3.2《酶是生物催化剂》课堂训练(含解析) 2024-2025学年浙科版(2019)高中生物学必修1

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3.2《酶是生物催化剂》课堂训练(含解析) 2024-2025学年浙科版(2019)高中生物学必修1

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3.2《酶是生物催化剂》课堂训练
一、单选题:本大题共17小题,共34分。
1.淀粉酶只能催化淀粉水解,蛋白酶只能催化蛋白质水解。这些实例说明,酶具有(  )
A. 高效性 B. 稳定性 C. 专一性 D. 温和性
2.某实验小组设计了如图1所示的实验装置,进行了过氧化氢酶催化H2O2反应的相关实验,注射器用于测量反应过程中释放的O2体积,部分实验结果如图2所示,曲线②表示在最适条件下的实验结果。下列相关叙述正确的是(  )
A. 该装置可用于探究温度对过氧化氢酶的影响
B. 探究pH对过氧化氢酶的影响需先将滤纸片与H2O2混合
C. 改用无机催化剂或改变加入缓冲液的pH可能得到曲线③
D. 增加滤纸片的数量或增加H2O2溶液的体积均可得到曲线①
3.科学家在苦杏仁汁中发现了β-葡萄糖苷酶,该酶能催化纤维素水解,某小组进行了温度对该酶活性的影响实验,结果如图所示。下列说法中错误的是(  )
A. 高温条件下酶的相对活性很低,因此该酶适合在高温条件下保存
B. 37℃时,纤维素反应60min的消耗量与反应120min的消耗量不同
C. 42℃时,随着反应时间的延长,推测该酶的相对活性逐渐下降
D. 与45℃相比,42℃时该酶降低纤维素水解反应活化能的作用更显著
4.江西省萍乡市冬天盛产风味独特的“老冬酒”。“老冬酒”虽有驱寒暖身、开胃消食等功效,但过度饮酒后,酒精代谢的中间产物乙醛在血液中积累会引起醉酒,严重者甚至引起中毒。肝细胞中的乙醛脱氢酶(ALDH)能够催化乙醛转化为乙酸,进而分解为H2O和CO2。如图表示pH对ALDH的相对酶活性的影响。下列相关叙述正确的是(  )
A. ALDH为乙醛提供能量,催化乙醛转化为乙酸
B. 保存ALDH应置于pH为8.5且低温的环境中
C. 将ALDH溶液中的pH从2.0逐渐升高为8.0,其酶活性先升高后降低
D. 为了预防酒精中毒,喝酒前可以先口服乙醛脱氢酶制剂
5.对比实验是科学探究中常用的方法之一,下列实验不属于对比实验的是(  )
A. 利用FeCl3和过氧化氢酶探究酶的高效性
B. 滴加蔗糖溶液观察植物细胞质壁分离
C. 控制有氧、无氧条件探究酵母菌细胞呼吸的方式
D. 鲁宾和卡门探究光合作用中氧气来源的实验
6.下列有关生物实验的说法不正确的是(  )
A. 利用淀粉酶、蔗糖、淀粉探究酶的专一性实验中,因变量是是否产生还原糖
B. 恩格尔曼研究光合作用的实验中,因变量是氧气产生的部位
C. “脂肪的检测和观察”常用苏丹Ⅳ试剂,苏丹Ⅳ试剂遇脂肪变橘黄色
D. DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度最高,并可用二苯胺试剂检测
7.下列关于生物学教材实验的叙述,正确的是(  )
A. 甘蔗汁含有丰富的蔗糖,是鉴定还原糖的理想材料
B. 设置pH为3、7、11三组实验,用于探究胃蛋白酶的最适pH
C. 利用诱虫器采集土壤小动物时,小动物会因避光趋湿的特性进入收集瓶
D. 可用溴麝香草酚蓝水溶液是否与CO2发生颜色反应来判断酵母菌的呼吸方式
8.下列关于胰蛋白酶、胰岛素、抗体和乙酰胆碱的叙述,正确的是(  )
A. 都可通过体液运输到全身 B. 都在细胞外发挥作用
C. 发挥作用后都立即失活 D. 都能与双缩脲试剂发生紫色反应
9.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,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如图2所示,各组加入的PPO的量相同。下列说法错误的是()
A. 由图1模型推测,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
B. 非竞争性抑制剂降低酶活性与高温对酶活性抑制均与酶的空间结构改变有关
C. 该实验的自变量是温度和酶的种类,PPO用量是无关变量
D. 图2中与酶B相比,相同温度条件下酶A的活性更高
