3.1生命活动需要酶和能源物质 同步练习（含解析）-2024-2025学年高一上学期生物学苏教版（2019）必修一
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| 名称 | 3.1生命活动需要酶和能源物质 同步练习（含解析）-2024-2025学年高一上学期生物学苏教版（2019）必修一 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 613.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-12-07 18:23:28 | ||
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文档简介
3.1生命活动需要酶和能源物质
一、单选题
1．中国科学院首次人工创建了自然界不存在的生命——人造单染色体酵母，其与天然酵母细胞形态结构、功能相似，但仅含有一条“超级染色体”。下列关于人造单染色体酵母的叙述正确的是（ ）
A．没有以核膜为界限的细胞核 B．在核糖体中合成蛋白质
C．葡萄糖是其直接能源物质 D．遗传信息储存在RNA中
2．ATP转化为ADP时，下列结构简式中发生水解的化学键是（ ）
A．① B．② C．①③ D．②③
3．下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，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，某同学设计实验并对各组酚的剩余量进行了检测，各组加入的初始PPO的量相同，结果如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．由图1推测，非竞争性抑制剂降低酶的活性与酶的空间结构改变有关
B．由图1推测，可以通过增加底物浓度来解除竞争性抑制剂的抑制作用
C．由图2可知，在相同温度条件下，酶A的活性高于酶B的活性
D．图2实验的自变量是温度、PPO的种类，PPO的用量等是无关变量
4．离子泵是膜运输蛋白之一，也被看作一类特殊的载体蛋白。离子泵的本质是受外能驱动的可逆性ATP酶，被活化的离子泵能催化水解ATP并与水解产物磷酸根结合使自身构象发生变化，从而将离子由低浓度处转运到高浓度处，钠钾泵属于离子泵的一种。下列叙述错误的是（ ）
A．通过离子泵运输物质的方式属于主动运输
B．通过钠钾泵运输可以维持细胞内外钠离子和钾离子的浓度差
C．离子泵既有催化作用又有运输作用，体现了蛋白质功能的多样性
D．哺乳动物成熟红细胞膜上钠钾泵的运输受O2浓度的影响
5．如图为ATP与ADP相互转化示意图，下列叙述错误的是（ ）
A．M表示ATP，在代谢旺盛的细胞中大量储存
B．能量1可直接用于需要能量的生命活动
C．酶1与酶2种类不同
D．M与N相互转化的供能机制，在所有生物的细胞内均相同
6．某研究小组探究pH对蔗糖酶和胰蛋白酶活性的影响，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．各个实验组都应该在相同的低温条件下进行
B．pH为6时蔗糖酶和胰蛋白酶在单位时间内催化底物量完全相同
C．两种酶最适pH不同与酶分子的结构不同有关
D．两种酶在生物体内发挥作用时均需要消耗ATP
7．从米胚芽中提取的M（脂肪酶抑制剂）可作为一种良好的减肥药。为探讨M的抑制机理，研究者将M、底物乳液、胰脂肪酶按3种顺序加入，反应相同时间后测定和计算对酶促反应的抑制率，结果如图所示。下列说法或者推测不合理的是（ ）
A．顺序3应该是底物乳液与M混合预热10min后，加入胰脂肪酶进行反应
B．M主要通过与底物结合，从而阻碍底物－酶的结合达到抑制作用
C．M通过抑制脂肪酶发挥作用阻止脂肪的消化，起到减肥作用
D．应将三组反应控制在25℃、pH为7.35﹣7.45左右的条件下进行
8．某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是（ ）
A．在t1时，该酶催化反应速率随温度的升高而增大
B．在t2时，50℃时该酶的活性相对较高
C．在不同的温度下，该酶的空间结构可能不同
D．在40℃时，化学反应所需要的活化能最少
9．某生物兴趣小组同学进行“探究不同植物材料中过氧化氢酶的酶促反应速率”实验，实验中取5mL不同植物材料匀浆过滤液，加入5mL过氧化氢溶液，实验在图1中a点所对应的温度下进行，所得实验结果如图2所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．实验中应确保每组所用过氧化氢溶液的量、过滤液的量相同
B．该实验结果说明菠菜体内过氧化氢酶的量最多或活性最大
C．该实验中每一组既为实验组，也是其他组别的对照组
D．若实验温度为图1中b点所对应的温度，则实验结果与上述相同
10．细胞中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B．突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合
C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
二、多选题
11．酶对细胞代谢起着非常重要的作用。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（ ）
A．酶具有高效性 B．酶具有专一性
C．所有的酶化学本质都是蛋白质 D．酶具有催化作用
