浙科版生物学2023年二轮复习专题强化训练:3ATP和酶
一、单选题
1.(2022·浙江选考)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )
A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C.在水解酶的作用下不断地合成和水解
D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成,A错误;
B、分子中磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键,B错误;
C、酶具有专一性,在水解酶的作用下不断地水解,在合成酶的作用下不断的合成,C错误;
D、细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系,D正确。
故答案为:D。
【分析】ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
2.(2019高三上·杭州模拟)下列化合物中不含N元素的是( )
A.胞嘧啶 B.ATP C.RuBP D.DNA
【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位;化合物推断-综合;ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】解:胞嘧啶是含氮的碱基,含有N元素,A不符合题意;ATP的组成元素为C、H、O、N、P,含有N元素,B不符合题意;RuBP是核酮糖二磷酸,由C、H、O、P构成,不含N元素,C符合题意;DNA的元素组成为C、H、O、N、P,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】 化合物的元素组成:
(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;
(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;
(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;
(4)糖类的组成元素为C、H、O。
3.(2018·浙江模拟)下列关于吸能反应和放能反应的叙述,正确的是( )
A.所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化
B.吸能反应所需要的能量全部来自于放能反应
C.在肌肉收缩过程中,肌肉做功,失去能量,恢复原状,是吸能反应
D.因为ATP所含能量较多,所以能作为细胞中普遍使用的能量载体
【答案】A
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、最重要的放能反应是细胞呼吸,糖的氧化分解,A符合题意;
B、吸能反应所需要的能量一般来自放能反应,B不符合题意;
C、肌肉收缩过程中需消耗能量,属于吸能反应,肌肉做功,失去能量,恢复原状,属于放能反应,C不符合题意;
D、ATP在细胞中易于再生,ATP所含能量较少,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】糖是细胞中的主要能源物质,是主要的呼吸底物,呼吸作用即糖的氧化分解是所有细胞中最重要的放能反应,A正确;吸能反应所需要的能量可能来自于光能等,B错误;肌肉收缩过程中,ATP先使肌肉能量增加,改变形状,这是吸能反应,然后肌肉做功,失去能量,恢复原状,这是放能反应,C错误;ATP 常作为细胞中普遍使用的能量载体,ATP与ADP在细胞中相互转化快,但是,ATP所含能量并不多,D错误。
4.(2022·浙江模拟)下列有关酶的叙述,正确的是( )
A.是有分泌功能的细胞产生的
B.有的从食物中获得,有的在体内转化而来
C.组成酶的化学元素一定有C、H、O、N
D.酶是具有生物催化作用的有机物,在细胞代谢中起调节作用
【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、酶是活细胞产生的,并非只有分泌功能的细胞才能产生,A错误;
B、酶是由活细胞产生的,不能从食物中获得,B错误;
C、大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,蛋白质的组成元素是C、H、O、N,RNA的组成元素是C、H、O、N、P,因此组成酶的化学元素一定有C、H、O、N,C正确;
D、酶是具有生物催化作用的有机物,在细胞代谢中起催化作用,起调节作用的是激素,D错误。
故答案为:C。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
5.(2022·杭州模拟)T4DNA连接酶可将任意2个具有相同粘性末端的DNA片段连接在一起。该反应过程需消耗ATP,其水解产生的腺苷一磷酸(AMP)通过共价键与酶相连,随后AMP转移至DNA片段,进而完成连接反应。下列叙述正确的是( )
A.T4DNA连接酶的底物种类较多,故其无专一性
B.T4DNA连接酶催化反应后,其组成成分已改变
C.ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键
D.T4DNA连接酶需保存于最适温度和pH条件下
【答案】C
【知识点】酶的特性;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、T4DNA连接酶有专一性,A错误;
B、酶在催化反应前后性质不变,故T4DNA连接酶催化反应后,其组成成分不变,B错误;
C、APT水解产生ADP需要打开两个高能磷酸键,结合题干“该反应过程需消耗ATP,其水解产生的腺苷一磷酸(AMP)通过共价键与酶相连”可推测ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键,C正确;
D、T4DNA连接酶需在低温和最适pH条件下保存,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、DNA连接酶①两种DNA连接酶(E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:a、相同点:都缝合磷酸二酯键。b、区别:E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。②与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
6.(2021高三上·金华月考)下列关于“探究pH对过氧化氢酶的影响”活动的叙述,错误的是( )
A.先加入pH缓冲液浸没滤纸片,再加入H2O2溶液
B.滤纸片用新鲜的鸡肝匀浆浸泡,也可用血细胞匀浆浸泡
C.反应小室放在水里,有利于排除温度变化对实验的干扰
D.用量筒进行排水法收集气体,需先排净量筒内气泡再收集
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、本实验应先倒入一定pH的缓冲液与H2O2溶液,再将滤纸片放到反应小室底部,A错误;
B、新鲜的鸡肝匀浆和血细胞匀浆均含有过氧化氢酶,故滤纸片用新鲜的鸡肝匀浆浸泡,也可用血细胞匀浆浸泡,B正确;
C、温度会影响酶的活性,反应小室放在水里,有利于排除温度变化对实验的干扰,C正确;
D、用量筒进行排水法收集气体,需先排净量筒内气泡再收集,减少误差,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶的影响,因此自变量是pH,因变量是酶促反应速率,过氧化氢酶催化H2O2分解为H2O和O2,O2附着在滤纸片上,使滤纸片上浮。
7.(2019·西湖月考)探索温度对酶活性影响的实验,需进行如下步骤,其中最合理的实验顺序是( )
①取3支试管,编号并注入2mL淀粉溶液 ②向各试管注入1mL淀粉酶溶液,并继续维持原先温度15min ③向各试管滴1滴碘液 ④将3支试管分别放在60℃的热水、沸水和冰块中维持温度5min ⑤观察实验现象
A.①→②→③→④→⑤ B.①→③→②→④→⑤
C.①→②→④→③→⑤ D.①→④→②→③→⑤
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】探索温度对酶活性影响的实验,正确的操作步骤为:①取3支试管,编号并注入2mL淀粉溶液;④将3支试管分别放在60℃的热水、沸水和冰块中维持温度5min;②向各试管注入1mL淀粉酶溶液,并继续维持原先温度15min;③向各试管滴1滴碘液; ⑤观察实验现象。
故答案为:D
【分析】本实验探究温度对酶活性的影响,自变量为温度,其他变量为无关变量,需要保持一致且适宜,实验中为保持实验结果的准确,应先将底物加热保温到相应温度,在加入酶,顺序不能反。
8.(2022·台州模拟)萤火虫尾部发光器的发光原理如图所示,利用该原理制成了ATP快速荧光检测仪,检测样品中细菌数量,下列叙述正确的是( )
荧光素+ATP+O2氧化荧光素+物质X+2Pi+H2O+光能
A.物质X是DNA的基本组成单位之一
B.由反应式可知萤火虫发荧光属于放能反应
C.该检测仪检测结果代表样品中需氧型微生物的数量
D.运用该检测仪计数的前提是每个细菌内的ATP含量基本相同
【答案】D
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、物质X是ATP脱下两个磷酸基团后的产物,即为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,A错误;
B、由反应式可知萤火虫发荧光需要ATP,属于吸能反应,B错误;
C、该检测仪检测结果代表样品中氧气的消耗,兼性厌氧型的生物既进行需氧呼吸也进行厌氧呼吸,也可以用该检测仪检测,C错误;
D、该检测是以ATP的消耗来反映细菌的数量,前提是每个细菌内的ATP含量基本相同,否则无法反映细菌的数量,D正确。
故答案为:D。
【分析】ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
9.(2022·浙江模拟)ATP是细胞中普遍使用的能量载体,是放能反应和吸能反应的纽带,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中M表示腺苷,N表示核糖
B.光合作用过程中只涉及“ATP充电”
C.食物中有机物氧化分解释放的能量可为“ATP充电”
D.肝脏中乳酸再生成葡萄糖不需要“ATP放能”
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】解:A、图中M表示腺嘌呤,N表示核糖,A不符合题意;
B、光合作用的光反应过程合成ATP,暗反应过程中ATP水解,因此光合作用过程中不只涉及“ATP充电”,B不符合题意;
C、食物中有机物氧化分解释放的能量可用于合成ATP,即为“ATP充电”,C符合题意;
D、人体肌肉细胞厌氧呼吸产生的乳酸转变成葡萄糖需要消耗能量,即需要“ATP放能”,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】ATP在活细胞中的含量很少,因ATP与ADP可迅速相互转化;细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,普遍存在于生物界中,是生物界的共性;吸能反应一般与ATP的分解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系。
10.(2021高三上·浙江月考)用32P标记磷酸加入细胞培养液,短时间内快速分离ATP,ATP的总含量变化不大,但大部分ATP末端磷酸基团已带有放射性标记。该现象说明( )
A.ATP是细胞内的直接能源物质
B.ATP中的三个磷酸基团均容易脱落
C.该过程ATP既有合成又有分解
D.重新合成的ATP中磷均为32P
【答案】C
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、由于题干中没有说明ATP供能的过程,所以不能说明ATP是细胞内的直接能源物质,A错误;
B、由于是部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明ATP中远离A的P容易脱离,形成ADP,B错误;
D、ATP含量变化不大和部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明该过程中ATP既有合成又有分解,C正确;
D、大部分ATP末端磷酸基团已带有放射性标记,说明新合成的ATP中只有末端的P是32P,D错误。
故答案为:C。
【分析】ATP:
(1)组成元素:C、H、O、N、P。
(2)分子结构:一分子ATP由一分子腺苷、三分子磷酸基团和两个高能磷酸键组成。腺苷由腺嘌呤和核糖组成。
(3)ATP与 ADP 的转化:ATPADP+Pi+能量。
(4)主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 (5)蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。 合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体等;分解ATP的场所是生物体内的需能部位。
11.(2021高三上·浙江开学考)下列属于放能反应的是( )
A.提重物时肌肉的收缩
B.葡萄糖在细胞溶胶中转化为丙酮酸
C.乳酸在肝脏中转化为葡萄糖
D.三碳酸被还原为三碳糖
【答案】B
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】ACD、提重物时肌肉的收缩、乳酸在肝脏中转变成葡萄糖、三碳酸转变成三碳糖需要消耗能量,属于吸能反应,ACD错误;
B、葡萄糖在细胞溶胶中转化为丙酮酸是呼吸作用的第一阶段,该阶段产生能量,属于放能反应,B正确。
故答案为:B。
【分析】细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
12.(2021·诸暨模拟)钠钾泵位于动物细胞的细胞膜上,钠钾泵通过磷酸化和去磷酸化发生空间结构的变化,导致其与Na+、K+的亲和力发生变化(如下图所示)。钠钾泵还具有ATP水解酶的活性。下列有关分析错误的是( )
A.钠钾泵既能协助Na+、K+跨膜运输,又能催化细胞外ATP水解
B.钠钾泵的磷酸化导致空间结构发生改变,有助于Na+排出细胞
C.钠钾泵的去磷酸化过程为K+运入细胞提供能量
D.钠钾泵有利于维持细胞内外Na+、K+的浓度差
【答案】C
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、据图可知,ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上,导致钠钾泵的空间结构变化,Na+被排出细胞;胞外的K+结合上去,其结合能导致磷酸基团释放,恢复钠钾泵的空间结构,如此循环重复,钠钾泵既能作载体,协助Na+、K+跨膜运输,又能起酶的功能,催化ATP水解,A正确;
B、依图1所示,ATP水解后产生ADP和Pi,并释放能量,Pi使钠钾泵磷酸化,同时在能量驱动下运出Na+,运入K+,B正确;
C、K+运入细胞是逆浓度梯度进行的,需要消耗能量,钠钾泵的去磷酸化只提供了Pi,此过程不能为K+运入细胞提供能量,C错误;
D、钠钾泵是逆浓度运输K+和Na+,从而维持细胞内外Na+和K+的浓度差,D正确。
