（課堂設(shè)計）學(xué)高中生物 5.1 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶拓展演練1 新人教版必修1

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1、 基礎(chǔ)演練 一、選擇題 1．下列有關(guān)酶的研究，按時間先后順序，正確的是(　　) ①斯帕蘭札尼證明鳥胃里有化學(xué)變化?、诳茖W(xué)家從胃液中提取出胃蛋白酶?、廴藗冋J(rèn)為鳥胃里無化學(xué)變化?、芸茖W(xué)家指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)?、菘茖W(xué)家認(rèn)為，酶是活細(xì)胞里產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，少數(shù)酶是RNA A．①②③④⑤ B．③①②④⑤ C．①②④③⑤ D．③①②⑤④ 解析：考查科學(xué)史，屬識記水平。 答案：B 2．下列有關(guān)酶的敘述中，正確的結(jié)論有(　　) ①產(chǎn)生酶的細(xì)胞都有分泌功能?、诿傅幕締挝皇前被峄蚝颂呛塑账帷、勖甘巧锎呋瘎、苌L激素與呼吸酶可來自于同一個細(xì)胞?、菝改芙?/p>

2、低化學(xué)反應(yīng)的活化能 A．2個 B．3個 C．4個 D．5個 解析：產(chǎn)生酶的細(xì)胞不一定有分泌功能。 答案：C 3．生物體內(nèi)酶的作用機(jī)理是(　　) A．能使不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生 B．能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 C．為生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)提供能量 D．催化效率與無機(jī)催化劑相同 解析：酶作為生物催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，不能使本來不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行。 答案：B 4．如圖，①表示有酶催化的反應(yīng)曲線，②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線，E表示酶降低的活化能。正確的圖解是(　　) 解析：酶可以有效降低活化能，以保證細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)在常溫常壓下高效地進(jìn)行。酶降低的活化能＝?jīng)]有酶催

3、化所需的能量－有酶催化所需的能量。 答案：B 5．關(guān)于生物學(xué)實驗的有關(guān)說法不正確的一項是(　　) A．任何生物學(xué)實驗中都需要設(shè)置對照組 B．對照實驗中應(yīng)遵循單一變量原則 C．對照實驗中一定存在自變量 D．無關(guān)變量并不是與實驗結(jié)果沒有關(guān)系 解析：只有對照實驗中才需設(shè)置對照組，純粹的觀察實驗如“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”則無需設(shè)置對照組。 答案：A 6．在過氧化氫酶和Fe3＋的催化效率比較實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是(　　) A．有利于過氧化氫酶的釋放 B．保護(hù)過氧化氫酶 C．提高過氧化氫酶的活性 D．以上說法都不對 解析：過氧化氫酶存在于肝臟細(xì)胞內(nèi)，通過研磨

4、，釋放出來后，增大與H2O2的接觸面積，進(jìn)而加快反應(yīng)速度。 答案：A 7．選用新鮮的肝臟來比較過氧化氫在不同的條件下分解的實驗，是因為新鮮的肝臟中(　　) A．含F(xiàn)e3＋多 B．含酶的種類多 C．溫度高 D．過氧化氫酶多且活性高 解析：不新鮮的肝臟，過氧化氫酶的數(shù)量和活性都會有所下降。 答案：D 8．根據(jù)下圖所示過氧化氫分解速率的曲線，說明酶的哪一特性(　　) ①專一性?、诟咝浴、鄞呋匦浴、茉跍睾偷臈l件下進(jìn)行 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 解析：由題圖可見，三種不同處理都可以使反應(yīng)達(dá)到平衡點，所有的催化劑都具有這樣的共性。但是達(dá)到平衡點所需時

