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[基础达标练]
1.(2025·广州期末)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,生物体内的化学反应能够在较为温和的条件下进行,与酶的作用密不可分。下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶的空间结构不会因过酸、过碱而遭到破坏
B.酶催化化学反应前后,其本身的性质发生改变
C.酶活性最高时的温度不是储存该酶的最适温度
D.酶的专一性体现在一种酶只能催化一种化学反应
解析 高温、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,低温抑制酶活性(不破坏酶结构),一般在低温下储存酶,A错误,C正确;酶催化化学反应前后,其本身的性质不会发生改变,B错误;酶的专一性体现在每种酶只能催化一种或一类化学反应,D错误。
答案 C
2.(2025·贵州贵阳一中月考)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的部分操作示意图。该部分实验操作能说明酶的特点是( )
A.具有专一性
B.具有高效性
C.酶的作用条件较温和
D.能降低化学反应的活化能
解析 酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。每滴FeCl3溶液中的Fe3+数,大约是每滴肝脏研磨液(含过氧化氢酶)中的过氧化氢酶分子数的25万倍,说明加入无机催化剂的量远远大于加入的酶的量,但实验结果却是加入肝脏研磨液(含过氧化氢酶)的试管中过氧化氢分解速率更快,因此说明酶的催化作用具有高效性,B正确。
答案 B
3.(2025·深圳期末)细胞内进行的各种各样的代谢过程都与酶的特性有关。现有关于酶特性的实例:①人体在奔跑时,依赖肌细胞快速提供大量的能量;②细胞内各种代谢过程能够有条不紊地进行,不相互干扰。下列判断最合理的是( )
A.①②都主要体现酶的高效性
B.①②都主要体现酶的专一性
C.①主要体现酶的高效性,②主要体现酶的专一性
D.①主要体现酶的专一性,②主要体现酶的高效性
解析 ①人体在奔跑时,依赖肌细胞快速提供大量的能量,快速提供能量的过程依赖酶的高效性来完成,即体现的是酶的高效性;②细胞内各种代谢过程能够有条不紊地进行,不相互干扰,说明不同的酶只能催化相应的反应过程,不至于导致代谢紊乱,即体现的是酶的专一性,即C正确。
答案 C
4.1959年,科学家D.E.Koshland提出了诱导契合学说。该学说认为酶蛋白的构象在底物的诱导下发生相应的变化,从而使酶和底物结合,并引起底物发生反应。图1到图3表示酶F催化底物分解的过程,图4表示底物类似物甲与酶F结合却不被分解。下列说法错误的是( )
A.图示过程可用于解释酶的专一性
B.高温会影响酶F的空间结构,进而影响图示过程的发生
C.若向存在酶F和底物的反应体系中加入物质甲,会引起底物反应速率减慢
D.物质甲不被分解的原因是酶F未能发生构象改变
解析 据图可知,酶可以分解底物,却不能分解底物类似物甲,说明酶具有专一性,A正确;酶的化学本质多数是蛋白质,少数是RNA,高温会破坏酶的空间结构使酶失活,进而影响图示过程的发生,B正确;因酶的数量有限,而底物类似物甲也会与酶结合,故若向存在酶F和底物的反应体系中加入物质甲,则能与底物结合的酶数量减少,进而导致底物反应速率减慢,C正确;物质甲不能被分解的原因是酶具有专一性,D错误。
答案 D
5.如图表示酶的活性受温度影响的曲线。下列有关分析错误的是( )
A.图中A点和C点酶的结构相同
B.B点表示酶的最大活性
C.B点对应的温度表示该酶的最适温度
D.同一种酶在不同温度下可以具有相同的催化效率
解析 低温能抑制酶的活性,但不会使酶的空间结构发生改变,高温能改变酶的空间结构甚至使其变性失活,故A、C点酶的结构不同,A错误。
答案 A
6.(2025·威海期中)将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85 ℃水中热烫处理2 min,可较好地保持甜味,原因是( )
A.热烫处理可提高淀粉酶的活性
B.热烫处理改变麦芽糖和果糖的分子结构
C.热烫处理提高将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
