内容正文:
课后分层练(十五) 酶的作用和本质
(选择题每题5分,非选择题每题15分)
【基础巩固练】
考点一 比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,加热、加过氧化氢酶、加FeCl3溶液都能促进过氧化氢分解,促进过氧化氢分解的原理相同的是( )
A.过氧化氢酶和加热
B.过氧化氢酶和FeCl3溶液
C.FeCl3溶液和加热
D.加热、过氧化氢酶和FeCl3溶液
解析:选B。过氧化氢酶和FeCl3溶液都能降低化学反应所需要的活化能,两者原理相同,加热能为反应提供能量,与另外两个原理不同,B符合题意。
2.在如图所示的实验中,属于无关变量的是( )
A.催化剂的种类
B.过氧化氢分解的速率
C.试管中的过氧化氢溶液的量
D.产生气泡量
解析:选C。分析实验装置可知,催化剂的种类属于实验的自变量,过氧化氢分解的速率和产生气泡量属于实验的因变量,试管中的过氧化氢溶液的量属于实验的无关变量。
3.下列关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的叙述,正确的是( )
A.该实验中新鲜肝脏研磨液是促进过氧化氢快速分解的催化剂
B.实验中温度、催化剂和反应物的浓度是自变量,过氧化氢分解速率是因变量
C.将只加入2 mL过氧化氢溶液的试管放在60 ℃左右的水浴中加热,观察气泡冒出的情况
D.实验中用到的滴管,必须先吸取FeCl3溶液再吸取肝脏研磨液,这样对实验结果影响较小
解析:选A。该实验中新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶是促进过氧化氢快速分解的生物催化剂,A正确;实验中的自变量是反应条件,即温度、催化剂种类,而反应物的浓度是无关变量,B错误;为使实验效果明显,应将试管放在90 ℃左右的水浴中加热,观察气泡冒出的情况,C错误;实验中用到的滴管不能混用,先吸取FeCl3溶液再吸取肝脏研磨液会导致交叉污染,影响实验结果,D错误。
考点二 酶的本质及作用原理
4.当某种RNA存在时,生物体内的某种化学反应能正常进行;当这种RNA被有关的酶水解后,此种化学反应立即减慢。由此可以说明( )
A.RNA是核酸的一种
B.RNA有时也可称为遗传物质
C.RNA主要存在于细胞质中
D.RNA也可作为生物催化剂
解析:选D。RNA被有关的酶水解后,化学反应立即减慢,说明RNA具有催化作用,D正确,A、B、C错误。
5.已知蛋白酶能分解蛋白质,取两支试管分别加入等量的蛋白质溶液编号甲、乙,在甲试管的蛋白质溶液中加入蛋白酶,乙试管中加入等量的清水。一段时间后,再加入双缩脲试剂,其结果是( )
A.甲无色,乙紫色
B.甲蓝色,乙紫色
C.甲、乙溶液呈紫色
D.甲、乙溶液呈蓝色
解析:选C。甲试管的蛋白质溶液中加入蛋白酶,蛋白酶的化学本质为蛋白质,因此甲试管加入双缩脲试剂,呈现紫色;乙试管中含有蛋白质,加入双缩脲试剂,呈现紫色。
6.下列关于酶本质的探索历程的叙述,错误的是( )
A.巴斯德提出酿酒中的发酵是由于活酵母菌细胞的参与
B.毕希纳通过实验证明了引起发酵的酿酶是蛋白质
C.科学家们相继获得脲酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶的结晶,并证明这些酶都是蛋白质
D.切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能
解析:选B。巴斯德之前,人们认为发酵是纯化学反应,与生命活动无关,而巴斯德认为发酵与活细胞有关,起发酵作用的是整个酵母菌细胞,A正确;毕希纳将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶,萨姆纳证明了脲酶是蛋白质,B错误;1926年美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取了脲酶,又用多种方法证明了脲酶是蛋白质,后来科学家又相继获得了胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶,并证明这些酶都是蛋白质,C正确;切赫和奥尔特曼发现少数RNA具有生物催化功能,D正确。
7.如图所示,①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有催化剂的反应曲线,下列图中的E可以表示酶所降低的活化能的是( )
解析:选B。酶可以有效降低化学反应所需的活化能,以保证细胞内的反应在常温、常压下高效地进行,酶降低的活化能=没有催化剂时化学反应所需的能量②-有酶催化时化学反应所需的能量①,B正确。
【综合提升练】
8.某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液,过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键
B.向过程④结束后的反应体系中加入双缩脲试剂不会再产生紫色反应
C.过程②会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质失去其生理功能
D.图中①②两种处理方法都没有改变鸡蛋清中蛋白质的氨基酸数量
解析:选B。过程①为蛋白质的盐析,既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键,A正确;过程④经过蛋白酶水解后,形成多肽和氨基酸,多肽中含有肽键,且该过程中加入的蛋白酶的化学本质是蛋白质,故向过程④结束后的反应体系中加入双缩脲试剂仍会出现紫色反应,B错误;过程②加热后蛋白质会变性,会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质失去其生理功能,C正确;①和②分别是蛋白质的盐析和加热变性,盐析没有破坏蛋白质的空间结构,加热会破坏蛋白质的空间结构,但二者都没有改变鸡蛋清中蛋白质的氨基酸数量,D正确。
9.反应物A在无酶催化条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化如图,下列有关叙述不正确的是( )
A.加热加压可使反应物分子更容易从初态转变为活化态
B.b-c表示在有酶催化条件下,反应物A生成产物P所需要的活化能
C.若仅增加反应物A的量,则图中曲线的原有形状不发生改变
D.曲线Ⅱ可表示最适酶促条件下的曲线,该反应只能在细胞内进行
解析:选D。加热加压可使反应物分子获得能量,从而使反应物分子从初态变为活化态,A正确;b-c表示在有酶催化的条件下,该化学反应所需要的活化能,B正确;若仅增加反应物A的量,则酶的活性不会改变,图中曲线的原有形状不会发生改变,C正确;酶在细胞内和细胞外都能催化化学反应,D错误。