5、間不一致，加酶所需時間最短，這是酶的高效性。專一性是指酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)；在溫和的條件下進(jìn)行是指酶作用的發(fā)揮需要適宜的環(huán)境條件。 答案：C 9．根據(jù)下圖，有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．此圖可反映酶的專一性 B．圖中D可表示酶 C．圖中B可表示被催化的底物 D．圖中E、F可表示B分解后的產(chǎn)物 解析：圖中A表示酶，B表示底物，E、F表示產(chǎn)物，C、D表示不能被該酶催化的物質(zhì)，反映了酶的專一性。 答案：B 10．下列關(guān)于酶活性的變化曲線中，正確的是(　　) 解析：酶的活性受溫度、pH及某些抑制劑和激活劑的影響，反應(yīng)物濃度不影響酶的活性，但會影響酶促反應(yīng)的

6、速率。 答案：C 二、非選擇題 11．根據(jù)下圖給定的條件，回答下列問題： (1)產(chǎn)生氣泡快的試管是________。原因是_________________________________。 (2)使用的肝臟應(yīng)是新鮮的，原因是___________________________； 而且要盡量剪碎制成研磨液，原因是________________________________。 (3)向兩試管內(nèi)滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，能否共用一個吸管？為什么？_______________________________________________________________

7、______ ___________________________________________________________________。 (4)除觀察衛(wèi)生香燃燒是否猛烈外，請再給出一種簡單的定性描述酶有較強(qiáng)活性的方法。_________________________________________________________。 解析：該題考查學(xué)生實驗操作和對實驗結(jié)果分析的能力。肝臟細(xì)胞中含有大量的過氧化氫酶，能催化H2O2生成H2O和O2，且催化能力比一般無機(jī)催化劑Fe3＋要高。 答案：(1)甲　H2O2酶比Fe3＋的催化效率高 (2)新鮮肝臟含有較多的H2O2酶

8、且酶的活性較強(qiáng) 剪碎并研磨能使H2O2酶充分釋放出來，增大與H2O2的接觸面積，進(jìn)而加快反應(yīng)速度 (3)不能；因為用吸過H2O2酶溶液的吸管再去吸FeCl3溶液，可因吸管內(nèi)殘留的H2O2酶混入到滴加FeCl3的試管內(nèi)，由于酶具有高效性；將嚴(yán)重影響實驗結(jié)果，從而失去了加FeCl3的試管在實驗中的對比作用 (4)可用肉眼觀察兩個試管內(nèi)單位時間內(nèi)放出氣泡的多少 12．將一個土豆(含有過氧化氫酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定體積和濃度的過氧化氫溶液的針筒中(如圖甲所示)，以探究酶促反應(yīng)的相關(guān)問題。根據(jù)實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)分析答題。 甲 (1)若土豆片為4片時，每隔5分鐘收集一次

9、數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出圖乙。20分鐘后，氣體量不再增加的原因是 乙 _________________________________________________________________。 (2)若土豆片為8片時，和上述實驗所得的曲線(實線)相比，實驗結(jié)果的曲線可能是圖丙________圖的虛線。如果要獲得更多的氣體，在不改變?nèi)芤后w積的條件下，可采取的方法是________，其結(jié)果可用________圖中的虛線表示。 丙 (3)為保證上述實驗的科學(xué)性，需要控制的其他外界因素有 ____________________________________________

10、______________________。 解析：由題目獲得的信息有：①土豆中含有過氧化氫酶，可催化過氧化氫分解；②土豆片的多少表示過氧化氫酶濃度大小。解答本題應(yīng)先明確實驗探究的目的，再結(jié)合影響酶的催化作用的因素進(jìn)行分析。 答案：(1)過氧化氫量有限　(2)c　增加過氧化氫溶液的濃度　a　(3)溫度(或pH或氣壓等) 能力提升 一、選擇題 1．下列有關(guān)酶的正確敘述是(　　) ①酶是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的　②有的從食物中獲得，有的是體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來　③酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的?、芙^大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)　⑤有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇?、廾冈诖x中有多種功能　⑦酶在新陳代謝和生殖發(fā)育中起

