4.1.2 酶与酶促反应
[学业达标]
1.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( )
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RNA C.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】 分析曲线可知:甲酶在蛋白酶的作用下,酶活性不改变,说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解,其化学本质不是蛋白质,应是RNA;乙酶在蛋白酶的作用下,酶活性降低,说明该种蛋白酶能改变其分子结构,所以乙酶的化学本质是蛋白质。
【答案】 B
2.下列试管中各注入 10 mL 2%的过氧化氢溶液,实验中产生气泡最多的是( )
【解析】 A 中含有丰富的过氧化氢酶,催化效率高;C 中加热后酶失去了活性。 【答案】 A
3.嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂,就酶的作用特点而言,下列使用方法中最佳的是 ( )
A.炒肉的过程中加入 B.肉炒熟后起锅前加入
C.先用沸水溶解后与肉片混匀,炒熟 D.室温下与肉片混匀,放置一段时间,炒熟
【解析】 嫩肉粉的主要作用在于利用蛋白酶把肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解,使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。A、B和C项都有高温会导致蛋白酶失活,D项在室温下酶的活性较强,放置一段时间,让蛋白酶有足够的作用时间,这样的效
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果最佳。
【答案】 D
4.下列关于酶的叙述中,正确的是( ) A.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
B.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段 C.酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 D.酶只能由内分泌细胞合成
【解析】 酶的化学本质是蛋白质或RNA。化学本质是RNA的酶的形成不需要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工。酶是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率的。能进行正常代谢的细胞都能合成酶。
【答案】 A
5.如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降 B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升 C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
【解析】 由图可知,在一定温度范围内,随温度的升高酶活性增强,t1属于此区间;超过适宜温度后,随温度升高而下降,t2属于此区间。在高温没有使酶失活的范围内,可随温度的变化而变化,只有较高的温度才能破坏酶的空间结构。
【答案】 B
6.溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器,其内部的pH为5左右。溶酶体内的水解酶少量泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤,最可能的原因是这些水解酶( )
A.被细胞质基质稀释使酶浓度降低 B.被细胞质基质中的酶分解
C.在pH较高的细胞质基质中活性降低 D.只能在溶酶体中发挥作用
【解析】 溶酶体内部的pH为5左右,而细胞质基质的pH为7左右,因此溶酶体中的酶泄漏到细胞质基质中其活性会降低,因此不会引起细胞损伤。
【答案】 C
7.如下图中的新鲜土豆片与H2O2接触后,产生的现象及推测错误的是( )
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A.若有气体大量产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 B.若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速度加快 C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量
【解析】 有气体产生,可知H2O2被分解,可推测土豆片有过氧化氢酶,A正确;增加酶的量,酶促反应加快,B正确;土豆片中的过氧化氢酶能重复利用,只要有H2O2,反应就能进行。气体量不再增加的原因是H2O2已分解完,C错误;减少误差应控制无关变量,D正确。
【答案】 C
8.在生产中常用的普通淀粉酶最适温度在40~60 ℃之间,而极端耐热淀粉酶在100 ℃仍能保持较高的活性。某同学想设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响。判断下列与该同学实验设计的相关叙述,其中正确的是 ( )
A.设计实验时除自变量和因变量外,还应注意温度、pH等无关变量对实验的影响 B.极端耐热淀粉酶最适温度为100 ℃ C.高温不会使极端耐热淀粉酶失去活性 D.该实验的因变量可用碘液检测
【解析】 温度是该实验的自变量。题干中只指出:“极端耐热淀粉酶在100 ℃仍能保持较高的活性”,据此并不能确定极端耐热淀粉酶最适温度为100 ℃。温度影响酶活性,同样会对极端耐热淀粉酶有影响。淀粉遇碘变蓝,而淀粉在该实验中作为反应底物,可用碘液检测底物的存在。
【答案】 D
9.在一块含有淀粉的琼脂块的四个固定位置,分别用不同方法处理,如图所示,将上述实验装置放入37 ℃恒温箱中,保温处理24小时后,用碘液冲浸该琼脂块,可见其上面呈蓝色的斑块个数是( )
A.1 C.3
B.2 D.4
【解析】 1和2斑块处的唾液淀粉酶失活,3处无唾液淀粉酶,因此淀粉不能被水解,
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加碘后变蓝色。
【答案】 C
10.下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题:
(1)图A中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原因是________。 (2)图B中,a点所对应的温度称____________________________________。 (3)图B中,a点到b点的曲线急剧下降,其原因是______________________ _______________________________________________________________。
(4)将酶与反应物混合后,装入甲、乙两试管并分别放入12 ℃和75 ℃水浴锅中,20 min后取出转入37 ℃的水浴锅中保温,两试管内的反应分别为:甲________,乙________。
(5)图C表示了________催化反应的速率变化曲线。 A.唾液淀粉酶 C.胰蛋白酶
B.胃蛋白酶 D.植物淀粉酶
【解析】 (1)图A中,当反应物在低浓度范围内增加时,反应速率上升。当反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,这是因为虽然酶具有高效性,但它的催化能力也是有一定限度的,当所有的酶都发挥了最高催化效率后,反应物浓度增加,反应速率也不会再增加,其原因是受酶浓度的限制。(2)图B中,a点对应的酶的催化效率最高,说明它对应的温度就是酶促反应的最适温度。(3)从a点到b点,由于温度逐渐升高,酶的分子结构逐渐被破坏,从而使酶活性降低,反应速率下降。(4)由于甲试管的温度较低,所以酶的活性较低,反应速率很慢,当转入37 ℃的水浴锅中保温后,其反应速率会迅速增加。乙试管在75 ℃的高温下,酶的结构被破坏,酶丧失活性,即使再转入37 ℃的水浴锅中保温,酶的活性也不能恢复,不再具有催化作用。(5)图C中,酶的最适pH为弱碱性,唾液淀粉酶和植物淀粉酶的最适pH近于中性,胃蛋白酶的最适pH为强酸性,只有胰蛋白酶的最适pH为弱碱性。
【答案】 (1)受反应液中的酶浓度限制 (2)酶促反应的最适温度 (3)温度升高,使酶活性下降 (4)催化速度加快 无催化反应 (5)C
[能力提升]
11.图一、二、三是酶促反应的相关曲线,已知图一是H2O2酶催化H2O2实验,曲线1是在土豆片为4、温度为35 ℃的条件下测得的数据。下列有关叙述正确的是 ( )
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