故答案为:C。
【分析】1.钠钾泵(也称钠钾转运体、钠钾ATP酶),为蛋白质分子,进行钠离子和钾离子之间的交换。每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。2.一般认为钠钾泵首先在膜内侧与细胞内的钠结合,ATP酶活性被激活后,由ATP水解释放的能量使“泵”本身构象改变,将钠输出细胞;与此同时,“泵”与细胞膜外侧的钾结合,发生去磷酸化后构象再次改变,将钾输入细胞内。研究表明,每消耗1个ATP分子,可使细胞内减少3个钠并增加2个钾。3.看图可知:ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上,导致钠钾泵的空间结构变化,Na+被排出,此过程需要ATP提供能量,运输方式是动运输;然后,胞外的 K+结合上去,其结合能导致磷酸基团释放,恢复钠钾泵的空间结构,如此循环重复。
13.(2021·柯桥模拟)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物,它们彻底水解的产物只有碱基不同,下列叙述正确的是( )
A.细胞中的放能反应通常与ATP的水解相关联
B.一分子GTP中含有2个高能磷酸键
C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D.UTP彻底水解的产物中有碱基腺嘌呤
【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、细胞中的放能反应通常与ATP的合成相关联,吸能反应通常与ATP的水解相关联,A错误;
B、一分子GTP中含有2个高能磷酸键,B正确;
C、CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的,C错误;
D、UTP彻底水解的产物中有尿嘧啶、核糖、磷酸,D错误。
故答案为:B。
【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷,结构简式A-P~P~P,其中A代表腺苷,包括腺嘌呤和核糖,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;场所在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
14.(2020·浙江模拟)ATP不仅是细胞中放能反应和吸能反应的纽带,更是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是( )
A.ATP的“A”是由一个核糖和一个腺苷组成的
B.ATP中有一个磷酸基团连接在脱氧核糖分子上
C.ATP水解所产生的能量用于吸能反应
D.在常温下细胞呼吸所释放的能量大部分转变成ATP中的化学能
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A.ATP的“A”是由一个核糖和一个腺嘌呤组成的,A不符合题意;
B.ATP中有一个磷酸基团连接在核糖分子上,B不符合题意;
C.ATP水解所产生的能量用于吸能反映,C符合题意;
D.在常温下细胞呼吸所释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分转
变成ATP中的化学能,D不符合题意。
【分析】1.ATP的分子组成
2.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系;放能反应一般与ATP的合成相联系。
15.(2019高三上·浙江月考)下图为ATP的结构示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.④的断裂过程有水消耗
B.①+②+③组成的物质是转录的原料之一
C.ATP中的“A”与ATP彻底水解后生成的“A”表示不同物质
D.细胞中各种需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的
【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A.④是高能磷酸键,其断裂时消耗1分子水,释放能量,A不符合题意;
B.①是腺嘌呤,②是核糖,③是磷酸基团,三者共同组成腺嘌呤核糖核苷酸,是转录的原料之一,B不符合题意;
C.ATP中的“A”是腺苷(腺嘌呤+核糖),ATP彻底水解后生成的“A”表示腺嘌呤,二者表示不同物质,C不符合题意;
D.ATP不是细胞中“唯一”的直接能源物质,所以细胞中各种需要能量的生命活动不一定都是由ATP直接提供能量的,D符合题意。
故答案为:D
【分析】ATP的分子组成示意图
16.(2022高三上·浙江开学考)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析正确的是( )
组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%)
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为I型胶原蛋白
A.该酶的催化活性的发挥并不依赖于CaCl2
B.结合②④组的相关变量分析,自变量为pH
C.该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH为9
D.pH为9时,温度为90℃蛋白酶TSS已变性失活
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、分析②③组可知,没有添加CCL,降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A错误;
B、分析②④组的相关变量可知,温度均为70℃,都添加了CaCl2,pH分别为9、7,故自变量为pH,B正确;
C、②组酶的活性最高,此时pH为9,温度为70℃,但由于温度梯度、pH梯度较大,不能说明最适温度为70℃,最适pH为9,C错误;
D、第①组降解率为38%,蛋白酶TSS在此条件下还有活性,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、分析表格可知,本实验的自变量有pH、 CaCl2 的有无和温度。
2、实验应该遵循对照原则、单一变量原则和平行重复原则。
17.(2022·浙江)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、低温会抑制酶的活性,不会改变酶的氨基酸组成,不会使酶失活,A错误;
B、酶作为催化剂具有高效性,稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,B正确;
C、酶的催化作用需要一定pH范围,过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,C错误;
D、没具有专一性,在在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,不会加快淀粉的水解速率,反而会因为淀粉酶被蛋白酶水解而导致淀粉水解缓慢,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复
18.(2022高三下·嘉兴模拟)在淀粉-琼脂平板的4个位置,分别用蘸有不同液体的棉签涂抹(如图),然后将平板放入37℃恒温箱中保温,2h后取出平板加碘液处理1min,然后用清水洗掉碘液观察结果。下列叙述正确的是( )
A.用棉签涂抹前应在培养皿底做好标记
B.第1、2组对照说明温度和pH影响酶的活性
C.第3、4组对照说明淀粉酶具有专一性
D.若第4组呈现轻度阳性反应,可能是碘液处理的时间太短
【答案】A
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、用棉签涂抹前应在培养皿底做好标记,便于观察,A正确;
B、第1组用强酸处理唾液后由于酶失去活性,该区域呈现蓝色,第2组由于煮沸的唾液在高温下失去活性,也呈现蓝色,因此这两组的实验结果与第四组的结果说明温度和pH影响酶的活,B错误;
C、第3组中用蔗糖酶处理,实验结果表现为蓝色,第4组中淀粉在淀粉酶的作用下被分解,该区域呈现无色,这两组对照说明淀粉能被淀粉酶催化水解,但不能被蔗糖酶催化水解,因而能说明酶具有专一性,不能说明淀粉酶具有专一性,C错误;
D、若第4组呈现轻度阳性反应,可能是淀粉酶处理的时间太短,该区域尚含有淀粉,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
19.(2022·柯桥模拟)细胞代谢能够在温和的条件下快速有序的进行,离不开酶的作用,下列有关酶的叙述中错误的是( )
A.酶的催化活性是酶的固有特性,不受其他物质的调节
B.酶的专一性是细胞内物质代谢有序进行的重要保障
C.酶极高的催化活性确保了细胞内物质和能量代谢的快速进行
D.酶在催化反应的过程中都会发生变形,但有些反应不需要ATP供能
【答案】A
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、酶的活性会受温度、pH值等的影响,A错误;
B、酶具有专一性,这样可以保证各种化学反应能在同一时间发生而相互之间不受影响,从而保证了细胞代谢的有序和稳定性,B正确;
C、酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更明显,具有高效性,能够使细胞内的物质代谢和能量转换的快速进行,C正确;
D、酶在催化过程中都会与底物进行结合而发生形变,有些反应是放能反应,不需要ATP供能,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
20.(2022·浙江选考)用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草每汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于( )
A.两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同
B.两者催化果胶水解得到的单糖不同
C.两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同
D.酶催化需要最适温度,盐酸水解果胶不需要最适温度
【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草每汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱,二者催化果胶水解得到的产物片段长度不同,A错误;
B、果胶酶和稀盐酸都是催化剂,两者催化果胶水解得到的单糖相同,B正确;
C、果胶酶和稀盐酸都是催化剂,两者催化果胶主链水解断裂的化学键相同,C正确;
D、酶是有机催化大部分是蛋白质、少量是RNA,需要最适温度,盐酸是无机催化剂,水解果胶不需要最适温度,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶,产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等,果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也是果汁变得澄清。
21.(2021高三上·浙江月考)植物细胞能产生多种酶,催化系列反应以促进生长发育,如萌发过程中可产生α-淀粉酶,叶片脱落或果实成熟时会产生纤维素酶,果胶酶等。下列叙述正确的是( )
A.α-淀粉酶、纤维素酶、果胶酶催化的产物都是蛋白质类物质
B.生长发育各阶段,细胞内的酶都能分泌到细胞外发挥作用
C.植物产生的α-淀粉酶比枯草杆菌产生的α-淀粉酶的作用条件温和
D.制作植物细胞有丝分裂的临时装片时可用果胶酶替代解离液杀死细胞
【答案】C
【知识点】酶的相关综合;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、α-淀粉酶、纤维素酶、果胶酶作用对象均是多糖,催化的产物是糖类,A错误;
B、在生长发育过程中,细胞内的酶不一定分泌到细胞外发挥作用,如呼吸酶,B错误;
C、枯草杆菌产生的α-淀粉酶最适作用温度60 -70℃,植物产生的α-淀粉酶最适作用温度相对低一些,作用条件相对较温和,C正确;
D、果胶酶作用对象是细胞壁中的果胶,不会杀死细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA;酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著,因而催化效率更高;酶的作用条件较温和,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高,不同酶需要的温度和pH条件可能不同;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
22.(2021高三上·慈溪月考)温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述错误的是( )
A.随着温度升高,底物分子具有的能量逐渐升高
B.t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同
C.t1~t2条件下酶活性相对较高,但该条件不适合保存酶制剂
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量增加,A正确;
B、曲线c中t1、t2位点酶促反应速率相同,但温度不同,活化能不同,酶分子活性不一定相同,B错误;
C、由曲线b可知,温度越低酶的空间结构越稳定,因此保存酶制剂一般选择低温条件, C正确;
D、其他因素相同的情况下,底物分子的能量越多,活化能就越小,酶促反应速率就越快,酶的空间结构影响酶的活性,进而影响酶促反应速率,因此酶促反应的速率是底物分子的能量和酶的空间结构共同作用的结果,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
3、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
23.(2021高三上·浙江月考)某同学欲将少量的马铃薯匀浆和MnO2分别加入到含等量等浓度的 H2O2溶液中,验证酶的高效性。下列各项预期错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,与无机催化剂相比,酶具有高效性,氧气生成速率更快,由于两组 H2O2溶液等量等浓度,故最后产生的氧气量相同,且马铃薯匀浆组所需要时间更短,A正确;
B、酶和无机催化剂的活性随时间不会发生改变,B错误;
C、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,酶具有高效性,马铃薯匀浆组中的氧气生成速率更快,由于反应物浓度会越来越小,故每组的氧气生成速率会越来越慢,最后反应物消耗完,速率都为0,C正确;
D、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,酶具有高效性,马铃薯匀浆组中H2O2分解速率更快,一开始反应物比较充足,反应速率维持恒定,随后,反应物大量被消耗,H2O2分解速率减慢,最后反应物消耗完,速率都为0,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、酶的本质是有机物,大多数酶是蛋白质,还有少量的RNA。
