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高中生物必修一 降低化学反应活化能的酶
一、单选题
1.(2019·茂名模拟)在探究温度对酶活性影响的实验设计中,下列操作及材料的选取合理的是( )
A.选用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液和碘液
B.选用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液和斐林试剂
C.选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液
D.将酶和底物在室温下混合后置于不同温度下保温
2.(2022高一上·松原期末)下列有关酶的叙述,正确的是( )
①凡是活细胞,都能产生酶 ②有的从食物获得,有的在体内转化而来 ③酶大多是蛋白质 ④有的酶是蛋白质,有的酶是胆固醇 ⑤酶只有在生物体内才能起催化作用 ⑥酶都是在核糖体上合成的 ⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用。
A.①②⑤ B.②③⑦ C.①③⑧ D.④⑤⑥
3.(2015高一上·东台月考)酶是活细胞产生的.下列关于酶的论述中,都正确的一组是( )
①酶是一类具有生物催化作用的蛋白质
②酶的活性与PH有关
③酶的催化效率很高
④酶的数量因参与化学反应而减少
⑤只要条件适宜,酶在生物体外也可以催化相应的化学反应
⑥温度过高和偏低对酶活性影响的原理相同.
A.②③⑤ B.①④⑥ C.①②③ D.②③⑥
4.模型包括物理模型、概念模型、数学模型等.而物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型.如图为某同学所作的酶催化作用的模型.下列叙述正确的是( )
A.该模型是物理模型,能很好地解释酶的专一性
B.图中的A﹣定是蛋白质,因为A是酶
C.若图中的B表示氨基酸,A表示酶,则该生理过程表示脱水缩合
D.人成熟的红细胞内不能合成酶,也无上述模型表示的生理过程
5.下列有关酶的叙述,正确的是( )
A.高温和低温均能影响酶的活性
B.酶的催化或加热都能加速过氧化氢的分解,说明酶和加热都能降低活化能
C.因为酶有专一性,催化ATP和ADP相互转化的是一种酶
D.真核细胞的DNA聚合酶是在细胞质中合成、在细胞核中起作用
6.生物学上有许多重要的概念,下列理解正确的是( )
A.细胞代谢表示细胞中一系列有序的物理、化学变化的总称
B.细胞学说是由列文虎克、施莱登和施旺共同提出的
C.酶是活细胞产生的具有生物催化作用的大分子蛋白质
D.细胞核是遗传信息库,是遗传和细胞代谢的控制中心
7.胃蛋白酶是胃中唯一的蛋白水解酶,下列关于该酶的说法正确的是
A.该酶的主要作用是为化学反应提供活化能
B.该酶离开胃进入小肠后将失去催化作用
C.该酶具有高效性主要是因为它在胃内可以多次发挥作用
D.动物细胞培养常用该酶处理组织将细胞分散开来
8.关于酶的叙述,错误的是
A.同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
9.(2023高一下·昭通月考)下列能正确表示人体胃蛋白酶作用规律的曲线有( )
A.Ⅱ、Ⅳ、V B.Ⅱ、Ⅳ、VII C.I、Ⅳ、VII D.I、Ⅲ、VI
10.(2022高二下·杭州期中)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
11.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( )
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,量筒中产生的气体速率加快
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
12.下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.酶共含有C,H,O,N,P五种元素
B.酶的合成一般要经过转录
C.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
D.酶能降低化学反应的活化能
13.(2022高三上·汉中模拟)细胞中的核酶是一类具有催化功能的RNA,其可降解特定RNA。说法正确的是( )
A.核酶的形成需要经过转录过程
B.核酶为催化的化学反应提供活化能
C.核酶的作用特性不具有专一性
D.核酶与蛋白酶的组成元素相同
14.(2021高三上·湖南月考)研究人员为了比较盐酸和蛋白酶在催化蛋白质水解过程的区别进行了如图所示的实验。下列相关说法正确的是( )
A.若将蛋白酶和蛋清混合一段时间,再加双缩脲试剂,则溶液不变紫色
B.蛋清中的蛋白质分子比蛋白块a中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
C.若经相同时间处理,蛋白块b明显小于蛋白块c,则说明蛋白酶具有高效性
D.蛋清中加入食盐后析出白色絮状物,该过程中蛋白质的空间结构发生改变
15.(2022高三上·章丘月考)为研究温度对酶活性的影响,实验小组用四种不同温度分别对等浓度的淀粉酶溶液、淀粉溶液进行预处理,将同温度下的淀粉酶溶液与淀粉溶液混合均匀,再在原温度下保温相同时间,测定生成物的量分别为a、b、c、d,已知a<b<c<d,但混淆了各组对应的温度。设各组对应温度依次为ta、tb、tc、td,则各组的温度从高到低排序,不可能的是( )
A.td>tc>tb>ta B.tc>td>tb>ta
