1、课时2 探究影响酶催化功能的因素课时训练基础达标练1.下列各项因素中,不能破坏酶的分子结构,但可以使酶的活性降低的是(C)A.强酸B.强碱C.低温D.高温解析:强碱、强酸和高温能破坏酶的分子结构,从而使酶失去活性;低温能降低酶的活性,但不能破坏酶的分子结构。2.绿茶是我国重要的茶类之一,基本加工工艺为“采摘杀青揉捻干燥”。其中采用高温进行杀青的主要目的是(D)A.减少茶叶中的水分,利于保存B.破坏茶叶中的叶绿素,保证汤色红亮C.提高酶活性,产生更多茶多酚等营养成分D.破坏酶的空间结构,保持茶叶色泽和风味解析:采用高温杀青时,高温能破坏酶的空间结构,从而保持茶叶色泽和风味。3.加酶洗衣粉在温水中
2、比在冷水中洗涤效果更佳,这主要是由于(D)A.酶具有专一性B.酶的活性受pH影响C.酶具有高效性D.酶的活性受温度影响解析:加酶洗衣粉在温水中比在冷水中洗涤效果更佳,主要是因为温度对酶的活性有影响。4.将唾液淀粉酶溶液的pH由1.8调高至12的过程中,其催化活性表现为如图(纵坐标代表催化活性,横坐标代表pH)(C)解析:在过酸或过碱的环境中,酶都会失活变性,催化活性为零。5.“举杯邀明月,对影成三人。”古人借美酒抒发情怀,美酒的酿造其实与酶密切相关,下列关于酶的叙述,错误的是(C)A.所有已知的酶中都含有N元素B.有些酶在生物体外同样具有催化作用C.酿酒时提高温度能够使酒精产生速率大大加快D.
3、淀粉酶的活性可以用1 g淀粉酶在1 min内使多少克淀粉水解来表示解析:酶的本质是蛋白质(组成元素是C、H、O、N)或RNA(组成元素是C、H、O、N、P),可见都含有N元素;酶发挥作用可在细胞内,也可在细胞外(如唾液淀粉酶在体外也能催化淀粉的水解);提高温度,酶的活性可能降低也可能升高,故酿酒时提高温度不一定使酒精产生速率加快;酶的活性可用单位时间内反应物的减少量来表示。6.如图表示自然界中三种蛋白酶的活性与pH之间的关系,由图可推测(B)A.木瓜蛋白酶不受pH影响B.pH在5左右时,三种酶都有活性C.pH不同,胰蛋白酶活性不可能相同D.pH由10降到2过程中,胃蛋白酶活性不断上升解析:由题
4、图分析可知,木瓜蛋白酶在pH 49的范围内,活性不受pH影响,但是在这个范围以外时,木瓜蛋白酶的活性可能受到pH的影响;由曲线图分析可知,pH在5左右时,三种酶都有活性;由曲线图观察可知,胰蛋白酶在pH为7.6左右时活性最大,在该值两侧,可存在若干不同pH时胰蛋白酶的活性相同的情况;pH过高或过低都会导致酶失去活性,当pH为10时,酶已失去活性,即使pH降为2,酶也不能恢复活性。7.用新鲜的马铃薯悬液分解H2O2的实验结果如图所示,其中第1组是在10 、pH为5.0条件下,向5 mL 1%的H2O2溶液中加入2滴马铃薯悬液的结果,第2组是只改变了一个实验条件的结果。第2组实验改变的条件不可能是
5、(A)A.提高H2O2溶液的浓度B.增加马铃薯悬液的量C.提高反应体系的温度D.提高反应体系的pH解析:提高H2O2溶液的浓度,会使反应生成O2的总量增加,这与图示不符;增加马铃薯悬液的量,即增加过氧化氢酶的用量,可加快反应的速率,但不改变最终生成O2的总量;适当提高反应体系的温度,可能会提高酶的活性,加快化学反应的速率,使底物完全被分解所利用的时间缩短;适当提高反应体系的pH,可能会提高酶的活性,加快化学反应的速率,使底物完全被分解所利用的时间缩短。8.酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是(A)A.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关B.绝大多数酶是蛋白质,其作用
6、的强弱可用酶活性表示C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解D.将胃蛋白酶加入pH为10的溶液中,其空间结构会改变解析:酶分子有一定的形状,能与特定的底物结合;绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,其作用的强弱可用酶活性表示;酶具有专一性,麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,但不能催化蔗糖的水解;胃蛋白酶的最适pH为1.8左右,将胃蛋白酶加入到pH为10的溶液中,过碱环境会导致胃蛋白酶的空间结构改变。9.某同学进行“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验,实验结果如表。据表分析正确的是(A)缓冲液pH5.0pH6.0pH7.0pH8.0收集的气体体积/ mL0.5 mina1b1c1d11 mina
