練案[8]必修一第三單元細胞的能量供應和利用第1講酶的本質、特性及相關實驗探究一、選擇題1．(2022·江西南昌市高三其他模擬)以下有關酶的說法，不正確的是(A)A．酶促反應的最適溫度就是最適合儲存酶的溫度B．酶的作用機理是降低化學反應的活化能C．酶的分子結構決定其具有專一性D．有的RNA也可作為酶起催化作用[解析]酶在溫度較低時活性較低，當溫度升高酶活性升高，因此酶需要低溫保存，A錯誤；酶的作用機理是降低化學反應的活化能，B正確；酶與底物的鎖鑰學說說明酶的分子結構決定其具有專一性，C正確；酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數是蛋白質，少數是RNA，因此有的RNA也可以作為酶起到催化作用，D正確。故選A。2．(2021·西寧市海湖中學高三開學考試)關于酶的敘述，錯誤的是(B)A．同一種酶可存在于種類不同的活細胞中B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結構C．酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速度D．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物[解析]與細胞新陳代謝有關的酶即物質與能量的合成與分解有關的酶，所有活細胞都有，A正確；低溫只是降低了酶的活性，空間結構沒有發生改變，溫度升高活性還能恢復，B錯誤；酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速度，這是酶快速催化的實質，C正確；酶絕大多數是蛋白質，少量是RNA，所以酶可以作為其他反應的反應底物，D正確。故選B。3．(2021·西寧市海湖中學高三開學考試)如圖表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確的是(D)A．當反應溫度由t2調到最適溫度時，酶活性下降B．酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結構破壞更嚴重C．酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存D．當反應溫度由t1調到最適溫度時，酶活性上升[解析]在最適宜的溫度下，酶的活性最高，溫度高于或者低于最適溫度，酶活性都會降低，當反應溫度由t2(高于最適溫度)調到最適溫度時，由于t2溫度較高，已經破壞了酶的空間結構，即使再調到最適溫度，酶的活性也不能恢復，所以酶活性不變，A錯誤；酶活性在t1時比t2低，但兩者酶活性低的原因不同，t1時的低溫只是抑制了酶的活性，但能使酶的空間結構保持穩定，而t2時酶的空間結構已遭破壞，B錯誤；酶活性在t2時比t1高，但t2時，酶的空間結構已遭破壞，不適合酶的保存，低溫條件下，酶的分子結構穩定，酶適合在低溫條件下保存，C錯誤；由于低溫只是抑制酶的活性，空間結構并未遭到破壞，當反應溫度由t1(低于最適溫度)調到最適溫度時，酶活性上升，D正確。故選D。4．(2021·安徽省泗縣第一中學高三開學考試)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如圖。下列敘述不正確的是(D)A．生物體內酶的化學本質是蛋白質或RNAB．生物體內酶的特性有高效性和專一性C．三個溫度條件下，該酶活性最高的是B組D．