内容正文:
课后分层练(十六) 酶的特性
(选择题每题5分,非选择题每题15分)
【基础巩固练】
考点一 酶的特性
1.下列关于酶的特性的叙述,正确的是( )
A.有的酶有高效性,有的酶没有高效性
B.有的酶有专一性,有的酶没有专一性
C.有的酶能降低反应的活化能,有的酶能升高反应的活化能
D.不同酶的分子结构不同,不同酶的理化性质不同
解析:选D。酶的催化效率比无机催化剂高,具有高效性,A错误;一种酶只能催化一种或一类化学反应,具有专一性,B错误;酶通过降低化学反应的活化能加快化学反应,C错误;不同酶的分子结构不同,不同酶的理化性质不同,D正确。
2.纺织工业上的退浆工序常用两种方法。化学法:用7~9 g/L的NaOH,在70~80 ℃条件下作用12 h,退浆率仅为50%~60%。加酶法:用少量细菌淀粉酶,在适宜温度时作用5 min,退浆率达100%,这一事实说明( )
A.酶具有多样性
B.酶具有高效性
C.酶具有专一性
D.酶具有溶解性
解析:选B。由题意可知,少量淀粉酶比NaOH退浆所用时间短得多,退浆率高得多,说明酶具有高效性。
3.(2025·盐城高一检测)酶TvgC能高效降解两种塑料(尼龙6和尼龙66)。TvgC变性温度为93 ℃,60 ℃下放置一周仍保持活性。TvgC与尼龙混合后能快速将其转化(转化率如图所示)。有关叙述正确的是( )
A.该酶能催化两种底物分解,不具有专一性
B.该酶为尼龙降解提供活化能使其快速被转化
C.该酶具有较强热稳定性,应在高温条件下保存
D.该酶对尼龙66的降解效率高于尼龙6
解析:选D。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,这里酶TvgC能高效降解两种塑料尼龙6和尼龙66,说明它对尼龙这一类物质有催化作用,仍然体现了酶的专一性,A错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,而不是提供活化能,B错误;由题意可知该酶变性温度为93 ℃,60 ℃下放置一周仍保持活性,但高温可能会使酶的结构发生改变从而失去活性,因此酶不能在高温条件下保存,C错误;从图中可以看出,在相同时间内,尼龙66的转化率高于尼龙6,所以该酶对尼龙66的降解效率高于尼龙6,D正确。
考点二 探究影响酶活性的条件
4.若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活性的实验中,下列操作顺序合理的是( )
A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
解析:选C。在测定酶活性的实验中,需要保证pH和温度均相同且适宜,故缓冲液应在加入底物和酶之前加入,C符合要求。
5.(2025·日照高一检测)不同的pH条件对胃蛋白酶和胰蛋白酶活性的影响如图所示。下列叙述错误的是( )
A.两种酶都有各自最适的pH
B.两种酶的活性随pH降低而减小
C.两种酶都能催化蛋白质的水解
D.两种酶在pH为5时均变性失活
解析:选B。据图分析可知,胃蛋白酶的最适pH是1.5左右,胰蛋白酶的最适pH是8左右,两种酶都有各自最适的pH,A正确;pH为3时,胃蛋白酶变性失活,pH为10时,胰蛋白酶变性失活,故两种酶的活性并不能随pH降低而减小,B错误;胃蛋白酶和胰蛋白酶都是催化蛋白质水解的酶,C正确;胃蛋白酶的最适pH是1.5左右,胰蛋白酶的最适pH是8左右,pH为5时,两种酶均变性失活,D正确。
6.如下图所示,甲、乙、丙三图表示酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。下列相关分析不正确的是( )
A.甲图中,因反应液中酶的数量有限,当反应物达到一定浓度时,反应速率不再上升
B.乙图中,A点对应的温度称为最适温度
C.乙图中,温度超过A点后反应速率急剧下降,其原因是高温条件下酶变性失活
