高效作业15 酶的概念及专一性和高效性-【精彩三年】2024-2025学年高中生物必修1课程探究与巩固Word教参（浙科版2019）

高效作业15 [酶的概念及专一性和高效性](见学生用书P157) [A级　新教材落实与巩固] 　　　　　　　　　　 1．绝大多数酶彻底水解后的产物为(　B　) A．多肽 B．氨基酸 C．核苷酸 D．核糖核苷酸 【解析】绝大多数酶的化学本质为蛋白质，少数酶为RNA，故绝大多数酶彻底水解后的产物为氨基酸，B正确。 2．催化脂肪酶水解的酶是(　B　) A．肽酶 B．蛋白酶 C．脂肪酸 D．淀粉酶 【解析】脂肪酶的化学本质是蛋白质，肽酶催化肽链的水解，不催化蛋白质水解，A不符合题意；蛋白酶催化蛋白质水解，B符合题意；脂肪酸不是酶，C不符合题意；淀粉酶催化淀粉水解，不催化蛋白质水解，D不符合题意。 3．在酶的特性中，与催化功能无关的一项是(　C　) A．专一性 B．高效性 C．多样性 D．不稳定性 【解析】一种酶只能催化一种或一类反应，即酶的催化具有专一性，A不符合题意；与无机催化剂相比，酶的催化效率较高，即酶的催化具有高效性，B不符合题意；多样性指酶的种类很多，与酶的催化功能无关，C符合题意；酶的催化作用需要适宜的温度和pH，说明酶的催化作用具有不稳定性，D不符合题意。 4．水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质(　D　) A．能为淀粉分解提供能量 B．只含有C、H、O C．发挥作用后立即被分解 D．含有羧基 【解析】由题意知，该物质在细胞内合成，具有催化淀粉分解的作用，故该物质为淀粉酶。酶能降低化学反应的活化能，而不是提供化学反应所需要的能量，A错误。淀粉酶是蛋白质，蛋白质主要含C、H、O、N四种元素，有些蛋白质还含S等元素，B错误。酶在化学反应前后结构和性质不变，可以重复使用，C错误。淀粉酶是蛋白质，蛋白质由氨基酸脱水缩合形成，其肽链上含有氨基和羧基，D正确。 5．蔗糖酶只能催化蔗糖的水解，而不能催化麦芽糖的水解。由此说明(　D　) A．酶的催化机理是降低化学反应的活化能 B．酶的化学本质主要是蛋白质 C．酶的催化作用具有高效性 D．酶的催化作用具有专一性 【解析】蔗糖酶只能催化蔗糖的水解，而不能催化麦芽糖的水解，说明酶具有专一性，D符合题意。 6．下列关于“比较H2O2在不同条件下的分解”实验的叙述，正确的是(　D　) A．肝脏研磨液中的过氧化氢酶能为过氧化氢提供能量 B．试管中H2O2分解速率属于自变量 C．肝脏研磨液和FeCl3溶液的滴加量属于因变量 D.各试管中的H2O2溶液的量属于无关变量 【解析】肝脏研磨液中的过氧化氢酶不能为过氧化氢提供能量，酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A错误；试管中H2O2分解速率属于因变量，肝脏研磨液和FeCl3溶液的滴加量属于无关变量，B、C错误；各试管中的H2O2溶液的量应该相等，属于无关变量，D正确。 7．酶在生物体的代谢中发挥着重要的作用，下列叙述正确的是(　D　) A．细胞内酶的合成都在核糖体中完成 B．酶的作用是调节化学反应的速率 C．酶的元素组成都是C、H、O、N、S D．只存在细胞内的酶也可以在细胞外发挥作用 【解析】酶的本质有两种：蛋白质类和RNA类，蛋白质类的酶，都是在核糖体上合成的，RNA类的酶不是在核糖体上合成的，A错误；酶具有催化作用，而非调节作用，B错误；酶的本质有两种：蛋白质类和RNA类，RNA类的酶元素组成是C、H、O、N、P，C错误；适宜条件下，只存在细胞内的酶也可以在细胞外发挥作用，D正确。 8．下图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与时的能量变化，下列相关叙述错误的是(　C　) A.此反应为吸能反应 B．曲线Ⅱ表示有酶参与时的能量变化 C．E2为反应前后能量的变化 D．酶参与反应时，其降低的活化能为E4 【解析】生成物乙的能量比反应物甲的能量高，因此此反应为吸能反应，A正确；曲线Ⅱ表示有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为E4，B、D正确；反应前后能量的变化应为E3，C错误。 9．为了研究酶的某种特性，进行了如下分组实验。 甲组：2 mL淀粉酶溶液＋2 mL蔗糖溶液→结果检测； 乙组：2 mL淀粉酶溶液＋2 mL淀粉溶液→结果检测。 据此分析，下列关于该分组实验的叙述，错误的是(　D　) A．实验目的是验证淀粉酶的专一性 B．实验的自变量是底物的种类 C．两组实验条件应相同且适宜 D．