12．多酶片是帮助消化的一类复方制剂，其说明书部分内容如下。
【药品名称】多酶片 【成 分】每片含胰酶（含脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶）300毫克、胃蛋白酶13毫克。辅料为二氧化硅、蔗糖、滑石粉等 【性 状】本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片，内层为胰酶，外侧为胃蛋白酶 【适应症】用于消化不良、食欲缺乏
下列相关叙述错误的是（ ）
A．双层包衣设计能保障不同酶在不同部位发挥作用
B．多酶片中含有多种消化酶的原因是酶具有专一性
C．胃蛋白酶通过为底物提供活化能而发挥催化作用
D．胰酶均可与双缩脲试剂在加热条件下产生紫色反应
13．如图是过氧化氢在不同条件下的实验分组，4支试管各加入2%的过氧化氢溶液，1号试管置于常温下，2号试管置于90℃下，3号试管加入少许二氧化锰，4号试管加入少许马铃薯匀浆。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的对照组是试管1，实验组是试管2、试管3和试管4
B．试管3和4的温度相同，则实验结果是可靠的
C．各试管中的浓度是该实验的无关变量
D．该实验证明了酶具有催化作用且具有高效性
14．研究小组利用胃蛋白酶和蛋清液进行“不同pH对酶活性影响”的探究实验，结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．应先将酶与蛋清液分别置于不同pH条件下，再充分混合
B．应设计多组实验，每组实验的反应温度都应该设定为37℃
C．可向试管中加入双缩脲试剂以检测蛋清液是否彻底水解
D．若将C点对应的试管中的pH逐渐降低到B点，则反应速率能增大
三、非选择题
15．在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，可催化底物发生变化，如图甲Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。Km表示酶促反应速率为1/2vmax时的底物浓度。请据图分析：
(1)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似，故能抑制细胞合成细胞壁相关的酶活性，起到抑菌、杀菌作用。其抑制酶活性的机理是 。随着底物浓度升高，酶活性抑制效力变得越来越小的是 抑制剂，原因是 。
(2)图乙中，加入非竞争性抑制剂，vmax （“升高”“降低”），原因是 。加入竞争性抑制剂后，Km值 （“增大”“减小”）。
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C D A C D D D D
题号 11 12 13 14
答案 ABD CD ACD CD
1．B
【分析】酵母菌属于真核生物。原核生物和真核生物的本质区别在于有无以核膜为界限的细胞核，它们的共同点是均具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质（DNA）。
【详解】A、酵母细胞为真核细胞，人造单染色体酵母，其与天然酵母细胞形态结构、功能相似，因此有以核膜为界的细胞核，A错误；
B、酵母属于真核生物，含有核糖体，核糖体是蛋白质的合成场所，B正确；
C、葡萄糖是主要的能源物质，ATP是直接能源物质，C错误；
D、人造单染色体酵母的遗传物质是DNA，遗传信息储存在DNA中，D错误。
故选B。
2．A
【分析】ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其结构简式如图所示。其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，—代表普通化学键，～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。
【详解】由于远离A腺苷的那个特殊化学键（①）容易断裂，也容易重新形成，因此在ATP转化为ADP时，该特殊化学键发生水解，A正确，BCD错误。
故选A。
3．C
【分析】1、如图1所示，竞争性抑制剂通过与底物竞争性得结合酶的结合位点来降低酶的催化效率，这一效应与降低底物浓度来减慢反应速率的机制相似，因此可以通过增加底物浓度来解除抑制作用；非竞争性抑制剂与酶的其他位点结合，导致酶与底物的结合位点发生改变，不能再与底物结合，因此这一抑制机制与降低酶的浓度相似，因此可以通过增加酶的浓度来解除抑制效应。
2、如图2所示，横轴代表温度，纵轴代表酚剩余量（底物剩余量），发现随着温度的升高，酶A作用下酚的剩余量逐渐减少，说明在20-50℃间，随着温度的升高，酶A的活性增强；酶B在40℃下酚的剩余量最低，说明在此条件下，酶B的活性最强。
【详解】A、非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，导致酶与底物的结合部位空间改变，无法与底物结合，使酶的活性受到抑制，A正确；
B、据图1模型可知，竞争性抑制剂与底物竞争酶与底物的结合位点，使底物无法与酶结合形成酶—底物复合物，进而影响酶促反应速率，因此增加反应体系中底物的浓度，可解除竞争性抑制剂的抑制作用，B正确；
C、由实验结果可知，相同温度条件下，酶A催化后酚剩余量更多，因此与酶B相比，相同温度条件下酶A的活性更低，C错误；
D、图2实验的自变量是温度和多酚氧化酶（PPO）的种类，PPO用量是无关变量，无关变量要求相同且适宜，D正确。
故选C。
4．D
