2017-2018學年高中生物 第四章 光合作用和細胞呼吸 4.1 ATP和酶 第2課時 酶與酶促反應(yīng)作業(yè) 蘇教版必修1.doc

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4.1.2 酶與酶促反應(yīng) [學業(yè)達標] 1．甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如圖所示。下列分析錯誤的是(　　) A．甲酶能夠抗該種蛋白酶降解 B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA C．乙酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì) D．乙酶活性的改變是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變 【解析】　分析曲線可知：甲酶在蛋白酶的作用下，酶活性不改變，說明甲酶能夠抗該種蛋白酶降解，其化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，應(yīng)是RNA；乙酶在蛋白酶的作用下，酶活性降低，說明該種蛋白酶能改變其分子結(jié)構(gòu)，所以乙酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 【答案】　B 2．下列試管中各注入 10 mL 2%的過氧化氫溶液，實驗中產(chǎn)生氣泡最多的是(　　) 【解析】　A 中含有豐富的過氧化氫酶，催化效率高；C 中加熱后酶失去了活性。 【答案】　A 3．嫩肉粉是以蛋白酶為主要成分的食品添加劑，就酶的作用特點而言，下列使用方法中最佳的是 (　　) A．炒肉的過程中加入 B．肉炒熟后起鍋前加入 C．先用沸水溶解后與肉片混勻，炒熟 D．室溫下與肉片混勻，放置一段時間，炒熟 【解析】　嫩肉粉的主要作用在于利用蛋白酶把肉中的彈性蛋白和膠原蛋白進行部分水解，使肉類制品口感達到嫩而不韌、味美鮮香的效果。A、B和C項都有高溫會導致蛋白酶失活，D項在室溫下酶的活性較強，放置一段時間，讓蛋白酶有足夠的作用時間，這樣的效果最佳。 【答案】　D 4．下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是(　　) A．酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸 B．酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個階段 C．酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學反應(yīng)速率 D．酶只能由內(nèi)分泌細胞合成 【解析】　酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA?；瘜W本質(zhì)是RNA的酶的形成不需要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工。酶是通過降低化學反應(yīng)的活化能來提高化學反應(yīng)速率的。能進行正常代謝的細胞都能合成酶。 【答案】　A 5．如圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是(　　) A．當反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降 B．當反應(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，t1屬于此區(qū)間；超過適宜溫度后，隨溫度升高而下降，t2屬于此區(qū)間。在高溫沒有使酶失活的范圍內(nèi)，可隨溫度的變化而變化，只有較高的溫度才能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。 【答案】　B 6．溶酶體是一種含有多種水解酶的細胞器，其內(nèi)部的pH為5左右。