北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物
专题4 酶与ATP
考点1 降低化学反应活化能的酶
1.(2023广东,1,2分)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥
等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误
的是( )
A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
答案 C 揉捻即将茶叶揉成条状,适度揉出茶汁,这个过程会破坏细胞结构,有利于茶叶中
的多酚氧化酶与茶多酚接触,A正确;温度会影响酶的活性,发酵时保持适宜的温度以维持多
酚氧化酶的活性,B正确;发酵液的酸碱性会影响酶的活性,发酵时有机酸含量增加会使发酵
液的pH降低,进而影响多酚氧化酶的活性,C错误;为防止过度氧化影响茶品质,可通过高温
使多酚氧化酶变性失活,D正确。
2.(2023河北,1,2分)关于蛋白质空间结构的叙述,错误的是( )
A.淀粉酶在0 ℃时,空间结构会被破坏
B.磷酸化可能引起蛋白质空间结构的变化
C.氨基酸种类的改变可能影响蛋白质空间结构
D.载体蛋白在转运分子时,其自身构象会发生改变
答案 A 酶在0 ℃低温时空间结构不变,活性很低,A错误;ATP水解释放的磷酸基团可使蛋
白质分子磷酸化,使蛋白质的空间结构发生变化,B正确;氨基酸种类的改变会造成多肽链的
改变,从而引起蛋白质空间结构的改变,C正确;每次转运分子时,载体蛋白都会与分子结合
并发生自身构象的改变,D正确。
3.(2022浙江6月选考,10,2分)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的
是 ( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
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答案 B 低温时淀粉酶的活性降低,但低温不改变淀粉酶的氨基酸组成和空间结构,A错误;
淀粉酶在一定pH范围内起作用,在小于最适pH时,酶活性随pH升高而不断升高,在最适pH
时,酶活性最高,在大于最适pH时,酶活性随pH升高而不断降低,C错误;若在淀粉和淀粉酶
混合液中加入蛋白酶,淀粉酶(本质为蛋白质)会被蛋白酶水解,淀粉的水解速率会降低,D错
误。
易错警示 高温、过酸、过碱等能改变酶的空间结构,使酶变性失活。
4.(2022浙江1月选考,17,2分)用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草莓汁;而利用稀
盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于 ( )
A.两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同
B.两者催化果胶水解得到的单糖不同
C.两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同
D.酶催化需要最适温度,盐酸水解果胶不需要最适温度
答案 A 用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草莓汁;而利用稀盐酸处理草莓可以制得
糊状的草莓酱,说明两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同,A正确。盐酸属于无机催
化剂,与果胶酶催化果胶主链水解断裂的化学键、催化果胶水解得到的单糖是相同的,B、C
错误。无论是酶还是盐酸催化化学反应,反应的过程中温度达到最适温度,可以让反应更加
充分,D错误。
5.(2022全国乙,4,6分)某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为
探究该酶不同组分催化反应所需的条件,某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,
“-”表示无)。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + - + -
蛋白质组分 + - + - +
低浓度Mg2+ + + + - -
高浓度Mg2+ - - - + +
产物 + - - + -
根据实验结果可以得出的结论是 ( )
A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
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D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
答案 C 实验①结果表明在低浓度Mg2+条件下,酶P具有催化活性,A错误;实验③⑤的结
果表明,不论在低浓度Mg2+还是在高浓度Mg2+条件下,蛋白质组分都无催化活性,B错误;实
验④⑤的结果表明,在高浓度Mg2+条件下,酶P中的RNA组分具有催化活性,而蛋白质组分没
有催化活性,C正确,D错误。
6.(2021浙江6月选考,16,2分)下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是
( )
A.“酶的催化效率”实验中,若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎,实验结果相同
B.“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C.“探究酶的专一性”实验中,设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D.设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,可选择本尼迪特试剂检测反应产物
