2023-2024学年高二生物下学期期末复习:酶和ATP
考点01 酶
1.(22-23高二下·山东青岛·期末)酶在工业生产和生活实践中存在着广泛的应用。下列关于酶应用的叙述,正确的是( )
A.新采摘的玉米经热烫处理2分钟后能保持甜味,其原理是高温使淀粉酶失活
B.果汁制作过程中加入胰蛋白酶和果胶酶,可使细胞破碎更充分、出汁率更高
C.营养学家建议适量吃富含纤维素的食物,是因为人消化道中含有纤维素酶
D.多酶片有助于消化,其内层为肠溶衣包有胰酶,外层为糖衣包有胃蛋白酶
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质;酶的特性:酶具有高效性、酶具有专一性、酶的作用条件温和。
【详解】A、新采摘的玉米经热烫处理2分钟后能保持甜味,其原理是降低可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性,A错误;
B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此果汁制作过程中加入纤维素酶和果胶酶可以瓦解植物的细胞壁和胞间层,可使细胞破碎更充分、出汁率更高,B错误;
C、人消化道中不含有纤维素酶,营养学家建议适量吃富含纤维素的食物,是因为膳食纤维能促进胃肠蠕动和排空,并且减少患大肠癌的机会等,C错误;
D、多酶片有助于消化,其内层为肠溶衣包有胰酶,外层为糖衣包有胃蛋白酶,D正确。
2.(22-23高二下·山东青岛·期末)某兴趣小组进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
pH 5.0 6.0 7.0 8.0
收集到气体体积(mL) 0.5 min 6.5 7.6 8.3 8.0
1 min 9.5 11.3 12.3 11.6
A.由实验结果可知pH为7.0时过氧化氢酶的活性最高
B.过氧化氢与过氧化氢酶溶液混合后,还要加入缓冲液来调节pH
C.0~0.5min的反应速率大于0.5~1min的反应速率
D.不同组别最终收集到的气体量是相同的
【答案】B
【分析】本实验主要探究pH对过氧化氢酶的影响,过氧化氢酶可将H2O2分解为H2O和O2,本实验的自变量是pH,因变量是收集到气体(O2)体积。
【详解】A、pH为7.0时收集到的气体体积最大,代表pH为7.0时过氧化氢酶的活性最高,A正确,
B、本实验探究pH对过氧化氢酶的影响,应先使酶处于不同pH的缓冲液中,B错误;
C、0~0.5min实验生成的气体体积大于0.5~1min生成的气体体积,故0~0.5min的反应速率大于0.5~1min的反应速率,C正确;
D、在酶未失活的情况下,底物的量相同,时间足够长,不同组别最终收集到的气体量相同,D正确。
3.(22-23高二下·山东青岛·期末)“酶-底物中间物”假说认为,酶(E)在催化反应中需要和底物(S)形成某一种中间物(酶-底物复合物(ES)),再进一步反应生成产物(P)。反竞争性抑制剂(1)是一类只能与ES结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂。该类抑制剂与ES结合后,导致产物无法形成(如下图所示)。下列说法正确的是( )
A.反竞争性抑制剂的作用会随着酶量的增加不断增加
B.随底物浓度的增加,反竞争性抑制剂的抑制作用不断减弱
C.反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的
D.ES→P+E所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要高
【答案】C
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。酶的作用机理是能降低化学反应活化能。
酶的特性:①高效性:酶能显著降低反应活化能,加快反应速率;②专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应;③酶的作用条件温和。
【详解】A、反竞争性抑制剂是一类只能与酶-底物复合物(ES)结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂,故反竞争性抑制剂的作用不会随着酶量的增加不断增加,A错误;
B、随底物浓度的增加,酶量应该也要增加,酶-底物复合物越多,反竞争性抑制剂的抑制作用才会不断减弱,B错误;
C、反竞争性抑制剂是一类只能与酶-底物复合物(ES)结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂,因此反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的,C正确;
D、酶的作用机理是能降低化学反应活化能,故ES→P+E(有酶催化)所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要低,D错误。
4.(22-23高二下·陕西榆林·期末)“加酶洗衣粉”因其去污能力强而深受人们喜爱。某兴趣小组为探究加酶洗衣粉的洗涤效果做了如下实验,结果如下表。下列相关叙述正确的是( )
组别 洗衣粉类型 浸泡温度(℃) 水量 除去血渍所用时间(min)
1 普通 5 2L 12
2 加酶 5 2L 12
3 普通 30 2L 8
4 加酶 30 2L 5
5 普通 100 2L 7
6 加酶 100 2L X
A.加酶洗衣粉可以提高相关化学反应速率和生成物的量
B.洗衣粉中的酶参与化学反应时,其自身构象会发生改变
C.该实验的自变量是洗衣粉的类型,因变量是除去血渍所用时间
D.表格中除去血渍所用时间X应小于5min,因其洗涤效果最明显
【答案】B
【分析】分析表格:该实验的自变量是温度和洗衣粉的种类,因变量是洗净污渍所需时间,其余均为无关变量。在温度适宜时,加酶洗衣服的洗涤效果较好;在洗衣粉的种类相同时,温度较高的洗涤效果较好。
【详解】A、加酶洗衣粉可以提高化学反应速率,但不会提高生成物的量,A错误;
B、洗衣粉中的酶参与化学反应时,其自身构象会发生改变,B正确;
C、该实验的自变量是洗衣粉的类型和浸泡温度,因变量是除去血渍所用时间,C错误;
D、表格中除去血渍所用时间X应可能长于7分钟,因为100℃时,酶可能失去活性,D错误。
5.(22-23高二下·山东青岛·期末)过氧化物酶体是存在所有动物细胞和部分植物细胞中的一种细胞器,其中常含有两种酶,一种是氧化酶,能催化O2氧化有机物(如甲醇、乙醇、脂肪酸),但氧化过程不产生ATP,产生H2O2;另一种是过氧化氢酶,将H2O2分解为H2O和O2.过氧化物酶体能自我分裂产生,也能通过内质网出芽形成的囊泡转化形成。下列说法错误的是( )
A.过氧化物酶体能分解有害物质,具有解毒的功能
B.过氧化物酶体氧化有机物可为细胞提供热能
C.过氧化物酶体自我分裂和内质网出芽形成囊泡均依赖于生物膜的流动性
D.O2进入猪肝脏细胞后只在线粒体内膜上被利用
【答案】D
【分析】根据题意分析:过氧化物酶体含有两种酶,一种是氧化酶,能催化O2氧化有机物产生H2O2;另一种是过氧化氢酶,将H2O2分解为H2O和O2。
【详解】A、过氧化物酶体中的氧化酶能催化氧气氧化有机物如甲醇、乙醇等,过氧化氢酶能将H2O2分解为H2O和O2,A正确;
B、过氧化物酶体中的氧化酶能催化氧气氧化有机物如甲醇、乙醇、脂肪酸,但该过程不产生ATP,由此推测过氧化物酶体氧化有机物将有机物中的能量转变为热能,可为细胞提供热能,B正确;
C、过氧化物酶体能自我分裂产生,也能通过内质网出芽形成的囊泡转化形成,该过程依赖于生物膜的流动性,C正确;
D、根据题意可知,O2还可以在过氧化氢酶体中被利用,D错误。
6.(22-23高二下·山东青岛·期末)下图表示在等量的两种淀粉酶催化等量淀粉水解的反应中,两个反应体系的反应速率随时间的变化情况,其余条件都相同。下列有关叙述错误的是( )
A.曲线Ⅰ代表的酶的活性大于曲线Ⅱ代表的酶的活性
B.图中反应速率不断下降的原因是淀粉溶液浓度下降
C.A点时,两个反应体系的反应速率相等,淀粉酶活性相同
D.若适当增加淀粉的量,B、C点均会向右移动
【答案】C
【分析】1、分析题图:曲线Ⅰ将淀粉完全水解所需的时间比曲线Ⅱ将淀粉完全水解所需的时间短,因此曲线Ⅰ代表的酶的活性大于曲线Ⅱ代表的酶的活性。
2、反应速率相同时,酶活性不一定相同。反应速率还与酶浓度、底物浓度有关。
【详解】、由图可知,曲线Ⅰ将淀粉完全水解所需的时间比曲线Ⅱ将淀粉完全水解所需的时间短,因此曲线Ⅰ代表的酶的活性大于曲线Ⅱ代表的酶的活性,A正确;
B、随着反应的进行,淀粉溶液浓度下降,导致反应速率不断下降,B正确;
C、反应速率除了受酶活性的影响,还与底物浓度等有关。A点时,反应已进行一段时间,两个反应体系中底物浓度不同,此时反应速率相等,但淀粉酶活性不一定相同,C错误;
D、若适当增加淀粉的量,淀粉被完全水解的时间延长,B、C点均会向右移动,D正确。
7.(22-23高二下·广东潮州·期末)酶在生产和生活中的应用非常广泛,下列有关酶的叙述错误的是( )
A.在动物饲料生产过程中添加纤维素酶可以提高营养价值
B.加酶洗衣粉中的酶直接来自生物体,稳定性强
C.利用脂肪酶处理废油脂既保护环境又节约资源
D.嫩肉粉中的蛋白酶可以使肉类制品口感更鲜嫩
【答案】B
【分析】酶具有专一性,高效性和作用条件温和。经过酶工程改造的酶比一般的酶稳定性强。
【详解】A、纤维素酶可分解纤维素,在动物饲料生产过程中添加纤维素酶可以提高纤维素的分解,提高能量的利用率,从而提高营养价值,A正确;
B、洗衣粉中的酶不是直接来自生物体的,而是经过酶工程改造的的产品,比一般的酶稳定性强,B错误;
C、酶具有专一性,利用脂肪酶处理废油脂,既保护环境又使其合理利用、节约资源,C正确;
D、嫩肉粉的主要作用是利用蛋白酶对肉中蛋白质进行部分水解,使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果,D正确。
8.(22-23高二下·湖北·期末)下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图,多酚氧化酶(PPO) 催化酚形 成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种 PPO 活性的大小,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A.由图1模型推测,可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制
B.非竞争性抑制剂降低酶活性与高温抑制酶活性的机理相同,都与酶的空间结构改变有关
C.图2实验的自变量是温度,而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量
D.探究酶B 的最适温度时,应在40~50℃间设置多个温度梯度进行实验
【答案】B
【分析】题图分析:竞争性抑制剂与底物结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位,随着底物浓度的增加底物的竞争力增强,酶促反应速率加快,即底物浓度的增加能缓解竞争性抑制剂对酶的抑制作用。非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,即使增加底物浓度也不会改变酶促反应速率。
【详解】A、图1所示,酶的活性中心有限,竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心,从而影响酶促反应速率,可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制,A错误;
B、非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,其机理与高温对酶活性抑制的机理相似,B正确;
C、据题意可知,该实验的自变量是温度、酶的种类,而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量,C错误;
D、根据图2结果可知,只研究了20—50℃范围内的酶活性,由于高于50℃的酶活性未知,故若要探究酶B的最适温度时,应在30—50℃间设置多个温度梯度进行实验,并在大于50℃也进行梯度温度的实验,D错误;
9.(22-23高二下·福建·期末)酶特性的相关实验设计中,酶、检测试剂、检测时间的选择,及实验步骤的安排都会影响实验结果的准确性,下列设计正确的是( )
A.探究酶的高效性实验中,应在反应开始后不久检测单位时间内的气体量
B.利用淀粉酶、淀粉和蔗糖研究酶的专一性实验中,用碘液检测实验结果
C.探究pH对酶活性影响的实验步骤:加底物→加酶→混匀→调节pH→观察
D.探究温度对酶活性的影响,可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂进行实验
【答案】A
【分析】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。
【详解】A、探究酶的高效性实验中,自变量是催化剂种类,即无机催化剂和酶,应在反应开始后不久检测单位时间内的气体量,否者时间过长反应物消耗殆尽无法检测,A正确;
B、在探究酶的专一性实验时,由于碘液无法检测蔗糖是否水解,故不能利用淀粉酶与淀粉、蔗糖和碘液设计实验,B错误;
C、探究pH对酶活性影响的实验步骤为:加底物→调pH→加酶→混匀→观察,C错误;
D、利用斐林试剂检测产物量时需要水浴加热,反应温度会发生改变而影响实验结果,所以不能选用斐林试剂探究温度对酶活性的影响,D错误。
10.(22-23高二下·辽宁·期末)下列关于酶实验的叙述,正确的是( )
A.探究pH对酶活性影响实验,将底物与酶混合后再调节pH
B.探究酶的高效性实验,实验组加适量酶液,对照组加等量蒸馏水
C.探究淀粉酶的专一性实验,用淀粉和蔗糖做底物,不用碘液检测
D.在探究温度对酶活性的影响时,可选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料
【答案】C
【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;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、探究pH对酶活性影响实验,应在预设条件下混合,即应该先调节底物和酶液的pH值,再混合,A错误;
B、酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的效果更显著,探究酶的高效性实验,实验组加适量酶液,对照组加等量无机催化剂,B错误;
C、探究淀粉酶的专一性实验中,若底物选择淀粉和蔗糖,用淀粉酶来验证酶的专一性,则检测试剂宜选用斐林试剂,不宜选用碘液,因为碘液不能检测蔗糖是否被水解,C正确;
D、在探究温度对酶活性影响时,可以选择淀粉和淀粉酶作实验材料,不能选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料,因为过氧化氢在高温条件下分解,D错误。
11.(22-23高二下·河北承德·期末)胃蛋白酶是一种消化性蛋白酶,能将食物中的蛋白质分解为小分子肽。下列叙述正确的是( )
A.胃蛋白酶不能被蛋白酶催化水解
B.胃蛋白酶在中性条件下具有高活性
C.胃蛋白酶在催化反应时不会提供活化能
D.胃蛋白酶的基本组成单位是脱氧核苷酸
【答案】C
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质;酶的特性:酶具有高效性、酶具有专一性、酶的作用条件温和。
【详解】A、胃蛋白酶的本质是蛋白质,能被蛋白酶催化水解,A错误;
B、胃蛋白酶的最适pH为1.5,故胃蛋白酶在酸性条件下具有高活性,B错误;
C、胃蛋白酶在催化反应时不会提供活化能,而是降低化学反应所需活化能,C正确;
D、胃蛋白酶的本质是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,D错误。
12.(22-23高二下·山西·期末)某同学从温度为55~65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从中提取了脂肪酶。通过检测发现,脂肪酶液能和双缩脲试剂发生紫色反应。下列分析错误的是( )
A.脂肪酶在55~65℃时具有较高的生物活性
B.可将脂肪酶保存在低温和最适pH条件下
C.蛋白酶能催化脂肪酶水解
D.脂肪酶的基本组成单位是核糖核苷酸
【答案】D
【分析】酶是活细胞中产生的,具有生物催化作用的一类有机物(绝大多数是蛋白质,少数是RNA).酶具有高效性、专一性,酶的作用条件较温和.温度、pH影响酶的活性.在最适温度(pH)下,酶的活性最高;当温度(pH)低于最适温度(pH)时,酶的活性随温度(pH)的升高而增强;当温度(pH)高于最适温度(pH)时,酶的活性随温度(pH)的升高而减弱。
【详解】A、根据题干信息“从温度为55~65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌”可知,脂肪酶在55~65℃时具有较高的生物活性,A正确;
B、在低温下,酶的活性明显降低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高,所以可在低温和最适pH条件下保存,B正确;
C、脂肪酶的化学本质是蛋白质,蛋白酶能催化脂肪酶水解,C正确;
D、脂肪酶的化学本质是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,D错误。
13.(22-23高二下·山西大同·期末)下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.一种酶只能催化一种化学反应
B.一种酶可存在于两种不同的细胞中
C.酶通过降低化学反应的活化能来加快反应速率
D.酶既可以作为催化剂又可以作为另一反应的底物
【答案】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,少数酶是RNA。
2、酶的特性:高效性、专一性、作用条件温和。
3、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
【详解】A、一种酶能催化一种或一类底物的反应,A错误;
B、一种酶可存在于两种不同的细胞中,如有氧呼吸酶,B正确;
C、酶通过降低化学反应的活化能来加快反应速率,这是酶的作用机理,C正确;
D、酶既可以作为催化剂又可以作为另一反应的底物,如淀粉酶可以是蛋白酶的作用底物,D正确。