10.生物学研究的是生命的奥秘。生物学的发展离不开实验,实验为生物学提供了大量的数据支持,下列叙述正确的是(  )
A. 可以用胶态钯和过氧化氢酶为材料探究酶的高效性
B. 用淀粉和淀粉酶为材料探究温度对酶活性的影响时可以用斐林试剂做检测
C. 可以用过氧化氢和过氧化氢酶为材料探究温度对酶活性的影响
D. 可以用淀粉和淀粉酶为材料探究pH对酶活性的影响
11.下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,最合理的是(  )
A. “探究pH对胰蛋白酶活性影响”实验中,用双缩脲试剂检测蛋白质的水解情况
B. “探究温度对酶活性的影响”实验中,分别调好H2O2和过氧化氢酶的温度再混匀
C. “探究酶的专一性”的实验中选择淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液作为实验材料
D. “证明酶具有高效性”的实验中选择过氧化氢酶、H2O2、FeCl3溶液等作为实验材料
12.为探究两种淀粉酶的活性大小与温度高低的关系,同时比较相同温度下两种酶活性的大小以及选出较耐高温的淀粉酶,以用于酿制啤酒的淀粉糖化过程,科研人员进行了相关实验,根据实验结果绘制了如图所示曲线。下列相关叙述正确的是(  )
A. 该实验酶的用量和酶促反应时间,组内相同、组间可以不同
B. M点对应温度下,酶a、b的空间结构受到破坏的程度相同
C. 酶b的最适温度高于酶a,较适合用于酿制啤酒的淀粉糖化
D. L、N点的酶促反应速率相同,后者对应温度适合酶的保存
13.生物学实验操作顺序会影响实验结果。下列探究实验中部分操作,顺序正确的是(  )
A. pH对酶活性的影响:底物与酶混合后再改变pH
B. 低温诱导植物细胞染色体数目变化:染色后漂洗
C. 植物细胞的失水:低倍镜观察后再滴加蔗糖溶液
D. 调查酵母菌种群密度:滴加培养液后盖上盖玻片
14.植物细胞被病原体感染后,产生的环核苷酸会打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,导致胞内Ca2+浓度升高,上调NADPH氧化酶基因表达后引发H2O2积累,最终造成细胞损伤。已知受体激酶BAK1被油菜素内酯激活后可关闭Ca2+通道。下列处理不能减轻感染引起的细胞损伤的是(  )
A. 阻断环核苷酸的合成,降低细胞内Ca2+的浓度
B. 施加油菜素内酯,抑制NADPH氧化酶基因表达
C. 激活BAK1的活性,提高H2O2分解酶的活性
D. 不施加油菜素内酯,施加BAK1活性抑制剂
15.《神农本草经》记载:“神农尝百草,日遇七十二毒,得茶而解之”,茶即茶。茶树叶肉细胞的液泡中含有茶多酚,可以在多酚氧化酶的作用下形成茶黄素、茶红素等物质,形成红茶红叶红汤的品质特点。下列相关叙述中正确的是(  )
A. 茶树叶肉细胞的液泡中还含有糖类、无机盐和光合色素等
B. 多酚氧化酶能够为茶多酚形成茶红素的过程提供能量
C. 多酚氧化酶的活性会受到温度、pH和茶多酚浓度的影响
D. 绿茶制作过程中需要高温杀青,目的是使多酚氧化酶失活
16.图a为两种不同类型的抑制剂对酶促反应的影响,图b为不同的抑制剂对酶促反应速率的影响。在每种情况下,酶的浓度、温度、PH以及体积均保持不变。下列叙述错误的是(  )
A. 竞争性抑制剂作用的原理是能与酶的活性部位结合而使酶促反应速率下降
B. 底物浓度为X时,底物浓度是P和Q的限制因素,但不是R的限制因素
C. 底物浓度为X时,P的反应速率高于Q的反应速率,是由于Q中存在非竞争性抑制剂
D. 可通过蛋白质工程改造酶的结构,尝试解决因产物积累导致酶活性下降的问题
17.酶的活性受某些物质的影响,有些物质能使酶的活性增加,称为酶的激活剂;有些物质能使酶的活性降低,称为酶的抑制剂。物质A和B对某种酶活性影响的变化曲线如图所示,下列叙述正确的是(  )
A. 该实验的自变量为是否添加相应物质及添加的物质种类
B. 据图可推测物质A是酶的抑制剂,物质B是酶的激活剂
C. 若底物浓度相同,则三组实验最终产生的产物含量相同
D. 在底物浓度均足够高时,物质B组的反应速率与物质A组的相同
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