答案 B 熟马铃薯块茎中的酶在高温条件下已经失活,无法发挥催化作用,A错误;“探究
pH对过氧化氢酶的影响”实验中,应该先分别加入不同pH的缓冲液,再加入底物(过氧化氢
溶液),B正确;“探究酶的专一性”实验中,设置1、2号试管的目的是检验底物中是否混有
还原糖,C错误;本尼迪特试剂用于检测还原糖,其使用时需要热水浴加热,D错误。
7.(2021辽宁,6,2分)科研人员发现,运动能促进骨骼肌细胞合成FNDC5蛋白,该蛋白经蛋白
酶切割,产生的有活性的片段被称为鸢尾素。鸢尾素作用于白色脂肪细胞,使细胞中线粒体
增多,能量代谢加快。下列有关叙述错误的是( )
A.脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染色
B.鸢尾素在体内的运输离不开内环境
C.蛋白酶催化了鸢尾素中肽键的形成
D.更多的线粒体利于脂肪等有机物的消耗
答案 C 脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A选项正确;鸢尾素产生于骨骼肌
细胞,作用于白色脂肪细胞,在细胞外,其通过内环境运输,B选项正确;FNDC5蛋白经蛋白酶
切割产生有活性的片段,蛋白酶催化使肽键断裂而不是形成肽键,C选项错误;鸢尾素作用于
白色脂肪细胞,使细胞中线粒体数量增多,能量代谢加快,推测更多的线粒体利于脂肪等有机
物的消耗,D选项正确。
8.(2021湖北,2,2分)很久以前,勤劳的中国人就发明了制饴(麦芽糖)技术,这种技术在民间
沿用至今。麦芽糖制作的大致过程如下图所示。
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下列叙述正确的是( )
A.麦芽含有淀粉酶,不含麦芽糖
B.麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成
C.55~60 ℃保温可抑制该过程中细菌的生长
D.麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低
答案 C 麦芽中的淀粉酶可将淀粉催化水解为麦芽糖,A错误;麦芽糖由两分子葡萄糖脱水
缩合而成,B错误;55~60 ℃是麦芽中的淀粉酶的最适温度,比人的唾液淀粉酶的最适温度高,
该温度可抑制细菌的生长,C正确,D错误。
9.(2017课标全国Ⅱ,3,6分)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
答案 C 本题考查酶的相关知识。细胞质中线粒体和叶绿体内也有参与DNA合成的酶,A
错误;在适宜环境下,酶在生物体内外都有催化活性,B错误;在胃蛋白酶的提取液中加入某
些无机盐溶液后,可以使胃蛋白酶凝聚而从溶液中析出,C正确;唾液淀粉酶催化反应的最适
温度不适合该酶的保存,应该在低温下保存,D错误。
10.(2015海南单科,15,2分)关于人体内激素和酶的叙述,错误的是( )
A.激素的化学本质都是蛋白质
B.酶可以降低化学反应的活化能
C.高效性是酶的重要特性之一
D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
答案 A 本题考查激素和酶的相关知识。激素的化学本质并非都是蛋白质,如性激素为固
醇类,A错误;酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,B正确;酶具有高效性、专一性等
重要特性,C正确;激素具有调节作用,激素与靶细胞结合后,可以调节靶细胞的代谢,D正确。
知识拓展 酶与激素都属于微量、高效物质。所有活细胞都能产生酶,酶有催化作用,作用
前后不变;只有内分泌腺或内分泌细胞才能产生激素,激素具有调节作用,作用后被灭活。
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11.(2015海南单科,4,2分)下列关于生物体产生的酶的叙述,错误的是 ( )
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO
2
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
答案 D 绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;脲酶能够将尿素分解成氨和CO,B正
2
确;蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类,C正确;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,纤维素酶不
能降解细菌细胞壁,D错误。
12.(2014福建理综,1,6分)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
答案 C 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。
13.(2013课标Ⅱ,6,6分)关于酶的叙述,错误的是( )
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
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
答案 B 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。
易错警示 低温抑制酶的活性,常在低温条件下储存酶。高温破坏酶的空间结构(氢键等,但
肽键未被破坏),酶活性丧失。
14.(2019浙江4月选考,10,2分)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如表所示:
