2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用第1節(jié)第1課時(shí)生物催化劑-酶課時(shí)分層作業(yè)含解析蘇教版必修1

PAGE8-生物催化劑——酶(建議用時(shí)：40分鐘)題組一酶的化學(xué)本質(zhì)、作用1．下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()A．酶徹底水解的產(chǎn)物都是氨基酸B．酶只有在細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用C．酶通過降低或提高化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率D．全部的酶都含有C、H、O、N四種元素D[酶徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸或核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，在細(xì)胞內(nèi)、外及生物體外都可發(fā)揮其催化作用，B錯(cuò)誤；酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率，C錯(cuò)誤。]2．下圖為反應(yīng)物A生成產(chǎn)物P的化學(xué)反應(yīng)在無酶和有酶催化條件下的能量變更過程。假設(shè)酶處于最適的環(huán)境條件，下列對(duì)于圖中曲線的分析，正確的是()A．a(chǎn)d段表示無酶催化時(shí)該反應(yīng)的活化能B．若將有酶催化的反應(yīng)溫度上升10℃，則ab段會(huì)縮短C．若把酶催化改成無機(jī)催化劑，則圖中b點(diǎn)位置會(huì)下移D．bc段表示酶為反應(yīng)物供應(yīng)的活化能B[ac段表示在無催化劑條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生所須要的活化能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于該酶所處的環(huán)境條件為最適條件，故將有酶催化的反應(yīng)溫度上升10℃后，酶活性會(huì)下降，導(dǎo)致降低化學(xué)反應(yīng)活化能的程度下降，b點(diǎn)上移，ab段會(huì)縮短，B項(xiàng)正確；由于酶比無機(jī)催化劑降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著，所以若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b點(diǎn)在縱軸上將向上移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；bc段表示在有酶催化的條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生所須要的活化能，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]題組二酶的特性3．下列關(guān)于酶的專一性的敘述，不正確的是()A．過氧化氫酶只能催化過氧化氫的分解，不能催化其他化學(xué)反應(yīng)B．每一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行C．催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶D．二肽酶能催化由不同氨基酸脫水縮合成的二肽的水解B[酶的專一性是指每一種酶都只能催化一種或一類的化學(xué)反應(yīng)，B錯(cuò)誤。]4．(多選)在一塊含有淀粉的瓊脂塊的四個(gè)固定位置，分別用不同方法處理，如下圖所示，將上述試驗(yàn)裝置放入37℃恒溫箱中，保溫處理24小時(shí)后，用碘液沖浸該瓊脂塊，可見1、2、3組出現(xiàn)藍(lán)色斑塊，下列有關(guān)敘述正確的是()A．第1、2組說明酶的作用受pH、溫度的影響B(tài)．第2組出現(xiàn)藍(lán)色的緣由是高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C．第3、4組說明酶具有專一性D．本試驗(yàn)說明酶的催化效率極高ABC[第1組唾液與酸混合、第2組煮沸唾液均導(dǎo)致唾液淀粉酶因空間結(jié)構(gòu)破壞而失活，與第4組進(jìn)行比照，可說明酶的作用受pH和溫度的影響，A、B正確；第3組變藍(lán)，說明蔗糖酶不能催化淀粉水解，第4組不變藍(lán)說明淀粉被唾液淀粉酶分解了，3、4組比照可說明酶具有專一性，C正確；與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高，本試驗(yàn)沒有用無機(jī)催化劑作比照，D錯(cuò)誤。]