2017-2018學(xué)年高中生物 第四章 光合作用和細(xì)胞呼吸 4.1 ATP和酶 第2課時(shí) 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(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列分析錯(cuò)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(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì) D．乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(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(shuō)明甲酶能夠抗該種蛋白酶降解，其化學(xué)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(shuō)明該種蛋白酶能改變其分子結(jié)構(gòu)，所以乙酶的化學(xué)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(guò)氧化氫溶液，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氣泡最多的是(　　) 【解析】　A 中含有豐富的過(guò)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(diǎn)而言，下列使用方法中最佳的是 (　　) A．炒肉的過(guò)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(shí)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(jìn)行部分水解，使肉類制品口感達(dá)到嫩而不韌、味美鮮香的效果。A、B和C項(xiàng)都有高溫會(huì)導(dǎo)致蛋白酶失活，D項(xiàng)在室溫下酶的活性較強(qiáng)，放置一段時(shí)間，讓蛋白酶有足夠的作用時(shí)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(guò)核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個(gè)階段 C．酶通過(guò)為反應(yīng)物供能和降低活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速率 D．酶只能由內(nèi)分泌細(xì)胞合成 【解析】　酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA?；瘜W(xué)本質(zhì)是RNA的酶的形成不需要經(jīng)過(guò)核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工。酶是通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速率的。能進(jìn)行正常代謝的細(xì)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(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性下降 B．當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升 C．酶活性在t2時(shí)比t1高，故t2時(shí)更適合酶的保存 D．酶活性在t1時(shí)比t2低，表明t1時(shí)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(guò)適宜溫度后，隨溫度升高而下降，t2屬于此區(qū)間。在高溫沒(méi)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(xì)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中不會(huì)引起細(xì)胞損傷，最可能的原因是這些水解酶(　　) A．被細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)稀釋使酶濃度降低 B．被細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的酶分解 C．在pH較高的細(xì)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的pH為7左右，因此溶酶體中的酶泄漏到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中其活性會(huì)降低，因此不會(huì)引起細(xì)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(cè)錯(cuò)誤的是(　　) A．若有氣體大量產(chǎn)生，可推測(cè)新鮮土豆片中含有過(guò)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(shí)間后氣體量不再增加是因?yàn)橥炼蛊臄?shù)量有限 D．為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，需要控制溫度等無(wú)關(guān)變量 【解析】　有氣體產(chǎn)生，可知H2O2被分解，可推測(cè)土豆片有過(guò)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(guò)氧化氫酶能重復(fù)利用，只要有H2O2，反應(yīng)就能進(jìn)行。氣體量不再增加的原因是H2O2已分解完，C錯(cuò)誤；減少誤差應(yīng)控制無(wú)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(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)以探究溫度對(duì)兩種淀粉酶活性的影響。判斷下列與該同學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)敘述，其中正確的是 (　　) A．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)除自變量和因變量外，還應(yīng)注意溫度、pH等無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 B．極端耐熱淀粉酶最適溫度為100 ℃ C．高溫不會(huì)使極端耐熱淀粉酶失去活性 D．該實(shí)驗(yàn)的因變量可用碘液檢測(cè) 【解析】　溫度是該實(shí)驗(yàn)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(huì)對(duì)極端耐熱淀粉酶有影響。淀粉遇碘變藍(lán)，而淀粉在該實(shí)驗(yàn)中作為反應(yīng)底物，可用碘液檢測(cè)底物的存在。 【答案】　D 9．在一塊含有淀粉的瓊脂塊的四個(gè)固定位置，分別用不同方法處理，如圖所示，將上述實(shí)驗(yàn)裝置放入37 ℃恒溫箱中，保溫處理24小時(shí)后，用碘液沖浸該瓊脂塊，可見(jiàn)其上面呈藍(lán)色的斑塊個(gè)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(wú)唾液淀粉酶，因此淀粉不能被水解，加碘后變藍(lán)色。 【答案】　C 10．下列A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時(shí)，反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)，反應(yīng)速率不再上升，其原因是________。 (2)圖B中，a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度稱____________________________________。 (3)圖B中，a點(diǎn)到b點(diǎn)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(dāng)反應(yīng)物在低濃度范圍內(nèi)增加時(shí)，反應(yīng)速率上升。當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)，反應(yīng)速率不再上升，這是因?yàn)殡m然酶具有高效性，但它的催化能力也是有一定限度的，當(dāng)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(huì)再增加，其原因是受酶濃度的限制。