14.(22-23高二下·安徽·期末)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质和RNA
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃
【答案】C
【分析】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。在0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性会升高。因此,酶制剂适宜在低温下保存
【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA,A错误;
B、低温不破坏酶的空间结构,高温、强酸、强碱破幻酶的空间结构,B错误。
C、同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中,如呼吸酶、ATP合成酶等,C正确;
D、唾液淀粉酶催化反应最适温度在37℃左右,但保存温度应为低温,D错误。
15.(22-23高二下·广西·期末)下列有关生物学实验的说法,叙述错误的是( )
A.“检测生物组织中的脂肪”实验中,苏丹Ⅲ染液的作用是对脂肪染色
B.探究酶的高效性实验中,实验组加酶液,对照组加等量无机催化剂
C.“绿叶中色素的提取与分离”实验中,层析液的作用是充分提取色素
D.在观察植物细胞有丝分裂实验中,解离的目的是使组织中的细胞相互分离开
【答案】C
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:
①提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素。
②分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,溶解度大,扩散速度快,溶解度小,扩散速度慢。
【详解】A、在“检测生物组织中的脂肪”实验中,苏丹Ⅲ染液使脂肪染成橘黄色,A正确;
B、和无机催化剂对比能证明酶具有高效性,探究酶的高效性实验中,实验组加酶液,对照组加等量无机催化剂,B正确;
C、“绿叶中色素的提取与分离”实验中,层析液的作用是分离色素,C错误;
D、在观察植物细胞有丝分裂实验中,解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来,D正确。
16.(22-23高二下·辽宁丹东·期末)细胞代谢中某种酶1与其底物、产物的关系如下图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.酶2使酶1从有活性转化为无活性
B.酶1与产物B结合后失去活性,说明酶的活性与空间结构有关
C.酶1既能催化产物A的形成,又能催化产物B的分解
D.酶1参与的酶促反应速率与产物A的浓度成正相关
【答案】B
【分析】由题意知,酶1有活性时,催化反应物形成产物A,产物A在酶2的催化作用下形成产物B,产物B浓度过高,会与酶1的变构位点结合,酶1失去活性,不能形成产物A、进而形成产物B。
【详解】A、酶2不使酶1从有活性转化为无活性,酶2催化产物A形成产物B,A错误;
B、酶1与产物B结合后空间结构改变而失活,说明酶的活性由其空间结构决定,B正确;
C、酶1与产物B的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A,C错误;
D、酶1参与的酶促反应速率与产物A的浓度成负相关,D错误。
17.(22-23高二下·吉林·期末)下图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响。结合所学知识和图中的实验结果推测不正确的是( )
A.温度可通过影响呼吸作用影响K+的吸收
B.10℃时,低温可通过影响酶活性限制K+吸收
C.40℃时,高温可使酶的空间结构改变限制K+吸收
D.影响小麦幼苗对K+吸收的因素只有呼吸作用
【答案】D
【分析】图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响,随着温度升高植物对K+的吸收量先升高后降低。
【详解】A、小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输,消耗能量,温度可通过影响酶的活性而影响呼吸作用产生的能量,进而影响K+的吸收,A正确;
B、10℃时温度较低,呼吸酶活性较低,影响细胞呼吸,从而限制植物对K+吸收,B正确;
C、40℃时温度较高,可使酶的空间结构发生改变,影响酶活性,进而限制K+吸收,C正确;
D、小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输,需要消耗能量和载体蛋白的协助,因此影响小麦幼苗对K+吸收的因素除了呼吸作用(提供能量),还有载体蛋白的数量等,D错误。
18.(22-23高二下·湖北·期末)下图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的部分实验装置示意图。关于该装置,下列叙述中错误的是( )
A.该实验的自变量是催化剂的种类
B.该实验的因变量是过氧化氢的分解速率
C.该实验不能证明酶的专一性
D.加入肝脏研磨液的试管中产生氧气的量一定多于加入Fe3﹢的试管
【答案】D
【分析】酶的特征①高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快②专一性:一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽③作用条件温和。
【详解】A、由图可知,这两个试管中分别加入的是Fe3+和肝脏研磨液(其中含过氧化氢酶),因此自变量是催化剂种类,A正确;
B、分析题干可知,该实验目的是探究过氧化氢在不同条件下的分解情况,因此因变量是过氧化氢的分解速率,B正确;
C、该实验过程可以验证酶的高效性,不能验证酶的专一性,C正确;
D、这两个试管中加入的底物过氧化氢量相同,则最终产生的氧气量也相等,D错误。
19.(22-23高二下·黑龙江·期末)以下关于酶和ATP的叙述,正确的是( )
A.ATP的合成与分解需要的酶相同 B.组成ATP和酶的元素种类不可能相同
C.酶的催化作用需要ATP提供能量 D.酶的合成过程需要消耗ATP
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多是蛋白质,少数是RNA;酶具有高效性、专一性,酶的催化活性易受外界环境影响,一般需要温和的条件发挥作用。绝大多数的酶都是蛋白质,酶的作用是催化,酶的催化作用是通过降低化学反应的活化能实现的,酶的空间结构易受外界环境影响,发挥作用需要适宜的条件,保存酶需要在低温和最适酸碱值的条件下。
【详解】A、酶具有专一性 ,ATP的合成与分解需要的酶不同,A错误;
B、酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,其中RNA和ATP的化学元素组成都是C、H、O、N、P,B错误;
C、酶的催化作用不需要ATP提供能量,如在消化道中消化酶起催化作用时无ATP供能,C错误;
D、酶是大分子物质,合成的过程是一个吸能反应,需要消耗ATP,D正确。
20.(22-23高二下·山东青岛·期末)丝瓜果肉中邻苯二酚等份类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物质,褐色物质在410nm可见光下有较高的吸光值(OD值),且褐色物质越多,OD值越高。已知底物分子在温度升高时所具有的能量提高,PPO的最适pH为5.5。科学家用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响,结果如下图。下列说法正确的是( )
A.PPO在35℃和40℃时降低的活化能相同
B.测定PPO的最适温度需要在30~40℃范围内设置温度梯度
C.应先将分别保温的PPO和邻苯二酚混合后再用缓冲液调节pH
D.丝瓜果肉PPO粗提液可以在35℃和pH为5.5的条件下保存
【答案】B
【分析】分析柱形图:本实验目的是探究温度对PPO活性的影响,故本实验的自变量是温度,因变量是酶活性,观测指标为褐色物质在410nm可见光下有较高的吸光值(OD值);其中8组实验在温度为35℃时,OD值最高。
【详解】A、PPO在温度为35℃和40℃时酶活性不同,因此,降低的活化能也不同,A错误;
B、由于35℃时OD值最高,所以应在30~40℃间设置温度梯度实验以更精确测定PPO的最适温度,B正确;
C、邻苯二酚和PPO粗提液混合前应先分别在相应的温度下保温、在相应的pH下调节,然后再将其混合,C错误;
D、0℃PPO的活性较弱,可以将丝瓜果肉PPO粗提液可以在0℃和pH为5.5的条件下保存,D错误。
21.(22-23高二下·湖北·期末)下列有关生物体中酶的叙述,错误的是( )
A.在生物体细胞内,酶的合成需要ATP水解供能
B.适宜条件下,由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性
C.探究温度对酶活性的影响,应在酶最适pH条件下进行
D.高温和低温时酶的催化效率均极低,其原因是相同的
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多是蛋白质,少数是RNA;酶具有高效性、专一性,酶的催化活性易受外界环境影响,一般需要温和的条件发挥作用。绝大多数的酶都是蛋白质,酶的作用是催化,酶的催化作用是通过降低化学反应的活化能实现的,酶的空间结构易受外界环境影响,发挥作用需要适宜的条件,保存酶需要在低温和最适酸碱值的条件下。
【详解】A、酶的合成,是小分子合成大分子的过程,需要ATP水解提供能量,A正确;
B、酶在适宜的条件下发挥作用,体内和体外均可,B正确;
C、探究温度对酶活性的影响,温度是自变量,pH是无关变量,应该保持相同且适宜,C正确;
D、高温破坏了酶的空间结构,导致酶失去活性而催化效率极低,不可恢复,低温抑制酶的活性,活性可恢复,二者原因不同,D错误。
22.(22-23高二下·辽宁大连·期末)温度会影响酶促反应速率,其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中曲线a、b、c分别表示温度对底物分子具有的能量、酶的空间结构、酶促反应速率的影响。下列有关叙述正确的是( )
A.随着温度的升高,化学反应的活化能也增加
B.底物分子具有的能量较高时,更适于酶的保存
C.低于或高于最适温度时,引起酶促反应速率下降的原因是相同的
D.酶促反应速率与底物分子具有的能量、酶的空间结构均有关
【答案】D
【分析】曲线分析:曲线a表示底物分子具有的能量,随着温度升高,底物分子具有的能量直线上升;曲线b表示温度对酶空间结构的影响,随着温度升高,酶空间结构由稳定变为空间结构解体(数值为0);曲线c表示酶促反应速率与温度的关系,随着温度升高,酶促反应速率先升高后降低,最后反应速率为0。
【详解】A、曲线a表示底物分子具有的能量,由曲线可知,随着温度的升高,底物分子具有能量增加,化学反应的活化能不变,A错误;
B、酶适于低温保存,底物分子具有的能量较高时,温度较高,不利于酶的保存,B错误;
C、低温只是抑制酶活性,不改变酶的空间结构,而高温可引起酶空间结构改变,使酶活性降低甚至失活,C错误;
D、一般情况下底物分子具有的能量越高,达到活化状态能力越强,酶促反应速率越大;另外酶的空间结构直接影响酶活性进而影响酶促反应速率,D正确。
23.(22-23高二下·山西·期末)下列有关酶的探究实验的叙述,最合理的是( )
选项 探究内容 实验方法 检测方法及观测指标
A 酶的高效性 用等量的FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解 待H2O2完全分解后检测产生的气体总量
B 酶的专一性 用等量的淀粉酶和蔗糖酶分别催化等量的淀粉水解 一段时间后,用碘液来检测是否有蓝色现象出现
C pH对酶活性的影响 用H2O2酶在不同pH条件下催化H2O2分解 反应相同时间后,观察带有火星木条复燃程度
D 温度对酶活性影响 用淀粉酶分别在热水、冰水和常温下催化淀粉水解 反应相同时间后,用斐林试剂检测还原糖生成情况
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、用FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解,待H2O2完全分解后,检测产生的气体总量是相等的,因此该实验方案不能用来探究酶的高效性,A错误;
B、用等量的淀粉酶和蔗糖酶在适宜温度下分别催化等量的淀粉水解,用碘液检测淀粉的剩余量,观察是否有蓝色出现,在淀粉未被淀粉酶完全水解时,两个试管都会出现蓝色,B错误;
C、在不同pH条件用H2O2酶下催化H2O2分解,反应相同时间后,适宜pH下的带火星木条复燃程度较高,C正确;
D、用淀粉酶分别在热水、冰水和常温下催化淀粉水解,反应相同时间后,用斐林试剂检测还原糖生成情况,由于斐林试剂时要进行水浴,会影响实验进行的温度,因此该实验方案不能进行温度对酶活性影响的实验探究,D错误。
24.(22-23高二下·广西·期末)下列关于加酶洗衣粉在生产生活中应用的说法中,正确的是( )
A.贮存在干燥环境中的加酶洗衣粉不会失效
B.加酶洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用
C.用含碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤衣物后应立即冲洗双手
D.洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用
【答案】C
【分析】加酶洗衣粉中的酶是蛋白质,蛋白质的空间结构易受外界条件影响而导致活性降低或失活,故应该在适宜的条件下使用加酶洗衣粉。
【详解】A、酶的活性受多种因素影响,干燥环境中若温度过高也会导致加酶洗衣粉失效,A错误;
B、加酶洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的抑制作用,可能导致酶失活,B错误;
C、蛋白质是构成细胞的重要结构物质,用含碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤衣物后应立即冲洗双手,防止对手部皮肤造成影响,C正确;
D、加酶洗衣粉中的酶主要通过分解衣服上的污渍而起作用,D错误。
25.(22-23高二下·吉林·期末)下列有关酶的实验设计的叙述,正确的是( )
A.在探究pH对H2O2酶活性影响的实验中,因变量是各组反应完成后氧气的产生量
B.在探究pH对酶活性影响的实验中,可以选择淀粉作为底物,温度是该实验的无关变量
C.在利用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性实验中,不能用碘液作为检测试剂
D.在探究温度对酶活性影响的实验中,可以选择过氧化氢与过氧化氢酶进行实验
【答案】C
【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸(RNA)。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的,酶促反应需要最适的温度和最适的pH值条件。温度过高或过低,pH值过高或过低都会影响酶的活性,高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。
【详解】A、在探究pH对H2O2酶活性影响的实验中,因变量是气泡产生的速率,或者观察到的气泡产生的多少、快慢,而不应该是各组反应完成后氧气的产生量,A错误;
B、在探究pH对酶活性影响的实验中,一般不选择淀粉作为底物,因为淀粉在酸性条件下易水解,受pH的影响较大,不适宜用来探究pH对酶活性影响,B错误;
C、在利用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性实验中,不能用碘液作为检测试剂,因为该试剂无法检测出蔗糖是否水解,即蔗糖本身及其水解产物均不能与碘液发生反应,C正确;
D、在探究温度对酶活性影响的实验中,不宜选择过氧化氢与过氧化氢酶进行实验,过氧化氢的分解受温度影响,高温可加快过氧化氢分解,D错误。
26.(22-23高二下·湖南·期末)为了探究酶的相关特性,下列相关实验设计中正确的是( )
A.为探究pH对酶活性的影响,甲同学利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂做实验材料
B.为探究温度对酶活性的影响,乙同学利用H2O2、H2O2酶、卫生香做实验材料
C.为探究酶的专一性,丙同学利用淀粉、纤维素、淀粉酶、碘液做实验材料
D.为探究酶的高效性,丁同学利用H2O2、H2O2酶、FeCl3、卫生香做实验材料
【答案】D
【分析】酶:(1)酶活性:酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。(2)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。(3)作用机理:催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。(4)酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。(5)酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和(高温、过酸、过碱,都会使酶的结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活)。
【详解】A、为探究pH对酶活性的影响,甲同学利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂做实验材料,由于淀粉在酸性条件下分解,该设计错误,A错误;
B、为探究温度对酶活性的影响,乙同学利用H2O2、H2O2酶、卫生香做实验材料 ,由于H2O2在加热时分解加快,该设计错误,B错误;
C、为探究酶的专一性,丙同学利用淀粉、纤维素、淀粉酶、碘液做实验材料 ,由于纤维素是否被分解,碘液都不能检测,该设计错误,C错误;
D、为探究酶的高效性,丁同学利用H2O2、H2O2酶、FeCl3、卫生香做实验材料 ,高效性是指酶比无机催化剂催化效率更高,D正确。
27.(22-23高二下·黑龙江·期末)如图是生物体细胞内化学反应示意图,下列叙述不正确的是( )
A.图中①表示酶,反应完成后,①的性质未发生改变
B.③或④的生成速率可以表示酶促反应的速率