5．某同學(xué)利用唾液淀粉酶溶液，以濃度相同的可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液為底物來驗(yàn)證酶的專一性和溫度可影響酶的活性。相關(guān)試劑均已在各自體系溫度下預(yù)保溫，然后利用甲、乙、丙三支試管做如下試驗(yàn)：試管編號(hào)甲乙丙體系溫度37℃37℃100℃步驟1加入2mL可溶性淀粉溶液？？步驟2加入1mL唾液淀粉酶溶液加入1mL唾液淀粉酶溶液加入1mL唾液淀粉酶溶液步驟3保持各自溫度至反應(yīng)完成步驟4檢測(cè)請(qǐng)分析回答下列問題：(1)依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，在步驟1中，應(yīng)向乙試管加入________________，向丙試管加入________________。(2)用斐林試劑檢測(cè)時(shí)，若僅在________試管中有明顯的磚紅色沉淀生成，則可驗(yàn)證酶的專一性和溫度影響酶的活性。若該同學(xué)在操作中錯(cuò)用了雙縮脲試劑，則三支試管出現(xiàn)的顏色變更依次是________________________________，緣由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)有同學(xué)認(rèn)為所用試劑不必做預(yù)保溫處理。這種觀點(diǎn)________(填“正確”或“不正確”)，理由是____________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)試驗(yàn)表格中所加酶的種類相同，驗(yàn)證酶的專一性的試驗(yàn)中，試驗(yàn)的自變量為底物的種類，溫度則為無關(guān)變量，因此甲和乙為一組比照試驗(yàn)，則在步驟1中，乙試管應(yīng)加入2mL蔗糖溶液；驗(yàn)證溫度可影響酶的活性的試驗(yàn)中，試驗(yàn)的自變量為溫度，則底物的種類和用量屬于無關(guān)變量，因此甲和丙為一組比照試驗(yàn)，故丙試管應(yīng)加入2mL可溶性淀粉溶液。(2)乙試管中唾液淀粉酶不能催化蔗糖水解，丙試管中酶在高溫下失活，因此用斐林試劑檢測(cè)時(shí)，若僅在甲試管中有明顯的磚紅色沉淀生成，則可驗(yàn)證酶的專一性和溫度可影響酶的活性。雙縮脲試劑能與蛋白質(zhì)或多肽發(fā)生紫色反應(yīng)，唾液淀粉酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，故三支試管中的酶均可與雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色反應(yīng)。(3)酶具有高效性，若不做預(yù)保溫處理，一旦與底物結(jié)合，唾液淀粉酶就會(huì)與淀粉發(fā)生反應(yīng)，從而影響試驗(yàn)結(jié)果，因此所用試劑都須要做預(yù)保溫處理。[答案](1)2mL蔗糖溶液2mL可溶性淀粉溶液(2)甲(淺)紫色、(淺)紫色、(淺)紫色三支試管中均含有唾液淀粉酶，其本質(zhì)為蛋白質(zhì)，可與雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色反應(yīng)(3)不正確酶具有高效性，若不做預(yù)保溫處理，唾液淀粉酶一旦與底物接觸就會(huì)催化淀粉發(fā)生水解反應(yīng)，從而影響試驗(yàn)結(jié)果題組三酶的相關(guān)曲線6．下圖是化合物P對(duì)淀粉酶活性影響的曲線圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．若溫度不斷上升，則A點(diǎn)持續(xù)上移B．曲線①是比照組C．在肯定范圍內(nèi)，底物濃度影響著酶促反應(yīng)速率D．化合物P抑制該酶的活性A[超過最適溫度后，若溫度接著上升，則酶活性會(huì)降低甚至變性失活，A點(diǎn)下移，A錯(cuò)誤；由題圖可知，曲線①是比照組，曲線②是試驗(yàn)組，B正確；由題圖曲線可知，在肯定的范圍內(nèi)，隨著底物濃度上升，酶促反應(yīng)速率增大，C正確；由題圖分析可知，化合物P抑制酶活性，D正確。]7．圖甲表示溫度對(duì)淀粉酶活性的影響；圖乙是將肯定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麥芽糖積累量隨溫度變更的狀況。下列說法中不正確的是()A．T0表示淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度B．圖甲中，Ta、Tb時(shí)淀粉酶的催化效率都很低，但對(duì)酶活性的影響有本質(zhì)的區(qū)分C．圖乙中Tb到Tc的曲線表明隨溫度的上升，麥芽糖積累量不再增加，酶的活性已達(dá)到最大D．