【分析】 小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散；葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散，不需要能量，借助于载体进行顺浓度梯度转运；逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。
【详解】A、被活化的离子泵能催化水解ATP并与水解产物磷酸根结合使自身构象发生变化，从而将离子由低浓度处转运到高浓度处，说明离子泵在工作时依赖ATP提供的能量，运输方式属于主动运输，A正确；
B、通过钠钾泵运输（属于主动运输方式）可以维持细胞内外钠离子和钾离子的浓度差，有利于神经系统兴奋的产生和传导，B正确；
C、离子泵可催化ATP水解，同时可运输相应离子，可体现蛋白质功能多样性，C正确；
D、哺乳动物成熟红细胞进行无氧呼吸，不能通过有氧呼吸产生能量，哺乳动物成熟红细胞膜上钠钾泵的运输不受O2浓度的影响，D错误；
故选D。
5．A
【分析】ATP既是贮能物质，又是供能物质，因其中的特殊的化学键中储存有大量能量，水解时又释放出大量能量；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。
【详解】A、M表示ATP，不能在细胞内大量储存，A错误；
B、M→N释放能量，表示ATP的水解，释放的能量1可直接用于需要能量的生命活动，B正确；
C、酶1与酶2种类不同，酶1表示的是ATP水解酶，酶2表示ATP合成酶，C正确；
D、M与N相互转化的供能机制，在所有生物的细胞内均相同，D正确。
故选A。
6．C
【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、探究pH对蔗糖酶和胰蛋白酶活性的影响，各个实验组都应该在相同且适宜的温度条件下进行，不是低温条件，A错误；
B、图中pH为6时两条曲线交叉，表面看纵坐标值是相同的，但该值表示的是两种酶的相对活性，据此不能判断蔗糖酶和胰蛋白酶在单位时间内催化底物量完全相同，B错误；
C、图示显示，两种酶的最适pH不同，这与两种酶分子的结构不同有关，C正确；
D、两种酶都是水解酶，在生物体内发挥作用时不需要消耗ATP，D错误。
故选C。
7．D
【分析】在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快，在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，称最适温度；当温度高于最适温度时，酶促反应速率反而随温度的升高而降低。题意分析，本实验的目的是探讨该脂肪酶抑制剂的抑制机理，根据柱形图信息可知，顺序3应该是抑制剂与底物乳液混合预热10分钟后加入胰脂肪酶进行反应。
【详解】A、结合题图可知，该实验的自变量是抑制剂、底物和酶的顺序变化，因此，顺序3应该是底物乳液与抑制剂混合预热10min后，加入胰脂肪酶进行反应，A正确；
B、根据实验结果可知，顺序3的抑制率最高，这说明该脂肪酶抑制剂主要通过与底物结合，进而阻碍底物－酶的结合来达到抑制作用的，B正确；
C、该脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶与底物的结合，进而发挥阻止脂肪消化的作用，减少了脂肪分解产物的吸收，因而可起到减肥作用，C正确。
D、本实验中温度为无关变量，实验过程中要求无关变量相同且适宜，因此，该实验需要在37℃的条件下进行，其pH和小肠中相同（7.6），D错误；
故选D。
8．D
【分析】据图分析可知，在图示温度实验范围内，50℃酶的活性最高，其次是60℃时，在40℃时酶促反应速率随时间延长而增大。
【详解】A、据图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40℃＜50℃＜60℃＜70℃，A正确；
B、在t2时，50℃时反应速率最大，说明此时该酶的活性相对较高，B正确；
C、在不同的温度下，该酶催化反应的速率不同，说明该酶的空间结构可能不同，C正确；
D、在40℃时，反应速率最小，说明酶降低的活化能最小，化学反应所需要的活化能最大，D错误。
故选D。
9．D
【分析】据图可知，图1所示实验的自变量为温度，因变量为过氧化氢酶的活性；图2所示实验的自变量为植物材料种类，因变量为产氧速率相对值。
【详解】A、根据实验目的可知，该实验的自变量是植物材料的种类，所用过氧化氢溶液的量、过滤液的量属于无关变量，应保持相同且适宜，A正确；
B、该实验结果显示，菠菜过滤液对应的过氧化氢的产氧速率最大，该产氧速率最大可能是过氧化氢酶的量多或活性最大引起的，B正确；
C、本实验属于相互对照实验，每一组均为实验组，又是其他组别的对照组，C正确；
D、若用图1中b点所对应的温度，过氧化氢酶的活性相同，酶促反应速率相同，但温度不同，过氧化氢自行分解的速率不同，D错误。
故选D。
10．D
【分析】据图可知，当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合，位点2突变时影响ATP与L酶的结合。
【详解】A、酶不能为化学反应提供能量，A错误；
B、根据左图，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合，B错误；
C、据左图可知，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明该突变不影响与ATP结合，而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低，说明L2突变不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，C错误；
