课时分层作业(十三) ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
(建议用时:40分钟)
题组一 ATP的结构和功能
1.下列关于细胞生命活动的能量货币——ATP的叙述,正确的是( )
A.ATP中的“T”代表胸腺嘧啶核苷酸
B.ATP中末端的磷酐键易水解
C.ATP的结构简式可表示为A—P—P—P
D.细胞中ATP的含量少,化学性质十分稳定
B [ATP中的“T”代表三;ATP的结构简式可表示为A—P~P~P;细胞中ATP的含量少,化学性质活跃。]
2.下列生命活动中不需要ATP提供能量的是( )
A.叶肉细胞合成的糖运输到果实
B.吞噬细胞吞噬病原体的过程
C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
C [叶肉细胞合成的糖运输到果实、吞噬细胞吞噬病原体的过程、细胞中由氨基酸合成新的肽链均需消耗细胞代谢产生的能量,而淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖发生在消化道内,不消耗能量,C符合题意。]
3.下列各项与ATP有关的叙述中,正确的是( )
A.ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中
B.甘油进入小肠绒毛上皮细胞会使胞内ADP的含量增加
C.ATP在细胞内含量很少,但转化速率很快
D.颤蓝细菌细胞内ATP产生的主要场所是线粒体
C [ATP的能量主要储存在磷酐键中,A错误;甘油进入小肠绒毛上皮细胞属于简单扩散,不消耗ATP,故不会使胞内ADP的含量增加,B错误;ATP在细胞内含量很少,但转化速率很快,消耗后可迅速产生,C正确;颤蓝细菌细胞为原核细胞,无线粒体,D错误。]
4.ATP分子在细胞内能够释放能量和储存能量,从结构上看,其原因是( )
①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合 ③远离腺苷的磷酸基团很容易从ATP上脱离,使ATP转变成ADP ④ADP可以迅速地与磷酸基团结合,吸收能量形成末端的磷酐键,使ADP转变成ATP
A.①③
B.③④
C.②④
D.①④
B [从ATP的结构简式A—P~P~P可知,分子中含有两个磷酐键。腺苷不能吸收能量和释放能量,①错误;第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合,②错误;在酶的作用下,远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离,使ATP转变成ADP,③正确;ADP可以迅速地与磷酸基团结合,吸收能量形成末端的磷酐键,使ADP转变成ATP,④正确。故选B。]
5.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。请回答下列问题:
(1)ATP的中文名称是____________,细胞中的需能反应一般与ATP的________(填“合成”或“水解”)反应相关联。
(2)ATP是通过________为生命活动提供能量的,而且转移的基团是一个________,而不是________。
(3)细胞中ATP的主要来源是__________________;活细胞中产生ATP的共同场所是____________。
(4)利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场上腊肉中的细菌含量进行检测的步骤如下:
第一步,将腊肉研磨后进行离心处理,取一定量的上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内,加入适量的荧光素和荧光素酶,在适宜条件下进行反应;
第二步,记录发光强度并计算ATP的含量;
第三步,测算细菌数量。
①荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并发出荧光。
②根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量,原因是发光强度与ATP的含量呈________(填“正相关”或“负相关”)。
③根据ATP的含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中,ATP的含量_________________________________________________________。
