第5章 第1节 第1课时 酶的作用和本质(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程生物必修第一册同步学习指导(人教版2019)

练案[17] 第5章 第1节 [第1课时 晦的作用和本质] 学业考达标练 5.关于晦的叙述,正确的是 一、选择题 A.梅都是由氢基酸构成的多聚体 1.酸能降低化学反应的活化能,使化学反应的速度 B.酸由基因控制产生,基因的复制离不开酸 ( __~ C.一种晦只能催化一种化学反应 A.变快 B.变慢 D. 由活细胞产生的藤只在细胞内起作用 C.不变 D.随机变化 6.过氧化氢能分解过氧化氢,H.0.分解产生的氧 2.下列叙述与题图实验不相符的是 气能氧化焦性没食子酸,并呈橙红色。为探究白 肝脏磨液 菜梗中是否存在过氧化氢酸,设计实验如下表。 下列相关叙述正确的是 _ ) 管号 过气化溶液 3 2 ~ 1%焦性没食子酸(mL) 2 A. 该实验的自变量是催化剂的种类 2 。& 2%过氧化氢(mL.) B. 该实验的因变量是催化剂的催化效率 2 C. 该实验能证明酸降低活化能的作用更显著 缓冲液(mL) ~ D.加人肝脏研磨液和Fe*,前者的反应速率总是 过氧化氢梅溶液(mL) 2 较快 白菜梗提取液(mL) 3.下列各图中,①表示有晦催化的反应曲线,②表示 煮沸冷却后的白菜梗提取液(mL) 没有晦催化的反应曲线,E表示晦降低的活化能 其中正确的图解是 ( ) A.1号管为对照组,其余都是实验组 量 能 B.2号管为对照组,其余都为实验组 -7E C.若3号管显橙红色,与1.2组对照证明白菜梗中 存在过氧化氢酸 反应进程 反应进程 B D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧 化氢醇 {# 7.醇对细胞代谢起着非常重要的作用,下列有关酸 的叙述正确的是 ) 反应进程 A.所有的晦都含有C、H、0、N、P五种元素,是由单 C 体组成的生物大分子 4.藤是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中 B.醇催化后可增加产物的总量 ( ) 绝大多数海是 C.活细胞产生海的场所都是细胞质中的核糖体 C.蛋白质 A.DNA B.脂质 D.氢基酸 D.催化反应前后晦的性质和数量不变 -217- 二、非选择题 编号 b 8.下表是有关过氧化氢的系列实验,回答有关问题。 步骤 加入物质 序号 反应物 条件 现象 等量等浓度 等量等浓度 等量等浓度 等量等浓度 相同处理 过氧化氢 过氧化氢 过氧化氢 过氧化氢 无 室温几乎无气泡X. 过氧化氢 1 2 室温处理并 过氧化氢 氛化铁 室温 室温处理 90C水浴 滴加2滴新 X 处理 室温 3 室温 过氧化氢 土豆浸出液 并滴加2滴 鲜肝脏研 t FeCl.溶液 过氧化氢 新鲜唾液 窒温 磨液 (1)序号3的实验现象是 观察指标 (气泡产 极少 少量 大量 (2)序号3和序号2相比. 产生的气泡 较多 更多,原因是 生情况) ( 下列相关叙述错误的是 ) (3)序号3的土豆浸出液中含有的对此实验起作 A.c、d试管分别与a试管比较,说明过氧化氢晦和 用的物质是 ,土豆浸出液能否 Fe*”均具有催化功能 重复使用? (填“能”或“不能”)。 B.综合分析a试管、c试管和d试管,说明与无机 选择考提升练 催化剂相比,晦的催化效率更高 一、选择题 C. 与a试管相比较,b试管的水浴加热为过氧化氢 1.图中的新鲜土豆片与H.0,接触后,产生的现象及 的分解提供了能量 ( _~ 推测错误的是 D. 本实验中过氛化氢的浓度对实验现象没有影响 3.下列有关晦的叙述,正确的是 10m体积分数为3%的11.0.溶液 ) 一气体 ①晦是具有分泌功能的细胞产生的 ,气泡 ②有的从食 新鲜:片 一的量简 物中获得,有的是体内转化而来 -水 ③梅是活细胞 一消水 产生的 ④绝大多数的化学本质是蛋白质 有的梅是蛋白质,有的是固醇 A.若有气体大量产生,可推测新鲜土豆片中含有 晦在代谢中 过氧化氢醐 有多种功能 晦在新陈代谢和生殖发育中起调 控作用 ③晦只起催化作用 B.若增加新鲜土豆片数量,量简中产生气体的速 晦只在细胞内发 度加快 挥作用 A.①② C.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关 B.③7 C.③④⑧ 变量 D.④ ( D. 