18.某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的,红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的,第1步由酶1催化,第2步由酶2催化,其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子,某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一:探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。
实验二:确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用,与无机催化剂相比,酶所具有的特性是______(答出3点即可);煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高温破坏了酶的______。
(2)实验一②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是______。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是______,乙的基因型是______;若只将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,则混合液呈现的颜色是______。
三、识图作答题:本大题共2小题,共24分。
19.研究发现,酶促褐变在果蔬中普遍存在,其会导致果蔬的色泽加深、风味劣化。在植物细胞中,参与酶促褐变反应的酶类主要是多酚氧化酶(PPO),其主要游离在细胞质基质中,而酚类物质存在于液泡中;PPO在O2存在的条件下,可催化无色的酚类物质转化为褐色物质,相关过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)PPO能催化酚类物质转化为褐色物质,其作用原理是 ______ 。将果蔬置于冰箱中储存能延缓褐变过程,原因是 ______ 。
(2)图1中,X表示 ______ ,因其的阻隔作用,正常情况下PPO和酚类物质不会接触;将缺氧环境下储存的果蔬重新置于有氧环境中,容易发生褐变,结合图1分析,原因是 ______ 。
(3)柠檬酸是一种常用的食品添加剂,研究人员探究了不同浓度的柠檬酸对PPO活性的影响,实验结果如图2所示。
据图2分析,该实验的自变量是 ______ ,实验结论是酚浓度一定时, ______ 。请据此提出一条减缓果蔬褐变的有效措施: ______ 。
20.胰脂肪酶是肠道内脂肪水解过程中的关键酶,板栗壳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,科研人员进行了实验:在酶量一定且环境适宜的条件下,检测加入板栗壳黄酮对胰脂肪酶酶促反应速率的影响,结果如图1所示。请回答下列问题:
(1)酶是活细胞产生的能发挥 ______ 作用的有机物,其合成原料是 ______ 。
(2)由图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。
(3)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1曲线分析,板栗壳黄酮的作用机理应为 ______ (填“B”或“C”)。
(4)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本实验的自变量是 ______ ,温度是 ______ 变量,实验组和对照组的温度设置应 ______ 。
②由图3可知,加入板栗壳黄酮,胰脂肪酶的最适pH变 ______ 。
③若要探究pH为7.4条件下,不同浓度的板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,实验的基本思路是:在pH为7.4条件下,设置一系列板栗壳黄酮的 ______ ,分别测定对照组与加入板栗壳黄酮组的酶活性,并计算其差值。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:每一种酶只能催化一种或一类化学反应,如淀粉酶只能催化淀粉水解,蛋白酶只能催化蛋白质水解,这说明酶具有专一性。
故选:C。
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.
