专题4 酶和ATP【5年高考】考点一 酶1.(2020浙江7月选考,10,2分)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是( )A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围答案 C 2.(2019浙江4月选考,10,2分)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如表所示:步骤基本过程试管A试管B1加入2%过氧化氢溶液3mL3mL2加入马铃薯匀浆少许—3加入二氧化锰—少许4检测据此分析,下列叙述错误的是( )A.实验的可变因素是催化剂的种类B.可用产生气泡的速率作检测指标C.该实验能说明酶的作用具有高效性D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验答案 D 3.(2018浙江11月选考,7,2分)酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是( )A.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关B.绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解D.将胃蛋白酶加入pH10的溶液中,其空间结构会改变答案 A 4.(2017课标全国Ⅱ,3,6分)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃答案 C 5.(2016课标全国Ⅰ,3,6分)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是( )A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量答案 C 6.(2016课标全国Ⅱ,29,10分)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是 组。 (2)在时间t1之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会 。 (3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量 ,原因是 。 (4)生物体内酶的化学本质是 ,其特性有 (答出两点即可)。 答案 (1)B (2)加快 (3)不变 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 (4)蛋白质或RNA 高效性和专一性考点二 ATP7.(2019天津理综,2,6分)下列过程需ATP水解提供能量的是 ( )A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段答案 B 8.(2017海南单科,5,2分)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是( )A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量答案 C [教师专用题组]【5年高考】考点一 酶1.(2017天津理综,3,6分)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。右下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是( )A.酶C降低了A生成B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B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,T2值增大答案 C 本题考查酶促反应过程中酶的作用。由图示中A、B物质变化曲线知,A、B分别为反应物和生成物,酶C的作用是降低A生成B这一反应的活化能,A正确;随反应物浓度降低,该体系中酶促反应速率先快后慢,B正确;T2后因A浓度降低导致了反应速率下降,从而导致B浓度增加缓慢,C错误;该图为最适温度下的酶促反应曲线,若适当降低反应温度,达到反应平衡的时间会延长,T2值会增大,D正确。规律总结 影响酶促反应速率的因素
温度、pH及底物浓度均影响酶促反应速率,其中温度、pH通过影响酶活性影响反应速率,而底物浓度对酶活性无影响,其直接影响反应速率。即影响酶活性的因素一定影响反应速率,影响反应速率的因素不一定影响酶的活性。2.(2015海南单科,15,2分)关于人体内激素和酶的叙述,错误的是( )A.激素的化学本质都是蛋白质B.酶可以降低化学反应的活化能C.高效性是酶的重要特性之一D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢答案 A 本题考查激素和酶的相关知识。激素的化学本质并非都是蛋白质,如性激素为固醇类,A错误;酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,B正确;酶具有高效性、专一性等重要特性,C正确;激素具有调节作用,激素与靶细胞结合后,可以调节靶细胞的代谢,D正确。知识拓展 酶与激素都属于微量、高效物质。所有活细胞都能产生酶,酶有催化作用,作用前后不变;只有内分泌腺或内分泌细胞才能产生激素,激素具有调节作用,作用后被灭活。3.(2015海南单科,4,2分)下列关于生物体产生的酶的叙述,错误的是 ( )A.酶的化学本质是蛋白质或RNAB.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁答案 D 绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;脲酶能够将尿素分解成氨和CO2,B正确;蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类,C正确;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,纤维素酶不能降解细菌细胞壁,D错误。