2、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
24.(2021·绍兴模拟)将不同pH的饱和淀粉溶液以一定的速率流经固定化淀粉酶柱,检测流出液中淀粉剩余量,结果如下表。下列叙述正确的是( )
表不同pH淀粉溶液流经固定化淀粉酶柱后的残留率
组别 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚
pH 1 3 5 7 9 11 13
淀粉残留率 83% 75% 62% 17% 49% 92% 100%
A.测定淀粉残留率时,通常用饱和淀粉溶液作为对照实验
B.据表分析,固定化淀粉酶柱作用的最适pH范围为7~9
C.甲组使用过的固定化酶柱经蒸馏水反复洗涤后可以重复使用于其余各组实验
D.减慢庚组淀粉溶液流经酶柱的速率,能降低流出液中淀粉残留率
【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由题意可知,实验中是不同pH的饱和淀粉溶液以一定的速率流经固定化淀粉酶柱,检测流出液中淀粉剩余量,故测定淀粉残留率时,通常用饱和淀粉溶液作为对照实验,A正确;
B、由表可知,pH为7时淀粉残留率最低,则固定化淀粉酶柱作用的最适pH范围为5~9,B错误;
C、甲组pH偏低酶的活性会明显降低,甲组使用过的固定化酶柱经蒸馏水反复洗涤后不可以重复使用于其余各组实验,C错误;
D、庚组pH偏高,酶已经变性失活,减慢庚组淀粉溶液流经酶柱的速率,也不能能降低流出液中淀粉残留率,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
25.某同学绘制了生物体内两个化学反应(图1)及氧气供给量对哺乳动物成熟的红细胞、人体内的一般组织细胞、破伤风杆菌三种细胞中ATP产生量的影响(图2)。下列对图示分析正确的是( )
A.图1中X+Y是组成RNA的基本单位之一
B.细胞生命活动需要的能量都由图1中④化学键断裂提供
C.图2中曲线①BC段,ATP量不再增加的原因一定是图1中酶2数量的限制
D.图2中曲线②对应哺乳动物成熟红细胞,图1所示反应在该细胞同样能进行
【答案】D
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、图1中,X表示腺嘌呤,Y表示核糖,X+Y表示腺苷,ATP脱去两个磷酸基团后是组成RNA的基本单位之一,A错误;
B、细胞中生命活动需要的能量绝大多数是由ATP中④化学键断裂释放的能量提供的,但是也有生命活动不是以ATP为直接能源物质的,如磷酸肌酸也可供能,B错误;
C、图2曲线①BC段,ATP产生量不再明显增加,可能是因为图1中酶2数量的限制,也可能是细胞中ADP、磷酸的限制,C错误;
D、图2中曲线②表示随着氧气供给量的增加,细胞中ATP生成量不变,可表示哺乳动物成熟红细胞,在该细胞内,可以进行无氧呼吸,同样有ATP的合成及分解,即图1所示反应,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、ATP的结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键.水解时远离A的磷酸键易断裂,释放大量的能量,供给各项生命活动,所以ATP是新陈代谢所需能量的直接来源.ATP与ADP的相互转化的反应式为:ATP ADP+Pi+能量,方程从左到右时能量代表释放的能量,用于一切生命活动;方程从右到左时能量代表转移的能量,动物中为呼吸作用转移的能量,而植物中来自光合作用和呼吸作用。
2、题图1中X、Y分别表示腺嘌呤、核糖,X+Y表示腺苷。题图2曲线①、曲线②、曲线③分别表示人体内的一般组织细胞、哺乳动物成熟的红细胞、破伤风杆菌三种细胞中ATP的产生量。据此答题。
26.某实验室新近研制出一种X酶,为测出X酶的最适温度,有人设置了a、25 ℃、b(已知:a<25 ℃A.一定在25 ℃左右
B.一定在a~25 ℃之间
C.一定在25 ℃~b之间
D.低于a或高于b或在a~b之间都有可能
【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】随着温度的升高,酶的活性先升高后降低,甚至失活。根据题意分析,该实验设置了a、25℃、b(已知:a<25℃【分析】不同温度下酶活性一致的情况:第一,两个温度在最适温度的一边且差异很小,使酶活性相差不大;第二,两个温度在最适温度的两边且离最适温度的距离一致,则两个酶的活性相同。
27.(2019高三上·浙江月考)下表为“探究酶的专一性”实验,相关叙述正确的是( )
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂/mL 2 2 2 2 2 2
1%淀粉溶液/mL 3 \ 3 \ 3 \
2%蔗糖溶液/mL \ 3 \ 3 \ 3
新鲜唾液/mL \ \ \ \ \ \
蔗糖酶溶液/mL \ \ \ \ 1 1
实验结果
A.1%淀粉溶液中含有一定量的氯化钠
B.按表格将各种溶液分别加入6只试管后,再共同保温一段时间
C.试管3有红黄色沉淀产生,说明有葡萄糖生成
D.淀粉溶液中有杂质,不是5号试管出现轻度阳性反应的原因
【答案】A
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、氯离子是唾液淀粉酶的激活剂,为了保证唾液淀粉酶的活性,一般要在淀粉溶液中加入一定量的氯化钠,A符合题意;
B、温度在此实验中是无关变量,一般在37°恒温水浴中操作,不可在水浴前加入本尼迪特试剂,否则会影响活性,B不符合题意;
C、利用本尼迪特试剂能检测出试管3有还原糖生成,不一定是葡萄糖,C不符合题意;
D、淀粉溶液中有还原性糖杂质,是5号试管出现轻度阳性反应的原因。D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据表格分析,实验3和实验4是一组对照实验,实验5和实验6也在一组对照实验,自变量是底物不同,因变量是底物是否分解,变成砖红色沉淀的是试管3和试管6,证明酶具有专一性。
28.如图为生物体内ATP、ADP、AMP相互转化示意图,下列有关叙述中正确的是( )
A.参与甲过程的反应物有ATP和酶
B.AMP可作为合成核糖核酸的原料
C.丁过程所需能量可来自化学能和热能
D.催化乙过程和丙过程的酶是同一种酶
【答案】B
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】甲过程表示ATP的水解,则反应物有ATP和水,酶是催化剂,A项错误;AMP是ATP脱掉两个磷酸基团后的产物,由一分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤组成,可以作为合成核糖核酸的原料,B项正确;丁过程是ADP和Pi合成ATP的过程,在光合作用中该过程所需能量来自光能,在呼吸作用中该过程所需能量来自化学能,但都不能利用热能,C项错误;催化乙过程的酶是水解酶,催化丙过程的酶是合成酶,D项错误。
【分析】本题考查ATP的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
29.如图,ATP(甲)是生命活动的直接能源物质,下列叙述正确的是( )
A.在主动运输过程中,细胞中乙的含量会显著增加
B.甲→乙和丙→乙过程,起催化作用的酶空间结构相同
C.丙中含高能磷酸键,是RNA的基本组成单位之一
D.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成
【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】生物体内ATP 与ADP的含量比较少,且处于动态平衡,A错。甲→乙过程是水解酶起作用,而丙→乙是合成酶,酶的种类不同,空间结构不相同,B错。丙中含有一个普通磷酸键,C错。ATP合成时要消耗磷酸(戊),D正确。
【分析】本题考查ATP与ADP的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
30.下列有关酶的四个实验设计,其中最科学、严谨的是( )
实验 实验目的 主要实验步骤
A 验证酶具有高效性 实验组:2mL3%H2O2溶液+1mL过氧化氢酶,保温5min后观察
对照组:2mL3%H2O2溶液+1mL蒸馏水,保温5min后观察
B 验证酶具有专一性 实验组:2mL3%可溶性淀粉溶液+1mL新鲜唾液,保温5min后,碘液检验
对照组:2mL3%蔗糖溶液+1mL新鲜唾液,保温5min后,碘液检验
C 探究酶作用的最适温度 5mL3%的可溶性淀粉+2mL新鲜唾液+碘液,每隔5min将溶液温度升高5℃,观察溶液颜色变化
D 探究pH对酶活性的影响 向三支试管中各依次加入2mL3%可溶性淀粉溶液、1mL不同pH的缓冲液,1mL新鲜唾液,在适宜温度下保温5min后,斐林试剂检验
A.A实验 B.B实验 C.C实验 D.D实验
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A选项是应加入无机催化剂和酶作为比较,B选项是对照组无论进行还是不进行化学反应,碘液都无法检测出来,C选项是应在不同温度下同时做实验看哪个温度下催化效率最高,D选项符合实验要求,所以D选项正确。
【分析】本题考查探究影响酶活性的因素、酶在代谢中的作用,意在考查能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。
二、综合题
31.(2018·浙江模拟)为了研究温度对α—淀粉酶活性的影响,请根据以下提供的材料与用具,完善实验分组设计和实验思路,预测实验结果并进行分析与讨论。(已知α—淀粉酶最适温度在60℃左右)
材料与用具:枯草杆菌提取液、可溶性淀粉溶液、KI—I2溶液;试管、水浴锅(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃)。
回答下列问题:
(1)以表格形式完成实验分组设计:
(2)预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果): 。
(3)由结果可得结论: 。
(4)淀粉在α—淀粉酶催化水解后的产物与淀粉指示剂产生 颜色反应。工业上固定化的α—淀粉酶可放在 ℃的冰箱中保存。
【答案】(1)
试管 淀粉溶液(2mL) 枯草杆菌提取液(1mL) 恒温 KI—I2溶液(1-2滴}
1 + + 40℃ +
2 + + 50℃ +
3 + + 60℃ +
4 + + 70℃ +
5 + + 80℃ +
(2)
(3)温度对α—淀粉酶活性的影响在一定范围内果胶酶活性水温度升高而增强,过了最适温度后则随之减弱
(4)红色;4
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】根据题干信息分析,该实验的目的是研究温度对α—淀粉酶活性的影响,因此实验的自变量是温度(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃),因变量是α—淀粉酶活性;反应物是可溶性淀粉溶液,枯草杆菌提取液中含有α—淀粉酶作为催化剂;淀粉溶液水解的产物可以用KI—I2溶液检测。(1)根据以上分析可知,实验的自变量是温度,一共分为五种温度,反应物是淀粉溶液、催化剂是枯草杆菌提取液,反应的产物用KI—I2溶液检测,因此实验的表格内容如下:
试管 淀粉溶液(2mL) 枯草杆菌提取液(1mL) 恒温 *:1+琯液(1-2滴}
1 + + 40℃ +
2 + + 50℃ +
3 + + 60℃ +
4 + + 70℃ +
5 + + 80℃ +
( 2 )根据题干信息已知,α—淀粉酶最适温度在60℃左右,因此在五个温度范围内,α—淀粉酶的相对活性先增加,后降低,如图:
( 3 )根据以上分析可知,实验的结论是:在一定范围内α—淀粉酶活性随温度升高而增强,过了最适温度后则随之减弱。(4)α—淀粉酶可使淀粉水解成糊精,用淀粉指示剂溶液测试,流出物呈红色表明水解产物糊精生成;工业上固定化的α—淀粉酶可放在4℃的冰箱中保存。
【分析】温度对酶活性的影响表现在:在一定的范围内,随温度的升高酶活性逐渐增强;达到一定温度时酶活性最强,此温度即为该酶的最适温度;超过最适温度后,随温度的升高酶活性逐渐减低,甚至失活。
32.研究发现,利用不同种类蛋白酶水解大豆蛋白获得的水解产物,能够对人体内的血管紧张素转化酶(ACE)活性产生不同效果,为治疗高血压提供了新思路。下图1表示不同蛋白酶对大豆蛋白水解度的影响,图2表示不同蛋白酶水解产物对ACE活性抑制率的影响。请回答下列问题。
(1)蛋白酶能催化部分 键水解断裂,产生 等水解产物。
(2)图1说明应选用 酶水解大豆蛋白,而水解时间不应超过10 h的原因是 。
(3)在反应的最初4 h内,碱性蛋白酶和 酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他三种酶。
(4)不同蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率存在差异,从酶的特性角度分析,主要是因为各种蛋白酶的 性导致产生的 不同。
(5)为进一步研究大豆蛋白水解产物中抑制ACE活性的相关物质,实验设计的关键思路是 ,单独直接观察它们对ACE酶活性的抑制效果。
【答案】(1)肽;多肽(或多肽和氨基酸)
(2)碱性蛋白;10 h后大豆蛋白水解度不再升高
(3)胃蛋白
(4)专一;多肽的种类和数量
(5)将大豆蛋白水解的不同产物提取分离
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的,蛋白酶能催化部分肽键水解断裂,产生多肽(或多肽和氨基酸)等水解产物。(2)由图1可知,碱性蛋白酶对大豆蛋白的水解度最高,应选用碱性蛋白酶水解大豆蛋白,10h后大豆蛋白水解度不再升高,因此水解时间不应超过10h。(3)由图2可知,在反应的最初4h内,碱性蛋白酶和胃蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他三种酶。(4)酶的专一性是指一种酶可以催化一种或少数几种类似的底物,不同蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率存在差异,从酶的特性角度分析,主要是因为各种蛋白酶的专一性导致产生的多肽的种类和数量不同。(5)为研究大豆蛋白水解产物中抑制ACE活性的相关物质,自变量是水解产物,应将大豆蛋白水解的不同产物提取分离,单独直接观察它们对ACE酶活性的抑制效果。
【分析】1、酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物,酶具有专一性、高效性、需要适宜的温度与pH值。蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、分析图1可知,应选用碱性蛋白酶水解大豆蛋白,但水解时间不应超过10h;分析图2可知,在反应的最初4h内,碱性蛋白酶和胃蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他三种酶。
33.(2016·新课标Ⅱ卷)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图.回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是 组.