本题考查酶的相关知识,要求考生识记酶的概念及特性,能结合所学的知识做出准确的判断,属于考纲识记层次的考查。
2.【答案】C
【解析】解:A、过氧化氢分解受温度影响较大,通常不用过氧化氢来探究温度对过氧化氢酶活性的影响,A错误;
B、滤纸片中浸有酶液,探究pH对过氧化氢酶的影响不能先将滤纸片与H2O2混合,应该先将酶(滤纸片)置于设定的pH环境下,一段时间后再将滤纸片与H2O2混合,B错误;
C、曲线②表示在最适条件下的实验结果,改用无机催化剂或改变加入缓冲液的pH可能使反应速率变小,得到曲线③,C正确;
D、增加滤纸片的数量使反应加快,但不能改变产物的量,不能得到曲线①,D错误。
故选:C。
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。
本题考查了影响酶活性的因素,考查考生的理解和分析能力、实验探究能力,难度适中。
3.【答案】A
【解析】解:A、高温会使酶变性失活,所以该酶不适合在高温条件下保存,A错误;
B、37°C 时,纤维素反应60min的消耗量与反应120min的不同,因为两温度下酶活性差不多,反应时间越长底物消耗量越多,B正确;
C、由图可知,42℃时,随着反应时间的延长,推测该酶的相对活性逐渐下降,C正确;
D、与45℃相比,42℃时酶活性相对较高,所以降低纤维素水解反应活化能的作用更显著,D正确。
故选:A。
1、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;
2、酶作用机理:降低化学反应所需要的活化能;
3、酶的特性:(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应;(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;
4、影响酶活性的因素:温度、pH、酶的抑制剂等。
本题考查酶在细胞代谢中的作用的知识,考生识记酶的概念和特性,通过分析曲线图获取信息是解题的关键。
4.【答案】B
【解析】解:A、ALDH催化乙醛转化为乙酸的反应是通过降低化学反应所需要的活化能而加快反应,A错误;
B、酶的保存需在最适pH和低温环境下,以减少酶空间结构的改变,据图可知ALDH的最适pH约为8.5,所以保存条件应为pH为8.5且低温,B正确;
C、分析题图可知ALDH的最适pH为8.5,当pH为2.0时,酶已经变性失活,当pH从2.0逐渐升高为8.0,该酶活性也不会再发生变化,C错误;
D、酶制剂会被胃蛋白酶消化,故饮酒前口服乙醛脱氢酶制剂被消化后不能发挥作用,不能催化乙醛分解为乙酸,不能预防酒精中毒,D错误。
故选:B。
酶的作用机理:降低化学反应所需要的活化能。酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和。
本题主要考查酶的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
5.【答案】B
【解析】解:A、通过对比FeCl3和过氧化氢酶的催化效率来探究酶的高效性,属于对比实验,A错误;
B、蔗糖溶液滴加前后的质壁分离后与质壁分离前形成前后对照实验,不属于对比实验,B正确;
C、控制有氧、无氧条件探究酵母菌细胞呼吸的方式,属于对比实验,C错误;
D、鲁宾和卡门探究光合作用中氧气来源的实验,分别用18O标记H2O和CO2,属于对比实验,D错误。
故选:B。
设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验,也叫相互对照实验。
本题考查了教材的经典实验,需要学生掌握实验的基本原理及过程答题。
6.【答案】C
【解析】解:A、利用淀粉酶、蔗糖、淀粉探究酶的专一性实验中,借助斐林试剂验证是否产生了还原糖,即因变量是是否产生还原糖,A正确;
B、恩格尔曼利用水绵、好氧细菌和极细光束进行实验,最终证明叶绿体是光合作用的场所,通过观察好氧细菌的分布来判断氧气产生的部位,即因变量是水棉产生氧气的部位,B正确;
C、“脂肪的检测和观察”常用苏丹Ⅲ试剂,苏丹Ⅲ试剂遇脂肪变橘黄色,C错误;
D、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度最高,DNA在水浴加热条件下,与二苯胺试剂发生蓝色反应并可用二苯胺试剂检测,D正确。
故选:C。
自变量,指实验中由实验者操控的因素或条件;因变量,指实验中由于自变量而引起的变化和结果;通常,自变量是原因,因变量是结果,二者具有因果关系。无关变量是指实验中除自变量意外的影响实验现象或结果的因素或条件。
本题主要考查生物学的相关实验,要求考生能够结合所学知识准确判断各选项,属于识记和理解层次的考查。
7.【答案】C
【解析】解:A、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉、蔗糖)。蔗糖不属于还原糖,A错误;
B、胃蛋白酶生活在强酸条件下,设置pH为3、7、11的三组实验,pH梯度较大,且不在胃蛋白酶最适的pH范围内,B错误;
