近年届高考生物总复习第三单元细胞的能量供应和利用第8讲酶的本质特性及相关实验探究提考能强化通关新.docx
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近年届高考生物总复习第三单元细胞的能量供应和利用第8讲酶的本质特性及相关实验探究提考能强化通关新
2019届高考生物总复习第三单元细胞的能量供应和利用第8讲酶的本质、特性及相关实验探究提考能强化通关新人教版
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第8讲酶的本质、特性及相关实验探究
1．把煤做成食品、药品、衣服,你相信吗？
如今，一条“煤—煤制合成气—甲醇—甲醇蛋白—脂肪酶—木聚糖酶—蛋白纤维”产业链已在国内初步形成，下列关于脂肪酶的描述，正确的是（ ）
A．脂肪酶能催化脂肪的氧化分解
B．催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶
C．脂肪酶的活性受底物浓度的影响
D．苏丹Ⅲ可以使脂肪酶显示橘黄色
解析：
选B。
脂肪酶可以水解脂肪，而非氧化分解为二氧化碳和水，A项错误；脂肪酶的化学本质是蛋白质，因此催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶,B项正确；脂肪酶的活性不受底物浓度的影响，C项错误；脂肪酶遇苏丹Ⅲ不会显示橘黄色，D项错误。
2．（2018·淮安涟水中学模拟）如图是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。
相关叙述错误的是（ ）
A．图一可以得出酶具有高效性
B．图一bc段产生的原因可能是底物数量（浓度）有限
C．图二bc段产生的原因可能是过氧化氢酶数量（浓度）有限
D．图三可以得出pH越小或越大酶活性越高
解析：
选D。
图一中，加过氧化氢酶与加Fe3＋相比加过氧化氢酶的一组反应速率快，说明酶的催化作用具有高效性,故A正确；图一中bc段，随着时间的推移，产物的量不再增加，原因可能是底物数量（浓度）有限，故B正确；图二中bc段,随着过氧化氢浓度的升高，化学反应速率不再加快，原因可能是过氧化氢酶数量有限，故C正确；图三中，在一定范围内，随着pH的升高，酶活性逐渐增强，而超过最适pH后，随着pH的升高,酶活性逐渐降低，故D错误。
3．（2018·泰安高三模拟）将牛奶和姜汁混合，能使牛奶凝固。
某同学用曾煮沸的姜汁重复这项实验,牛奶在任何温度下均不能凝固。
将不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁.观察结果如表：
温度（℃）
20
40
60
80
100
结果
15min后仍未凝固
14min内完全凝固
1min内完全凝固
1min内完全凝固
15min后仍未凝固
根据以上结果，下列表述中错误的是（ ）
A．新鲜姜汁中含有能使可溶状态的牛奶凝固的酶
B．进一步测定最适温度，可设置60℃、65℃、75℃、80℃四个温度梯度
C．将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能够提高实验的准确度
D．该实验说明酶需要适宜的温度，100℃时未凝固，是因为酶的活性已经丧失
解析：
选B。
据题意知，100℃时牛奶不能凝固，说明酶变性,失去催化能力，新鲜姜汁含有酶,能催化牛奶凝固，A正确；根据表格分析知,最适温度位于40～100℃之间，测定最适温度时应在40～100℃之间缩小温度梯度，进行多组实验，B错误；将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能排除姜汁与牛奶混合时,温度变化，提高实验准确度，C正确;该实验说明酶需要适宜的温度，100℃时不能使牛奶凝固，说明酶变性失活，D正确。
4．（2018·安徽合肥一模）为研究温度对酶活性的影响,在40℃（a组）和20℃（b组）条件下测定不同反应时间内的产物浓度，结果如图，以下叙述正确的是（ ）
A．b组t2后由于酶达到饱和点,反应速度达最大值
B．a组0～t1时间内反应速度始终保持不变
C．a组和b组的pH值、酶浓度、反应物总量都相同
D．30℃条件下达到反应平衡点的时间介于t1和t2之间
解析：
选C。
b组t2后产物浓度不再升高，其酶促反应的速率为零，A错误;a组0～t1时间内随时间的延长其产物浓度的增加速度减慢，说明其反应速度逐渐降低，B错误；题图是为研究温度对酶活性的影响，在40℃（a组）和20℃（b组）条件下测定不同反应时间内的产物浓度随时间变化的曲线图，该实验中的pH值、酶浓度、反应物总量均属于无关变量,无关变量应保持相同且适宜，C正确；由以上分析知，该酶在40℃时的活性较20℃时的活性高，但该酶催化反应的最适温度未知，无法判断30℃条件下达到反应平衡点的时间是否介于t1和t2之间，D错误。
5．（2018·长春调研）解读下面与酶有关的曲线，回答下列问题：
（1）酶的作用机理可以用甲图中________段来表示。
（2）乙图中160min时，生成物的量不再增加的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）联系所学内容,分析丙图曲线：