在時間t1之前，如果A組溫度提高10℃，那么A組酶催化反應的速度會減慢[解析]酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶的化學本質是蛋白質，少數是RNA，A正確；酶具有高效性、專一性和作用條件較溫和的特點，B正確；根據分析可知，三個溫度條件下，B組40℃時酶的活性最高，C正確；根據分析可知，40℃時酶的活性最高。在時間t1之前，A組溫度提高10℃為30℃，那么A組酶催化反應的速度會增加，D錯誤。故選D。5．(2021·安徽省泗縣第一中學高三開學考試)下圖是酶催化特性的“酶—底物復合反應”模型，圖中數字表示反應過程，字母表示相關物質。下列對此圖解釋正確的是(C)A．X是酶，該圖表示縮合反應B．Y是酶，體現酶的催化需要適宜條件C．復合物Z體現酶的催化具有專一性D．①、②可以表示葡萄糖水解過程[解析]據圖分析，X在化學反應前后不變，說明X是酶，Y在酶的作用下生成F和G，說明該反應是分解反應，A錯誤；根據以上分析知，Y不是酶，B錯誤；圖中的復合物Z是酶與反應物的結合體，是酶發揮高效性的關鍵，體現了酶的催化具有專一性，C正確；葡萄糖是單糖，是不能水解的糖，故①、②不能表示葡萄糖水解過程，D錯誤。故選C。6．(2021·四川成都市成都七中高三開學考試)某實驗小組為探究溫度對凝乳酶催化乳汁凝固的影響，設計的實驗如下：先將酶和乳汁分別放入兩支試管中，然后將這兩支試管放入同一水浴鍋中保溫15min，再將酶和乳汁倒入同一試管中混合，保溫并記錄凝乳所需要的時間。多次實驗后，記錄在不同溫度下凝乳所需要的時間，實驗結果如下表，下列關于該實驗的敘述，正確的是(D)裝置一二三四五六水浴溫度/℃102030405060凝乳時間/min不凝固7.04.01.54.5不凝固A.該實驗說明凝乳酶活性的最適溫度是40℃B．裝置一內與裝置六內的凝乳酶的空間結構相同C．將裝置六內混合物降溫到30℃，仍會發生乳汁凝固D．每組實驗的兩支試管混合前都要保持相同溫度，這屬于實驗要控制的變量[解析]由于溫度梯度較大，不能說明凝乳酶活性的最適溫度是40℃，A錯誤；裝置一內的凝乳酶處于低溫，空間結構不變；裝置六內的凝乳酶處于高溫，空間結構改變，B錯誤；裝置六內的凝乳酶處于高溫，空間結構改變，變性失活，即使溫度降低，也不會恢復催化活性，不會發生乳汁凝固，C錯誤；若將酶和乳汁倒入同一試管中混合后再保溫，在達到預設的溫度之前，已經發生了反應，影響實驗結果，所以必須先將酶和乳汁分別保溫一段時間，再倒入同一試管中混合，然后保溫并記錄乳汁凝固所需要的時間，這屬于實驗要控制的變量，D正確。故選D。7．(2021·重慶實驗外國語學校高三開學考試)如圖中曲線1表示在最適溫度下，某酶促反應速率與反應物濃度之間的關系。2、3兩條曲線表示其他條件適宜時該酶促反應速率隨pH或溫度的變化。下列相關分析，不正確的是(D)A．影響曲線2的因素是溫度，影響曲線3的因素是pHB．AB段限制反應速率的主要因素是反應物濃度，B點之后是pH、酶的濃度等C．如果溫度升高或降低5℃，B點都將下移D．C、F兩點對應的環境條件有利于酶的保存[解析]高溫、過酸、過堿都會使酶因空間結構發生改變而永久失活，據此可推知：在圖示中，影響曲線2的因素是溫度，影響曲線3的因素是pH，A正確；由分析可知，在AB段，限制反應速率的主要因素是反應物濃度，在B點之后，限制反應速率的因素是酶的濃度、pH等，B正確；由題意知，該曲線是最適宜溫度條件下的曲線，升高或降低溫度，酶活性均降低，酶促反應速率下降，B點都將往下方移動，C正確；圖甲曲線2中的C點對應的是低溫條件，曲線3中的F點對應的pH呈現強酸性、I點對應的pH為最適pH，酶應在最適pH、低溫條件下保存，故C、I兩點對應的環境條件有利于酶的保存，D錯誤。故選D。8．