[解析] (1)ATP的中文名称是腺苷三磷酸,结构简式为A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表磷酐键,水解时远离A的磷酐键先断裂,为生命活动提供能量。ATP的合成一般与放能反应相关联,ATP的水解一般与需能反应相关联。(2)ATP是通过基团转移而不是简单的水解提供能量的,ATP转移的是一个磷酰基(-PO),而不是磷酸基(-OPO)。(3)细胞中ATP的主要来源有光合作用和细胞呼吸;动物细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体,植物叶肉细胞内合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,原核细胞中合成ATP的场所是细胞质基质,可见细胞质基质是活细胞产生ATP的共同场所。(4)②由题意可知,氧化荧光素发出荧光,而氧化荧光素的形成需要ATP提供能量,因此发光强度与ATP的含量呈正相关,进而可以根据发光强度计算出生物组织中ATP的含量。③每个细菌细胞中,ATP的含量大致相同且相对稳定,故可根据ATP的含量测算出细菌数量。
[答案] (1)腺苷三磷酸 水解
(2)基团转移 磷酰基(-PO) 磷酸基(-OPO)
(3)光合作用和细胞呼吸 细胞质基质
(4)②正相关 ③大致相同且相对稳定(相对稳定)
题组二 ATP与ADP的相互转化
6.(多选)下列有关酶和ATP的叙述,正确的是( )
A.绝大多数酶合成的场所是核糖体
B.葡萄糖进入小肠上皮细胞时会使胞内ADP的含量增加
C.ATP的合成一定需要酶,酶的催化作用都需要ATP供能
D.哺乳动物成熟的红细胞产生ATP不消耗氧气
ABD [大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,因此绝大多数酶合成的场所是核糖体,部分酶的合成场所是细胞核,A正确;葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输,需要消耗能量,因此会使胞内ADP的含量增加,B正确;ATP在合成时一定需要酶的催化,但酶发挥催化作用时不一定需要ATP供能,C错误;哺乳动物成熟红细胞无线粒体,只能通过无氧呼吸产生ATP,D正确。
]
7.人在激烈运动的状态下,每分钟约有1.5
kg的ATP转化成ADP。下列叙述错误的是( )
A.ATP与ADP相互转化的供能机制是生物界的共性
B.细胞内ATP与ADP的相互转化是可逆反应
C.ATP水解时,转移的基团是一个磷酰基(-PO)
D.活细胞中,ATP与ADP的相互转化时刻不停地进行
B [ATP与ADP相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都是一样的,体现了生物界的统一性,A正确;在ATP和ADP的相互转化过程中,物质是可逆的,能量是不可逆的,因此反应不是可逆反应,B错误;ATP水解时,转移的基团是一个磷酰基(-PO),而不是磷酸基(-OPO),C正确;活细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,D正确。]
8.ATP是细胞生命活动的能量货币,下列关于ATP的叙述中,不正确的是( )
A.ATP在细胞内需要量很大,但是含量很少
B.所有生物的细胞合成ATP所需要的能量都来自细胞呼吸
C.细胞内ATP和ADP的相互转化,能避免能量的浪费
D.相同质量的脂肪彻底氧化分解合成的ATP比糖类彻底氧化分解合成的ATP多
B [ATP是细胞的直接能源物质,ATP在细胞内需要量很大,但是含量很少,A选项正确;细胞内ATP和ADP的相互转化,既能及时且持续地为生命活动提供能量,又能避免能量的浪费,C选项正确;脂肪含H的比例高于糖类,相同质量的脂肪彻底氧化分解产生的能量比相同质量的糖类高,因此合成的ATP多,D选项正确。]
9.ATP是细胞生命活动的能量货币,下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是( )
A.ATP是生命活动的直接能源物质,图1中的A代表腺苷
B.图2中进行过程①时,图1中的c键断裂,通过基团转移提供能量
C.图2中的①②若表示某种物质,则①②能降低化学反应的活化能
D.绿色植物叶肉细胞中,图2中过程②可以发生在线粒体、叶绿体以及细胞质基质中
A [ATP是生命活动的直接能源物质,图1中的A代表腺嘌呤,A错误;图2中的过程①表示ATP水解,ATP水解时,图1中磷酐键c断裂并释放能量,B正确;图2中的①②若表示某种物质,则①②分别表示ATP水解酶、ATP合成酶,①②两种酶能降低化学反应的活化能,C正确;图2中的过程②表示ATP的合成,其合成途径有光合作用与细胞呼吸,因此在绿色植物叶肉细胞中,图2中的过程②可以发生在线粒体、叶绿体以及细胞质基质中,D正确。]
10.如图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图,据图回答下列问题:
(1)1分子ATP中含有________个特殊的化学键。
(2)图中的a、b代表的生理过程分别是__________、__________。
(3)若动物和人产生的能量可以用于c,则c指_____。