D.热烫处理破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
解析 玉米中的淀粉酶在85 ℃水中会变性失活,活性不会提高,A错误;加热不会改变可溶性糖分子的结构,否则不能较好地保持甜味,B错误;加热会降低将可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性,减少淀粉的积累,C错误;降低可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性,从而使可溶性糖能较长时间存在于玉米中,D正确。
答案 D
7.(2025·连云港期中)关于酶及其特性的实验设计,下列叙述正确的是( )
A.探究酶的专一性,可利用淀粉酶、淀粉、麦芽糖和斐林试剂设计实验
B.利用过氧化氢探究酶的高效性,因作用机理不同,加酶组比加FeCl3组产生的气体量多
C.探究pH对酶活性影响的实验步骤为:加底物→加酶→混匀→调pH→观察
D.探究温度对酶活性的影响,可利用淀粉酶、淀粉和碘液试剂设计实验
解析 无论麦芽糖是否被分解,都能与斐林试剂反应,所以利用淀粉酶、淀粉、麦芽糖和斐林试剂探究酶的专一性是不可行的,A错误;无机催化剂和有机催化剂的作用机理相同,都是降低化学反应的活化能,且最终加酶组与加FeCl3组产生的气体量一样多,B错误;探究pH对酶活性影响的实验步骤为:加底物,设置一系列pH梯度,调节底物溶液pH,保证加入酶制剂后一开始就在预设pH下反应,充分摇匀观察,C错误;探究温度对酶活性的影响,可利用淀粉酶、淀粉和碘液试剂设计实验,可根据蓝色褪去的速度做出判断,D正确。
答案 D
8.研究发现,桑叶中的黄酮类化合物是天然的抗氧化剂,具有抑制血清脂质增加等作用。欲探究在不同pH条件下,桑叶黄酮对胰脂肪酶活性的影响,某生物兴趣小组进行了相关实验,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.胰脂肪酶可促进机体对食物中脂肪和淀粉的消化吸收
B.该实验的自变量为胰脂肪酶的活性,因变量为pH
C.桑叶黄酮可抑制胰脂肪酶的活性并降低其适宜pH
D.将pH=8.0条件下的胰脂肪酶移至适宜pH下不能恢复高活性
解析 酶具有专一性,胰脂肪酶可以催化脂肪水解成甘油和脂肪酸,可以促进机体对食物中脂肪的消化、吸收,但不能水解淀粉,A错误;由图可知,实验的自变量是pH、是否加入桑叶黄酮,因变量是胰脂肪酶活性,B错误;由图可知,桑叶黄酮可抑制胰脂肪酶的活性并升高其适宜pH,C错误;将pH=8.0条件下的胰脂肪酶已经失活,移至适宜pH下不能恢复其活性,D正确。
答案 D
9.下图1为探究pH影响过氧化氢酶活性的实验装置。图2是在最适温度下,根据图1实验结果绘制的曲线。据图回答下列问题:
(1)图1实验用浸过肝脏匀浆的滤纸片的数量代表________。实验中不同pH下该滤纸片的数量________,实验的检测指标是________。温度是该实验的________(填“自变量”“因变量”或“无关变量”)。
(2)图2中pH=c时,反应速率为0的原因是过氧化氢酶________,此时H2O2分解速率________(填“等于”“大于”或“小于”)0。
(3)图2中若适当提高温度时,过氧化氢酶的最适pH________(填“会”或“不会”)发生改变。
(4)能否用本实验装置来验证温度影响酶的活性?________,原因是________。
(5)若要验证酶的高效性,在此实验装置的基础上,应如何改进(请写出具体的措施)________。
解析 (1)图1实验中,滤纸片浸过肝脏匀浆后,其中含有过氧化氢酶,滤纸片的数量可代表过氧化氢酶的数量;要实现探究pH影响过氧化氢酶活性,实验中不同pH下滤纸片的数量应相同,并以单位时间内量筒中收集的O2量为检测指标;在实验过程中,温度是无关变量,无关变量应一致。(2)酶的作用条件温和,据图2分析可知,pH=c时,过氧化氢酶失活,反应速率为0;由于H2O2在没有酶的催化作用下也能分解,故此时分解速率大于0。(3)温度不会影响酶的最适pH,图2中若适当提高温度时,过氧化氢酶的最适pH不会发生改变。(4)过氧化氢在常温下即可分解,而加热情况下分解更快,因此,不能用本实验装置来验证温度影响酶的活性。(5)酶的高效性是指酶与无机催化剂相比降低活化能的效果更显著,故若要验证酶的高效性,在此实验装置的基础上,可增加对照组,将浸过肝脏匀浆的滤纸片换成浸过FeCl3溶液的滤纸片,可验证酶的高效性。