(2021·黑龍江大慶市大慶實驗中學高三開學考試)某興趣小組為探究不同pH對某種酶活性的影響，分別設置pH為5、7、9的三組實驗進行相關探究，三組實驗結果依次對應圖中的A、B、C曲線。下列敘述錯誤的是(D)A．該實驗需要在適宜的溫度條件下進行B．若將該實驗的溫度適當降低，則該酶的最適pH不會改變C．若在pH為7、實驗開始2min后增大酶濃度，則酶促反應速率為0D．該酶的最適pH為7[解析]本實驗的自變量是pH，所以無關變量要適宜，故該實驗需要在適宜的溫度條件下進行，A正確；若將該實驗的溫度適當降低，則酶的活性降低，但該酶的最適pH不會改變，B正確；若在pH為7、實驗開始2min后，化學反應已經完成，故增大酶濃度，酶促反應速率為0，C正確；從本實驗中看出，pH由5升高至9，酶的活性不斷降低，所以無法判斷最適pH，D錯誤。故選D。9．下圖表示在最適溫度和pH條件下，某種酶的催化反應速率與反應物濃度之間的關系。結合影響酶催化反應速率的因素分析，下列有關說法正確的是(D)A．若在a點提高反應溫度，反應速率會加快B．若在b點增加酶的濃度，反應速率不會加快C．若在c點增加反應物濃度，反應速率將加快D．反應物濃度不是限制曲線bc段反應速率的主要因素[解析]由于題圖是在最適溫度下繪制，因此改變溫度會使酶活性降低，反應速率變慢，A錯誤；b點后反應速率不隨反應物濃度的增加而加快，說明反應物濃度不是限制因素，可能受到酶濃度的限制，因此在b點及以后提高酶的濃度，反應速率加快，提高反應物濃度，反應速率不會變化，B、C錯誤，D正確。10．某生物興趣小組為了研究pH對某種酶活性的影響，設置a、b、c三組實驗，各組pH條件均不同，其他條件相同且適宜。測定各組在不同反應時間內的產物量，結果如圖所示。下列相關分析錯誤的是(C)A．a組的pH可能高于b組的pHB．a組pH條件下，該酶降低化學反應的活化能可能最多C．在c組pH條件下比較適宜保存酶D．實驗要求“其他條件相同且適宜”的目的是減小實驗誤差[解析]由圖可知，a組實驗的pH條件下，反應達到最終平衡時所需時間最短，說明該條件下，酶的活性比較高，但是其pH不確定，可能高于或低于b組，A正確；c曲線開始一段時間后產物的濃度不再增加，說明該組酶在實驗開始后不久即失活，C錯誤；a組實驗的pH條件下，酶的活性比較高，可能是該酶發揮活性的最適pH，也可能不是，所以該條件下，酶降低化學反應的活化能可能最多，B正確；實驗過程中要嚴格控制無關變量，目的是避免實驗的偶然性，減少實驗的誤差，D正確。11．如圖為酶促反應曲線，Km表示反應速率為eq\f(1,2)Vmax時的底物濃度。競爭性抑制劑與底物結構相似，可與底物競爭性結合酶的活性部位；非競爭性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結合，從而使酶的活性部位功能喪失。下列分析錯誤的是(A)A．Km值越大，酶與底物親和力越高B．加入競爭性抑制劑，Km值增大C．加入非競爭性抑制劑，Vmax降低D．非競爭性抑制劑破壞酶的空間結構[解析]據圖分析，Km值越小，達到eq\f(1,2)Vmax需要的底物濃度越低，說明酶與底物親和力越高，A錯誤；加入競爭性抑制劑，酶與底物結合的機會減少，則Km值增大，B正確；加入非競爭性抑制劑，使酶的活性部位功能喪失，導致Vmax降低，C正確；非競爭性抑制劑可與酶的非活性部位不可逆性結合，從而破壞酶的空間結構，使酶活性部位功能喪失，D正確。12．(2021·吉林長春一模)下列關于酶的實驗設計，正確的是(C)A．用過氧化氫溶液、肝臟研磨液作材料探究溫度對酶活性的影響B．用淀粉、蔗糖溶液和淀粉酶反應后滴加碘液驗證酶的專一性C．用蛋白酶、蛋白塊作實驗材料驗證蛋白酶能夠催化蛋白質分解D．