一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数 4.下列有关藤的叙述,不正确的是 ) 量有限 A.所有融都含有C.H.0.N四种元素,是由单体组 2.某兴趣小组重现过氧化氢在不同条件下分解情况 成的生物大分子 的实验: B.有些醇和相应的化学试剂作用呈现紫色反应 -218- C.活细胞产生晦的场所都是细胞质中的核糖体 C.曲线①表示在梅催化条件下的能量变化 D. 催化反应前后的性质和数量不变 D.a与b的差值说明降低活化能的作用更显著 5.(2023·浙江卷)为探究的催化效率,某同学采 二、非选择题 用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果 8.1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的醉 如下表所示。 母汗可以进行乙醇发醉:还有研究发现,乙醇发醉 的藤发挥催化作用需要小分子物质和离子辅助。 某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试 剂进行了实验。回答下列问题 Y型试管 材料和试剂:醉母菌,醉母汗、A溶液(含有醉母汗 中的各类生物大分子).B溶液(含有醉母汗中的 甲中溶液 乙中溶液 不同时间测定的相对压强(kPa) 组别 各类小分子物质和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。 (0.2mL) (2mL) 0s 50s 100s150s200250 实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如 肝脏提 H.0. 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0 1 0 下表。 取液 溶液 组别 H.0. 实验处理 实验结果 I FeCl. 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 溶液 ① 葡萄糖溶液+无菌水 H.0. II 蒸水 0 0 0 0 0.10.1 溶液 ② 葡萄糖溶液+母菌 下列叙述错误的是 , 产 ③ 葡萄糖溶液+A溶液 A.H.0.分解生成0.导致压强改变 ④ B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 葡萄糖溶液+B溶液 C.250s时I组和II组反应已结束而II组仍在进行 注:“+”表示有乙醇生成,“一”表示无乙醇生成。 D.实验结果说明醇的催化作用具有高效性 (1)除表中4组外,其他2组的实验处理分别是; 6.下列关于醇的叙述,正确的是 ( A.疏应该在最适温度下保存 本实验中,这些起辅助作用的小分 B.梅具能够为代谢反应供能 C.醇的合成需要核糖体、内质网和高尔基体参与 子物质和离子存在于醇母菌、 D.梅既可作为催化剂,又可以作为另一个反应的 底物 (2)若为了确定B溶液中是否含有多肤,可用 7.下图表示某化学反应在使用无机催化剂和晦催化 试剂来检测。若为了研究B溶液 条件下的能量变化过程。下列相关分析正确的是 中离子M对乙醇发醇是否是必需的,可增加一 ( ) 组实验,该组的处理是 _能 活化态 (3)如何检测醇母汗中是否含有活细胞?(写出2 项原理不同的方法及相应原理) 0 反应过程 A. 曲线②表明催化化学反应的效率较低 B. 上述实验验证了晦的催化具有专一性的特点 -219一3,提示：国为钿胞含有生物膜系统，使多酚氧化酶不能与多酚类：7.D酶主要是蛋白质，少数是NA,都是生物大分子，单体分 物质相遇而产生褐变反应 别是氨基酸、核苷酸，蛋白质和RNA都含有C,H,ON四种元 典例剖析 素，蛋白质不一定含有P,A错误：酶能降低化学反应的活化 例：A膺一般是由活细胞产生的，①错误，③正确：酶参与生化 能，从而加快化学反应的速度，缩短达到反应平衡的时间，但 反应前后，本身的性质和数量不发生改变，②错误：酶只能降 不会增加产物的总量，B错误：活细胞产：生蛋白质类酶的场所 低化学反应的活化能，不能为化学反应提供活化能，④错误： 都是核糖体，但是NA类酶主要是在细胞核中产生的，C错 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA,⑤正确：南在代谢中 误：酶是生物催化剂，催化反应前后酶的性质和数量不变，D 只有催化功能，6⑦错误，8正确。