C.tb>tc>td>ta D.ta>tc>td>tb
16.(酶的活性会受到某些无机盐离子的影响,某学习小组通过实验探究Cl-和Cu2+对人体胃蛋白酶活性的影响,结果如下图所示(其他条件适宜)。下列有关叙述正确的是( )
A.保存胃蛋白酶的最佳条件是37.5 ℃、pH=1.5
B.底物浓度为B时,增加酶含量,曲线a、b、c均上移
C.底物浓度为B时,提高反应温度,曲线c将上移
D.Cl-、Cu2+等无机盐离子都有增强酶降低化学反应活化能的效果
17.(2017高二上·无锡期末)图甲、乙分别表示在不同条件下酶催化反应的变化,下列有关叙述错误的是( )
A.图甲实线、虚线可依次表示增加酶量前后,生成物量与反应时间的关系
B.图甲中实线、虚线可依次表示H2O2在Fe3+,过氧化氢酶作用下的O2生成量与反应时间的关系
C.图乙能用来表示酶活性与温度的关系
D.图乙能用来表示反应物浓度与反应时间的关系
18.(2017高三上·兰州月考)下列关于酶的分布及其作用的叙述,正确的是( )
A.催化ATP水解的酶在活细胞中都有分布
B.人体细胞的细胞质中含有催化丙酮酸转化为CO2的酶
C.人体肌细胞内的DNA-解旋酶只分布在细胞核中
D.酶通过为化学反应供能来提高化学反应速率
19.(2018高三上·松江期末)下图为某一酶促反应过程示意图,下列反应中能用该图表示的是( )
A.乙醇发酵 B.氨基酸的合成
C.蔗糖的水解 D.在光下将水分解成H+和O2
20.(2022·抚松模拟)如图所示有4套装置,每套装置内的小型圆底烧瓶中分别盛等量的H2O2,保温于相应温度下适宜时间,然后向各小型圆底烧瓶中迅速加入等量相应温度的如图所示的相应物质,烧瓶口紧包着一个小气球,使小型圆底烧瓶沉于烧杯底部的同一位置(瓶内气体产生达到一定量时烧瓶即可浮起)。下列相关分析正确的是( )
A.图1中的小型圆底烧瓶最先浮起
B.肝脏研磨液中的H2O2酶和Fe3+的作用机理不同
C.图4中,沉入烧杯底部的小型圆底烧瓶不能浮起
D.图2与图3对比,可说明H2O2酶具有高效性
21.下图中的曲线是用H2O2作实验材料,根据有关实验结果绘制的。其中能说明酶具有高效性的是( )
A. B.
C. D.
22.(2018高一下·阳高开学考)图中甲曲线表示在最适温度下α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,乙、丙两曲线表示α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或pH的变化,下列相关分析正确的是( )
A.乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH
B.分析曲线可知,e、g两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件
C.d、f两点所示的α-淀粉酶活性一致,该酶的空间结构都遭到破坏
D.若在a点升温或在bc段增加淀粉的浓度,都将使反应速率增大
23.(2017高二下·金华期末)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置 三个实验组:甲组(15℃)、乙组(35℃)和丙组(55℃),在其它条件相同的情况下,测定各组在不同反应时间内的产物浓度,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.三个温度条件下,该酶活性最高的是乙组
B.在时间t1之前,如果甲组温度提高10℃,则酶促反应的速度会加快
C.在t2时,如果向丙组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,则在t3时,丙组产物总量将增加2倍
D.在t2时,如果向乙组反应体系中增加2倍量的酶,其他条件保持不变,则在t3时乙组产物总量不变
24.(2019高一上·吉林期末)图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。下列关于该反应的叙述正确的是( )
A.温度降低时,e点不移,d点右移
B.H2O2量增加时,e点不移,d点左移
C.pH=c时,e点为0
D.pH=a时,e点下移,d点左移
25.(2023高二下·广州期末)在适宜的条件下,某实验小组在一定量的淀粉溶液中加入少量淀粉酶,酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.ab段内,酶与底物结合时酶的构象会发生改变
B.bd段内,酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低
C.随着反应时间的延长,c点处酶活性比b点低
D.若增加淀粉酶的用量并进行重复实验,则b点会向左上方移动
二、综合题
26.(2016高二上·萧山期中)如图是某一课题组的实验结果(注:A酶和B酶分别是两种微生物分泌的纤维素酶).请分析回答:
(1)分析图一的实验结果可知,本实验研究的课题是 .
(2)图一结果显示,在40℃至60℃范围内,热稳定性较好的酶是 ;高温条件下,酶容易失活,其原因是 .
(3)如表是图一所示的实验结果统计表,由图一可知表中③处应是 ,⑧处应是 .
温度(℃) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
A酶活性(mmol S﹣1) 3.1 3.8 5.8 6.3 5.4 2.9 0.9
B酶活性(mmol S﹣1) 1.1 2.2 3.9 ⑧ 3.4 1.9 0
(4)图二表示30℃时B酶催化下的反应物浓度随时间变化的曲线,其他条件不变,在图二上画出A酶(浓度与B酶相同)催化下的反应物浓度随时间变化的大致曲线.