C.①②表示反应的底物
D.酶的作用机理是降低化学反应的活化能
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知:由于①反应完成后,①的结构未发生改变,所以①是酶,②是反应的底物,③和④表示生成物。
【详解】A、图中显示①能与②特异性结合,具有专一性,反应完成后,①的性质未发生改变,因此①是酶,A正确;
B、③或④表示生成物,它们生成的速率可以表示酶促反应的速率,B正确;
C、①是酶,②是反应的底物,C错误;
D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,使化学反应速率加快,D正确。
28.(22-23高二下·广东·期末)下图表示在最适温度下将A、B两种物质混合,在T1时加入酶C以后A、B浓度的变化曲线,下列相关叙述错误的是( )
A.酶C降低了B分解生成A这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后反应速度减慢的原因是反应物浓度下降
D.适当降低或升高反应温度,T2值均增大
【答案】A
【分析】酶的机理是降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、将A、B两种物质混合,T1时加入酶C后,A浓度逐渐降低,B浓度逐渐升高,说明酶C催化物质A生成了物质B,即酶C降低了A分解生成B这一反应的活化能,A错误;
B、由图可知,曲线A下降的速率(即斜率)逐渐降低,说明该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少),B正确;
C、由图可知,T2后反应物A浓度很低,产物B浓度增加缓慢,故T2后反应速度减慢的原因是反应物浓度下降,C正确;
D、图示是在最适温度条件下进行的,若适当降低或升高反应温度,酶活性都会降低,酶促反应速率都会减慢,T2值均增大,D正确。
29.(22-23高二下·山东菏泽·期末)新鲜菠萝肉中的菠萝蛋白酶使人在直接食用时会“蜇嘴”,某生物兴趣小组进行实验探究温度及NaCl浓度对菠萝蛋白酶活性的影响,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.菠萝蛋白酶会“蜇嘴”,与其分解口腔黏膜细胞的蛋白质有关
B.不同温度下菠萝蛋白酶活性可能相同
C.沸水处理后的菠萝蛋白酶不会与双缩脲试剂发生紫色反应
D.该实验中不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都是抑制作用
【答案】C
【分析】如图可以看出在不同温度下菠萝蛋白酶的活性不同,从0℃到40℃逐渐增强,从40℃到100℃逐渐渐弱,甚至失活。随着NaCl浓度升高,菠萝蛋白酶的活性减弱。
【详解】A、酶具有专一性,菠萝中的蛋白酶能分解口腔黏膜细胞的蛋白质分子,所以直接食用时会“蜇嘴”,A正确;
B、在最适温度的两侧,存在催化活性相同的两个不同温度,所以不同温度下菠萝蛋白酶活性可能相同,B正确;
C、沸水处理后的菠萝蛋白酶会变性失活,空间结构改变,但肽键没有断裂,因此仍会与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;
D、与NaCl溶液为0时比较可知,随着NaCl浓度升高,菠萝蛋白酶的活性逐渐减弱,说明不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都是抑制作用,D正确。
30.(22-23高二下·山东泰安·期末)丝瓜果肉中邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO,蛋白质类酶)的催化下形成褐色物质,褐色物质在410nm可见光下有较高的吸光值(OD值),且褐色物质越多,OD值越高。已知底物分子在温度升高时所具有的能量提高,PPO的最适pH为5.5。科学家用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响,结果如下图。下列说法正确的是( )
A.PPO在35℃和40℃时降低的活化能相同
B.测定PPO的最适温度需要在35~40℃范围内设置温度梯度
C.多酚氧化酶变性后加入双缩脲不呈现紫色
D.丝瓜果肉PPO粗提液可以在0℃和pH为5.5的条件下保存
【答案】D
【分析】分析柱形图:本实验目的是探究温度对PPO活性的影响,故本实验的自变量是温度,因变量是酶活性,观测指标为褐色物质在410nm可见光下有较高的吸光值(OD值);其中8组实验在温度为35℃时,OD值最高。
【详解】A、PPO在温度为35℃和40℃时酶活性不同,因此,降低的活化能也不同,A错误;
B、由于35℃时OD值最高,所以应在30~40℃间设置温度梯度实验以更精确测定PPO的最适温度,B错误;
C、多酚氧化酶变性后仍存在肽键,加入双缩脲呈现紫色,C错误;
D、0℃PPO的活性较弱,可以将丝瓜果肉PPO粗提液可以在0℃和pH为5.5的条件下保存,D正确。
31.(22-23高二下·辽宁铁岭·期末)酶在许多生化反应中都发挥重要作用,如图表示某种酶催化底物水解的模型,下列相关叙述正确的是( )
A.图中若d、e分别代表果糖和葡萄糖,则a代表蔗糖
B.合成酶的场所只有核糖体
C.酶能够为底物提供能量从而让反应更容易进行
D.只要是结构完整的活细胞均能产生酶,且酶在胞内、胞外都能发挥作用
【答案】D
【分析】1、酶的专一性是指酶能够催化一种或一类化学反应。
2、在如图所示模型中,a在化学反应前后不发生变化,故a代表酶,b反应后变成d和e,故b为底物,d和e为产物。
【详解】A、图中若d、e分别代表果糖和葡萄糖,则b代表蔗糖,a代表酶,A错误;
B、酶的化学本质是蛋白质或RNA,蛋白质在核糖体中合成,RNA不是,B错误;
C、酶不能提供能量,只能降低化学反应的活化能,加快反应速率,C错误;
D、活细胞存活过程中能够发生各种代谢反应,代谢反应需要酶,故结构完整的活细胞(含核糖体)均能产生酶,只要有适宜的作用条件,酶在细胞外也可以发挥作用,D正确。
32.(22-23高二下·甘肃·期末)有一种核酶能催化RNA断裂,其过程如下图所示,下列说法错误的是( )
A.该核酶的化学本质为RNA,在DNA指导下合成
B.该核酶是一种RNA水解酶,也能催化蛋白质水解
C.只有具有特定碱基序列的RNA才能被该核酶识别
D.该核酶只有形成正确空间结构才能发挥酶的作用
【答案】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、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和。
【详解】A、由图可知,该核酶能与RNA碱基互补配对,所以其化学本质为RNA,在DNA指导下合成,A正确;
B、酶具有专一性,所以核酶能够催化RNA的水解,不能催化蛋白质水解,B错误;
C、核酶通过与RNA碱基互补配来对RNA进行切割,所以只有具有特定碱基序列的RNA才能被该核酶识别,C正确;
D、该核酶只有形成正确空间结构才能识别并切割相应的DNA分子,发挥酶的作用,D正确。
33.(22-23高二下·辽宁·期末)酶A、B、C是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶,研究人员在最适条件下分别测量三种酶对不同浓度ATP的水解反应速率的变化情况,实验结果如图,下列有关分析正确的是( )
A.三种酶可分解相同的底物,说明酶不具有专一性
B.在等量的ATP溶液中,三种酶催化得到的最终产物量相同
C.由图示可知,随着ATP浓度的增加,三种酶的活性逐渐减弱
D.ATP浓度相对值为10时,影响反应速率的因素是酶的种类和温度
【答案】B
【分析】题意分析,本实验的目的是测量酶A、酶B与酶C三种酶对不同浓度ATP的水解反应速率,实验的自变量是酶的种类及ATP浓度,因变量是反应速率。
【详解】A、三种酶可分解相同的底物,但不能说明酶不具有专一性,A错误;
B、结合图示可知,在等量的ATP溶液中,三种酶的催化速率不同,但最终得到的最终产物量相同,B正确;
C、由图示可知,随着ATP浓度的增加,三种酶的活性逐渐增强,C错误;
D、ATP浓度相对值为10时,影响反应速率的因素是酶的种类和ATP的浓度,D错误。
34.(22-23高二下·山西·期末)某加酶洗涤剂的功能和使用方法如下。下列叙述错误的是( )
功能:用于洗涤织物油污的前处理,可去除机油、动植物油、鞋油等各种顽固污渍,同时对织物没有伤害,不伤颜色。 使用方法:将本品涂于油污处,5分钟后进行刷洗或机洗即可。
A.该洗涤剂能用于去除动植物油污是因为含有脂肪酶
B.该洗涤剂不会改变织物颜色的原因是酶具有高效性
C.将产品涂于油污处5分钟后才清洗利于酶发挥作用
D.为增强洗涤效果可先将洗涤剂放在温水中适当处理
【答案】B
【分析】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)。
【详解】A、脂肪酶能将脂肪分解成甘油和脂肪酸,故该洗涤剂能用于去除动植物油污是因为含有脂肪酶,A正确;
B、该洗涤剂不会改变织物颜色的原因是酶具有专一性,B错误;
C、将产品涂于油污处5分钟可有利于酶发挥催化作用,然后清洗干净,C正确;
D、酶的特性之一是作用条件温和,故为增强洗涤效果可先将洗涤剂放在温水中适当处理,D正确。
35.(22-23高二下·贵州遵义·期末)萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶(该酶本质为蛋白质)。荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下,激活的荧光素与氧结合形成氧化荧光素并且发出荧光。下列相关叙述错误的是( )
A.荧光素酶的合成需要经历转录和翻译两个过程
B.萤火虫可以通过调节荧光素酶的合成来控制发光
C.荧光素被激活过程发生的化学反应属于吸能反应
D.萤火虫发光细胞中的荧光素酶主要起调节作用
【答案】D
【分析】ATP又叫腺苷三磷酸,简称为ATP,其结构式是:A-P~P~P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团、“~”表示特殊化学键。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊磷酸键。ATP来源于光合作用和呼吸作用。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。
【详解】A、荧光素酶的本质是蛋白质,蛋白质的合成需要经历转录和翻译两个过程,A正确;
B、在荧光素酶的作用下,激活的荧光素与氧结合形成氧化荧光素并且发出荧光,因此萤火虫可以通过调节荧光素酶的合成来控制发光,B正确;
C、荧光素被激活过程发生的化学反应需要能量,该过程属于吸能反应,C正确;
D、荧光素酶主要起催化作用,D错误。
36.(22-23高二下·山东潍坊·期末)下列有关酶活性的说法,错误的是( )
A.酶活性是指酶催化特定化学反应的能力
B.可用某条件下酶催化化学反应的速率表示酶活性
C.在一定浓度范围内, 底物浓度降低会减弱酶活性
D.同种酶在不同pH下可能具有相同的活性
【答案】C
【分析】酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶活性的高低可用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
【详解】AB、酶催化特定化学反应的能力称为酶活性,酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示,AB正确;
C、底物浓度不影响酶的活性,在一定浓度范围内, 底物浓度降低,会使酶与底物结合的几率降低,反应速率降低,C错误;
D、一定的pH范围内,随着pH增加,酶活性增强,而超过最适pH,随着pH增加,酶活性下降甚至丧失,因此同种酶在不同pH下可能具有相同的活性,D正确。
37.(22-23高二下·湖北·期末)如图表示在不同温度条件下,某种酶催化的化学反应的底物浓度随时间的变化。下列相关叙述正确的是( )
A.t2时将温度条件由45℃变为25℃,反应底物浓度减小
B.将该种酶在65℃条件下处理一段时间后,把温度45℃降低到25℃,酶活性会逐渐增强
C.如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应,则其可以被RNA水解酶催化水解
D.欲探究该种酶的最适温度,可以将45℃设置为中间温度,设计温度梯度更小的多组实验
【答案】D
【分析】据图可知,该酶在65℃时催化活性丧失,在45℃时催化所需时间最短,说明在图中的三个温度中,45℃是最适合的温度。
【详解】A、三个温度下,45℃底物浓度随着时间的延长,下降的速率最快,说明此温度为酶的较适宜温度,t2时反应已结束,45℃条件下,反应物全部反应完,25℃条件下没有反应完,因此25℃条件下反应底物浓度更高,A错误;
B、65℃条件下,该酶已经失活,将该种酶在65℃条件下处理一段时间后,把温度45℃降低到25℃,酶活性不变,都是0,B错误;
C、如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应,说明该种酶化学本质是蛋白质,根据酶的专一性可知,不能被RNA水解酶催化水解,C错误;
D、欲探究该种酶的最适温度,可以将45℃设置为中间温度,设计温度梯度更小的多组实验,D正确。
38.(22-23高二下·福建·期末)研究小组将一个马铃薯 (含过氧化氢酶) 切成大小、厚薄相同的若干片, 进行了相关实验, 结果如下表。下列相关分析错误的是( )
0℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃
H2O2溶液 0.03 0.06 0.3 1.15 1.67
H2O2溶液+马铃薯片 1.61 1.79 2.86 4.92 2.87
A.实验过程中,加入的H2O2溶液体积和浓度应相同
B.40℃和60℃时, 马铃薯过氧化氢酶的活性基本相同
C.0℃时, 马铃薯过氧化氢酶的空间结构相对最稳定
D.实验结果不能确定马铃薯过氧化氢酶的最适温度
【答案】B
【分析】影响酶促反应速率的因素有①酶浓度②底物浓度③酶活性,其中酶活性又受温度和pH的影响。在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;到达最适温度(pH)时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢。另外低温不会导致酶变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、分析题表可知,该实验探究的是温度对于过氧化氢酶活性的影响,因此自变量是不同温度,加入的H2O2溶液是反应物,属于无关变量,各组无关变量应当保持相同,因此加入的H2O2溶液体积和浓度应相同,A正确;
B、可以用O2增加相对量来代表马铃薯过氧化氢酶的活性高低。40℃条件下,不加过氧化氢酶时,O2增加相对量是0.3,加过氧化氢酶时,O2增加相对量是2.86,二者之差=2.86-0.3=2.56;60℃条件下,不加过氧化氢酶时,O2增加相对量是1.67,加过氧化氢酶时,O2增加相对量是2.87,二者之差=2.87-1.67=1.2,由于二者差值2.56>1.2,因此40℃时马铃薯过氧化氢酶的活性高于60℃时马铃薯过氧化氢酶的活性,B错误;
C、酶的空间结构受温度影响,在低温时,如0℃左右时,酶的空间结构相对最稳定,C正确;
D、利用同一温度下,加过氧化氢酶时O2增加相对量-不加过氧化氢酶时O2增加相对量的差值可计算出,在这些温度条件下,马铃薯过氧化氢酶在50℃时活性最高,但是无法确定马铃薯过氧化氢酶的最适温度,需要再进一步缩小温度梯度进行实验,D正确。
39.(22-23高二下·山西朔州·期末)山药、土豆切开后不久就会变为褐色,甚至发黑,该现象称为褐变。褐变是因为植物细胞中的多酚氧化酶催化无色多酚类物质生成了褐色醌类物质。下列相关说法错误的是( )
A.土豆切丝后立即爆炒仍可发生褐变
B.山药细胞中的多酚氧化酶具有高效性
C.山药细胞中多酚氧化酶在核糖体中合成
D.低温会影响多酚氧化酶的活性
【答案】A
【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。
(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。
【详解】A、土豆切丝后立即爆炒,所含多酚氧化酶被高温破坏而失活,不会发生褐变,A错误;
B、酶具有高效性,山药细胞中的多酚氧化酶也具有高效性,B正确;
C、山药细胞中多酚氧化酶的化学本质是蛋白质,其在核糖体中合成,C正确;
D、酶活性会受到温度的影响,因此,低温会影响多酚氧化酶的活性,D正确。
40.(22-23高二下·安徽·期末)下列有关酶的叙述,错误的是( )
A.细胞代谢离不开酶,酶都在细胞内发挥作用
B.纤维素酶能够降解植物细胞壁,但不能降解细菌的细胞壁
C.加热促进过氧化氢分解与过氧化氢酶催化过氧化氢分解,二者作用机理不同
D.冬季时,随环境温度的下降,小鼠体内酶的活性基本保持不变
【答案】A
【分析】大部分酶是蛋白质,少量的酶是RNA;酶在细胞内和细胞外都可以起催化作用,酶主要有三个特性:高效性、专一性、作用条件温和。
【详解】A、细胞代谢离不开酶,酶在细胞内外都可以发挥作用,A错误;
B、酶具有专一性,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,细菌的细胞壁成分不同于植物,故纤维素酶能够降解植物细胞壁,但不能降解细菌等生物的细胞壁,B正确;
C、加热能促进过氧化氢分解,是提高了分子的活化能,其作用机理与过氧化氢酶不同,酶的作用机理是降低化学反应的活化能,C正确;
D、小鼠是恒温动物,冬季时,哺乳动物体内酶的活性基本保持不变,不会随环境温度的下降而降低,D正确。
41.(22-23高二下·山东青岛·期末)叶酸是某些细菌合成 DNA 所必需的物质,对氨基苯甲酸是合成叶酸的原料。磺胺类药物抑菌的原理是:磺胺类药物的化学结构与对氨基苯甲酸相似,可与其竞争性结合细胞中的二氢叶酸合成酶(作用机理如图),通过抑制该酶的活性抑制细菌体内叶酸的合成,使DNA 的复制受阻,从而影响细菌的生长繁殖。
(1)与无机催化剂相比,酶的催化活性更高,其原因是酶 的作用更显著。
(2)若要加强磺胺类药物在人体的抑菌作用,在服用时需适当加大剂量以保持血液中药物的高浓度,其依据是 。
(3)假定该叶酸合成酶的最适pH 为7.1,某同学在pH 为6.4条件下测定该酶的 活性后立即将pH 升高到某一数值,发现酶的活性并没有改变,对出现升高 pH 酶活性不变的现象,请做出合理的解释 .