11、調(diào)控作用　⑧酶只是起催化作用?、崦钢辉诩?xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用 A．①②⑤ B．③⑦⑨ C．③④⑧ D．④⑤⑥ 解析：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)類物質(zhì)，少數(shù)酶為RNA；酶只有催化功能，在個體發(fā)育中起調(diào)控作用的是激素。 答案：C 2．取經(jīng)過編號的5支試管分別加入2 mL 0.5 mol/L的過氧化氫溶液進(jìn)行如下實驗，根據(jù)實驗內(nèi)容，下列說法正確的是(　　) 試管編號 1 2 3 4 5 加入物質(zhì) 適量唾液 銹鐵釘 生土豆塊 熟土豆塊 生土豆塊＋稀鹽酸 實驗結(jié)果 幾乎無氣泡 少量氣泡 大量氣泡 幾乎無氣泡 幾乎無氣泡 A

12、.說明酶具有高效性的是3號和4號試管 B．2號和3號對照可以說明酶具有專一性 C．3號和5號對照可以說明酶的活性受pH的影響 D．實驗中不能體現(xiàn)酶的活性與溫度之間的關(guān)系 解析：通過比較2號和3號試管能說明酶具有高效性，1號和3號試管進(jìn)行對照，過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，而唾液淀粉酶不能催化該反應(yīng)，說明了酶具有專一性；3號和4號試管對照說明了酶的活性與溫度有關(guān)。 答案：C 3．在比較過氧化氫酶和Fe3＋催化H2O2分解的實驗中，對實驗結(jié)果分析正確的是(　　) A．在過氧化氫酶的作用下，過氧化氫的分解更快，是因為20%的肝臟研磨液的濃度高于3.5%的FeCl3溶液 B．3.5%

13、的FeCl3溶液對過氧化氫分解速率慢是因為其物質(zhì)的量濃度過高，影響了活性的正常發(fā)揮 C．肝臟研磨液中過氧化氫分解速率快，是因為酶的催化效率比一般無機(jī)催化劑催化效率高 D．如果將四支試管都放在90℃水浴中，第4支試管(加肝臟研磨液的試管)反應(yīng)速率仍為最快 解析：20%肝臟研磨液，其中含酶的數(shù)量并不大，含酶的數(shù)量是3.5%FeCl3分子數(shù)的25萬分之一，質(zhì)量濃度高是因為內(nèi)含肝細(xì)胞組織。催化劑濃度大不會影響催化效率。若將4支試管均放入90℃水浴中，第4支試管中的酶將會變性，失去催化能力，因為其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。 答案：C 4．如圖表示不同條件下酶促反應(yīng)的速率變化(酶濃度相同)，下列說法不正

14、確的是(　　) A．酶促反應(yīng)的速率可以用產(chǎn)物生成的速率來表示 B．Ⅱ和Ⅰ相比較，酶反應(yīng)速率慢，這是因為溫度低，酶活性降低 C．AB段影響酶反應(yīng)速率的主要限制因子是酶濃度 D．若想探究不同溫度對酶活性的影響，至少應(yīng)設(shè)計3種不同的溫度 解析：Ⅱ和Ⅰ相比較，它們的酶濃度是相同的，因而反應(yīng)速率的不同與酶濃度無關(guān)。 答案：C 5．如圖分別表示溫度、pH與酶活性的關(guān)系，下列各項敘述中不正確的是(　　) A．曲線A上的b點對應(yīng)的溫度表示該酶的最適溫度 B．人體內(nèi)胃蛋白酶的活性與曲線B相似 C．曲線B、C說明不同的酶有不同的最適pH D．酶活性隨溫度的升高而增強(qiáng) 解析：一定范圍