27.(2017高一上·宁城期末)请你解读与酶有关的图示、曲线:
(1)图1和图2是与酶的特性相关的图示,请回答下列问题:
图1表示酶的特性是 、图2表示酶的特性 .
(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线,请分析回答:
当pH从5上升到7,酶活性的变化过程是 ;从图示曲线 我们还可以得出的结论是 .
(3)图4和图5是底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线,请分析回答:
图4中A点后酶促反应的速率不再增加,其限制性因素主要是 ;从图5可以得出的结论是:在底物足量条件下, .
(4)实验变量包括自变量、因变量和无关变量.自变量是指在实验过程中 的变量.因变量是指随 变化而变化的变量.无关变量是指除 外,其他对实验结果能造成影响的 .
28.(2016高三上·汕头期中)重金属离子会导致蛋白质分子变性,为验证铜离子对唾液淀粉酶的活性有抑制作用,某同学进行了实验,实验步骤如下(已知SO42﹣对实验结果没有影响):
请回答:
(一)实验步骤
实验步骤 试管甲 试管乙
步骤1 加入1%CuSO4溶液和pH6.8的缓冲液各1mL 加入A
步骤2 各加入1%的淀粉酶溶液1mL,混匀后放置一段时间
步骤3 各加入1%的淀粉溶液1mL,B
步骤4 取出试管,各加入1%的碘溶液3滴,观察颜色变化
(二)讨论与分析
(1)实验中设置试管乙的目的是 ,“实验步骤”中A处为 ,B处为 .
(2)有同学提出由于CuSO4溶液呈蓝色,用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰,请你提出另外一种结果检测方法并预测实验结果.
①检测方法: .
②预测结果:试管甲 ;试管乙 .
29.(2020高三上·襄阳期中)如图1表示小肠粘膜上皮细胞亚显微结构示意图,圆圈内为局部结构的放大,请据图回答问题:
(1)该细胞不同表面可执行多种功能,且有的具有高度的专一性。从膜的成分分析,出现这一现象的原因是 。
(2)膜蛋白A要消耗由细胞中的 (结构)产生的ATP,以 方式吸收葡萄糖。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛,以增加细胞膜上 数量,高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
(3)细胞膜在结构上具有的 特点,使得单个水分子可以通过脂膜运动产生的间隙出入该细胞。
(4)小肠肠腔内有多种消化酶,“唾液淀粉酶进入胃后不能再催化淀粉水解”和“人发高烧时,浑身无力,食欲不振”这两种该现象都与酶的 特性有关。
30.(2020高三上·北京开学考)植物的生长不仅受到激素调控,还受到光的调控。科研人员对光和脱落酸(ABA)如何影响某植物生长进行了研究。
(1)光作为能源驱动植物进行光合作用,光合作用既为植物自身生长发育,也为其他生物的生长发育提供 。近年来研究发现,光还作为 在植物体中被光敏色素(一种蛋白)捕捉,进而调控植物的生长发育。
(2)科研人员测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量,结果如图1所示。据实验结果推测,光可能 。
(3)科研人员测定了不同处理下的种子萌发率,结果如图2所示。
①实验的自变量包括: 。
②实验结果表明, 条件下,种子萌发对ABA处理更为敏感。
③据实验结果可以推测,光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果,其依据是 。
(4)据研究表明,光敏色素蛋白有两种形式:无活性Pr形式和有活性的Pfr形式。黑暗条件下以Pr形式存在,光照会促进Pr转化为Pfr。结合实验结果,推测光照条件下突变体相对于野生型对ABA的作用更敏感的机理为: 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】碘液可以使淀粉变蓝色,经淀粉酶处理过的淀粉溶液遇碘液后蓝色变浅,实验结果明显,因此可以用碘液进检验,A符合题意。斐林试剂在检验还原糖是需要水浴加热,温度会影响淀粉酶的活性,B不符合题意。温度会影响过氧化氢的分解,影响实验结果,故C不符合题意。探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在不同温度下分别保温后在相同温度的混合,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】探索温度对酶活性影响的实验中,单一变量是温度。实验过程中至少要设计3个温度值,需先将酶和底物调到相应的温度,然后再混合,顺序不能颠倒。
2.【答案】C
【解析】【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。因此大多数酶是在核糖体上合成的,少数酶是在细胞核中合成。酶能在生物体内起催化作用,也可以在生物体外起催化作用。酶只起催化作用,不能调控新陈代谢和生殖发育过程。故选C
3.【答案】A
【解析】【解答】①、酶是一类具有生物催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,故①错误;
②、酶的活性受温度、PH等的影响,故②正确;
③、酶具有高效性,故③正确;
④、酶不参与化学反应,只是起催化作用,所以酶的数量在化学反应前后不变,故④错;
⑤、酶在生物体内和生物外都可催化相应的化学反应,故⑤正确;
⑥、温度过高和过低对酶活性影响不同,高温会破环酶的空间结构,使酶失活,而低温只能降低酶的活性,不能使酶失活,故⑥正确.