答案 (1)酶的数量 相同 单位时间内量筒中收集的O2量 无关变量 (2)失活 大于 (3)不会 (4)不能 过氧化氢在常温下即可分解,而加热情况下分解更快 (5)增加对照组,将浸过肝脏匀浆的滤纸片换成浸过FeCl3溶液的滤纸片
[素能提升练]
10.(2025·湖南长郡中学月考)下列是利用某种酶进行实验绘制的曲线,相关叙述正确的是( )
A.图①中酶在低温条件下酶活性很低的原因是低温破坏了酶的空间结构
B.图②实线可表示其他条件不变而增加酶浓度时,底物浓度与反应速率的关系
C.图③曲线对应的实验无关变量有pH、温度等,可说明无机盐在一定程度上可通过影响酶的活性进而影响细胞代谢
D.图④曲线可以用同一试管通过改变溶液的pH 进行实验获得
解析 低温下酶的空间结构稳定,但低温能使分子运动减弱,从而使酶和底物结合率降低,表现为酶活性降低,A错误;图②虚线可表示其他条件不变而增加酶浓度时,底物浓度与反应速率的关系,B错误;图③曲线对应的实验无关变量有pH、温度等,可说明无机盐在一定程度上可通过影响酶的活性进而影响细胞代谢,C正确;图④曲线表示pH对酶活性的影响,如果在同一试管中仅改变pH,酶在过酸或过碱条件下,酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。因此由低到高升高pH或由高到低降低pH,酶的活性不变,测得的反应速率应是一条和横轴重叠的直线,D错误。
答案 C
11.(2025·山东淄博五中月考)酶抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种类型,作用机理如甲图所示。叶酸是某些细菌生长所必需的物质,由叶酸合成酶催化对氨基苯甲酸转化而来,磺胺类药物作为酶抑制剂可结合叶酸合成酶,抑制叶酸的合成(乙图),起到杀菌的作用。下列说法正确的是( )
A.甲图中,竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温抑制酶活性的机理相同
B.根据甲图可知,竞争性抑制剂与底物结构相似,竞争酶的活性位点
C.磺胺类药物最可能是叶酸合成酶的非竞争性抑制剂
D.促进细菌吸收对氨基苯甲酸,可增强磺胺类药物的杀菌作用
解析 由图甲可知,竞争性抑制剂与底物竞争与酶的同一活性中心结合位点,从而干扰了酶与底物的结合,而高温破坏了酶的空间结构,故两者作用机理不同,A错误;根据甲图可知,竞争性抑制剂与底物结构相似,竞争酶的活性位点,B正确;图乙显示,存在磺胺类药物时,增大对氨基苯甲酸的浓度,也能达到相同的最大反应速率,可推知磺胺类药物最可能是叶酸合成酶的竞争性抑制剂,C错误;高浓度的氨基苯甲酸有利于叶酸的合成,因此可通过抑制细菌吸收对氨基苯甲酸增强磺胺类药物的杀菌作用,D错误。
答案 B
12.(多选)为探究不同温度下两种淀粉酶的活性,某同学设计了8组实验并对各组淀粉的剩余量进行检测,相关叙述不正确的是( )
A.两种淀粉酶均降低了反应所需的活化能
B.酶A的最适温度可能超过50 ℃
C.酶B的最适温度为40 ℃
D.8组实验中pH都要保持一致
解析 酶催化作用的实质是降低了化学反应所需的活化能,加快反应速率,A正确;图中酶A在20 ℃到50 ℃时的反应速率一直在增加,因此,酶A的最适温度可能超过50 ℃,B正确;据图可知,酶B催化组的淀粉的剩余量在40 ℃时,淀粉剩余量最小,但并不代表酶B的最适温度为40 ℃,只能判断出酶B的最适温度在30 ℃~50 ℃之间,C错误;本题中的自变量有温度,pH属于无关变量,每一种酶的最适pH不同,应该保持同一种酶的pH保持一致,D错误。
答案 CD
13.(多选)(2025·长春联考)图甲是过氧化氢酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时过氧化氢分解产生的氧气的量随时间的变化。下列叙述不正确的是( )
A.温度降低时,乙图中的e点不变,d点右移
B.过氧化氢的量增加时,乙图中的e点上升,d点左移
C.最适温度下,pH=c时,乙图中e点的值为0
D.最适温度下,pH=a时,乙图中e点下移,d点左移
解析 温度降低时,酶的活性降低,导致乙图中的d点右移,但是e点不变,A正确;H2O2量增加时,乙图中的e点上升,d点右移,B错误;pH=c时,过碱条件破坏酶的空间结构使酶变性失活,不能催化H2O2水解,但H2O2在常温下也能分解,所以e点不为0,C错误;最适温度下,pH=a时,酶的活性降低,导致乙图中d点右移,而e点不变,D错误。
答案 BCD
