5.1降低化学反应活化能的酶同步练习2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 高中生物学第五章第1节同步练，分基础训练（29题）和能力提升（7题），以“基础概念巩固+综合能力提升”为特色，通过梯度化设计培养生命观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|酶的本质/作用机理、影响因素（温度/pH）、实验基础|单选为主，如酶降低活化能（第1题）、温度对酶活性影响（第12题），强化单一知识点| |能力提升|跨章节综合（物质运输与酶）、实验设计与分析、科普阅读|含图表分析（第31题蛋白酶活性曲线）、解答题（第35题实验数据处理），培养探究实践能力|

第五章第1节 降低化学反应活化能的酶 姓名： 完成时间：20min 100分 基础训练 一、单选题（每道2分） 1．酶在催化生化反应时，其作用的机理是（     ） A．提供能量 B．改变反应方向 C．降低活化能 D．提高反应温度 2．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，属于自变量的是（　　） A．温度和催化剂种类 B．反应物的浓度 C．反应的时间 D．过氧化氢反应速率 阅读下列资料，完成下面小题。 细胞膜的绝大多数功能是由各种膜蛋白完成的。膜蛋白的种类很多，如糖蛋白、载体蛋白、通道蛋白和酶等，它们的形成是基因表达的结果。目前，人们已经从大肠杆菌、酵母菌、植物和动物的细胞中分离出多种水通道蛋白。在水分子的跨膜运输中，水通道蛋白发挥重要作用，如根尖细胞的吸水作用和肾小管的重吸收作用，都与水通道蛋白的结构和功能有直接关系。进一步研究表明，水分子更多的是借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 3．资料中提及的下列细胞中，没有成形细胞核的是（     ） A．大肠杆菌 B．酵母菌 C．根尖细胞 D．肾小管细胞 4．资料中提及的膜蛋白种类与其功能对应错误的是（     ） A．酶——催化 B．通道蛋白——提供能量 C．载体蛋白——转运物质 D．糖蛋白——细胞表面的识别 5．依据上述资料，下列叙述错误的是（     ） A．水分子顺浓度梯度通过水通道蛋白 B．水分子通过被动运输进出细胞 C．肾小管重吸收水分子的方式只有协助扩散 D．水分子跨膜运输不消耗能量 6．酶变体FAST-PETase（肽链构成，与天然酶比较，性质更稳定），能在短时间内分解无机催化剂需要数百年才能降解的PET塑料。下列相关叙述正确的是（     ） A．FAST-PETase与双缩脲试剂反应会呈红色 B．FAST-PETase为降解PET提供活化能 C．FAST-PETase的稳定性与其空间结构有关 D．强酸和强碱不会影响FAST-PETase的催化活性 7．海南澄迈桥头地瓜是国家地理标志产品，经蒸煮、晾晒等制成的地瓜干口感香甜紧实。蒸煮阶段的高温处理可“钝化”多酚氧化酶（化学本质是蛋白质），防止地瓜中的多酚类物质氧化而褐变。下列有关叙述错误的是（     ） A．可以利用双缩脲试剂来鉴定多酚氧化酶的化学本质 B．多酚氧化酶催化多酚氧化时其空间构象可能发生改变 C．多酚氧化酶在高温条件下不失活，且稳定性增强 D．低温储存和隔绝氧气密封存放都能减缓地瓜褐变 8．2024年，美国科学家VictorAmbros和GaryRuvkun获诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们“发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用”，microRNA与mRNA、tRNA以及rRNA一样都是RNA。下列关于RNA的叙述，错误的是（     ） A．将microRNA彻底水解可以获得3种产物 B．RNA可以催化细胞内的某些代谢反应 C．RNA与DNA结构不同，DNA比RNA更稳定 D．翻译过程中需要mRNA、tRNA、rRNA三种RNA共同参与 9．在细胞中，蛋白质和核酸是两类至关重要的生物大分子，蛋白质常被称为“生命活动的执行者”，核酸则负责储存与传递遗传信息。下列叙述正确的是（     ） A．细胞内的生物催化剂均为蛋白质，DNA不具备催化功能 B．蛋白质和核酸都以碳链为基本骨架，属于生物大分子 C．蛋白质和RNA的组成元素一定相同 D．蛋白质和DNA的空间结构多样性是二者功能多样性的直接原因 10．木瓜汁中含有木瓜蛋白酶，用其腌肉可使肉质松软嫩滑。下列关于该酶的叙述，正确的是（     ） A．化学本质是纤维素和果胶 B．为蛋白质水解提供所需的活化能 C．腌肉时温度过高可能效果不佳 D．催化前后自身空间结构发生改变 11．