4.(2014福建理综,1,6分)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( ) A.蛋白酶 B.RNA聚合酶C.RNAD.逆转录酶答案 C 大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,核糖体是由蛋白质和rRNA组成的,用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后,核糖体中只剩下RNA成分,因此,由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”可说明催化该反应的物质是RNA,故C正确,A、B、D错误。5.(2013课标Ⅱ,6,6分)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活细胞中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答案 B 本题主要考查酶的相关知识。细胞生命活动所必需的酶,如呼吸氧化酶,会存在于分化程度不同的各类细胞中;低温抑制酶的活性,在一定范围内,当温度回升后,酶的活性可以恢复,但酶的空间结构一旦被破坏,其活性将无法恢复,低温没有破坏酶的空间结构;酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的;酶在化学反应中充当催化剂,也可以作为另一个反应的底物。易错警示 低温抑制酶的活性,常在低温条件下储存酶。高温破坏酶的空间结构(氢键等,但肽键未被破坏),酶活性丧失。6.(2011课标,2,6分)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变答案 B 分析曲线可知:甲酶在蛋白酶的作用下,酶活性不改变,说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解,其化学本质不是蛋白质,应是RNA;乙酶在蛋白酶的作用下,酶活性降低,说明该种蛋白酶能改变乙酶的分子结构,所以乙酶的化学本质是蛋白质。7.(2011福建理综,3,6分)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性,这三类物质都是( )A.在细胞内发挥作用B.由活细胞产生的蛋白质C.与特定分子结合后起作用D.在发挥作用后还能保持活性答案 C 酶并不一定都在细胞内发挥作用,如唾液淀粉酶在口腔中发挥作用,故A错;有的激素不是蛋白质,如性激素属于脂质,部分酶的化学本质是RNA,神经递质的化学本质不是蛋白质,而是小分子的物质如乙酰胆碱等,故B错;题干中所述的三种物质都有其特异性,都能与特定分子结合而发挥作用,故C正确;激素、神经递质在发挥作用后通常失去活性而不能继续发挥作用,故D错。8.(2011海南单科,11,2分)野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长,用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株,该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释,不合理的是( )A.野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲B.野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲C.该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶D.该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失答案 B 由该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长可知:氨基酸甲是野生型大肠杆菌代谢所必需的;野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲;突变株可能因无法产生合成氨基酸甲所需的酶或该酶功能丧失而导致无法合成氨基酸甲。9.(2017江苏单科,17,2分)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是( )A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力答案 C 本题主要考查酶去污效能的实验设计和分析。该实验的自变量有3个:污布类型、洗衣粉类型和酶用量。根据实验设计的对照原则和单一变量原则,只有根据具有单一变量的对照实验才能直接得出结论。根据题目实验设计不能判断Y型洗衣粉对污布类型1、4的去污力,故不能得出A项结论;根据题目实验设计不能判断不同类型洗衣粉对4种污布的去污力,故不能得出B项结论;由实验设计及结果知碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同,C正确;根据题目实验设计不能判断加大酶用量对洗衣粉的去污力的影响,故不能得出D项结论。知识总结 实验设计的原则