(4)为验证磺胺类药物具有杀菌作用且杀菌效果与对氨基苯甲酸的浓度密切相关, 可将实验组与对照组均配置 的对氨基苯甲酸培养液培养大肠杆菌,实验组加入磺胺类药物,对照组不加。预测实验结果, 组的叶酸合成速率首先达到最 高;在一定浓度范围之内,随对氨基苯甲酸浓度的增加,磺胺类药物的杀菌效果 (填"增强"或"减弱").
【答案】(1)降低反应活化能
(2)磺胺类药物与底物竞争叶酸合成酶的活性部位,其浓度越大对酶的竞争性作用越强,对细菌增殖的抑制作用更强
(3)该酶的最适pH为7.1,在高于和低于最适pH时,各有一个pH值对应相同的酶活性
(4) 一系列浓度梯度 对照组 减弱
【分析】由于对氨基苯甲酸和磺胺竞争酶的活性中心,所以一定范围内,随着对氨基苯甲酸浓度的增加,酶促反应速率升高,超过一定范围后,随着对氨基苯甲酸浓度的增加,酶促反应速率不再增加。
【详解】(1)与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)从图中可以看出,磺胺类药物和对氨基苯甲酸((底物)竞争叶酸合成酶的活性部位,其浓度越大对酶的竞争性作用越强,对细菌增殖的抑制作用更强,所以在服用时需适当加大剂量以保持血液中药物的高浓度。
(3)由于该酶的最适pH为7.1,在高于和低于最适pH时,各有一个pH值对应相同的酶活性,因此在pH为6.4和高于7.1时,测定的酶的活性相等。
(4)实验目的是验证磺胺类药物具有杀菌作用且杀菌效果与对氨基苯甲酸的浓度密切相关,实验的自变量是对氨基苯甲酸的浓度,所以实验组与对照组均配置一系列浓度梯度的对氨基苯甲酸培养液培养大肠杆菌,实验组加入磺胺类药物,对照组不加。
预测结果:由于对氨基苯甲酸和磺胺竞争酶的活性中心,对照组没有加对氨基苯磺酸,叶酸合成速率首先达到最高,而在一定浓度范围之内,随对氨基苯甲酸浓度的增加,磺胺类药物的杀菌效果减弱。
42.(22-23高二下·山西·期末)植物可通过免疫系统来保护自身免受病原体的攻击,在免疫过程中有多种蛋白质参与。为寻找N蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质,科研人员利用烟草开展以下研究。
(1)生物素和ATP在生物素连接酶的 作用下,转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记(如图1所示)。AMP-生物素形成后很快被降解,因此AMP-生物素具有较高的空间特异性,只能标记图1中的 蛋白质。
(2)为寻找与N蛋白相互作用的蛋白质,科研人员利用上述原理,按图2步骤进行相关实验。
①从下列选项中选择正确选项,完善实验方案。
Ⅰ: Ⅱ:
A.生物素 B.生物素连接酶C.生物素连接酶基因D.N蛋白E.N蛋白基因F.N蛋白-生物素连接酶的融合基因
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因, 并将目的基因插入到 和终止子之间构建表达载体,再利用农杆菌转化法侵染烟草,目的基因在烟草细胞中表达相关蛋白质。
③实验中分离到的被生物素标记的蛋白质是与N蛋白相互作用的蛋白质,请说明理由 。
【答案】(1) 催化 邻近
(2) F A 启动子 向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因,其体内表达出N蛋白-生物素连接酶,根据题干信息:生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下,转化为有活性的AMP-生物素,则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合,从而被标记
【分析】本实验的目的是:为寻找N蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质。生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下,转化为有活性的AMP-生物素,AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记,按图2步骤进行相关实验:Ⅰ向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因,使其体内表达出N蛋白-生物素连接酶,Ⅱ向植物体内注入生物素,则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合,从而被标记。
【详解】(1)酶具有催化作用,生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下,转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记,图1显示,AMP-生物素可于邻近蛋白质相结合对其进行标记。
(2)①为寻找与N蛋白相互作用的蛋白质,科研人员利用上述生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下,转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记原理,按图2步骤进行相关实验:Ⅰ向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因,使其体内表达出N蛋白-生物素连接酶,Ⅱ向植物体内注入生物素,则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合,从而被标记,所以实验方案为:Ⅰ(F)、Ⅱ( A)。
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因,必须将目的基因插入到启动子和终止子之间构建表达载体后,才能在受体细胞中正常表达。
③实验中分离到的被生物素标记的蛋白质是与N蛋白相互作用的蛋白质,理由是向植物体内注入N蛋白-生物素连接酶的融合基因,其体内表达出N蛋白-生物素连接酶,根据题干信息:生物素和ATP在生物素连接酶的催化作用下,转化为有活性的AMP-生物素,则生物素与N蛋白-生物素连接酶结合,从而被标记。
43.(22-23高二下·山东潍坊·期末) 酶抑制剂分为竞争性抑制剂 (甲)和非竞争性抑制剂 (乙),它通过与酶的相关位点结合,抑制了酶-底物复合物的形成,从而削弱甚至阻止了催化反应的进行, 相应过程如图所示。
(1)酶作为生物大分子,基本组成单位是 , 具有高效性的原因是 。
(2)高温在降低酶活性方面的机理与 (填“竞争性抑制剂”或“非竞争性抑制剂”)类似, 判断依据是 。
(3)下图为同一种酶在最适条件下,不添加抑制剂和添加不同抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
①底物浓度大于15之后,曲线 A 不再上升的主要限制因素是 。
②曲线 B所示的抑制剂种类是 ,底物浓度在 15-20之间反应速率增大的原因是 。
【答案】(1) 氨基酸或核糖核苷酸 降低活化能的效果更显著
(2) 非竞争性抑制剂 高温会导致酶结构发生改变,这与非竞争性抑制剂的作用机理类似
(3) 酶的数量 竞争性抑制剂 随底物浓度增加,底物与结合时占据优势
【分析】竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位,使酶和底物的结合机会减少,从而降低酶对底物的催化反应速率,而非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率。
【详解】(1)酶作为生物大分子,其化学本质大部分是蛋白质,少数是RNA,故酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,故酶具有高效性。
(2)酶在最适条件下活性最高,温度过高会使酶失活,说明高温在降低酶活性方面的机理与非竞争性抑制剂,因为高温和非竞争性抑制剂均通过改变酶的空间结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率。
(3)图中的酶促反应速率随底物浓度变化的三条曲线中,底物浓度较低时,曲线A的反应速率最高,表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,底物浓度大于15之后,由于酶的数量的有限,即使底物浓度增加,曲线 A 也不再上升;加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低,但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高,其催化反应速率又升高,可知曲线B是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,底物浓度在 15-20之间,随底物浓度增加,底物与结合时占据优势,反应速率增大;加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率,可知曲线C是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
44.(22-23高二下·山东潍坊·期末) 别构现象是指当某些蛋白质表现其功能时, 部分构象会发生改变,从而使整个分子的性质发生变化。当氧与血红蛋白中一个亚基结合(或解离)后,就会相继引起其他亚基直至整个血红蛋白构象的改变,进而使血红蛋白变得适于与氧结合(或解离)。肌红蛋白只由一个亚基盘绕一个血红素构成,在发挥作用时不存在别构现象。
(1)血红蛋白主要作用是运输氧气,肌红蛋白的主要作用是储存氧气。从别构现象角度分析肌红蛋白只适合储存氧气的原因 。
(2)载体蛋白具有运输功能, 推测其发挥作用时 (填“具有”或“不具有”)别构现象,判断依据是 。
(3)存在别构现象的酶称为别构酶。下图为别构酶1发挥作用的过程, 据图推断酶1与产物B的相互作用是防止 ,这体现了生命活动的 调节机制。
【答案】(1)肌红蛋白不具有别构现象,在发挥作用时,空间构象不发生改变,可持续保持与氧气的结合,因而适合储存氧气
(2) 具有 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变
(3) 生成过多的产物A (负)反馈
【分析】分析题意:某些蛋白质具有别构现象,部分构象会发生改变,能完成所运输物质的结合与释放,而不具有别构现象的蛋白质则不能起到运输的作用。
【详解】(1)由题意可知,具有别构现象的蛋白质的部分构象会发生改变,能完成所运输物质的结合与释放,如血红蛋白具有别构现象,主要作用是运输氧气,而肌红蛋白不具有别构现象,在发挥作用时,空间构象不发生改变,可持续保持与氧气的结合,因而适合储存氧气。
(2)别构现象是指当某些蛋白质表现其功能时, 部分构象会发生改变,从而使整个分子的性质发生变化,由此可知,载体蛋白具有运输功能,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变,可推测载体蛋白具有别构现象。
(3)由题图可知,酶1有活性时,可以催化化学反应产生产物A,产物A与酶2结合形成产物B,产物B浓度高时,与有活性的酶1相互结合发挥作用使酶1失去活性,从而减少产物A的形成,由此可推断酶1与产物B的相互作用是防止生成过多的产物A,这体现了生命活动的负反馈调节机制。
45.(22-23高二下·吉林长春·期末)胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗黄酮可调节胰脂肪酶的活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了下列实验:在酶量一定且环境适宜的条件下,检测了加入板栗黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响,结果如图1,请回答下列问题。
(1)图1曲线可知板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有 (填“促进”或“抑制”)作用。
(2)图2中A显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用。因此酶的作用具有 性.图2中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用机理的两种推测的模式图。结合图Ⅰ曲线分析,板栗壳黄酮的作用机理应为 (填“B”或“C”).