圖乙中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度為T0C[T0表示淀粉酶催化反應(yīng)的最適溫度，此時(shí)反應(yīng)速率最快，對(duì)應(yīng)圖乙中A點(diǎn)的速率。圖甲中，Ta、Tb時(shí)淀粉酶的催化效率都很低，但對(duì)酶活性的影響有本質(zhì)的區(qū)分，Ta溫度低，酶活性低，但不破壞酶結(jié)構(gòu)，Tb溫度過高，酶結(jié)構(gòu)被破壞，變性失活。]8．下圖中圖甲為某愛好小組利用兩種微生物分泌的纖維素酶進(jìn)行相關(guān)探討的結(jié)果，圖乙為50℃時(shí)酶B催化纖維素分解隨時(shí)間變更的曲線。請(qǐng)回答下列問題：甲乙(1)據(jù)圖甲分析，酶A和酶B中________受高溫條件的影響更大。高溫條件下，酶簡單失活，其緣由是高溫使酶____________。(2)酶A和酶B能夠?qū)⒗w維素最終分解成________，該產(chǎn)物可與________試劑在加熱時(shí)反應(yīng)生成磚紅色沉淀。(3)若改用等量的酶A進(jìn)行圖乙對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出底物濃度隨時(shí)間變更的大致曲線。[解析](1)由圖甲可知，在40℃至60℃范圍內(nèi)，熱穩(wěn)定性較好的酶是酶A，高溫條件下，酶簡單失活，其緣由是高溫使酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞。(2)酶A和酶B能夠?qū)⒗w維素分解成葡萄糖，葡萄糖是還原糖，可與斐林試劑在加熱時(shí)反應(yīng)生成磚紅色沉淀。(3)50℃時(shí)酶A活性大于酶B，故底物的濃度下降速率大于酶B。[答案](1)酶A空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活(2)葡萄糖斐林(3)見下圖。9．生物體的新陳代謝能正常有序地進(jìn)行，主要是由于酶的作用。下列有關(guān)敘述正確的是()A．人體內(nèi)各種酶作用所需的最適條件是一樣的B．探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí)應(yīng)保持溫度相宜且相同C．淀粉酶、淀粉、斐林試劑可用于探究pH對(duì)酶活性的影響D．測(cè)定溫度對(duì)酶活性影響時(shí)需將酶和底物混合后再在相同溫度下保溫B[人體內(nèi)各種酶作用所需的最適條件不肯定是一樣的，故A錯(cuò)誤；探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí)應(yīng)保持溫度相宜且相同，故B正確；淀粉在酸性條件下會(huì)分解，因此不能用淀粉和淀粉酶探究pH對(duì)酶活性的影響，故C錯(cuò)誤；測(cè)定溫度對(duì)酶活性影響時(shí)，將酶和底物先在相同溫度下保溫，再混合，故D錯(cuò)誤。]10．下圖中的簇新土豆片與H2O2溶液接觸后，產(chǎn)生的現(xiàn)象及推想錯(cuò)誤的是()A．為保證明驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，須要限制溫度等無關(guān)變量B．一段時(shí)間后氣體量不再增加是因?yàn)橥炼蛊臄?shù)量有限C．若增加簇新土豆片的數(shù)量，量筒中產(chǎn)生氣體的速度會(huì)加快D．若有大量氣體產(chǎn)生，可推想簇新土豆片中含有H2O2酶B[分析題圖可知，溫度是本試驗(yàn)的無關(guān)變量，為保證明驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，無關(guān)變量應(yīng)保持相同且相宜，須要限制溫度等無關(guān)變量，A項(xiàng)正確；酶在反應(yīng)前后不發(fā)生變更，可以重復(fù)運(yùn)用，一段時(shí)間后氣體量不再增加是因?yàn)镠2O2的數(shù)量有限，H2O2全部被分解，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增加簇新土豆片的數(shù)量，H2O2酶的數(shù)量增加，在肯定范圍內(nèi)催化作用增加，產(chǎn)生氣體的速度加快，C項(xiàng)正確；H2O2分解時(shí)產(chǎn)生O2，圖中裝置若有大量氣體產(chǎn)生，可推想簇新土豆片中含有H2O2酶，D項(xiàng)正確。]11．下列圖表是有關(guān)某種酶的試驗(yàn)處理方法及試驗(yàn)結(jié)果，其中有關(guān)敘述正確的是()試管Ⅰ試管Ⅱ試管Ⅲ某酶2mL2mL2mLpH887溫度60℃40℃40℃反應(yīng)物2mL2mL2mLA．甲物質(zhì)抑制該酶的活性B．該酶比較適合在40℃的環(huán)境下起作用C．