对照原则、单一变量原则、平行重复原则。10.(2016江苏单科,8,2分)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如表。下列相关叙述正确的是( )管号1%焦性没食子酸/mL2%H2O2/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL1222---222-2--322--2-422---2A.1号管为对照组,其余不都是实验组B.2号管为对照组,其余都为实验组C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶答案 A 3号管为实验组,1号管、2号管和4号管均为对照组,A正确,B错误;设置对照组的作用在于通过实验组和对照组对比,消除无关变量对实验结果的影响,增强实验结果的可信度,C错误;4号管中煮沸冷却后的白菜梗提取液所含的酶已变性失活,无法判断白菜梗中是否有过氧化物酶,D错误。知识拓展 实验中的对照有四种类型:空白对照、条件对照、自身对照和相互对照。11.(2013海南单科,3,2分)关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( )A.不同酶的最适温度可能相同B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果答案 B 不同酶的最适温度可能相同,也可能不同,A正确;在一定的范围内随着温度的降低,酶的活性下降,而酶促反应的活化能是不会降低的,B错误;低温时,酶的活性降低,但酶的空间结构稳定,因此,酶制剂适于在低温(0~4℃)下保存,C正确;高温、强酸、强碱都会破坏酶的空间结构,从而使酶失活,D正确。12.(2012海南单科,4,2分)下列操作中,不可能导致淀粉酶活性发生变化的是( )A.淀粉酶溶液中加入强酸B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂答案 C 本题考查了酶性质的相关知识。酶是具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,遇高温、强酸、强碱、重金属等会发生变性,故A、D可能发生。淀粉酶是蛋白质,淀粉酶溶液中加入蛋白酶会使淀粉酶水解失活。淀粉酶能把淀粉水解成麦芽糖,且反应前后酶活性不变,C选项符合题意。13.(2011全国,31,10分)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,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:(1)测定脂肪酶活性时,应选择 作为该酶作用的物质,反应液中应加入 溶液以维持其酸碱度稳定。 (2)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为 。 (3)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。答案 (1)脂肪 缓冲(2)蛋白质(3)在一定温度范围(包括55~65℃)内设置温度梯度,分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值,则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则,扩大温度范围,继续实验,直到出现峰值。(其他合理答案也给分)解析 (1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量为指标,因酶需要适宜的pH,故应加入缓冲溶液。(2)该酶与双缩脲试剂呈紫色反应,说明该酶的化学本质是蛋白质。(3)要测定该酶催化作用的最适温
度,一般采用预实验,需在一定温度范围内设置温度梯度,对比不同温度下测得的酶活性,若不能测出峰值,则需扩大温度范围,继续实验。14.(2015重庆理综,10,14分)(14分)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下: 分组步骤 红粒管白粒管对照管①加样0.5mL提取液0.5mL提取液C②加缓冲液(mL)111③加淀粉溶液(mL)111④37℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色显色结果+++++++++ 注:“+”数目越多表示蓝色越深步骤①中加入的C是 ,步骤②中加缓冲液的目的是 。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是 ;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越 。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应 。 (2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:X处理的作用是使 。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著 白粒管(填“深于”或“浅于”),则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 答案 (14分)(1)0.5mL蒸馏水 控制pH 红粒小麦 低 缩短(2)β-淀粉酶失活 深于解析 (1)对照管应加入等量蒸馏水,步骤②中加入缓冲液的目的是维持正常的pH,防止溶液pH变化对实验结果造成影响。红粒管中蓝色较白粒管深,说明红粒管中淀粉含量高,据此推测出红粒小麦淀粉酶活性较低是导致红粒小麦发芽率低的原因。若反应物淀粉浓度适当减小,可通过缩短反应时间的方法得到与改变前相同的显色结果。(2)要探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在穗发芽率差异中的作用,需对比红、白粒小麦中的α-淀粉酶和β-淀粉酶单独作用时的效果,即分别对α-淀粉酶、β-淀粉酶进行灭活处理,若α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因,则只有α-淀粉酶作用的Ⅱ管表现为红粒管颜色显著深于白粒管。15.(2015浙江理综,31,12分)现有一种细菌M,能够合成某种酶,并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,请根据以下提供的实验材料写出实验思路,并预测实验结果。实验材料:若干个培养瓶、培养液、细菌M(要求与说明:实验仅设一组;实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求;实验条件适宜)请回答:(1)实验思路:① ︙(2)预测实验结果(设计一个坐标系,并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线):