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL
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2 加入马铃薯匀浆 少许 —
3 加入二氧化锰 — 少许
4 检测
据此分析,下列叙述错误的是( )
A.实验的可变因素是催化剂的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有高效性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
答案 D 本题以研究酶的特性的实验过程为载体,考查运用所学知识对实验过程进行分析、
获得有效解题信息并作出正确判断的能力。试题通过对实验过程的分析,体现了对科学探究
素养中实验设计与结果分析要素的考查。由题意可知,该实验的可变因素是催化剂的种类,A
正确;可用产生气泡的速率作检测指标,B正确;该实验通过过氧化氢酶与无机催化剂催化过
氧化氢分解速率的比较,能说明酶的作用具有高效性,C正确;该实验能用鸡肝匀浆代替马铃
薯匀浆进行实验,两者都含有过氧化氢酶,D错误。
15.(2016课标全国Ⅰ,3,6分)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列
操作顺序合理的是( )
A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
答案 C 本题以测定酶活力的实验为载体,考查运用所学知识对实验步骤进行分析与评价
的能力;试题通过对操作顺序的分析,体现了对科学探究素养中实验设计要素的考查。测定
酶活力的实验中缓冲液可维持溶液的pH,所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入,反应时间
的测定则应在底物与酶混合之后开始,据此可判断C符合题意。
16.(2021湖北,10,2分)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化
反应,逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是( )
A.常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,不耐贮藏
B.密封条件下,梨呼吸作用导致O 减少,CO 增多,利于保鲜
2 2
C.冷藏时,梨细胞的自由水增多,导致各种代谢活动减缓
D.低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓
答案 C 常温下,酶活性较高,呼吸代谢旺盛,不耐贮藏,A正确;密封条件下,刚开始时,密
封的环境中O 相对较多,梨进行有氧呼吸,而有氧呼吸会不断消耗O 导致O 减少,CO 增多,
2 2 2 2
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进而使呼吸作用受抑制,利于保鲜,B正确;冷藏时,梨细胞中的自由水相对减少,结合水相对
增多,C错误;低温会抑制酶活性,导致果肉中酚氧化酶的活性降低,因而果肉褐变会减缓,D
正确。
17.(2017天津理综,3,6分)将A、B两种物质混合,T 时加入酶C。右下图为最适温度下A、
1
B浓度的变化曲线。叙述错误的是( )
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T 后B增加缓慢是酶活性降低导致的
2
D.适当降低反应温度,T 值增大
2
答案 C 本题考查酶促反应过程中酶的作用。由图示中A、B物质变化曲线知,A、B分别
为反应物和生成物,酶C的作用是降低A 生成B这一反应的活化能,A 正确;随反应物浓度降
低,该体系中酶促反应速率先快后慢,B正确;T 后因A浓度降低导致了反应速率下降,从而导
2
致B浓度增加缓慢,C错误;该图为最适温度下的酶促反应曲线,若适当降低反应温度,达到
反应平衡的时间会延长,T 值会增大,D正确。
2
规律总结 影响酶促反应速率的因素
温度、pH及底物浓度均影响酶促反应速率,其中温度、pH通过影响酶活性影响反应速率,而
底物浓度对酶活性无影响,其直接影响反应速率。即影响酶活性的因素一定影响反应速率,
影响反应速率的因素不一定影响酶的活性。
18.(2020浙江7月选考,10,2分)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶
的影响”的活动。下列叙述错误的是( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将HO 加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
2 2
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
答案 C 在“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验中,单一变量为pH,无关变量均应相同
且适宜,所以应在适宜的水温下进行该实验,且各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数
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量应一致,A、B正确;实验操作时,不能把酶和反应物混合后再加入pH缓冲液,应将HO 和含
2 2
有酶的滤纸片分别放入相同的pH缓冲液中处理一段时间后,再将HO 迅速加入反应小室中
2 2
的含酶的滤纸片上,C错误;HO 可在过氧化氢酶的作用下,生成HO和O,且酶的活性越强,O
2 2 2 2 2
的生成量越多,故可通过比较各组量筒中收集的O 量来判断过氧化氢酶作用的适宜pH范
2
围,D正确。
