内容正文:
课时梯级训练(15) 酶的特性
一、选择题
1.(2025·武汉高一检测)调味品的形式多种多样,包括海鲜酱、鱼露、虾酱、蟹酱等,这些调味品都是用高蛋白的新鲜小鱼或虾蟹等为原料,加入相应的酶催化后制成,味道极其鲜美,下列有关酶的说法,错误的是 ( )
A.调味品制作过程中要注意温度和pH的控制
B.加酶后化学反应所需的活化能比加酶前低
C.加酶后鱼露、虾酱和蟹酱的产量与不加酶的产量相同
D.所有的酶都是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质
D 解析:调味品制作过程中需要加入相应的酶,酶作用条件温和,因此需要注意制作过程中的温度和pH,A正确;酶作用的机理是降低化学反应所需要的活化能,故加酶后化学反应所需的活化能比加酶前低,B正确;加酶后只能提高反应速率,不能提高产物生成量,故加酶后鱼露、虾酱和蟹酱的产量与不加酶的产量相同,C正确;酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大部分是蛋白质,但也有小部分是RNA,D错误。
2.下图表示不同pH对某种酶催化速率的影响,下列相关叙述正确的是 ( )
A.在实验范围内,该酶的最适pH是1
B.pH为4时,该酶的催化速率高于pH为2时
C.随着pH的升高,该酶的催化速率不断提高
D.pH过高或过低,该酶的催化速率都出现明显降低
D 解析:在实验范围内,该酶的最适pH是2.5左右,A错误。根据曲线可知,pH为4时,该酶的催化速率低于pH为2时,B错误。在最适pH前,随着pH的升高,该酶的催化速率不断提高;超过最适pH,随着pH的升高,该酶的催化速率不断降低,C错误。根据曲线可知,pH过高或过低,该酶的催化速率都出现明显降低,D正确。
3.下列有关酶的实验设计,所选材料与试剂最合理的组别是 ( )
组别
实验课题
选用材料与试剂
A
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
B
pH对酶活性的影响
淀粉酶溶液、淀粉溶液、斐林试剂
C
酶具有高效性
过氧化氢溶液、过氧化氢酶溶液、FeCl3溶液
D
酶具有专一性
蔗糖酶溶液、淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液
C 解析:过氧化氢在加热时分解速率加快,所以探究温度对酶活性的影响时,不能选择过氧化氢和过氧化氢酶,A错误;淀粉在酸性条件下可以分解,所以探究pH对酶活性的影响时,不能选择淀粉和淀粉酶,B错误;在适宜条件下,酶相对无机催化剂具有高效性,所以选择过氧化氢酶溶液、FeCl3溶液和过氧化氢溶液可以探究酶的高效性,C正确;蔗糖及蔗糖的水解产物都不能与碘液反应,因此不能选择碘液进行检测,D错误。
4.(2025·枣庄高一检测)花椒和辣椒是传统调味料。科研人员拟研究这两种调味料提取物对α淀粉酶活性的抑制功能,以定量检测还原糖的生成量为指标,检测结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.本实验对温度和pH条件没有要求
B.可以使用斐林试剂定量检测产生还原糖的量
C.辣椒对淀粉酶活性的抑制作用小于花椒
D.提取物的浓度对本实验的结果没有影响
C 解析:分析题意,本实验目的是研究两种调味料提取物对α淀粉酶活性的抑制功能,该实验中自变量是调味料提取物及抑制剂的种类,其他如温度、pH和提取物浓度等都属于无关变量,各组之间应保持等量且适宜的原则,A、D错误;斐林试剂与还原糖可在水浴加热条件下生成砖红色沉淀,但不能定量检测还原糖的量,B错误;结合图示可知,与辣椒组相比,花椒组别的IC50数值较低,说明辣椒对淀粉酶活性的抑制作用小于花椒,C正确。
二、非选择题
5.茶叶细胞中存在多种酚类物质,多酚氧化酶能使无色的酚类物质氧化成褐色。实验小组分别在25 ℃和35 ℃条件下,测定了多酚氧化酶在不同的pH条件下催化酚类物质氧化所需要的时间,结果如下图所示。回答下列问题:
(1)酶具有________作用,作用机理是________________________。
(2)该实验的自变量是____________。
(3)若多酚氧化酶催化的最适温度为35 ℃,则曲线①是在________(填温度)下测定的结果。
(4)在pH为1和13的条件下,实验结束后观察到溶液的颜色为无色,说明________________________________________________________________________。
