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1第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一、选择题1.关于酶的性质,下列表达中错误的是()A.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变B.酶的催化作用提高了化学反应速率,改变了反应平衡点C.酶是活细胞产生的有催化能力的一类特殊的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNAD.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度的影响解析:酶可以提高化学反应速率,但是不能改变反应平衡点。答案:B2.1962年,科学家里斯和普兰特等用电子显微镜观察衣藻、玉米等植物的超薄切片时,发现在叶绿体的基质中有20.5nm左右的细纤维存在。用DNA酶处理这种细纤维,细纤维会消失。由此证明叶绿体中含有的这种细纤维是()A.酶B.RNAC.DNAD.核酸解析:因为酶有专一性,用DNA酶处理,能消失的物质一定是DNA。答案:C3.在探究温度对酶活性的影响实验中,假若用稀释10倍的唾液代替质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液,则应将其中的三支试管分别放入37℃左右的热水、沸水和冰块中,而不是60℃左右的热水、沸水和冰块中,原因是()A.37℃热水易配制且不易降温B.唾液淀粉酶只能在37℃发挥作用C.淀粉酶(市售)的最适温度为50~75℃,而唾液淀粉酶的最适温度在37℃左右D.无任何原因解析:唾液淀粉酶的最适温度在37℃左右,若温度达到60℃则其活性很低,甚至失活,从而影响实验效果。答案:C4.19世纪,世界上很多著名的科学家试图通过研碎胰腺的方法来获得其中的胰岛素,但都没有获得成功。后来有科学家通过结扎胰管让胰腺退化,然后单独研碎胰岛而获得了其中的胰岛素。前者失败的最可能原因是()A.当时研磨技术比较落后,研磨不充分B.研磨时选取的胰腺部分正好不含有胰岛素C.研磨过程中,胰腺中的消化酶把胰岛素分解了D.胰岛素和胰腺内的其他物质结合紧密,不易分离解析:胰腺能够分泌胰蛋白酶,催化胰岛素分解。答案:C5.下图所示为探究“酶的特性”实验,属于该实验自变量的是()A.催化剂不同B.环境温度不同C.试管的大小2D.试管中的过氧化氢溶液的量解析:在对照实验中,一般设置对照组和实验组,这两组的实验条件除了自变量之外,其余因素都相同。在本题图所示的实验中,自变量是催化剂不同,一支试管中加入的是无机催化剂,一支试管中加入的是酶。答案:A6.下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物量)变化,有关叙述不正确的是()A.图①中虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关系B.图②中虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量的变化示意曲线C.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率D.图③不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系解析:反应开始时底物浓度高反应快,后来底物逐渐被分解,反应速率降低。因此③可表示反应速率与时间的关系。答案:D7.下列关于酶的叙述,正确的是()①对底物有严格的选择性②酶在体内不能更新③酶是在化学实验室人工合成的④酶制剂通常在低温下保存⑤酶能降低化学反应的活化能⑥酶只能在细胞内发挥催化作用⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物A.①④⑤⑦B.②④⑤⑦C.②③④⑥D.①②⑥⑦解析:绝大多数酶是蛋白质,在体内不能贮存,所以要不断更新;酶是活细胞产生的;酶可在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用,综上所述,②③⑥是错误的。答案:A8.下图分别表示温度、pH与酶活性的关系,下列各项叙述中不正确的是()A.曲线a上的B点对应的温度表示该酶的最适温度B.人体内胃蛋白酶的活性与曲线b相似C.曲线b、c说明不同的酶有不同的最适pHD.酶活性随温度的升高而增强解析:在一定范围内,酶活性随温度升高而增强,超过最适温度,温度升高,酶活性反而降低,甚至丧失。答案:D9.图甲表示温度对淀粉酶活性的影响;图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中不正确的是()A.T0表示淀粉酶催化反应的最适温度B.图甲中,Ta、Tb时淀粉酶的催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别C.图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高,麦芽糖积累量不再增加,酶的活性已达到最大D.图乙中A点对应的温度为T03解析:T0表示淀粉酶催化反应的最适温度,此时反应速率最快,对应乙图中A点的速率。图甲中,Ta、Tb时淀粉酶的催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别,Ta温度低,酶活性低,但是不破坏酶结构,Tb温度过高,酶结构被破坏,变性失活。答案:C10.为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响,某学生设计了下表中的实验步骤。