①对于曲线ABC，若x轴表示pH，则曲线上B点的生物学意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②对于曲线ABD，若x轴表示反应物浓度,则y轴可表示________.制约曲线BD增加的原因是________________________________________________________________________。
（4）若该酶是胃蛋白酶，其作用的底物是________.若胃蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由10逐渐降低到2,则酶催化反应的速率将________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）酶的作用机理是降低化学反应的活化能，可以用AB段表示。
（2）乙图反映生成物的量随反应时间变化的曲线,当曲线达到最大值时，意味着反应物被消耗尽了.（3）丙图中，若x轴表示pH，则曲线ABC表示不同pH对酶活性的影响，曲线最高点表示在最适pH下酶的催化效率最高;若x轴表示反应物浓度，则曲线ABD表示底物浓度对酶促反应速率的影响，当底物浓度增大到一定值后，酶促反应速率不再增加，此时受到酶浓度的制约。
（4）胃蛋白酶的最适pH在2左右，在pH为10时，胃蛋白酶的活性丧失,即使pH再降低到2，酶的活性也不会恢复。
答案：
（1）AB
（2）底物已被完全消耗掉
（3）①在最适pH下，酶的催化效率最高 ②酶促反应速率 酶的浓度 （4）蛋白质 不变 胃蛋白酶的最适pH在2左右，pH为10时胃蛋白酶已经失活,再改变pH，酶的活性不会恢复
【课下作业】 [学生用书P275（单独成册）］
[基础达标]
1．（2018·江西赣州一模）下列关于酶的说法中,正确的是（ ）
A．酶的合成一定需要核糖体,但不一定需要高尔基体
B．pH较低时一定会降低酶的活性，但温度较低时则不一定会降低酶的活性
C．在任何条件下,酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著
D．所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中
解析：
选D。
对于化学本质是蛋白质类的酶在核糖体上合成，而化学本质为RNA的酶则不在核糖体上合成，有些酶是分泌蛋白,有些酶是胞内蛋白，其中胞内蛋白不需要高尔基体的加工,A错误；不同酶的最适pH不同,因此pH较低时不一定会降低酶的活性，反而可能升高酶的活性，如胃蛋白酶，B错误;酶降低化学反应的活化能较无机催化剂显著，体现出酶的高效性，但酶的催化作用需要适宜的条件，因此并不是在任何条件下酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著,C错误；细胞呼吸是生命的特征之一，所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但这些酶不一定都分布在线粒体中，如原核细胞没有线粒体,D正确。
2．（2018·山东潍坊模拟）下列操作不会降低胃蛋白酶活性的是（ ）
A．烘干制取胃蛋内酶粉剂
B．将酶溶液的pH维持在1.5
C．在0~4℃下保存酶制剂
D．在酶溶液中加入重金属离子
解析:
选B。
高温破坏酶的空间结构,而使酶失活，A错误；胃蛋白酶的最适pH值约为1.5~2。
2，将酶溶液的pH维持在1。
5，不会降低胃蛋白酶活性，B正确；低温抑制酶的活性，C错误；重金属使蛋白质变性，胃蛋白酶的化学成分是蛋白质，在酶溶液中加入重金属离子会使胃蛋白酶变性，D错误。
3．下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A．发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C．用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快
D．洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
解析：
选B。
高烧使体温升高,降低了体内酶的活性而不是失活，使消化功能减退，导致食欲减退,A错误；口服多酶片由于有糖衣的保护使胰蛋白酶到达小肠才被释放，发挥作用，B正确；在一定范围内，温度越低,酶活性越低，果汁中果胶的分解速度越慢，C错误;洗衣粉中的碱性蛋白酶在弱碱性条件下活性最强，D错误。
4．（2018·山东烟台检测）下列对动物体内酶、激素和ATP这三类有机物的相关叙述，错误的是（ ）
A．这三类有机物一定都含有C、H、O
B．成年男性体内，精原细胞形成精子的过程中有酶、激素和ATP的参与
C．能合成酶的细胞一定都能合成ATP
D．酶和ATP均可以在细胞内外发挥作用，而激素只能在细胞内发挥作用
解析：
选D。
酶的本质为蛋白质或RNA，激素为固醇类或含氮类物质，它们和ATP都含有C、H、O，A正确;精原细胞形成精子的过程中需要酶的催化，需要性激素的调节，需要消耗能量ATP,B正确;活细胞（哺乳动物成熟红细胞除外）均能合成酶和ATP，能合成酶的细胞一定都能合成ATP，C正确;激素由内分泌细胞分泌进入细胞外液，与靶细胞细胞膜或细胞内的受体结合发挥作用,D错误.
