题组一、酶在代谢中的作用及影响因素1.(2013年高考新课标全国卷Ⅱ)关于酶的叙述,错误的是()B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物解析:本题主要考查酶的相关知识。
细胞生命活动所必需的酶,如呼吸氧化酶,会存在于分化程度不同的各类细胞中;低温抑制酶的活性,在一定范围内,当温度回升后,酶的活性可以恢复,但酶的空间结构一旦被破坏,其活性将无法恢复,低温没有破坏酶的空间结构;酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的;酶在化学反应中充当催化剂,也可以作为另一个反应的底物。
答案:B2.(2014年高考福建卷)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。
由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是() A.蛋白酶B.RNA聚合酶C.RNA D.逆转录酶解析:大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,核糖体是由蛋白质和rRNA组成的,用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后,核糖体中只剩下RNA成分,因此,由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”可说明催化该反应的物质是RNA,故C正确,A、B、D错误。
答案:C3.(2014年高考重庆卷)如图为乙醇在人体内主要的代谢过程。
下列相关叙述,正确的是()A.乙醇转化为乙酸发生的氧化反应,均由同一种氧化酶催化B.体内乙醇浓度越高,与乙醇分解相关的酶促反应速率越快C.乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水,同时释放能量D.正常生理情况下,人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关解析:酶催化反应时具有专一性,A错误;在一定浓度范围内,随乙醇浓度增加,酶促反应速率加快,达到一定浓度后,酶促反应速率不变,B错误;乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水,并释放能量,C正确;人是恒温动物,其代谢速率不受环境温度影响而发生大的变化,D错误。
答案:C4.(2012年高考福建卷)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______________________。
图1(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 ℃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:_____________。
图2(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饲料成分中要注意降低__________________的比例,以减少对海洋的污染。
解析:(1)分析图可知,在各自最适pH下,幽门盲囊蛋白酶活性最高,故其催化效率最高。
(2)酶具有专一性,蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。
由图1可知胃蛋白酶最适pH为2,幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。
实验中为了控制温度常用水浴保持恒温。
酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。
图2显示随着温度的提高,酶的活性逐渐升高,酶活性峰值并未出现,故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在15~18 ℃间”的假设不成立。
(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少,活性低,故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。
答案:(1)幽门盲囊蛋白酶(2)①蛋白质双缩脲②2和8③水浴底物消耗量(或产物生成量)④不能据图可知随着温度提高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现(3)淀粉、脂肪题组二、ATP的结构和利用5.(2014年高考新课标全国卷Ⅱ)关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是() A.磷酸是光反应中合成A TP所需的反应物B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析:光反应中合成ATP的原料是ADP和磷酸,A正确;叶绿素吸收光能的过程不需要酶的参与,B正确;人体在剧烈运动时所需要的能量是由葡萄糖通过细胞呼吸产生的,人体细胞无氧呼吸的过程中产生了乳酸,乳酸不能直接分解供能,C错误;病毒核酸的复制是在宿主细胞中完成的,该过程所需的能量、原料均来自于宿主细胞,D正确。
答案:C6.(2012年高考北京卷)细胞中不能合成ATP的部位是()A.线粒体的内膜B.叶绿体中进行光反应的膜结构C.内质网的膜D.蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构解析:本题主要考查细胞代谢过程中ATP合成的相关知识。
细胞代谢产生ATP的生理过程主要是细胞呼吸和光合作用的光反应,所以A、B、D三个选项中所涉及的部位均可合成ATP;而内质网的膜上不能产生ATP,故C项符合题意。
答案:C7.(2014年高考江苏卷)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是()A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.吞噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链解析:叶肉细胞合成的糖运出叶肉细胞及糖在运输路径中的跨膜过程均需ATP提供能量;吞噬细胞以胞吞方式吞噬病原体的过程需消耗能量;细胞中小分子的氨基酸脱水缩合形成肽链的过程需要ATP供能;淀粉在淀粉酶的催化作用下水解为葡萄糖的过程不消耗能量。