(3)为研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了相关实验,结果如图3所示。
①本实验的目的为 。
②由图3可知,加入板栗壳黄酮,胰脂肪酶的最适pH变 。
(4)该小组还探究了温度影响酶促反位速率的作用机理,其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中a表示不同温度下底物分子具有的能量,b表示温度对酶活性的影响,c表示酶促反应速率与温度的关系。据图分析,处于曲线c中l、2位点酶分子活性是 (填“相同”或“不同”)的,酶促反应速率是 与 共同作用的结果。
【答案】(1)抑制
(2) 专一 B
(3) 研究不同pH条件下板栗壳黄铜对胰脂肪酶活性的影响 大
(4) 不同 温度 酶活性
【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。
【详解】(1)据图1实验结果显示,加入板栗壳黄酮后酶促反应速率比对照组低,说明板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有抑制作用。
(2)图2中A显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,这说明酶促反应的发生需要酶与底物发生特异性结合,因此酶的作用具有专一性;图2中的B的作用机理显示板栗壳黄酮与酶结合后导致酶的空间结构发生改变,进而使脂肪无法与脂肪酶发生结合,从而实现了对酶促反应速率的抑制,该抑制作用会导致脂肪的分解终止,此种抑制不可以通过增加底物浓度而缓解,C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点,从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合几率,进而是酶促反应速率下降,此种抑制可以通过增加底物浓度而缓解,据图1可知,加入板栗壳黄酮组的酶促反应速率低于对照组,且增加脂肪浓度,反应速率依然比对照组低,因此板栗壳黄酮的作用机理应为B。
(3)①本实验的目的是研究不同pH条件下板栗壳黄铜对胰脂肪酶活性的影响,根据实验目的可知,本实验的自变量有是否加入板栗壳黄酮和不同pH。
②由图3可知,板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用效率最高的pH值约为7.4;加入板栗壳黄酮,胰脂肪酶的最适pH变大,即由7.4变成了7.7。
(4)据图可知,随温度升高,底物分子具有的能量逐渐增加,而酶促反应速率降低,酶活性逐渐降低,因此处于曲线c中l、2位点酶分子活性是不同的,酶促反应速率是温度与酶活性共同作用的结果。
46.(22-23高二下·吉林长春·期末)如图表示在不同条件下,酶促反应的速率变化曲线,试分析:
(1)酶促反应的速率可以用 来表示。
(2)甲图中Ⅱ和Ⅰ相比较,酶促反应速率慢,这是因为 。
(3)甲图中AB段和BC段影响酶促反应速率的主要限制因子分别是 和 。
(4)在酶浓度相对值为1,温度为25 ℃条件下酶促反应速率最大值应比Ⅱ的 (填“大”或“小”)。
(5)将蛋清溶液和乙图中的蛋白酶乙混合,在适宜的环境条件下充分反应,然后加入双缩脲试剂,实验结果为 。
(6)将化学反应的pH由蛋白酶丙的最适pH降低至蛋白酶甲的最适pH值,则蛋白酶丙的活性如何变化 。
【答案】(1)产物生成速率或底物消耗速率
(2)温度低,酶活性降低
(3) 底物浓度 酶浓度
(4)小
(5)出现紫色
(6)降低为0
【分析】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。
【详解】(1)酶促反应的速度可以用底物消失所需的时间(或产物生成的速率)来表示。
(2)比较甲图的曲线,由于Ⅱ条件下温度低,酶活性降低,因此Ⅱ和Ⅰ相比较,酶促反应速率慢。
(3)从曲线图看出,AB段酶促反应速率随底物浓度的增加而加快,由此可知此段的限制因素是底物浓度;BC段酶促反应速率不再随底物浓度改变而变化,说明酶的浓度限制了反应速度。
(4)酶浓度降低,酶促反应速率降低,故酶浓度相对值为1较相对值为2时的反应速率小。
(5)由于蛋白酶乙的本质为蛋白质,且反应前后酶的结构不变,因此将蛋清溶液和乙图中的蛋白酶乙混合,在适宜的环境条件下充分反应,然后加入双缩脲试剂,实验结果仍为紫色。
(6)由图乙可知,蛋白酶丙在pH为6.5左右已经完全失活,而蛋白酶甲的最适pH为2左右,因此将化学反应的pH值由蛋白酶丙的最适pH降低至蛋白酶甲的最适pH值,则蛋白酶丙失去催化能力,所催化的化学反应速率降低为0。
47.(22-23高二下·吉林长春·期末)红茶是新鲜茶叶经脱水、揉捻、发酵等工序制成。在处理红茶的过程中,植物细胞中的多酚氧化酶(PPO)能催化无色的多酚类物质生成褐色醌类物质。多酚含量高会使茶鲜度差、味苦,氨基酸含量高可提高茶汤的鲜爽度。为提升茶的品质,科研人员就生物酶对茶叶加工的影响开展了相关研究,得出了不同浓度酶制剂、不同揉捻时间对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)在未加工之前,茶叶都是绿色的,茶叶需要经揉捻、发酵等工序才变红。据此推测多酚氧化酶与多酚类物质位于细胞的 (填“相同”或“不同”)结构中。揉捻后,还需将茶叶保持在30~40℃发酵一段时间,目的是 ,从而生成更多褐色物质。
(2)在蛋白酶浓度约为 的条件下,处理效果最好;使用纤维素酶能增加茶汤中氨基酸的含量,原因是 。
(3)绿茶要保持鲜绿,与红茶的制备不同,采摘后的茶叶要先 处理,目的是 。
(4)酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子,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。酶的抑制剂的作用机理如下图甲所示,图乙表示在不同条件下底物浓度与反应速度的关系。
①乙图是为探究不同种类抑制剂对相同酶促反应速率的影响曲线。其中曲线 表示对照组的实验结果。
②乙图中曲线 表示非竞争性抑制剂和酶结合后的反应速率变化曲线,这是由于这种抑制剂与酶结合后, ,所以即使增加底物浓度也不能有效提高反应速率。
【答案】(1) 不同 使多酚氧化酶保持最大活性
(2) 0.5%
纤维素酶能破坏细胞壁,有助于细胞内部氨基酸浸出
(3) 高温干燥(或加热、脱水烘干等) 高温使多酚氧化酶失活,防止多酚被氧化生成褐色物质
(4) a c 能改变酶的构型,使酶不能再与底物结合
【分析】茶叶中氨基酸的含量越高,茶叶品质越好。分析图中数据可知:在酶液浓度较小时使用蛋白酶组的氨基酸含量最高,在酶液浓度较大时使用纤维素酶组的氨基酸含量最高;并且高浓度的纤维素酶提高氨基酸含量的效果明显高于低浓度的蛋白酶。
【详解】(1)加工前,茶叶中本来就含有多酚氧化酶和多酚物质,但它们分布在细胞的不同结构中,经过揉捻后,细胞结构被破坏,多酚氧化酶、多酚类物质和氧气共同接触时,才发生酶促褐变,发酵过程就是酶促反应过程,需要将温度设置在酶的最适温度下,使多酚氧化酶保持最大活性,才能获得更多的褐色物质。
(2)据题图可知,在蛋白酶浓度约为0.5%的条件下,处理效果最好;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,纤维素酶可以破坏植物细胞壁,有助于细胞内部氨基酸浸出,故可以使用纤维素酶能增加茶汤中氨基酸的含量。
(3)刚采摘的新鲜茶叶,经过揉捻的操作,细胞破碎,释放的多酚氧化酶(PPO)能催化无色的多酚类物质生成褐色醌类物质,使茶叶变成红色。若用其制作绿茶而不是红茶,采摘的新鲜茶叶需经高温干燥(或加热、脱水烘干等)处理,以使多酚氧化酶失活,防止多酚被氧化生成褐色物质,保持茶叶鲜绿的颜色。
(4)①乙图表示发生竞争性抑制和非竞争性抑制时,底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。图乙中a曲线在底物浓度较低时催化效率最高,表示酶的活性不被抑制时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,即对照组曲线。
②非竞争性抑制剂与酶结合后,能改变酶的构型,使酶不能再与底物结合,酶的活性降低且不可恢复,故在相同的底物浓度下,该条件下的反应速率比对照组的都低,即c曲线表示非竞争性抑制剂存在的情况下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
48.(22-23高二下·广东东莞·期末)洋葱是生活中常见的蔬菜,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中含有大量花青素,花青素会随着细胞液pH改变而出现不同颜色。为探究钠离子进入紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的方式及钠离子对其颜色变化的影响,某兴趣小组以钼酸钠为材料进行了实验,结果见表1.回答下列问题:
表1 不同浓度钼酸钠处理的细胞变色时间及变色细胞比例
实际浓度(mol/L) 1 1×10-1 1×10- 1×10-3 1×10-4 1×10-5 1×10-6
出现深蓝色的时间(s) 25 187 233 352 484 573 696
变色细胞比例(%) 94 62 51 36 15 2 2
(1)本实验中,选择洋葱作为实验材料的优点有: 。为保证药品本身不干扰细胞的正常活性且实验效果明显,从元素含量的角度分析,选用钼酸钠为材料的原因可能是 。
(2)据表1可知,钼酸钠浓度越高,变色细胞比例越高,推测细胞活性受影响越大,原因可能是 。
(3)为进一步探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收钠离子的方式,兴趣小组继续进行实验,结果见表2.
表2不同处理的细胞变色时间及变色比例
处理 实验次数 出现深蓝色的时间(s) 变色比例(%)
1 43 46
保鲜膜包裹 2 54 38
3 53 36
平均值 50 40
1 26 93
暴露在空气中12h 2 25 97
3 18 98
平均值 23 96
应选择表1中的 浓度的钼酸钠溶液进行实验。根据表2可以得出的实验结论是 。
【答案】(1) 材料易得;有紫色大液泡,便于观察 钼属于微量元素,选择钼酸钠做实验材料可减少(排除)其对实验的影响
(2)pH值逐渐增大,细胞液呈碱性,会使一部分酶变性(失活),影响细胞正常代谢,影响细胞活性
(3) 1×10-5 氧气供应能影响钠离子的运输,推测钠离子的运输方式可能是主动运输
【分析】分析题意,本实验目的是探究钠离子进入紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的方式及钠离子对其颜色变化的影响,结合表格数据可知,实验的自变量是钠离子浓度,因变量是出现深蓝色的时间以及变色细胞比例,据此分析作答。
【详解】(1)洋葱是常见的蔬菜,本实验中选择洋葱做材料的优点有:材料易得,且含有紫色大液泡,易观察实验现象;本实验目的主要是探钠离子的运输方式及其对颜色变化的影响,而钼属于微量元素,在生物体内含量很少,故选择钼酸钠做实验材料可减少(排除)其对实验结果的影响。
(2)据表1可知,钼酸钠浓度越高,变色细胞比例越高,推测细胞活性受影响越大,原因可能是pH值逐渐增大,细胞液呈碱性,会使一部分酶变性(失活),影响细胞正常代谢,影响细胞活性。
(3)分析题意,进一步探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收钠离子的方式,则应选择细胞活性较强的实验组,结合表1可知,在浓度为1×10-5时,变色细胞比例最少,变色时间短,是适宜进行继续探究的合适浓度;据表2分析可知,与保鲜膜包裹(无氧气,细胞有氧呼吸受抑制,能量供应不足)相比,暴露在空气中12h变色比例大,出现变色的时间短,说明氧气供应能影响钠离子的运输,推测钠离子的运输方式可能是主动运输。
49.(22-23高二下·山东临沂·期末)胰脂肪酶是肠道内脂肪水解的关键酶,黑木耳醇提物可调节胰脂肪酶的活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性的影响,在环境适宜、酶量一定的条件下进行实验,得到的黑木耳醇提物对胰脂肪酶酶促反应速率影响的曲线如图1所示,黑木耳醇提物影响胰脂肪酶催化的可能作用机理如图2所示。
(1)图1中的酶促反应速率可通过检测 来表示,分析曲线可知,黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性具有 作用。
(2)图2中脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,说明酶具有 的特点。结合图1分析,黑木耳醇提物的作用机理应为图2中的 (填“B”或“C”),排除另一种可能的理由是 。
(3)为研究不同pH条件下黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性的影响,研究小组进行了相关实验,结果如图3所示。
①本实验的自变量是 。由图可知,加入黑木耳醇提物后胰脂肪酶的最适pH (填“变大”或“变小”)。
②在pH为7.4条件下,欲探究黑木耳醇提物浓度对胰脂肪酶活性的影响,请简要写出实验设计思路。 。
【答案】(1) 单位时间内甘油(或脂肪酸)的生成量 抑制
(2) 专一性 B 由 C 可知,黑木耳醇提物通过与脂肪竞争酶活性位点降低酶促反应速率,该种抑制可通过增加底物浓度得到缓解,与图 1 中实验组的曲线不符
(3) 是否加入黑木耳醇提物和pH 变大 在 pH 为7 .4 条件下 , 配制 一系列浓度梯度的黑木耳醇提物溶液,分别加入若干实验组 对照组加入等量蒸馏水,测定单位时间内生成物含量的变化,比较分析得出结论
【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。
【详解】(1)酶促反应速率可用单位时间内底物的消耗量和生成物的量来表示,图1中的酶促反应速率可通过检测单位时间内甘油(或脂肪酸)的生成量来表示;据图可知,加入黑木耳醇提物组酶活性明显低于对照组,说明黑木耳醇提物对酶有抑制作用。
(2)图2中脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,说明酶具有专一性的特点;由 C 可知,黑木耳醇提物通过与脂肪竞争酶活性位点降低酶促反应速率,该种抑制可通过增加底物浓度得到缓解,与图 1 中实验组的曲线不符,故黑木耳醇提物的作用机理应为图2中的B。
(3)①据图可知,该实验的自变量是是否加入黑木耳醇提物和pH;据图可知,对照组的最适pH约为7.4,而加入黑木耳醇提物后胰脂肪酶的最适pH约为7.7,故加入黑木耳醇提物后胰脂肪酶的最适pH变大。
②在pH为7.4条件下,欲探究黑木耳醇提物浓度对胰脂肪酶活性的影响,则实验的自变量是黑木耳醇提物溶液浓度,因变量是胰脂肪酶活性,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:在 pH 为7 .4 条件下 , 配制 一系列浓度梯度的黑木耳醇提物溶液,分别加入若干实验组,对照组加入等量蒸馏水,测定单位时间内生成物含量的变化,比较分析得出结论。
50.(22-23高二下·山东烟台·期末)下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。酶B是一种蛋白质,研究者采用定量分析方法测定不同pH对酶B的酶促反应速率(V)的影响,得到如图2所示曲线。
(1)酶和无机催化剂的作用机理相同,但酶具有高效性,原因是 。
(2)竞争性抑制剂的作用机理是 ,如果除去竞争性抑制剂,酶的活性将 。非竞争性抑制剂与酶结合后,改变了 ,这种改变类似于 等因素对酶的影响。
(3)图2分析可知,当pH偏离7时,酶B反应速率会下降,下降的原因可能有三种:①pH变化破坏了酶B的空间结构,导致酶不可逆失活;②pH变化影响了底物与酶B的结合状态,这种影响是可逆的;③前两种原因同时存在。现要探究当pH=5时酶促反应速率下降的原因,请在上述实验基础上,简要写出实验思路及预期结果和结论 。
【答案】(1)与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著
(2) 与底物争夺结合位点 恢复 酶的分子结构 高温、过酸、过碱
(3)实验思路:先将酶B在pH=5的条件下处理一段时间,升高pH至6.8,测定其酶促反应速率;
若测定速率=b,则为原因①;
若测定速率=a,则为原因②;
若b<测定速率<a,则为原因③。
【分析】题图分析:图1中的竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位,使酶和底物的结合机会减少,从而降低酶对底物的催化反应速率,而非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率。图2表示pH对酶促反应速率的影响。
【详解】(1)酶和无机催化剂的作用机理相同,都是降低化学反应的活化能,酶降低化学反应活化能的效果比无机催化剂的更明显,酶具有高效性。
(2)通过图1图示可以看出,竞争性抑制剂的作用机理是与底物争夺结合位点,如果除去竞争性抑制剂,酶的活性可以恢复。非竞争性抑制剂与酶结合后,改变了酶的分子结构,这种改变类似于高温、强碱、强酸等因素对酶的影响,即表现为不可逆,因而酶活性不能恢复。