(3)测定总酶浓度时,应对细胞做 处理。 答案 (12分)(1)①取细菌M,稀释后,分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。②取其中的培养瓶,分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,并记录。③在培养过程中,每隔一段时间,重复②。④对所得实验数据进行分析与处理。(2)(3)破碎解析 (1)要研究培养时间与细菌M细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的关系,需分组培养细菌M,定时取样检测细菌细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度。因总酶包括胞内酶和胞外酶,故测定总酶浓度时需破碎细胞。曲线绘制时注意胞外酶曲线起点为0,培养初期细菌个体数较少,故总酶量也很低。16.(2013课标全国Ⅱ,29,10分)已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:试管号GA溶液缓冲液水半粒种子10个实验步骤实验结果步骤1步骤21011带胚25℃保温24h后去除种子,在各试管中分别加入1mL淀粉液25℃保温10min后各试管中分别加入1mL碘液,混匀后观察溶液颜色深浅++2011去胚++++30.210.8去胚++40.410.6去胚+50.410.6不加种子++++注:实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。回答下列问题:(1)α-淀粉酶催化 水解可生成二糖,该二糖是 。 (2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 ,这两支试管中淀粉量不同的原因是 。 (3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。 (4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。 答案 (10分)(1)淀粉 麦芽糖(每空1分,共2分)(2)少(1分) 带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉水解(2分,其他合理答案也给分)(3)诱导种子生成α-淀粉酶(3分,其他合理答案也给分)(4)GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好(2分,其他合理答案也给分)解析 本题以GA(赤霉素)对α-淀粉酶产生情况的影响的实验表格为信息载体,着重考查与酶相关的知识。(1)在α-淀粉酶的催化下,淀粉被水解为麦芽糖。(2)对比1号和2号试管,1号试管剩余的淀粉量少,其原因是带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉更多地被水解。(3)分析题表实验结果:在试管5中,虽然加入足量的GA,但没有加种子,淀粉不能被水解,说明GA不能直接水解淀粉;试管2中,虽然有去胚的半粒种子,但未加入GA,被水解的淀粉少,而试管3中加入GA溶液和去胚的半粒种子,实验结果是颜色较浅,被水解的淀粉较多,说明GA能诱导种子生成α-淀粉酶。(4)分析试管2、3、4的实验结果可知,随着GA浓度的升高,淀粉被分解的量增多,说明GA浓度与其对种子产生α-淀粉酶的诱导效果呈正相关。
17.(2013重庆理综,9,14分)研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用,而对正常细胞无影响。进一步研究发现,发挥作用的物质是L-天冬酰胺酶,它能将L-天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,增殖被抑制。(1)为验证该酶对两种细胞的影响,某兴趣小组进行了以下实验。实验材料:正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需的物质)、L-天冬酰胺酶实验步骤:a.分组实验组:培养基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞对照组:培养基+ b.适宜条件下培养后,观察细胞生长状态、检测L-天冬酰胺含量。实验结果(如下表):实验分组生长状态L-天冬酰胺含量培养液细胞内实验组①缺乏缺乏对照组正常缺乏正常结果分析:该实验利用了酶的 特性;表中①应为 ;对照组细胞内L-天冬酰胺含量正常的原因是 。 (2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低,是因为发生了 反应;该酶口服无效,原因是 。 (3)根据实验结果,你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是 。 答案 (14分)(1)L-天冬酰胺酶+正常细胞 专一性 抑制 能合成L-天冬酰胺(有合成L-天冬酰胺的酶)(2)免疫(拮抗) 酶被分解失活(3)对肿瘤细胞有专一性杀伤作用,对正常细胞无影响解析 本题主要考查验证性实验的实验设计及实验结果的分析和处理。