答案:C一、选择题1.(2015年临沂模拟)下列关于影响酶反应速率(v)因素的研究中,条件控制和预期结果的关系合理的是()A.有足够的底物,温度、pH等条件适宜且恒定——v与酶浓度成正比B.酶浓度恒定,温度、pH等条件适宜且恒定——v与底物浓度成反比C.酶浓度和底物一定,在pH适宜的条件下——v与温度成反比D.酶浓度和底物一定,在温度适宜的条件下——v与pH成正比解析:在一定范围内,v与底物浓度成正比。
在低于最适温度范围内,v与温度成正比,在高于最适温度范围内,v与温度成反比。
在低于最适pH范围内,v与pH成正比,在高于最适pH范围内,v与pH成反比。
答案:A2.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内,调整pH 至2.0,保存于37 ℃的水浴锅内(不考虑酸对蛋白质、淀粉的水解作用)。
过一段时间后,容器内剩余的物质是()A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B.多肽、麦芽糖、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水解析:pH为2.0时,只有胃蛋白酶还保持活性,唾液淀粉酶失去了活性,所以淀粉不会被水解。
乳清蛋白和唾液淀粉酶都是蛋白质,在胃蛋白酶的催化作用下水解成多肽,故答案选A。
答案:A3.美国加州大学教授卢云峰做出一个纳米级小笼子,可把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装入其中,有了这身“防护服”,酶就不怕被消化液分解,可安心分解酒精分子。
下列推测合理的是()A.该成果中分解酒精的酶位于细胞质基质中B.该酶进入人体后能分解体内无氧呼吸的产物C.纳米级小笼子可通过主动运输的方式被吸收进入血液D.“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用解析:该成果中分解酒精的酶位于纳米级小笼子中,随着食物进入消化道分解酒精,A 错误;该酶进入人体后能分解人体喝入的酒精,但是人体内无氧呼吸的产物是乳酸,不能被其分解,B错误;纳米级小笼子不进入血液,直接进入消化道分解喝入的酒精,C错误;纳米级小笼子可以防止消化道内蛋白酶将分解酒精的酶水解,D正确。
答案:D4.生态酶制剂是一种无毒、无残留、无污染的微生物制剂。
它不仅能改善养殖环境、畜禽品质和降低饲料成本,还能提高饲料营养成分的利用率,使质量较差的饲料能和优质饲料具有同样的饲喂效果,从而提高饲料行业和养殖行业的经济效益,所以生态酶的研究及其应用前景大为广阔。
下列有关生态酶或酶的叙述正确的是()A.组成酶的基本单位都是氨基酸B.低温、高温、过酸、过碱都会使生态酶失活C.物质的跨膜运输、CO2的固定和还原都需要酶的参与D.酶催化效率高是因为其降低活化能的作用更显著解析:组成酶的基本单位可以是氨基酸,也可以是核糖核苷酸;低温不会使生态酶失活;物质的被动运输不需要酶的参与。
答案:D5.(2015年广西五市联考)如图中的新鲜土豆片与H2O2接触后,产生的现象及推测错误的是()A.若有大量气体产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B.若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速率加快C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量解析:新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解产生氧气(气泡),A项正确;增加土豆片的数量即增加酶的数量,可使反应速率加快,B项正确;一段时间后,因底物过氧化氢全部被消耗分解掉,产生的氧气(气体)量不再增加,C项错误。
答案:C6.(2015年合肥模拟)A TP是生命活动中直接能源物质,下列有关ATP的说法正确的是()A.物质跨膜运输时,细胞内进行旺盛的A TP和ADP的相互转化B.光合作用暗反应合成有机物所需的能量完全由光反应产生的A TP提供C.肌肉细胞中大量线粒体组成肌质体,有利于储存大量ATP为运动供能D.ATP中的化学能在一些细胞中可来自光能,在另一些细胞中可再转化为光能解析:物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输,自由扩散、协助扩散不消耗能量,A错误;光合作用暗反应合成有机物所需的能量由光反应产生的ATP与[H]提供,B错误;细胞中ATP含量少,但ATP与ADP之间转化迅速,C错误;光合作用过程中合成的ATP中的化学能来自光能,A TP中的化学能可再转化为光能,D正确。
答案:D7.A TP是能量“通货”,下列有关ATP的说法,正确的是()A.人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞中A TP的合成速率会大大超过分解速率,细胞产生A TP的量增加B.若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加C.人体成熟的红细胞高度特化,没有细胞器,因此既不能产生酶,也不能产生ATP D.人在饥饿时,一个A TP可水解为一个腺苷和三个磷酸,因此细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡解析:寒冷条件下,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,以促进物质的氧化分解,增加产热,活细胞中ATP与ADP的含量始终处于动态平衡状态,即细胞中A TP的合成速率和分解速率始终处于动态平衡状态,A项错;Na+在人体内环境中主要是维持细胞外液的渗透压,若细胞内Na+浓度偏高,需要通过主动运输把Na+排到细胞外,B项正确;人体成熟的红细胞高度特化,没有细胞器,但成熟的红细胞可通过无氧呼吸产生ATP,C项错;ATP水解时一般是远离A的那个高能磷酸键断裂,形成一个ADP和一个磷酸,D项错。