D、亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变L2细胞检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。
故选D。
11．ABD
【分析】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，所以酶的基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸。酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特点。
【详解】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。同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶起催化作用时具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求，ABD正确，C错误。
故选ABD。
12．CD
【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：专一性、高效性、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、根据题意，多酶片含脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶，多酶片为肠溶衣与糖衣的双层包衣片，内层为胰酶，外侧为胃蛋白酶，不同酶发挥作用的部位不同，而不同部位的pH值不同，因此双层包衣设计能保障不同酶在不同部位发挥作用，A正确；
B、根据酶的特性可知，酶具有专一性，因此多酶片中含有多种消化酶，有利于帮助消化食物，B正确；
C、酶的作用机理是降低反应所需的活化能，因此胃蛋白酶通过降低活化能而发挥催化作用，C错误；
D、胰酶属于蛋白质，蛋白质遇到双缩脲试剂产生紫色反应，不需要加热，D错误。
故选CD。
13．ACD
【分析】本实验中，自变量是过氧化氢所处的反应条件，因变量是过氧化氢的分解速度，通过气泡产生的速度体现出来，无关变量有过氧化氢的量、酶的用量等。
【详解】A、该实验是研究过氧化氢在不同条件下的分解，自变量是过氧化氢所处的条件，对照组是试管1（不作处理），实验组是试管2、试管3和试管4，A正确；
B、试管3和4的自变量是催化剂的种类不同，温度属于无关变量，无关变量应相同且适宜，若温度不适宜，会导致过氧化氢酶不能发挥作用，因此对试管3和4的温度设定应考虑一致并适宜才能保证实验结果可靠，B错误；
C、该实验的自变量是过氧化氢所处的反应条件，各试管中的浓度是该实验的无关变量，C正确；
D、对照实验中不同的组别之间进行对比可以得到不同的结论：与1号试管相比，2号试管过氧化氢分解速率较快，说明加热能加快过氧化氢分解；与1号试管相比，3和4号试管过氧化氢分解速率较快，且4号试管的分解速率大于3号试管，说明使用催化剂都能加快过氧化氢分解，且过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰高，即酶具有高效性，D正确。
故选ACD。
14．CD
【分析】细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性又受温度、 pH 等因素的影响。只有温度、 pH 等都在适宜的范围内，酶才能正常地发挥催化作用。
【详解】A．由于酶的作用具有高效性，所以应先将酶与蛋清液分别置于不同pH条件下，再充分混合，A正确；
B．本实验中温度是无关变量，需要设置适宜的温度，并各组都相同，所以应设计多组实验，每组实验的反应温度都应该设定为37℃，B正确；
C．胃蛋白酶的化学本质也是蛋白质，因此不能用双缩脲试剂以检测蛋清液是否彻底水解，C错误；
D．C点对应的试管中的pH较高，酶失去活性，空间结构被破坏，逐渐降低到B点，反应速率不会升高，则反应速率不能增大，D错误。
故答案为：CD。
15．(1) 青霉素能与酶的活性位点结合，使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合机会下降 竞争性 底物浓度越高，底物与酶活性位点结合机会越大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小
(2) 降低 非竞争性抑制剂使酶的空间结构改变，起催化作用的酶分子数减少 增大
【分析】据图甲可知，酶的催化作用的专一性体了底物与酶活性位点具有互补的结构，这种互补的结构还表现在青霉素或细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点的结合上。图乙表明，底物浓度越大，竞争性抑制的效力越来越小。
【详解】（1）青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似，青霉素能与这些酶的活性位点结合（或酶活性位点被封闭），使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合的机会下降。随着底物浓度升高，抑制效力变得越来越小的是竞争性抑制剂，原因是底物浓度越高，底物与酶活性位点结合的机会越大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合的机会越小。