(4)在动物肌细胞中,进行②反应时,释放的能量来自____________________________________________________________________。
(5)进行①②反应时所需要的酶________(填“相同”或“不同”),原因是___________________________________________________________________。
(6)进行①反应时能量用于________,进行②反应时能量用于________________,由此可见在ATP与ADP的相互转化中能量是________,物质是________。
[解析] (1)每个ATP分子中三个磷酸基团之间形成了2个磷酐键。(2)图中a表示动植物都能进行的产能过程即细胞呼吸,绿色植物还能通过光合作用产能,所以b为光合作用。(3)ATP水解产生的能量用于各项生命活动,即c。(4)动物肌细胞中,②过程产生的能量来自ATP末端磷酐键中的化学能。(5)反应①②中酶是不同的,因为它是两个不同的反应且酶具专一性,而且其作用的场所不同。(6)①反应为ATP的合成反应,其能量储存在ATP中。②反应为ATP的水解反应,释放的能量用于生物体的各项生命活动。在ATP与ADP的相互转化中,物质是可逆的,但能量不可逆。
[答案] (1)2 (2)细胞呼吸 光合作用
(3)绝大多数生命活动
(4)末端磷酐键中的化学能
(5)不同 ①和②是两个不同的反应,而酶具有专一性
(6)合成ATP 绝大多数生命活动 不可逆的 可逆的
11.下列有关ATP的叙述,不正确的是( )
A.绿色植物体内合成的ATP可来自光合作用、细胞呼吸
B.ATP转化成ADP的过程中需要酶的参与
C.ATP的组成中与脂肪酶相同的元素只有C、H、O
D.正常细胞中ATP与ADP之间的转化处于动态平衡
C [绿色植物细胞既能进行光合作用,又能进行细胞呼吸,合成的ATP来自光合作用和细胞呼吸,A项正确;ATP转化成ADP的过程中需要ATP水解酶的参与,B项正确;ATP的组成元素是C、H、O、N、P,脂肪酶的化学本质是蛋白质,主要组成元素是C、H、O、N,所以二者的组成中相同的元素是C、H、O、N,C项错误;正常细胞中ATP与ADP之间的转化是时刻不停地发生,并且处于动态平衡之中的,D项正确。]
12.下列有关反应式“ATPADP+Pi+能量”的叙述中,错误的是( )
A.肺泡内的气体交换时,不伴随①过程的进行
B.该反应中物质是可逆的,能量是不可逆的
C.①②反应在活细胞中循环进行保证了生命活动的顺利进行
D.细胞中所有ATP均来自细胞呼吸
D [肺泡内的气体交换是指O2和CO2进出细胞,是通过简单扩散实现的,而简单扩散不消耗能量;在ATP和ADP的相互转化过程中,物质是可逆的,但能量来源不同,是不可逆的;生命活动需要能量,能量通过ATP分子在放能反应①和需能反应②之间流通,保证了生命活动的顺利进行;对于动物细胞,细胞中的ATP均来自细胞呼吸,但对于绿色植物细胞,ATP的形成除来自细胞呼吸外,还来自光合作用。]
13.钙泵是哺乳动物细胞中广泛分布的一种离子泵(载体蛋白),也称Ca2+?ATP酶,它能催化质膜内侧的ATP水解,释放出能量,驱动细胞内的Ca2+泵出细胞。下列相关叙述不正确的是( )
A.钙泵属于ATP水解酶
B.Ca2+通过钙泵转运出细胞的方式属于主动运输
C.ATP水解释放的磷酸基团可能会使钙泵的空间结构发生变化
D.加入蛋白质变性剂会提高钙泵运输Ca2+的速率
D [由题干信息可知,钙泵能催化质膜内侧的ATP水解,释放出能量,故其属于ATP水解酶,A正确;Ca2+通过钙泵转运出细胞需要消耗ATP释放的能量,故其运输方式属于主动运输,B正确;ATP水解释放的磷酸基团会使钙泵磷酸化,从而导致其空间结构发生变化,C正确;蛋白质变性剂会使载体蛋白变性失活,加入后会使钙泵运输Ca2+的速率降低,D错误。]
14.下图1为ATP的分子结构图,图2为ATP与ADP相互转化过程图。下列有关叙述正确的是( )
A.图1中的A为腺嘌呤,B为腺苷
B.图1中的化学键①在图2中很容易形成或断裂
C.图2中过程Ⅱ所需的能量都来自于细胞内有机物的氧化分解
D.图2中催化过程Ⅰ和过程Ⅱ的酶肯定不是同一种酶
D [图1中的A为腺苷,B为腺嘌呤核糖核苷酸,A错误;图1中的磷酐②在图2中很容易形成或断裂,B错误;图2中过程Ⅱ所需的能量可以来自于细胞内有机物的氧化分解,也可以来自于光能,C错误;ATP和ADP转化过程中酶不同:酶Ⅰ是水解酶,酶Ⅱ是合成酶,D正确。]
15.为探究ATP的生理作用,科学工作者做了如下实验:
步骤一:剪下长约1
cm、宽约0.5
cm的一小条新鲜的蛙腓肠肌,放在盛有质量浓度为0.65
g·dL-1的NaCl溶液(浓度与蛙细胞外液的浓度相当)的培养皿中。
步骤二:在载玻片的中央滴2滴质量浓度为0.65
g·dL-1的NaCl溶液,用玻璃分针挑取该腓肠肌,放在载玻片上的NaCl溶液中,并且使肌肉呈直线状。
