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高考二轮专题综合复习
第3讲　酶和ATP
1.下列关于酶的说法,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,既可用碘液也可用斐林试剂检测。 (　×　)
(2)酶提供了反应过程所必需的活化能。 (　×　)
(3)从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法。 (　√　)
(4)唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 ℃。 (　×　)
(5)唾液淀粉酶随唾液流入胃后仍能催化淀粉的水解。 (　×　)
(6)正常人体内的激素、酶和神经递质在发挥作用后都能保持活性。 (　×　)
[解析] (1)探究温度对酶活性的影响时如果选斐林试剂作为检测试剂需要水浴加热,会改变实验温度,影响实验结果。
(2)酶不能为化学反应提供活化能,只能降低化学反应所需的活化能。
(3)胃蛋白酶属于蛋白质,沉淀胃蛋白酶可用盐析的方法。
(4)唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37 ℃,而酶适于在低温下保存。
(5)胃中pH呈酸性,唾液淀粉酶随唾液流入胃后,唾液淀粉酶在酸性条件下会失活。
(6)激素和神经递质发挥作用后一般会失去活性,酶发挥作用后仍然保持活性。
2.下列关于ATP的说法,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。 (　×　)
(2)有氧条件下,植物根尖细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP。 (　×　)
(3)一个ATP中含有两个高能磷酸键,且都很容易形成和水解。 (　×　)
(4)物质出入细胞时,凡是需要载体协助的就需要消耗ATP,不需要载体协助的就不消耗ATP。 (　×　)
(5)无氧呼吸产生的ATP少,是因为大部分能量以热能的形式散失。 (　×　)
[解析] (1)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量仍保持动态平衡。
(2)植物根尖细胞中没有叶绿体。
(3)ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键很容易形成和水解。
(4)协助扩散需要载体的协助,但不需要消耗ATP。胞吐和胞吞虽然不需要载体的协助,但需要消耗ATP。
(5)无氧呼吸产生的ATP少的原因是有机物的氧化分解不彻底,其中很多能量储存在乳酸或酒精等有机物中没有释放出来。
3.细读教材,查缺补漏
(1)酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉水解。(教材必修1 P83 学科交叉)
(2)建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响。(教材必修1 P84)
(3)只有低温时曲线和横轴不相交,即酶的结构未改变,只是活性降低而已。(教材必修1 P85 图5-3,图5-4)
(4)溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用,在临床上与抗生素复合使用。(教材必修1 P87)
(5)加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体,而是经过酶工程改造的产品,比一般的酶稳定性强。(教材必修1 P87)
(6)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。(教材必修1 P89)
(7)吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量。(教材必修1 P89)
4.规范答题训练
(1)人体内ATP的含量很少,但在剧烈运动时,每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP,以供运动之需,但人体内ATP总含量并没有太大变化,原因是　ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化,并且处于动态平衡之中　。
(2)生物体内酶的化学本质是　蛋白质或RNA　,其特性有　高效性和专一性　(答出两点即可)。
(3)设计实验时不建议用H2O2溶液为底物探究温度对酶活性的影响,原因是　温度会影响H2O2的分解速率,从而影响实验结果　。
(4)在pH为7的条件下,取四支盛有等量过氧化氢溶液的试管,分别保温在0 ℃、30 ℃、60 ℃、90 ℃的恒温水浴锅中,再滴加2滴肝脏研磨液,以探究温度对过氧化氢酶活性的影响。该实验能得出正确结论吗 为什么 　不能。高温下过氧化氢会大量分解　。