综上分析，358正确。 正确。 故选A 8.(1)产生大量气泡 变式训练 (2)序号3酶比无机催化剂降低活化能的效果更加显著，对 3.A一一些NA是酯，具有生物催化作用.符合题意，A正确：酶 化学反应的催化能力更醒 的本质是RNA或蛋白质，只能是其中的一种，B错误：有些酶 (3)过氧化氢磷能 是RNA,C错误：有些酶是蛋白质，D措误。故选A 【解析】序号3中加入主豆浸出液，含有过氧化氢酶，产生 课堂达标巩固训练 大量气泡。氯化铁为继化过氧化氢分解的无机催化剂，也能 1.C本实验的因变量是气泡的产生速率，即过氧化氢的分解 够降低化学反应的活化能，但是降低效果不如道宜条件下的 速率：温度是自变量，酶的用量是无关变量：1号与3号、，1号 嗨。晦可以重复使用。 与4号中只有一个实验变量不同，可分别构成对照实验：2号选择考提升练 在高温下出现气泡的原因是加热使过氧化氢分子得到能量， 1.D酶其有高效性，有气体大量产生时，说明新鲜土豆片中含 从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，不是降低反应 有过氧化氢酶，A正确：在一定范围内，增加酶的数量，可以提 的活化能。 高化学反应的速率，B正确：实验中，都应当控制无关变量，从 2,C磷脂分子和核酶的元素组成相同.都含有C,H、O、N,P.A 而排除无关变量对实验结果的影响，C正确：一段时间后气体 错误：无机催化剂和酶都是催化剂，催化剂的催化原理都是能 量不再增加是因为底物已经消耗完，D错误。故选D。 降低所催化反应的活化能，B错误：核酶的化学本质是RNA, 2.Dc,d试管分别与a试管比较，产生的气泡均比a试管多 放核酶彻底水解的产物是磷酸4种含氨碱基(A、U、G,C)、核 说明过氧化氢酶和F·均具有催化功能，A正确：e试管产生 酷，C正确：核酶不含有肽键，不能与双缩脲试剂发生作用产 的气泡比d试管多，说明酶的催化效率更高，B正确：b试管 生紫色反应，D错误。故选C。 进行水浴加热，产生的气泡比a试管多，说明水浴加热为过氧 3.(1)高低酶所降低的活化能降低化学反应的活化能 化氢的分解提供了能量，C正确：本实验中过氧化氢的浓度为 (2)蛋白质或RNA细胞内或细胞外 无关变量，也会对实验现象产生影响，D错误。故选D 【解析】(1)从图中可看出，没有酶催化时，发生化学反应需 3.C除哺乳动物成熟的红细胞等不含遗传物质的细胞外，活 要的活化能较高：有醇催化时，发生化学反应需要的活化能较 细胞都能产生自身所需要的酶，①错误，③正确：食物中的酶 低。因此，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能。 在消化系统中会被降解，因此酶无法从食物中获取，②错误： (2)酶的化学本质是蛋白质或NA,醇在细胞内外都能起 绝大多数酶是蛋白质，极少数的酶是RNA,④正确，⑤错误： 作用。 酶在代谢中只起催化作用，⑥⑦错误.⑧正确：无论在细胞内 还是在细胞外，只要条件满足，离均可起倦化作用，⑨错误。 练案[17] 故选C 学业考达标练 4.C酵绝大多数是蛋白质，少数是RNA,都是生物大分子，蛋 1.A分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所雷要 白质和RNA都含有C、H,O、N四种元素，分别是由氨基酸，核 的能量称为活化能。酶具有高效性，可以显著降低化学反应 糖核苷酸组成的，A正确：蛋白质类的前和双缩脲试剂作用星 所需的活化能，从而使化学反应的速度变快，A正确，B、C、D 现紫色反应，B正确：活细胞产生蛋白质类酶的场所是核糖 错误。故选A。 体，但是RNA类酶主要在细胞核中产生，C错误：酶是生物催 2.D在适宜的条件下，碑和无机催化剂相比，酶催化效率更 化剂，其进行催化反应前后酶的性质和数量不变，D正确。故 高，条件不适宜时，酶催化效率会降低，在极端条件下，酶会变 选D 性失活，失去催化活性.故D不相符 5.CH,0,分解产物是H,0和0，其中0，属于气体.会导致 3.C活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃 压强改变，A正确：据表分析可知，甲中溶液是移或无机催化 状态所需要的能量。酶可以降低活化能，使反应更容易进行， 剂等，乙中是底物.