步骤三:将载玻片放在坐标纸上,测量并记录肌肉的长度。用铜锌叉间歇刺激肌肉,直到肌肉疲劳不能收缩为止。
步骤四:向刚丧失收缩功能的肌肉上滴1滴某种溶液,用铜锌叉刺激肌肉2~3次,测量并记录其长度。测量结果为肌肉长度不变。
步骤五:用吸水纸吸去肌肉上的溶液,再向肌肉上滴1滴另一种溶液,用铜锌叉刺激肌肉2~3次,测量并记录其长度。测量结果为肌肉长度变短。
请分析回答下列问题:
(1)步骤二中,滴加NaCl溶液的目的是________________________________________________________________________。
(2)步骤三中,用铜锌叉间歇刺激肌肉,直到肌肉不能收缩为止,是为了_____________________________________________________________________。
(3)步骤四、步骤五中所滴加的溶液,分别是ATP溶液和葡萄糖溶液中的哪一种?____________________________________________________________。
如果将步骤四和步骤五中使用的溶液对调,则会影响实验结果,因为________________________________________________________________________。
(4)实验结论是__________________________________________________。
[解析] (1)滴加质量浓度为0.65
g·dL-1的NaCl溶液的目的是使肌肉保持正常的生理状态。(2)用铜锌叉间歇刺激肌肉,直到肌肉不能收缩为止,是为了耗尽肌肉细胞内的ATP,避免影响后面的实验,保证单一变量。(3)步骤四用葡萄糖溶液,步骤五用ATP溶液。若先使用ATP溶液,则不能确定ATP是否消耗完毕。(4)实验说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源,而葡萄糖不是肌肉收缩所需能量的直接来源。
[答案] (1)使肌肉保持正常的生理状态
(2)耗尽肌肉细胞内的ATP
(3)步骤四用葡萄糖溶液,步骤五用ATP溶液 ATP未消耗完毕,不能确定哪种物质使疲劳肌肉恢复收缩能力(或不能确定哪种物质是肌肉收缩所需能量的直接来源)
(4)ATP能使疲劳肌肉恢复收缩能力(而葡萄糖不能使疲劳肌肉恢复收缩能力)或ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源(而葡萄糖不是肌肉收缩所需能量的直接来源)
混淆不同物质中A所代表的含义
16.在下列几种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义最接近的是( )
A.①和②
B.①和③
C.③和④
D.⑤和⑥
D [根据题意知,“○”中所对应的含义分别为:①腺嘌呤核糖核苷酸,②腺嘌呤,③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸,④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸,⑤腺苷,⑥腺苷。①和④、⑤和⑥“○”中对应的含义最接近,故选D。]
8/9课时分层作业(十二) 生物催化剂——酶
(建议用时:40分钟)
题组一 酶的化学本质、作用
1.下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶彻底水解的产物都是氨基酸
B.酶只有在细胞内才能发挥作用
C.酶通过降低或提高化学反应的活化能来提高化学反应速率
D.所有的酶都含有C、H、O、N四种元素
D [酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;酶是由活细胞产生的,在细胞内、外及生物体外都可发挥其催化作用,B错误;酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率,C错误。]
2.下图为反应物A生成产物P的化学反应在无酶和有酶催化条件下的能量变化过程。假设酶处于最适的环境条件,下列对于图中曲线的分析,正确的是( )
A.ad段表示无酶催化时该反应的活化能
B.若将有酶催化的反应温度升高10
℃,则ab段会缩短
C.若把酶催化改成无机催化剂,则图中b点位置会下移
D.bc段表示酶为反应物提供的活化能
B [ac段表示在无催化剂条件下,使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能,A项错误;由于该酶所处的环境条件为最适条件,故将有酶催化的反应温度升高10