14.乙醛脱氢酶(ALDH,本质为蛋白质)是肝细胞中酒精代谢的关键酶,如图表示pH对ALDH的相对酶活性的影响。回答下列问题:
(1)人们个体的酒量有差异,推测个体间酒量存在差异的主要原因是______。肝细胞内ALDH的合成场所是______。
(2)ALDH能够将酒精代谢的中间产物乙醛转化为乙酸,进而分解成H2O和CO2,ALDH催化反应的机理是______,酶所催化的化学反应一般是在______的条件下进行的。
(3)据图分析,该实验的自变量是______,因变量是______,在pH为______时ALDH的相对酶活性最大,在酸性条件下,ALDH的相对酶活性较小的原因是______。
解析 (1)个体间酒量的差异主要原因是肝细胞内ALDH的含量不同。ALDH的本质是蛋白质,在核糖体中合成。(2)酶作用的机理是降低化学反应的活化能,酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。(3)据图分析,该实验的自变量是pH,因变量是相对酶活性,在pH为8.5时ALDH的相对酶活性最大,在酸性条件下,ALDH的相对酶活性较小的原因是酶的空间结构发生改变。
答案 (1)肝细胞内ALDH的含量不同 核糖体
(2)降低化学反应的活化能 比较温和
(3)pH 酶活性 8.5 酶的空间结构发生改变
15.酶作为生物催化剂,是细胞代谢必不可少的。回答下列问题:
(1)酶的催化效率比无机催化剂更高,是因为酶________更显著,正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速地进行。从酶的角度解释细胞中各类化学反应能有序进行的原因有________(答出两点即可)。
(2)已知直链淀粉遇碘变蓝,玉米淀粉一般来说属于直链淀粉,但高温(70~90 ℃)会破坏直链淀粉的结构。下表为使用唾液淀粉酶探究温度对酶活性影响的实验步骤。
组别步骤
1
2
3
4
5
6
第一步
3%玉米
淀粉2 mL
+
+
+
-
-
-
唾液淀
粉酶1 mL
-
-
-
+
+
+
第二步
不同温度
处理5 min
冰水中
37 ℃
沸水浴
冰水中
37 ℃
沸水浴
第三步
酶促反应
1与4、2与5、3与6在室温下混合pH=7条件下反应2 min
第四步
检测
滴加碘液,观察颜色变化
上述实验过程有两处不合理的地方,请指出是第几步,并给出修正思路:
①______________________________________________________________________;
②______________________________________________________________________。
(3)实验中有同学提出课本中曾介绍唾液淀粉酶的最适温度在37 ℃左右,欲进一步探究实验使用的酶最适温度,在本实验的基础上需对其设置一系列温度梯度实验来测定酶的活性,下列温度范围最合适的是________。
A.0 ℃~100 ℃ B.20 ℃~40 ℃
C.0 ℃~70 ℃ D.30 ℃~70 ℃
请预测本实验结果并在下方绘制实验结果的曲线图。
解析 (1)酶的催化效率比无机催化剂更高,是因为酶降低活化能的作用更显著。细胞中各类化学反应能有序进行的原因有:一是酶的催化作用具有专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应;二是酶在细胞内的分布是有序的,使得细胞内多种化学反应互不干扰。(2)①本实验是探究温度对酶活性的影响,因此自变量为温度,酶与底物应先在相应温度下保温一段时间然后再混合,故第三步应在相应温度下混合并保温,再滴加碘液检测,而不是在室温下混合后直接检测,因为反应过程中的温度会影响实验结果;②实验中3、6组温度设置不合理,高温会破坏直链淀粉结构,3、6组温度应设置60 ℃。(3)若进一步探究不同温度下酶活性大小的差异,需对其进行定量分析。分别在37 ℃附近不同的温度下,即在20~40 ℃之间每隔10 ℃设置一系列温度梯度,测同一种酶的活性,以获得更精确的数据,即B正确,A、C、D错误。低于或高于最适温度,酶的活性都会降低,因此绘制酶活性受温度影响的曲线图如下:
答案 (1) 降低活化能的作用 酶有专一性;酶在细胞内的分布是有序的
(2)①第二步:实验中3、6组温度设置60 ℃
②第三步:应在相应温度下混合并完成反应
(3)B
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