D.丙图中,pH从6上升到10的过程中,酶活性先增强后降低
解析:选D。图甲中,因反应液中酶的数量有限,当反应物达到一定浓度时,反应速率不再上升,A正确;乙图中,最高点A点对应的温度称为最适温度,B正确;乙图中,温度超过A点后反应速率急剧下降,其原因是高温导致酶变性失活,C正确;丙图横坐标为pH,过酸或过碱都会导致酶活性降低或失活,pH为6时酶已经失活,故pH从6上升到10的过程中,酶活性不改变,D错误。
7.鱼被宰杀后,鱼肉中的腺苷三磷酸(ATP)经过降解生成对鱼肉鲜味贡献最大的物质——肌苷酸(IMP),但是在酸性磷酸酶(ACP)作用下该物质会进一步降解,导致鱼肉鲜味下降、风味变差。为了研究鱼类的保鲜方法,研究者从常见淡水鱼(草鱼、鮰鱼和鳝鱼)的肌肉中分离纯化得到ACP,并对该酶活性进行了系列研究。相关实验结果如下,分析回答问题:
(1)鱼肉保鲜的思路:在IMP被降解前能有效____________ACP的活性。据图a可知,草鱼ACP活性的最适pH为________左右。
(2)反应温度超过60 ℃与pH低于3.8,对鳝鱼肌肉中ACP活性的影响机理________(填“相同”或“不同”),其中pH低于3.8会破坏ACP的________________________________________________________________________。
(3)由表可知,对ACP活力有激活作用的金属离子是________,可以通过在鱼肉中添加微量的________来抑制鱼肉鲜度的下降。
ACP在不同浓度金属离子中的相对活性
金属离子
浓度/(mmol/L)
相对活性/%
草鱼
鮰鱼
鳝鱼
Na+
30
100.83
101.47
96.03
Zn2+
1
112.38
116.06
158.13
Ca2+
5
65.21
96.18
88.18
解析:(1)根据题干信息分析,鱼肉中的腺苷三磷酸(ATP)经过降解生成对鱼肉鲜味贡献最大的物质——肌苷酸(IMP),但是在酸性磷酸酶(ACP)作用下该物质会被进一步降解,导致鱼肉鲜味下降,所以鱼肉保鲜的思路为:在IMP被降解前采取一定措施抑制ACP的活性。分析图a曲线可以看出,草鱼ACP活性的最适pH是5.0左右,此时酶的催化活性是最高的。(2)反应温度超过60 ℃与pH低于3.8,都会改变鳝鱼肌肉中的ACP的空间结构,因此两者的影响机理是相同的。(3)分析表中数据:从草鱼、鮰鱼和鳝鱼中分离得到的ACP在不同种类的金属离子中的活性不同,三种鱼的ACP活性在Ca2+溶液中都最低,在Zn2+溶液中都最高,因此可以通过在鱼肉中添加微量的Ca2+来抑制鱼肉鲜度的下降。
答案:(1)抑制 5.0 (2)相同 空间结构 (3)Zn2+ Ca2+
【综合提升练】
8.表面活性剂有助于洗去脂质类污渍,但对蛋白质类污渍的去除效果不好,研究人员在两种表面活性剂AES、LAS中添加蛋白酶A和蛋白酶B以优化洗涤剂的配方,结果如下图所示。以下叙述正确的是( )
A.两组实验目的是研究洗涤时间对酶活性保持率的影响
B.可用双缩脲试剂检测氨基酸含量判断两种蛋白酶活性
C.与LAS相比,AES对两种蛋白酶具有更强的抑制作用
D.洗涤剂效果最优的配方是表面活性剂AES和蛋白酶B
解析:选D。分析题图可知,本实验的自变量是洗涤时间及表面活性剂种类、蛋白酶种类,故两组实验目的是研究洗涤时间和表面活性剂对酶活性保持率的影响,A错误;双缩脲试剂可与蛋白质反应,但不能用于检测氨基酸含量,B错误;据图分析,LAS处理后两种酶的酶活性保持率均下降更明显,说明LAS对两种蛋白酶具有更强的抑制作用,C错误;结合图示可知,表面活性剂AES处理下蛋白酶B的酶活性保持率最高,说明洗涤剂效果最优的配方是表面活性剂AES和蛋白酶B,D正确。
9.某兴趣小组探究温度对某种酶活性的影响,分别设置了甲、乙、丙3个实验组,测定不同反应时间内的产物浓度,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.该酶的最适温度为40 ℃