检测试剂可用碘——碘化钾溶液 【解析】淀粉酶可以催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解，通过本实验可以验证淀粉酶的专一性，A正确；自变量是实验中人为改变的量，本实验中人为改变的量是反应底物，所以实验的自变量是底物的种类，B正确；甲组和乙组互为对照实验，为保证实验结果的可信度，两组实验的反应条件应相同且适宜，C正确；本实验不能用碘——碘化钾溶液检测，因为该试剂可以检测淀粉，但是不能检测蔗糖或蔗糖水解的产物，D错误。 10．2024·富阳中学高一下图是某种二糖在最适条件下的水解反应模型。下列有关叙述正确的是(　B　) A.图中①在高温下会因肽键断裂而永久失活 B．图中②可代表二糖中的蔗糖或乳糖 C．生物体内各种酶作用所需的最适条件一致 D．图中模型可用来解释酶具有高效性 【解析】题图中①属于酶，酶的化学本质绝大多数属于蛋白质，蛋白质类的酶在高温下会因空间结构破坏而永久失活，A错误；识图分析可知，题图中②表示底物，在酶的催化作用下水解为产物③和④两种物质，因此②可代表二糖中的蔗糖或乳糖，B正确；生物体内含有多种酶，各种酶作用所需的最适条件不同，如胃蛋白酶的最适pH大约为1.8，而唾液淀粉酶的最适pH接近中性，C错误；图中模型可用来解释酶具有专一性，D错误。 [B级　素养养成与评价] 11．下表为甲、乙两位同学用相同材料和试剂进行“探究酶的专一性”的活动过程。甲做了1～3组，乙做了4～6组。 单位：mL 组别 1 2 3 4 5 6 1%的淀粉溶液 3 3 3 2%的蔗糖溶液 3 3 3 新鲜唾液 1 1 蔗糖酶溶液 1 1 本尼迪特试剂 2 2 2 2 2 2 下列叙述错误的是(　B　) A．甲同学实验的检测试剂可换成碘——碘化钾溶液 B．甲、乙同学单独做的实验都不能探究酶的专一性 C．若组4出现红黄色沉淀，则乙同学的实验无法证明酶的专一性 D．甲、乙同学的实验组合在一起能排除更多无关变量的干扰 【解析】分析两位同学设计的实验过程，甲、乙同学是用相同的底物(淀粉或蔗糖)和不同的酶(唾液淀粉酶和蔗糖酶)探究酶的专一性，都通过加入本尼迪特试剂检测是否有还原糖产生达到实验目的。甲同学实验的检测试剂可换成碘——碘化钾溶液检测底物——淀粉是否被全部水解，A正确。结合前面的分析，两位同学都能达到实验目的，B错误。组1和组4本身为对照组，若出现阳性反应，说明底物中混有还原糖，则无法证明酶的专一性，C正确。甲、乙同学的实验组合在一起能排除更多无关变量的干扰，如能同时排除两种底物是否分别混有还原糖，同时排除两种酶的催化活性等无关变量，D正确。 12．蛋白质磷酸化是在蛋白激酶的催化作用下，将ATP的磷酸基团转移到底物蛋白质中某些氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸)残基上的过程。蛋白质磷酸化可使没有活性的蛋白质转化为有活性的蛋白质，是调节和控制蛋白质活力和功能最普遍的机制。下列叙述正确的是(　D　) A．蛋白激酶可将磷酸基团转移到不同的氨基酸残基上，说明酶不具有专一性 B．蛋白质磷酸化可改变蛋白质的活性，该过程与ATP的水解有关，为放能反应 C．蛋白激酶发挥催化作用的过程中可提高该反应的活化能，使反应速率更快 D．蛋白质活性变化与其结构改变有关，蛋白质结构的改变不一定导致其活性丧失 【解析】蛋白激酶可将磷酸基团转移到不同的氨基酸残基上，体现了酶可以催化一种或一类化学反应，说明酶具有专一性，A错误；由题干信息可知，蛋白质磷酸化反应的结果是“将ATP的磷酸基团转移到底物蛋白质中某些氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸)残基上”，ATP水解的产物是ADP和磷酸基团，因此该过程与ATP的水解有关，为吸能反应，B错误；蛋白激酶发挥催化作用的过程中可降低该反应的活化能，使反应速率更快，C错误；蛋白质活性变化与其结构改变有关，蛋白质结构的改变不一定导致其活性丧失，如载体蛋白和酶，D正确。 13．2024·宁海中学高一“诱导契合”学说解释酶的专一性时认为酶与底物在空间距离上彼此接近时，酶受底物分子的诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，从而互补契合进行反应。蚯蚓蛋白酶Ⅱ能分别与CTH和CU进行反应，某实验小组为了验证“诱导契合”进行了如下实验： ①蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反应结束后，再加入CU，并测定酶活性； ②蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反应结束后，再加入CTH，并测定酶活性。 则支持“诱导契合”的实验结果应为(　B　) A．第①组的酶活性基本不变，第②组的酶活性显著下降 B．第①组的酶活性显著下降，第②组的酶活性基本不变 C．第①组的酶活性基本不变，第②组的酶活性也基本不变 D．