下列关于糖类和脂质的叙述，正确的是（    ） A．乳糖和蔗糖都是植物特有的二糖 B．植物细胞和动物细胞的组成成分都含有纤维素 C．磷脂是所有细胞必不可少的脂质 D．一些脂质具有催化作用，如性激素 12．如图示温度对某种胰淀粉酶活性的影响。下列分析正确的是（     ） A．10℃时该酶完全失活 B．该酶最适温度在20-30℃ C．30℃时该酶的活性最低 D．从40℃至50℃该酶活性下降 13．科研人员探究不同温度对某种植物淀粉酶活性的影响，测定不同温度下酶的相对活性，结果如下表。下列叙述正确的是（　　） 温度/℃ 10 30 50 70 90 酶相对活性 21 48 100 52 0 A．10℃时酶空间结构被破坏，活性较低 B．50℃是该酶的最适温度，温度升高活性持续上升 C．90℃条件下酶永久失活，降温后活性无法恢复 D．温度对酶活性的影响与pH对酶活性影响的机理完全相同 14．我国组织实施的“贫困地区儿童营养改善项目”，为贫困地区婴幼儿每天提供1个富含蛋白质、维生素和矿物质的营养包。如图甲、乙、丙、丁表示细胞中的四类有机化合物，a、b属于其中的两种物质，c、d为某些大分子的单体。下列叙述正确的是（　　） A．a可能是磷脂，其形成的磷脂双分子层阻止离子和水溶性分子自由通过 B．若b为葡萄糖，则乙中淀粉、糖原和纤维素的结构差异与单体种类有关 C．若c为氨基酸，则丙中个别c的改变可能会影响蛋白质行使特有功能 D．若d为核糖核苷酸，则丁可能为生物化学反应提供所需的活化能 15．图为温度、pH及底物浓度与反应速率关系曲线图（注：曲线2的因素是温度）。下列叙述错误的是（　　）  A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸 B．曲线1中，A点反应速率的限制因素是底物浓度 C．曲线2中D点对应的温度是保存酶的最适温度 D．曲线3中G点pH降低后反应速率不能恢复至I点 16．某淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖。研究人员将等量淀粉酶与淀粉混合后，分别置于不同温度下反应，并在1小时末和2小时末测定麦芽糖生成量，结果如表所示。下列叙述正确的是（     ） 温度/℃ 40 50 60 70 80 1小时末麦芽糖含量/mg 12.5 24.8 36.2 18.7 5.0 2小时末麦芽糖含量/mg 25.0 49.5 72.0 37.0 5.0 A．该实验可用斐林试剂检测，砖红色越深，麦芽糖的生成量越多 B．由于60℃时麦芽糖含量最高，因此60℃是淀粉酶的最适温度 C．推测80℃条件下，淀粉酶在1小时后完全失活且不可恢复 D．50℃时淀粉酶为淀粉分解提供的活化能多于70℃时的 17．科学家通过一系列严谨的化学实验证明了“脲酶是蛋白质”这一结论。以下实验结果不能支持这一结论的是（　　） A．用丙酮酸提取的脲酶结晶溶于水能催化尿素分解 B．脲酶结晶溶解后与双缩脲试剂混合呈现紫色 C．脲酶经蛋白酶处理后，不能催化尿素水解 D．通过水解实验发现脲酶完全分解后仅得到氨基酸 18．核酶可通过催化靶位点RNA链中化学键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子，从而阻断靶基因的表达，下列叙述正确的是（     ） A．核酶的基本单位是氨基酸 B．核酶为反应提供活化能 C．核酶作用的是磷酸二酯键 D．核酶能将RNA彻底水解 19．科学研究发现，某成熟植物细胞利用ATP和质子泵把细胞内的H+泵出，导致细胞外H+浓度较高，形成细胞内外的H+浓度差；“H+—蔗糖载体”能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞。以上两个过程如图所示，下列说法错误的是（　　） A．质子泵的化学本质是一种蛋白质，同时具有运输功能和催化功能 B．H+从细胞内运出细胞的方式是协助扩散 C．该成熟植物细胞在蔗糖溶液中可能会发生质壁分离自动复原 D．该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受氧气浓度的影响 20．下列关于细胞中分子组成的叙述，正确的是（　　） A．多聚体蛋白质和糖原的合成都需要酶的参与 B．淀粉、纤维素、几丁质都是由葡萄糖连接而成 C．叶绿素和血红素分子中都含有微量元素Mg D．细胞中的RNA和脱氧核糖的组成元素相同 21．下列关于酶的叙述，正确的是（    ） A．胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存 B．淀粉酶能为淀粉水解提供活化能 C．作为生物催化剂，酶作用的反应物不都是有机物 D．酶只能在细胞内发挥作用 22．