（2）非竞争性抑制剂与酶的非活性部位结合，使酶的空间结构改变，起催化作用的酶分子数减少，加入非竞争性抑制剂，Vmax降低。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点从而降低反应物与酶结合的机会，加入竞争性抑制剂，Km值增大。
【点睛】本题考查影响酶活性因素的相关知识，意在考查学生的识图和分析能力，解题的关键是理解竞争性抑制和非竞争性抑制影响酶活性的机理。
一、单选题
1．中国科学院首次人工创建了自然界不存在的生命——人造单染色体酵母，其与天然酵母细胞形态结构、功能相似，但仅含有一条“超级染色体”。下列关于人造单染色体酵母的叙述正确的是（ ）
A．没有以核膜为界限的细胞核 B．在核糖体中合成蛋白质
C．葡萄糖是其直接能源物质 D．遗传信息储存在RNA中
2．ATP转化为ADP时，下列结构简式中发生水解的化学键是（ ）
A．① B．② C．①③ D．②③
3．下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，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，某同学设计实验并对各组酚的剩余量进行了检测，各组加入的初始PPO的量相同，结果如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．由图1推测，非竞争性抑制剂降低酶的活性与酶的空间结构改变有关
B．由图1推测，可以通过增加底物浓度来解除竞争性抑制剂的抑制作用
C．由图2可知，在相同温度条件下，酶A的活性高于酶B的活性
D．图2实验的自变量是温度、PPO的种类，PPO的用量等是无关变量
4．离子泵是膜运输蛋白之一，也被看作一类特殊的载体蛋白。离子泵的本质是受外能驱动的可逆性ATP酶，被活化的离子泵能催化水解ATP并与水解产物磷酸根结合使自身构象发生变化，从而将离子由低浓度处转运到高浓度处，钠钾泵属于离子泵的一种。下列叙述错误的是（ ）
A．通过离子泵运输物质的方式属于主动运输
B．通过钠钾泵运输可以维持细胞内外钠离子和钾离子的浓度差
C．离子泵既有催化作用又有运输作用，体现了蛋白质功能的多样性
D．哺乳动物成熟红细胞膜上钠钾泵的运输受O2浓度的影响
5．如图为ATP与ADP相互转化示意图，下列叙述错误的是（ ）
A．M表示ATP，在代谢旺盛的细胞中大量储存
B．能量1可直接用于需要能量的生命活动
C．酶1与酶2种类不同
D．M与N相互转化的供能机制，在所有生物的细胞内均相同
6．某研究小组探究pH对蔗糖酶和胰蛋白酶活性的影响，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．各个实验组都应该在相同的低温条件下进行
B．pH为6时蔗糖酶和胰蛋白酶在单位时间内催化底物量完全相同
C．两种酶最适pH不同与酶分子的结构不同有关
D．两种酶在生物体内发挥作用时均需要消耗ATP
7．从米胚芽中提取的M（脂肪酶抑制剂）可作为一种良好的减肥药。为探讨M的抑制机理，研究者将M、底物乳液、胰脂肪酶按3种顺序加入，反应相同时间后测定和计算对酶促反应的抑制率，结果如图所示。下列说法或者推测不合理的是（ ）
A．顺序3应该是底物乳液与M混合预热10min后，加入胰脂肪酶进行反应
B．M主要通过与底物结合，从而阻碍底物－酶的结合达到抑制作用
C．M通过抑制脂肪酶发挥作用阻止脂肪的消化，起到减肥作用
D．应将三组反应控制在25℃、pH为7.35﹣7.45左右的条件下进行
8．某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是（ ）
A．在t1时，该酶催化反应速率随温度的升高而增大
B．在t2时，50℃时该酶的活性相对较高
C．在不同的温度下，该酶的空间结构可能不同
D．在40℃时，化学反应所需要的活化能最少
9．某生物兴趣小组同学进行“探究不同植物材料中过氧化氢酶的酶促反应速率”实验，实验中取5mL不同植物材料匀浆过滤液，加入5mL过氧化氢溶液，实验在图1中a点所对应的温度下进行，所得实验结果如图2所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．实验中应确保每组所用过氧化氢溶液的量、过滤液的量相同
B．该实验结果说明菠菜体内过氧化氢酶的量最多或活性最大
C．该实验中每一组既为实验组，也是其他组别的对照组
D．若实验温度为图1中b点所对应的温度，则实验结果与上述相同
10．细胞中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B．突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合
C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
二、多选题
11．酶对细胞代谢起着非常重要的作用。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（ ）
A．酶具有高效性 B．酶具有专一性
C．所有的酶化学本质都是蛋白质 D．酶具有催化作用
12．多酶片是帮助消化的一类复方制剂，其说明书部分内容如下。
【药品名称】多酶片 【成 分】每片含胰酶（含脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶）300毫克、胃蛋白酶13毫克。辅料为二氧化硅、蔗糖、滑石粉等 【性 状】本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片，内层为胰酶，外侧为胃蛋白酶 【适应症】用于消化不良、食欲缺乏
