛋白酶类似,B正确。曲线b、c说明不同酶的最适pH不同,C正确。从10 ℃到40 ℃左右,随着温度升高酶活性逐渐增强;超过40 ℃,随着温度升高酶活性逐渐减弱,D错误。

9.如图表示谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸分解的过程中有关物质浓度随时间的变化曲线(1 mol谷氨酸分解为1 mol氨基丁酸和1 mol CO2)。下列有关描述不合理的是 ( )

A.曲线1表示的是谷氨酸的浓度变化

B.曲线2表明,在该条件下谷氨酸在大约20分钟时完全分解

C.如果曲线2、3、4表示不同温度下酶促反应曲线,则2代表的温度高于3和4代表的温度

D.如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应,则2代表的酶浓度高于3和4

【答案】选C。随着反应的进行,谷氨酸逐渐被谷氨酸脱羧酶催化分解,其物质浓度不断下降,所以曲线1表示谷氨酸的浓度变化,A正确;曲线2在大约20分钟时产物浓度达到最大值,表明此时谷氨酸完全分解,B正确;如果曲线2、3、4表示不同温度下酶促反应曲线,则曲线2代表的温度比曲线3和曲线4更接近酶的最适温度,但不一定高于曲线3和曲线4代表的温度,C错误;如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应,则曲线2最先达到最大值,说明曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4代表的酶浓度,D正确。

10.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。(3)分析实验结果可知,本实验研究的课题是_____________________,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_______ ____________________ ___。

答案:(1)蛋白质降低化学反应的活化能

(2)纤维素单位时间内底物的减少量或产物的生成量

(3)温度对A酶、B酶活性的影响 A

(4)不变高温使酶的空间结构遭到破坏

11.将新鲜萝卜磨碎、过滤得到提取液。在温度为30 ℃的条件下,取等量提取液分别加到四个盛有pH分别为3、5、7、9的100 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液的烧杯中,结果每一个烧杯都产生气体,然后,将加入四个烧杯中提取液的量减半,重复上述实验。在相同时间内,分别测得两次实验中过氧化氢的含量变化并绘制成如下图所示曲线,请回答:

(1)该实验的目的是________________________________________________。

(2)该实验中的自变量是__________________________________________。

(3)曲线A和B中,过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是

_______________________________________________________________。(4)曲线A是第____________次实验的结果,原因最可能是_______________。答案:(1)探究过氧化氢在不同pH条件及不同量的提取液条件下分解的快慢(或探究等量的提取液在不同pH条件下对过氧化氢分解的影响及同种不同量提取液在相同pH条件下对过氧化氢分解的影响)

(2)pH的大小和提取液的量

(3)同一种酶的最适pH不变

(4)二A中含酶量较少,相同时间分解的过氧化氢量较少

12.如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是 ( )

A.增大pH,重复该实验,A、B点位置都不变

B.B点后,升高温度,酶活性增加,曲线将呈现c所示变化

C.酶量增加后,图示反应速率可用曲线a表示

D.反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素

【答案】选D。酶发挥作用需要适宜的温度和pH,高于或低于最适值都会降低酶的活性,故增大pH,重复实验,A、B两点的位置要下降,故A错误;B点后升高温度,酶活性降低,反应速率降低,B错误;酶量增加后,酶促反应速率增加,可以用曲线

c表示,C错误;由于曲线b处于最适温度和pH条件下,实验的自变量是反应物浓度,所以限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度,故D正确。

【互动探究】

(1)曲线a与曲线b相比,发生变化的反应条件有哪些?

提示:温度、pH或酶的数量。

(2)若使B点后的曲线b变为曲线c,应如何改变条件?

提示:增加酶的数量。

13.吸能反应指产物分子的能量高于反应物分子,放能反应是产物分子的能量低于反应物分子。如图为某反应在有酶和无酶催化两种条件下的能量变化,据图分析下列叙述错误的是( )

A.该反应为吸能反应

B.曲线Ⅰ表示无酶催化条件

C.E3表示酶降低的反应活化能

D.E4表示有酶条件下反应的活化能

【答案】选D。由图可知,乙物质(产物)所含能量高于甲物质(反应物),则该反应为吸能反应,A正确;曲线Ⅰ中反应所需活化能较高,故应为无酶催化条件,B正确;由图可知,E3为两种条件下活化能的差值,即酶降低的反应活化能,C正确;由图可知,E2表示有酶条件下反应的活化能,D错误。

14.下面列出的为有关酶的验证和探究实验的材料,实验用具充足。请回答:

供选:(以下未说明的百分浓度均为质量分数浓度,各溶液均新配制)2%淀粉酶溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、20%肝脏研磨液、5%HCl、5%NaOH、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂。

(1)研究淀粉酶的专一性,选用的反应物最好是___________________________ ____________,一般不选择上述材料中的碘液来验证实验结果,原因是_______ ___________________________________。

(2)要验证pH对酶活性的影响,为避免酸碱对反应物本身水解的影响,选用的反应物最好是_______________。

(3)要验证温度对酶活性的影响,建议选用__________________为催化底物,验证实验结果的方法是_____________________。不选用斐林试剂做指示剂的原因是________________________________________________。

答案:(1)淀粉溶液和蔗糖溶液蔗糖与碘液无颜色反应,使用碘液无法证明蔗糖是否被淀粉酶分解

(2)过氧化氢溶液

(3)淀粉溶液加入碘液观察蓝色褪去的程度斐林试剂与还原糖只有在水浴加热的条件下才有砖红色沉淀生成,而该实验需严格控制温度

【方法规律】探究酶最适条件的实验材料的选择

在选择实验材料时要注意排除自变量本身对实验结果的影响,保证自变量只是影响酶活性而影响实验结果,不能直接影响实验结果。如:

(1)探究温度对酶活性的影响:①不能选择“过氧化氢酶催化H2O2分解”,因为过氧化氢酶催化的底物H2O2在加热的条件下分解也会加快。②不宜选用斐林试剂作为鉴定试剂,因为斐林试剂需加热使用,会影响实验结果。

(2)pH对酶活性的影响:不宜选用“淀粉酶催化淀粉水解”,因为强酸也能催化淀粉的水解。