高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 酶的特性精练

5.1.2  酶的特性

一、选择题

1．下列关于酶催化特性的叙述，正确的是（　　）

A．低温降低分子运动速率，抑制酶的活性

B．高温激发酶的活性，提高酶促反应速率

C．增大底物的浓度，酶促反应速率可以持续上升

D．增加酶的物质量，酶促反应的产物量随之增加

2．某加酶洗衣粉说明上注明用40～60℃的温水浸泡去污效果更佳，这说明酶的催化（　　）

A．有高效性        B．有特异性      C．需要适宜的条件        D．有多样性

3．下列有关探究温度对酶活性影响的实验，最佳选项是（　　）

A．过氧化氢＋过氧化氢酶＋带火星木条       B．淀粉＋淀粉酶＋碘液

C．淀粉＋淀粉酶＋斐林试剂                 D．过氧化氢＋过氧化氢酶＋双缩脲试剂

4．下列操作不会导致淀粉酶失活的是（　　）

A．淀粉酶溶液中加入蛋白酶          B．将酶溶液的pH维持在2

C．在0～4 ℃下保存酶制剂           D．在酶溶液中加入重金属离子

5．人体胃蛋白酶的最适pH为2.0，某同学将胃蛋白酶溶液的pH从10.0调至2.0，此时胃蛋白酶的活性将（　　）

A．不断上升       B．没有活性         C．先升后降       D．先降后升

6．下列与酶相关实验的叙述中，正确的是（　　）

A．探究酶的高效性时，自变量必须是酶的种类

B．探究酶的专一性时，自变量必须是酶的种类

C．探究pH对酶活性的影响时，自变量不止一种

D．探究温度对酶活性的影响时，因变量不止一种

7．下图表示过氧化氢被分解的曲线，说明酶具有（　　）

①专一性　②高效性　③催化特性　④在温和条件下进行

1. ①②         B．②           C．②③         D．①②④

8.（2020·重庆检测）某人通过实验研究化合物X对淀粉酶活性的影响，结果如图。曲线Ⅰ为只在底物中加入淀粉酶，曲线Ⅱ为在底物中加入淀粉酶和化合物X。下列分析不正确的是（　　）

1. 化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度
2. 曲线Ⅰ作为实验对照
3. 化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活
4. 若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点上移

9.（2020·广东汕头一模）甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错误的是（　　）

1. 甲、乙两图中B对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH
2. 甲、乙两图中A点对应的温度或pH对酶活性的影响不相同
3. 甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同
4. 保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH

10．酶抑制剂有两类，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。下列叙述正确的是（　　）

A．酶的作用条件较温和，只能在常温、常压、中性条件下发挥作用

B．改变底物的量对两种抑制剂的作用效果均无影响

C．竞争性抑制剂通过降低酶本身的活性来降低酶促反应速率

D．高温、非竞争性抑制剂都能通过改变酶的空间结构使酶失去催化活性

11．将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH至2.0，保存于37 ℃的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是（　　）

A．唾液淀粉酶、淀粉、胃淀粉酶、水        B．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水

C．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水             D．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水

12．下列实验所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是（　　）

A．加热可提高过氧化氢的分解速度         B．滴加肝脏研磨液促使过氧化氢分解

C．滴加FeCl3溶液提高过氧化氢分解速率    D．加酶洗衣粉在温水中使用可提高洗涤效果

13．如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是（　　）

A．该模型能解释酶的催化具有专一性，其中a代表麦芽糖酶

B．限制f～g段上升的因素是酶的数量，故整个实验中应设置麦芽糖酶的量一定

C．如果温度升高或降低5 ℃，f点都将下移

D．可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解

14．如图表示某酶促反应的反应物剩余量随pH及温度的变化曲线，下列叙述不正确的是（　　）

A．该酶的最适温度是35 ℃左右          B．随着pH的升高，酶的活性先降低后增大

C．随着温度的升高，酶的最适pH不变    D．酶的活性受温度和pH影响

15．（多选）下图表示在最适温度条件下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。结合影响酶催化反应速率的因素分析，下列有关说法正确的是（　　）

A．若在A点提高反应温度，反应速率会加快   B．若在B点增加酶的浓度，反应速率会加快

C．若在C点增加反应物浓度，反应速率不变   D．曲线BC段反应速率只受酶的浓度限制

二、非选择题

16．为研究pH值对人体某种消化酶活性的影响，现准备了5支各含有 5 mL酶溶液但pH值各不相同的试管，每支试管中加入1块1 cm3的正方体凝固蛋白质，并置于25℃室温条件下。各试管内蛋白质块消失的时间如下表：