設置pH為2、7、12的條件，探究pH對胃蛋白酶活性的影響[解析]過氧化氫的分解受溫度影響，不能用過氧化氫和肝臟研磨液(過氧化氫酶)作材料探究溫度對酶活性的影響，A錯誤；利用淀粉、蔗糖溶液和淀粉酶來驗證酶的專一性時，碘液不能檢測蔗糖是否被水解，應該選用斐林試劑，B錯誤；用蛋白酶、蛋白塊作實驗材料，可以通過觀察蛋白塊大小的變化來驗證蛋白酶能夠催化蛋白質分解，C正確；胃蛋白酶的適宜pH是1.5～2.0，所以驗證pH對胃蛋白酶活性的影響時，pH不能設置成2、7、12，D錯誤。13．(2021·廣東六校一模)下列有關酶的敘述，不正確的是(C)A．吞噬細胞的溶酶體中缺乏分解硅塵的酶B．脲酶可與雙縮脲試劑反應產生紫色絡合物C．溶菌酶能夠溶解細菌中的各種成分，具有抗菌消炎的作用D．基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而間接控制生物體的性狀[解析]吞噬細胞的溶酶體中缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜，使其中的水解酶釋放出來，破壞細胞結構，使細胞死亡，最終導致肺功能受損，A正確；脲酶的化學本質是蛋白質，能夠與雙縮脲試劑反應產生紫色絡合物，B正確；細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，因此溶菌酶能夠溶解大多數細菌的細胞壁，具有抗菌消炎的作用，但酶具有專一性，不可能溶解各種成分，C錯誤；基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而間接控制生物體的性狀，D正確。二、非選擇題14．(2022·陜西省西安中學高三月考)在甲、乙、丙三支試管中分別加入一定量的蔗糖溶液和等量的蔗糖酶溶液，在不同的溫度條件下(均低于最適溫度)反應，產物量隨時間的變化曲線如圖。請回答下列問題：(1)甲、乙、丙三支試管所處的溫度大小為甲＞乙＞丙。T1之后甲試管中酶促反應的速率的變化情況為速率不變(或速率為0)。若適當提高甲試管的溫度，則A點如何移動？不動(或不移動或保持不變)。甲、乙曲線最大值不同的原因可能是底物的量不同。(2)若乙試管：3mL3%的過氧化氫溶液＋2滴過氧化氫酶溶液；丙試管：3mL3%的過氧化氫溶液＋2滴3.5%的FeCl3溶液。則乙、丙曲線的不同說明酶具有高效性，若適當增加過氧化氫的量，則丙試管的曲線中B點會向上移動。[解析](1)由于甲、乙、丙所處的溫度均低于最適溫度，由圖可知，反應速率甲＞乙＞丙，故三支試管所處的溫度大小為甲＞乙＞丙。由圖可知，T1之后甲試管中酶促反應速率不再發生變化，若適當提高甲試管的溫度，反應速率會發生變化，但不改變反應的平衡點，故A點不變。甲、乙曲線最大值即產物的最大量不同，很可能是因為底物的量不同。(2)若乙試管：3mL3%的過氧化氫溶液＋2滴過氧化氫酶溶液；丙試管：3mL3%的過氧化氫溶液＋2滴3.5%的FeCl3溶液，則乙、丙的自變量是不同的催化劑，可以驗證酶的高效性。若適當增加過氧化氫的量，則產物的最大量會增大，故丙試管的曲線中B點會向上移動。15．(2021·河北省石家莊市高三一模)α－淀粉酶是一類淀粉水解酶，廣泛存在于動物、植物及微生物中。請回答下列問題：(1)酶能提高催化效率的作用機理是(酶可以)降低反應活化能。若利用α－淀粉酶、淀粉、蔗糖來驗證“酶的專一性”，可用斐林試劑(填“碘液”“斐林試劑”“碘液或斐林試劑”)進行檢測。(2)大麥芽是釀酒的重要原料，這是由于大麥芽中含有淀粉酶，可將其他谷物中的淀粉先水解為麥芽糖(二糖)，再在其他酶的催化下轉化為可被酵母菌利用的葡萄糖。酵母菌釀酒的化學反應式：C6H12O