(5)绿茶加工过程中,要进行高温炒制才能形成“绿叶绿汤”的品质特点,你认为这一过程的原理是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)催化 降低化学反应的活化能
(2)温度、pH
(3)25 ℃
(4)过酸、过碱都能使酶失去活性
(5)高温使多酚氧化酶失去活性
解析:(1)酶具有催化作用,因而能够使得细胞中的生化反应在常温、常压下进行。酶具有催化作用的机理是酶能降低化学反应的活化能。(2)根据实验结果可知,本实验的自变量是温度、pH,因变量是酶促反应速率,测定的指标是酚类物质氧化所需要的时间。(3)图示的两条曲线分别是在25 ℃和35 ℃条件下,测定的多酚氧化酶在不同的pH条件下催化酚类物质氧化所需要的时间。若多酚氧化酶催化的最适温度为35 ℃,则高于或低于这个温度反应速率均会减慢,即催化酚类物质氧化所需要的时间变长,因此,曲线①是在25 ℃条件下测定的结果。(4)在pH为1和13的条件下,实验结束后观察到溶液的颜色为无色,说明在这两个条件下,多酚氧化酶没有起到催化作用,因此,该实验结果说明过酸、过碱都能使酶失去活性。(5)高温可以改变酶的空间结构使其失活,绿茶制取过程中必须先进行高温炒制,这样做的目的是利用高温使多酚氧化酶失去活性,以防茶叶中酚类物质变色,进而可以保持绿色。
一、选择题
1.(2025·重庆高一检测)某同学用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药,其原理为胆碱酯酶可催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。操作过程如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.胆碱酯酶应放置于白色药片中
B.若秋冬季节检测,“红片”与“白片”的叠合时间应当延长
C.每批检测应当设置滴加清水的对照组
D.“白片”呈现的颜色越深,蔬菜表面残留的有机磷农药越多
D 解析:分析题意,胆碱酯酶可催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,因此在没开封前,胆碱酯酶应放置于白色药片中,A正确;若环境温度较低(秋冬季节检测),“白片”部分含有的胆碱酯酶活性会降低,完成催化反应所需时间会适当延长,B正确;每批测定应设加清水的空白对照卡,排除实验中非测试因素对实验结果的影响,C正确;由于有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用,蔬菜表面残留的有机磷农药越多,“白片”部分含有的胆碱酯酶的活性越低,而“红片”中物质水解为蓝色物质就越少,因此,有机磷农药越多蓝色会越浅,D错误。
2.(2025·浙江1月卷)取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。
组别
1
2
3
4
5
温度( ℃)
27
37
47
57
67
滤液变澄清时间(min)
16
9
4
6
50 min未澄清
据表分析,下列叙述正确的是 ( )
A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B.组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C.若实验温度为52 ℃,则滤液变澄清时间为4~6 min
D.若实验后再将组5放置在57 ℃,则滤液变澄清时间为6 min
B 解析:浑浊的滤液为变性的蛋白质液体,滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关,即蛋白酶活性越强,蛋白质水解越快,滤液变澄清时间越短,A错误;组3滤液变澄清时间最短,说明酶活性最高,酶促反应速率最快,B正确;若实验温度为52 ℃,可能酶活性大于第3、4组,时间可能小于4 min,C错误;组5蛋白酶已经失活,实验后再将组5放置在57 ℃,滤液也不会变澄清,D错误。
3.下图表示过氧化氢酶在不同pH条件下对过氧化氢的分解情况。下列有关说法错误的是 ( )
A.过氧化氢酶起作用的最适pH为7
B.pH在1和9时,过氧化氢酶的空间结构可能不同
C.过氧化氢酶不适用于探究温度对酶活性的影响
D.酸性条件比碱性条件对过氧化氢酶的抑制作用大