該酶在中性環(huán)境下的催化效率比堿性環(huán)境高D．該酶在作用35min后便失去活性B[試管Ⅱ和試管Ⅲ隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，反應(yīng)物的濃度漸漸削減，說明甲物質(zhì)對(duì)酶沒有影響，A錯(cuò)誤；試管Ⅰ和試管Ⅱ的條件區(qū)分：試管Ⅰ溫度為60℃，試管Ⅱ溫度為40℃，由題圖結(jié)果可以看出，試管Ⅰ底物沒有分解，試管Ⅱ底物徹底分解，所以該酶比較適合在40℃環(huán)境下起作用，B正確；試管Ⅱ與試管Ⅲ條件區(qū)分：試管Ⅱ呈弱堿性，試管Ⅲ呈中性，由題圖結(jié)果可看出試管Ⅱ底物分解徹底時(shí)所用時(shí)間短，所以該酶在弱堿環(huán)境中比中性環(huán)境中活性高，C錯(cuò)誤；題圖中曲線表示酶在35min后底物被徹底分解，酶的活性并沒有受到影響，D錯(cuò)誤。]12．某同學(xué)用某種酶進(jìn)行了以下三組試驗(yàn)，下列相關(guān)說法正確的是()A．本試驗(yàn)探討的酶有麥芽糖酶和蔗糖酶B．三組試驗(yàn)?zāi)軌蜃C明酶具有專一性、高效性和溫柔性C．通過試驗(yàn)可以證明該種酶活性最大時(shí)的條件接近于溫度為30℃、pH＝7D．酶在發(fā)揮作用后會(huì)被分解，不會(huì)再有活性C[由圖3可知：該酶能使麥芽糖分解，不能使蔗糖分解，該酶應(yīng)當(dāng)是麥芽糖酶，A錯(cuò)誤；圖1能證明酶的活性受溫度的影響，圖2能證明酶的活性受pH的影響，圖3能證明酶的專一性，三組試驗(yàn)都不能證明酶的高效性，B錯(cuò)誤；由圖1可以看出，該種酶活性最大時(shí)的溫度接近于30℃，由圖2可知，該種酶活性最大時(shí)的pH接近于7，C正確；酶可以反復(fù)利用，發(fā)揮作用后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，D錯(cuò)誤。]13．為探究玉米籽粒發(fā)芽過程中一些有機(jī)物含量的變更，探討小組利用下列供選材料用具進(jìn)行了試驗(yàn)。材料用具：玉米籽粒；斐林試劑，雙縮脲試劑，碘液，緩沖液，淀粉，淀粉酶等；研缽，水浴鍋，天平，試管，滴管，量筒，容量瓶，顯微鏡，玻片，酒精燈等。請(qǐng)回答下列問題：(1)為了檢測(cè)玉米籽粒發(fā)芽過程中蛋白質(zhì)(肽類)含量變更，在不同發(fā)芽階段玉米提取液中，分別加入________試劑，比較顏色變更。該試驗(yàn)須要選用的器具有____________(填序號(hào))。①試管②滴管③量筒④酒精燈⑤顯微鏡(2)為了檢測(cè)玉米籽粒發(fā)芽過程中淀粉含量變更，將不同發(fā)芽階段的玉米籽?？v切，滴加________，進(jìn)行視察。結(jié)果顯示，胚乳呈藍(lán)色塊狀，且隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，藍(lán)色塊狀物變小。由此可得出的結(jié)論是__________________________________________________________________________________________。(3)為了驗(yàn)證上述藍(lán)色塊狀物變小是淀粉酶作用的結(jié)果，設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)：在1～4號(hào)試管中分別加入相應(yīng)的提取液和溶液(如圖所示)，40℃溫育30min后，分別加入斐林試劑并60℃水浴加熱，視察試管內(nèi)顏色變更。請(qǐng)接著以下分析：①設(shè)置試管1作為比照，其主要目的是___________________________________________________________________________________________________。②試管2中應(yīng)加入的X是____________的提取液。③預(yù)料試管3中的顏色變更是____________。若試管4未出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果(其他試管中結(jié)果符合預(yù)期)，則最可能的緣由是__________________________________________________________________________________________________。[解析](1)雙縮脲試劑可與蛋白質(zhì)發(fā)生紫色反應(yīng)，且蛋白質(zhì)含量越高紫色越深。該檢測(cè)過程需運(yùn)用試管，因?qū)右汉驮噭┯羞\(yùn)用量的要求，故還需用到量筒和滴管。(2)淀粉遇碘液變藍(lán)色，隨種子發(fā)芽時(shí)間的延長，胚乳藍(lán)色塊狀物變小，說明玉米發(fā)芽過程中胚乳