15、內(nèi)酶活性隨溫度升高而增強(qiáng)，超過最適溫度，溫度升高酶活性反而降低，甚至喪失。 答案：D 6．右圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是(　　) A．當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降 B．當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升 C．酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存 D．酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重 解析：由圖可知，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高酶活性增強(qiáng)，t1屬于此區(qū)間；超過最適溫度后，隨溫度升高而酶活性下降，t2屬于此區(qū)間。 答案：B 二、非選擇題 7．有人做了下面的實驗以研究pH對酶活性的影響：準(zhǔn)備5支盛有等量人

16、胃蛋白酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體凝固蛋白質(zhì)，試管均置于25℃室溫條件下，各試管蛋白塊消失的時間記錄于下表： 酶溶液的pH 1 2 3 4 5 蛋白塊消失的時間(min) 13 9 11 45 60 (1)請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖中畫出pH與酶活性的關(guān)系曲線。 (2)請?zhí)峁﹥煞N使實驗在更短的時間內(nèi)完成的方法，并說明理由。 方法1：________，理由______________________________________ ______________________________。 方法2：________，理由__

17、___________________________________________。 (3)如果要確認(rèn)上述實驗中蛋白塊的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，還應(yīng)補(bǔ)充怎樣的對照實驗？ ___________________________________________________________________。 解析：(1)酶活性受pH的影響，一定范圍內(nèi)，隨pH升高而增強(qiáng)，超過最適pH后，則下降。 (2)為了使反應(yīng)速度加快，可采用如下方法：①適當(dāng)提高溫度，因為溫度適當(dāng)升高，酶活性增強(qiáng)(最適溫度在37℃)。 ②增加胃蛋白酶溶液濃度，酶濃度增大，反應(yīng)速度加快。 ③將蛋白塊

18、切碎，增大與酶的接觸面積，反應(yīng)加快。 (3)將胃蛋白酶溶液加熱，使酶失活，再分別加入每支試管中。 答案：(1)如圖所示。 (2)適當(dāng)提高溫度　在一定范圍內(nèi)，隨溫度升高，酶活性增強(qiáng)　將蛋白塊切碎　可增大與酶接觸面積，使反應(yīng)加快 (3)另設(shè)5支試管，將胃蛋白酶溶液加熱煮沸，使酶失活，再分別加入每支試管中 8．請用所給的實驗材料和用具，設(shè)計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，要求完成實驗設(shè)計、補(bǔ)充實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答下列問題： 實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、37℃恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。 (

19、1)若“＋”代表加入適量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標(biāo)號，請用這些符號完成下表實驗設(shè)計。 　　溶液 試管　 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液 甲 ＋ － ＋ － (2)實驗步驟： ①按照上表中的設(shè)計，取試管、加溶液。 ②______________________________________________________________。 ③_________________________________________________________________

20、。 ④_____________________________________________________________。 (3)結(jié)果預(yù)測：_____________________________________________。 (4)結(jié)論：___________________________________________________。 (5)在上述實驗中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到20℃，而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，試管中出現(xiàn)的磚紅色的顏色會比37℃時的淺，其原因是_________________________________________

21、________________________。 解析：蔗糖酶可專一性地將蔗糖水解為葡萄糖和果糖，淀粉酶可專一性地將淀粉水解成麥芽糖；而驗證兩種酶的專一性可設(shè)計為酶相同，底物不同進(jìn)行對照，也可設(shè)計為底物相同，酶不同進(jìn)行對照，故可設(shè)計四組實驗；由于本題實驗為驗證性實驗，故實驗結(jié)果和實驗結(jié)論是一定的；由于在一定的溫度范圍內(nèi)隨溫度的升高，酶的活性增強(qiáng)，37℃接近酶的最適溫度，而20℃低于酶的最適溫度，因此酶的活性相對較低，水解產(chǎn)物相對較少。 答案：(1) 　　溶液 試管　 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液 甲 ＋ － ＋ － 乙 － ＋ － ＋