(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会 .
(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量 ,原因是 .
(4)生物体内酶的化学本质是 ,其特性有 (答出两点即可).
【答案】(1)B
(2)加快
(3)不变;高温酶已经失活
(4)蛋白质或RNA;高效性、专一性
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】解:(1)分析曲线图可知:在B组(40℃),反应到达化学平衡所需要的时间最短,故三个温度条件下,该酶活性最高的是B组.(2)从曲线图来看,三个温度条件较适合的是40℃,而A组是20℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线,故在时间t1之前,反应尚未达到化学平衡之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会加快.(3)C组为60℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线,看图可知,在时间t2时,产物浓度不再改变,高温酶已经失活,此时向反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量也不变.(4)生物体内酶的化学本质是蛋白质或RNA,其特性有高效性、专一性、作用条件温和.
故答案为:(1)B(2)加快 (3)不变 高温酶已经失活(4)蛋白质或RNA 高效性、专一性
【分析】影响酶促反应速率的因素主要有:温度、pH、底物浓度和酶浓度等.
温度能影响酶促反应速率,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;到达最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢,本题结合曲线图,考查影响酶促反应速率的因素,要求考生掌握影响酶促反应速率的因素及相关曲线,能根据题干要求选出与图示对应的影响因素,属于考纲识记和理解层次的考查.
34.(2021高三上·期中)尿激酶是从尿液中提出的一种具有溶血栓作用的蛋白水解酶,其生理学功能如图所示。
(1)纤溶酶原的基本单位是 。 纤溶酶原是尿激酶的唯一天然底物,体现了尿激酶具有 的特性,该特性能使细胞代谢有条不紊的进行。
细胞代谢能有序进行,还与 有关(答出 1 点即可)。
(2)尿激酶与凝血酶作用不同的根本原因是 。
(3)给你一份尿激酶的结晶,请你设计实验验证它是蛋白质。 写出实验思路: 。
【答案】(1)氨基酸;专一性;酶在细胞中的分布(或细胞内的生物膜将细胞“区室化”)
(2)控制尿激酶和凝血酶合成的基因碱基序列不同
(3)实验思路:将该酶结晶制备成酶溶液,加入双缩脲试剂,观察酶溶液颜色的变化
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;检测蛋白质的实验;酶的特性
【解析】【解答】(1)①纤溶酶原其本质是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸。故填:氨基酸
②纤溶酶原是尿激酶的唯一天然底物,说明尿激酶只能分解纤溶酶原,体现了酶的专一性。故填:专一性。
③细胞内的酶的种类很多但是细胞代谢却有条不紊的进行,除了酶的专一性外,也体现在胞内的生物膜将细胞“区室化”。例如线粒体中有大量的有关呼吸酶。故填: 细胞内的生物膜将细胞“区室化”。
(2) 尿激酶与凝血酶的不同,体现了酶的专一性。尿激酶与凝血酶的本质蛋白质,蛋白质的功能不同,根本原因是控制酶合成的碱基序列不同。故填:控制尿激酶和凝血酶合成的基因碱基序列不同 。
(3)鉴别蛋白质可以用双缩脲试剂,有了尿激酶的结晶 ,将晶体制备成溶液, 加入双缩脲试剂,观察酶溶液颜色的变化 ,如果有紫色络合物出现,就可以证明是蛋白质。故填: 将该酶结晶制备成酶溶液,加入双缩脲试剂,观察酶溶液颜色的变化 。
【分析】考查酶的本质和蛋白质的鉴定。
(1)酶绝大多数是蛋白质,少数是 RNA;酶的特性:高效性、专一性、温和性,其中酶的专一性是指每种酶只催化一种或一类化学反应;酶的专一性为 细胞代谢有条不紊的进提供了物质基础,除此之外生物膜将细胞内分隔开成一定的小区域,如线粒体,叶绿体,溶酶体等,这种 “区室化 ”也保障了细胞代谢能有序进行 。
(2)酶的专一性体现了蛋白质的功能不同,结构决定功能,说明不同蛋白质的结构不同;蛋白质的结构是通过转录和翻译而呈现的,转录的模板是DNA的一条链,也就说明不同蛋白质的基因碱基序列不同 。
(3)蛋白质可以用双缩脲试剂来检测,蛋白质中的肽键可以与双缩脲试讲生产紫色络合物。
据此解题。
35.某研究小组探究酸雨对大豆种子萌发时能量代谢的影响,在其它条件适宜的黑暗环境中进行实验,种子中ATP含量和细胞呼吸速率的变化如图所示.请回答:
(1)ATP是细胞生命活动的 能源物质;ATP的A代表的中文名称是 ;该实验种子中ATP含量属于实验研究的 变量.
(2)由图甲可知,酸雨可能通过 阻碍大豆种子萌发.由图乙可知,酸雨可能通过 阻碍大豆种子萌发.
(3)结合图甲、图乙分析,5﹣7天ATP含量 ,直接原因可能是 .
(4)为进一步探究种子萌发过程中是否进行了无氧呼吸,可用 试剂进行检测.
【答案】(1)直接;腺苷;因
(2)降低ATP含量/抑制ATP的合成/促进ATP水解;降低呼吸速率
(3)下降;ATP的消耗量增加
(4)酸性的重铬酸钾
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】解:(1)ATP是细胞生命活动的直接能源物质.ATP的A代表的中文名称是腺苷.种子中ATP含量和细胞呼吸速率的变化属于该实验研究的因变量.(2)由图甲可知,酸雨可能通过降低ATP含量阻碍大豆种子萌发.由图乙可知,酸雨可能通过降低呼吸速率阻碍大豆种子萌发.(3)结合图甲、图乙分析,5﹣7天,ATP含量下降,而细胞呼吸速率上升,可能的原因是ATP消耗量增加.(4)种子萌发过程中无氧呼吸可产生酒精,酸性的重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色.
【分析】据题图分析可知:种子中ATP的含量和细胞呼吸速率的变化为实验的因变量.由图1可知,与pH为7.0相比,酸雨使ATP含量下降;由图2可知,与pH为7.0相比,酸雨使细胞呼吸速率下降.由图可知,5﹣7天,ATP含量下降,而细胞呼吸速率上升,可能的原因是ATP消耗量增加.酒精的鉴别用酸性的重铬酸钾.
