1、第3单元细胞代谢第7讲酶和ATPA组基础题组一、选择题1.(2019黑龙江牡丹江摸底)下列关于酶的叙述,正确的是()A.酶具有催化作用,都能与双缩脲试剂反应呈紫色B.细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关C.酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存D.可用过氧化氢作底物来探究温度对酶活性的影响答案B大多数酶是蛋白质,蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色,而少数酶是RNA,RNA不能与双缩脲试剂反应呈现紫色,A错误;每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,这是细胞代谢能够有条不紊地进行的重要原因,B正确;在最适温度和pH条件下,酶的活性最强,不适合长期保存,应该在低温下保存,C错误;过氧化氢高温易分
2、解,所以一般不选择过氧化氢溶液作为底物来探究温度对酶活性的影响,D错误。2.(2019吉林通化调研)下图是某种酶的作用模式图。以下对该模型的叙述,正确的是()A.酶的基本组成单位是氨基酸B.酶提供底物RNA活化所需的能量C.pH影响酶的空间结构从而影响催化效率D.酶与底物间碱基配对方式体现了酶的专一性答案C该酶可以与底物RNA之间发生碱基互补配对,说明该酶的化学本质应是RNA,基本组成单位是核糖核苷酸;酶的作用是降低反应所需的活化能,而不是为反应提供能量;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类反应,而不是体现在酶与底物间碱基配对方式上。3.(2018河北承德月考)下图为H2O2在不同条件下分解
3、的曲线图模型,曲线的条件分别是()A.H2O2酶催化、FeCl3催化、加热、自然条件B.加热、自然条件、H2O2酶催化、FeCl3催化C.加热、FeCl3催化、自然条件、H2O2酶催化D.自然条件、加热、FeCl3催化、H2O2酶催化答案D由题图中曲线可以看出的反应速率快于,活化能比较低,的反应速率最慢,故是加入了H2O2酶催化,表示在自然条件下的反应过程;和比较,的活化能比低,故为加入了无机催化剂,为较高温度下的反应过程。4.(2018山东淄博模拟)为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计最合理的是()实验编号探究课题选用材料与试剂A温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液B温
4、度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液CpH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液DpH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂答案B过氧化氢受热易分解,不宜用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,实验A不合理;蔗糖酶不能催化淀粉水解,故实验C不合理;斐林试剂呈碱性,能与酸性物质发生反应,不适合用于探究pH对酶活性的影响,故实验D不合理。5.(2018山东十三校联考)某同学欲通过如图所示的装置进行探究影响酶促反应速率因素的实验,下列分析正确的是()A.不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+,可用于探究酶的专一性B.酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到
5、浮出液面的时间(即t3-t2)来表示C.可通过设置不同温度的过氧化氢溶液来探究温度对酶活性的影响D.为了提高实验的准确性,每个烧杯中需放置多个滤纸片答案D不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+,可用于探究酶的高效性;酶促反应速率可用滤纸片进入液面到浮出液面的时间(即t3-t1)来表示;温度影响过氧化氢的分解,该实验不能用来探究温度对酶活性的影响。6.(2018广东广州月考)在3支试管中均加入等量的5%的过氧化氢溶液,再分别加入适量的二氧化锰、鲜猪肝研磨液、唾液,一段时间内测得底物含量变化如图。则对图的表述正确的是()曲线B表示二氧化锰的催化作用,A与B的对照反映了无机催化剂的专一性特点曲线
6、C表示猪肝中过氧化氢酶的催化作用,A与C对照反映了酶的专一性特点曲线C与B的对照可以说明酶的高效性曲线A不下降的原因可能是唾液淀粉酶与该底物不能形成酶底复合物A.B.C.D.答案DA为唾液的催化作用,B为二氧化锰的催化作用,A与B的对照不能反映无机催化剂的专一性特点,错误;A为唾液的催化作用,C为鲜猪肝中过氧化氢酶的催化作用,唾液中的唾液淀粉酶不能催化过氧化氢的分解,过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解,A与C对照反映了酶的专一性特点,正确;B为二氧化锰的催化作用,C为鲜猪肝中过氧化氢酶的催化作用,与无机催化剂相比,酶具有高效性,正确;A为唾液中的唾液淀粉酶的催化作用,由于唾液淀粉酶与该底物不能形成