7、2b2c2d2A.该实验不需设置空白对照组B.该实验的无关变量包括温度、酶的活性C.若d1最小,说明pH 8.0抑制过氧化氢分解D.1 min时收集的气体体积均不相同解析:该实验设置了不同pH条件下过氧化氢酶活性的相互对照,不需要设置空白对照组;该实验的无关变量包括温度、底物浓度、酶的含量等,酶的活性是因变量;若d1最小,说明pH 8.0时过氧化氢酶催化过氧化氢分解的速率最小;在1 min内,若不同pH条件下对酶的活性影响大致相同,则收集的气体体积有可能相同。10.如图表示温度与酶活性的关系,下列叙述错误的是(C)A.曲线a可表示温度升高,反应物分子能量增加,反应速度加快B.曲线b可表示温度升
8、高,酶变性的速率加快C.高温和低温都会破坏酶的分子结构,且都不可恢复D.曲线c是由曲线a和曲线b所表示的两个作用叠加的结果解析:升高温度,分子能量增加,增加了活化分子的百分数,反应速率增大;由题图信息可知,温度越高酶变性速率越快,直到失去活性,可用曲线b表示;低温会降低酶活性,但不会改变酶的结构,温度升高酶的活性可恢复;据图可知,曲线c可表示酶活性在一定时间内随温度升高而升高,超过最适温度后随温度升高酶活性降低,是由曲线a和曲线b所表示的两个作用叠加的结果。11.马铃薯块茎内富含过氧化氢酶。为探究pH对过氧化氢酶活性的影响,某实验小组进行了如下实验。实验材料处理:用打孔器将马铃薯钻出长圆条,再
9、将圆条横切成许多等大的小圆片。操作步骤:取4支注射器,编号为A、B、C、D,把马铃薯小圆片各10片分别放入上述注射器中。4支注射器各吸取5 mL的pH为5、6、7、8的缓冲液。再用针筒吸入 ,用橡胶盖密封针嘴。每隔一段时间,记录相关实验数据。请回答下列问题。(1)本实验的自变量为,本实验设置的对照类型是(填“空白对照”或“相互对照”)。(2)小组成员对C组每隔一段时间所收集的气体体积记录如下表:时间/min0123510152025收集的气体体积/mL01.02.02.53.04.04.55.05.0该实验结果表明,随时间延长,反应速率将(填“上升”“下降”或“不变”),分析其原因是 。(3)
10、若实验反应过于迅速不利于记录数据,可采取的措施是 。解析:底物为无关变量,应相同且适宜,故操作步骤是指吸入等量的H2O2溶液。(1)本实验的自变量为pH,设置的对照类型是相互对照,因变量是过氧化氢酶活性,可以通过测定单位时间内氧气的生成量来表示。(2)由于实验开始时H2O2充足,因此反应速率较快,后来随时间的延长,H2O2被不断消耗,因此反应速率下降。(3)若实验反应过于迅速不利记录数据,可减少马铃薯小圆片的数量(过氧化氢酶的量),使反应速率变慢。答案:等量的H2O2溶液(1)pH相互对照(2)下降实验开始时H2O2充足,而后期H2O2几乎全被消耗(3)减少马铃薯小圆片的数量12.某研究小组为
11、探究影响过氧化氢分解的因素,做了三个实验,相应的实验结果如图1所示(实验1、实验2均在适宜条件下进行,实验3其他条件适宜)。请分析回答下列问题。(1)实验1、2、3中的自变量分别为 、 、 。(2)实验2结果反映,在b、c所对应的H2O2浓度范围内,过氧化氢溶液浓度(填“升高”“降低”或“不影响”)过氧化氢酶的活性,bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是 。(3)实验1若温度升高10 ,加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将 (填“增大”或“减小”),加Fe3+的催化反应曲线斜率将 (填“增大”或“减小”)。(4)实验3的结果显示,过氧化氢酶的最适pH为,实验结果表明,当pH小于d或大于f时,过氧
12、化氢酶的活性将永久丧失,其原因是 。(5)图2中能正确表示温度对唾液淀粉酶活性影响曲线的是 。解析:(1)由实验目的并结合图1中各曲线图分析可知,实验1、2、3中的自变量分别为催化剂的种类、H2O2浓度、pH。(2)实验2结果反映,在b、c所对应的H2O2浓度范围内,过氧化氢溶液浓度不影响过氧化氢酶的活性,bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是酶的数量有限。(3)实验1在适宜条件下进行,若温度升高10 ,加过氧化氢酶的活性将会降低,其催化的反应曲线斜率将减小;温度升高,过氧化氢本身也会分解,故加Fe3+的催化反应曲线斜率将增大。(4)实验3的结果显示,pH为e时,溶液中H2O2的剩余量最少,
13、说明pH为e时,过氧化氢酶的活性最强,因此过氧化氢酶的最适pH为e,当pH小于d或大于f时,酶的空间结构被破坏,导致过氧化氢酶的活性永久丧失。(5)唾液淀粉酶的最适温度约为37 ,在37 前,唾液淀粉酶的活性随温度升高而增强,所以图2中能正确表示温度对唾液淀粉酶活性影响曲线的是C。答案:(1)催化剂的种类H2O2浓度pH(2)不影响酶的数量有限(3)减小增大(4)e酶的空间结构被破坏(5)C综合提升练13.(2021浙江6月选考)下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是(B)A.“酶的催化效率”实验中,若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎,实验结果相同B.“探究pH对过氧化氢酶的影响”