36.(2021·浙江) 1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵;还有研究发现,乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。
组别 实验处理 实验结果
① 葡萄糖溶液+无菌水 -
② 葡萄糖溶液+酵母菌 +
③ 葡萄糖溶液+A溶液 -
④ 葡萄糖溶液+B溶液 -
注:“+”表示有乙醇生成,“-”表示无乙醇生成
回答下列问题:
(1)除表中4组外,其它2组的实验处理分别是: ; 。本实验中,这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、 。
(2)若为了确定B溶液中是否含有多肽,可用 试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的,可增加一组实验,该组的处理是 。
(3)制备无细胞的酵母汁,酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液,缓冲液的作用是 ,以确保酶的活性。
(4)如何检测酵母汁中是否含有活细胞?(写出2项原理不同的方法及相应原理)
【答案】(1)葡萄糖溶液+酵母汁;葡萄糖溶液+A溶液+B溶液;酵母汁和B溶液
(2)双缩脲;葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液
(3)保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH
(4)染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透性;酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖。
【知识点】检测蛋白质的实验;生物膜的功能特性;酶的相关综合
【解析】【解答】(1)结合分析可知:为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论,还需要加设两组实验,一组为葡萄糖溶液+酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成),另外一组为葡萄糖溶液+A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子,包括相关酶)+B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子),此组预期结果为有乙醇生成;本实验中,起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌(细胞中含有各类物质)、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)中存在。(2)多肽用双缩脲试剂进行检测;据题干信息可知,M离子存在于B溶液中,故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的,则应加设一组实验,即葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液:若有乙醇生成,则证明B不是必须的,若无乙醇生成,则证明B是必须的。(3)酶的作用条件温和,需要适宜的温度和pH等条件,实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。(4)检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有:染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透性:若为死细胞,则能被染色;酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖:一段时间后若酵母菌数量增加,则为活细胞。
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。2、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。3、分析题干信息可知:本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”,所给实验材料中,葡萄糖溶液为反应的底物,在此实验中为无关变量,其用量应一致;酵母菌为细胞生物,与其对应的酵母汁无细胞结构,可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”;而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。
1 / 1浙科版生物学2023年二轮复习专题强化训练:3ATP和酶
一、单选题
1.(2022·浙江选考)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )
A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C.在水解酶的作用下不断地合成和水解
D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
2.(2019高三上·杭州模拟)下列化合物中不含N元素的是( )
A.胞嘧啶 B.ATP C.RuBP D.DNA
3.(2018·浙江模拟)下列关于吸能反应和放能反应的叙述,正确的是( )
A.所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化
B.吸能反应所需要的能量全部来自于放能反应
C.在肌肉收缩过程中,肌肉做功,失去能量,恢复原状,是吸能反应
D.因为ATP所含能量较多,所以能作为细胞中普遍使用的能量载体
4.(2022·浙江模拟)下列有关酶的叙述,正确的是( )
A.是有分泌功能的细胞产生的
B.有的从食物中获得,有的在体内转化而来
C.组成酶的化学元素一定有C、H、O、N
D.酶是具有生物催化作用的有机物,在细胞代谢中起调节作用
5.(2022·杭州模拟)T4DNA连接酶可将任意2个具有相同粘性末端的DNA片段连接在一起。该反应过程需消耗ATP,其水解产生的腺苷一磷酸(AMP)通过共价键与酶相连,随后AMP转移至DNA片段,进而完成连接反应。下列叙述正确的是( )
A.T4DNA连接酶的底物种类较多,故其无专一性
B.T4DNA连接酶催化反应后,其组成成分已改变
C.ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键
D.T4DNA连接酶需保存于最适温度和pH条件下
6.(2021高三上·金华月考)下列关于“探究pH对过氧化氢酶的影响”活动的叙述,错误的是( )
A.先加入pH缓冲液浸没滤纸片,再加入H2O2溶液
B.滤纸片用新鲜的鸡肝匀浆浸泡,也可用血细胞匀浆浸泡
C.反应小室放在水里,有利于排除温度变化对实验的干扰
D.用量筒进行排水法收集气体,需先排净量筒内气泡再收集
7.(2019·西湖月考)探索温度对酶活性影响的实验,需进行如下步骤,其中最合理的实验顺序是( )
①取3支试管,编号并注入2mL淀粉溶液 ②向各试管注入1mL淀粉酶溶液,并继续维持原先温度15min ③向各试管滴1滴碘液 ④将3支试管分别放在60℃的热水、沸水和冰块中维持温度5min ⑤观察实验现象
A.①→②→③→④→⑤ B.①→③→②→④→⑤
C.①→②→④→③→⑤ D.①→④→②→③→⑤
8.(2022·台州模拟)萤火虫尾部发光器的发光原理如图所示,利用该原理制成了ATP快速荧光检测仪,检测样品中细菌数量,下列叙述正确的是( )
荧光素+ATP+O2氧化荧光素+物质X+2Pi+H2O+光能
A.物质X是DNA的基本组成单位之一
B.由反应式可知萤火虫发荧光属于放能反应
C.该检测仪检测结果代表样品中需氧型微生物的数量
D.运用该检测仪计数的前提是每个细菌内的ATP含量基本相同
9.(2022·浙江模拟)ATP是细胞中普遍使用的能量载体,是放能反应和吸能反应的纽带,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中M表示腺苷,N表示核糖
B.光合作用过程中只涉及“ATP充电”
C.食物中有机物氧化分解释放的能量可为“ATP充电”
D.肝脏中乳酸再生成葡萄糖不需要“ATP放能”
10.(2021高三上·浙江月考)用32P标记磷酸加入细胞培养液,短时间内快速分离ATP,ATP的总含量变化不大,但大部分ATP末端磷酸基团已带有放射性标记。该现象说明( )
A.ATP是细胞内的直接能源物质
B.ATP中的三个磷酸基团均容易脱落
C.该过程ATP既有合成又有分解
D.重新合成的ATP中磷均为32P
11.(2021高三上·浙江开学考)下列属于放能反应的是( )
A.提重物时肌肉的收缩
B.葡萄糖在细胞溶胶中转化为丙酮酸
C.乳酸在肝脏中转化为葡萄糖
D.三碳酸被还原为三碳糖
12.(2021·诸暨模拟)钠钾泵位于动物细胞的细胞膜上,钠钾泵通过磷酸化和去磷酸化发生空间结构的变化,导致其与Na+、K+的亲和力发生变化(如下图所示)。钠钾泵还具有ATP水解酶的活性。下列有关分析错误的是( )
A.钠钾泵既能协助Na+、K+跨膜运输,又能催化细胞外ATP水解
B.钠钾泵的磷酸化导致空间结构发生改变,有助于Na+排出细胞
C.钠钾泵的去磷酸化过程为K+运入细胞提供能量
D.钠钾泵有利于维持细胞内外Na+、K+的浓度差
13.(2021·柯桥模拟)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物,它们彻底水解的产物只有碱基不同,下列叙述正确的是( )
A.细胞中的放能反应通常与ATP的水解相关联
B.一分子GTP中含有2个高能磷酸键
C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D.UTP彻底水解的产物中有碱基腺嘌呤
14.(2020·浙江模拟)ATP不仅是细胞中放能反应和吸能反应的纽带,更是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是( )
A.ATP的“A”是由一个核糖和一个腺苷组成的
B.ATP中有一个磷酸基团连接在脱氧核糖分子上
C.ATP水解所产生的能量用于吸能反应
D.在常温下细胞呼吸所释放的能量大部分转变成ATP中的化学能
15.(2019高三上·浙江月考)下图为ATP的结构示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.④的断裂过程有水消耗
B.①+②+③组成的物质是转录的原料之一
C.ATP中的“A”与ATP彻底水解后生成的“A”表示不同物质
D.细胞中各种需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的
16.(2022高三上·浙江开学考)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析正确的是( )
组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%)
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为I型胶原蛋白
A.该酶的催化活性的发挥并不依赖于CaCl2
B.结合②④组的相关变量分析,自变量为pH
C.该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH为9
D.pH为9时,温度为90℃蛋白酶TSS已变性失活
17.(2022·浙江)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
18.(2022高三下·嘉兴模拟)在淀粉-琼脂平板的4个位置,分别用蘸有不同液体的棉签涂抹(如图),然后将平板放入37℃恒温箱中保温,2h后取出平板加碘液处理1min,然后用清水洗掉碘液观察结果。下列叙述正确的是( )
A.用棉签涂抹前应在培养皿底做好标记
B.第1、2组对照说明温度和pH影响酶的活性
C.第3、4组对照说明淀粉酶具有专一性
D.若第4组呈现轻度阳性反应,可能是碘液处理的时间太短
19.(2022·柯桥模拟)细胞代谢能够在温和的条件下快速有序的进行,离不开酶的作用,下列有关酶的叙述中错误的是( )
A.酶的催化活性是酶的固有特性,不受其他物质的调节
B.酶的专一性是细胞内物质代谢有序进行的重要保障
C.酶极高的催化活性确保了细胞内物质和能量代谢的快速进行
D.酶在催化反应的过程中都会发生变形,但有些反应不需要ATP供能
20.(2022·浙江选考)用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草每汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于( )
A.两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同
B.两者催化果胶水解得到的单糖不同
C.两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同
D.酶催化需要最适温度,盐酸水解果胶不需要最适温度
21.(2021高三上·浙江月考)植物细胞能产生多种酶,催化系列反应以促进生长发育,如萌发过程中可产生α-淀粉酶,叶片脱落或果实成熟时会产生纤维素酶,果胶酶等。下列叙述正确的是( )
A.α-淀粉酶、纤维素酶、果胶酶催化的产物都是蛋白质类物质
B.生长发育各阶段,细胞内的酶都能分泌到细胞外发挥作用
C.植物产生的α-淀粉酶比枯草杆菌产生的α-淀粉酶的作用条件温和
D.制作植物细胞有丝分裂的临时装片时可用果胶酶替代解离液杀死细胞
22.(2021高三上·慈溪月考)温度是影响酶促反应速率的重要因素。图中线a表示反应物分子具有的能量与温度的关系,曲线b表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加在一起,使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列相关叙述错误的是( )
A.随着温度升高,底物分子具有的能量逐渐升高
B.t1条件下的酶分子活性与t2条件下的酶分子活性相同
C.t1~t2条件下酶活性相对较高,但该条件不适合保存酶制剂
D.酶促反应速率是反应物分子能量和酶空间结构共同作用的结果
23.(2021高三上·浙江月考)某同学欲将少量的马铃薯匀浆和MnO2分别加入到含等量等浓度的 H2O2溶液中,验证酶的高效性。下列各项预期错误的是( )
A. B.
C. D.
24.(2021·绍兴模拟)将不同pH的饱和淀粉溶液以一定的速率流经固定化淀粉酶柱,检测流出液中淀粉剩余量,结果如下表。下列叙述正确的是( )
表不同pH淀粉溶液流经固定化淀粉酶柱后的残留率
组别 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚
pH 1 3 5 7 9 11 13
淀粉残留率 83% 75% 62% 17% 49% 92% 100%
A.测定淀粉残留率时,通常用饱和淀粉溶液作为对照实验
B.据表分析,固定化淀粉酶柱作用的最适pH范围为7~9
C.甲组使用过的固定化酶柱经蒸馏水反复洗涤后可以重复使用于其余各组实验
D.减慢庚组淀粉溶液流经酶柱的速率,能降低流出液中淀粉残留率
25.某同学绘制了生物体内两个化学反应(图1)及氧气供给量对哺乳动物成熟的红细胞、人体内的一般组织细胞、破伤风杆菌三种细胞中ATP产生量的影响(图2)。下列对图示分析正确的是( )
A.图1中X+Y是组成RNA的基本单位之一
B.细胞生命活动需要的能量都由图1中④化学键断裂提供
C.图2中曲线①BC段,ATP量不再增加的原因一定是图1中酶2数量的限制
D.图2中曲线②对应哺乳动物成熟红细胞,图1所示反应在该细胞同样能进行
26.某实验室新近研制出一种X酶,为测出X酶的最适温度,有人设置了a、25 ℃、b(已知:a<25 ℃A.一定在25 ℃左右
B.一定在a~25 ℃之间
C.一定在25 ℃~b之间
D.低于a或高于b或在a~b之间都有可能
27.(2019高三上·浙江月考)下表为“探究酶的专一性”实验,相关叙述正确的是( )
试管 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂/mL 2 2 2 2 2 2
1%淀粉溶液/mL 3 \ 3 \ 3 \
2%蔗糖溶液/mL \ 3 \ 3 \ 3
新鲜唾液/mL \ \ \ \ \ \
蔗糖酶溶液/mL \ \ \ \ 1 1
实验结果
A.1%淀粉溶液中含有一定量的氯化钠
B.按表格将各种溶液分别加入6只试管后,再共同保温一段时间
C.试管3有红黄色沉淀产生,说明有葡萄糖生成
D.淀粉溶液中有杂质,不是5号试管出现轻度阳性反应的原因
28.如图为生物体内ATP、ADP、AMP相互转化示意图,下列有关叙述中正确的是( )
A.参与甲过程的反应物有ATP和酶
B.AMP可作为合成核糖核酸的原料
C.丁过程所需能量可来自化学能和热能
D.催化乙过程和丙过程的酶是同一种酶
29.如图,ATP(甲)是生命活动的直接能源物质,下列叙述正确的是( )
A.在主动运输过程中,细胞中乙的含量会显著增加
B.甲→乙和丙→乙过程,起催化作用的酶空间结构相同
C.丙中含高能磷酸键,是RNA的基本组成单位之一
D.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成
30.下列有关酶的四个实验设计,其中最科学、严谨的是( )
实验 实验目的 主要实验步骤
A 验证酶具有高效性 实验组:2mL3%H2O2溶液+1mL过氧化氢酶,保温5min后观察
对照组:2mL3%H2O2溶液+1mL蒸馏水,保温5min后观察
B 验证酶具有专一性 实验组:2mL3%可溶性淀粉溶液+1mL新鲜唾液,保温5min后,碘液检验
对照组:2mL3%蔗糖溶液+1mL新鲜唾液,保温5min后,碘液检验
C 探究酶作用的最适温度 5mL3%的可溶性淀粉+2mL新鲜唾液+碘液,每隔5min将溶液温度升高5℃,观察溶液颜色变化
D 探究pH对酶活性的影响 向三支试管中各依次加入2mL3%可溶性淀粉溶液、1mL不同pH的缓冲液,1mL新鲜唾液,在适宜温度下保温5min后,斐林试剂检验
A.A实验 B.B实验 C.C实验 D.D实验
二、综合题
31.(2018·浙江模拟)为了研究温度对α—淀粉酶活性的影响,请根据以下提供的材料与用具,完善实验分组设计和实验思路,预测实验结果并进行分析与讨论。(已知α—淀粉酶最适温度在60℃左右)
材料与用具:枯草杆菌提取液、可溶性淀粉溶液、KI—I2溶液;试管、水浴锅(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃)。
回答下列问题:
(1)以表格形式完成实验分组设计:
(2)预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果): 。
(3)由结果可得结论: 。
(4)淀粉在α—淀粉酶催化水解后的产物与淀粉指示剂产生 颜色反应。工业上固定化的α—淀粉酶可放在 ℃的冰箱中保存。
32.研究发现,利用不同种类蛋白酶水解大豆蛋白获得的水解产物,能够对人体内的血管紧张素转化酶(ACE)活性产生不同效果,为治疗高血压提供了新思路。下图1表示不同蛋白酶对大豆蛋白水解度的影响,图2表示不同蛋白酶水解产物对ACE活性抑制率的影响。请回答下列问题。
(1)蛋白酶能催化部分 键水解断裂,产生 等水解产物。
(2)图1说明应选用 酶水解大豆蛋白,而水解时间不应超过10 h的原因是 。
(3)在反应的最初4 h内,碱性蛋白酶和 酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他三种酶。
(4)不同蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率存在差异,从酶的特性角度分析,主要是因为各种蛋白酶的 性导致产生的 不同。
(5)为进一步研究大豆蛋白水解产物中抑制ACE活性的相关物质,实验设计的关键思路是 ,单独直接观察它们对ACE酶活性的抑制效果。
33.(2016·新课标Ⅱ卷)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图.回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是 组.