为研究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响，某小组设计了如下操作顺序的实验方案： 甲组：CuSO4溶液一缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液—保温一检测 乙组：NaCl溶液一缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液—保温—检测 丙组：蒸馏水-缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液—保温一检测 各组试剂量均适宜，下列对该实验方案的评价，不合理的是（     ） A．缓冲液的pH应控制为最适pH B．保温的温度应控制在37℃左右 C．宜选用碘液来检测淀粉的剩余量 D．本探究实验没有必要设置丙组 23．下列关于酶的叙述，正确的是（　　） A．一种酶只能催化一种底物的反应 B．加入酶后化学反应加快，说明酶有高效性 C．低温会使酶的活性降低，但不会破坏酶的结构 D．酶遇到双缩脲试剂时，均会发生紫色反应 24．生物兴趣小组在最适温度下，以等量的过氧化氢作为底物，探究不同pH下两种不同过氧化氢酶（酶A、酶B）的活性。通过改变pH并测定相同时间内过氧化氢的剩余量，获得A、B两组结果（如下图）。相关叙述正确的是（     ） A．升高温度，A、B两条曲线均会下移 B．酶的保存置于最适的温度和pH环境中 C．当pH为11时，酶A将不能与双缩脲试剂发生反应 D．若反应时间延长，A、B两组结果差距会减小 25．下列对教材中有关酶的实验叙述正确的是（     ） A．探究pH对酶活性的影响，必须先将酶的活性调到适宜的条件下，再与底物混合 B．利用淀粉酶、淀粉和蔗糖研究酶的作用的专一性的实验，用碘液检测实验的结果 C．探究温度对酶的影响的实验，用斐林试剂检测实验结果 D．研究温度对酶活性影响的实验，要用过氧化氢作为实验材料 26．为探究淀粉酶是否具有专一性，设计的实验方案主要步骤如下表。下列叙述合理的是（     ） 步骤 甲组 乙组 丙组 ① 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL蔗糖溶液 ② 加入2 mL淀粉酶溶液 加入2 mL蒸馏水 ？ ③ 60℃水浴加热，然后各加入2 mL斐林试剂，再沸水浴加热 A．丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液 B．检测的斐林试剂可换成碘-碘化钾溶液 C．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 D．乙组是为了验证淀粉中是否含有还原糖 27．为探究温度对淀粉酶活性的影响，某小组设置梯度温度实验，测定淀粉剩余相对含量，结果如下表。下列推断合理的是（    ） 温度(℃) 20 40 60 80 淀粉剩余相对值 68 22 45 91 A．该淀粉酶最适温度一定为40℃ B．80℃时酶空间结构完全破坏，彻底失活 C．温度升高，酶活性呈现先上升后下降的趋势 D．低温条件下酶分子空间结构发生不可逆改变 28．酶的活性受温度、pH、底物浓度、抑制剂等多种因素调控，工业生产和生物实验中常通过调控酶促反应条件提升反应效率。下表为某淀粉酶在不同温度、pH条件下的相对活性测定数据，据此分析下列说法正确的是（     ） 温度\pH 5.0 6.0 7.0 8.0 30℃ 62% 78% 85% 71% 40℃ 75% 92% 100% 83% 50℃ 58% 65% 72% 60% A．该淀粉酶最适温度为40℃，最适pH为7.0，二者不可相互替代 B．低温和高温均会破坏酶的空间结构，导致酶活性不可逆降低 C．pH为5.0时，温度升高酶活性持续上升，无最适温度 D．酶活性的变化仅由空间结构改变引起，与底物结合位点无关 29．小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。小麦种子萌发的最适温度为30℃左右（此时产生淀粉酶的速度最快）。取适量小麦种子分别在20℃和30℃培养箱中培养4天后，作如下处理：在3支试管中加入等量斐林试剂并加热至50℃左右，摇匀后观察试管中的颜色。结果是（     ） A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色 B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 C．甲、乙都呈砖红色，丙呈无色 D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 能力提升 30．蔗糖从薄壁细胞运输至伴胞细胞的过程如图所示，下列说法错误的是（     ） A．