(5)在温度为37 ℃的条件下,取等量肝脏研磨液分别加到四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中,再滴加盐酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9,以探究pH对过氧化氢酶活性的影响。该实验能得出正确结论吗 为什么
　不能,因为调节pH之前过氧化氢已在酶的催化下分解　。
考点一　酶在细胞代谢中的作用
1.熟知酶的“一来源、一作用、二本质和三特性”
图3-1
[警示] 催化(降低反应所需活化能)是酶唯一的功能,它不具调节功能,也不能作为能源(或组成)物质。
2.厘清酶的作用原理、特性及影响因素的3类曲线
(1)酶的作用原理
图3-2
①由图可知,酶的作用原理是降低化学反应的活化能。
②若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上向　上　移动。用加热的方法不能降低活化能,但会　提供　活化能。
(2)酶的特性的曲线
图3-3
①图甲中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明:酶具有　高效性　。
②图乙中两曲线比较表明:酶具有　专一性　。
(3)各因素对酶促反应速率的影响曲线
图3-4
①分析图丙和图丁:温度或pH通过影响　酶的活性　来影响酶促反应速率。
②分析图戊:OP段的限制因素是　底物浓度　,P点以后的限制因素可能是　酶浓度　。
③底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成　正比　。
[警示] (1)反应速率≠化学平衡
酶只是降低了化学反应的活化能,所能催化的是本来就能发生的反应,提高了反应速率,缩短了到达平衡点的时间,而平衡点的大小只能由底物的量来决定。
(2)酶促反应速率≠酶活性
温度和pH是通过影响酶的空间结构来改变酶的活性,进而影响酶促反应速率的;而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触面积来影响反应速率的。
3.关注“三类”实验设计
(1)验证酶的专一性实验中的注意事项
淀粉或蔗糖+淀粉酶→应用　斐林试剂　检测,不能选用碘液检测,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。
(2)探究温度对酶活性的影响实验中的注意事项
①实验室使用的α-淀粉酶的最适温度为　60 ℃　。
②不宜选择过氧化氢作为底物,因为过氧化氢在　高温　下自行分解。
③不宜选用斐林试剂进行鉴定,因为　温度　是干扰条件。
④实验步骤不能颠倒,否则会使实验出现较大误差。
(3)探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序
图3-5
考法一　考查酶的本质、作用
1.下列关于酶的叙述,正确的是 (　C　)
A.酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
B.在麦芽糖溶液中加入斐林试剂即可生成砖红色沉淀
C.唾液淀粉酶催化淀粉水解时构象发生改变,这种改变是可逆的
D.酶只有在最适温度和pH条件下才可降低化学反应的活化能
[解析] 绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,RNA不能与双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;在麦芽糖溶液中加入斐林试剂后需要水浴加热才能生成砖红色沉淀,B错误;唾液淀粉酶催化淀粉水解时构象发生改变,这种改变是可逆的,反应后构象恢复,C正确;在最适温度和pH条件下,酶的催化效率更高,即降低化学反应活化能的作用更明显,但偏离最适温度和pH,只要酶活性存在也能降低化学反应的活化能,D错误。
2.在生物体内,酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述,错误的是 (　D　)
A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D.淀粉酶和高温都是通过降低化学反应的活化能催化淀粉水解的
[解析] 高温不能降低化学反应的活化能,D错误。
考法二　利用曲线图考查酶的特性及影响因素
3.如图3-6所示,某一化学反应进行到t1时,加入一定量的酶,该反应在最适条件下进行直到终止。以下叙述不正确的是(　C　)
图3-6
A.酶可降低该反应的活化能
B.t1~t2反应速率逐渐减慢
C.t2时酶失去活性
D.适当降低反应温度t2右移
[解析] 酶的作用机理是降低化学反应的活化能,A正确;加入酶以后,t1~t2的开始阶段,反应物浓度降低较快,说明反应速率大,随着时间的延长,反应物浓度降低减慢,说明反应速率逐渐减慢,可能是反应物的浓度限制了反应速率,B正确;根据题意“加入一定量的酶,该反应在最适条件下进行”,说明酶没有失活,t2时反应物浓度为0,说明反应物被完全分解了,C错误;适当降低反应温度,酶的活性降低,反应速率减慢,反应物完全被分解所需要的时间要延长,故t2右移,D正确。