(3)本实验的目的是探究当pH=5时酶促反应速率下降的原因,可以先将酶B在pH=5的条件下处理一段时间,升高pH至6.8,测定其酶促反应速率。如果①pH变化破坏了酶B的空间结构,导致酶不可逆失活,即使pH升高,酶活性也不会恢复,则测定的速度为b;如果②pH变化影响了底物与酶B的结合状态,这种影响是可逆的,则pH升高后酶活性恢复,测定的速度为a;如果两种原因同时存在,则测定的速度会在a、b之间。
考点02 ATP
51.(22-23高二下·辽宁丹东·期末)鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)等和腺嘌呤(A)一样也可以形成相应的核苷三磷酸,G、C、U和A参与形成的核苷三磷酸分别为GTP、CTP、UTP和ATP,它们都属于高能磷酸化合物,结构和功能也都类似,但ATP用途更为广泛。下列叙述正确的是( )
A.CTP全称是胞嘧啶腺苷三磷酸,与ATP的命名方式相同
B.每个GTP由1个鸟苷(脱氧核糖+鸟嘌呤)和3个磷酸基团组成
C.UTP分子中特殊的化学键断裂后,产物中含有某些酶的基本组成单位
D.因为细胞内含有大量ATP,所以ATP是细胞主要的直接能源物质
【答案】C
【分析】ATP又叫腺苷三磷酸,简称为ATP,A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团,“~”表示特殊化学键。ATP是生命活动能量的直接来源,但本身在体内含量并不高。
【详解】A、ATP又叫腺苷三磷酸,A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团,按此命名规则,CTP应该是三磷酸胞苷,与题意不符,A错误;
B、每个GTP由1个鸟苷(核糖+鸟嘌呤)和3个磷酸基团组成,不是脱氧核糖,B错误;
C、UTP分子中特殊的化学键断裂后,产物是尿嘧啶核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,某些酶的化学本质可能是RNA,C正确;
D、细胞内ATP含量很少,但ATP与ADP相互转化迅速,所以ATP是细胞主要的直接能源物质,D错误。
52.(22-23高二下·辽宁锦州·期末)下列关于ATP的叙述,正确的是( )
A.ATP水解后转化形成的ADP比ATP更不稳定
B.正常活细胞中ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的,其消耗速度大于再生速度
C.细胞中许多吸能反应与ATP的合成相关联,许多放能反应与ATP的水解相联系
D.ATP水解释放的磷酸基团可使某些蛋白质分子磷酸化,使其空间结构改变,活性也被改变
【答案】D
【分析】ATP的中文名称叫腺苷三磷酸,其结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,-代表普通磷酸键,~代表特殊化学键。ATP为直接能源物质,在体内含量不高,可与ADP在体内迅速转化。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。
【详解】A、ATP水解后转化形成的ADP比ATP更稳定,A错误;
B、ATP在细胞内含量很少,ATP与ADP在细胞中能快速转化。活细胞中ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的,其消耗与再生速度相对平衡,B错误;
C、细胞中许多吸能反应与ATP的水解相关联,许多放能反应与ATP的合成相联系,C错误;
D、ATP水解产生的磷酸基团可与多种功能蛋白结合,使其磷酸化而导致构象改变,从而使活性也被改变,D正确。
53.(22-23高二下·山东青岛·期末)生物膜上存在着一些能携带离子通过膜的载体分子。某种载体分子对X离子有专一的结合部位,能选择性地携带X离子通过膜,转运机制如下图所示。已知X离子可参与构成线粒体内的丙酮酸氧化酶;载体IC的活化需要ATP。下列相关叙述正确的是( )
A.X离子进入线粒体基质发挥作用至少需要穿过4层磷脂双分子
B.磷酸激酶能促进ATP的合成,磷酸酯酶能促进ATP的水解
C.在磷酸酯酶的作用下,CIC分子发生去磷酸化过程中空间结构不变
D.ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量与IC结合使之变成活化的AC
【答案】D
【分析】1、生物膜的流动镶嵌模型认为,磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架不是静止的。
2、ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP(腺苷二磷酸的英文名称缩写),脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子,就成为游离的磷酸(以Pi表示)。在有关酶的2023-2024学年高二生物下学期期末复习:酶和ATP
考点01 酶
1.(22-23高二下·山东青岛·期末)酶在工业生产和生活实践中存在着广泛的应用。下列关于酶应用的叙述,正确的是( )
A.新采摘的玉米经热烫处理2分钟后能保持甜味,其原理是高温使淀粉酶失活
B.果汁制作过程中加入胰蛋白酶和果胶酶,可使细胞破碎更充分、出汁率更高
C.营养学家建议适量吃富含纤维素的食物,是因为人消化道中含有纤维素酶
D.多酶片有助于消化,其内层为肠溶衣包有胰酶,外层为糖衣包有胃蛋白酶
2.(22-23高二下·山东青岛·期末)某兴趣小组进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
pH 5.0 6.0 7.0 8.0
收集到气体体积(mL) 0.5 min 6.5 7.6 8.3 8.0
1 min 9.5 11.3 12.3 11.6
A.由实验结果可知pH为7.0时过氧化氢酶的活性最高
B.过氧化氢与过氧化氢酶溶液混合后,还要加入缓冲液来调节pH
C.0~0.5min的反应速率大于0.5~1min的反应速率
D.不同组别最终收集到的气体量是相同的
3.(22-23高二下·山东青岛·期末)“酶-底物中间物”假说认为,酶(E)在催化反应中需要和底物(S)形成某一种中间物(酶-底物复合物(ES)),再进一步反应生成产物(P)。反竞争性抑制剂(1)是一类只能与ES结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂。该类抑制剂与ES结合后,导致产物无法形成(如下图所示)。下列说法正确的是( )
A.反竞争性抑制剂的作用会随着酶量的增加不断增加
B.随底物浓度的增加,反竞争性抑制剂的抑制作用不断减弱
C.反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的
D.ES→P+E所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要高
4.(22-23高二下·陕西榆林·期末)“加酶洗衣粉”因其去污能力强而深受人们喜爱。某兴趣小组为探究加酶洗衣粉的洗涤效果做了如下实验,结果如下表。下列相关叙述正确的是( )
组别 洗衣粉类型 浸泡温度(℃) 水量 除去血渍所用时间(min)
1 普通 5 2L 12
2 加酶 5 2L 12
3 普通 30 2L 8
4 加酶 30 2L 5
5 普通 100 2L 7
6 加酶 100 2L X
A.加酶洗衣粉可以提高相关化学反应速率和生成物的量
B.洗衣粉中的酶参与化学反应时,其自身构象会发生改变
C.该实验的自变量是洗衣粉的类型,因变量是除去血渍所用时间
D.表格中除去血渍所用时间X应小于5min,因其洗涤效果最明显
5.(22-23高二下·山东青岛·期末)过氧化物酶体是存在所有动物细胞和部分植物细胞中的一种细胞器,其中常含有两种酶,一种是氧化酶,能催化O2氧化有机物(如甲醇、乙醇、脂肪酸),但氧化过程不产生ATP,产生H2O2;另一种是过氧化氢酶,将H2O2分解为H2O和O2.过氧化物酶体能自我分裂产生,也能通过内质网出芽形成的囊泡转化形成。下列说法错误的是( )
A.过氧化物酶体能分解有害物质,具有解毒的功能
B.过氧化物酶体氧化有机物可为细胞提供热能
C.过氧化物酶体自我分裂和内质网出芽形成囊泡均依赖于生物膜的流动性
D.O2进入猪肝脏细胞后只在线粒体内膜上被利用
6.(22-23高二下·山东青岛·期末)下图表示在等量的两种淀粉酶催化等量淀粉水解的反应中,两个反应体系的反应速率随时间的变化情况,其余条件都相同。下列有关叙述错误的是( )
A.曲线Ⅰ代表的酶的活性大于曲线Ⅱ代表的酶的活性
B.图中反应速率不断下降的原因是淀粉溶液浓度下降
C.A点时,两个反应体系的反应速率相等,淀粉酶活性相同
D.若适当增加淀粉的量,B、C点均会向右移动
7.(22-23高二下·广东潮州·期末)酶在生产和生活中的应用非常广泛,下列有关酶的叙述错误的是( )
A.在动物饲料生产过程中添加纤维素酶可以提高营养价值
B.加酶洗衣粉中的酶直接来自生物体,稳定性强
C.利用脂肪酶处理废油脂既保护环境又节约资源
D.嫩肉粉中的蛋白酶可以使肉类制品口感更鲜嫩
8.(22-23高二下·湖北·期末)下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图,多酚氧化酶(PPO) 催化酚形 成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种 PPO 活性的大小,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A.由图1模型推测,可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制
B.非竞争性抑制剂降低酶活性与高温抑制酶活性的机理相同,都与酶的空间结构改变有关
C.图2实验的自变量是温度,而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量
D.探究酶B 的最适温度时,应在40~50℃间设置多个温度梯度进行实验
9.(22-23高二下·福建·期末)酶特性的相关实验设计中,酶、检测试剂、检测时间的选择,及实验步骤的安排都会影响实验结果的准确性,下列设计正确的是( )
A.探究酶的高效性实验中,应在反应开始后不久检测单位时间内的气体量
B.利用淀粉酶、淀粉和蔗糖研究酶的专一性实验中,用碘液检测实验结果
C.探究pH对酶活性影响的实验步骤:加底物→加酶→混匀→调节pH→观察
D.探究温度对酶活性的影响,可利用淀粉酶、淀粉和斐林试剂进行实验
10.(22-23高二下·辽宁·期末)下列关于酶实验的叙述,正确的是( )
A.探究pH对酶活性影响实验,将底物与酶混合后再调节pH
B.探究酶的高效性实验,实验组加适量酶液,对照组加等量蒸馏水
C.探究淀粉酶的专一性实验,用淀粉和蔗糖做底物,不用碘液检测
D.在探究温度对酶活性的影响时,可选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料
11.(22-23高二下·河北承德·期末)胃蛋白酶是一种消化性蛋白酶,能将食物中的蛋白质分解为小分子肽。下列叙述正确的是( )
A.胃蛋白酶不能被蛋白酶催化水解
B.胃蛋白酶在中性条件下具有高活性
C.胃蛋白酶在催化反应时不会提供活化能
D.胃蛋白酶的基本组成单位是脱氧核苷酸
12.(22-23高二下·山西·期末)某同学从温度为55~65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从中提取了脂肪酶。通过检测发现,脂肪酶液能和双缩脲试剂发生紫色反应。下列分析错误的是( )
A.脂肪酶在55~65℃时具有较高的生物活性
B.可将脂肪酶保存在低温和最适pH条件下
C.蛋白酶能催化脂肪酶水解
D.脂肪酶的基本组成单位是核糖核苷酸
13.(22-23高二下·山西大同·期末)下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.一种酶只能催化一种化学反应
B.一种酶可存在于两种不同的细胞中
C.酶通过降低化学反应的活化能来加快反应速率
D.酶既可以作为催化剂又可以作为另一反应的底物
14.(22-23高二下·安徽·期末)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质和RNA
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃
15.(22-23高二下·广西·期末)下列有关生物学实验的说法,叙述错误的是( )
A.“检测生物组织中的脂肪”实验中,苏丹Ⅲ染液的作用是对脂肪染色
B.探究酶的高效性实验中,实验组加酶液,对照组加等量无机催化剂
C.“绿叶中色素的提取与分离”实验中,层析液的作用是充分提取色素
D.在观察植物细胞有丝分裂实验中,解离的目的是使组织中的细胞相互分离开
16.(22-23高二下·辽宁丹东·期末)细胞代谢中某种酶1与其底物、产物的关系如下图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.酶2使酶1从有活性转化为无活性
B.酶1与产物B结合后失去活性,说明酶的活性与空间结构有关
C.酶1既能催化产物A的形成,又能催化产物B的分解
D.酶1参与的酶促反应速率与产物A的浓度成正相关
17.(22-23高二下·吉林·期末)下图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响。结合所学知识和图中的实验结果推测不正确的是( )
A.温度可通过影响呼吸作用影响K+的吸收
B.10℃时,低温可通过影响酶活性限制K+吸收
C.40℃时,高温可使酶的空间结构改变限制K+吸收
D.影响小麦幼苗对K+吸收的因素只有呼吸作用
18.(22-23高二下·湖北·期末)下图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的部分实验装置示意图。关于该装置,下列叙述中错误的是( )
A.该实验的自变量是催化剂的种类
B.该实验的因变量是过氧化氢的分解速率
C.该实验不能证明酶的专一性
D.加入肝脏研磨液的试管中产生氧气的量一定多于加入Fe3﹢的试管
19.(22-23高二下·黑龙江·期末)以下关于酶和ATP的叙述,正确的是( )
A.ATP的合成与分解需要的酶相同 B.组成ATP和酶的元素种类不可能相同
C.酶的催化作用需要ATP提供能量 D.酶的合成过程需要消耗ATP
20.(22-23高二下·山东青岛·期末)丝瓜果肉中邻苯二酚等份类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化下形成褐色物质,褐色物质在410nm可见光下有较高的吸光值(OD值),且褐色物质越多,OD值越高。已知底物分子在温度升高时所具有的能量提高,PPO的最适pH为5.5。科学家用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响,结果如下图。下列说法正确的是( )
A.PPO在35℃和40℃时降低的活化能相同
B.测定PPO的最适温度需要在30~40℃范围内设置温度梯度
C.应先将分别保温的PPO和邻苯二酚混合后再用缓冲液调节pH
D.丝瓜果肉PPO粗提液可以在35℃和pH为5.5的条件下保存
21.(22-23高二下·湖北·期末)下列有关生物体中酶的叙述,错误的是( )
A.在生物体细胞内,酶的合成需要ATP水解供能
B.适宜条件下,由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性
C.探究温度对酶活性的影响,应在酶最适pH条件下进行
D.高温和低温时酶的催化效率均极低,其原因是相同的
22.(22-23高二下·辽宁大连·期末)温度会影响酶促反应速率,其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中曲线a、b、c分别表示温度对底物分子具有的能量、酶的空间结构、酶促反应速率的影响。下列有关叙述正确的是( )
A.随着温度的升高,化学反应的活化能也增加
B.底物分子具有的能量较高时,更适于酶的保存
C.低于或高于最适温度时,引起酶促反应速率下降的原因是相同的
D.酶促反应速率与底物分子具有的能量、酶的空间结构均有关
23.(22-23高二下·山西·期末)下列有关酶的探究实验的叙述,最合理的是( )
选项 探究内容 实验方法 检测方法及观测指标
A 酶的高效性 用等量的FeCl3和过氧化氢酶分别催化等量H2O2分解 待H2O2完全分解后检测产生的气体总量
B 酶的专一性 用等量的淀粉酶和蔗糖酶分别催化等量的淀粉水解 一段时间后,用碘液来检测是否有蓝色现象出现
C pH对酶活性的影响 用H2O2酶在不同pH条件下催化H2O2分解 反应相同时间后,观察带有火星木条复燃程度
D 温度对酶活性影响 用淀粉酶分别在热水、冰水和常温下催化淀粉水解 反应相同时间后,用斐林试剂检测还原糖生成情况
A.A B.B C.C D.D
24.(22-23高二下·广西·期末)下列关于加酶洗衣粉在生产生活中应用的说法中,正确的是( )
A.贮存在干燥环境中的加酶洗衣粉不会失效
B.加酶洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用
C.用含碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤衣物后应立即冲洗双手