7、酶底复合物,底物的量没有减少,正确。7.(2018河南郑州段检)酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂,两者作用特点如图甲所示,图乙表示相应的反应速率。下列有关叙述不正确的是()A.曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果B.曲线a、b反应速率不再增加是受酶浓度的限制C.曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低D.非竞争性抑制剂与该酶结合后能改变其空间结构答案C从题图乙可知,曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果,A正确;曲线a、b反应速率不再随底物浓度的增加而增加,是受酶浓度的限制,B正确;曲线c表示在非竞争性抑制剂作用下酶的活性降低,C错误;由题图甲可知,非竞争性抑制剂可以与游离酶结合,进
8、而改变酶的空间结构,D正确。8.(2019河南郑州月考)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基不同,下列叙述错误的是()A.ATP的合成常伴随着细胞内的放能反应B.1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的D.UTP断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料答案C细胞内的吸能反应常伴随着ATP的水解,放能反应总是与ATP的合成相关联,A正确;ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基不同,1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质磷酸、核糖和碱基,B正确;CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖
9、构成的,C错误;UTP断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位之一,可作为基因转录的原料,D正确。9.ATP是细胞内的直接能源物质,可通过多种途径产生,如图所示,以下说法正确的是()A.O2由红细胞进入肝脏细胞,使ATP含量迅速下降B.a过程和b过程都在细胞器中进行C.绿色植物通过b过程形成的ATP不能用于吸收矿质元素D.、在物质和能量上都可成为可逆反应答案CO2由红细胞进入肝脏细胞属于自由扩散,不需要载体和能量,因此ATP含量基本不变,A项错误;a表示细胞呼吸,细胞呼吸的场所有细胞质基质、线粒体,B项错误;b过程为光合作用,其形成的ATP只能用于碳反应,不能用于其他生命
10、活动,C项正确;、分别为ATP的合成和水解过程,其中物质是可逆的,能量是不可逆的,D项错误。二、非选择题10.(2018陕西黄陵质检)解读下面与酶有关的曲线,回答下列问题:(1)酶的作用机理可以用甲图中段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将(填“上移”或“下移”)。(2)乙图中160 min时,生成物的量不再增加的原因是。(3)联系所学内容,分析丙图曲线:对于曲线abc,若x轴表示pH,则曲线上b点的生物学意义是。对于曲线abd,若x轴表示反应物浓度,则y轴可表示。曲线bd不再增加的原因是。(4)若该酶是胃蛋白酶,其作用的底物是。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH
11、由10逐渐降低到2,则酶催化反应的速率将,原因是。答案(1)ab上移(2)底物已被完全消耗掉(3)在最适pH下,酶的催化效率最高酶促反应速率酶浓度的限制(4)蛋白质不变胃蛋白酶的最适pH在2左右,pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复解析据题图分析:(1)在无酶催化时,必须提供a值的活化能,反应才能顺利进行;有酶催化时,必须提供b值的活化能,因此降低的活化能用ab段表示。无机催化剂也能降低化学反应的活化能,只是没有酶的作用显著,因此b点上移。(2)乙图反映生成物的量随反应时间变化的曲线,当曲线达到最大值时,意味着底物被消耗尽了。(3)丙图中,若x轴表示pH,则曲线abc