(1)分析实验目的可知:该实验的单一变量为细胞的种类,所以对照组的培养基中应加入L-天冬酰胺酶和正常细胞;该实验利用了酶具有专一性的特性;验证性实验的结果由题干可知,实验组的淋巴瘤细胞的生长受到抑制;对照组培养液中缺乏L-天冬酰胺而细胞内其含量正常,说明正常细胞能合成L-天冬酰胺。(2)外源性酶注射到机体后可作为抗原物质,引发机体产生免疫反应,导致机体产生抗体,所以患者多次注射该外源性酶后疗效降低;该外源性酶的本质是蛋白质,口服后,会被消化分解而导致失效。(3)理想的抗肿瘤药物应该专一性地杀伤肿瘤细胞,而对正常细胞无影响。18.(2012福建理综,26Ⅰ,18分)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。(1)查询资料得知,18℃时,在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是 。 图1(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15~18℃之间。学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在15~18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是 ,可用 试剂鉴定。 ②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在 。
③为了控制实验温度,装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温。单位时间内 可以表示蛋白酶催化效率的高低。 ④实验结果如图2,据此能否确认该假设成立? 。理由是: 。 图2(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低 的比例,以减少对海洋的污染。 答案 (1)幽门盲囊蛋白酶(2)①蛋白质 双缩脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 据图可知随着温度提高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现(3)淀粉、脂肪解析 (1)分析图可知,在各自最适pH下,幽门盲囊蛋白酶活性最高,故其催化效率最高。(2)酶具有专一性,蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。由图1可知胃蛋白酶最适pH为2,幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。实验中为了控制温度常用水浴保持恒温。酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。图2显示随着温度的提高,酶的活性逐渐升高,酶活性峰值并未出现,故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在15~18℃间”的假设不成立。(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少,活性低,故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。19.(2012重庆理综,30Ⅱ,12分)乙醇可部分替代石油燃料,利用纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇,耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。(1)某研究小组将产纤维素酶的菌株,通过诱变和高温筛选获得新菌株,为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温,进行了以下实验。试管1试管2第一步加入适量缓冲液加入等量纤维素酶溶液(缓冲液配制)第二步 30min 第三步加入 第四步60℃水浴保温10min第五步加入 第六步沸水浴中加热2min,观察实验现象结果与结论:①若 ,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温; ②若 ,则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温。 (2)酵母菌发酵产生的乙醇属于 (填“初级”或“次级”)代谢产物。 答案 (1)80℃水浴保温 适量纤维素液 斐林试剂或班氏糖定性试剂①试管1内呈蓝色,试管2内有砖红色沉淀产生②试管1和2内均呈蓝色(2)次级解析 (1)要探究新菌株产生的纤维素酶能否耐受80℃高温,需对该酶进行80℃高温处理,再用斐林试剂或班氏糖定性试剂对该酶促反应的生成物(还原糖)进行鉴定。(2)乙醇不是酵母菌生长繁殖所必需的,故乙醇为次级代谢产物。20.(2012课标全国,33,8分)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL,摇匀。③将5支试管放入70℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。④取出各试管,分别加入斐林试剂2mL,摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。(1) 。 (2) 。 答案 (1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃ (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50~65℃水浴中一段时间。因为在加热条件下斐林试剂与还原糖反应显色解析 (1)唾液淀粉酶的最适温度为37℃,70℃环境中该酶将失活。(2)斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下,才产生砖红色沉淀。21.