(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会 .
(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量 ,原因是 .
(4)生物体内酶的化学本质是 ,其特性有 (答出两点即可).
34.(2021高三上·期中)尿激酶是从尿液中提出的一种具有溶血栓作用的蛋白水解酶,其生理学功能如图所示。
(1)纤溶酶原的基本单位是 。 纤溶酶原是尿激酶的唯一天然底物,体现了尿激酶具有 的特性,该特性能使细胞代谢有条不紊的进行。
细胞代谢能有序进行,还与 有关(答出 1 点即可)。
(2)尿激酶与凝血酶作用不同的根本原因是 。
(3)给你一份尿激酶的结晶,请你设计实验验证它是蛋白质。 写出实验思路: 。
35.某研究小组探究酸雨对大豆种子萌发时能量代谢的影响,在其它条件适宜的黑暗环境中进行实验,种子中ATP含量和细胞呼吸速率的变化如图所示.请回答:
(1)ATP是细胞生命活动的 能源物质;ATP的A代表的中文名称是 ;该实验种子中ATP含量属于实验研究的 变量.
(2)由图甲可知,酸雨可能通过 阻碍大豆种子萌发.由图乙可知,酸雨可能通过 阻碍大豆种子萌发.
(3)结合图甲、图乙分析,5﹣7天ATP含量 ,直接原因可能是 .
(4)为进一步探究种子萌发过程中是否进行了无氧呼吸,可用 试剂进行检测.
36.(2021·浙江) 1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵;还有研究发现,乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。
组别 实验处理 实验结果
① 葡萄糖溶液+无菌水 -
② 葡萄糖溶液+酵母菌 +
③ 葡萄糖溶液+A溶液 -
④ 葡萄糖溶液+B溶液 -
注:“+”表示有乙醇生成,“-”表示无乙醇生成
回答下列问题:
(1)除表中4组外,其它2组的实验处理分别是: ; 。本实验中,这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、 。
(2)若为了确定B溶液中是否含有多肽,可用 试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的,可增加一组实验,该组的处理是 。
(3)制备无细胞的酵母汁,酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液,缓冲液的作用是 ,以确保酶的活性。
(4)如何检测酵母汁中是否含有活细胞?(写出2项原理不同的方法及相应原理)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成,A错误;
B、分子中磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键,B错误;
C、酶具有专一性,在水解酶的作用下不断地水解,在合成酶的作用下不断的合成,C错误;
D、细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系,D正确。
故答案为:D。
【分析】ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
2.【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位;化合物推断-综合;ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】解:胞嘧啶是含氮的碱基,含有N元素,A不符合题意;ATP的组成元素为C、H、O、N、P,含有N元素,B不符合题意;RuBP是核酮糖二磷酸,由C、H、O、P构成,不含N元素,C符合题意;DNA的元素组成为C、H、O、N、P,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】 化合物的元素组成:
(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;
(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;
(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;
(4)糖类的组成元素为C、H、O。
3.【答案】A
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、最重要的放能反应是细胞呼吸,糖的氧化分解,A符合题意;
B、吸能反应所需要的能量一般来自放能反应,B不符合题意;
C、肌肉收缩过程中需消耗能量,属于吸能反应,肌肉做功,失去能量,恢复原状,属于放能反应,C不符合题意;
D、ATP在细胞中易于再生,ATP所含能量较少,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】糖是细胞中的主要能源物质,是主要的呼吸底物,呼吸作用即糖的氧化分解是所有细胞中最重要的放能反应,A正确;吸能反应所需要的能量可能来自于光能等,B错误;肌肉收缩过程中,ATP先使肌肉能量增加,改变形状,这是吸能反应,然后肌肉做功,失去能量,恢复原状,这是放能反应,C错误;ATP 常作为细胞中普遍使用的能量载体,ATP与ADP在细胞中相互转化快,但是,ATP所含能量并不多,D错误。
4.【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、酶是活细胞产生的,并非只有分泌功能的细胞才能产生,A错误;
B、酶是由活细胞产生的,不能从食物中获得,B错误;
C、大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,蛋白质的组成元素是C、H、O、N,RNA的组成元素是C、H、O、N、P,因此组成酶的化学元素一定有C、H、O、N,C正确;
D、酶是具有生物催化作用的有机物,在细胞代谢中起催化作用,起调节作用的是激素,D错误。
故答案为:C。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
5.【答案】C
【知识点】酶的特性;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、T4DNA连接酶有专一性,A错误;
B、酶在催化反应前后性质不变,故T4DNA连接酶催化反应后,其组成成分不变,B错误;
C、APT水解产生ADP需要打开两个高能磷酸键,结合题干“该反应过程需消耗ATP,其水解产生的腺苷一磷酸(AMP)通过共价键与酶相连”可推测ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键,C正确;
D、T4DNA连接酶需在低温和最适pH条件下保存,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、DNA连接酶①两种DNA连接酶(E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:a、相同点:都缝合磷酸二酯键。b、区别:E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,可用于连接粘性末端和平末端,但连接效率较低。②与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
6.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、本实验应先倒入一定pH的缓冲液与H2O2溶液,再将滤纸片放到反应小室底部,A错误;
B、新鲜的鸡肝匀浆和血细胞匀浆均含有过氧化氢酶,故滤纸片用新鲜的鸡肝匀浆浸泡,也可用血细胞匀浆浸泡,B正确;
C、温度会影响酶的活性,反应小室放在水里,有利于排除温度变化对实验的干扰,C正确;
D、用量筒进行排水法收集气体,需先排净量筒内气泡再收集,减少误差,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶的影响,因此自变量是pH,因变量是酶促反应速率,过氧化氢酶催化H2O2分解为H2O和O2,O2附着在滤纸片上,使滤纸片上浮。
7.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】探索温度对酶活性影响的实验,正确的操作步骤为:①取3支试管,编号并注入2mL淀粉溶液;④将3支试管分别放在60℃的热水、沸水和冰块中维持温度5min;②向各试管注入1mL淀粉酶溶液,并继续维持原先温度15min;③向各试管滴1滴碘液; ⑤观察实验现象。
故答案为:D
【分析】本实验探究温度对酶活性的影响,自变量为温度,其他变量为无关变量,需要保持一致且适宜,实验中为保持实验结果的准确,应先将底物加热保温到相应温度,在加入酶,顺序不能反。
8.【答案】D
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、物质X是ATP脱下两个磷酸基团后的产物,即为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,A错误;
B、由反应式可知萤火虫发荧光需要ATP,属于吸能反应,B错误;
C、该检测仪检测结果代表样品中氧气的消耗,兼性厌氧型的生物既进行需氧呼吸也进行厌氧呼吸,也可以用该检测仪检测,C错误;
D、该检测是以ATP的消耗来反映细菌的数量,前提是每个细菌内的ATP含量基本相同,否则无法反映细菌的数量,D正确。
故答案为:D。
【分析】ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
9.【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】解:A、图中M表示腺嘌呤,N表示核糖,A不符合题意;
B、光合作用的光反应过程合成ATP,暗反应过程中ATP水解,因此光合作用过程中不只涉及“ATP充电”,B不符合题意;
C、食物中有机物氧化分解释放的能量可用于合成ATP,即为“ATP充电”,C符合题意;
D、人体肌肉细胞厌氧呼吸产生的乳酸转变成葡萄糖需要消耗能量,即需要“ATP放能”,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】ATP在活细胞中的含量很少,因ATP与ADP可迅速相互转化;细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,普遍存在于生物界中,是生物界的共性;吸能反应一般与ATP的分解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系。
10.【答案】C
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、由于题干中没有说明ATP供能的过程,所以不能说明ATP是细胞内的直接能源物质,A错误;
B、由于是部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明ATP中远离A的P容易脱离,形成ADP,B错误;
D、ATP含量变化不大和部分ATP的末端P已带上放射性标记,说明该过程中ATP既有合成又有分解,C正确;
D、大部分ATP末端磷酸基团已带有放射性标记,说明新合成的ATP中只有末端的P是32P,D错误。
故答案为:C。
【分析】ATP:
(1)组成元素:C、H、O、N、P。
(2)分子结构:一分子ATP由一分子腺苷、三分子磷酸基团和两个高能磷酸键组成。腺苷由腺嘌呤和核糖组成。
(3)ATP与 ADP 的转化:ATPADP+Pi+能量。
(4)主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 (5)蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。 合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体等;分解ATP的场所是生物体内的需能部位。
11.【答案】B
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】ACD、提重物时肌肉的收缩、乳酸在肝脏中转变成葡萄糖、三碳酸转变成三碳糖需要消耗能量,属于吸能反应,ACD错误;
B、葡萄糖在细胞溶胶中转化为丙酮酸是呼吸作用的第一阶段,该阶段产生能量,属于放能反应,B正确。
故答案为:B。
【分析】细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
12.【答案】C
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、据图可知,ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上,导致钠钾泵的空间结构变化,Na+被排出细胞;胞外的K+结合上去,其结合能导致磷酸基团释放,恢复钠钾泵的空间结构,如此循环重复,钠钾泵既能作载体,协助Na+、K+跨膜运输,又能起酶的功能,催化ATP水解,A正确;
B、依图1所示,ATP水解后产生ADP和Pi,并释放能量,Pi使钠钾泵磷酸化,同时在能量驱动下运出Na+,运入K+,B正确;
C、K+运入细胞是逆浓度梯度进行的,需要消耗能量,钠钾泵的去磷酸化只提供了Pi,此过程不能为K+运入细胞提供能量,C错误;
D、钠钾泵是逆浓度运输K+和Na+,从而维持细胞内外Na+和K+的浓度差,D正确。
故答案为:C。
【分析】1.钠钾泵(也称钠钾转运体、钠钾ATP酶),为蛋白质分子,进行钠离子和钾离子之间的交换。每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。2.一般认为钠钾泵首先在膜内侧与细胞内的钠结合,ATP酶活性被激活后,由ATP水解释放的能量使“泵”本身构象改变,将钠输出细胞;与此同时,“泵”与细胞膜外侧的钾结合,发生去磷酸化后构象再次改变,将钾输入细胞内。研究表明,每消耗1个ATP分子,可使细胞内减少3个钠并增加2个钾。3.看图可知:ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上,导致钠钾泵的空间结构变化,Na+被排出,此过程需要ATP提供能量,运输方式是动运输;然后,胞外的 K+结合上去,其结合能导致磷酸基团释放,恢复钠钾泵的空间结构,如此循环重复。