5．（2018·北京海淀一模）下图的阴影部分表示在四种不同反应条件下能够发生化学反应的活化过氧化氢分子，四种反应条件是37℃、60℃、37℃下加入新鲜肝脏研磨液、37℃下加入FeCl3溶液。
其中表示37℃下加入新鲜肝脏研磨液的图像最可能是（ ）
解析：
选D.肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶的催化效率比无机催化剂FeCl3高。
肝脏中过氧化氢酶的最适温度大约在37℃,所以在条件为37℃下加入新鲜肝脏研磨液时反应速率最快,活化的过氧化氢分子最多，比较四个选项，D项最符合.
6．在各小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2,并向各瓶中迅速加入等量的如图所示中相应的物质,烧瓶口紧包着一个小气球，使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置（瓶内有气体产生，烧瓶即可浮起）。
下列相关分析正确的是（ ）
A．图1中的烧瓶最先浮起
B．肝脏研磨液中的过氧化氢酶和Fe3＋的作用机理不同
C．图4中，沉入底部的烧瓶不能浮起
D．图2与图3对比,可说明酶具有高效性
答案：
D
7。
（2018·吉林高三段考）在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液,在不同的温度条件下（均低于最适温度）反应,产物量随时间的变化曲线如图所示.据此判断，下列叙述正确的是（ ）
A．三支试管随着反应的进行,酶促反应速率均不断下降
B．甲、乙、丙三支试管所处的温度为甲〈乙〈丙
C．适当提高甲试管的温度,则A点上移
D．不同浓度的底物导致乙、丙两试管中反应速率不同
解析：
选A。
由图分析可知随着时间的延长，每条曲线的斜率下降，所以酶促反应速率都下降，A正确.因为是低于最适温度，甲的反应速率最大,所以应是甲>乙>丙，B错误。
适当提高甲试管的温度，A点不会上移，C错误。
不同的温度导致乙和丙试管中的反应速率不同，D错误.
[能力提升］
8。
细胞代谢会产生活性氧（·O
）,产生途径之一如图所示，其积累可引起生物膜结构和功能的损伤。
谷胱甘肽还原酶（GR）是清除活性氧的关键酶。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．活性氧的产生可减少氧气释放量
B．活性氧可影响物质进出细胞
C．可利用GR的高效性清除活性氧
D．GR有助于生物体稳态的维持
解析：
选C。
活性氧由氧气被还原而来，活性氧的产生可减少氧气释放量，A项正确;活性氧的积累可引起生物膜结构和功能的损伤，影响物质进出细胞，B项正确；利用GR清除活性氧利用了酶的专一性,有助于生物体稳态的维持,C项错误,D项正确。
9．科研人员从地衣芽孢杆菌中分离出一种耐高温的淀粉酶，并对该酶的最佳温度范围进行测定，结果如图。
曲线①为该酶在各温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。
曲线②为该酶的热稳定性数据,即将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性而得到的数据。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．曲线①表明，当温度为80℃时,该酶活性最高
B．曲线②表明,该酶的热稳定性在70℃之后迅速下降
C．该酶发挥作用的最佳温度范围是60～70℃
D．曲线②35℃数据点是在最佳温度范围内测得的
解析：
选D。
曲线①表明，当温度为80℃时，该酶活性最高，A项正确；曲线②表明，该酶的热稳定性在70℃之后迅速下降，B项正确；在60～70℃的范围内，该酶的活性较高，且热稳定性较好，是该酶发挥作用的最佳温度范围，C项正确;曲线②是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度80℃时测其残余酶活性而得到的数据，D项错误。
10．（2018·南昌高三联考）用打孔器打出6块滤纸小圆片编号C1～C6,浸在一块点样瓷板6个凹穴（C1～C6，凹穴中滴加等量相应的溶液）中一段时间，用镊子将小圆片放在同一淀粉琼脂培养基上的不同位置，37℃孵育30min,倒入碘液1min后洗去碘液，观察培养基上相应位置是否产生透明圈（一圈不产生蓝黑色的范围）,结果如表所示。
对该实验分析，不正确的是（ ）
编号
所加溶液
实验现象
C1
绿豆淀粉酶提取液
透明圈直径较小
C2
稀盐酸
无透明圈
C3
稀碳酸钠溶液
无透明圈
C4
绿豆淀粉酶提取液＋1滴稀盐酸
透明圈直径很小
C5
绿豆淀粉酶提取液＋1滴稀碳酸钠溶液
透明圈直径最大
C6
蒸馏水
无透明圈
A.该实验的目的是探究pH对绿豆淀粉酶活性的影响
B．C4、C5为实验组，C1，C2,C3和C6均为对照组
C．该实验说明绿豆淀粉酶在碱性环境中活性较高
D．若在C4凹穴中再滴加2滴稀碳酸钠溶液后重复该实验，实验结果与C5相同
解析:
选D。
稀盐酸、稀碳酸钠溶液和蒸馏水代表不同的pH值，可见该实验的目的是探究pH对绿豆淀粉酶活性的影响，A正确；实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，因此C4、C5为实验组，C1、C2、C3、C6均为对照组，B正确;C5实验组的结果是透明圈直径最大，说明淀粉酶在碱性溶液中分解淀粉最多,可见在碱性环境中其活性最大，C正确；原来C4凹穴中是过酸环境，酶的活性很低,甚至部分酶已经失活，因此在C4凹穴中再滴加2滴稀碳酸钠溶液,会增大其pH值，酶的活性有所升高，分解淀粉增多，但实验结果不一定与C5相同，D错误。
11．某科研小组将新鲜的萝卜磨碎、过滤制得提取液，以等体积等浓度的H2O2作为底物,对提取液中过氧化氢酶的活性进行了相关研究，得到如下图所示的实验结果.回答下列问题：
（1）实验一的主要目的是________________;与加Fe3＋相比，单位时间内加萝卜提取液产生的氧气多，其原因是酶降低________________.