℃后,酶活性会下降,导致降低化学反应活化能的程度下降,b点上移,ab段会缩短,B项正确;由于酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著,所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点在纵轴上将向上移动,C项错误;bc段表示在有酶催化的条件下,使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能,D项错误。]
题组二 酶的特性
3.下列关于酶的专一性的叙述,不正确的是( )
A.过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解,不能催化其他化学反应
B.每一种酶只能催化一种化学反应的进行
C.催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶
D.二肽酶能催化由不同氨基酸脱水缩合成的二肽的水解
B [酶的专一性是指每一种酶都只能催化一种或一类的化学反应,B错误。]
4.(多选)在一块含有淀粉的琼脂块的四个固定位置,分别用不同方法处理,如下图所示,将上述实验装置放入37
℃恒温箱中,保温处理24小时后,用碘液冲浸该琼脂块,可见1、2、3组出现蓝色斑块,下列有关叙述正确的是( )
A.第1、2组说明酶的作用受pH、温度的影响
B.第2组出现蓝色的原因是高温破坏了酶的空间结构
C.第3、4组说明酶具有专一性
D.本实验说明酶的催化效率极高
ABC [第1组唾液与酸混合、第2组煮沸唾液均导致唾液淀粉酶因空间结构破坏而失活,与第4组进行对照,可说明酶的作用受pH和温度的影响,A、B正确;第3组变蓝,说明蔗糖酶不能催化淀粉水解,第4组不变蓝说明淀粉被唾液淀粉酶分解了,3、4组对照可说明酶具有专一性,C正确;与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,本实验没有用无机催化剂作对照,D错误。]
5.某同学利用唾液淀粉酶溶液,以浓度相同的可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液为底物来验证酶的专一性和温度可影响酶的活性。相关试剂均已在各自体系温度下预保温,然后利用甲、乙、丙三支试管做如下实验:
试管编号
甲
乙
丙
体系温度
37
℃
37
℃
100
℃
步骤1
加入2
mL可溶性淀粉溶液
?
?
步骤2
加入1
mL唾液淀粉酶溶液
加入1
mL唾液淀粉酶溶液
加入1
mL唾液淀粉酶溶液
步骤3
保持各自温度至反应完成
步骤4
检测
请分析回答下列问题:
(1)根据实验目的,在步骤1中,应向乙试管加入________________,向丙试管加入________________。
(2)用斐林试剂检测时,若仅在________试管中有明显的砖红色沉淀生成,则可验证酶的专一性和温度影响酶的活性。若该同学在操作中错用了双缩脲试剂,则三支试管出现的颜色变化依次是________________________________,原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)有同学认为所用试剂不必做预保温处理。这种观点________(填“正确”或“不正确”),理由是____________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)实验表格中所加酶的种类相同,验证酶的专一性的实验中,实验的自变量为底物的种类,温度则为无关变量,因此甲和乙为一组对照实验,则在步骤1中,乙试管应加入2
mL蔗糖溶液;验证温度可影响酶的活性的实验中,实验的自变量为温度,则底物的种类和用量属于无关变量,因此甲和丙为一组对照实验,故丙试管应加入2
mL可溶性淀粉溶液。(2)乙试管中唾液淀粉酶不能催化蔗糖水解,丙试管中酶在高温下失活,因此用斐林试剂检测时,若仅在甲试管中有明显的砖红色沉淀生成,则可验证酶的专一性和温度可影响酶的活性。双缩脲试剂能与蛋白质或多肽发生紫色反应,唾液淀粉酶的本质为蛋白质,故三支试管中的酶均可与双缩脲试剂呈现紫色反应。(3)酶具有高效性,若不做预保温处理,一旦与底物结合,唾液淀粉酶就会与淀粉发生反应,从而影响实验结果,因此所用试剂都需要做预保温处理。
[答案] (1)2
mL蔗糖溶液 2
mL可溶性淀粉溶液
(2)甲 (浅)紫色、(浅)紫色、(浅)紫色 三支试管中均含有唾液淀粉酶,其本质为蛋白质,可与双缩脲试剂呈现紫色反应
(3)不正确 酶具有高效性,若不做预保温处理,唾液淀粉酶一旦与底物接触就会催化淀粉发生水解反应,从而影响实验结果
题组三 酶的相关曲线
6.下图是化合物P对淀粉酶活性影响的曲线图,下列有关叙述错误的是( )
A.若温度不断升高,则A点持续上移
B.曲线①是对照组
C.在一定范围内,底物浓度影响着酶促反应速率
D.化合物P抑制该酶的活性
A [超过最适温度后,若温度继续升高,则酶活性会降低甚至变性失活,A点下移,A错误;由题图可知,曲线①是对照组,曲线②是实验组,B正确;由题图曲线可知,在一定的范围内,随着底物浓度升高,酶促反应速率增大,C正确;由题图分析可知,化合物P抑制酶活性,D正确。]