4.研究人员测定了不同pH对甲、乙两种生物消化道内的蛋白酶a、b的活性,其他条件保持最适,其实验结果如图3-7所示。下列叙述正确的是 (　D　)
图3-7
A.两种蛋白酶活性之间的差异是pH不同造成的
B.催化蛋白质水解时,蛋白酶a提供的活化能比蛋白酶b提供的多
C.若实验时的温度降低10 ℃,两种蛋白酶的最适pH会下降
D.pH过高或过低会使酶的空间结构改变导致其活性降低甚至失活
[解析] 本实验存在两个自变量,由图可知,当pH相同时,两种生物体内蛋白酶活性不同,说明不同生物体内蛋白酶本身的催化能力就不同,当pH不同时,两种酶活性不同,说明两种酶活性之间的差异是pH及酶的来源不同导致的,A错误;酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能,而不能提供活化能,B错误;温度变化不影响酶的最适pH,C错误;pH过高或过低会使酶的空间结构改变导致酶活性降低甚至失活,D正确。
考法三　考查与酶相关的实验验证、探究或评价
5.相较于无机催化剂,酶具有很多特性。下列关于酶的特性的实验设计方案,合理的是 (　D　)
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液,验证酶的专一性
B.利用过氧化氢、过氧化氢酶和蒸馏水,验证酶的高效性
C.利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂,探究温度对酶活性的影响
D.利用过氧化氢、过氧化氢酶,探究pH对酶活性的影响
[解析] 无论蔗糖是否发生水解,都不与碘液反应,因此如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,不能用碘液检测实验结果,A错误;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能力更显著,因此利用过氧化氢、过氧化氢酶和无机催化剂才能验证酶的高效性,而不能用蒸馏水,B错误;用斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,会改变反应的温度,因此如果探究温度对淀粉酶活性的影响,不能选择斐林试剂检测实验结果,C错误;过氧化氢酶的活性受pH的影响,故能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响,D正确。
6.某兴趣小组的同学想要探究α-淀粉酶的最适pH,设计了相关实验(所有溶液均用蒸馏水配制,实验已证明25 ℃条件下,短时间内H+、OH-对淀粉的水解基本没有影响),主要包含如下操作:①取12支试管,分别标为1~12号,各加入0.5 mL 0.1%α-淀粉酶溶液;②25 ℃条件下保温5分钟;③向各试管中分别加入1 mL 3%的可溶性淀粉溶液;④向1~6号试管中分别加入1 mL pH为1、2、3、4、5、6的HCl溶液,8~12号试管中分别加入1 mL pH为8、9、10、11、12的NaOH溶液;⑤从各试管中取出0.5 mL溶液,同时滴加碘液进行观察,对比颜色变化。下列叙述错误的是 (　D　)
A.7号试管应加入1 mL蒸馏水
B.上述实验操作合理排序是①→④→③→②→⑤
C.保温时间、淀粉溶液浓度、酶浓度等都是实验中的无关变量
D.为了使结果更精准,每支试管中还应加入等量的同一种缓冲液
[解析] 根据等量原则和单一变量原则可知,7号试管应加入1 mL蒸馏水,A正确;题述实验操作合理排序是①→④→③→②→⑤,B正确;该实验的自变量是pH,故保温时间、淀粉溶液浓度、酶浓度等都是实验中的无关变量,C正确;缓冲液能够使溶液pH在一定范围内保持相对稳定,故不能加入等量的同一种缓冲液,D错误。
考点二　能量代谢中的ATP
1.关注ATP的结构及特点
(1)1分子ATP=1分子腺苷+3分子磷酸基团
图3-8
(2)结构简式:A—P~P~P
①ATP　ADP AMP(RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸)。
②ATP中含有两个高能磷酸键,其中　远离腺苷　的高能磷酸键容易水解与合成。
2.几种不同化合物中“A”的辨析
图3-9
3.理解ATP与ADP的相互转化
图3-10
(1)ATP的产生途径
①光合作用:发生在叶绿体的类囊体薄膜上的　光反应　。
光合色素吸收的光能+ADP+PiATP
②细胞呼吸:发生在　细胞质基质　和　线粒体　中。
细胞呼吸释放的化学能+ADP+PiATP
(2)ATP的消耗途径
ATPADP+Pi+能量
ATP水解释放的能量用于细胞中的各种耗能反应,如　主动运输　、物质合成、肌肉收缩等。
考法一　考查ATP的结构与功能
1.下列有关ATP的叙述,正确的是 (　C　)
A.暗反应中ATP用于固定二氧化碳和还原三碳化合物