蔗糖从薄壁细胞进入细胞间隙的动力来自其浓度差 B．蔗糖通过主动运输的方式从细胞间隙进入伴胞细胞 C．H+-ATP酶同时具有催化ATP水解和运输H+的作用 D．适度升高细胞间隙的pH会导致蔗糖转运速率加快 31．植物性蛋白饲料豆粕中含有的抗原蛋白会降低畜禽对饲料的消化利用率，体外酶解是目前常用的降解方法。为探究3种碱性蛋白酶（蛋白酶A、B、C）降解抗原蛋白的最适条件，研究人员测定了在不同温度和pH条件下的相对酶活力，结果如图。下列叙述错误的是（     ） A．30℃时3种蛋白酶相对活力较低，若适当升高温度，酶相对活力均升高 B．若要在pH=8的条件下高效降解抗原蛋白，最好选用蛋白酶B，并将温度控制在60℃ C．对比三种蛋白酶，蛋白酶A更耐高温和强碱 D．蛋白酶能降解抗原蛋白，不能降解非蛋白质类物质，具有专一性 32．溶酶体膜上存在多种特异性蛋白，参与如图所示的生理过程，下列叙述正确的是（     ） A．Ca2+、Na+、H+的运输方式相同 B．H+-ATP酶具有催化、调节功能 C．图中H+运输时都消耗能量 D．适度提高溶酶体中H+浓度可促进Na+吸收 二、解答题（共36分） 33．（8分）请阅读下面的科普短文，并回答问题： 20世纪60年代，有人提出：在生命起源之初，地球上可能存在一个RNA世界，在原始生命中，RNA既承担着遗传信息载体的功能，又具有催化化学反应的作用。 现有很多证据支持“RNA世界论”的观点，例如，RNA能自我复制，满足遗传物质传递遗传信息的要求：RNA既可作为核糖体结构的重要组成部分，又能在遗传信息的表达过程中作为DNA与蛋白质之间的信息纽带：科学家在原生动物四膜虫等生物中发现了核酶（具有催化活性的RNA）后，又陆续发现在蛋白质合成过程和mRNA的加工过程中均有核酶参与。 蛋白质有更复杂的氨基酸序列，更多样的空间结构，催化特定的底物发生化学反应，而RNA在催化反应的多样性及效率上均不如蛋白质。所以，RNA的催化功能逐渐被蛋白质代替。 RNA结构不稳定，容易受到环境影响而发生突变。RNA还能发生自身催化的水解反应，不易产生更长的多核苷酸链，携带的遗传信息量有限。所以，RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替。现今的绝大多数生物均以DNA为遗传物质，还有一个重要原因是DNA不含碱基U。研究发现碱基C容易自发脱氨基而转变为U，若DNA含碱基U，与DNA复制相关的“修复系统”就无法区分并切除突变而来的U，导致DNA携带遗传信息的准确性降低。 地球生命共同传承着几十亿年来原始RNA演绎的生命之树，生命演化之初的RNA世界已转变为当今由RNA、DNA和蛋白质共同组成的生命世界。 (1)核酶的化学本质是_____，其基本单位是_____，包括_____、_____、_____三种组成成分。 (2)RNA病毒的遗传信息蕴藏在_____的排列顺序中。 (3)在“RNA世界”以后的亿万年进化过程中，RNA作为_____、_____的功能分别被蛋白质和DNA代替。 (4)在进化过程中，绝大多数生物以DNA作为遗传物质的原因是：与RNA相比，DNA分子_____。 a．结构简单  b．碱基种类多  c．结构相对稳定  d．复制的准确性高 (5)有人认为“生命都是一家”。结合上文，你是否认同这一说法，请说明理由：_____。 34．（8分）2025年，某科研团队利用人工智能（AI）设计出一种全新的“超级酶”（X酶）。X酶是 一种蛋白质，能高效、特异性地催化分解阿尔茨海默病的致病蛋白（Aβ）。研究表明，该酶不仅在诊断试剂中表现卓越，其本身还具有稳定性强、易于在微生物表达系统中大规模生产等突出优点。据此回答下列问题： (1)构成X酶的基本单位是___________，其结构通式可表示为____________。 (2)X酶能催化分解Aβ蛋白，这体现了蛋白质具有催化功能。除此之外，请再列举两项蛋白质在生命活动中承担的重要功能：__________________________。 (3)AI在设计X酶时，通过优化其结构来提升功能。蛋白质结构的多样性直接取决于____________________________。 (4)在生产X酶诊断试剂时，若反应温度过高，其催化效率会急剧下降。请分析出现这种现象的主要原因是______________________。 (5)请结合题干信息，分析AI设计的X酶在工业化大规模生产时，可能带来直接优势是__________________________ （答出两点）。 35．（10分）科研人员为探究温度、底物浓度对淀粉酶催化效率的影响，设置梯度实验，测定各组淀粉剩余量，实验结果如下表，实验pH为最适pH，其他条件相同且适宜。 