D.洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用
25.(22-23高二下·吉林·期末)下列有关酶的实验设计的叙述,正确的是( )
A.在探究pH对H2O2酶活性影响的实验中,因变量是各组反应完成后氧气的产生量
B.在探究pH对酶活性影响的实验中,可以选择淀粉作为底物,温度是该实验的无关变量
C.在利用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性实验中,不能用碘液作为检测试剂
D.在探究温度对酶活性影响的实验中,可以选择过氧化氢与过氧化氢酶进行实验
26.(22-23高二下·湖南·期末)为了探究酶的相关特性,下列相关实验设计中正确的是( )
A.为探究pH对酶活性的影响,甲同学利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂做实验材料
B.为探究温度对酶活性的影响,乙同学利用H2O2、H2O2酶、卫生香做实验材料
C.为探究酶的专一性,丙同学利用淀粉、纤维素、淀粉酶、碘液做实验材料
D.为探究酶的高效性,丁同学利用H2O2、H2O2酶、FeCl3、卫生香做实验材料
27.(22-23高二下·黑龙江·期末)如图是生物体细胞内化学反应示意图,下列叙述不正确的是( )
A.图中①表示酶,反应完成后,①的性质未发生改变
B.③或④的生成速率可以表示酶促反应的速率
C.①②表示反应的底物
D.酶的作用机理是降低化学反应的活化能
28.(22-23高二下·广东·期末)下图表示在最适温度下将A、B两种物质混合,在T1时加入酶C以后A、B浓度的变化曲线,下列相关叙述错误的是( )
A.酶C降低了B分解生成A这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后反应速度减慢的原因是反应物浓度下降
D.适当降低或升高反应温度,T2值均增大
29.(22-23高二下·山东菏泽·期末)新鲜菠萝肉中的菠萝蛋白酶使人在直接食用时会“蜇嘴”,某生物兴趣小组进行实验探究温度及NaCl浓度对菠萝蛋白酶活性的影响,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.菠萝蛋白酶会“蜇嘴”,与其分解口腔黏膜细胞的蛋白质有关
B.不同温度下菠萝蛋白酶活性可能相同
C.沸水处理后的菠萝蛋白酶不会与双缩脲试剂发生紫色反应
D.该实验中不同浓度的NaCl溶液对菠萝蛋白酶活性都是抑制作用
30.(22-23高二下·山东泰安·期末)丝瓜果肉中邻苯二酚等酚类物质在多酚氧化酶(PPO,蛋白质类酶)的催化下形成褐色物质,褐色物质在410nm可见光下有较高的吸光值(OD值),且褐色物质越多,OD值越高。已知底物分子在温度升高时所具有的能量提高,PPO的最适pH为5.5。科学家用丝瓜果肉的PPO粗提液、邻苯二酚、必需的仪器等探究温度对PPO活性的影响,结果如下图。下列说法正确的是( )
A.PPO在35℃和40℃时降低的活化能相同
B.测定PPO的最适温度需要在35~40℃范围内设置温度梯度
C.多酚氧化酶变性后加入双缩脲不呈现紫色
D.丝瓜果肉PPO粗提液可以在0℃和pH为5.5的条件下保存
31.(22-23高二下·辽宁铁岭·期末)酶在许多生化反应中都发挥重要作用,如图表示某种酶催化底物水解的模型,下列相关叙述正确的是( )
A.图中若d、e分别代表果糖和葡萄糖,则a代表蔗糖
B.合成酶的场所只有核糖体
C.酶能够为底物提供能量从而让反应更容易进行
D.只要是结构完整的活细胞均能产生酶,且酶在胞内、胞外都能发挥作用
32.(22-23高二下·甘肃·期末)有一种核酶能催化RNA断裂,其过程如下图所示,下列说法错误的是( )
A.该核酶的化学本质为RNA,在DNA指导下合成
B.该核酶是一种RNA水解酶,也能催化蛋白质水解
C.只有具有特定碱基序列的RNA才能被该核酶识别
D.该核酶只有形成正确空间结构才能发挥酶的作用
33.(22-23高二下·辽宁·期末)酶A、B、C是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶,研究人员在最适条件下分别测量三种酶对不同浓度ATP的水解反应速率的变化情况,实验结果如图,下列有关分析正确的是( )
A.三种酶可分解相同的底物,说明酶不具有专一性
B.在等量的ATP溶液中,三种酶催化得到的最终产物量相同
C.由图示可知,随着ATP浓度的增加,三种酶的活性逐渐减弱
D.ATP浓度相对值为10时,影响反应速率的因素是酶的种类和温度
34.(22-23高二下·山西·期末)某加酶洗涤剂的功能和使用方法如下。下列叙述错误的是( )
功能:用于洗涤织物油污的前处理,可去除机油、动植物油、鞋油等各种顽固污渍,同时对织物没有伤害,不伤颜色。 使用方法:将本品涂于油污处,5分钟后进行刷洗或机洗即可。
A.该洗涤剂能用于去除动植物油污是因为含有脂肪酶
B.该洗涤剂不会改变织物颜色的原因是酶具有高效性
C.将产品涂于油污处5分钟后才清洗利于酶发挥作用
D.为增强洗涤效果可先将洗涤剂放在温水中适当处理
35.(22-23高二下·贵州遵义·期末)萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶(该酶本质为蛋白质)。荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下,激活的荧光素与氧结合形成氧化荧光素并且发出荧光。下列相关叙述错误的是( )
A.荧光素酶的合成需要经历转录和翻译两个过程
B.萤火虫可以通过调节荧光素酶的合成来控制发光
C.荧光素被激活过程发生的化学反应属于吸能反应
D.萤火虫发光细胞中的荧光素酶主要起调节作用
36.(22-23高二下·山东潍坊·期末)下列有关酶活性的说法,错误的是( )
A.酶活性是指酶催化特定化学反应的能力
B.可用某条件下酶催化化学反应的速率表示酶活性
C.在一定浓度范围内, 底物浓度降低会减弱酶活性
D.同种酶在不同pH下可能具有相同的活性
37.(22-23高二下·湖北·期末)如图表示在不同温度条件下,某种酶催化的化学反应的底物浓度随时间的变化。下列相关叙述正确的是( )
A.t2时将温度条件由45℃变为25℃,反应底物浓度减小
B.将该种酶在65℃条件下处理一段时间后,把温度45℃降低到25℃,酶活性会逐渐增强
C.如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应,则其可以被RNA水解酶催化水解
D.欲探究该种酶的最适温度,可以将45℃设置为中间温度,设计温度梯度更小的多组实验
38.(22-23高二下·福建·期末)研究小组将一个马铃薯 (含过氧化氢酶) 切成大小、厚薄相同的若干片, 进行了相关实验, 结果如下表。下列相关分析错误的是( )
0℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃
H2O2溶液 0.03 0.06 0.3 1.15 1.67
H2O2溶液+马铃薯片 1.61 1.79 2.86 4.92 2.87
A.实验过程中,加入的H2O2溶液体积和浓度应相同
B.40℃和60℃时, 马铃薯过氧化氢酶的活性基本相同
C.0℃时, 马铃薯过氧化氢酶的空间结构相对最稳定
D.实验结果不能确定马铃薯过氧化氢酶的最适温度
39.(22-23高二下·山西朔州·期末)山药、土豆切开后不久就会变为褐色,甚至发黑,该现象称为褐变。褐变是因为植物细胞中的多酚氧化酶催化无色多酚类物质生成了褐色醌类物质。下列相关说法错误的是( )
A.土豆切丝后立即爆炒仍可发生褐变
B.山药细胞中的多酚氧化酶具有高效性
C.山药细胞中多酚氧化酶在核糖体中合成
D.低温会影响多酚氧化酶的活性
40.(22-23高二下·安徽·期末)下列有关酶的叙述,错误的是( )
A.细胞代谢离不开酶,酶都在细胞内发挥作用
B.纤维素酶能够降解植物细胞壁,但不能降解细菌的细胞壁
C.加热促进过氧化氢分解与过氧化氢酶催化过氧化氢分解,二者作用机理不同
D.冬季时,随环境温度的下降,小鼠体内酶的活性基本保持不变
41.(22-23高二下·山东青岛·期末)叶酸是某些细菌合成 DNA 所必需的物质,对氨基苯甲酸是合成叶酸的原料。磺胺类药物抑菌的原理是:磺胺类药物的化学结构与对氨基苯甲酸相似,可与其竞争性结合细胞中的二氢叶酸合成酶(作用机理如图),通过抑制该酶的活性抑制细菌体内叶酸的合成,使DNA 的复制受阻,从而影响细菌的生长繁殖。
(1)与无机催化剂相比,酶的催化活性更高,其原因是酶 的作用更显著。
(2)若要加强磺胺类药物在人体的抑菌作用,在服用时需适当加大剂量以保持血液中药物的高浓度,其依据是 。
(3)假定该叶酸合成酶的最适pH 为7.1,某同学在pH 为6.4条件下测定该酶的 活性后立即将pH 升高到某一数值,发现酶的活性并没有改变,对出现升高 pH 酶活性不变的现象,请做出合理的解释 .
(4)为验证磺胺类药物具有杀菌作用且杀菌效果与对氨基苯甲酸的浓度密切相关, 可将实验组与对照组均配置 的对氨基苯甲酸培养液培养大肠杆菌,实验组加入磺胺类药物,对照组不加。预测实验结果, 组的叶酸合成速率首先达到最 高;在一定浓度范围之内,随对氨基苯甲酸浓度的增加,磺胺类药物的杀菌效果 (填"增强"或"减弱").
42.(22-23高二下·山西·期末)植物可通过免疫系统来保护自身免受病原体的攻击,在免疫过程中有多种蛋白质参与。为寻找N蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质,科研人员利用烟草开展以下研究。
(1)生物素和ATP在生物素连接酶的 作用下,转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记(如图1所示)。AMP-生物素形成后很快被降解,因此AMP-生物素具有较高的空间特异性,只能标记图1中的 蛋白质。
(2)为寻找与N蛋白相互作用的蛋白质,科研人员利用上述原理,按图2步骤进行相关实验。
①从下列选项中选择正确选项,完善实验方案。
Ⅰ: Ⅱ:
A.生物素 B.生物素连接酶C.生物素连接酶基因D.N蛋白E.N蛋白基因F.N蛋白-生物素连接酶的融合基因
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因, 并将目的基因插入到 和终止子之间构建表达载体,再利用农杆菌转化法侵染烟草,目的基因在烟草细胞中表达相关蛋白质。
③实验中分离到的被生物素标记的蛋白质是与N蛋白相互作用的蛋白质,请说明理由 。
43.(22-23高二下·山东潍坊·期末) 酶抑制剂分为竞争性抑制剂 (甲)和非竞争性抑制剂 (乙),它通过与酶的相关位点结合,抑制了酶-底物复合物的形成,从而削弱甚至阻止了催化反应的进行, 相应过程如图所示。
(1)酶作为生物大分子,基本组成单位是 , 具有高效性的原因是 。
(2)高温在降低酶活性方面的机理与 (填“竞争性抑制剂”或“非竞争性抑制剂”)类似, 判断依据是 。
(3)下图为同一种酶在最适条件下,不添加抑制剂和添加不同抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
①底物浓度大于15之后,曲线 A 不再上升的主要限制因素是 。
②曲线 B所示的抑制剂种类是 ,底物浓度在 15-20之间反应速率增大的原因是 。
44.(22-23高二下·山东潍坊·期末) 别构现象是指当某些蛋白质表现其功能时, 部分构象会发生改变,从而使整个分子的性质发生变化。当氧与血红蛋白中一个亚基结合(或解离)后,就会相继引起其他亚基直至整个血红蛋白构象的改变,进而使血红蛋白变得适于与氧结合(或解离)。肌红蛋白只由一个亚基盘绕一个血红素构成,在发挥作用时不存在别构现象。
(1)血红蛋白主要作用是运输氧气,肌红蛋白的主要作用是储存氧气。从别构现象角度分析肌红蛋白只适合储存氧气的原因 。
(2)载体蛋白具有运输功能, 推测其发挥作用时 (填“具有”或“不具有”)别构现象,判断依据是 。
(3)存在别构现象的酶称为别构酶。下图为别构酶1发挥作用的过程, 据图推断酶1与产物B的相互作用是防止 ,这体现了生命活动的 调节机制。
45.(22-23高二下·吉林长春·期末)胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗黄酮可调节胰脂肪酶的活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了下列实验:在酶量一定且环境适宜的条件下,检测了加入板栗黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响,结果如图1,请回答下列问题。
(1)图1曲线可知板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有 (填“促进”或“抑制”)作用。
(2)图2中A显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用。因此酶的作用具有 性.图2中的B和C为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用机理的两种推测的模式图。结合图Ⅰ曲线分析,板栗壳黄酮的作用机理应为 (填“B”或“C”).
(3)为研究不同pH条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,科研人员进行了相关实验,结果如图3所示。
①本实验的目的为 。
②由图3可知,加入板栗壳黄酮,胰脂肪酶的最适pH变 。
(4)该小组还探究了温度影响酶促反位速率的作用机理,其作用机理可用下图坐标曲线表示。其中a表示不同温度下底物分子具有的能量,b表示温度对酶活性的影响,c表示酶促反应速率与温度的关系。据图分析,处于曲线c中l、2位点酶分子活性是 (填“相同”或“不同”)的,酶促反应速率是 与 共同作用的结果。
46.(22-23高二下·吉林长春·期末)如图表示在不同条件下,酶促反应的速率变化曲线,试分析:
(1)酶促反应的速率可以用 来表示。
(2)甲图中Ⅱ和Ⅰ相比较,酶促反应速率慢,这是因为 。
(3)甲图中AB段和BC段影响酶促反应速率的主要限制因子分别是 和 。
(4)在酶浓度相对值为1,温度为25 ℃条件下酶促反应速率最大值应比Ⅱ的 (填“大”或“小”)。
(5)将蛋清溶液和乙图中的蛋白酶乙混合,在适宜的环境条件下充分反应,然后加入双缩脲试剂,实验结果为 。
(6)将化学反应的pH由蛋白酶丙的最适pH降低至蛋白酶甲的最适pH值,则蛋白酶丙的活性如何变化 。
47.(22-23高二下·吉林长春·期末)红茶是新鲜茶叶经脱水、揉捻、发酵等工序制成。在处理红茶的过程中,植物细胞中的多酚氧化酶(PPO)能催化无色的多酚类物质生成褐色醌类物质。多酚含量高会使茶鲜度差、味苦,氨基酸含量高可提高茶汤的鲜爽度。为提升茶的品质,科研人员就生物酶对茶叶加工的影响开展了相关研究,得出了不同浓度酶制剂、不同揉捻时间对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)在未加工之前,茶叶都是绿色的,茶叶需要经揉捻、发酵等工序才变红。据此推测多酚氧化酶与多酚类物质位于细胞的 (填“相同”或“不同”)结构中。揉捻后,还需将茶叶保持在30~40℃发酵一段时间,目的是 ,从而生成更多褐色物质。
(2)在蛋白酶浓度约为 的条件下,处理效果最好;使用纤维素酶能增加茶汤中氨基酸的含量,原因是 。
(3)绿茶要保持鲜绿,与红茶的制备不同,采摘后的茶叶要先 处理,目的是 。
(4)酶抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子,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。酶的抑制剂的作用机理如下图甲所示,图乙表示在不同条件下底物浓度与反应速度的关系。
①乙图是为探究不同种类抑制剂对相同酶促反应速率的影响曲线。其中曲线 表示对照组的实验结果。
②乙图中曲线 表示非竞争性抑制剂和酶结合后的反应速率变化曲线,这是由于这种抑制剂与酶结合后, ,所以即使增加底物浓度也不能有效提高反应速率。
48.(22-23高二下·广东东莞·期末)洋葱是生活中常见的蔬菜,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中含有大量花青素,花青素会随着细胞液pH改变而出现不同颜色。为探究钠离子进入紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的方式及钠离子对其颜色变化的影响,某兴趣小组以钼酸钠为材料进行了实验,结果见表1.回答下列问题:
表1 不同浓度钼酸钠处理的细胞变色时间及变色细胞比例
实际浓度(mol/L) 1 1×10-1 1×10- 1×10-3 1×10-4 1×10-5 1×10-6
出现深蓝色的时间(s) 25 187 233 352 484 573 696
变色细胞比例(%) 94 62 51 36 15 2 2
(1)本实验中,选择洋葱作为实验材料的优点有: 。为保证药品本身不干扰细胞的正常活性且实验效果明显,从元素含量的角度分析,选用钼酸钠为材料的原因可能是 。
(2)据表1可知,钼酸钠浓度越高,变色细胞比例越高,推测细胞活性受影响越大,原因可能是 。
(3)为进一步探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收钠离子的方式,兴趣小组继续进行实验,结果见表2.