故选:A.
【分析】本题考查酶的相关知识.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.
4.【答案】A
【解析】【解答】解:A、该图中模型是物理模型,A和B的特异性结合能反映出酶的专一性,A正确;
B、酶是催化剂,反应前后酶的数量和性质保持不变,故A是酶,其化学本质是蛋白质或RNA,B错误;
C、图中的化学反应属于物质的分解,不可能是氨基酸的脱水缩合,C错误;
D、人成熟的红细胞不能合成酶,但是含有许多酶,能催化多种化学反应,D错误.
故选:A.
【分析】据图分析,A在化学反应前后数量和化学性质不变,表示酶,B表示反应底物,在酶的作用下分解成C和D.
5.【答案】A
【解析】【分析】酶的化学本质是蛋白质,在高温和低温条件下,其活性都会发生变化;酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能,加热是为化学反应提供活化能; ATP水解及合成是两个不同的化学反应,需要的酶不同;真核细胞的DNA聚合酶不只在细胞核中发挥作用,也能在细胞质中的线粒体或叶绿体发挥作用。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:A、新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称,A错误;
B、细胞学说是由施莱登和施旺共同提出的,B错误;
C、酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,C错误;
D、细胞核是遗传信息库,是遗传和细胞代谢的控制中心,D正确.
故选:D.
【分析】1、细胞学说:德植物学家施莱登和动物学家施旺提出.2、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.3、细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心.
7.【答案】B
【解析】【分析】酶不能为化学反应提供活化能,但酶能降低化学反应的活化能,使化学反应更容易进行,因此酶具有高效性,故A、C错误;胃蛋白酶的适宜pH是2.0左右,而小肠的pH是7.8左右,pH过高会破坏胃蛋白酶的空间结构,使其失去催化作用,故B正确;动物细胞培养常用胰蛋白酶处理组织将细胞分散开来,而不用胃蛋白酶,因为培养液的pH(7.2—7.4)会破坏胃蛋白酶的空间结构,使酶失活,故D错误。
8.【答案】B
【解析】【分析】同一种酶可存在于分化程度不同的细胞中,如细胞生活必需的酶:细胞呼吸的酶,DNA合成有关的酶等,A正确;低温减低酶的活性,没有破坏器空间结构,B错;酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度,这是酶的作用原理,C正确;酶的化学本质是蛋白质或RNA ,可作为底物被水解,D正确。
9.【答案】A
【解析】【解答】人体内的消化酶的最适温度在37℃左右,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性逐渐升高;超过最适温度后,酶的活性随着温度的升高而逐渐降低,对应曲线Ⅱ,因此曲线Ⅰ错误、曲线Ⅱ正确;以酶含量=a为参照,酶含量低于a时,反应速度会降低,所以曲线Ⅲ的开始阶段错误;酶含量高于a时,反应速度会加快,对应于曲线Ⅳ,因此曲线Ⅲ错误、曲线Ⅳ正确;人体胃蛋白酶的最适pH值在2左右,此时酶的活性最高,反应速度最快,故Ⅴ正确、Ⅵ、VII错误。综上分析,A正确,BCD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)。
10.【答案】B
【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作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。
2、酶的作用机理:能够降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
11.【答案】C
【解析】【分析】新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,能加速过氧化氢的分解。如果一段时间后气体量不再增加,是因为反应底物已经消耗完毕,而非因为土豆数量的问题。
12.【答案】A
【解析】【解答】解:A、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,故不是所有的蛋白质都含有P元素,A错误;
B、绝大多数酶是蛋白质,蛋白质的合成需要经过转录和翻译过程,B正确;
C、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,C正确;
D、酶加快化学反应的原理便是降低化学反应所需要的活化能,D正确.
故选:A.
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA.2、酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性.