22、丙 ＋ － － ＋ 丁 － ＋ ＋ － (2)②混勻，37℃恒溫水浴一段時間后　③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，50℃～65℃水浴加熱2 min?、苡^察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果　(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀　(4)酶的催化作用具有專一性　(5)20℃低于酶的最適溫度，酶活性較低，水解產(chǎn)生的還原糖較少 研究學(xué)習(xí) 對照實驗中對照的設(shè)置與變量的控制 對照實驗是指除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。它一般要設(shè)置對照組和實驗組，關(guān)于對照和變量的設(shè)置及作用如下表： 實驗項目名稱

23、實驗項目內(nèi)容 實驗項目作用 自變量 實驗過程中可以變化的因素稱為變量。其中人為改變的變量稱為自變量 針對實現(xiàn)實驗?zāi)康亩_立的可行性的措施，通過自變量直接達(dá)到預(yù)期效果 因變量 隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量 是實際發(fā)生的實驗現(xiàn)象，能直觀呈現(xiàn)出實驗結(jié)果 無關(guān)變量 除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量 對預(yù)期結(jié)果產(chǎn)生干擾即產(chǎn)生誤差，并有對誤差產(chǎn)生校正的效果 對照實驗 除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗 在實驗室條件下，把自然發(fā)生的變化科學(xué)直觀地和理想化地進(jìn)行再現(xiàn) 對照組和 實驗組 對照實驗

24、一般要設(shè)置對照組和實驗組。在對照實驗中，除了觀察的變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同 對照組：能排除無關(guān)變量產(chǎn)生的誤差，使實驗結(jié)果更具有真實性 實驗組：得出實驗實際結(jié)果 為了研究酶的有關(guān)特性，取兩支潔凈的試管并編號為A、B，各注入2 mL體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液；再向A管滴入2滴3.5%FeCl3溶液，向B管滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液；堵住管口，輕輕振蕩；用點燃但無火焰的衛(wèi)生香檢驗；觀察并記錄結(jié)果。 (1)本實驗的主要目的是探索____________________________________。 (2)如果兩支試管的現(xiàn)象均不明顯，從實驗材料分析，原因可能是

25、__________________________________________________________________。 (3)過氧化氫酶能催化H2O2的分解，產(chǎn)生的[O]能使溶于水的無色焦性沒食子酸氧化生成橙紅色沉淀。為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過氧化氫酶，設(shè)計了如下實驗。 參照上圖所給信息，回答下列問題： ①3號試管內(nèi)加入的物質(zhì)是___________________________________ __________________________________________________________________。 ②設(shè)計2號試管作為對照的具體目

26、的是_______________________________ __________________________________________________________________。 ③如果2號試管未產(chǎn)生顏色反應(yīng)，則出現(xiàn)橙紅色沉淀的是________號試管。 解析：(1)本實驗探索酶催化效率具有高效性。 (2)過氧化氫放置時間過久，會分解成氧氣和水，造成實驗現(xiàn)象不明顯。 (3)根據(jù)等量原則，3號試管中應(yīng)加入2 mL焦性沒食子酸溶液、2滴過氧化氫溶液、2 mL馬鈴薯塊莖提取液。因為馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質(zhì)也可能使無色焦性沒食子酸溶液氧化成橙紅色沉淀，影響結(jié)果，因此應(yīng)設(shè)立2號試管作對照。1號試管沒有過氧化氫酶，所以過氧化氫不分解，無顏色變化；2號試管沒有過氧化氫，也無顏色變化；4號試管馬鈴薯塊莖提取液中過氧化氫酶的活性因煮沸而失去，也沒有顏色變化，只有3號試管出現(xiàn)橙紅色沉淀。 答案：(1)酶的高效性(過氧化氫酶和Fe3＋催化效率的高低) (2)H2O2溶液放置時間過長而分解　(3)①2 mL焦性沒食子酸溶液，2滴H2O2溶液，2 mL馬鈴薯塊莖提取液?、谂懦R鈴薯塊莖提取液中的其他物質(zhì)對實驗結(jié)果的影響?、?