10.(2025·合肥高一检测)在大肠杆菌中,可以通过基团移位的方式运输葡萄糖,过程如图所示。细胞内的高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用将HPr激活;而膜外环境中的葡萄糖分子先与细胞膜中酶Ⅱc结合,接着被传递来的磷酸基团激活,形成磷酸糖(可被细胞迅速利用),最后释放到细胞质中。下列说法错误的是( )
A.酶Ⅰ可以降低HPr激活过程中所需要的活化能
B.酶Ⅱc横跨细胞膜的部分,亲水性氨基酸占比较高
C.酶Ⅱc是转运葡萄糖的载体,转运过程中其结构会发生变化
D.磷酸糖的形成可以避免细胞内葡萄糖积累过多而影响代谢
解析:选B。酶的作用机理是降低化学反应所需活化能,A正确;酶Ⅱc横跨细胞膜的部分主要是磷脂疏水的尾部,所以疏水性氨基酸较多,B错误;葡萄糖分子与细胞膜中的酶Ⅱc结合,接着被传递来的磷酸基团激活,形成磷酸糖,最后释放到细胞质中,此过程由高能化合物PEP提供能量,属于主动运输,因此酶Ⅱc作为转运葡萄糖的载体,转运过程中其自身构象发生变化,C正确;通过基团移位的方式运输葡萄糖,进入细胞质的为磷酸化的葡萄糖,可直接参与糖酵解,被细胞迅速利用,因此可避免细胞中葡萄糖积累过多而影响代谢,D正确。
11.小麦的穗发芽率会影响其产量和品质。科研人员发现某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
实验材料:穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,试管,蒸馏水,缓冲液,淀粉溶液等。
(1)实验步骤:
①分别将红、白粒小麦种子加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)。
②取多支试管,分成A、B、C三组,在实验组A组中放入0.5 mL红粒小麦提取液,在B组中放入0.5 mL______________,在C组中加入0.5 mL________。
③分别在三组中加入1 mL缓冲液和1 mL淀粉溶液,室温下反应适宜时间后终止酶促反应,加适量________显色。
④观察颜色变化并做记录。
(2)该实验的自变量为______________;步骤③中加缓冲液的目的是________,步骤③中显色结果呈______色。
(3)步骤③中各组在相同温度下、反应相同时间后同时终止酶促反应的目的是________________________________。下图为反应物的量与反应时间的关系,步骤③中终止酶促反应的时间应该选择____(填“M”“N”或“P”)。
(4)实验结果:
组别
A
B
C
显色结果
+++
+
+++++
注:用“+”表示颜色深浅,其数目越多表示颜色越深。
结果表明:淀粉酶活性较低的组别是______(填字母);据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越______(填“高”或“低”)。
解析:(1)②该实验是以白粒小麦和红粒小麦进行对比,所以B组加入0.5 mL白粒小麦提取液,C组加入0.5 mL蒸馏水作为对照;③三支试管各加入1 mL缓冲液,再各加1 mL淀粉溶液,淀粉遇碘变蓝,所以加适量碘液显色。(2)该实验自变量是加入的提取液种类,因变量是加入碘液后显现的颜色。加入缓冲液的目的是调节pH。淀粉遇碘变蓝,显色结果为蓝色。(3)实验中除了自变量和因变量,其他如温度、反应时间为无关变量,保持无关变量一致是为了排除无关变量对实验现象的影响。为保证最后的结果,显色最容易区分,应选择M终止。(4)结果表明:A组和B组比较,A组中蓝色较深,说明淀粉分解较少,因此淀粉酶活性较低的品种是红粒小麦(A组);据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越低。
答案:(1)②白粒小麦提取液 蒸馏水 ③碘液 (2)加入的提取液种类 调节pH 蓝 (3)排除无关变量对实验现象的影响 M (4)A 低
12.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,对实验的处理如表所示。
试管
组别
实验处理
加入体积分数为3%的过氧化氢溶液
温度
加入试剂
试管1
2 mL
常温
-
试管2
2 mL
90 ℃
-
试管3
2 mL
常温
2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液
试管4
2 mL
常温
2滴质量分数为20%的肝脏研磨液
(1)在上表的实验处理中,研究的自变量有______________,写出一种无关变量____________。
(2)该实验用的肝脏要求新鲜,原因是________________________________________________________________________。
(3)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别,可选用的实验组合是________________________________________________________________________。
(4)若试管1和试管2组成对照实验,能说明的问题是________________________________________________________________________。
(5)除了(4)小题的对照实验,请再找出一组对照实验:______________,该对照实验说明的问题是_________________________________________________________________________。
(6)上述实验中的__________________是实验组,________是对照组。
答案:(1)温度、催化剂种类 过氧化氢溶液的用量、FeCl3溶液的用量、肝脏研磨液的用量、溶液的pH(任答一种即可) (2)肝脏放置时间长,过氧化氢酶会被破坏,影响实验结果 (3)试管3和试管4 (4)加热促使过氧化氢分解 (5)试管1和试管3 FeCl3溶液能催化过氧化氢的分解(或试管1和试管4对照,说明的是肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解;或试管1、试管3和试管4对照,说明的是FeCl3溶液和肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解,且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3溶液) (6)试管2、试管3和试管4 试管1
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