请分析回答下列问题：

（1）本实验的自变量为________，实验涉及该酶的最适pH值为________。

（2）为确认蛋白块的消失确实是由于酶的作用，实验中还应设计对照组。对照组设计思路是：________________________________。

（3）本实验还可以通过观察______________________________来判断酶活性的强弱。

（4）要使本实验在更短时间内完成，可以改进的方法是

________________________________________________________________________。

17．蜂蜜中富含维生素、氨基酸与蛋白质、果糖与葡萄糖等营养物质。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标。蜂蜜加工过程中，酶活性常常发生变化。科学家以新鲜椴树蜂蜜为实验材料，经过不同加工条件处理后，在相同条件下检测蜂蜜中的淀粉酶活性（淀粉酶活性以淀粉酶值表示，即1 g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下可催化1%淀粉溶液的毫升数），结果如下表所示，请回答：

（1）淀粉酶的化学本质是______   __。淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有______   ____。使用双缩脲试剂_____    ___（填“可以”或“不可以”）准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________                      。

（2）本实验探究的是______________________________________对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。

（3）实验结果表明，淀粉酶活性在______________________________________条件下会下降。

（4）在测定淀粉酶值时，是将一定体积的、加工后的蜂蜜与淀粉溶液及其它试剂混合，在适宜条件下反应一段时间后，根据淀粉的水解情况判定淀粉酶值。有人质疑“实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解，不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关。”针对此质疑，在测定淀粉酶值时，设计的对照组实验为_____   _____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（5）国家标准规定合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上。根据上述实验结果，提出加工蜂蜜的一条具体建议是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

18．多酶片是一种复方制剂，它主要是由胰酶、胃蛋白酶复合而成的一种药物，其说明书的部分内容如下：

（性　状）本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片，内层为胰酶，外层为胃蛋白酶。

（适应症）用于消化不良、食欲缺乏。

（用法用量）口服。一次2～3片，一日3次

（注意事项）本品在酸性条件下易破坏，故服用时切勿嚼碎。

回答下列问题：

（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，具有________________等特点。由于胰酶和胃蛋白酶____________________，故可以加工成多酶片保存，方便患者食用。服用多酶片时不能嚼碎的原因是__________________       ______________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）多酶片为肠溶衣与糖衣双层包被，外层包被应为________（选填“肠溶衣”或“糖衣”）。糖衣以糖浆为主要包衣材料，有一定的防潮、隔绝空气、掩盖药物不良气味等作用；肠溶衣为一层特殊包裹物质，能很好保护胰酶不会在胃部被破坏的原因是__________________________  ______________________________________________。

（3）请利用提供的材料用具，设计实验探究pH对胃蛋白酶活性的影响。

备选材料用具：蛋白块若干，胃蛋白酶溶液，蒸馏水，一系列pH梯度的溶液，试管若干，恒温水浴锅，时钟等。

实验步骤：

①取规格相同的5支洁净试管，分别编号1、2、3、4、5；

②________________________________________________________________________；

③将试管置于37℃的恒温水浴锅中保温5 min；

④向5支试管中各加入等量且适量的蛋白块；

⑤________________________________________________________________________。

（4）为进一步确认上述实验中，蛋白块的消失是否是胃蛋白酶催化所致，请提出实验改进的思路__________________________________________。

参考答案

1．答案：A

解析：低温降低分子运动速率，从而抑制酶的活性；温度过高使酶失活，可降低酶促反应速率；增大底物的浓度，酶促反应速率还受酶浓度的影响；若底物浓度一定，增加酶的物质量，酶促反应会加快，但反应产物总量不会随之增加。

2．答案：C

解析：酶的催化需要有适宜的温度和pH。

3．答案：B

解析：温度会影响过氧化氢的分解，进而影响实验结果，A错误；淀粉＋淀粉酶＋碘液最为合理，B正确；斐林试剂与还原性糖反应，但是需要加热，加热会影响酶活性，C错误；温度会影响过氧化氢的分解，该结果不能用双缩脲试剂来鉴定，D错误。

4．答案：C

解析：淀粉酶溶液中加入蛋白酶后，淀粉酶被水解，酶失活，A错误；将酶溶液的pH维持在2，淀粉酶失活，B错误；在0～4 ℃下保存酶制剂，酶活性下降，空间结构没有改变，酶没有失活，C正确；在酶溶液中加入重金属离子后，空间结构改变，酶失活，D错误。

5．答案：B

解析：每种酶都有一个最适pH，此时活性最强，若所处的环境过酸或过碱均会使酶分子结构遭到破坏，从而失活。胃蛋白酶的最适pH为2.0，当其处于pH为10.0的溶液中时，已失去活性。

6．答案：D

解析：探究酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，如无机催化剂和酶，A错误；探究酶的专一性时，自变量可以是酶的种类或底物的种类，B错误；探究pH对酶活性的影响时，自变量为pH，C错误；探究温度对酶活性的影响时，因变量可以是底物的剩余量或产物的生成量，D正确。