(2)圖B中，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的酶的催化效率最高，說(shuō)明它對(duì)應(yīng)的溫度就是酶促反應(yīng)的最適溫度。(3)從a點(diǎn)到b點(diǎn)，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(dāng)轉(zhuǎn)入37 ℃的水浴鍋中保溫后，其反應(yīng)速率會(huì)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(fù)，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(qiáng)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(wú)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(shí)驗(yàn)，曲線1是在土豆片為4、溫度為35 ℃的條件下測(cè)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(guò)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(shí)，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(shuō)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(guò)降低過(guò)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(huì)改變，②錯(cuò)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(shí)，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(duì)蔗糖不起作用，這說(shuō)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(cuò)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(dǎo)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(gè)影響反應(yīng)速率的因素。曲線I在達(dá)到飽和點(diǎn)前(AB段)的限制因素是橫坐標(biāo)表示的因素——底物濃度；達(dá)到飽和點(diǎn)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(gè)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(guò)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(shí)間的關(guān)系曲線。下列敘述錯(cuò)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(huì)發(fā)生變化 C．適當(dāng)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(gè)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(guò)程中，酶會(huì)發(fā)生形變，但是最后又回到原來(lái)狀態(tài)，故B正確；降低溫度只能影響到達(dá)平衡的時(shí)間，不能改變反應(yīng)平衡點(diǎn)，C正確；到達(dá)平衡點(diǎn)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(cuò)誤。 【答案】　D 14．酶在酶促反應(yīng)中能催化特定的底物(酶進(jìn)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(dāng)酶與底物結(jié)合時(shí)，啟動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)上圖所示過(guò)程能說(shuō)明酶具有________的特點(diǎn)。 (2)酶能提高反應(yīng)速率的機(jī)理是________，使底物分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)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(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中表示出當(dāng)pH從2.0升高到10.0時(shí)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(duì)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(xué)反應(yīng)的活化能，從而使反應(yīng)更容易進(jìn)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(shí)酶的活性最高，當(dāng)pH變?yōu)?0.0時(shí)，酶已失去了活性。 【答案】　(1)專一性 (2)酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 (3)D (4) 15．在生物化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)?shù)孜锱c酶的活性位點(diǎn)形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，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(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn)，非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)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(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制時(shí)，底物濃度與起始反應(yīng)速率的變化曲線圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： 甲 乙　　　　　　　　　　　　丙 (1)當(dāng)?shù)孜锱c酶活性位點(diǎn)具有互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)時(shí)，酶才能與底物結(jié)合，這說(shuō)明酶的催化作用具有________。 (2)青霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物相似，故能抑制細(xì)菌合成細(xì)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(lái)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(qǐng)?jiān)趫D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(diǎn)互補(bǔ)時(shí)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(shuō)明酶具有特異性。 (2)青霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物相似，所以可以和酶的活性位點(diǎn)結(jié)合，使細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物無(wú)法和酶結(jié)合，使細(xì)菌無(wú)法合成細(xì)胞壁。 (3)底物增多時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶結(jié)合的機(jī)會(huì)減少，抑制作用減弱。 (4)當(dāng)溫度高于最適溫度時(shí)，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(diǎn)結(jié)合(或酶活性位點(diǎn)被封閉)，使細(xì)菌合成細(xì)胞壁的底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)下降 (3)競(jìng)爭(zhēng)性 底物濃度越高，底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越大，競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越小 (4)見(jiàn)圖：