表2不同处理的细胞变色时间及变色比例
处理 实验次数 出现深蓝色的时间(s) 变色比例(%)
1 43 46
保鲜膜包裹 2 54 38
3 53 36
平均值 50 40
1 26 93
暴露在空气中12h 2 25 97
3 18 98
平均值 23 96
应选择表1中的 浓度的钼酸钠溶液进行实验。根据表2可以得出的实验结论是 。
49.(22-23高二下·山东临沂·期末)胰脂肪酶是肠道内脂肪水解的关键酶,黑木耳醇提物可调节胰脂肪酶的活性进而影响人体对脂肪的吸收。为研究黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性的影响,在环境适宜、酶量一定的条件下进行实验,得到的黑木耳醇提物对胰脂肪酶酶促反应速率影响的曲线如图1所示,黑木耳醇提物影响胰脂肪酶催化的可能作用机理如图2所示。
(1)图1中的酶促反应速率可通过检测 来表示,分析曲线可知,黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性具有 作用。
(2)图2中脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,说明酶具有 的特点。结合图1分析,黑木耳醇提物的作用机理应为图2中的 (填“B”或“C”),排除另一种可能的理由是 。
(3)为研究不同pH条件下黑木耳醇提物对胰脂肪酶活性的影响,研究小组进行了相关实验,结果如图3所示。
①本实验的自变量是 。由图可知,加入黑木耳醇提物后胰脂肪酶的最适pH (填“变大”或“变小”)。
②在pH为7.4条件下,欲探究黑木耳醇提物浓度对胰脂肪酶活性的影响,请简要写出实验设计思路。 。
50.(22-23高二下·山东烟台·期末)下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理的示意图。酶B是一种蛋白质,研究者采用定量分析方法测定不同pH对酶B的酶促反应速率(V)的影响,得到如图2所示曲线。
(1)酶和无机催化剂的作用机理相同,但酶具有高效性,原因是 。
(2)竞争性抑制剂的作用机理是 ,如果除去竞争性抑制剂,酶的活性将 。非竞争性抑制剂与酶结合后,改变了 ,这种改变类似于 等因素对酶的影响。
(3)图2分析可知,当pH偏离7时,酶B反应速率会下降,下降的原因可能有三种:①pH变化破坏了酶B的空间结构,导致酶不可逆失活;②pH变化影响了底物与酶B的结合状态,这种影响是可逆的;③前两种原因同时存在。现要探究当pH=5时酶促反应速率下降的原因,请在上述实验基础上,简要写出实验思路及预期结果和结论 。
考点02 ATP
51.(22-23高二下·辽宁丹东·期末)鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)等和腺嘌呤(A)一样也可以形成相应的核苷三磷酸,G、C、U和A参与形成的核苷三磷酸分别为GTP、CTP、UTP和ATP,它们都属于高能磷酸化合物,结构和功能也都类似,但ATP用途更为广泛。下列叙述正确的是( )
A.CTP全称是胞嘧啶腺苷三磷酸,与ATP的命名方式相同
B.每个GTP由1个鸟苷(脱氧核糖+鸟嘌呤)和3个磷酸基团组成
C.UTP分子中特殊的化学键断裂后,产物中含有某些酶的基本组成单位
D.因为细胞内含有大量ATP,所以ATP是细胞主要的直接能源物质
52.(22-23高二下·辽宁锦州·期末)下列关于ATP的叙述,正确的是( )
A.ATP水解后转化形成的ADP比ATP更不稳定
B.正常活细胞中ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的,其消耗速度大于再生速度
C.细胞中许多吸能反应与ATP的合成相关联,许多放能反应与ATP的水解相联系
D.ATP水解释放的磷酸基团可使某些蛋白质分子磷酸化,使其空间结构改变,活性也被改变
53.(22-23高二下·山东青岛·期末)生物膜上存在着一些能携带离子通过膜的载体分子。某种载体分子对X离子有专一的结合部位,能选择性地携带X离子通过膜,转运机制如下图所示。已知X离子可参与构成线粒体内的丙酮酸氧化酶;载体IC的活化需要ATP。下列相关叙述正确的是( )
A.X离子进入线粒体基质发挥作用至少需要穿过4层磷脂双分子
B.磷酸激酶能促进ATP的合成,磷酸酯酶能促进ATP的水解
C.在磷酸酯酶的作用下,CIC分子发生去磷酸化过程中空间结构不变
D.ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量与IC结合使之变成活化的AC
54.(22-23高二下·山东东营·期末)能荷调节也称腺苷酸调节,指细胞通过调节ATP、ADP、AMP(腺苷一磷酸)两者或三者之间的比例来调节其代谢活动。能荷(EC)计算公式为:,能荷低时,ATP酶合成系统被激活,ATP酶消耗系统受抑制。也就是说能荷低则促进ATP的生成,反之则抑制ATP的生成。下列说法错误的是( )
A.一分子ADP中只有一个特殊的化学键
B.AMP可为人体细胞的转录过程提供原料
C.依据计算公式,如果细胞中只存在AMP时,能荷最低
D.血浆中的葡萄糖进入红细胞会使能荷升高,ATP酶合成系统受抑制
55.(22-23高二下·辽宁铁岭·期末)科研人员用32P标记dATP(脱氧三磷酸腺苷)进行相关研究,用α、β、γ表示dATP三个磷酸基团所处的位置,表示为dA—Pα~Pβ~Pγ。下列有关分析错误的是( )
A.dATP脱去两个磷酸基团后,剩余的部分是DNA的单体之一
B.与ATP相比,dATP分子中不同的化学物质是脱氧核糖
C.dATP具有特殊的化学键,断裂后能为细胞的某些反应提供能量
D.在细胞中,dATP分子首先被32P标记为dA-32Pα~Pβ~Pγ
56.(22-23高二下·湖南·期末)如图为细胞中ATP与ADP相互转化的过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.①和②过程中所需的酶种类不同
B.呼吸作用中产生的ATP,可用于人体各项生命活动
C.由图可知,ATP与ADP之间的转化属于可逆反应
D.在植物细胞中,①途径可以是光合作用和呼吸作用
57.(22-23高二下·贵州·期末)下图表示生物体内发生的两个化学反应,请判断下列相关说法中正确的是( )
A.ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
B.叶肉细胞在白天能产生ATP,在晚上不能产生ATP
C.细胞中的吸能反应常伴随ATP的水解反应相联系
D.ATP分子水解时,图中所示的化学键③④最易断裂
58.(22-23高二下·湖南·期末)“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水,卧看牵牛织女星。”徜徉古诗意境,思考科学问题。下列观点错误的是( )
A.萤火虫发光可以相互传递信号
B.萤火虫发光时伴随着ATP的水解
C.萤火虫发光时化学能转化为光能
D.萤火虫发光时的反应全为放能反应
59.(22-23高二下·广州·期末)下列有关人体细胞内ATP的叙述,错误的是( )
A.ATP水解掉两个磷酸基团后可作为RNA的组成单位
B.人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与
C.内质网上的核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATP
D.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量
60.(22-23高二下·广西·期末)下列有关细胞中物质和代谢的叙述,正确的是( )
A.光照条件下只有叶肉细胞的线粒体和叶绿体中有ATP的生成
B.老年人皮肤因含水量降低而干瘪松弛,水分子主要以自由扩散的方式进出细胞
C.ATP分子中的特殊化学键发生断裂时,可能产生合成RNA的原料之一
D.酶在发挥催化作用时能为化学反应提供能量而使反应高效、有序地进行
61.(22-23高二下·广东广州·期末)如图表示ATP-ADP循环。关于该循环的说法,正确的是( )
A.叶肉细胞中过程①发生在线粒体中,过程②发生在叶绿体中
B.过程①与生物体内的许多吸能反应相联系
C.过程①和过程②在肌肉收缩过程中均会发生
D.细胞中需要能量的生命活动都是由过程②直接供能的
62.(22-23高二下·山东青岛·期末)生物膜上存在着一些能携带离子通过膜的载体分子。某种载体分子对X离子有专一的结合部位,能选择性地携带X离子通过膜,转运机制如下图所示。已知X离子可参与构成线粒体内的丙酮酸氧化酶;载体IC的活化需要ATP。下列相关叙述错误的是( )
A.X离子进入线粒体基质发挥作用至少需要穿过4层生物膜
B.丙酮酸氧化酶主要存在于线粒体基质中,催化放能反应
C.磷酸激酶能促进ATP的水解,磷酸酯酶能使CIC分子发生去磷酸化
D.ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量与IC结合使之变成活化的AC
63.(22-23高二下·湖北·期末)据图判断关于ATP的叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙三种物质都不含化学键“~”
B.植物体内能量1可用于CO2的固定,能量2来自水的光解
C.乙是腺嘌呤核糖核苷酸,ATP可为转录过程提供原料和能量
D.人在饥饿时,细胞中的ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
64.(22-23高二下·福建·期末)下列有关ATP的叙述中,正确的是( )
A.ATP分子中“A”表示腺嘌呤
B.人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时少
C.生物体内的ATP含量很多,从而保证了生物活动所需能量的持续供应
D.ATP与ADP的相互转化,使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速顺利进行
65.(22-23高二下·黑龙江·期末)下图是生物体内ATP合成与分解示意图,下列叙述错误的是( )
A.能量1不可以来自蛋白质水解为氨基酸的过程 B.能量1可以来自丙酮酸的氧化分解
C.能量2不可以用于叶绿体中H2O的光解 D.能量2可以用于光合作用中CO2的固定
66.(22-23高二下·广西·期末)下图表示萤火虫体内ATP-ADP循环示意图。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A.图中的M指的是腺苷,N指的是核糖
B.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要
C.食物为ATP充电的过程伴随着放能反应
D.ATP的能量可以转变光能,光能也可以转变为ATP中的能量
67.(22-23高二下·河北保定·期末)生物体从细胞到系统,在能量转换过程中维持ATP含量相对稳定的现象称为ATP稳态。下列有关叙述错误的是( )
A.ATP稳态通过ATP的水解与ATP的合成来实现
B.人体在运动和安静时均能维持ATP稳态
C.植物根细胞遭受长期淹水胁迫,可能难以维持ATP稳态
D.乳酸菌细胞维持ATP稳态过程中伴随着乳酸和CO2的产生
68.(22-23高二下·贵州·期末)下图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是( )
A.H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变
B.抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率
C.该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
69.(22-23高二下·辽宁·期末)ATP被喻为细胞的能量“货币”,用α、β、γ分别表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A-P~P~P),下列叙述错误的是( )
A.ATP在细胞中的含量很少,ATP与ADP时刻不停地进行相互转化
B.细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的
C.ATP的γ位磷酸基团脱离时,释放的能量可用于葡萄糖的氧化分解
D.失去β、γ位两个磷酸基团后,剩余部分可作为RNA的基本组成单位之一
70.(22-23高二下·吉林白城·期末)图1为ATP的结构,图2为ATP与ADP之间的相互转化过程,下列相关叙述正确的是( )
A.图1中a表示腺苷,b和c是一种特殊的化学键
B.图2中的反应向左进行时,常伴随着放能反应的进行
C.图2表明ATP和ADP相互转化过程中物质和能量均可逆
D.剧烈运动时,细胞内产生ATP的速率远大于产生ADP的速率
71.(22-23高二下·山东滨州·期末)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列关于ATP供能的叙述正确的是( )
A.1分子ATP含有两个特殊化学键,比1分子葡萄糖储存的化学能更多
B.ATP水解释放的能量可用于有机物的氧化分解等化学反应
C.ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质磷酸化,引起蛋白质结构改变
D.植物将蔗糖运出叶肉细胞所需ATP中的能量主要来自色素捕获的光能
72.(22-23高二下·山东潍坊·期末)环磷酸腺苷(cAMP)是由ATP脱去2个磷酸基团后环化而成的一种细胞内的信号分子, 其对哺乳动物初级卵母细胞完成减数分裂Ⅰ有抑制作用, 机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.腺嘌呤脱氧核苷酸发生环化后可形成 cAMP
B.每个cAMP仅含有一个能贮存能量的特殊化学键
C.cAMP可为酶P转为活化状态提供能量
D.cAMP 通过解除 R对酶 P活性的抑制,进而抑制减数分裂Ⅰ
73.(22-23高二下·山东淄博·期末)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,蛋白质的某些部位可发生磷酸化和去磷酸化。下列说法错误的是( )
A.可用32P标记ATP的末端磷酸基团来检测蛋白质的磷酸化
B.磷酸化的蛋白质分子可发生去磷酸化
C.蛋白质发生磷酸化后结构和功能发生改变
D.细胞内蛋白质的磷酸化水平与蛋白磷酸酶活性呈正相关
74.(22-23高二下·福建·期末)科研人员用32P标记dATP(脱氧三磷酸腺苷)进行相关研究,用α,β、γ表示dATP三个磷酸基团所处的位置,表示为dA-Pα~Pβ~Pγ。下列有关分析错误的是( )
A.dATP脱去两个磷酸基团后,剩余的部分是DNA的单体之一
B.在细胞中,dATP分子首先被32P标记为dA-32Pα~Pβ~Pγ
C.dATP具有高能磷酸键,断裂后能为细胞的某些反应提供能量
D.与ATP相比,dATP分子中不同的化学物质是脱氧核糖
75.(22-23高二下·吉林长春·期末)腺苷三磷酸二钠片或注射液主要用于心功能不全、进行性肌萎缩、脑出血等后遗症的辅助治疗。其药理是腺苷三磷酸作为一种辅酶不仅能改善机体代谢而且还参与体内脂肪、蛋白质、糖、核酸以及核苷酸的代谢。下列说法错误的是( )
A.腺苷三磷酸可通过参与载体蛋白的磷酸化过程从而改善机体代谢
B.进行性肌萎缩患者口服腺苷三磷酸二钠片可明显改善运动能力
C.ATP去掉所有磷酸基团后,为RNA的基本组成单位之一
D.生物体内腺苷三磷酸与腺苷二磷酸的相互转化体现了生物界的统一性
76.(22-23高二下·山西忻州·期末)科研人员用32P标记dATP(脱氧三磷酸腺苷)进行相关研究,用、β,表示dATP三个磷酸基团所处的位置,表示为dA—Pα~Pβ~Pγ,下列有关分析错误的是 ( )
A.dATP脱去两个磷酸基团后,剩余的部分是DNA的单体之一
B.与ATP相比,dATP分子中不同的化学物质是脱氧核糖
C.dATP具有特殊的化学键,断裂后能为细胞的某些反应提供能量
D.在细胞中,dATP水解生成的腺苷可以将蛋白质磷酸化
77.(22-23高二下·湖南邵阳·期末)能荷调节也称腺苷酸调节,指细胞通过调节ATP、ADP、AMP(一磷酸腺苷)两者或三者之间的比例来调节其代谢活动。计算公式为:能荷=(ATP+1/2ADP)/(ATP+ADP+AMP)。高能荷时,ATP生成过程被抑制,而ATP的利用过程被激发;低能荷时,其效应相反。能荷对代谢起着重要的调节作用。下列叙述错误的是( )
A.光合作用的光反应能提高能荷
B.Ca2+的载体蛋白磷酸化的过程使能荷降低
C.人体不同细胞吸收葡萄糖的过程对能荷没有影响
D.氧含量可通过影响呼吸作用来影响能荷大小
78.(22-23高二下·湖北·期末)下列关于细胞的能量“通货”ATP说法正确的是( )
A.胃蛋白酶水解蛋白质时需要ATP提供能量
B.ATP水解高能磷酸键后可直接生成DNA的基本单位
C.荧光素只有在接受ATP所提供的能量后才能被激活
D.合成ATP与水解ATP这两个反应所需的酶不同
79.(22-23高二下·吉林·期末)下列关于ATP的叙述,错误的是( )
A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B.正常细胞中ATP与ADP比值相对稳定
C.细胞内形成ATP所需的能量都可以来自光能
D.ATP水解释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合
80.(22-23高二下·吉林·期末)关于水稻叶肉细胞内的ATP,说法正确的是( )
A.是细胞内主要的能源物质
B.呼吸作用和光合作用产生的ATP可为通道蛋白运输物质提供能量
C.ATP结构式可以简写成A-P~P~P,其中A-P是构成RNA的单体之一
D.许多吸能反应与ATP的合成相联系,许多放能反应与ATP的水解相联系