下列相关叙述错误的是（ ）
A．双层包衣设计能保障不同酶在不同部位发挥作用
B．多酶片中含有多种消化酶的原因是酶具有专一性
C．胃蛋白酶通过为底物提供活化能而发挥催化作用
D．胰酶均可与双缩脲试剂在加热条件下产生紫色反应
13．如图是过氧化氢在不同条件下的实验分组，4支试管各加入2%的过氧化氢溶液，1号试管置于常温下，2号试管置于90℃下，3号试管加入少许二氧化锰，4号试管加入少许马铃薯匀浆。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的对照组是试管1，实验组是试管2、试管3和试管4
B．试管3和4的温度相同，则实验结果是可靠的
C．各试管中的浓度是该实验的无关变量
D．该实验证明了酶具有催化作用且具有高效性
14．研究小组利用胃蛋白酶和蛋清液进行“不同pH对酶活性影响”的探究实验，结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．应先将酶与蛋清液分别置于不同pH条件下，再充分混合
B．应设计多组实验，每组实验的反应温度都应该设定为37℃
C．可向试管中加入双缩脲试剂以检测蛋清液是否彻底水解
D．若将C点对应的试管中的pH逐渐降低到B点，则反应速率能增大
三、非选择题
15．在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，可催化底物发生变化，如图甲Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。Km表示酶促反应速率为1/2vmax时的底物浓度。请据图分析：
(1)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似，故能抑制细胞合成细胞壁相关的酶活性，起到抑菌、杀菌作用。其抑制酶活性的机理是 。随着底物浓度升高，酶活性抑制效力变得越来越小的是 抑制剂，原因是 。
(2)图乙中，加入非竞争性抑制剂，vmax （“升高”“降低”），原因是 。加入竞争性抑制剂后，Km值 （“增大”“减小”）。
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C D A C D D D D
题号 11 12 13 14
答案 ABD CD ACD CD
1．B
【分析】酵母菌属于真核生物。原核生物和真核生物的本质区别在于有无以核膜为界限的细胞核，它们的共同点是均具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质（DNA）。
【详解】A、酵母细胞为真核细胞，人造单染色体酵母，其与天然酵母细胞形态结构、功能相似，因此有以核膜为界的细胞核，A错误；
B、酵母属于真核生物，含有核糖体，核糖体是蛋白质的合成场所，B正确；
C、葡萄糖是主要的能源物质，ATP是直接能源物质，C错误；
D、人造单染色体酵母的遗传物质是DNA，遗传信息储存在DNA中，D错误。
故选B。
2．A
【分析】ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其结构简式如图所示。其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，—代表普通化学键，～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。
【详解】由于远离A腺苷的那个特殊化学键（①）容易断裂，也容易重新形成，因此在ATP转化为ADP时，该特殊化学键发生水解，A正确，BCD错误。
故选A。
3．C
【分析】1、如图1所示，竞争性抑制剂通过与底物竞争性得结合酶的结合位点来降低酶的催化效率，这一效应与降低底物浓度来减慢反应速率的机制相似，因此可以通过增加底物浓度来解除抑制作用；非竞争性抑制剂与酶的其他位点结合，导致酶与底物的结合位点发生改变，不能再与底物结合，因此这一抑制机制与降低酶的浓度相似，因此可以通过增加酶的浓度来解除抑制效应。
2、如图2所示，横轴代表温度，纵轴代表酚剩余量（底物剩余量），发现随着温度的升高，酶A作用下酚的剩余量逐渐减少，说明在20-50℃间，随着温度的升高，酶A的活性增强；酶B在40℃下酚的剩余量最低，说明在此条件下，酶B的活性最强。
【详解】A、非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，导致酶与底物的结合部位空间改变，无法与底物结合，使酶的活性受到抑制，A正确；
B、据图1模型可知，竞争性抑制剂与底物竞争酶与底物的结合位点，使底物无法与酶结合形成酶—底物复合物，进而影响酶促反应速率，因此增加反应体系中底物的浓度，可解除竞争性抑制剂的抑制作用，B正确；
C、由实验结果可知，相同温度条件下，酶A催化后酚剩余量更多，因此与酶B相比，相同温度条件下酶A的活性更低，C错误；
D、图2实验的自变量是温度和多酚氧化酶（PPO）的种类，PPO用量是无关变量，无关变量要求相同且适宜，D正确。
故选C。
4．D
【分析】 小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散；葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散，不需要能量，借助于载体进行顺浓度梯度转运；逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。