C、诱虫器利用土壤小动物避光、趋湿的习性,通过光源加热驱赶它们进入底部的收集瓶,C正确;
D、不管有氧呼吸还是无氧呼吸,酵母菌均会产生CO2,溴麝香草酚蓝水溶液与CO2发生显色反应不能用于判断酵母菌的呼吸作用方式,D错误。
故选:C。
1、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,检测酒精的产生可用橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
2、做预实验的目的是探索实验条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,因此在正式实验前先做一个预实验,可避免实验的盲目性和资源的浪费。
本题考查鉴定还原糖的鉴定、探究胃蛋白酶的最适pH、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验和土壤中动物类群丰富度的研究,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点的能力;能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤。
8.【答案】B
【解析】解:A、胰岛素由胰岛B细胞分泌,可通过血液运输至全身,但胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶,通过导管运输至消化道内发挥作用,乙酰胆碱不会随体液运输到全身,A错误;
B、胰蛋白酶、胰岛素、抗体但是分泌蛋白,都在细胞外发挥作用,而乙酰胆碱是神经细胞分泌的,也在细胞外起作用,B正确;
C、胰蛋白酶在催化反应前后性质不改变,即胰蛋白酶发挥作用后不会立即失活,C错误;
D、胰蛋白酶、抗体和胰岛素的化学本质都是蛋白质,都能在常温下与双缩脲试剂发生紫色反应,但乙酰胆碱不属于蛋白质,不能与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
故选:B。
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,少数酶是RNA;酶的催化具有高效性、专一性、作用条件较温和的特点;酶在催化反应前后性质不发生改变。
激素是由内分泌器官或细胞分泌的对生物体生命活动具有调节作用的化学物质;激素调节的特点是微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞;胰岛素属于蛋白质类激素,具有降低血糖的作用。
此题主要考查的是胰蛋白酶、胰岛素、抗体和乙酰胆碱的区别的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
9.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查影响酶活性的因素,意在考查学生的识图能力和分析理解能力,理解竞争性抑制和非竞争性抑制影响酶活性的机理是解题的关键。
【解答】
竞争性抑制作用:抑制剂与底物竞争与酶的同一活性中心结合,从而干扰了酶与底物的结合,使酶的催化活性降低的作用;非竞争性抑制作用:抑制剂不仅可以与游离酶结合,也可与非竞争性抑制剂结合并阻止产物生成,使酶的催化活性降低。
A、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,可减弱竞争性抑制剂对酶活性的抑制,A正确;
B、非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构使酶的活性受到抑制;高温会使酶的空间结构破坏使酶的活性受到抑制,B正确;
C、本实验是探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,本实验的自变量有温度和酶的种类,PPO用量是无关变量,应保持等量且适宜,C正确;
D、据图2可知,相同的温度条件下,酶A催化酚分解的剩余量比酶B多,说明相同温度条件下酶B的活性更高,D错误。
故选:D。
10.【答案】A
【解析】解:A、胶态钯是无机催化剂,过氧化氢酶降低活化能的效率更高,体现了酶的高效性,A正确;
B、斐林试剂鉴定时需要水浴加热,而本实验的自变量是温度,加热会对酶的活性会有影响,B错误;
C、过氧化氢不稳定,加热时易分解,因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,C错误;
D、由于酸性条件下淀粉易分解,因此淀粉不能作为探究pH对酶活性影响的实验材料,D错误。
故选:A。
1、酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。例如,通过测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力;
2、验证酶的专一性实验中,可以用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂来进行,因淀粉、蔗糖为非还原性糖,而其水解产物为还原性糖。
