1、1小专题 3 酶与 ATP1.(2017北京东城区统考)下列有关酶的叙述,不正确的是( D )A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B.酶促反应一般在比较温和的条件下进行C.温度能改变酶的活性,也能改变酶的结构D.酶可为化学反应提供能量来加快反应速率解析:分化程度不同的细胞也有相同的酶,是细胞生命活动必需的酶,如细胞呼吸酶,ATP 合成酶等;酶的催化需要适宜的温度和 pH,酶促反应一般在比较温和的条件下进行;高温和低温都能改变酶的活性,其中高温还能改变酶的空间结构;酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能。2.(2017山东潍坊统考)下列操作不会降低胃蛋白酶活性的是( B )A.烘干制取胃蛋
2、白酶粉剂B.将酶溶液的 pH 维持在 1.5C.在 04 下保存酶制剂D.在酶溶液中加入重金属离子解析:高温破坏酶的空间结构而使酶失活;胃蛋白酶的最适 pH 约为 1.52.2,将酶溶液的 pH维持在 1.5,不会降低胃蛋白酶活性;低温抑制酶的活性;重金属使蛋白质变性。3.(2017北京石景山区统考)某兴趣小组为了探究温度对酶活性的影响,用打孔器获取新鲜的厚度为 5 mm 的三片土豆,进行了如表实验。下列有关叙述错误的是( A )实验步骤 土豆片 A 土豆片 B 土豆片 C处理 静置 煮熟后冷却 冰冻滴加质量分数 3%H2O2 1 滴 1 滴 1 滴观察实验现象 产生大量气泡 几乎不产生气泡
3、产生少量气泡A.土豆片的厚度大小是该实验的自变量 B.新鲜土豆组织中含有过氧化氢酶C.高温和低温都能影响过氧化氢酶活性 D.定性实验无法确定过氧化氢酶的最适温度解析:土豆片的厚度都是 5 mm,为无关变量,自变量是温度;由三组实验说明,新鲜土豆组织中含有过氧化氢酶;实验 A 与 B、C 比较说明,高温和低温都能使过氧化氢酶活性降低;定性实验是为了判断某种因素是否存在,定性实验无法确定过氧化氢酶的最适温度。4.为了探究温度、pH 对酶活性的影响,下列实验设计合理的是( B )实验编号 探究课题 选用材料与试剂 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液 新鲜的肝脏研磨液 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶
4、液 可溶性淀粉溶液 碘液 pH 对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液 可溶性淀粉溶液 碘液 pH 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A.实验 B.实验C.实验 D.实验2解析:过氧化氢在高温下易分解,因此不能用过氧化氢作为底物来探究温度对酶活性的影响;可以利用新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液来探究温度对酶活性的影响;根据酶的专一性,蔗糖酶不能使淀粉水解;淀粉在酸性条件下易分解,因此不能用淀粉作为底物探究pH 对酶活性的影响。5.为了证明酶的作用具有专一性,某同学设计了如下 5 组实验,分别选择一定的试剂进行检测,合理的实验方案是( B )组别 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉
5、酶 淀粉酶 淀粉酶反应物 蛋白质 淀粉 蛋白质 淀粉 麦芽糖A.和对比,用双缩脲试剂检测 B.和对比,用碘液检测 C.和对比,用斐林试剂检测 D.和对比,用斐林试剂检测 解析:和中蛋白酶和淀粉酶均是蛋白质,不能用双缩脲试剂检测;蛋白酶不能催化淀粉水解,淀粉酶可以催化淀粉水解,所以和对比,可用碘液检测;淀粉酶能催化淀粉水解,产生还原糖,淀粉酶虽不能催化麦芽糖水解,但麦芽糖为还原糖,所以和均能与斐林试剂反应,形成砖红色沉淀;蛋白质及其水解产物均不能与斐林试剂反应,不能检测是否发生反应。6.(2017北京石景山区质检)ATP 是细胞的能量“通货”,下列说法正确的是( B )A. ATP 脱去 2 个
6、磷酸基团后是 DNA 的基本组成单位之一B.ATP 中大量的能量储存在高能磷酸键中C.ATP 的合成总是伴随有机物的氧化分解D.黑暗条件下,植物细胞中只有线粒体可以产生 ATP解析:ATP 脱去 2 个磷酸基团后是 RNA 的基本组成单位之一;ATP 的高能磷酸键中储存着大量的能量;ATP 的合成不一定伴随有机物的氧化分解,如光合作用光反应形成 ATP;黑暗条件下,植物细胞产生 ATP,除线粒体外,还可以在细胞质基质中。7.(2017湖北武汉模拟)下列关于生物体内 ATP 的叙述,正确的是( D )A.酵母菌进行无氧呼吸的各反应阶段均生成少量 ATPB.运动时肌肉细胞中 ATP 的消耗速率远高