7.图甲表示温度对淀粉酶活性的影响;图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中不正确的是( )
A.T0表示淀粉酶催化反应的最适温度
B.图甲中,Ta、Tb时淀粉酶的催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别
C.图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高,麦芽糖积累量不再增加,酶的活性已达到最大
D.图乙中A点对应的温度为T0
C [T0表示淀粉酶催化反应的最适温度,此时反应速率最快,对应图乙中A点的速率。图甲中,Ta、Tb时淀粉酶的催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别,Ta温度低,酶活性低,但不破坏酶结构,Tb温度过高,酶结构被破坏,变性失活。]
8.下图中图甲为某兴趣小组利用两种微生物分泌的纤维素酶进行相关研究的结果,图乙为50
℃时酶B催化纤维素分解随时间变化的曲线。请回答下列问题:
甲
乙
(1)据图甲分析,酶A和酶B中________受高温条件的影响更大。高温条件下,酶容易失活,其原因是高温使酶____________。
(2)酶A和酶B能够将纤维素最终分解成________,该产物可与________试剂在加热时反应生成砖红色沉淀。
(3)若改用等量的酶A进行图乙对应的实验,请在图乙中画出底物浓度随时间变化的大致曲线。
[解析] (1)由图甲可知,在40
℃至60
℃范围内,热稳定性较好的酶是酶A,高温条件下,酶容易失活,其原因是高温使酶的空间结构被破坏。(2)酶A和酶B能够将纤维素分解成葡萄糖,葡萄糖是还原糖,可与斐林试剂在加热时反应生成砖红色沉淀。(3)50
℃时酶A活性大于酶B,故底物的浓度下降速率大于酶B。
[答案] (1)酶A 空间结构被破坏而失活 (2)葡萄糖 斐林
(3)见下图。
9.生物体的新陈代谢能正常有序地进行,主要是由于酶的作用。下列有关叙述正确的是( )
A.人体内各种酶作用所需的最适条件是一致的
B.探究pH对酶活性的影响时应保持温度适宜且相同
C.淀粉酶、淀粉、斐林试剂可用于探究pH对酶活性的影响
D.测定温度对酶活性影响时需将酶和底物混合后再在相同温度下保温
B [人体内各种酶作用所需的最适条件不一定是一致的,故A错误;探究pH对酶活性的影响时应保持温度适宜且相同,故B正确;淀粉在酸性条件下会分解,因此不能用淀粉和淀粉酶探究pH对酶活性的影响,故C错误;测定温度对酶活性影响时,将酶和底物先在相同温度下保温,再混合,故D错误。]
10.下图中的新鲜土豆片与H2O2溶液接触后,产生的现象及推测错误的是( )
A.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量
B.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
C.若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速度会加快
D.若有大量气体产生,可推测新鲜土豆片中含有H2O2酶
B [分析题图可知,温度是本实验的无关变量,为保证实验的严谨性,无关变量应保持相同且适宜,需要控制温度等无关变量,A项正确;酶在反应前后不发生改变,可以重复使用,一段时间后气体量不再增加是因为H2O2的数量有限,H2O2全部被分解,B项错误;增加新鲜土豆片的数量,H2O2酶的数量增加,在一定范围内催化作用增强,产生气体的速度加快,C项正确;H2O2分解时产生O2,图中装置若有大量气体产生,可推测新鲜土豆片中含有H2O2酶,D项正确。]
11.下列图表是有关某种酶的实验处理方法及实验结果,其中有关叙述正确的是( )
试管Ⅰ
试管Ⅱ
试管Ⅲ
某酶
2
mL
2
mL
2
mL
pH
8
8
7
温度
60
℃
40
℃
40
℃
反应物
2
mL
2
mL
2
mL
A.甲物质抑制该酶的活性
B.该酶比较适合在40
℃的环境下起作用
C.该酶在中性环境下的催化效率比碱性环境高
D.该酶在作用35
min后便失去活性
B [试管Ⅱ和试管Ⅲ随着反应时间的增加,反应物的浓度逐渐减少,说明甲物质对酶没有影响,A错误;试管Ⅰ和试管Ⅱ的条件区别:试管Ⅰ温度为60
℃,试管Ⅱ温度为40
℃,由题图结果可以看出,试管Ⅰ底物没有分解,试管Ⅱ底物彻底分解,所以该酶比较适合在40
℃环境下起作用,B正确;试管Ⅱ与试管Ⅲ条件区别:试管Ⅱ呈弱碱性,试管Ⅲ呈中性,由题图结果可看出试管Ⅱ底物分解彻底时所用时间短,所以该酶在弱碱环境中比中性环境中活性高,C错误;题图中曲线表示酶在35
min后底物被彻底分解,酶的活性并没有受到影响,D错误。]
12.某同学用某种酶进行了以下三组实验,下列相关说法正确的是( )
A.本实验研究的酶有麦芽糖酶和蔗糖酶