组别 温度（℃） 淀粉底物浓度（%） 反应后淀粉剩余相对量 A 25 2 18 B 25 4 25 C 37 2 6 D 60 2 92 (1)本实验的自变量是______________；酶的作用机理是______________。 (2)对比A、C组，可得出的实验结论是__________。高温条件下淀粉酶活性大幅下降的原因是__________。 (3)对比A、B组，分析底物浓度升高后淀粉剩余量上升的原因：__________。 (4)若要探究pH对淀粉酶活性的影响，不能选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，请说明原因：__________。 36．（10分）材料：为探究温度、pH、底物浓度对酶促反应速率的影响，某高中生物教研组设计三组梯度实验，实验数据统计如下。所有实验均选用同种淀粉酶、等量底物、适宜光照，反应时间统一为10min。 表1 不同温度对酶促反应的影响 温度(℃) 10 30 50 70 产物生成相对量 24 78 92 31 表2 不同pH对酶促反应的影响 pH 3 5 7 9 产物生成相对量 12 85 90 28 表3 不同底物浓度对酶促反应的影响 底物浓度(mmol/L) 0.2 0.4 0.6 0.8 反应速率(相对值) 3.5 6.8 9.1 9.2 (1)淀粉酶的化学本质是__________，酶的作用机理是__________。 (2)结合表1、表2数据分析，该淀粉酶的最适温度区间、最适pH区间分别是什么？并分析高温、过酸过碱导致酶活性骤降的共同原因______。 (3)据表3分析，底物浓度达到0.6mmol/L后，反应速率不再显著上升的限制因素是什么？请结合酶促反应原理说明理由______。 (4)若将70℃处理后的淀粉酶降温至50℃，酶活性能否恢复？说明原因______。 《2026年9月7日高中生物作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A B C C C A B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D C C C C A C B A 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 C D C D A D C A D D 题号 31 32 答案 A D 33．（除标注外每空1分）(1) RNA（核糖核酸） 核糖核苷酸 磷酸 核糖 含氮碱基 (2)核糖核苷酸 (3) 催化化学反应 遗传信息载体（或作为遗传物质） (4)cd（0.5分） (5)认同。因为地球生命共同传承着几十亿年来原始RNA演绎的生命之树，现今生命世界由RNA、DNA和蛋白质共同组成，说明所有生命在分子层面有共同起源和联系 或不认同。可从生命在形态、结构、生存方式等方面存在巨大差异来阐述理由，合理即可得分（如：有的生物以DNA为遗传物质，有的却已RNA为遗传物质）（0.5分） 34．（除标注外每空1分）(1) 氨基酸 (2)运输功能、免疫功能（或调节生命活动、作为细胞结构组成成分等) (3)组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及肽链盘曲折叠形成的空间结构不同（2分） (4)温度过高会破坏X酶的空间结构，导致X酶变性失活，因此催化效率急剧下降 (5)X酶稳定性强，生产储存过程中不易失活；X酶易于在微生物表达系统中表达，适合大规模发酵生产，可降低生产成本（2分） 35．（除标注外每空2分）(1) 温度、淀粉底物浓度（1分） 降低化学反应的活化能（1分） (2) 在实验温度范围内，37℃淀粉酶催化效率高于25℃，适宜升温可提升酶活性 高温破坏淀粉酶的空间结构，且该破坏不可逆，导致酶永久失活、活性大幅下降 (3)酶的数量有限，底物浓度升高后，酶促反应达到饱和状态，新增底物无法被充分催化分解，因此反应后淀粉剩余量上升 (4)酸性条件下淀粉会自发水解，会干扰酶促反应实验结果，无法准确单一变量探究pH对淀粉酶活性的影响 36．(1) （每空1分） 蛋白质 降低化学反应的活化能 (2)最适温度区间：30℃～70℃（50℃左右），最适pH区间：5～9，共同原因：高温、过酸、过碱均会破坏淀粉酶的空间结构，导致酶永久失活，活性骤降（2分） (3)限制因素：酶的数量（酶浓度），理由：底物浓度较低时，底物浓度为限制因素，反应速率随底物浓度升高加快；底物浓度达到饱和后，酶全部参与催化，底物充足，酶的数量成为唯一限制因素（3分） (4)不能恢复，原因：70℃高温已破坏淀粉酶的空间结构，酶发生永久失活，降温无法修复被破坏的空间结构，酶活性不能恢复（3分） 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $