第1课时酶的作用和本质

第1节降低化学反应活化能的酶测控导航表知识点题号1.过氧化氢在不同条件下的分解5,132.酶的作用及作用机理4,7,8,93.酶的本质1,3,10,11,124.实验变量及实验设计2,6,14,15A级基础练1.脂肪酶的合成是在(B)A.线粒体中B.核糖体中C.高尔基体中D.内质网中解析:脂肪酶的本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体。2.关于生物学实验中的变量,下列说法不正确的是(A)A.任何生物学实验中都需要设置变量B.对照实验中应遵循单一变量原则C.对照实验中一定存在自变量D.无关变量并不是与实验结果没有关系解析:只有对照实验中才需设置变量,纯粹的观察实验(如用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体)则无需设置变量。3.下列有关酶的叙述中,错误的是(B)A.所有酶都含有C、H、O、N四种元素B.酶只能在细胞内发挥作用C.蛋白酶能够催化唾液淀粉酶水解D.人体内的酶也在不断地更新解析:蛋白质中一定含有C、H、O、N,RNA中一定含有C、H、O、N、P,故A正确。酶既可以在细胞内发挥作用,也可以在细胞外甚至体外发挥作用,如加酶洗衣粉。唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,故可在蛋白酶的作用下水解。人体内的酶不断被分解和重新合成,因而不断更新。4.酶具有极强的催化功能,其原因是(A)A.降低化学反应的活化能B.增大了反应物之间的接触面积C.提高了反应物分子的活化能D.酶提供使反应开始所必需的活化能解析:该题考查酶的作用机理,酶之所以具有催化能力,是因为它能降低化学反应的活化能。5.如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。有关分析合理的是(C)A.本实验的因变量是不同的催化剂B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等C.1号与3号,1号与4号可分别构成对照实验D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能解析:不同的催化剂是本实验的自变量。本实验的无关变量有酶的用量等,温度是自变量。1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验,分别证明氯化铁和过氧化氢酶有催化作用。分析1号、2号试管的实验结果可知加热能加速过氧化氢的分解但不能降低反应的活化能。6.为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶,某学生设计了两组实验,如图所示。在37℃水浴中保温一段时间后,1、2中加入适量双缩脲试剂,3、4中不加任何试剂,下列实验能达到目的的是(A)A.实验②B.实验①C.实验①、实验②都能D.实验①、实验②都不能解析:双缩脲试剂检测的是蛋白质,蛋白酶也是蛋白质,故本题无法从化学特性上达到目的,只有考虑物理特性,如蛋白块的变小或消失。7.下列关于酶的叙述中正确的是(B)A.酶能调节生物体的生命活动B.一般说来,活细胞都能产生酶C.酶都是在核糖体上合成的D.所有的酶与双缩脲试剂发生作用,都可产生紫色反应解析:本题考查的是酶的产生、化学本质和作用。酶具有催化作用,不能调节生物体的生命活动;酶由活细胞产生;酶绝大部分是蛋白质,在核糖体上合成,可与双缩脲试剂发生紫色反应,少部分是RNA,不是在核糖体上合成,不能与双缩脲试剂反应呈紫色。8.(双选题)下列关于酶和无机催化剂的叙述,错误的是(CD)A.二者均可改变反应的速率B.反应前后,二者的性质和数量均没有变化C.酶可降低反应的活化能,而无机催化剂则不能D.酶和无机催化剂都需要温和的条件才能完成催化作用解析:酶和无机催化剂均可改变反应速率;反应前后,二者的性质和数量均没有变化;二者均可降低反应的活化能,而酶降低活化能的作用更显著;酶的作用需要温和的条件,而无机催化剂往往需要加热、加压等条件。9.活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。如图为酶的作用模型。请据图回答问题:(1)从图中可以看出,没有酶催化时,发生化学反应需要的活化能,有酶催化时,发生化学反应需要的活化能,a指。因此,酶催化作用的本质是。(2)酶的化学本质是,酶起作用的部位是。解析:酶能降低反应的活化能,从而提高了反应速率。绝大多数酶是蛋白质,少数酶属于RNA。答案:(1)高低酶所降低的活化能降低反应的活化能(2)蛋白质或RNA细胞内或细胞外B级能力练10.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是(B)A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变解析:首先需要了解大部分酶的化学本质是蛋白质,少量的酶是RNA,用蛋白酶处理后,乙酶活性降低,说明乙酶的成分是蛋白质,被蛋白酶处理后被分解,而甲酶不变,则说明甲酶的成分可能是RNA或者能够抗这种蛋白酶的降解。11.水稻细胞内合成的某物质,能够在常温下高效分解淀粉,该物质(D)A.在4℃条件下易变性B.只含有C、HC.也能催化淀粉合成D.含有羧基解析:能在常温下分解淀粉的是淀粉酶。4℃的温度不会使酶变性,A项错误。淀粉酶的化学本质为蛋白质,一定含有C、H、O、N,B项错误。酶具有专一性,能催化分解反应的酶不能催化合成反应,C项错误。蛋白质的结构中含有羧基,D项正确。12.下列有关酶的叙述正确的结论有(A)①产生酶的细胞都有分泌功能②部分从食物中获得,部分在体内转化③酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸④酶是生物催化剂⑤生长激素与呼吸酶可来自同一个细胞A.3个B.4个C.5个D.6个解析:①错误,所有的活细胞都会产生酶,但不一定有分泌功能,如肌细胞。②错误,酶不能从食物中获得。具体原因应该是食物都是在消化道内降解成小分子物质后被吸收的。③正确,现在发现的酶只有蛋白质或RNA结构。④正确,酶是生物体内产生的一种催化剂,能大大加速一些有机反应速度。⑤正确,产生生长激素的细胞同样也需要呼吸酶。13.(双选题)下列对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验结果的分析,正确的是(CD)A.在过氧化氢酶的作用下,过氧化氢分解最快,是因为20%的肝脏研磨液的浓度高于3.5%的FeCl3溶液B.3.5%的FeCl3溶液对过氧化氢分解速率慢是因为其分子物质的量浓度过高,影响了活性的正常发挥C.肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快,是因为酶的催化效率比一般无机催化剂的效率高D.如果将四支试管都放在90℃水浴中,加3.5%FeCl3溶液的试管反应速率最快解析:质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比,每滴FeCl3溶液中的Fe3+数,大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。催化剂浓度不会抑制其催化活性的发挥。若将4支试管均放入90℃水浴中,酶将会变性,失去催化能力,而加FeCl3溶液的试管反应会更快,D正确。14.为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了实验,实验步骤和结果见表。请回答:试管编号实验步骤12341%NaCl溶液(mL)11%CuSO4溶液(mL)11%Na2SO4溶液(mL)1蒸馏水(mL)1pH6.8缓冲液(mL)11111%淀粉溶液(mL)1111唾液淀粉酶溶液(mL)1111各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间取出试管,加入1%碘溶液0.1mL观察结果无色深蓝色浅蓝色(1)实验中加入缓冲液的作用是。(2)分析实验结果可知:对酶活性有影响的离子是,其中对酶活性有抑制作用的离子是,对酶活性有促进作用的离子是。(3)该实验中设置的4号试管起作用;设置3号试管的目的是。(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测,加入斐林试剂后,如果要产生颜色变化,还需,1号试管中的颜色变化是。根据上述实验结果,在操作过程中,保温之前不能加入斐林试剂,其原因是。解析:本题以酶的概念、特性及影响酶活性的因素为载体,考查图表信息转化利用、实验设计及分析、综合运用知识的能力。(1)实验的自变量是加入的1%NaCl溶液、1%CuSO4溶液、1%Na2SO4溶液和蒸馏水,所以为保证无关变量适宜且相同,实验中加入缓冲液以维持pH的稳定;(2)分析实验结果可知,加入1%NaCl溶液的1号试管中淀粉被淀粉酶水解了,所以可能是Na+或Cl-促进酶活性,如果是Na+能够促进唾液淀粉酶的活性,则3号试管中最后的结果应该也是无色,而3号试管中实验结果为浅蓝色,所以是Cl-能够促进唾液淀粉酶的活性;同理通过2号和3号试管的比较可知,C能够抑制唾液淀粉酶的活性;(3)4号试管中加入的是蒸馏水,起对照作用;3号试管与1号试管对照说明Na+对唾液淀粉酶的活性无影响,3号试管与2号试管对照说明S对唾液淀粉酶的活性无影响;(4)1号试管中的唾液淀粉酶的活性增强,淀粉被水解成葡萄糖,所以加入斐林试剂后有深砖红色沉淀生成;2号试管中的唾液淀粉酶的活性受抑制,淀粉未被水解成葡萄糖,所以加入斐林试剂后无砖红色沉淀生成;3号试管中的唾液淀粉酶的活性未受到影响,淀粉部分被水解成葡萄糖,所以加入斐林试剂后有浅砖红色沉淀生成;4号试管中的唾液淀粉酶的活性也未受到影响,结果同3号试管。斐林试剂中含有C,对淀粉酶的活性有影响,故保温之前不能加入斐林试剂。答案:(1)维持反应液中pH的稳定(2)Cl-和Cu2+Cu2+Cl-(3)对照确定Na+和S对唾液淀粉酶催化活性是否有影响(4)水浴加热由蓝色变为砖红色斐林试剂中有Cu2+,其可抑制唾液淀粉酶的活性C级拓展练15.学校生物实验室有一批存量淀粉酶制剂,因保留时间较长,估计已失去活性。某班生物兴趣小组承担了鉴定任务,请你帮助完成实验设计,并解答有关问题。(一)实验目的:探究这批存量淀粉酶的活性。(二)实验原理:淀粉是非还原糖,在淀粉酶作用下能水解成还原糖。还原糖能与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的氧化亚铜沉淀。通过比较该存量淀粉酶和唾液淀粉酶的催化效率,可以鉴定出这批存量淀粉酶的活性。(三)实验材料和用具:①存量淀粉酶制剂,②大小烧杯若干,③试管若干,④淀粉糊,⑤斐林试剂(甲液:0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:0.05g/mL的CuSO4溶液),⑥碘液,⑦量筒,⑧酒精灯等。(四)实验步骤:(1)取唾液:将口漱净,含一块脱脂棉,片刻后取出,将唾液挤入小烧杯中;(2)取两个烧杯,分别编号为A、B,分别加入适量的。再往A烧杯加入适量唾液,B烧杯中加入。(3)适当时间后,取两支试管分别编号为A1、A2,各加入A烧杯中的溶液2mL。另取两支试管分别编号为B1、B2,各加入B烧杯中的溶液2mL。(4)。(5)。(五)若试管A1中溶液为褐色,试管A2中出现砖红色沉淀,试管B1、B2中可能出现的实验结果及相应的实验结论(用表格形式表达):B1B2结论第一种可能第二种可能第三种可能解析:本题考查对照实验的相关知识。对照实验中要遵循单一变量原则。利用题目提供的信息理解实验过程中反应的发生以及实验的检测手段。在淀粉酶的作用下,非还原糖(淀粉)分解成还原糖,淀粉可以用碘液检测,还原糖可以用斐林试剂检测。检测到还原糖存在,说明反应发生了,即酶有活性;检测到淀粉存在,说明反应未发生或反应不完全,分别对应于酶完全失活或保留部分活性。答案:(四)(2)淀粉糊等量的存量淀粉酶制剂(4)向试管A1、B1中加入等量碘液,向试管A2、B2中加入等量新制的斐林试剂(5)将试管A2、B2水浴加热,观察各试管中颜色变化(五)B1B2结论第一种可能蓝色无砖红色沉淀该存量淀粉酶制剂完全失活第二种可能蓝色有砖红色沉淀该存量淀粉酶制剂保留部分活性第三种可能褐色有砖红色沉淀该存量淀粉酶制剂活性正常