【详解】A、被活化的离子泵能催化水解ATP并与水解产物磷酸根结合使自身构象发生变化，从而将离子由低浓度处转运到高浓度处，说明离子泵在工作时依赖ATP提供的能量，运输方式属于主动运输，A正确；
B、通过钠钾泵运输（属于主动运输方式）可以维持细胞内外钠离子和钾离子的浓度差，有利于神经系统兴奋的产生和传导，B正确；
C、离子泵可催化ATP水解，同时可运输相应离子，可体现蛋白质功能多样性，C正确；
D、哺乳动物成熟红细胞进行无氧呼吸，不能通过有氧呼吸产生能量，哺乳动物成熟红细胞膜上钠钾泵的运输不受O2浓度的影响，D错误；
故选D。
5．A
【分析】ATP既是贮能物质，又是供能物质，因其中的特殊的化学键中储存有大量能量，水解时又释放出大量能量；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。
【详解】A、M表示ATP，不能在细胞内大量储存，A错误；
B、M→N释放能量，表示ATP的水解，释放的能量1可直接用于需要能量的生命活动，B正确；
C、酶1与酶2种类不同，酶1表示的是ATP水解酶，酶2表示ATP合成酶，C正确；
D、M与N相互转化的供能机制，在所有生物的细胞内均相同，D正确。
故选A。
6．C
【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、探究pH对蔗糖酶和胰蛋白酶活性的影响，各个实验组都应该在相同且适宜的温度条件下进行，不是低温条件，A错误；
B、图中pH为6时两条曲线交叉，表面看纵坐标值是相同的，但该值表示的是两种酶的相对活性，据此不能判断蔗糖酶和胰蛋白酶在单位时间内催化底物量完全相同，B错误；
C、图示显示，两种酶的最适pH不同，这与两种酶分子的结构不同有关，C正确；
D、两种酶都是水解酶，在生物体内发挥作用时不需要消耗ATP，D错误。
故选C。
7．D
【分析】在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快，在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，称最适温度；当温度高于最适温度时，酶促反应速率反而随温度的升高而降低。题意分析，本实验的目的是探讨该脂肪酶抑制剂的抑制机理，根据柱形图信息可知，顺序3应该是抑制剂与底物乳液混合预热10分钟后加入胰脂肪酶进行反应。
【详解】A、结合题图可知，该实验的自变量是抑制剂、底物和酶的顺序变化，因此，顺序3应该是底物乳液与抑制剂混合预热10min后，加入胰脂肪酶进行反应，A正确；
B、根据实验结果可知，顺序3的抑制率最高，这说明该脂肪酶抑制剂主要通过与底物结合，进而阻碍底物－酶的结合来达到抑制作用的，B正确；
C、该脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶与底物的结合，进而发挥阻止脂肪消化的作用，减少了脂肪分解产物的吸收，因而可起到减肥作用，C正确。
D、本实验中温度为无关变量，实验过程中要求无关变量相同且适宜，因此，该实验需要在37℃的条件下进行，其pH和小肠中相同（7.6），D错误；
故选D。
8．D
【分析】据图分析可知，在图示温度实验范围内，50℃酶的活性最高，其次是60℃时，在40℃时酶促反应速率随时间延长而增大。
【详解】A、据图可知，在t1时，酶促反应速率随温度升高而增大，即反应速率与温度的关系为40℃＜50℃＜60℃＜70℃，A正确；
B、在t2时，50℃时反应速率最大，说明此时该酶的活性相对较高，B正确；
C、在不同的温度下，该酶催化反应的速率不同，说明该酶的空间结构可能不同，C正确；
D、在40℃时，反应速率最小，说明酶降低的活化能最小，化学反应所需要的活化能最大，D错误。
故选D。
9．D
【分析】据图可知，图1所示实验的自变量为温度，因变量为过氧化氢酶的活性；图2所示实验的自变量为植物材料种类，因变量为产氧速率相对值。
【详解】A、根据实验目的可知，该实验的自变量是植物材料的种类，所用过氧化氢溶液的量、过滤液的量属于无关变量，应保持相同且适宜，A正确；
B、该实验结果显示，菠菜过滤液对应的过氧化氢的产氧速率最大，该产氧速率最大可能是过氧化氢酶的量多或活性最大引起的，B正确；
C、本实验属于相互对照实验，每一组均为实验组，又是其他组别的对照组，C正确；
D、若用图1中b点所对应的温度，过氧化氢酶的活性相同，酶促反应速率相同，但温度不同，过氧化氢自行分解的速率不同，D错误。
故选D。
10．D
【分析】据图可知，当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合，位点2突变时影响ATP与L酶的结合。
【详解】A、酶不能为化学反应提供能量，A错误；
B、根据左图，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合，B错误；
C、据左图可知，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明该突变不影响与ATP结合，而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低，说明L2突变不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，C错误；
D、亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变L2细胞检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。