D 解析:依据题图分析,纵坐标为过氧化氢的剩余量,剩余量越少,则反应速率越快,酶的催化活性越高,pH为7时过氧化氢的剩余量最少,故过氧化氢酶起作用的最适pH为7,A正确;过酸、过碱都会破坏酶的空间结构,使酶永久失活,但对酶的空间结构破坏程度、影响情况不同,故pH在1和9时,过氧化氢酶的空间结构可能不同,B正确;探究温度对酶活性的影响,自变量为温度,而在高温条件下,过氧化氢会自动分解,影响对实验结果的分析,故过氧化氢酶不适用于探究温度对酶活性的影响,C正确;依据题图分析,在碱性条件下,过氧化氢的剩余量更多,故碱性条件下对酶的抑制作用更大,D错误。
4.(2025·湛江高一检测)新鲜菠萝直接食用会“蜇嘴”,实质上这是由菠萝蛋白酶分解口腔黏膜上的蛋白质导致黏膜损伤而引发的。研究发现菠萝蛋白酶的活性与温度及NaCl浓度的关系如图1、图2所示,下列说法正确的是 ( )
A.菠萝细胞合成的菠萝蛋白酶分泌到细胞外后才能发挥作用
B.20 ℃处理和60 ℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响相同
C.菠萝蛋白酶的最适温度为40 ℃,食用经过高温烹制的菠萝咕咾肉不会产生刺痛感
D.用一定浓度的淡盐水浸泡菠萝可使菠萝蛋白酶彻底失活从而减弱不适
C 解析:菠萝蛋白酶在细胞内和细胞外均可发挥作用,A错误;据图可知,菠萝蛋白酶的最适温度为40 ℃,20 ℃处理会使酶的活性受到抑制,60 ℃处理会使酶的结构发生改变,所以,20 ℃处理和60 ℃处理对菠萝蛋白酶结构的影响不同,B错误;经过高温烹制后,菠萝蛋白酶的空间结构遭到破坏,所以不会产生刺痛感,C正确;用一定浓度的淡盐水浸泡菠萝会降低菠萝蛋白酶的活性,但不会使菠萝蛋白酶彻底失活,D错误。
二、非选择题
5.(2025·衡水高一检测)天然蜂蜜中的淀粉酶在70 ℃的条件下加热30 min会完全失活,而人为掺有外源性淀粉类糖浆的蜂蜜,其部分淀粉酶在该条件下不会失活。为鉴定品牌A蜂蜜是否添加了外源性淀粉类糖浆,某实验小组设计了如下实验进行验证。回答下列问题:
试管
编号
1%的淀
粉溶液/mL
高温处理冷却后的天然蜂蜜/mL
高温处理冷却后的品牌A蜂蜜/mL
在适宜温度下保温适宜时间后,再加入1%碘液0.2 mL,观察试管内的颜色变化
1
2
2
-
2
2
-
2
注:表中“-”表示没有添加。高温处理为70 ℃条件下加热30 min。
(1)淀粉酶能催化淀粉的水解,而不能催化蔗糖的水解,体现了酶的________性。酶催化特定化学反应的能力称为________。
(2)该实验的自变量是__________________________________________________。
(3)淀粉分解,形成糖浆,需要淀粉酶的参与,淀粉酶的作用机理是________________________________________________________________________。
(4)预测结果及结论:
①若_______________________________,则该品牌A蜂蜜_______________________。
②若_______________________________,则该品牌A蜂蜜_____________________。
答案:(1)专一 酶活性
(2)添加蜂蜜的种类
(3)降低化学反应的活化能
(4)1号试管溶液变蓝色,2号试管溶液不变蓝 添加了外源性淀粉类糖浆 1、2号试管溶液都变蓝 未添加外源性淀粉类糖浆
解析:(1)酶的专一性指的是一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行,因此淀粉酶能催化淀粉的水解,而不能催化蔗糖的水解,体现了酶的专一性。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。(2)实验目的是鉴定品牌A蜂蜜是否添加了外源性淀粉类糖浆,因此自变量是添加蜂蜜的种类,即天然蜂蜜和品牌A蜂蜜。(3)淀粉分解,形成糖浆,需要淀粉酶的参与,淀粉酶的作用机理是降低化学反应的活化能。(4)由题干分析,外源性淀粉类糖浆中的部分淀粉酶在70 ℃的条件下加热30 min不会失活,而天然蜂蜜中的淀粉酶在70 ℃的条件下加热30 min会完全失活,因此若1号试管溶液变蓝色,2号试管溶液不变蓝,则该品牌A蜂蜜添加了外源性淀粉类糖浆;若1、2号试管溶液都变蓝,则该品牌A蜂蜜未添加外源性淀粉类糖浆。
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