7、于其合成速率C.线粒体和叶绿体中消耗H过程伴随着 ATP 含量增加D.突触前膜释放神经递质的过程中常伴随着 ATP 的水解解析:无氧呼吸包括两个阶段,其中第一阶段能生成少量 ATP,第二阶段不能产生 ATP;运动时肌肉细胞消耗 ATP 的速率和合成速率处于动态平衡;叶绿体主要进行光合作用,光反应阶段产生的 ATP 和H均用于暗反应阶段;突触前膜释放神经递质的方式为胞吐,该过程需要 ATP参与。8.下列关于酶和 ATP 的叙述,正确的是( D )A.同一种酶不可存在于不同的组织细胞中B.酶可调节机体的代谢活动C.ATP 分子中含三个高能磷酸键D.植物根细胞吸收无机盐离子所需的 ATP 来源于细胞
8、呼吸解析:同一种酶可存在于不同的组织细胞中,如细胞呼吸酶存在于所有细胞中;酶只有催化作用,不能调节机体的代谢活动;ATP 分子中含两个高能磷酸键;根细胞主要通过主动运输的形式吸收无机盐离子,其消耗的能量来源于细胞呼吸。9.物质 A 在无催化剂条件下和有酶催化条件下生成物质 P 所需的能量变化如图所示,下列相关叙述错误的是( B )3A.、分别表示 A 在无催化剂条件下和有酶催化条件下生成产物 P 所需的能量变化曲线B.若将酶催化改为无机催化剂催化,则 b 在纵轴上将向下移动C.若仅增加反应物 A 的量,则图中曲线的原有形状不发生改变D.如果为最适酶催化条件下的曲线,若改变 pH 或温度,则 b
9、 也可能在纵轴上向上移动解析:酶能降低反应所需的活化能,因此、分别表示 A 在无催化剂条件下和有酶催化条件下生成产物 P 所需的能量变化曲线;与酶相比,无机催化剂降低活化能的效果较差,若将酶催化改为无机催化剂催化,则 b 在纵轴上向上移动;图中曲线反映的是反应过程中的能量变化,所以如果增加反应物 A 的量,则图中曲线的原有形状不会发生改变;酶的活性受温度、pH等的影响,如果为最适酶催化条件下的曲线,若改变 pH 或温度,则 b 也可能在纵轴上向上移动。10.在过氧化氢酶催化下 H2O2分解释放的 O2与愈创木酚反应生成茶褐色产物;氧气产生越多,溶液颜色越深。为探究 pH 对酶活性的影响,某研究
10、小组运用比色法,测定了 5 min 内茶褐色产物量的变化,结果如图所示。下列叙述不正确的是( C )A.先将过氧化氢酶和反应物分别加缓冲液处理,一段时间后再混合B.依据 01 min 的曲线斜率,可比较不同 pH 条件下的酶活性C.pH 为 58 的缓冲液处理组,反应结束时的产物相对量是不同的D.在 pH 为 3 的缓冲液中过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活解析:探究 pH 对酶活性的影响,应先将过氧化氢酶和反应物分别加缓冲液处理一段时间后再混合;曲线的斜率可以真实反映酶促反应速率的快慢,所以依据 01 min 的曲线斜率,可比较不同 pH 条件下的酶活性;因加入的反应物 H2O2的量为无关变量
11、,在酶促反应中 H2O2的量是一定的,所以 pH 为 58 的缓冲液处理组,反应结束时的产物相对量是相同的;过酸或过碱都会使酶因空间结构遭到破坏而失活,分析曲线图可知,在 pH 为 3 的缓冲液中过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活。11.图中实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响,先将酶和乳汁分别加入 2 个试管,然后将两个试管放入同一水浴环境中持续 15 min,再将酶和乳汁倒入同一试管中混合,保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验,记录在不同温度下凝乳所需要的时间,结果如下表。回答下列问题:4装置 A B C D E F水浴温度() 10 20 30 40 50 60凝乳时间(mi
12、n) 很长 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝固(1)解释以下两种处理对实验结果的影响。将装置 A 中的混合物加温至 40 ,乳汁凝固时间将 ,原因是 。 将装置 F 中的混合物冷却至 40 ,则 ,原因是 。 (2)若将酶和乳汁先混合再进行 F 组实验,实验结果会不准确,原因是 。 (3)根据表格简要写出探究该酶催化作用的最适温度的实验思路。解析:(1)低温不破坏酶的空间结构,在一定范围内升高温度酶的活性可以发挥出来,由表格可知,该酶的最适温度在 40 左右,因此如果将 A 组的水温逐渐提高至 40 ,酶活性提高,乳汁凝固时间明显缩短。高温破坏酶的空间结构使酶永久失活,温度即使降低,酶的活