13.【答案】A
【解析】【解答】A、核酶是RNA,其形成需要经过转录过程,A正确;
B、核酶降低了化学反应所需要的活化能,B错误;
C、核酶也具有专一性、高效性和作用条件温和的特性,C错误;
D、核酶是RNA组成元素是C,H,O,N,P,蛋白酶的组成元素是C,H,O,N,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、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。
2、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)。
14.【答案】C
【解析】【解答】A、蛋白酶的本质是蛋白质,所以如果将蛋白酶和蛋清混合一段时间,再加双缩脲试剂,则溶液还是会呈紫色,A错误;
B、蛋白质加热后变性,空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,所以蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解,B错误;
C、酶的高效性是通过和无机催化剂对比体现出来的,处理相同时间,由蛋白酶催化形成的蛋白块b明显小于由盐酸催化产生的蛋白块c,因此可证明与无机催化剂相比,酶具有高效性,C正确;
D、盐析过程中,蛋白质结构没有发生改变,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应
2、蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失,是不可逆的。蛋白质的盐析依据的原理是蛋白质在不同浓度盐溶液中的溶解度不同,是一种物理变化,蛋白质的盐析过程没有改变蛋白质的空间结构、蛋白质没有变性,肽键也没有断裂,是可逆的过程。
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。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、若td最高,则ta、tb、tc、td均未超过最适温度,生成物的量随温度升高而升高,则可出现td>tc>tb>ta,A正确;
B、若tc最高,tc超过了最适温度,ta、tb、td未超过最适温度,则可能出现tc>td>tb>ta,B正确;
C、若tb最高,tb、tc可能超过了最适温度,ta、td未超过最适温,则可能出现tb>tc>td>ta ,C正确;
D、若ta最高,此时生成物的量最低,说明该温度超过了最适温度,因为生成物的量a故答案为:D。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是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:需要适宜的温度和pH值,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;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。
3、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
4、本实验的目的是探究温度对酶活性的影响,本实验的自变量是温度,因变量是酶活性,用生成物的量表示。
16.【答案】B
【解析】【解答】酶需要在低温条件下保存,因此保存胃蛋白酶的最佳条件是0~4℃、pH=1.5,A项错误;随着酶浓度的增加,酶促反应的速率加快,因此底物浓度为B时,增加酶含量,曲线a、b、c均上移,B项正确;图示曲线是在最适温度条件下获得的酶促反应的曲线,因此,在底物浓度为B时,提高反应温度,曲线c也不会上移,反而会下降,C项错误;图中显示Cl-有增强酶降低化学反应活化能的效果,而Cu2+却有抑制酶降低化学反应活化能的效果,D项错误。
【分析】温度对酶活性的影响:最适温度下酶活性达到最高,在最适温度之前随着温度升高酶活性越来越强,在最适温度之后随着温度的升高酶活性越来越弱,而低温会抑制酶的活性,高温破坏酶的活性;
17.【答案】C
【解析】【解答】解:A、在底物充足,其他条件固定、适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比,但不改变化学反应的平衡点,故图一实线、虚线可依次表示增加酶量前后,生成物量与反应时间的关系,A正确;
B、过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的高,因此实线可表示Fe3+的催化效率,而虚线可表示过氧化氢酶的催化效率,B正确;
C、温度对酶活性的影响:在一定的温度范围内反应速率随温度升高而加快;但当温度升高到一定限度时反应速率随温度的升高而下降.图乙不能表示酶活性与温度的关系,C错误;
D、反应物浓度越大,反应速率越快,所消耗的反应时间越短,故图乙能用来表示反应物浓度与反应时间的关系,D正确.
故选:C.
【分析】1、影响酶促反应的因素:(1)温度对酶活性的影响:在一定的温度范围内反应速率随温度升高而加快;但当温度升高到一定限度时反应速率随温度的升高而下降.在一定的条件下,酶在最适温度时活性最大.高温使酶永久失活,而低温使酶活性降低,但能使酶的空间结构保持稳定,适宜温度下活性会恢复.(2)pH对酶促反应的影响:每种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性.过酸或过碱会使酶永久失活.(3)酶的浓度对酶促反应的影响:在底物充足,其他条件固定、适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比.(4)底物浓度对酶促反应的影响:在底物浓度较低时,反应速率随底物浓度的增加而急剧加快,反应速率与底物浓度成正比;在底物浓度较高时,底物浓度增加,反应速率也增加,但不显著;当底物浓度很大且达到一定限度时反应速率达到一个最大值,此时,再增加底物浓度反应速率不再增加.2、分析题图:图甲表示生成物的量随着时间的推移逐渐增多,且虚线条件下,反应速率更快,图乙表示随着横坐标因素的增大,纵坐标所示因素减小.