14、实验中,分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物C.“探究酶的专一性”实验中,设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖D.设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,可选择本尼迪特试剂检测反应产物解析:熟马铃薯块茎的细胞已死亡,酶已失活,没有催化效率,所以不能用熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎;“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,先分别加入不同pH的缓冲液,后再加入底物;“探究酶的专一性”实验中,设置1、2号试管的目的是检验淀粉和蔗糖中是否混有还原糖;本尼迪特试剂检测的产物是还原糖,不能用于检测蛋白酶降解的产物,因此不能用本尼迪特试剂检测反应产物。14.甲图表示反应物浓度对酶促反应速率的影响;乙图
15、表示将A、B两种物质混合,再在t1时加入某种酶后,A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成,下列叙述正确的是(D)A.甲图中反应速率达到最大后,限制酶促反应速率的主要因素是酶的活性B.若乙图中的物质A是淀粉,则B可以是麦芽糖,该酶可以是麦芽糖酶C.乙图中t2时刻后限制酶促反应速率的主要因素是B浓度D.甲、乙两图所示的实验中,温度和pH都属于无关变量解析:根据甲图分析,甲图中反应速率达到最大后,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量;根据乙图分析,酶催化物质A生成物质B,若乙图中的物质A是淀粉,则物质B可以是麦芽糖,该酶可以是唾液淀粉酶;乙图t2后物质B增加缓慢是反应物A
16、减少导致的;甲图的自变量是底物浓度,因变量是反应速率,乙图说明酶催化物质A生成了物质B,两图所示的实验均在最适温度和最适pH条件下完成,因此温度和pH都属于无关变量。15.多酶片是经特殊工艺制成的双层药片,内层是肠溶衣(不易溶于胃液,可溶于肠液)包裹的是胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶,外层是糖衣(可溶于胃液)包裹的是胃蛋白酶。某同学为了验证多酶片中胃蛋白酶的作用,设计了以下实验。(1)实验材料:多酶片、蛋白块、pH为1.5的缓冲溶液、pH为7.0的缓冲溶液、蒸馏水、恒温水浴箱、试管、烧杯等。(2)实验步骤:制备胃蛋白酶溶液:取多酶片放入盛有pH为 的缓冲溶液的烧杯中,几分钟后取上层溶液备用。取试
17、管A加入适量 ,试管B加入 作为对照。分别加入大小相同的蛋白块,在中保温 30分钟。(3)预测结果和结论:预测结果:A试管 ;B试管。结论:多酶片中胃蛋白酶可以催化蛋白质的水解。(4)分析、讨论:酶的活性可以用1 g酶在1 min内来表示。为充分发挥多酶片的作用,使用时应(填“整片吞服”或“嚼碎服用”),理由是 。解析:(2)由于胃蛋白酶的适宜pH为1.5左右,所以制备胃蛋白酶溶液需取多酶片放入盛有pH为1.5的缓冲溶液的烧杯中,几分钟后糖衣溶解,取上层溶液备用,上层溶液就是胃蛋白酶溶液。实验需遵循单一变量原则,无关变量要相同且适宜,则试管A加入适量胃蛋白酶溶液,试管B则应加入等量pH为1.5
18、的缓冲溶液作为对照;应该在37 的恒温水浴箱中保温。(3)由于酶具有催化作用,所以可预测结果为A试管的蛋白块体积变小,B试管蛋白块基本不变,可得出的结论是多酶片中的胃蛋白酶可以催化蛋白质的水解。(4)酶的活性可以用单位时间内反应物的减少量或生成物的增加量来表示。整片吞服使肠溶衣在胃液中不易被破坏,确保肠溶衣包裹的酶在肠溶液中发挥作用,而嚼碎服用时,肠溶衣包裹的酶释放后会在酸性的胃液中失去活性,无法发挥作用,所以为充分发挥多酶片的作用,使用时应整片吞服。答案:(2)1.5胃蛋白酶溶液等量pH为1.5的缓冲溶液(37 )恒温水浴箱(3)蛋白块体积比B试管的小(或A试管的蛋白块体积变小或消失)基本不变(4)反应物的减少量(产物的增加量)整片吞服整片吞服使肠溶衣在胃液中不易被破坏,确保肠溶衣包裹的酶在肠溶液中发挥作用(或若嚼碎服用,肠溶衣包裹的酶释放后会在酸性的胃液中失活,无法发挥作用);若嚼碎后服用的药粉残留在口腔内,消化口腔黏膜细胞而引起严重的口腔溃疡(答出一点,答案合理即可)
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