(2011江苏单科,31,8分)为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响,研究者设计并进行了相关实验,实验步骤及结果如下:①鲈鱼的驯养:将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14d,用普通饲料投喂,备用。②饲料的配制:在每千克普通饲料中添加200mg植酸酶,配制成加酶饲料;并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒,烘干后储存。③鲈鱼的饲养:挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组,放养于规格相同的浮式海水网箱中,放养密度为60尾/箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料,给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。④称重并记录:投喂8周后,从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。结果显示,对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品,并分别测定消化酶的活性,结果如下表。蛋白酶活性(U/mg)脂肪酶活性(U/mg)淀粉酶活性(U/mg)对照组1.090.080.12实验组1.710.100.13根据上述实验,回答下列问题:(1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是 ;实验前的驯养是为了 。 (2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意 ,其原因是 。 (3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有 。 (4)本实验得出的初步结论是 。 (5)推测鲈鱼的食性并说明理由: 。 答案 (1)成体生长缓慢,实验效果不明显 让鲈鱼适应实验养殖环境 (2)温度不能过高 高温会使植酸酶变性而失去活性 (3)水温、盐度和溶解氧等 (4)添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长;植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性,而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小 (5)肉食性,其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶解析 (1)由于实验因变量是鲈鱼的体重,所以使用鱼苗比成体效果明显。实验前的驯养是为了让鲈鱼适应实验养殖环境,以免对实验结果造成影响。(2)烘干过程中要特别注意温度对植酸酶活性的影响,因为高温会使植酸酶变性。(3)步骤③中的实验变量是饲料中酶的有无,因此凡是影响酶活性的其他因素都需要控制,如水温、盐度、海水中的溶解氧等。(4)从表格中的数据可以推知,添加植酸酶的实验组表现出对蛋白酶活性的促进作用显著;根据步骤④可推知添加植酸酶的饲料能促进鲈鱼幼体的生长。(5)从表中蛋白酶活性推测,鲈鱼消化蛋白质较多,由此推测鲈鱼最可能为肉食性动物。考点二 酶22.(2018浙江4月选考,10,2分)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是( )A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B.ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解答案 C 本题以ATP是细胞中的能量通货为载体,考查对ATP相关知识的理解能力;试题通过对ATP的结构及ATP合成与水解的分析,体现了对生命观念素养中的结构与功能观、物质与能量观等要素的考查。细胞中ATP中的能量可来自细胞呼吸释放的能量,也可来自光能,A错误;ATP—ADP循环使细胞中ATP的量相对稳定,B错误;ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团,C正确;ATP分子中有2个高能磷酸键,远离A的高能磷酸键易断裂水解,也容易生成,D错误。23.(2014海南单科,10,2分)下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是( ) A.脂肪 B.钙离子 C.糖 D.ATP答案 D ATP是细胞生命活动的直接能源物质,D正确。24.(2014江苏单科,14,2分)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答案 C 叶肉细胞合成的糖运出叶肉细胞及糖在运输路径中的跨膜过程均需ATP提供能量;吞噬细胞以胞吞方式吞噬病原体的过程需消耗能量;细胞中小分子的氨基酸脱水缩合形成肽链的过程需要ATP供能;淀粉在淀粉酶的催化作用下水解为葡萄糖的过程不消耗能量。【3年模拟】时间:50分钟 分值:60分一、单项选择题(每小题2分,共18分)1.(2020山东章丘四中3月模拟,3)下列是有关酶的实验叙述,正确的是( )A.斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内,然后让鹰吞下去,一段时间后,笼内肉块消失了,这个实验说明了胃具有物理性消化的作用B.在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中,可通过检测是否有还原糖产生来说明酶的作用具有专一性C.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,加热、Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解的原因都是降低了过氧化氢分解反应的活化能D.