12、表示不同pH对酶活性的影响,曲线最高点表示在最适pH下酶的催化效率最高;若x轴表示反应物浓度,则曲线abd表示底物浓度对酶促反应速率的影响,当底物浓度增大到一定值后,酶促反应速率不再增加,此时酶促反应速率受到酶浓度的制约。(4)胃蛋白酶的最适pH在2左右,在pH为10时,胃蛋白酶的活性丧失,即使pH再降低到2,酶的活性也不会恢复。B组提升题组一、选择题11.(2018广西联考)某生物兴趣小组研究甲、乙、丙三种微生物体内同一种酶的活性与温度的关系时,根据实验结果绘制如下曲线图。下列相关叙述正确的是()A.降低化学反应活化能效率最高的是微生物甲中的酶B.此实验中,在30条件下竞争能力最强的一定是微
13、生物丙C.对温度适应范围最广的最可能是微生物乙中的酶D.若将温度改为pH,则所得实验结果曲线与图示结果相同答案C据题图分析,不同的温度条件下,降低化学反应活化能效率最高的酶的种类不同,A错误;在30条件下竞争能力最强的微生物应该是乙,B错误;低温的作用机理和强酸、强碱以及高温不同,因此若将温度改为pH,则所得实验结果曲线与图示结果不完全相同,D错误。12.淀粉酶有多种类型,如-淀粉酶可使淀粉内部随机水解,-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。如图所示为对两种淀粉酶的研究实验结果,下列有关叙述错误的是()A.-淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖,-淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖B.-淀
14、粉酶在50 条件下处理60 min后,酶的空间结构遭到破坏C.-淀粉酶的最适pH低于-淀粉酶的,在人的胃内-淀粉酶活性低于-淀粉酶D.Ca2+、淀粉与-淀粉酶共存时,更有利于较长时间维持-淀粉酶的热稳定性答案C淀粉的单体是葡萄糖,淀粉酶可将淀粉水解,根据“-淀粉酶可使淀粉内部随机水解”可知,-淀粉酶水解淀粉的终产物中有葡萄糖,根据“-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解”可知,-淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖,A正确;由题图2可知,-淀粉酶在50 条件下处理60 min后,酶的相对活性降为0,说明酶的空间结构遭到破坏,B正确;由题图1可知,-淀粉酶和-淀粉酶的最适pH分别约为6、4.
15、5,人体胃液的pH为0.91.5,在pH=3时,两种酶的相对活性均为0,因此在人的胃内-淀粉酶和-淀粉酶均变性失活,C错误;由题图2可知,与其他组相比Ca2+、淀粉与-淀粉酶共存时,酶的相对活性较高且相对稳定,因此Ca2+、淀粉与-淀粉酶共存时,更有利于较长时间维持-淀粉酶的热稳定性,D正确。二、非选择题13.已知-淀粉酶的最适温度为60 ,某同学为了探究pH对-淀粉酶活性的影响,在35 和45 两个温度条件下分别设置了7支试管,设置pH值分别为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0、13.0,该反应进行3 min后迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液,测定每支试管中的淀粉的剩
16、余量,得到如图所示的曲线。请回答下列问题:(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,每一种酶只能催化化学反应。(2)探究pH对-淀粉酶活性影响,该实验操作中添加底物、pH缓冲液及-淀粉酶溶液顺序为(用文字和箭头标明添加顺序),反应3 min后迅速加入足量的NaOH溶液的目的是。该同学认为反应时间过长或加入的淀粉量少都可能导致实验失败,其依据是酶的催化具有的特点。(3)分析图中数据可知,实线部分表示在温度为条件下测定的结果;使淀粉酶完全失活的pH范围为;图中a点限制酶促反应速率的外界因素主要是。(4)若该同学在某pH条件下测定淀粉的剩余量为y1 g,则用淀粉的消耗速率表示该条件下酶促反应速率
17、为g/min。答案(1)一种或一类(2)底物pH缓冲液-淀粉酶(底物与酶顺序可换)使酶失去活性,控制反应时间高效性(3)45 pH1和pH13温度(4)(y0-y1)/3解析(1)酶具有专一性,每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(2)实验探究pH对酶活性影响时,底物(或酶)必须先与pH缓冲液混合,再加入酶(或底物)。反应3 min时,迅速在每支试管中同时加入足量的NaOH溶液,目的是使酶瞬间失活,以控制反应时间,因为酶的催化具有高效性,反应时间过长或加入的淀粉量少都可能导致实验失败。(3)已知-淀粉酶的最适温度为60 ,45 温度条件下酶的活性高于35 ,相同pH值条件下,45 比35 淀粉剩余量少,故实线部分表示在温度为45 条件下测定的结果;过酸、过碱使酶变性失活,分析题中曲线图可以知道,使-淀粉酶完全失活的pH范围为pH1或pH13,题图中a点淀粉剩余量最少,此时的pH值为-淀粉酶的最适pH值,限制酶促反应速率的外界因素主要是温度。