应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计 C正确 时，B正确：三组中的H,O溶液均为2m,则最终产生的相对 4.C爾是由活细胞产生的具有催化作用的有机物.绝大多数 压强应相同.据表可知.250之前(200s)1组反应已结束， 酶是蛋白质，少数是RNA。故选C 但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到1组的终止压强10.0.故250 5,B酶的化学本质是蛋白质或RNA,是由氨基酸或核糖核苷 时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C错误：南的高效性是指与无机 酸构成的多聚体，A错误：酶是由基因控制产生，基因的复制 催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，对比I 离不开酶，如DNA聚合酶参与基因复制，B正确：一种酶只能 Ⅱ组可知，在相同时间内1组（含过氧化氢酶）相对压强变化 催化一种或一类化学反应，C错误：酶可以在细胞内、细胞外 更快，说明酶的催化作用具有高效性，D正确。故选C 或生物体外发挥作用.D错误。故选B :6.D酶适合在零上低温条件下保存，A错误：酶可以降低化学 6.C该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化氢醇，自 反应活化能，但不为化学反应提供能量，B借误：酶的化学本 变量是白菜梗提取液的有无，则1号，2号都是对照组，3,4号 质是蛋白质或RNA,RNA类的酶的合成不需要内质网和高尔 是实验组，A、B错误：若3号与1,2号对照2号管与3号管显 基体的加工，对于蛋白质类的酶，胞外酶需要内质网和高尔基 橙红色，」号管与4号管无色则证明白菜梗中存在过氧化氢 体的加工：胞内酶在细胞内发挥作用，一股不需要内质网、高 酶，高温下酶变性失活，C正确：若4号管不显橙红色，与3号 尔基体的加工，C错误：酶是蛋白质或者RNA,本身是催化剂， 对照，则说明高温使过氧化氢傅变性失活，D错误。故选C 也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解，D正确。故选D 285 7,D曲线②表示有酶催化条件下的能量变化，表明催化化学：2.提示：可溶性淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化燕糖水解， 反应的效率较高，A错误：此过程揭示了酶的催化作用具有高 酶的催化作用具有专一性 效性的原因是：与无机催化剂相比，酶降低反应活化能的效果3.提示：不能。因为碘液只能检测淀粉是否被水解，蔗糖是否被 更显著，不能验证酶的催化具有专一性的特点，B错误：曲线 水解都不会使碘液变色。 ①表示无机催化剂条件下的能量变化.曲线②)表示有酶催化4.提示：不是。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化 条件下的能量变化，C错误：c的差值表示无机催化剂所催化 学反应，肽酶催化的是一类反应，也说明其具有专一性。 的反应所需的活化能，心的差值表示酶所催化的反应所需的典例剖析 活化能，a与b的差值说明酶降低活化能的作用更显著，D正例：C本实验的设计思路是同底异酶.该实验的日的是探究酶 确。故选D 的专一性，A正确：该实验的自变量是酶的种类，B正确：底 8.(【)葡萄糖溶液+酵丹汁葡萄糖溶液+A溶液+B溶液 物溶液与南溶液37℃水浴保温后，再加入试管混合，C错 酵母汁和B溶液 误：甲试管中加人的是淀粉和淀粉酶，能催化淀粉的水解，产 (2)双缩脲葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液 生可溶性还原糖，用斐林试剂检测能出现砖红色沉淀，而乙 (3)染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透过性：酵母汁接种 试管中加入的是淀粉和蔗糖酶，但是蔗糖酶不能催化淀粉的 培养观察，原理是酵母菌可以繁殖 水解，因此试管中没有可溶性还原糖出现，因而与斐林试剂 【解析】(1)本实验目的是验证无细滮的酵母汁可以进行乙 反应不会出现砖红色沉淀，D正确。故选C。 醇发酵，并且乙醇发酵的碑发挥德化作用需要小分子物质和变式训练 离子辅助。