B.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
C.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应
D.葡萄糖进入红细胞的过程中,伴随着ATP和ADP的相互转换
[解析] 二氧化碳的固定不需要消耗能量,A错误;蓝藻是原核生物,其细胞内没有线粒体,B错误;ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应,C正确;葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,不需要消耗能量,D错误。
2.ATP使细胞能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。图3-11中甲为ATP的结构示意图,图乙为ATP与ADP相互转化的关系式。据图分析,下列说法正确的是 (　B　)
图3-11
A.图甲中A代表腺苷,b、c为高能磷酸键
B.图乙中反应向左进行时,所需能量均来自细胞代谢
C.图乙中向右表示ATP水解,与细胞内的放能反应相联系
D.图甲中水解掉两个磷酸基团所剩下的结构,可参与构成DNA
[解析] 图甲中A代表腺嘌呤,b、c为高能磷酸键,A错误;图乙中反应向左进行时,绿色植物体内的能量来自细胞的呼吸作用和光合作用,对于动物和人体而言,能量来自呼吸作用,光合作用和呼吸作用均为细胞代谢,B正确;图乙中向右表示ATP水解,与细胞内的吸能反应相联系,C错误;图甲中水解掉两个磷酸基团形成AMP,是构成RNA的基本单位之一,D错误。
【易错提醒】 (1)细胞中ATP含量很少,由于ATP与ADP间的快速转化,因此能保证生命活动的需要。
(2)ATP并非“唯一”的直接能源物质,直接能源物质除ATP外,还有GTP、CTP、UTP等。
(3)除光能、有机物中化学能之外,硝化细菌等化能合成作用的细菌可利用体外环境中的某些无机物(如NH3)氧化时所释放的能量来合成ATP。
考法二　考查ATP在生产生活中的应用
3.ATP是生命活动的直接能源物质,下列有关ATP的叙述中,正确的是 (　B　)
A.长期不进食的病人,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
B.人在剧烈运动时,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,从而保证了生命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又顺利进行
[解析] 长期不进食的病人,细胞中ATP与ADP也可以通过转化达到动态平衡,A错误;人在剧烈运动时,骨骼肌细胞进行无氧呼吸,每摩尔葡萄糖生成ATP的量比安静时少,B正确;生物体内的ATP含量很少,可通过ATP与ADP的相互转化迅速形成,从而保证了生命活动所需能量的持续供应,C错误;酶的催化作用具有高效性,能使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速又顺利进行,D错误。
4.萤火虫尾部发光器能发光的机理如图3-12所示。ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质,可用来快速检测食品表面的微生物,下列说法正确的是 (　C　)
图3-12
A.ATP是细胞中的能量“通货”,细胞中储存大量ATP为生命活动供能
B.ATP快速荧光检测仪只能检测是否有微生物残留,不能检测数量
C.ATP快速荧光检测仪既可以检测残留的需氧型微生物,也可以检测厌氧型微生物
D.荧光素酶可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸
[解析] ATP是细胞中的能量“通货”,但细胞中储存的ATP较少,需要ATP与ADP不断转化来为生命活动供能,A错误;微生物残留量越多,产生的ATP越多,所发荧光强度越强,所以用荧光检测仪也能检测微生物的数量,B错误;ATP快速荧光检测仪能检测残留的所有能产生ATP的微生物,包括需氧型微生物和厌氧型微生物,C正确;由图可知,荧光素酶可以催化荧光素酰腺苷酸转化为氧合荧光素,D错误。
1.[2021·湖南卷] 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图3-13所示。下列叙述错误的是 (　B　)
图3-13
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
[解析] 蛋白质通过磷酸化和去磷酸化改变空间结构,进而来实现细胞信号的传递,体现了蛋白质结构与功能相适应的观点,A正确;如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号的传递,B错误;根据题干信息可知,进行细胞信号传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用,而ATP为其提供了磷酸基团和能量,即参与细胞信号传递,C正确;温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应,D正确。