13.【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、细胞中的放能反应通常与ATP的合成相关联,吸能反应通常与ATP的水解相关联,A错误;
B、一分子GTP中含有2个高能磷酸键,B正确;
C、CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的,C错误;
D、UTP彻底水解的产物中有尿嘧啶、核糖、磷酸,D错误。
故答案为:B。
【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷,结构简式A-P~P~P,其中A代表腺苷,包括腺嘌呤和核糖,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;场所在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
14.【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A.ATP的“A”是由一个核糖和一个腺嘌呤组成的,A不符合题意;
B.ATP中有一个磷酸基团连接在核糖分子上,B不符合题意;
C.ATP水解所产生的能量用于吸能反映,C符合题意;
D.在常温下细胞呼吸所释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分转
变成ATP中的化学能,D不符合题意。
【分析】1.ATP的分子组成
2.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系;放能反应一般与ATP的合成相联系。
15.【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A.④是高能磷酸键,其断裂时消耗1分子水,释放能量,A不符合题意;
B.①是腺嘌呤,②是核糖,③是磷酸基团,三者共同组成腺嘌呤核糖核苷酸,是转录的原料之一,B不符合题意;
C.ATP中的“A”是腺苷(腺嘌呤+核糖),ATP彻底水解后生成的“A”表示腺嘌呤,二者表示不同物质,C不符合题意;
D.ATP不是细胞中“唯一”的直接能源物质,所以细胞中各种需要能量的生命活动不一定都是由ATP直接提供能量的,D符合题意。
故答案为:D
【分析】ATP的分子组成示意图
16.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、分析②③组可知,没有添加CCL,降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A错误;
B、分析②④组的相关变量可知,温度均为70℃,都添加了CaCl2,pH分别为9、7,故自变量为pH,B正确;
C、②组酶的活性最高,此时pH为9,温度为70℃,但由于温度梯度、pH梯度较大,不能说明最适温度为70℃,最适pH为9,C错误;
D、第①组降解率为38%,蛋白酶TSS在此条件下还有活性,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、分析表格可知,本实验的自变量有pH、 CaCl2 的有无和温度。
2、实验应该遵循对照原则、单一变量原则和平行重复原则。
17.【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、低温会抑制酶的活性,不会改变酶的氨基酸组成,不会使酶失活,A错误;
B、酶作为催化剂具有高效性,稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,B正确;
C、酶的催化作用需要一定pH范围,过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,C错误;
D、没具有专一性,在在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,不会加快淀粉的水解速率,反而会因为淀粉酶被蛋白酶水解而导致淀粉水解缓慢,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复
18.【答案】A
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、用棉签涂抹前应在培养皿底做好标记,便于观察,A正确;
B、第1组用强酸处理唾液后由于酶失去活性,该区域呈现蓝色,第2组由于煮沸的唾液在高温下失去活性,也呈现蓝色,因此这两组的实验结果与第四组的结果说明温度和pH影响酶的活,B错误;
C、第3组中用蔗糖酶处理,实验结果表现为蓝色,第4组中淀粉在淀粉酶的作用下被分解,该区域呈现无色,这两组对照说明淀粉能被淀粉酶催化水解,但不能被蔗糖酶催化水解,因而能说明酶具有专一性,不能说明淀粉酶具有专一性,C错误;
D、若第4组呈现轻度阳性反应,可能是淀粉酶处理的时间太短,该区域尚含有淀粉,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
19.【答案】A
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、酶的活性会受温度、pH值等的影响,A错误;
B、酶具有专一性,这样可以保证各种化学反应能在同一时间发生而相互之间不受影响,从而保证了细胞代谢的有序和稳定性,B正确;
C、酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更明显,具有高效性,能够使细胞内的物质代谢和能量转换的快速进行,C正确;
D、酶在催化过程中都会与底物进行结合而发生形变,有些反应是放能反应,不需要ATP供能,D正确。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
20.【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草每汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱,二者催化果胶水解得到的产物片段长度不同,A错误;
B、果胶酶和稀盐酸都是催化剂,两者催化果胶水解得到的单糖相同,B正确;
C、果胶酶和稀盐酸都是催化剂,两者催化果胶主链水解断裂的化学键相同,C正确;
D、酶是有机催化大部分是蛋白质、少量是RNA,需要最适温度,盐酸是无机催化剂,水解果胶不需要最适温度,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶,产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等,果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也是果汁变得澄清。
21.【答案】C
【知识点】酶的相关综合;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、α-淀粉酶、纤维素酶、果胶酶作用对象均是多糖,催化的产物是糖类,A错误;
B、在生长发育过程中,细胞内的酶不一定分泌到细胞外发挥作用,如呼吸酶,B错误;
C、枯草杆菌产生的α-淀粉酶最适作用温度60 -70℃,植物产生的α-淀粉酶最适作用温度相对低一些,作用条件相对较温和,C正确;
D、果胶酶作用对象是细胞壁中的果胶,不会杀死细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA;酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著,因而催化效率更高;酶的作用条件较温和,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高,不同酶需要的温度和pH条件可能不同;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
22.【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,随着温度的升高,底物分子具有的能量增加,A正确;
B、曲线c中t1、t2位点酶促反应速率相同,但温度不同,活化能不同,酶分子活性不一定相同,B错误;
C、由曲线b可知,温度越低酶的空间结构越稳定,因此保存酶制剂一般选择低温条件, C正确;
D、其他因素相同的情况下,底物分子的能量越多,活化能就越小,酶促反应速率就越快,酶的空间结构影响酶的活性,进而影响酶促反应速率,因此酶促反应的速率是底物分子的能量和酶的空间结构共同作用的结果,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
3、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
23.【答案】B
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,与无机催化剂相比,酶具有高效性,氧气生成速率更快,由于两组 H2O2溶液等量等浓度,故最后产生的氧气量相同,且马铃薯匀浆组所需要时间更短,A正确;
B、酶和无机催化剂的活性随时间不会发生改变,B错误;
C、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,酶具有高效性,马铃薯匀浆组中的氧气生成速率更快,由于反应物浓度会越来越小,故每组的氧气生成速率会越来越慢,最后反应物消耗完,速率都为0,C正确;
D、马铃薯匀浆中含有H2O2酶,酶具有高效性,马铃薯匀浆组中H2O2分解速率更快,一开始反应物比较充足,反应速率维持恒定,随后,反应物大量被消耗,H2O2分解速率减慢,最后反应物消耗完,速率都为0,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、酶的本质是有机物,大多数酶是蛋白质,还有少量的RNA。
2、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
24.【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由题意可知,实验中是不同pH的饱和淀粉溶液以一定的速率流经固定化淀粉酶柱,检测流出液中淀粉剩余量,故测定淀粉残留率时,通常用饱和淀粉溶液作为对照实验,A正确;
B、由表可知,pH为7时淀粉残留率最低,则固定化淀粉酶柱作用的最适pH范围为5~9,B错误;
C、甲组pH偏低酶的活性会明显降低,甲组使用过的固定化酶柱经蒸馏水反复洗涤后不可以重复使用于其余各组实验,C错误;
D、庚组pH偏高,酶已经变性失活,减慢庚组淀粉溶液流经酶柱的速率,也不能能降低流出液中淀粉残留率,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
25.【答案】D
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、图1中,X表示腺嘌呤,Y表示核糖,X+Y表示腺苷,ATP脱去两个磷酸基团后是组成RNA的基本单位之一,A错误;
B、细胞中生命活动需要的能量绝大多数是由ATP中④化学键断裂释放的能量提供的,但是也有生命活动不是以ATP为直接能源物质的,如磷酸肌酸也可供能,B错误;
C、图2曲线①BC段,ATP产生量不再明显增加,可能是因为图1中酶2数量的限制,也可能是细胞中ADP、磷酸的限制,C错误;
D、图2中曲线②表示随着氧气供给量的增加,细胞中ATP生成量不变,可表示哺乳动物成熟红细胞,在该细胞内,可以进行无氧呼吸,同样有ATP的合成及分解,即图1所示反应,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、ATP的结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键.水解时远离A的磷酸键易断裂,释放大量的能量,供给各项生命活动,所以ATP是新陈代谢所需能量的直接来源.ATP与ADP的相互转化的反应式为:ATP ADP+Pi+能量,方程从左到右时能量代表释放的能量,用于一切生命活动;方程从右到左时能量代表转移的能量,动物中为呼吸作用转移的能量,而植物中来自光合作用和呼吸作用。
2、题图1中X、Y分别表示腺嘌呤、核糖,X+Y表示腺苷。题图2曲线①、曲线②、曲线③分别表示人体内的一般组织细胞、哺乳动物成熟的红细胞、破伤风杆菌三种细胞中ATP的产生量。据此答题。
26.【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】随着温度的升高,酶的活性先升高后降低,甚至失活。根据题意分析,该实验设置了a、25℃、b(已知:a<25℃【分析】不同温度下酶活性一致的情况:第一,两个温度在最适温度的一边且差异很小,使酶活性相差不大;第二,两个温度在最适温度的两边且离最适温度的距离一致,则两个酶的活性相同。
27.【答案】A
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、氯离子是唾液淀粉酶的激活剂,为了保证唾液淀粉酶的活性,一般要在淀粉溶液中加入一定量的氯化钠,A符合题意;
B、温度在此实验中是无关变量,一般在37°恒温水浴中操作,不可在水浴前加入本尼迪特试剂,否则会影响活性,B不符合题意;
C、利用本尼迪特试剂能检测出试管3有还原糖生成,不一定是葡萄糖,C不符合题意;
D、淀粉溶液中有还原性糖杂质,是5号试管出现轻度阳性反应的原因。D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据表格分析,实验3和实验4是一组对照实验,实验5和实验6也在一组对照实验,自变量是底物不同,因变量是底物是否分解,变成砖红色沉淀的是试管3和试管6,证明酶具有专一性。
28.【答案】B