第①组的酶活性显著下降，第②组的酶活性也显著下降 【解析】根据题意可知，“诱导契合”学说认为酶受底物分子的诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，从而互补契合进行反应。因此第①组中蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反应结束后，再加入CU，此时由于先加入的CTH会诱导酶的空间结构和CTH结合，因此加入CU时，酶不能和CU结合，酶的活性会显著下降；第②组中蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反应结束后，再加入CTH，此时的酶能和CTH结合，因此，酶的活性基本不变，B正确。 14．涤纶树脂(PET)是生活中广泛使用的一种塑料材料，自身分解速度很慢。酶解法是利用微生物产生的PET水解酶将PET降解成对环境无害且可重复利用的小分子，但降解产物中的BHET会与PET竞争该酶的活性部位(如下图所示)，进而抑制其降解能力。下列叙述正确的是(　D　) A.PET水解酶为PET分子的活化提供了活化能 B.该酶能结合PET和BHET，因此没有专一性 C．PET的浓度不会影响该水解酶对PET的降解 D.及时回收水解产物能缓解BHET的抑制作用 【解析】酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能，A错误；专一性是指一种酶能催化一种底物或少数几种相似底物的反应，该酶虽然能结合PET和BHET，但是仍然具有专一性，B错误；PET的浓度越高，与PET水解酶结合的机会越多，越有利于水解酶对PET的降解，C错误；因为降解产物中的BHET会与PET竞争该酶的活性部位，所以及时回收水解产物能缓解BHET的抑制作用，D正确。 15．在食用苹果、梨时，常会看到鲜嫩的果肉很快变成褐色，这是因为植物果实细胞中存在的酚类物质发生了化学变化。细胞里的酚氧化酶与酚类底物本来是分开存放的，但若组织细胞受损或衰老，细胞结构解体时，酚氧化酶便有机会与酚类底物接触，将底物氧化成褐色的物质。请回答下列问题。 (1)酚氧化酶的化学本质是__蛋白质__，与无机催化剂相比，其具有高效性的原因是__酶降低活化能的作用更显著__。 (2)题干中“细胞里的酚氧化酶与酚类底物本来是分开存放的”中的“分开存放”是由于细胞内具有__生物膜系统__，而这种“分开存放”的现象还表明细胞的这种结构具有__选择透过__性。 (3)细胞含有酚氧化酶，人们利用它的特性可加工制作商品。红茶制取过程中必须有“揉茶”的关键过程，其目的是__破坏生物膜系统，使酚氧化酶与酚类底物接触__，从而使红茶呈现出褐色；绿茶制取过程中必须有“热锅焙茶”的关键过程，其目的是__使酚氧化酶失活__，从而使绿茶呈现出绿色。 【解析】(1)酚氧化酶的化学本质是蛋白质，酶与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因此酶具有高效性。(2)由于细胞内存在生物膜系统，因而能将细胞里的酚氧化酶与酚类底物分开存放。这种“分开存放”的现象也表明细胞的这种结构具有选择透过性。(3)红茶制取过程中必须有 “揉茶”的关键过程，该过程会破坏生物膜系统，造成酚氧化酶与酚类底物接触，从而使酚类底物发生氧化；“热锅焙茶”的过程中，高温使酚氧化酶的活性丧失，从而不会使酚类底物发生氧化，保持茶叶的绿色。 16．动物的肝脏中富含过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解。某研究小组欲利用过氧化氢酶验证酶具有催化作用和高效性。请利用所给的材料和用具，完善实验步骤，预测实验结果及结论。 材料用具：2%的过氧化氢溶液，蒸馏水，二氧化锰，0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管等。 (要求与说明：已知2H2O2===2H2O＋O2↑，二氧化锰能催化过氧化氢分解，底物和催化剂加入的具体量不作要求) (1)实验步骤： ①取__3__支试管编号后，各加入__等量且适量的过氧化氢溶液__，放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间。 ②向上述各试管中分别加入适量的__蒸馏水、二氧化锰和过氧化氢酶溶液__。 ③观察各试管中__气泡产生(释放)的快慢__。 ④对所得实验数据统计分析。 (2)实验结果预测及结论： ①请在坐标系中画出各组生成物氧气的量随时间的变化曲线。 【答案】如图所示 ②分析曲线，得出结论：__过氧化氢酶具有催化作用和高效性__。 (3)该实验无关变量有__温度、pH、底物量、催化剂的量等__(写出两点)。 学科网（北京）股份有限公司 $$