在“探究温度对酶活性的影响”实验中,先将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合后,再分别置于不同温度条件下5分钟答案 B 2.(2021届山东德州一中月考,17)下列关于酶的叙述,正确的是 ( )A.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用B.发烧时,食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性C.用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快D.洗衣时,加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性答案 A 3.(2021届山东济宁一中期中,5)如图为某种酶催化作用的图解。下列相关说法正确的是( )A.该酶可在RNA酶的催化作用下水解
B.该酶能为底物RNA的分解反应提供所需的能量C.该酶的单体是核苷酸或氨基酸D.该酶与底物间的碱基配对方式与转录过程中的完全相同答案 A 4.(2021届山东实验中学一诊,21)将某种酶运用到工业生产前,需测定使用该酶的最佳温度范围。图中的曲线①表示在各种温度下该酶活性相对于最高酶活性的百分比。将该酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,即图中的曲线②。据此作出的判断,错误的是( )A.由曲线①可知80℃是该酶活性最高的温度B.曲线②的各数据点是在对应温度下测得的C.该酶使用的最佳温度范围是60~70℃D.该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降答案 B 5.(2020山东聊城期末,9)甲图表示反应物浓度对酶促反应速率的影响;乙图表示将A、B两种物质混合,再在T1时加入某种酶后,A、B两种物质的浓度变化曲线。实验均在最适温度和最适pH条件下完成,下列叙述错误的是( )A.甲图中反应速率达到最大后,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量B.若适当升高温度,甲图的最大反应速率减小,乙图T2对应浓度变化将推迟出现C.乙图中T2时后限制酶促反应速率的主要因素是酶的活性D.甲、乙两图所示的实验中,温度和pH都属于无关变量答案 C 6.(2020山东开学收心检测,2)某研究小组为探究温度和pH对土豆提取液中过氧化氢酶活性的影响进行了相关实验,得到如图a所示的实验结果;图b表示土豆细胞中两种化合物的化学组成。下列叙述正确的是( )A.图a中的自变量是pH,而温度、加入的过氧化氢溶液的浓度和体积都属于无关变量B.土豆细胞中合成过氧化氢酶需要以图b中的②为直接模板,同时①分解提供能量C.图a中A、B、C曲线出现差异的原因是温度的不同,且三种温度下该过氧化氢酶的最适pH相同D.图b中①和②带圈部分所对应的含义相同,都是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸答案 C
7.(2020山东烟台一模,2)科学家从动物的胰脏中分离到一类相对分子质量较低的蛋白质(Ub),其能对细胞中的异常蛋白(靶蛋白)贴上“标签”,被贴标签的靶蛋白随即被蛋白酶水解,其过程如图所示,相关说法错误的是( )(注:AMP为腺苷一磷酸)A.Ub为靶蛋白贴标签的过程需要消耗能量B.靶蛋白水解过程与人消化道内蛋白质水解过程不同C.Ub在维持细胞内部环境的稳态的过程中有重要作用D.Ub在靶蛋白水解过程中起到催化的作用答案 D 8.(2020山东威海文登期末,2)将标记的32P注入活细胞内,随后迅速分离细胞内的ATP,测定其放射性,如图代表ATP的结构。下列叙述错误的是( )A.①代表ATP中的“A”,ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸B.④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联C.ATP中磷酸基团⑤很快就会被32P标记,但是ATP的含量基本不变D.细胞癌变后ATP末端磷酸基团被取代的速率加快答案 A 9.(2020山东日照一模,3)人体胃内的酸性环境主要通过细胞膜上的质子泵来维持,胃酸过多会导致患者出现烧心、反酸、胃部疼痛等症状。质子泵催化1分子的ATP水解所释放的能量,可驱动1个H+从胃壁细胞进入胃腔和1个K+从胃腔进入胃壁细胞,K+又可经过通道蛋白顺浓度进入胃腔。下列相关叙述错误的是( )A.该质子泵既能催化化学反应又能转运H+B.H+、K+等离子进出胃壁细胞都需要消耗ATPC.利用药物抑制质子泵的活性可以改善胃反酸等症状D.该质子泵的合成与加工依赖于核糖体、内质网、高尔基体等细胞器答案 B 二、不定项选择题(每小题3分,共15分)10.(2021届山东济南莱州开学考,15)下列有关酶和ATP的叙述,正确的是( )A.温度影响酶活性的实验,不宜选择H2O2酶作为研究对象B.过酸、过碱和温度过高或过低都能使酶变性失活C.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用D.细胞质中含有DNA聚合酶,该酶是一种调节DNA生理活动的信息分子答案 AC 11.(2021届山东淄博月考一,16)如图是某实验小组利用A酶和B酶进行实验后绘制的曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验的自变量是温度与酶的种类B.80℃时A酶的空间结构完整,B酶的空间结构被破坏C.若要探究pH对酶活性的影响,应将温度控制在40℃左右D.酶活性可用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示答案 AD 12.