为证明上述结论，需要分组验证酵母汁、A溶液，B1.B酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，A正确：葡 溶液与葡萄糖溶液的相互作用关系，因此，除表中所示分组 萄糖氧化酶可使简萄糖氧化成葡萄糖酸和过氧化氢，因此葡 外，还应设计葡萄德溶液+酵母汁和葡萄糖溶液+A溶液+ 萄糖氧化酶与葡萄糖的特异性结合体现了酶的专一性，葡萄 B溶液两组实验。由题意可知，乙醇发酵的降发挥催化作用 糖氧化；不能与葡萄糖酸特异性结合，B错误：葡萄糖氧化酶 需要小分子物质和离子辅助，上述物质主要存在于酵母菌，酵 常作为除葡萄糖剂和脱氧剂广泛应用于食品保鲜，脱氧剂酸 母汁及B溶液中。(2)双缩脲试剂可用来检测含有肤健的物 少可保护食品中的易氧化成分，因此葡萄糖氧化酶可保护食 质，因此，确定B溶液中是否含有多欧，可用双缩脲试剂来检 品中的易氣化成分利于食品保鲜，C正确：南法保鲜技术是指 测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的， 利用酶的催化作用.防止或消除外界因素对食品的不良影响， 呵将该物质去除，与含有该物质的组别进行对照，具体设计为 从而保持食品原有优良品质与特性的技术。溶菌而可破坏细 葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液。(3)若检测 菌的细胞壁，用溶菌酶处理食品，可有效地防止细菌对食品的 某液体中是否含有活细胞，可依据活细胞的细胞膜具有选择 污染，起到防腐保鲜作用，因此用溶菌酶处理食品也属于一种 透过性，活细胞能够增殖等原理进行，具体操作及原理如下： 酶法保鲜技术，D正确。故选B。 ①染色后镜检，原理是细胞胍具有选择透过性：②碟母汁接种 任务二 在围体培养基上培养观黎，原理是酵母菌可以在围体培养基 问题探究 上繁殖产生肉眼可见的菌落。 【提示：加入酶和无机催化剂以后，化学反应的平衡点没有放 第2课时 酶的特性 变，因此，酶不能改变最终生成物的量。但是，达到平衡点的 时间发生了改变 必备知识自主梳理 2.提示：酶和无机催化剂能够降低化学反应的活化能，从而加快 化学反应的速率，缩短到达平衡点的时间 1.无机催化剂高效性 3.提示：酶降低化学反应活化能的效采远远大于无机催化剂，对 2.细胞代谢能量供应 化学反应的催化作用更强。这体现了酶的高效性 典例剖析 1.一种或一一类脂肪淀粉 例：B酶相对于无机催化剂来说具有高效性。把唾液稀释后 2.尿素 催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂，说明酶具有高 3.细胞代谢 效性。①可以说明酶的高效性：FC,无机催化剂比过氧化 氢酶催化过氧化氢分解时，释放气泡的速率更慢，也可以体 1.速南 现高效性，③正确。故选B。 2.温和(1)最适温度加快下降(2)最适pH下降 变式训练 (3)空间结构遭到破坏空间结构稳定恢复低温 2.C过氧化氢酶的催化效率相当于Fe催化速率的10°倍，说 自我检测 明酶与无机催化剂相比具有高效性：过氧化氢酶可催化过氧 (1)×(2)×(3)V(4)V(5)V(6)V(7)V 化氢高效分解，却不能催化糖的水解，说明酶具有专一性。故 (8)× 选C 【解析】(1)晦具有高效性的机理是与无机催化剂相比， 任务三 晦降低活化能的作用更显著。(2)晦的专一性是指每一种晦只 问题探究 能雀化一种或一类化学反应，二肤海能催化多种二肤水解，能 1提示：保证反应一开始就达到预设温度，不会因为混合而改变 说明晦具有专一性。(3)脂肪牌的化学本质是蛋白质，可由蛋 温度」 白酶水解。(8)高温，过酸，过碱条件下，的活性都很低，因该 2.提示：不能。探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度，而 条件下善的空间结构都发生了不可逆的改变。低温抑制了酶 过氧化氢在不同温度下分解速率不同，影响对实脸结果的 的活性，随着混度升高，酶的活性可以逐浙快复。 分析 合作探究能力提升 3.提示：不能。因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才 任务一 有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同温度 问题探究 4.提示：酶的作用常要适宜的pH,H偏高或偏低都会使酶活性 1,提示：1号试管中淀粉被水解，2号试管中蔗糖没有被水解 降低。 286