B.若在t1时增大丙组反应物浓度,则其反应速率不变
C.若在t2时增加甲组中酶用量,其产物浓度将保持不变
D.若将甲组提高10 ℃,其对应曲线可能位于甲、乙组曲线之间
解析:选A。由于温度梯度设置过少,由图示无法得出该酶的最适温度为40 ℃,A错误;t1后丙组酶失活,增大丙组反应物浓度,其反应速率将不变,B正确;t2后甲组曲线不再上升,是由于底物已经消耗完全,因此即使增加甲组中酶用量,其产物浓度也将保持不变,C正确;由图可知,40 ℃时的酶活性高于20 ℃时的酶活性,若将甲组提高10 ℃,其酶活性可能升高,对应的曲线可能位于甲、乙组曲线之间,D正确。
10.(2025·太原高一检测)某科研小组将新鲜的黄瓜磨碎、过滤制得提取液,为研究提取液中过氧化氢酶的活性,以等体积、等浓度的H2O2作为底物分别做了两个实验,得到如图所示的实验结果。下列相关说法正确的是( )
A.实验一的自变量是催化剂的种类,两种催化剂起作用的原理不同
B.实验一黄瓜提取液中过氧化氢酶的浓度必须与Fe3+的浓度相等
C.实验二A曲线对应的是黄瓜提取液,B曲线对应的是Fe3+溶液
D.将实验二中pH为3的实验组与pH为11的实验组溶液混合,酶的活性不会恢复
解析:选D。实验一中,自变量是催化剂的种类,催化剂种类虽然不同,但其作用原理相同,都是降低化学反应的活化能,进而加快反应速率,A错误;因为酶具有高效性,故实验一黄瓜提取液中过氧化氢酶的浓度未必需要与Fe3+的浓度相等,B错误;实验二探究的是pH对酶活性的影响,故A曲线与B曲线的差异可能是酶量的影响,不是催化剂种类造成的,C错误;图中过氧化氢酶的最适pH为7,pH为3的实验组与pH为11的实验组中酶的空间结构已经被破坏,故即使二者混合,酶的活性也无法恢复,D正确。
11.岭南佳果荔枝果皮鲜红诱人,但是采后保鲜时间短,贮藏时易褐变。果色变化引起果品价值降低,制约荔枝产业发展。研究表明,荔枝果皮颜色的褐变原理包括如下变化。请回答下列问题。
(1)植物产生的POD(过氧化物酶)能够催化愈创木酚发生化学反应,但不能催化花色素苷发生化学反应,说明酶具有__________。
(2)由图可知,导致果实褐变的两个主要原因:________________和______________。
(3)实际生产中常采用冰水浸果以减缓褐变,其原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)科研人员采摘妃子笑、无核和紫娘喜三个品种的荔枝鲜果,定期测定果皮中POD活性,结果如图:
由曲线可知,采摘后最不易褐变的荔枝品种是____________,理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)植物产生的POD能够催化愈创木酚发生化学反应,但不能催化花色素苷发生化学反应,这说明酶具有专一性。(2)由图可知,荔枝产生褐变与愈创木酚、花色素苷有关。愈创木酚在POD的催化作用下会形成醌类物质,进而形成褐色的多聚色素,花色素苷在pH升高的情况下会形成查尔酮,即酶促反应使多聚色素增加、pH升高使花色素苷转化成查尔酮两个因素导致荔枝褐变。(3)低温可抑制酶活性,实际生产中常采用冰水浸果,降低POD的活性,减少多聚色素的含量,从而达到减缓褐变的效果。(4)图中数据显示,紫娘喜采摘后一段时间内POD活性较低,POD活性峰值出现的时间最晚,因此,采摘后最不易褐变的荔枝品种是紫娘喜。
答案:(1)专一性 (2)酶促反应使多聚色素增加 pH升高使花色素苷转化成查尔酮 (3)低温会降低POD的活性,减少多聚色素的含量 (4)紫娘喜 采摘后一段时间内其POD活性较低,且POD活性峰值出现最晚
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