2.[2020·北京卷] 用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验,两组实验结果如图3-14。第1组曲线是在pH=7.0,20 ℃条件下,向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶悬液的结果。与第1组相比,第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了 (　B　)
图3-14
A.悬液中酶的浓度 B.H2O2溶液的浓度
C.反应体系的温度 D.反应体系的pH
[解析] 根据题意可知,第2组只做了一个改变,导致生成的O2总量增加近一倍,改变酶的浓度、反应体系的温度或pH会改变反应速率,但均无法使生成物的总量增加,所以应是提高了过氧化氢溶液的浓度,从而导致生成物的量增加,B符合题意。3.[2019·天津卷] 下列过程需ATP水解提供能量的是 (　B　)
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
[解析] 本题主要考查ATP的利用。唾液淀粉酶水解淀粉是一种放能反应,不需要ATP提供能量,A项不符合题意。生长素的极性运输是一种主动运输,需要消耗ATP,B项符合题意。光反应中水的光解是在光照下生成ATP和[H],有ATP的生成,没有ATP的水解,C项不符合题意。乳酸菌是厌氧菌,其无氧呼吸的第二阶段既没有ATP的生成也没有ATP的消耗,D项不符合题意。
4.[2020·全国卷Ⅲ] 参照表中内容,围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
反应部位 (1)　细胞质基质　 叶绿体的类囊体膜 线粒体
反应物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反应名称 (2)　无氧呼吸　 光合作用的光反应 有氧呼吸的部分过程
合成ATP的能量来源 化学能 (3)　光能　 化学能
终产物(除ATP外) 乙醇、CO2 (4)　O2、NADPH　 (5)　H2O、CO2　
[解析] (1)(2)依题意“反应物是葡萄糖,产物除了ATP外还有乙醇、CO2”,可知该反应为无氧呼吸,发生的场所为细胞质基质。(3)由反应名称光合作用的光反应可知,能量来源是光能。(4)光合作用光反应的产物有O2、NADPH(和ATP)。(5)在线粒体中进行的是以丙酮酸为底物的有氧呼吸的第二、三阶段,产物是CO2、H2O(和ATP)。
1.小张查阅资料得知,α-淀粉酶的最适温度是55 ℃。下表是他为此进行的验证实验,但因各组结果相同而不能达到实验目的。以下改进措施中可行的是 (　B　)
试管 实验温度 3%淀粉溶液 1%α-淀粉酶溶液 1 min后碘液检测
1 50 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
2 55 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
3 60 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黄色
A.将实验温度改为0 ℃、55 ℃、100 ℃
B.将淀粉溶液体积改为6 mL
C.将α-淀粉酶溶液浓度改为2%
D.将碘液改为斐林试剂
[解析] 分析表格:在已知α-淀粉酶的最适温度是55 ℃的情况下,进行验证性实验,设置试管1、2、3没能成功,是因为所用淀粉量过少,或者酶量较多,酶具有高效性,故在50 ℃、55 ℃、60 ℃条件下(1 min后)都没有淀粉剩余,可以增加淀粉量或者减少酶量,重新设置实验。验证α-淀粉酶的最适温度是55 ℃,如果将实验温度设置为0 ℃、55 ℃、100 ℃,因为温度梯度过大,实验结果不能说明酶的最适温度就是55℃,A错误;分析实验结果可知,三组实验反应一段时间后,滴加碘液都不变蓝色,说明淀粉都完全水解,因此可以通过增加淀粉溶液的浓度或用量、减小酶的浓度或用量、缩短反应时间进行改进,B正确;若将α-淀粉酶溶液浓度改为2%,淀粉会在更短时间内完全水解,滴加碘液都不变蓝色,C错误;斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,会破坏设置的温度条件,D错误。
2.2020年1月26日,联合应急攻关团队及时公布由上海科技大学饶子和/杨海涛课题组测定的新型冠状病毒3CL水解酶(Mpro)的高分率晶体结构。下列有关3CL水解酶的叙述不正确的是 (　C　)
A.Mpro的化学本质是蛋白质
B.Mpro具有高效性
C.设计验证Mpro的专一性的实验中,不需要控制适宜温度和pH
D.Mpro具有特定的空间结构,且空间结构一旦改变,催化活性就会改变或丧失