溶酶體內(nèi)的水解酶少量泄漏到細胞質(zhì)基質(zhì)中不會引起細胞損傷，最可能的原因是這些水解酶(　　) A．被細胞質(zhì)基質(zhì)稀釋使酶濃度降低 B．被細胞質(zhì)基質(zhì)中的酶分解 C．在pH較高的細胞質(zhì)基質(zhì)中活性降低 D．只能在溶酶體中發(fā)揮作用 【解析】　溶酶體內(nèi)部的pH為5左右，而細胞質(zhì)基質(zhì)的pH為7左右，因此溶酶體中的酶泄漏到細胞質(zhì)基質(zhì)中其活性會降低，因此不會引起細胞損傷。 【答案】　C 7．如下圖中的新鮮土豆片與H2O2接觸后，產(chǎn)生的現(xiàn)象及推測錯誤的是(　　) A．若有氣體大量產(chǎn)生，可推測新鮮土豆片中含有過氧化氫酶 B．若增加新鮮土豆片的數(shù)量，量筒中產(chǎn)生氣體的速度加快 C．一段時間后氣體量不再增加是因為土豆片的數(shù)量有限 D．為保證實驗的嚴謹性，需要控制溫度等無關(guān)變量 【解析】　有氣體產(chǎn)生，可知H2O2被分解，可推測土豆片有過氧化氫酶，A正確；增加酶的量，酶促反應(yīng)加快，B正確；土豆片中的過氧化氫酶能重復利用，只要有H2O2，反應(yīng)就能進行。氣體量不再增加的原因是H2O2已分解完，C錯誤；減少誤差應(yīng)控制無關(guān)變量，D正確。 【答案】　C 8．在生產(chǎn)中常用的普通淀粉酶最適溫度在40～60 ℃之間，而極端耐熱淀粉酶在100 ℃仍能保持較高的活性。某同學想設(shè)計一個實驗以探究溫度對兩種淀粉酶活性的影響。判斷下列與該同學實驗設(shè)計的相關(guān)敘述，其中正確的是 (　　) A．設(shè)計實驗時除自變量和因變量外，還應(yīng)注意溫度、pH等無關(guān)變量對實驗的影響 B．極端耐熱淀粉酶最適溫度為100 ℃ C．高溫不會使極端耐熱淀粉酶失去活性 D．該實驗的因變量可用碘液檢測 【解析】　溫度是該實驗的自變量。題干中只指出：“極端耐熱淀粉酶在100 ℃仍能保持較高的活性”，據(jù)此并不能確定極端耐熱淀粉酶最適溫度為100 ℃。溫度影響酶活性，同樣會對極端耐熱淀粉酶有影響。淀粉遇碘變藍，而淀粉在該實驗中作為反應(yīng)底物，可用碘液檢測底物的存在。 【答案】　D 9．在一塊含有淀粉的瓊脂塊的四個固定位置，分別用不同方法處理，如圖所示，將上述實驗裝置放入37 ℃恒溫箱中，保溫處理24小時后，用碘液沖浸該瓊脂塊，可見其上面呈藍色的斑塊個數(shù)是(　　) A．1　　　　 B．2　　　　 C．3　　　　 D．4 【解析】　1和2斑塊處的唾液淀粉酶失活，3處無唾液淀粉酶，因此淀粉不能被水解，加碘后變藍色。 【答案】　C 10．下列A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時，反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖A中，反應(yīng)物達到某一濃度時，反應(yīng)速率不再上升，其原因是________。 (2)圖B中，a點所對應(yīng)的溫度稱____________________________________。 (3)圖B中，a點到b點的曲線急劇下降，其原因是______________________ _______________________________________________________________。 (4)將酶與反應(yīng)物混合后，裝入甲、乙兩試管并分別放入12 ℃和75 ℃水浴鍋中，20 min后取出轉(zhuǎn)入37 ℃的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)的反應(yīng)分別為：甲________，乙________。 (5)圖C表示了________催化反應(yīng)的速率變化曲線。 A．唾液淀粉酶　 B．胃蛋白酶 C．胰蛋白酶 D．植物淀粉酶 【解析】　(1)圖A中，當反應(yīng)物在低濃度范圍內(nèi)增加時，反應(yīng)速率上升。當反應(yīng)物達到某一濃度時，反應(yīng)速率不再上升，這是因為雖然酶具有高效性，但它的催化能力也是有一定限度的，當所有的酶都發(fā)揮了最高催化效率后，反應(yīng)物濃度增加，反應(yīng)速率也不會再增加，其原因是受酶濃度的限制。