本题考查影响酶促反应速率的因素,解答本题的关键是掌握影响酶促反应速率的四个主要因素(温度、pH、酶浓度和底物浓度),及相关实验材料的选择。
11.【答案】D
【解析】解:A、胰蛋白酶本身的化学成分也是蛋白质,不能用双缩脲试剂检测蛋白质的水解情况,A错误;
B、过氧化氢的分解本身就会受到温度的影响,不能探究温度对酶活性的影响。B错误;
C、“探究酶的专一性”的实验中选择淀粉酶、淀粉、蔗糖为实验材料,但不能用碘液作为检测的试剂,因为碘液无法检测出蔗糖是否被水解,C错误;
D、“证明酶具有高效性”的实验中选择过氧化氢酶、H2O2、FeCl3溶液等作为实验材料是合理的,因为酶的高效性是指酶与无机催化剂相比表现的特性,D正确。
故选:D。
影响酶促反应速率的因素主要有:温度、pH、底物浓度和酶浓度。
(1)温度(pH)能影响酶促反应速率,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。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
(2)底物浓度能影响酶促反应速率,在一定范围内,随着底物浓度的升高,酶促反应速率逐渐加快,但由于酶浓度的限制,酶促反应速率达到最大值后保持相对稳定。
(3)酶浓度能影响酶促反应速率,在底物充足时,随着酶浓度的升高,酶促反应速率逐渐加快。
本题考查酶的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
12.【答案】C
【解析】解:A、分析题图可知本实验中酶的用量和酶促反应时间均属于无关变量,组内相同、组间荧光相同,A错误;
B、分析题图可知酶a的最适温度是T1,酶b的最适温度是T2,M点对应温度下,对于酶a是高温,对于酶b是低温,高温破坏酶的结构,低温下酶的活性低,结构没有破坏,B错误;
C、酶b的最适温度T2高于酶a的最适温度T1,较适合用于酿制啤酒的淀粉糖化,C正确;
D、分析题图可知L、N点的酶促反应速率相同,酶的保存需要低温,L点更适合,D错误。
故选:C。
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。
本题主要考查酶的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
13.【答案】C
【解析】解:A、探究pH对酶活性的影响时,需先分别将酶和底物调整至目标pH后再混合。若先混合再改变pH,酶可能已开始催化反应,此时pH变化无法准确反映其对活性的影响(如极端pH可能导致底物或酶变性),A错误;
B、低温诱导植物细胞染色体数目变化的标准步骤为:解离→漂洗→染色→制片,B错误;
C、观察质壁分离时,需先滴加清水制作装片,用低倍镜观察细胞初始正常状态;随后在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,使细胞浸润在蔗糖溶液中,再观察质壁分离过程。此操作顺序合理,C正确;
D、使用血球计数板时,需先盖上盖玻片,再将培养液滴在盖玻片边缘,待培养液自行渗入到计数室中,D错误。
故选:C。
1、观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片。
2、植物细胞的质壁分离和复原实验原理:把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩;由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离;当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
本题考查生物经典实验的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
14.【答案】D
【解析】解:A、环核苷酸会打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,导致胞内Ca2+浓度升高,上调NADPH氧化酶基因表达后引发H2O2积累,最终造成细胞损伤,阻断环核苷酸的合成,降低细胞内Ca2+的浓度,可减轻感染引起的细胞损伤,A不符合题意;
B、施加油菜素内酯,可关闭Ca2+通道,从而抑制NADPH氧化酶基因表达,使细胞内H2O2减少,减轻细胞损伤,B不符合题意;
C、激活BAK1的活性可关闭Ca2+通道,使细胞内Ca2+的浓度降低,进而减轻感染引起的细胞损伤;提高H2O2分解酶的活性可促进过氧化氢的分解,进而减轻感染引起的细胞损伤,C不符合题意;
D、施加BAK1活性抑制剂,会抑制受体激酶BAK1活性,从而使Ca2+通道打开,导致胞内Ca2+浓度升高,导致细胞损伤,D符合题意。
故选:D。
植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
本题考查植物激素的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
15.【答案】D