[解析] Mpro为一种水解酶,化学本质是蛋白质,A正确;Mpro为一种水解酶,具有高效性,B正确;设计验证Mpro的专一性的实验中,温度和pH为无关变量,需要相同且适宜,C错误;Mpro的化学本质是蛋白质,具有特定的空间结构,结构决定功能,其空间结构一旦改变,其催化活性就会改变或丧失,D正确。
3.在植物组织中,多酚氧化酶(PPO)一般存在于由生物膜包被的质体中,PPO与酚类物质反应,会生成呈黑褐色的酚类物质。在生活中,经常发现土豆、苹果等在遭到一定伤害(如破损、切割等)时,伤害处很快就会褐变。下列说法正确的是 (　C　)
A.PPO为酚类物质氧化提供能量
B.由于PPO与酚类物质反应,正常的植物组织往往呈现黑褐色
C.生物膜的存在对某些酶和相应反应物起着阻隔作用
D.在不同土豆片中,褐变速率最快的土豆片中PPO活性一定最高
[解析] 酶能降低化学反应的活化能,但不能为酶促反应提供能量,A错误;正常的植物组织中,PPO一般存在于由生物膜包被的质体中,不能与酚类物质接触,不发生褐变,B错误;PPO存在于由生物膜包被的质体中,不能与酚类物质接触,说明了生物膜的存在对某些酶和相应反应物起着阻隔作用,C正确;影响土豆片褐变速率的因素除了PPO的活性外,还有PPO的数量、酚类物质的含量等,D错误。
4.乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD+。它是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体(四条肽链),在结构上有多个类型,广泛存在于人体不同组织中。下列说法正确的是 (　A　)
A.骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显高于正常血浆中的细胞
B.丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下转化成乳酸的同时生成少量ATP
C.乳酸脱氢酶的四聚体肽链的组合类型最多有4种
D.不同结构的乳酸脱氢酶能催化同一种反应,说明该类酶不具专一性
[解析] 乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD+,参与无氧呼吸的第二阶段,而骨骼肌细胞无氧呼吸强度高于正常血浆中的细胞,因此骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显高于正常血浆中的细胞,A正确;丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下转化成乳酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段,无氧呼吸的第二阶段没有ATP生成,B错误;乳酸脱氢酶是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体(四条肽链),其比例可以为0∶4、1∶3、2∶2、3∶1、4∶0,共有5种,C错误;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应,不同结构的乳酸脱氢酶属于同一类酶,仍然能说明该类酶具有专一性,D错误。
5.因荔枝壳中含有过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO),采摘后的荔枝在自然条件下,通过POD和PDO等酶的作用能使很多无色物质经过复杂变化褐变,严重影响了荔枝的保鲜效果。研究表明,荔枝果皮颜色的褐变原理包括如图变化。回答下列问题:
(1)测定从荔枝壳中提取的POD活性时,应选择　愈创木酚　作为该酶作用的物质,反应液中应加入　缓冲　溶液以维持其酸碱度稳定。
(2)实际生产中,常采用冰水药液(即用冰水配药)浸果,这样做可以减缓褐变。请解释原因:　低温能抑制酶的活性,POD、PPO活性下降,所以冰水药液能减缓褐变　。
(3)研究发现,在完全无氧条件下,POD、PPO将无法催化上述的褐变反应。那么,可否在此条件下贮藏荔枝 请说明理由。
　不可以,因为在完全无氧条件下,果实的有氧呼吸停止,但无氧呼吸明显加强,造成酒精大量积累,从而对细胞造成毒害,引起果实腐烂　。
[解析] (1)酶有专一性,据题干信息可知,POD催化的底物是愈创木酚,故测定从荔枝壳中提取的POD活性时,应选择愈创木酚作为该酶作用的物质。为排除pH的影响,反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(2)酶的活性受温度影响,低温条件下,酶的活性受到抑制。故实际生产中,常采用冰水药液(即用冰水配药)浸果,以降低POD、PPO活性,减缓褐变。(3)在完全无氧条件下,果实的有氧呼吸停止,但无氧呼吸明显加强,造成酒精大量积累,从而对细胞造成毒害,引起果实腐烂,故不能将荔枝储存在完全无氧条件下。

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