18.【答案】A
【解析】【解答】A、所有的活细胞都可以产生ATP,所以催化ATP水解的酶在活细胞中都有分布,A符合题意;
B、人体无氧呼吸不能产生二氧化碳,所以催化丙酮酸转化为CO2的酶只分布于线粒体基质,B不符合题意;
C、人体肌肉细胞的线粒体中也含有少量的DNA,所以线粒体中也有DNA的解旋酶分布,C不符合题意;
D、酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】酶是活细胞中产生的一种具有催化作用的有机物,每个活细胞中都有酶; 丙酮酸转化为CO2 发生在线粒体基质中,人的细胞质基质无催化丙酮酸转化为二氧化碳的酶;解旋酶是DNA复制所需要的酶,在细胞核和线粒体都有;酶的催化原理是降低反应的活化能。据此分析判断即可。
19.【答案】C
【解析】【解答】据图分析,R表示酶,在酶的催化作用下,S发生了水解,生成了O和R两种不同的产物。乙醇发酵不需要水的参与,A不符合题意;氨基酸的合成属于合成反应,生成水,B不符合题意;蔗糖水解产生葡萄糖和果糖,C符合题意;在光下将水分解成H+和O2,不需要酶的参与,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】题图为某一酶促反应过程示意图,据图分析可知,R表示酶,S与水反应,生成了O和R两种不同的产物。据此答题。
20.【答案】D
【解析】【解答】A、由图分析可知,图3的新鲜肝脏研磨液中含有H2O2酶,温度适宜( 37℃) , H2O2分解最快,故图3中的小型圆底烧瓶最先浮起,A错误;
B、肝脏研磨液中的H2O2酶和Fe3+均为催化剂,都是通过降低H2O2分解反应所需要的活化能起催化作用的,作用机理相同, B错误;
C、图4中,久置肝脏研磨液中的酶的活性较低或已失活,但H2O2在37℃下仍可以分解,沉入底部的烧瓶也可以缓慢浮起, C错误;
D、图2与图3对比,自变量是催化剂的种类,实验结果能说明H2O2酶具有高效性, D正确。
【分析】1、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。
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:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;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。
3、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
21.【答案】A
【解析】【解答】酶的高效性是相对于无机催化剂来讲的,所以必须是酶与无机催化剂催化同一种底物的化学反应作对照,并且催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应的平衡点。故选A。
【分析】本题考查酶高效性实验设计的相关知识,意在考查学生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。
22.【答案】A
【解析】【解答】高温、过酸、过碱都会使酶失活,据此可推知:乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势,丙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势,因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH,A符合题意;e点对应的横轴数值表示该酶的最适温度,g点对应的横轴pH数值对该酶而言属于过酸,该酶的空间结构在一定程度上被破坏,因此e、g两点所示条件不是短期内保存该酶的最适条件,B不符合题意;d、f两点所示的α-淀粉酶活性一致,但d点(低温)时该酶的空间结构没有遭到破坏,f点(高温)时该酶的空间结构已遭到破坏,C不符合题意;图中甲曲线表示在最适温度下α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,若在a点升温,酶的活性减弱,反应速率将减小,bc段限制酶促反应速率的因素是α-淀粉酶的浓度,增加淀粉的浓度,不会使反应速率增大,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】1、据图分析可知,(1)曲线甲表示在最适温度下α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系,其中曲线ab段,随着反应物浓度的增加,反应速率加快,因此该段影响酶促反应速率的因素是反应物浓度;b点时,酶促反应速率达到最大值;曲线bc段随着反应物浓度的增加,催化速率不变,说明此时限制催化速率的因素最有可能是酶的数量和酶的活性。(2)由于低温条件下酶的活性受到抑制,但并不失活,pH值过低酶失活,据此判断,曲线乙代表温度对酶促反应的影响,曲线丙代表pH对酶促反应的影响。
2、酶的保存应该在最适pH、低温下保存,该条件下酶结构稳定。据此答题。
23.【答案】C
【解析】【解答】曲线图显示:在反应开始的一段时间内,35℃时产物浓度增加最快,说明酶的活性最高,A不符合题意。在时间t1之前,如果甲组温度提高10℃,则酶促反应的速度会加快,B不符合题意。对比分析图示中的3条曲线可推知,在时间t2时,C组的酶在60℃条件下已经失活,所以如果在时间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,在t3时,C组产物的总量不变。1234加快60℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加不变,C符合题意。增加酶的含量,会提高反应速率,但产物不变,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】分析曲线的横坐标和纵坐标可以发现该实验存在两个自变量,一个是时间一个是温度,纵坐标产物浓度意味着酶活性的强弱,若酶活性越大,产物浓度上升速度越快。
这样解读题意可知,曲线上升最快的是乙组,因此三个温度条件下,该酶活性最高的是乙组。低温组提高温度可以提高酶的活性,高温组则不行。因为低温仅限制酶活性,升温可提高酶活性,而高温会破坏酶的空间结构使酶永久失活,降温不可恢复。
在酶量充足且活性保持较强时,增加底物量可以增加产物浓度,但若酶量有限或酶活性较低时,增加底物量几乎不能增加产物浓度。
24.【答案】A