【解析】解:A、光合色素位于茶树叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上,不在液泡中,A错误;
B、酶不提供能量,而是降低了化学反应所需的活化能,B错误;
C、酶的活性不会受到底物浓度的影响,C错误;
D、绿茶制作过程中需要高温杀青,目的是使多酚氧化酶失活,保持茶叶的绿色,D正确。
故选:D。
1、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
2、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。
本题考查酶的作用特性的有关知识,意在考查学生提取信息和分析问题的能力,属于中档题。
16.【答案】C
【解析】解:A、结合图示可知,竞争性抑制剂与底物结构相似,可竞争性结合酶的活性部位,使酶与底物结合机会下降,从而降低酶促反应速率,A正确;
B、结合图示可知,底物浓度为X时,底物浓度是P和Q的限制因素,即随着底物浓度的增加,P和Q的反应速率上升,但R的反应速率不再上升,因而底物浓度不是R的限制因素,B正确;
C、底物浓度为X时,P的反应速率高于Q的反应速率,是由于Q中存在竞争性抑制剂,因为非竞争性抑制剂的抑制作用不能通过增加底物的浓度来缓解,竞争性抑制剂的抑制作用能通过增加底物的浓度来缓解,C错误;
D、蛋白质工程可以根据人们对蛋白质的功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造,故可通过蛋白质工程改造酶的结构,尝试解决因产物积累导致酶活性下降的问题,进而提高酶活性,增大反应速率,D正确。
故选:C。
1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是 RNA。
2、酶的特性:高效性、专一性、作用条件温和。
3、影响酶促反应速率的因素有:底物浓度,酶浓度;pH,温度等。
4、竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂:竞争性抑制剂是产生竞争性抑制作用的抑制剂。它与被抑制的酶的底物通常有结构上的相似性,能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点,从而产生酶活性的可逆的抑制作用。非竞争性抑制剂在化学结构和分子形状上与底物无相似之处,因此并不在活性中心与酶结合,而是在活性中心以外的地方结合。然而一旦结合,酶的空间结构就发生变化,从而导致活性中心不能再结合底物。
本题结合图形,考查探究影响酶活性的因素的知识,考生识记酶作用的机理和底物对酶活性的影响,通过分析图理获取有效信息,掌握底物对酶活性的影响是解题的关键。
17.【答案】C
【解析】解:A、该实验的自变量不仅是是否添加相应物质及添加的物质种类,还有底物浓度,A错误;
B、在相同底物浓度下,加酶和物质A的反应速率比只加酶时快,说明物质A是酶的激活剂;加酶和物质B的反应速率比只加酶时慢,说明物质B是酶的抑制剂,B错误;
C、因为酶只是改变化学反应的速率,不改变反应的平衡点,底物浓度相同的情况下,无论是否添加物质A、B,最终底物完全反应后产生的产物含量是相同的,C正确;
D、在底物浓度均足够高时,加酶和物质A组的反应速率比加酶和物质B组的反应速率快,D错误。
故选:C。
酶分子与配体结合后,可以改变酶的活性。使酶活性降低乃至完全丧失活性的配体,称为酶的抑制剂;能启动和(或)增强酶的活性,称为酶的激活剂。
本题考查酶的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
18.【答案】(1) 高效性、专一性、作用条件较温和;空间结构
(2) 一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物,另一种花瓣中含有酶2,两者混合后形成红色色素
(3) AAbb;aaBB;白色

【解析】【分析】
本题考查基因自由组合相关知识,意在考查基础知识的理解和实验探究能力。
【解答】
由题干信息可知,甲、乙两个不同的白花纯合子,基因型是AAbb或aaBB。而根据实验一可知,两者基因型不同;根据实验二可知,甲为AAbb,乙为aaBB。
(1)与无机催化剂相比,酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件较温和。绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,高温破坏了酶的空间结构,导致酶失活而失去催化作用。
(2)根据题干可知白花纯合子的基因型可能是AAbb或aaBB,而甲、乙两者细胞研磨液混合后变成了红色,推测两者基因型不同,一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物,另一种花瓣中含有酶2,两者混合后形成红色色素。