7．答案：C

解析：由图中曲线可知，加酶的反应最先到达平衡点，加入Fe3＋的反应次之，未加酶的反应速率最慢。对三条曲线处理因素的分析可判定，本题考查的是酶的高效性，同时也体现了酶与无机催化剂一样，具有催化作用。

8.答案　D

解析：加入化合物X的组别为实验组，未加化合物X的组别为对照组，同一温度下，曲线Ⅱ在底物中加入淀粉酶和化合物X比曲线Ⅰ只在底物中加入淀粉酶的酶促反应速率低，表明化合物X对淀粉酶的活性有抑制作用，但未使酶完全失活，B、C正确；两曲线酶促反应的最适温度一样，表明化合物X未影响淀粉酶活性的最适温度，A正确；图示只给了酶促反应速率和温度的关系，未给出该反应所处的pH条件，因此若底物溶液的pH升高，则曲线Ⅱ的顶点可能上移，可能下移，也可能不变，D错误。

9.答案　D

解析：甲、乙两图中，在B点对应的温度和pH条件下，酶促反应速率最大，分别表示酶的最适温度和最适pH，A正确；低温时酶的活性受抑制，高温、强酸、强碱使酶的空间结构遭到破坏，使酶失活，B、C正确；低温条件下，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，保存酶制品最好在低温条件下保存，D错误。

10．答案：D

解析：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，即适宜的温度和pH条件，不一定是中性，如胃蛋白酶的最适pH为酸性，A错误；非竞争性抑制剂使酶不能与底物结合，改变底物的量对该抑制剂的作用效果无影响；竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，改变底物的量，底物与酶结合的机会发生改变，从而使竞争性抑制剂的抑制效果发生改变，B错误；竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应，对酶本身的活性没有影响，C错误；高温、非竞争性抑制剂都能通过改变酶的空间结构使酶失去催化活性，D正确。

11．答案：C

解析：不同的酶具有不同的最适pH，唾液淀粉酶的最适pH约为7左右，胃蛋白酶的最适pH在2.0左右，酶在过酸或过碱条件下，都会永久性失活，不可恢复；因此，将混合液调至pH＝2.0时，唾液淀粉酶完全丧失活性，其本质又是蛋白质，因此在胃蛋白酶作用下，被分解成多肽，所以在溶液中最终会有淀粉、胃蛋白酶、多肽和水存在。

12．答案：A

解析：加热可提高过氧化氢的分解速度，其原理是为化学反应提供活化能，而不是降低化学反应活化能，与题意相符，A正确；滴加肝脏研磨液促使过氧化氢分解，原因是其中的过氧化氢酶能降低化学反应的活化能，与题意不符，B错误；滴加FeCl3溶液提高过氧化氢分解速率，原因是其中的FeCl3溶液能降低化学反应的活化能，与题意不符，C错误；加酶洗衣粉在温水中使用可提高洗涤效果，原因是酶能降低化学反应的活化能，与题意不符，D错误。

13．答案：D

解析：酶在化学反应前后本身的形状和数量都不变，故a代表酶，再根据酶的专一性，分解麦芽糖的自然为麦芽糖酶，A正确；在一定的范围内，反应速率随反应物量的增加而加快，当反应物量达到一定限度，反应速率不再加快，f～g段不再上升的原因是受酶数量的限制，因此整个实验中应设置“麦芽糖酶的量一定”，B正确；在最适温度下，酶活性最高，当温度偏高或偏低时，酶的活性都会降低。因此温度升高或降低5 ℃，f点都将下移，C正确；斐林试剂是用来鉴定还原性糖的，麦芽糖及其分解后产生的葡萄糖均为还原性糖，D错误。

14．答案：B

解析：从曲线图分析可以知道，该酶的最适温度是35 ℃，A正确；随着pH的升高，酶的活性先增大后降低，B错误；温度的变化不影响酶作用的最适pH；温度升高，酶的活性先增大后降低，酶促反应速率先加快后降低，但反应物剩余量一直在减少，C正确；酶的活性受温度和pH的影响，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低，D正确。

15．答案：BC

解析：由于该图是在最适温度下绘制，因此改变温度会使酶活性降低，反应速率变慢，A错误；B点后反应速率不随反应物浓度的增加而加快，说明反应物浓度不是限制因素，可能受到酶浓度的限制，因此当B点及以后提高酶的浓度，反应速率加快，B正确；B点后反应速率不随反应物浓度的增加而加快，说明反应物浓度不是限制因素，提高反应物浓度，反应速率不会变化，C正确；曲线BC段反应速率除受酶的浓度限制外，还受到温度，酸碱度等因素影响，D错误。