(2)圖B中，a點對應(yīng)的酶的催化效率最高，說明它對應(yīng)的溫度就是酶促反應(yīng)的最適溫度。(3)從a點到b點，由于溫度逐漸升高，酶的分子結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，從而使酶活性降低，反應(yīng)速率下降。(4)由于甲試管的溫度較低，所以酶的活性較低，反應(yīng)速率很慢，當轉(zhuǎn)入37 ℃的水浴鍋中保溫后，其反應(yīng)速率會迅速增加。乙試管在75 ℃的高溫下，酶的結(jié)構(gòu)被破壞，酶喪失活性，即使再轉(zhuǎn)入37 ℃的水浴鍋中保溫，酶的活性也不能恢復，不再具有催化作用。(5)圖C中，酶的最適pH為弱堿性，唾液淀粉酶和植物淀粉酶的最適pH近于中性，胃蛋白酶的最適pH為強酸性，只有胰蛋白酶的最適pH為弱堿性。 【答案】　(1)受反應(yīng)液中的酶濃度限制　(2)酶促反應(yīng)的最適溫度　(3)溫度升高，使酶活性下降　(4)催化速度加快　無催化反應(yīng)　(5)C [能力提升] 11．圖一、二、三是酶促反應(yīng)的相關(guān)曲線，已知圖一是H2O2酶催化H2O2實驗，曲線1是在土豆片為4、溫度為35 ℃的條件下測得的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) 圖一 圖二　　　　　　　　　圖三 ①圖一中要獲得曲線2，則改變的條件可以是降低過氧化氫溶液的體積 ②圖一中要獲得曲線2，則改變的條件可以是降低土豆片的數(shù)量 ③圖二中，底物濃度為B時，影響酶活性的外界因素是Cl－、Cu2＋ ④從圖三可知，該酶作用的底物是麥芽糖，說明酶的作用具有專一性 A．② B．①②③ C．①④ D．①③④ 【解析】　圖一中曲線2，氣體產(chǎn)生量小，可以通過降低過氧化氫溶液的體積得到曲線2，①正確；降低土豆片的數(shù)量只是降低反應(yīng)速率，最終曲線高度不會改變，②錯誤；圖二中，根據(jù)曲線變化可知，Cu2＋能抑制酶的活性，Cl－能提高酶的活性，底物濃度為B時，影響酶活性的外界因素是Cl－、Cu2＋，③正確；從圖三可知，該酶作用的底物是麥芽糖，對蔗糖不起作用，這說明酶的作用具有專一性，④正確。 【答案】　D 12．如圖所示在不同條件下的酶促反應(yīng)速率變化曲線，下列據(jù)圖敘述錯誤的是 (　　) A．影響AB段反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度 B．影響B(tài)C段反應(yīng)速率的主要因素可能是酶量 C．溫度導致了曲線I和Ⅱ的反應(yīng)速率不同 D．曲線Ⅰ顯示，該酶促反應(yīng)的最適溫度為37 ℃ 【解析】　圖中有溫度和底物濃度兩個影響反應(yīng)速率的因素。曲線I在達到飽和點前(AB段)的限制因素是橫坐標表示的因素——底物濃度；達到飽和點后的限制因素是底物濃度以外的因素如溫度、酶量等。曲線I和Ⅱ的反應(yīng)速率不同是溫度不同造成的。曲線I表示的溫度僅比另外兩個溫度更適宜，但不一定是該酶促反應(yīng)的最適溫度。 【答案】　D 13．圖甲表示酶催化反應(yīng)過程的示意圖，圖乙表示在最適溫度下該酶促反應(yīng)生成氨基酸的量與時間的關(guān)系曲線。下列敘述錯誤的是(　　) A．圖甲中b表示二肽 B．圖甲中a與b結(jié)合后，a的形狀會發(fā)生變化 C．適當降低溫度，圖乙中的M值不變 D．圖乙中c～d段形成的主要原因是酶的數(shù)量有限 【解析】　由圖甲可知b分解成兩個氨基酸，可知a是酶，b是二肽，故A正確；a是酶，酶與蛋白質(zhì)結(jié)合過程中，酶會發(fā)生形變，但是最后又回到原來狀態(tài)，故B正確；降低溫度只能影響到達平衡的時間，不能改變反應(yīng)平衡點，C正確；到達平衡點后影響因素主要是底物的量有限，不是酶的數(shù)量有限，D錯誤。 【答案】　D 14．酶在酶促反應(yīng)中能催化特定的底物(酶進行催化反應(yīng)的反應(yīng)物)反應(yīng)，與酶的活性中心有關(guān)。