(3)实验二的结果,甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色,可知甲并不是提供酶2的一方,而是提供酶1催化产生的中间产物,因此基因型为AAbb,而乙则是提供酶2的一方,基因型为aaBB。若只将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,由于乙中的酶2失活,无法催化红色色素的形成,因此混合液呈现白色。
19.【答案】降低化学反应的活化能;低温抑制了酶的活性
生物膜(系统);缺氧环境使果蔬细胞内发生有害产物积累、活性氧毒害,导致生物膜系统损伤,打破了酚和酶的分布,使其均存在于细胞质基质中,当将缺氧环境下储存的果蔬重新置于有氧环境中时,在有O2的条件下,PPO催化单酚形成双酚并形成醌,最终生成褐色物质,导致褐变发生
柠檬酸的浓度和酚浓度;在一定范围内,随着柠檬酸的浓度升高,PPO的活性降低;添加一定浓度的柠檬酸
【解析】(1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能,将果蔬置于冰箱中储存能延缓褐变过程,原因是低温抑制了酶的活性,导致其催化效率降低。
(2)PPO其主要游离在细胞质基质中,而酚类物质存在于液泡中,二者由液泡膜隔开,液泡膜属于生物膜系统,而高CO2、缺氧环境使果蔬细胞内发生有害产物积累、活性氧毒害,导致生物膜系统损伤,打破了酚和酶的分布,使其均存在于细胞质基质中,当将缺氧环境下储存的果蔬重新置于有氧环境中时,在有O2的条件下,PPO催化单酚形成双酚并形成醌,最终生成褐色物质,导致褐变发生。
(3)从图2看出,实验自变量是柠檬酸的浓度和酚浓度,从图中看出,当酚浓度一定时,在一定范围内,随着柠檬酸的浓度升高,PPO的活性降低,所以可以通过添加一定浓度的柠檬酸从而抑制褐变。
故答案为:
(1)降低化学反应的活化能;低温抑制了酶的活性
(2)生物膜(系统);缺氧环境使果蔬细胞内发生有害产物积累、活性氧毒害,导致生物膜系统损伤,打破了酚和酶的分布,使其均存在于细胞质基质中,当将缺氧环境下储存的果蔬重新置于有氧环境中时,在有O2的条件下,PPO催化单酚形成双酚并形成醌,最终生成褐色物质,导致褐变发生
(3)柠檬酸的浓度和酚浓度;在一定范围内,随着柠檬酸的浓度升高,PPO的活性降低;添加一定浓度的柠檬酸
1、酶的特点:在一定条件下,能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,而反应前后酶的性质和质量并不发生变化。
2、酶的特性:①高效性:催化效率比无机催化剂高许多。②专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。③酶需要适宜的温度和pH值等条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。原因是过酸、过碱和高温,都能使酶分子结构遭到破坏而失去活性。
本题结合曲线图考查了探究影响酶活性的因素的知识,需要学生识记酶的特性和外界条件对酶活性的影响,掌握实验设计的原则是解题的关键。
20.【答案】催化;氨基酸或核糖核苷酸
抑制
专一;B
是否加入板栗壳黄酮和不同pH;无关变量;相同且适宜;大;浓度梯度
【解析】(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,因此其合成原料为氨基酸或核糖核苷酸。
(2)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。
(3)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,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。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。
(4)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。温度属于无关变量,实验组和对照组的温度设置应相同且适宜。
②由图2可知,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。
③若要探究不同浓度的板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,则实验的自变量为板栗壳黄酮浓度,因变量为酶促反应速率,因此实验的基本思路是在pH7.4条件下,设置一系列板栗壳黄酮浓度梯度,分别测定对照组与加入板栗壳黄酮组的酶活性,并计算其差值。
故答案为:
(1)催化;氨基酸或核糖核苷酸
(2)抑制
(3)专一;B
(4)是否加入板栗壳黄酮和不同pH;无关变量;相同且适宜;大;浓度梯度
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。
本题考查了影响酶活性的因素,需要学生熟知酶的作用机理以及影响酶促反应速率的因素,正确分析题中相关曲线的含义是解答本题的前提,掌握实验设计的基本思路是解答本题另一关键。

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