16．解析：（1）分析题干及表格信息可知，本实验的自变量为酶溶液的pH值，通过表格数据可以看出，在pH为2时，蛋白块消失的时间是最短的，所以此时酶的活性最强。（2）为确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还应该设置一组对照，自变量是酶的有无，其他条件都相同，所以另增加一个试管，放入等量的蛋白块并将pH调至适宜，但不加酶溶液。（3）本实验还可以通过观察相同时间内蛋白质块的大小来判断酶活性的强弱。（4）方法1：酶的催化需要适宜的温度，在一定范围内适当的升高温度，可以加速反应的进行，所以可以将温度由25℃提高至大约37 ℃左右，提高酶的活性；方法2：将原有的1 cm3正方体蛋白块切成碎小块可以增加蛋白质与酶的接触面积，加速反应的进行。

答案：（1）酶溶液的pH值　            2

（2）不加酶的情况下重复上述实验

（3）相同时间内蛋白质块的大小

（4）将温度由25 ℃提高至大约37 ℃；把原有的1 cm3正方体蛋白质块切成碎小块

17．解析：本题的表格表示以新鲜椴树蜂蜜为实验材料，经过不同温度加工处理不同时间后，在相同条件下检测蜂蜜中的淀粉酶活性情况。由表格可知：随温度升高、加工时间延长，淀粉酶活性下降。（1）绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，酶是生物催化剂，不参与化学反应，只是起催化作用，所以反应前后不发生改变，酶具有高效性和专一性。高温或过酸过碱都会使酶的分子结构发生改变而失去活性。淀粉酶的化学本质是蛋白质。淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有专一性。使用双缩脲试剂不可以准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量，理由是蜂蜜中除淀粉酶外还含有其它蛋白质（蜂蜜中还含有其它非酶类蛋白质）。（2）本实验探究的是加工温度和加工时间对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。（3）实验结果表明，淀粉酶活性在加工温度较高、加工时间较长条件下会下降。（4）为排除“实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解，不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关”的因素，在测定淀粉酶值时，设计的对照组实验为用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜，再用相同的方法测定淀粉酶值。（5）合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上，故加工蜂蜜的条件为：30 ℃、40 ℃条件下加工不超过3小时；50 ℃、60 ℃条件下加工不超过2小时；70 ℃条件下加工不超过1小时。

答案：（1）蛋白质　   专一性     　不可以　     蜂蜜中除淀粉酶外还含有其它蛋白质（蜂蜜中还含有其它非酶类蛋白质）

（2）加工温度和加工时间

（3）加工温度较高、加工时间较长

（4）用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜，再用相同的方法测定淀粉酶值

（5）30 ℃、40 ℃条件下加工不超过3小时；50 ℃、60 ℃条件下加工不超过2小时；70 ℃条件下加工不超过1小时

18．解析：（1）酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特点。由于胰酶和胃蛋白酶在常温下分子结构比较稳定，故可以加工成多酶片保存，方便患者食用。由于胰酶会在胃部的酸性环境中变性失活，且会被胃蛋白酶催化水解，故服用多酶片时不能嚼碎。 （2）多酶片为肠溶衣与糖衣双层包被，糖衣以糖浆为主要包衣材料，有一定的防潮、隔绝空气、掩盖药物不良气味等作用，故外层包被糖衣；肠溶衣为一层特殊包裹物质，胃液不能水解破坏肠溶衣，故其能很好保护胰酶不会在胃部被破坏。（3）要探究pH对胃蛋白酶活性的影响。自变量是要控制pH值，因变量是蛋白块消失的时间。故实验步骤如下：

①取规格相同的5支洁净试管，分别编号1、2、3、4、5；

②向5支试管中分别注入5 mL一系列pH梯度的溶液，然后各加入5mL胃蛋白酶溶液；

③将试管置于37℃的恒温水浴锅中保温5 min；

④向5支试管中各加入等量且适量的蛋白块；

⑤观察5支试管中蛋白块体积变化，并记录蛋白块消失的时间。

（4）为进一步确认上述实验中，蛋白块的消失是否是胃蛋白酶催化所致，可以增加一组不加酶的对照实验，观察蛋白块的变化。

答案：（1）高效性、专一性、作用条件较温和　     在常温下分子结构比较稳定　    胰酶会在胃部的酸性环境中变性失活，且会被胃蛋白酶催化水解

（2）糖衣　           胃液不能水解破坏肠溶衣

（3）②向5支试管中分别注入5 mL一系列pH梯度的溶液，然后各加入5 mL胃蛋白酶溶液　     ⑤观察5支试管中蛋白块体积变化，并记录蛋白块消失的时间

（4）增加一组不加酶的对照实验，观察蛋白块的变化