在同学们提出的下列评价中,不合理的是()实验步骤项目试管1试管21加入可溶性淀粉溶液2mL2mL2加入新鲜唾液淀粉酶溶液1mL1mL3加入1mol·L-1HCl溶液—1mL加入1mol·L-1NaOH溶液1mL—4置于37℃水浴中5min5min5滴入斐林试剂并沸水浴加热2滴2滴A.缺少pH为7.0的对照组B.都置于37℃水浴中可排除温度对酶活性的影响C.检验实验结果的试剂选择恰当D.操作步骤设计合理解析:该实验的目的,是验证pH对唾液淀粉酶活性的影响,所以一定要有正常情况下的对照实验的设置;把试管都置于37℃水浴中,既可排除温度对酶活性的影响,又可保证酶有最适的催化温度;在实验结果的检测试剂上应该选用斐林试剂,看有没有还原糖的出现,并判定酶的催化情况;这个实验的步骤设计不合理,因为合理的实验步骤应该先把淀粉酶放在不同的pH环境中,然后再添加有关物质,如果按照上述步骤进行,在进行完步骤2后已经开始发生催化反应了。答案:D11.下图为发生在哺乳动物消化道内的某项化学反应的示意图。图中的Y最可能表示()A.蛋白质B.淀粉C.脂肪酶D.麦芽糖酶解析:考查对酶的专一性的理解。Y在反应前后未发生变化,所以Y是酶。Y能将X水解成两个相同的单体,所以Y最可能是麦芽糖酶,X最可能是麦芽糖。答案:D12.在下图中的四条曲线中,纵坐标表示酶的催化效率,横坐标未作具体说明,你认为能说明酶的催化效率与时间关系的是()解析:酶的催化作用具有高效性和专一性,受温度和酸碱度的影响,还受反应物浓度的影响,一定范围内随反应物浓度的增加,反应速率加快,达到一定值时,速率不再增加。随着反应时间的延长,酶的催化作用逐步降低。A项是酸碱度对酶活性的影响,B项是酶的催化作用与温度的关系。C项是酶的活性与反应时间的关系,随着时间的延长,酶会钝化,需要及时更新。D项是酶的催化效率与反应物浓度的关系。答案:C二、非选择题13.(2012·广东理综,节选)食品种类多,酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献,得知:4(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知,更适宜作为食品添加剂,理由是。(2)蛋白酶的活力可用的量来表示。解析:(1)审题结合图形和文字,在题目中已经提供了信息“食品种类多,酸碱度范围广”,所以选择的食品添加剂应该有广的酸碱度适应范围,从图形中,我们可以看出木瓜蛋白酶的酸碱度适应范围最广,所以可以选作食品添加剂。(2)酶的活力,我们一般用酶催化的底物消耗量或者产物生成量来表示。答案:(1)木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶的活性不随pH的变化而变化(2)单位时间内底物消耗(产物产生)14.酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果,某实验小组取无菌烟草幼叶,切成相同大小的小片,等量放入6支试管中,试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。试管编号项目ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ蒸馏水/mL201111缓冲液/mL0210.50.50.5果胶酶液/mL0000.500蜗牛酶液/mL00000.50纤维素酶液/mL000000.5实验结果(绿色深浅程度)---+++++++++(注:“+”越多表示绿色越深,“-”表示颜色无显著变化)(1)实验过程中,需要轻摇试管,其目的是,使原生质体从小叶片中游离出来,以便观察悬浮液绿色的深浅。(2)从绿色的深浅可推测:蜗牛酶液酶解效果最好,原因是蜗牛酶液含有等多种酶。该实验中是空白对照组,其设置意义是。(3)用网筛过滤原生质体到离心管内,离心后收集沉淀物,并用洗涤。(4)原生质体是否符合要求还需进行检验,其检验的方法是。解析:本题考查有关酶的催化效率的实验。(1)实验过程中,需要轻摇试管,可以使细胞壁与酶充分接触,可以提高酶解效果。(2)蜗牛以植物为食,所以蜗牛酶液中含有果胶酶和纤维素酶,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ没有添加酶溶液,为空白对照组。其目的是排除无关变量的干扰。(3)离心后收集沉淀物,并用等渗溶液清洗,目的是保持细胞正常形态。(4)要用低渗涨破法来检验原生质体是否符合要求,若没有细胞壁则可以涨破,有则不能涨破。答案:(1)使细胞壁与酶充分接触,提高酶解效果(2)果胶酶和纤维素酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ排除无关变量的干扰(3)等渗溶液(4)低渗涨破法15.过氧化氢酶存在于动植物细胞中,过氧化氢是细胞中的有害物质。过氧化氢酶可使过氧化氢分解为水和氧气。一个学生做了如下实验,判断动植物细胞中是否含有等量的过氧化氢酶。她利用猪肝和马铃薯组织作为实验材料,步骤如下:①在两支洁净的试管上贴标签1和2;②在每支试管中各倒入体积分数为1%的过氧化氢溶液10mL;③放一点猪肝研磨液在试管1中;④放一点马铃薯研浆在试管2中;⑤在25s内收集每支试管中释放的氧气;5过氧化氢酶对过氧化氢的影响⑥每5s测量并记录下每支试管中的氧气体积;测量结果如右图。请分析回答下列问题。(1)过氧化氢酶的化学本质是。(2)下列哪个因素在实验中没有控制?()A.氧气释放时间B.过氧化氢溶液的体积C.所使用试管的体积D.使用的猪肝和马铃薯组织的大小(3)该实验能否得出猪肝中的过氧化氢酶比马铃薯中的含量高?。(4)该学生又做了一个实验,她将猪肝煮熟后放入过氧化氢溶液中,她发现几乎没有氧气释放。请解释原因。。解析:过氧化氢酶的成分是蛋白质。图中曲线只能说明加入试管1中的肝脏研磨液中过氧化氢酶量比加入试管2中的马铃薯研磨液中多,不能说明肝脏和马铃薯中酶量的多少。酶在高温下易变性失活。答案:(1)蛋白质(2)D(3)不能(4)其中的过氧化氢酶在高温下失活