(2021届山东聊城一中期中,33)细胞代谢中某种酶1与其底物、产物的关系如图所示,下列有关叙述正确的是( )A.酶1与产物B结合后失活,说明酶的功能与其空间结构有关B.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列C.酶1可与两种底物且能与产物B结合,因此酶1不具有专一性D.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答案 ABD 13.(2021届山东聊城一中期中,7)下列有关ATP的叙述,正确的是( )A.人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量大于安静时B.寒冷环境中,甲状腺滤泡上皮细胞消耗ATP的量增加C.叶肉细胞中的ATP来自叶绿体、线粒体和细胞质基质D.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡答案 BC 14.(2020山东潍坊寿光一中一模,16)最新研究发现,“细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT,蛋白质类)”不仅能延长小鼠的寿命,还逆转了小鼠身体机能的衰老,这一研究可让人的“返老还童”成为可能。有关酶的说法错误的是( )A.eNAMPT由基因控制合成,影响代谢进而控制生物的性状B.eNAMPT的催化具有高效性和专一性,其作用的发挥离不开特定的空间结构C.eNAMPT可降低反应的活化能,可在最适温度和最适pH条件下保存D.eNAMPT可与双缩脲试剂在加热条件下反应产生紫色络合物,高温变性后仍能与该试剂反应变色答案 CD 三、非选择题(共27分)15.(2021届山东济南章丘期中,22)(10分)回答下列有关酶的问题:图1
图2(1)除了温度和pH对酶的活性有影响,一些抑制剂也会降低酶的催化效果。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。①酶和无机催化剂的作用机理相同,都是 ,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,酶的活性可以 。非竞争性抑制剂与酶结合后,改变了 ,这种改变类似于高温、 等因素对酶的影响。 (2)为探究不同温度下两种淀粉酶的活性,某同学设计了多组实验并对各组淀粉的剩余量进行检测,结果如图2所示。从图中可以看出,酶A的最适温度应 (填“高于”“低于”或“等于”)酶B的。欲继续探究酶B的最适温度,实验思路是 。 答案 (1)①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 ②与底物争夺结合位点 恢复 酶的空间结构 强碱、强酸 (2)高于 在30~50℃之间设置一系列温度梯度更小的分组实验,比较每组的淀粉剩余量,淀粉剩余量最少的分组对应的温度可为酶B的最适温度16.(2021届山东烟台期中,22)(10分)利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案,并回答相关问题。实验目的:比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。实验材料和试剂:纤维素悬浮液、pH为7.5的缓冲液、蒸馏水、三种微生物(A~C)培养物的纤维素酶提取液(提取液中酶浓度相同)、斐林试剂。实验步骤:(1)取四支试管,分别编号1、2、3、4。向四支试管均加入0.2mLpH为7.5的缓冲液、0.3mL纤维素悬浮液, ,向2、3、4三支试管均加入1.4mL蒸馏水以及分别加入0.1mL的微生物A提取液、微生物B提取液、微生物C提取液。 (2)将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1小时。该实验中的对照组是 号试管。 (3)在上述四支试管中分别加入斐林试剂,摇匀后,进行 处理。观察比较4支试管的颜色及其深浅。该实验的实验原理是 (答出两点)。 实验结果:实验处理微生物A提取物微生物B提取物微生物C提取物颜色深浅程度++++++(4)上述结果表明: 。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异,其可能原因是 。从解决能源问题的角度分析,开发这种纤维素酶的用途在于 。 答案 (1)向1试管中加入1.5mL蒸馏水 (2)1 (3)50~65℃水浴加热 纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖;用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小;葡萄糖与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀 (4)不同来源的纤维素酶,虽然酶浓度相同,但活性不同 不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同) 将纤维素分解为葡萄糖,可用作制取酒精的原料(用纤维素作为原料,提供清洁能源,一定程度上代替化石燃料)
17.(2021届山东聊城月考,23)(7分)ATP合酶是一种功能复杂的蛋白质,与生物膜结合后能催化ATP的合成,其作用机理如图所示。请据图回答:(1)生物膜结构的基本支架是 ,在真核细胞中,该酶主要分布于 (填生物膜名称)。 (2)分析此图可知H+跨越该膜的运输方式是 ,判断的依据: 。 (3)ATP在细胞内的作用: ;推测需氧细菌细胞的 上存在该酶,理由: 。 答案 (1)磷脂双分子层 线粒体内膜、类囊体薄膜 (2)协助扩散 顺浓度梯度,需转运蛋白协助,且不消耗能量 (3)生命活动的直接能源物质 细胞膜 该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成,而需氧细菌的膜结构只有细胞膜