【解析】【解答】解:图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线,而O2的最大释放量只与H2O2的量有关,与酶的活性无关。温度降低时酶的活性降低,e点不移动,但H2O2完全分解所用的时间延长,d点右移,A 正确;H2O2量增加时,O2的最大释放量增加,e点上移,d点右移,B 错误;pH=c时,H2O2酶变性失活,H2O2在常温下也能缓慢分解,因此e点不为0,C 错误;pH=a时,酶的活性降低,e点不移动,但H2O2完全分解所用的时间延长,d点右移,D 错误。
故答案为:A
【分析】1、酶是活细胞产生的具有翠娟作用的一类有机物,具有高效性、专一性,并需要适宜的稳定与pH。
2、图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线图,分析可知,b点是H2O2酶的最适PH;在b点之前,随PH升高,酶活性上升;超过b点,随PH上升,酶活性降低,直到失活。
3、图乙表示在最适温度下,pH=b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化,分析可知,d点表示达到化学反应平衡所需时间,e点表示化学反应的平衡点。
25.【答案】C
【解析】【解答】A、 ab段内,酶与底物结合时酶的构象会发生改变,A正确;
B、由题干可知“ 一定量的淀粉溶液中加入少量淀粉酶 ”, bd段内,酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低 ,B正确;
C、由题干可知:该实验是在适宜的条件下进行的,在反应条件不变的情况下,c点处酶活性与b点酶活性相同,C错误;
D、 若增加淀粉酶的用量并进行重复实验 ,由于其他调节不变,酶的用量增加,会加速反应的进行,即酶促反应速率上升,反应时间缩短,D正确;
故答案为:C。
【分析】 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。同无机催化剂相比,酶降低活化能 的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶 ,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶 。
(3)作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH 。
26.【答案】(1)探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响
(2)A酶;高温使酶的空间结构破坏
(3)40℃;5.0
(4)
【解析】【解答】解:(1)根据图一的横坐标和纵坐标的含义.可知本实验的探究课题是探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响.(2)图一结果显示,在40℃至60℃范围内,热稳定性较好的酶是A酶,高温条件下,酶容易失活,其原因是高温使酶的空间结构破坏.(3)根据图一曲线可知,该实验温度梯度设置是10℃,故③处应是40,看图可知⑧处应是温度为40℃B酶的活性为5.0.(4)30℃时A酶活性大于B酶,故反应物的浓度下降速率大于B酶.曲线如图:
故答案为:(1)探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响(2)A酶;高温使酶的空间结构破坏(3)40℃;5.0(4)(注:起点一致,终点提前)
【分析】分析图一:该曲线的横坐标是温度,纵坐标是酶活性,故该实验目的是探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响.
分析图二:根据图一相同温度下A酶的活性大于B酶,故图二中如果画出A酶(浓度与B酶相同)催化下的反应物浓度随时间变化的大致曲线,A酶反应物的浓度下降速率大于B酶.
分析表格:表格是图一所示实验结果统计表,①②③④⑤⑥⑦之间的温度梯度为10℃,看图可知⑧处应是温度为40℃B酶的活性为5.0.
27.【答案】(1)高效性;专一性
(2)先上升后下降;随着pH的变化酶的最适温度不变(温度影响酶活性)
(3)酶的浓度(数量)和活性;酶促反应速率与酶浓度呈正相关
(4)人为改变;自变量;自变量;可变因素
【解析】【解答】解:(1)图1曲线中的自变量是催化剂的种类,不加催化剂的一种作为对照组,与无机催化剂相比,加入酶比加入无机催化剂先达到反应的平衡点,表示了酶具有高效性的特点;由图2可以看出,酶只能与特定结构的反应底物结合形成酶﹣底物复合物,从而降低化学反应的活化能,说明酶的作用具有专一性的特点.(2)图3中底物剩余量越多表示酶活性越低,在一定范围内,pH=7时酶的活性比pH=6时低比pH=5时高,所以当pH从5上升到7时,酶活性的变化是先上升后下降.题图中三条曲线最低点对应的温度相同,说明不同pH条件下酶的最适温度并没有改变.(3)图3表示酶促反应的速率与底物浓度的关系,A点之前,酶促反应的速率随底物浓度的增加而升高、底物浓度是影响酶促反应速率的因素,A点后酶促反应的速率随底物浓度的升高不再增加、底物浓度不是影响酶促反应速率的因素,A点后限制酶促反应速率的因素主要是酶的浓度(数量)、酶的活性;图4表示底物足量的条件下,酶促反应的速率随酶浓度的增加无限增大,说明在底物足量条件下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关.(4)实验过程中人为改变的变量称为自变量,随着自变量的变化而变化的变量称为因变量.在实验中除自变量外,其他可能存在的一些对实验结果造成影响的可变因素称为无关变量.
故答案为:(1)高效性 专一性(2)先上升后下降 随着pH的变化酶的最适温度不变(温度影响酶活性)(3)酶的浓度(数量)和活性 酶促反应速率与酶浓度呈正相关(4)人为改变 自变量 自变量 可变因素
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA.2、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性.3、酶能降低化学反应的活化能,提高化学反应速率,在底物充足,其它条件不变的情况下,酶浓度越高,化学反应速率越快,但酶不能改变化学反应的平衡点.4、分析题图:图1曲线中的自变量是催化剂的种类;图2展示酶的作用机理、酶的专一性机理和酶作用前后本身性质不变的特性;图3表示酶促反应的速率与底物浓度的关系;图4表示底物足量的条件下,酶促反应的速率与酶浓度的关系;图5表示酶促反应的速率与酶浓度的关系.