（2）实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量,引起A、B曲线出现差异的原因最可能是________________。
实验二的结果表明，使过氧化氢酶失活的pH范围是________________。
（3）过氧化氢酶制剂的保存，一般应选择________（填“低温”“高温”或“最适温度”）、pH为________的条件。
解析：
（1）实验一的自变量是萝卜提取液（生物催化剂）和无机催化剂，所以该实验的目的是验证酶具有高效性。
酶具有高效性的原因是降低化学反应的活化能更显著。
（2）已知实验二是在最适温度下测定相同时间内H2O2的剩余量，引起A、B曲线出现差异的原因可能是提取液中酶的含量不同.两条曲线说明该酶的最适宜pH值在7左右，而小于2和大于11的pH会使酶失活。
（3）低温不会使酶失活,根据以上分析可知过氧化氢酶制剂的保存应选择低温、pH为7的条件.
答案：
（1）验证酶具有高效性 反应的活化能更显著
（2）酶的含量不同 小于2和大于11
（3）低温 7
[磨尖培优]
12．（2018·山东泰安联考）现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计实验如下：
实验原理：
温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量.
实验材料：
一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程：
如下表所示。
组别
步骤
1
2
3
4
5
6
7
8
Ⅰ.设置水浴缸温度（℃）
20
30
40
50
20
30
40
50
Ⅱ。
取8支试管各加入淀粉溶液（mL），分别保温5分钟
10
10
10
10
10
10
10
10
Ⅲ.另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5分钟
酶A
酶A
酶A
酶A
酶B
酶B
酶B
酶B
Ⅳ.将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀,保温5分钟
实验结果：
用分光光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示.
（1）该实验的自变量是________________,无关变量有__________________________（至少写出2种）。
（2）根据实验结果分析,下列叙述正确的是（ ）
A．酶A在20℃条件时活性较高
B．酶A的活性小于酶B的活性
C．酶B在40℃条件时活性较高
D．大于50℃条件时，酶A部分失活
（3）此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性,能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示？
________,原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
（4）若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）自变量是在实验过程中可以变化的量,根据表格可以看出本实验有两个自变量,即酶的种类和温度。
因变量是在实验过程中随自变量变化而变化的量，其他为无关变量。
（2）用分光光度计测量溶液的吸光度时,物质含量越多，其吸光度越大。
酶A在20℃条件时淀粉含量较多，酶活性相对其他温度时较低,A错误。
由图可知，在20～50℃范围内，酶A活性在增强，酶B活性先增强后减弱,B错误.酶B在40℃条件时测量相对值最低，活性较高，C正确.在20～50℃范围内，酶A活性在增强，不能判断50℃以后的趋势，D错误。
（3）因为用斐林试剂需水浴加热，会对酶的活性产生影响，使实验结果不可靠,所以酶的活性不能用斐林试剂检测生成物的量来表示。
（4）由图的结果可知，30~40℃范围内随温度的升高酶B活性升高，40～50℃范围内随温度的升高酶B活性降低，在预实验的基础上要进一步探究酶B的最适温度，可在30～50℃之间设置较小的温度梯度进行研究。
答案：
（1）温度、酶的种类 溶液的量、反应时间、pH等
（2）C
（3）不能 斐林试剂检测时需水浴加热,会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果
（4）在30～50℃之间设立较小温度梯度的分组,按上述步骤进行实验，分析结果得出结论
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