一、选择题
1.下列曲线能正确表示人体消化酶作用规律的是( )
A.Ⅰ和Ⅲ B.Ⅱ和Ⅲ
C.Ⅰ和Ⅳ D.Ⅱ和Ⅳ
[答案] D
[解析] 人体消化酶发挥作用的最适温度是37℃左右,随酶含量的增多酶促反应速率加快。
2.(2014·全国)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP
C.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于细胞呼吸作用
[答案] B
[解析] 细胞核中进行遗传物质的复制、转录等,都需要消耗能量,细胞核本身不能产生能量,这些能量来自线粒体合成的ATP;机体睡眠时也进行着复杂的生理活动,如呼吸、物质的分解和合成等都消耗能量;有氧呼吸和无氧呼吸第一步相同,都在细胞质基质中进行,都能合成ATP;植物根细胞吸收矿质元素离子的方式为主动运输,这一过程需要消耗呼吸作用产生的ATP。
3.图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线,下列叙述正确的是( )
A图甲中物质a可以是麦芽糖也可以是乳糖
B.图乙中若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率,则温度曲线①>曲线②>曲线③
C.图甲中物质b能降低该化学反应的活化能,其化学本质与无机催化剂相同
D.图乙中若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率,则酶浓度曲线①>曲线②>曲线③
[答案] D
[解析] 乳糖分解产生一分子葡萄糖和一分子半乳糖,图中a分解产生的物质相同,物质a不可能为乳糖;b为酶,其化学本质为蛋白质或RNA;酶在曲线①对应的温度时活性较其他两个温度时强,根据温度对酶活性的影响曲线图分析,曲线①温度不一定高于其他两个温度;曲线①对应的酶促反应速率高于其他两条曲线,因此对应酶浓度也高于其他两条曲线。
4.下列过程能使细胞中ADP含量增加的是( )
A.甘油通过细胞膜进入细胞
B.胃蛋白酶对蛋白质的分解
C.叶绿体基质中3-磷酸甘油酸被还原成三碳糖磷酸
D.细胞溶胶中的葡萄糖分解成丙酮酸
[答案] C
[解析] 能使细胞中ADP含量增加的过程是消耗ATP产生ADP的过程,说明细胞正在耗能。甘油通过细胞膜进入细胞是自由扩散的方式,不消耗能量,故A错误;胃蛋白酶对蛋白质的分解,不消耗能量,故B错误;叶绿体基质中3-磷酸甘油酸被还原成三碳糖磷酸,需要光反应提供的[H]和ATP,故C正确;细胞溶胶中的葡萄糖分解成丙酮酸的过程释放能量,故D错误。
5.(2015·江西)下列有关酶的实验设计思路正确的是( )
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
C.利用过氧化氢、鲜肝匀浆和二氧化锰溶液研究酶的高效性
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响
[答案] C
[解析] A项中验证酶的专一性实验只能选择斐林试剂作为鉴定试剂,而不能用碘液;B项中过氧化氢会随温度的升高而分解速度加快,故不能利用过氧化氢来探究温度对酶活性的影响;鲜肝匀浆含有过氧化氢酶,过氧化氢在不同的催化剂作用下分解的速率不同,C正确;胃蛋白酶的最适pH为1.5,因此所设置的pH应有一个低于最适pH、一个高于最适pH和最适的,D错误。
二、非选择题
6.大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。
(1)查询资料得知,18℃时,在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是________。
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15℃~18℃之间,学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃~18℃之间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。
①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________,可用________试剂鉴定。
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。
③为了控制实验温度,装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。单位时间内________可以表示蛋白酶催化效率的高低。
④实验结果如图2,据此能否确认该假设成立?________。理由是:______________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以人工养殖投放的成分中要注意降低________的比例,以减少对海洋的污染。
[答案] (1)幽门盲囊蛋白酶
(2)①蛋白质 双缩脲
②2和8
③水浴 底物消耗量(或产物生成量)
④不能 在15℃~18℃范围内,随着温度的升高,酶活性一直在增强,没有出现下降的拐点,所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度
(3)淀粉和脂肪
[解析] (1)由坐标图中三种酶的活性可知,在最适pH时,幽门盲囊蛋白酶的活性最高,因此幽门盲囊蛋白酶的催化效率最高。
(2)①本实验探究蛋白酶的最适温度,因此实验需要的底物为蛋白质,鉴定蛋白质可用双缩脲试剂,该试剂可与蛋白质发生紫色反应。
②测定酶的最适温度时,应提供最适的外界环境,即给各种酶提供最适的pH,由图1可知,胃蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶的最适pH分别是2和8。
③本实验的自变量是温度,因此各组实验的温度应在预设的温度下保持恒定。保持恒温的主要方法是通过水浴加热;通过产物的生成量或底物的消耗量可测定蛋白酶的催化效率的高低。
④由图2可以看出,当温度从15℃~18℃梯度变化过程中,随着温度的升高,蛋白酶的活性一直在增强,没有出现下降的拐点,因此,不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃~18℃之间;
(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少,活性低,说明大菱鲆几乎不分解淀粉和脂肪,因此饲料中不要添加过多的淀粉和脂肪。
7.(2015·广西桂林)某生物兴趣小组要设计实验验证酶的专一性。请根据题意回答问题:
备选实验材料和用具:蛋白质块,牛胰蛋白酶溶液,牛胰淀粉酶溶液,蒸馏水,双缩脲试剂,试管若干,恒温水浴锅,时钟等。
(1)该实验的自变量是________。
(2)实验步骤:
①取两支洁净的相同试管,编号为甲、乙。
②取5mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试管中,再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。
③将两支试管置于恒温水浴锅中,保温(37℃)5分钟。
④分别加入等体积等质量的蛋白质块,其他条件相同且适宜。
⑤一段时间后,分别加入等量的双缩脲试剂进行检测,记录实验结果。
上述实验步骤中,有二处明显错误,请找出这二处错误并更正。
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(3)如果想验证过氧化氢酶具有高效性的特点,应该用过氧化氢酶和________对________进行催化效率比较。
[答案] (1)酶的有无及种类(或酶的有无及底物种类)
(2)①不符合单一变量原则(或不符合等量原则),取5mL牛胰淀粉酶溶液加到乙试管
②不能用双缩脲检测,应直接观察蛋白质块体积的大小
(3)Fe3+ H2O2
[解析] (1)探究酶的专一性,需要设计对照实验,其实验变量是酶的有无及种类或者是底物种类。(2)实验步骤中加入到乙试管中的牛胰淀粉酶溶液没有注明用量,不符合单一变量原则,两支试管中都有蛋白质类酶,遇双缩脲试剂呈紫色,因而两支试管都有紫色,不能用双缩脲检测。(3)验证过氧化氢酶具有高效性的特点,应该用过氧化氢酶和Fe3+对H2O2进行催化效率比较。