28.【答案】(1)对照;蒸馏水和pH6.8缓冲液各1 mL;放入37℃恒温水浴(或适宜温度下)保温一段时间
(2)取出试管,各加入斐林试剂1mL,50﹣65℃水浴加热2分钟,观察颜色变化;无砖红色(或蓝色);出现砖红色沉淀
【解析】【解答】解:(1)实验需要遵循对照原则,实验中设置试管乙的目的是对照,实验过程中需要控制单一变量,A处应该添加的是蒸馏水和pH为6.8的缓冲液各1mL,B处应该控制温度,放入37℃恒温水浴保温一段时间.(2)由于CuSO4溶液呈蓝色,用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰,应使用斐林试剂检测,试管甲中的淀粉不能被分解,而淀粉为非还原糖,所以试管甲加入斐林试剂水浴加热后不会呈砖红色(呈蓝色);试管乙中的淀粉酶可将淀粉水解成还原糖,加入斐林试剂水浴加热后会反应出现砖红色沉淀.
【分析】本题实验的目的是验证铜离子对唾液淀粉酶活性的抑制,其实验原理是:唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,铜离子(重金属)离子会导致蛋白质分子变性;碘液可与淀粉发生作用产生蓝色反应;斐林试剂用于鉴定还原性糖,在水浴加热的条件下能生成砖红色沉淀.
29.【答案】(1)细胞膜上的蛋白质不同
(2)细胞质基质和线粒体;主动运输;载体蛋白
(3)一定的流动性
(4)作用条件较温和
【解析】【解答】(1)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,该细胞不同表面可执行多种功能,且有的具有高度的专一性,其原因是细胞膜上的蛋白质不同。(2)动物细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体,膜蛋白A要消耗ATP,说明吸收葡萄糖的方式是主动运输。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛,以增加细胞膜上载体蛋白的数量,高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质(3)细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。(4)胃液的pH是酸性的,唾液淀粉酶进入胃后失活,不能再催化淀粉水解;人发高烧时,体温升高,酶活性降低,浑身无力,食欲不振,这两种现象都与酶的作用条件较温和的特性有关。
【分析】分析题图可知,该图中的细胞不同部位膜蛋白不同,有膜蛋白A、B、C,且功能各不相同,膜蛋白A为葡萄糖的载体蛋白,主要分布在微绒毛上,以增多细胞膜上载体蛋白数量;膜蛋白B将二糖水解成单糖,说明膜蛋白具有催化功能;膜蛋白C为受体,能进行细胞间信息交流。
30.【答案】(1)能量和物质;信号
(2)抑制植物ABA的合成
(3)光照和黑暗、野生型植株和光受体缺失突变体、ABA的有无和浓度;黑暗;在光照条件下,野生型植株在不同浓度ABA处理下种子萌发率大于突变体种子的萌发率(或在不同浓度ABA处理下,野生型植株在光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件)
(4)在光照条件下,光敏色素蛋白感受光信号转变成有活性的Pfr形式,Pfr降低了水稻种子对ABA的敏感性(或降低了ABA的浓度),而突变体中缺乏功能性光敏色素蛋白,所以对ABA更为敏感
【解析】【解答】(1)光作为能源驱动植物进行光合作用,光合作用既为植物自身生长发育,也为其他生物的生长发育提供能量和物质,近年来研究发现,光还作为光信号在植物体中被光敏色素(一种蛋白)捕捉,进而调控植物的生长发育。
(2)科研人员测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量,根据题图和实验结果推测,光受体缺失突变体ABA含量明显高于野生型,推测光可能抑制植物ABA的合成。
(3)科研人员测定了不同处理下的种子萌发率:
①实验的自变量包括光照和黑暗、野生型植株和光受体缺失突变体、ABA的有无和浓度。
②实验结果表明,野生型黑暗条件和野生型光照条件对照可推知,黑暗条件下,种子萌发对ABA处理更为敏感。
③据实验结果可以推测,光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果,其依据是在光照条件下,野生型植株在不同浓度ABA处理下种子萌发率大于突变体种子的萌发率(或在不同浓度ABA处理下,野生型植株在光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件)。
(4)据研究表明,光敏色素蛋白有两种形式:无活性Pr形式和有活性的Pfr形式。黑暗条件下以Pr形式存在,光照会促进Pr转化为Pfr。结合实验结果,推测光照条件下突变体相对于野生型对ABA的作用更敏感的机理为:在光照条件下,光敏色素蛋白感受光信号转变成有活性的Pfr形式,Pfr降低了水稻种子对ABA的敏感性(或降低了ABA的浓度),而突变体中缺乏功能性光敏色素蛋白,所以对ABA更为敏感
【分析】在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、襄老,等等,都会受到光的调控。植物的向光性生长,实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。植物能够对光作出反应,表明植物可以感知光信号,并据此调生长发育。植物具有能接受光信号的分子,光敏色素是其中的一种。
光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
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