酶的活性中心往往與底物分子在空間結(jié)構(gòu)上具有特殊的匹配關(guān)系，當酶與底物結(jié)合時，啟動化學反應(yīng)的發(fā)生。請據(jù)圖回答問題： (1)上圖所示過程能說明酶具有________的特點。 (2)酶能提高反應(yīng)速率的機理是________，使底物分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)。 (3)下列符合圖示反應(yīng)類型的有________。 A．氨基酸a＋氨基酸b→二肽＋H2O B．麥芽糖＋H2O→葡萄糖 C．三肽＋H2O→氨基酸a＋氨基酸b＋氨基酸c D．H2O2→H2O＋O2 (4)若該酶是人的胃蛋白酶，請在坐標圖中表示出當pH從2.0升高到10.0時酶活性隨之變化的曲線圖。 【解析】　(1)題圖中所示酶與底物的關(guān)系，反應(yīng)前后不發(fā)生變化的為酶，發(fā)生變化的為底物，酶與底物是一一對應(yīng)的關(guān)系，所以酶具有專一性。 (2)酶和其他催化劑一樣，均能降低化學反應(yīng)的活化能，從而使反應(yīng)更容易進行。 (3)圖中所示反應(yīng)前為一種物質(zhì)，反應(yīng)后分解為兩種物質(zhì)。 (4)由于胃蛋白酶的最適pH為2.0左右，所以在pH為2.0時酶的活性最高，當pH變?yōu)?0.0時，酶已失去了活性。 【答案】　(1)專一性 (2)酶能降低化學反應(yīng)的活化能 (3)D (4) 15．在生物化學反應(yīng)中，當?shù)孜锱c酶的活性位點形成互補結(jié)構(gòu)時，可催化底物發(fā)生變化，如下圖甲I所示。酶的抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子。競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點，非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結(jié)合，從而抑制酶的活性，如下圖甲Ⅱ、Ⅲ所示。圖乙示意發(fā)生競爭性抑制和非競爭性抑制時，底物濃度與起始反應(yīng)速率的變化曲線圖。請據(jù)圖回答下列問題： 甲 乙　　　　　　　　　　　　丙 (1)當?shù)孜锱c酶活性位點具有互補的結(jié)構(gòu)時，酶才能與底物結(jié)合，這說明酶的催化作用具有________。 (2)青霉素的化學結(jié)構(gòu)與細菌合成細胞壁的底物相似，故能抑制細菌合成細胞壁相關(guān)的酶的活性，其原因是________________________________________。 (3)據(jù)圖乙分析，隨著底物濃度升高，抑制效力變得越來越小的是________抑制劑，原因是_______________________________________________________ _______________________________________________________________。 (4)唾液淀粉酶在最適溫度條件下的底物濃度與反應(yīng)速率的變化如圖丙。若將溫度提高5 ℃，請在圖丙中繪出相應(yīng)變化曲線。 【解析】　(1)只有底物的結(jié)構(gòu)和酶活性位點互補時才能催化底物反應(yīng)，具有其他結(jié)構(gòu)的物質(zhì)不能被酶催化，說明酶具有特異性。 (2)青霉素的化學結(jié)構(gòu)與細菌合成細胞壁的底物相似，所以可以和酶的活性位點結(jié)合，使細菌合成細胞壁的底物無法和酶結(jié)合，使細菌無法合成細胞壁。 (3)底物增多時，競爭性抑制劑和酶結(jié)合的機會減少，抑制作用減弱。 (4)當溫度高于最適溫度時，酶的催化活性減弱，酶促反應(yīng)速率降低。 【答案】　(1)專一性 (2)青霉素能與這些酶的活性位點結(jié)合(或酶活性位點被封閉)，使細菌合成細胞壁的底物與酶活性位點結(jié)合機會下降 (3)競爭性 底物濃度越高，底物與酶活性位點結(jié)合機會越大，競爭性抑制劑與酶活性位點結(jié)合機會越小 (4)見圖：