故选D。
11．ABD
【分析】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，所以酶的基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸。酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特点。
【详解】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。同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶起催化作用时具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求，ABD正确，C错误。
故选ABD。
12．CD
【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：专一性、高效性、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、根据题意，多酶片含脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶，多酶片为肠溶衣与糖衣的双层包衣片，内层为胰酶，外侧为胃蛋白酶，不同酶发挥作用的部位不同，而不同部位的pH值不同，因此双层包衣设计能保障不同酶在不同部位发挥作用，A正确；
B、根据酶的特性可知，酶具有专一性，因此多酶片中含有多种消化酶，有利于帮助消化食物，B正确；
C、酶的作用机理是降低反应所需的活化能，因此胃蛋白酶通过降低活化能而发挥催化作用，C错误；
D、胰酶属于蛋白质，蛋白质遇到双缩脲试剂产生紫色反应，不需要加热，D错误。
故选CD。
13．ACD
【分析】本实验中，自变量是过氧化氢所处的反应条件，因变量是过氧化氢的分解速度，通过气泡产生的速度体现出来，无关变量有过氧化氢的量、酶的用量等。
【详解】A、该实验是研究过氧化氢在不同条件下的分解，自变量是过氧化氢所处的条件，对照组是试管1（不作处理），实验组是试管2、试管3和试管4，A正确；
B、试管3和4的自变量是催化剂的种类不同，温度属于无关变量，无关变量应相同且适宜，若温度不适宜，会导致过氧化氢酶不能发挥作用，因此对试管3和4的温度设定应考虑一致并适宜才能保证实验结果可靠，B错误；
C、该实验的自变量是过氧化氢所处的反应条件，各试管中的浓度是该实验的无关变量，C正确；
D、对照实验中不同的组别之间进行对比可以得到不同的结论：与1号试管相比，2号试管过氧化氢分解速率较快，说明加热能加快过氧化氢分解；与1号试管相比，3和4号试管过氧化氢分解速率较快，且4号试管的分解速率大于3号试管，说明使用催化剂都能加快过氧化氢分解，且过氧化氢酶的催化效率比二氧化锰高，即酶具有高效性，D正确。
故选ACD。
14．CD
【分析】细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性又受温度、 pH 等因素的影响。只有温度、 pH 等都在适宜的范围内，酶才能正常地发挥催化作用。
【详解】A．由于酶的作用具有高效性，所以应先将酶与蛋清液分别置于不同pH条件下，再充分混合，A正确；
B．本实验中温度是无关变量，需要设置适宜的温度，并各组都相同，所以应设计多组实验，每组实验的反应温度都应该设定为37℃，B正确；
C．胃蛋白酶的化学本质也是蛋白质，因此不能用双缩脲试剂以检测蛋清液是否彻底水解，C错误；
D．C点对应的试管中的pH较高，酶失去活性，空间结构被破坏，逐渐降低到B点，反应速率不会升高，则反应速率不能增大，D错误。
故答案为：CD。
15．(1) 青霉素能与酶的活性位点结合，使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合机会下降 竞争性 底物浓度越高，底物与酶活性位点结合机会越大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小
(2) 降低 非竞争性抑制剂使酶的空间结构改变，起催化作用的酶分子数减少 增大
【分析】据图甲可知，酶的催化作用的专一性体了底物与酶活性位点具有互补的结构，这种互补的结构还表现在青霉素或细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点的结合上。图乙表明，底物浓度越大，竞争性抑制的效力越来越小。
【详解】（1）青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似，青霉素能与这些酶的活性位点结合（或酶活性位点被封闭），使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合的机会下降。随着底物浓度升高，抑制效力变得越来越小的是竞争性抑制剂，原因是底物浓度越高，底物与酶活性位点结合的机会越大，竞争性抑制剂与酶活性位点结合的机会越小。
（2）非竞争性抑制剂与酶的非活性部位结合，使酶的空间结构改变，起催化作用的酶分子数减少，加入非竞争性抑制剂，Vmax降低。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点从而降低反应物与酶结合的机会，加入竞争性抑制剂，Km值增大。
【点睛】本题考查影响酶活性因素的相关知识，意在考查学生的识图和分析能力，解题的关键是理解竞争性抑制和非竞争性抑制影响酶活性的机理。