B.三组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性
C.通过实验可以证明该种酶活性最大时的条件接近于温度为30
℃、pH=7
D.酶在发挥作用后会被分解,不会再有活性
C [由图3可知:该酶能使麦芽糖分解,不能使蔗糖分解,该酶应该是麦芽糖酶,A错误;图1能证明酶的活性受温度的影响,图2能证明酶的活性受pH的影响,图3能证明酶的专一性,三组实验都不能证明酶的高效性,B错误;由图1可以看出,该种酶活性最大时的温度接近于30
℃,由图2可知,该种酶活性最大时的pH接近于7,C正确;酶可以反复利用,发挥作用后质量和化学性质不变,D错误。]
13.为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入________试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有____________(填序号)。
①试管
②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加________,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是__________________________________________________________________________________________。
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示),40
℃温育30
min后,分别加入斐林试剂并60
℃水浴加热,观察试管内颜色变化。请继续以下分析:
①设置试管1作为对照,其主要目的是___________________________________________________________________________________________________。
②试管2中应加入的X是____________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是____________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是__________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,且蛋白质含量越高紫色越深。该检测过程需使用试管,因对样液和试剂有使用量的要求,故还需用到量筒和滴管。(2)淀粉遇碘液变蓝色,随种子发芽时间的延长,胚乳蓝色块状物变小,说明玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少。(3)为验证发芽过程中胚乳蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,可依据淀粉酶能催化淀粉水解的特点,利用发芽前与发芽中的种子提取液分别催化淀粉溶液,同时设置空白对照组和淀粉酶组进行对照。试管1为本实验的对照组,其作用是排除淀粉液中含有还原糖。试管2、3添加的分别为发芽前玉米与发芽玉米的种子提取液,发芽玉米的提取液中有淀粉酶,预期试管3中应发生蓝色(刚加入斐林试剂)到砖红色的变化。试管4中理论上也应出现砖红色,但未出现预期结果,说明试管4加入的淀粉酶已失活。
[答案] (1)双缩脲 ①②③
(2)碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少
(3)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖 ②发芽前玉米 ③蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
过酸、过碱、高温和低温条件对酶活性的影响辨析有误
14.如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
A.当反应温度由t3调到最适温度时,酶活性上升
B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1时高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2时低,表明t1时酶的空间结构被破坏得更严重
B [当反应温度由t3调到最适温度时,酶结构已经被破坏,酶的活性丧失,不会恢复或上升,A错误;t1温度低,酶活性低,当反应温度由t1调到最适温度时,酶的活性会上升,B正确;酶应在低温下进行保存,C错误;t1时酶的活性虽然较低,但空间结构没有被破坏,t2超过了适宜温度范围,酶的空间结构已被破坏,D错误。]
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