13、性也不能恢复,装置 F 组中的酶已经失活,将 F 组混合物冷却至 40 ,乳汁不能凝固。(2)酶具有高效性,若将酶和乳汁先混合再进行 F 组实验,会因为发生凝固反应而使实验结果不准确。(3)分析表格数据可知,该酶催化作用的最适温度在 3050 之间,若探究该酶催化作用的最适温度,在 3050 范围内设置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验,凝乳时间最短对应的温度接近最适温度。答案:(1)明显缩短 40 时凝乳酶活性高,乳汁凝固时间缩短 乳汁不能凝固 60 时凝乳酶已失活,将温度降至 40 时不会恢复活性 (2)酶具有高效性,酶与乳汁一旦混合就可能发生凝乳反应 (3)在 3050 范围内设
14、置更小的温度梯度,其他条件不变,重新进行实验,凝乳时间最短对应的温度接近最适温度。12.(2017苏北四市联考)用某种纤维素酶催化纤维素水解的实验来探究温度对酶活性的影响,得到如图所示的实验结果。回答下列问题:(1)纤维素酶能够催化纤维素水解成 ,该产物可与 试剂在加热时生成砖红色沉淀。 (2)该实验中以 作为因变量;纤维素酶的作用机理是 。 (3)若在 t1之前,乙组实验温度提高 10 ,那么乙组酶催化反应的速率会 。 (4)若在 t2时向丙组反应体系中增加底物的量,其他条件保持不变,那么在 t3时,丙组产物总量 ,原因是 。 5解析:(1)纤维素酶能够催化纤维素水解成葡萄糖,葡萄糖是还原糖
15、,可与斐林试剂在加热时生成砖红色沉淀。(2)该实验是以反应物的浓度作为因变量;酶的作用机理是降低化学反应的活化能。(3)若在 t1之前,乙组实验温度提高 10 ,因不知该酶的最适温度,故酶的活性会升高或降低或不变,故乙组酶催化反应的速率会加快或降低或不变。(4)70 条件下,t 2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加。答案:(1)葡萄糖 斐林 (2)反应物的浓度 降低化学反应的活化能(3)加快或降低或不变(4)不变 70 条件下,t 2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加13.(2017湖北武汉调研)萌发的大麦种子中存在着两种淀粉酶:-淀粉酶和 -淀粉酶。-淀粉酶耐热不
16、耐酸;-淀粉酶耐酸不耐热,70 处理 15 min 即变性失活。为测定萌发种子中 -淀粉酶和 -淀粉酶活性的差异,将发芽 3 天的大麦种子加蒸馏水研磨匀浆、离心取上清液得到淀粉酶提取液,进行如下实验。操作步骤 1 号试管 2 号试管 3 号试管 加淀粉酶 提取液 1 mL 1 mL 1 mL 预处理 70 恒温水浴 15 min,取出冰浴中冷却 高温使 - 淀粉酶和 - 淀粉酶失活 不处理 加缓冲液 2 mL 2 mL 2 mL 预保温 40 恒温水浴 10 min 加 40 预热的淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 保温 40 恒温水浴 5 min 测定 加入试剂 X,5065 水浴 5
17、 min,测定砖红色沉淀物的量回答下列问题: (1)步骤中加入的试剂 X 为 。 (2)上述实验操作步骤中,步骤中对 1 号试管进行操作的目的是 ;为达成实验目的,设置的 1、2、3 号试管中,为对照组的一组是 号试管。 (3)通过上述实验,能大致比较萌发 3 天时种子的 -淀粉酶和 -淀粉酶活性的大小。比较的方法是 解析:(1)本实验的目的是测定萌发种子中 -淀粉酶和 -淀粉酶活性的差异,淀粉酶分解淀粉为还原糖,还原糖可以用斐林试剂进行鉴定,步骤中加入的试剂 X 为斐林试剂。(2)-淀粉酶耐酸不耐热,70 处理 15 min 即变性失活。上述实验操作步骤中,步骤中对 1 号试管进行操作的目的
18、是使 -淀粉酶变性失活,测定大麦种子中 -淀粉酶催化效率,为达成实验目的,设置的 1、2、3 号试管中,为对照组的一组是 2 号试管(2 号试管 -淀粉酶和 -淀粉酶均失活,不能将淀粉变为还原糖,2 号和 1 号对比能测定 -淀粉酶催化效率)。(3)通过上述实验,可以测定各试管沉淀物的量,1、2 号试管的差值代表 -淀粉酶的活性,3、1 号试管的差值代表 -淀粉酶的活性,差值大的表示该酶的活性大,从而能大致比较萌发 3 天时种子的 -淀粉酶和 -淀粉酶活性的大小。答案:(1)斐林试剂6(2)使 -淀粉酶变性失活 2(3)测定各试管沉淀物的量,1、2 号试管的差值代表 -淀粉酶的活性,3、1 号试管的差值代表 -淀粉酶的活性,差值大的表示该酶的活性大