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】甲过程表示ATP的水解,则反应物有ATP和水,酶是催化剂,A项错误;AMP是ATP脱掉两个磷酸基团后的产物,由一分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤组成,可以作为合成核糖核酸的原料,B项正确;丁过程是ADP和Pi合成ATP的过程,在光合作用中该过程所需能量来自光能,在呼吸作用中该过程所需能量来自化学能,但都不能利用热能,C项错误;催化乙过程的酶是水解酶,催化丙过程的酶是合成酶,D项错误。
【分析】本题考查ATP的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
29.【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】生物体内ATP 与ADP的含量比较少,且处于动态平衡,A错。甲→乙过程是水解酶起作用,而丙→乙是合成酶,酶的种类不同,空间结构不相同,B错。丙中含有一个普通磷酸键,C错。ATP合成时要消耗磷酸(戊),D正确。
【分析】本题考查ATP与ADP的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
30.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A选项是应加入无机催化剂和酶作为比较,B选项是对照组无论进行还是不进行化学反应,碘液都无法检测出来,C选项是应在不同温度下同时做实验看哪个温度下催化效率最高,D选项符合实验要求,所以D选项正确。
【分析】本题考查探究影响酶活性的因素、酶在代谢中的作用,意在考查能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。
31.【答案】(1)
试管 淀粉溶液(2mL) 枯草杆菌提取液(1mL) 恒温 KI—I2溶液(1-2滴}
1 + + 40℃ +
2 + + 50℃ +
3 + + 60℃ +
4 + + 70℃ +
5 + + 80℃ +
(2)
(3)温度对α—淀粉酶活性的影响在一定范围内果胶酶活性水温度升高而增强,过了最适温度后则随之减弱
(4)红色;4
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】根据题干信息分析,该实验的目的是研究温度对α—淀粉酶活性的影响,因此实验的自变量是温度(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃),因变量是α—淀粉酶活性;反应物是可溶性淀粉溶液,枯草杆菌提取液中含有α—淀粉酶作为催化剂;淀粉溶液水解的产物可以用KI—I2溶液检测。(1)根据以上分析可知,实验的自变量是温度,一共分为五种温度,反应物是淀粉溶液、催化剂是枯草杆菌提取液,反应的产物用KI—I2溶液检测,因此实验的表格内容如下:
试管 淀粉溶液(2mL) 枯草杆菌提取液(1mL) 恒温 *:1+琯液(1-2滴}
1 + + 40℃ +
2 + + 50℃ +
3 + + 60℃ +
4 + + 70℃ +
5 + + 80℃ +
( 2 )根据题干信息已知,α—淀粉酶最适温度在60℃左右,因此在五个温度范围内,α—淀粉酶的相对活性先增加,后降低,如图:
( 3 )根据以上分析可知,实验的结论是:在一定范围内α—淀粉酶活性随温度升高而增强,过了最适温度后则随之减弱。(4)α—淀粉酶可使淀粉水解成糊精,用淀粉指示剂溶液测试,流出物呈红色表明水解产物糊精生成;工业上固定化的α—淀粉酶可放在4℃的冰箱中保存。
【分析】温度对酶活性的影响表现在:在一定的范围内,随温度的升高酶活性逐渐增强;达到一定温度时酶活性最强,此温度即为该酶的最适温度;超过最适温度后,随温度的升高酶活性逐渐减低,甚至失活。
32.【答案】(1)肽;多肽(或多肽和氨基酸)
(2)碱性蛋白;10 h后大豆蛋白水解度不再升高
(3)胃蛋白
(4)专一;多肽的种类和数量
(5)将大豆蛋白水解的不同产物提取分离
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的,蛋白酶能催化部分肽键水解断裂,产生多肽(或多肽和氨基酸)等水解产物。(2)由图1可知,碱性蛋白酶对大豆蛋白的水解度最高,应选用碱性蛋白酶水解大豆蛋白,10h后大豆蛋白水解度不再升高,因此水解时间不应超过10h。(3)由图2可知,在反应的最初4h内,碱性蛋白酶和胃蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他三种酶。(4)酶的专一性是指一种酶可以催化一种或少数几种类似的底物,不同蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率存在差异,从酶的特性角度分析,主要是因为各种蛋白酶的专一性导致产生的多肽的种类和数量不同。(5)为研究大豆蛋白水解产物中抑制ACE活性的相关物质,自变量是水解产物,应将大豆蛋白水解的不同产物提取分离,单独直接观察它们对ACE酶活性的抑制效果。
【分析】1、酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物,酶具有专一性、高效性、需要适宜的温度与pH值。蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、分析图1可知,应选用碱性蛋白酶水解大豆蛋白,但水解时间不应超过10h;分析图2可知,在反应的最初4h内,碱性蛋白酶和胃蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他三种酶。
33.【答案】(1)B
(2)加快
(3)不变;高温酶已经失活
(4)蛋白质或RNA;高效性、专一性
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】解:(1)分析曲线图可知:在B组(40℃),反应到达化学平衡所需要的时间最短,故三个温度条件下,该酶活性最高的是B组.(2)从曲线图来看,三个温度条件较适合的是40℃,而A组是20℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线,故在时间t1之前,反应尚未达到化学平衡之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会加快.(3)C组为60℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线,看图可知,在时间t2时,产物浓度不再改变,高温酶已经失活,此时向反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量也不变.(4)生物体内酶的化学本质是蛋白质或RNA,其特性有高效性、专一性、作用条件温和.
故答案为:(1)B(2)加快 (3)不变 高温酶已经失活(4)蛋白质或RNA 高效性、专一性
【分析】影响酶促反应速率的因素主要有:温度、pH、底物浓度和酶浓度等.
温度能影响酶促反应速率,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;到达最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢,本题结合曲线图,考查影响酶促反应速率的因素,要求考生掌握影响酶促反应速率的因素及相关曲线,能根据题干要求选出与图示对应的影响因素,属于考纲识记和理解层次的考查.
34.【答案】(1)氨基酸;专一性;酶在细胞中的分布(或细胞内的生物膜将细胞“区室化”)
(2)控制尿激酶和凝血酶合成的基因碱基序列不同
(3)实验思路:将该酶结晶制备成酶溶液,加入双缩脲试剂,观察酶溶液颜色的变化
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;检测蛋白质的实验;酶的特性
【解析】【解答】(1)①纤溶酶原其本质是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸。故填:氨基酸
②纤溶酶原是尿激酶的唯一天然底物,说明尿激酶只能分解纤溶酶原,体现了酶的专一性。故填:专一性。
③细胞内的酶的种类很多但是细胞代谢却有条不紊的进行,除了酶的专一性外,也体现在胞内的生物膜将细胞“区室化”。例如线粒体中有大量的有关呼吸酶。故填: 细胞内的生物膜将细胞“区室化”。
(2) 尿激酶与凝血酶的不同,体现了酶的专一性。尿激酶与凝血酶的本质蛋白质,蛋白质的功能不同,根本原因是控制酶合成的碱基序列不同。故填:控制尿激酶和凝血酶合成的基因碱基序列不同 。
(3)鉴别蛋白质可以用双缩脲试剂,有了尿激酶的结晶 ,将晶体制备成溶液, 加入双缩脲试剂,观察酶溶液颜色的变化 ,如果有紫色络合物出现,就可以证明是蛋白质。故填: 将该酶结晶制备成酶溶液,加入双缩脲试剂,观察酶溶液颜色的变化 。
【分析】考查酶的本质和蛋白质的鉴定。
(1)酶绝大多数是蛋白质,少数是 RNA;酶的特性:高效性、专一性、温和性,其中酶的专一性是指每种酶只催化一种或一类化学反应;酶的专一性为 细胞代谢有条不紊的进提供了物质基础,除此之外生物膜将细胞内分隔开成一定的小区域,如线粒体,叶绿体,溶酶体等,这种 “区室化 ”也保障了细胞代谢能有序进行 。
(2)酶的专一性体现了蛋白质的功能不同,结构决定功能,说明不同蛋白质的结构不同;蛋白质的结构是通过转录和翻译而呈现的,转录的模板是DNA的一条链,也就说明不同蛋白质的基因碱基序列不同 。
(3)蛋白质可以用双缩脲试剂来检测,蛋白质中的肽键可以与双缩脲试讲生产紫色络合物。
据此解题。
35.【答案】(1)直接;腺苷;因
(2)降低ATP含量/抑制ATP的合成/促进ATP水解;降低呼吸速率
(3)下降;ATP的消耗量增加
(4)酸性的重铬酸钾
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】解:(1)ATP是细胞生命活动的直接能源物质.ATP的A代表的中文名称是腺苷.种子中ATP含量和细胞呼吸速率的变化属于该实验研究的因变量.(2)由图甲可知,酸雨可能通过降低ATP含量阻碍大豆种子萌发.由图乙可知,酸雨可能通过降低呼吸速率阻碍大豆种子萌发.(3)结合图甲、图乙分析,5﹣7天,ATP含量下降,而细胞呼吸速率上升,可能的原因是ATP消耗量增加.(4)种子萌发过程中无氧呼吸可产生酒精,酸性的重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色.
【分析】据题图分析可知:种子中ATP的含量和细胞呼吸速率的变化为实验的因变量.由图1可知,与pH为7.0相比,酸雨使ATP含量下降;由图2可知,与pH为7.0相比,酸雨使细胞呼吸速率下降.由图可知,5﹣7天,ATP含量下降,而细胞呼吸速率上升,可能的原因是ATP消耗量增加.酒精的鉴别用酸性的重铬酸钾.
36.【答案】(1)葡萄糖溶液+酵母汁;葡萄糖溶液+A溶液+B溶液;酵母汁和B溶液
(2)双缩脲;葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液
(3)保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH
(4)染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透性;酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖。
【知识点】检测蛋白质的实验;生物膜的功能特性;酶的相关综合
【解析】【解答】(1)结合分析可知:为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论,还需要加设两组实验,一组为葡萄糖溶液+酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成),另外一组为葡萄糖溶液+A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子,包括相关酶)+B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子),此组预期结果为有乙醇生成;本实验中,起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌(细胞中含有各类物质)、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)中存在。(2)多肽用双缩脲试剂进行检测;据题干信息可知,M离子存在于B溶液中,故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的,则应加设一组实验,即葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液:若有乙醇生成,则证明B不是必须的,若无乙醇生成,则证明B是必须的。(3)酶的作用条件温和,需要适宜的温度和pH等条件,实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。(4)检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有:染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透性:若为死细胞,则能被染色;酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖:一段时间后若酵母菌数量增加,则为活细胞。
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。2、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。3、分析题干信息可知:本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”,所给实验材料中,葡萄糖溶液为反应的底物,在此实验中为无关变量,其用量应一致;酵母菌为细胞生物,与其对应的酵母汁无细胞结构,可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”;而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。
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