19.(2017江苏单科,17,2分)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组
进行了相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是( )
A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同
D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
答案 C 本题主要考查酶去污效能的实验设计和分析。该实验的自变量有3个:污布类型、
洗衣粉类型和酶用量。根据实验设计的对照原则和单一变量原则,只有根据具有单一变量的
对照实验才能直接得出结论。根据题目实验设计不能判断Y型洗衣粉对污布类型1、4的去
污力,故不能得出A项结论;根据题目实验设计不能判断不同类型洗衣粉对4种污布的去污
力,故不能得出B项结论;由实验设计及结果知碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同,
C正确;根据题目实验设计不能判断加大酶用量对洗衣粉的去污力的影响,故不能得出D项
结论。
知识总结 实验设计的原则
对照原则、单一变量原则、平行重复原则。
20.(2013海南单科,3,2分)关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( )
A.不同酶的最适温度可能相同
B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
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答案 B 不同酶的最适温度可能相同,也可能不同,A正确;在一定的范围内随着温度的降
低,酶的活性下降,而酶促反应的活化能是不会降低的,B错误;低温时,酶的活性降低,但酶
的空间结构稳定,因此,酶制剂适于在低温(0~4 ℃)下保存,C正确;高温、强酸、强碱都会
破坏酶的空间结构,从而使酶失活,D正确。
21.(2022北京,12,2分)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是 (
)
选项 高中生物学实验内容 操作步骤
A 检测生物组织中的蛋白质 向待测样液中先加双缩脲试剂A液,再加B液
先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍
B 观察细胞质流动
镜观察
室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,在设定温度
C 探究温度对酶活性的影响
下保温
观察根尖分生区组织细胞
D 将解离后的根尖用清水漂洗后,再用甲紫溶液染色
的有丝分裂
答案 C 用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质时,应先向待测液中加A液(0.1 g/mL的
NaOH溶液),再加B液(0.01 g/mL的CuSO 溶液),A正确;观察黑藻叶肉细胞的细胞质流动时,
4
常用叶绿体的运动作为标志,观察叶绿体需用高倍显微镜,故需先用低倍镜找到特定区域的
黑藻叶肉细胞,再换高倍镜观察,B正确;探究温度对酶活性的影响时,底物(如淀粉溶液)和
酶应分别先在预设的温度中保温一段时间再混合,保证反应从一开始就处于预设的温度,C
错误;观察根尖分生区细胞有丝分裂实验的制片流程是解离→漂洗→染色(甲紫溶液或醋酸
洋红液)→制片,D正确。
22.(2022广东,13,4分)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见表。下
列分析错误的是 ( )
组别 pH CaCl 温度(℃) 降解率(%)
2
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
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A.该酶的催化活性依赖于CaCl
2
B.结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度70 ℃,最适pH 9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
答案 C ②、③组进行对照,自变量为有无CaCl,无CaCl 组的蛋白降解率为0,说明该酶
2 2
的催化活性依赖于CaCl,A正确;①、②进行对照,只有温度不同,则温度为自变量,70 ℃比
2
90 ℃条件下酶活性高,②、④进行对照,自变量为pH,pH为9时酶活性高,但不能说明最适
温度是70 ℃,最适pH为9,应分别缩小温度梯度、pH梯度再次进行实验以确定最适条件,B
正确,C错误;要确定该酶是否能水解其他反应物,需添加自变量为底物种类的实验,D正确。
23.(2016江苏单科,8,2分)过氧化物酶能分解HO,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白
2 2
菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如表。下列相关叙述正确的是( )
管 1%焦性没 2% 缓冲液 过氧化物 白菜梗提取液/ 煮沸冷却后的白菜
号 食子酸/mL HO/mL /mL 酶溶液/mL mL 梗提取液/mL
2 2
1 2 2 2 - - -
2 2 2 - 2 - -
3 2 2 - - 2 -
4 2 2 - - - 2
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
答案 A 3号管为实验组,1号管、2号管和4号管均为对照组,A正确,B错误;设置对照组
的作用在于通过实验组和对照组对比,消除无关变量对实验结果的影响,增强实验结果的可
信度,C错误;4号管中煮沸冷却后的白菜梗提取液所含的酶已变性失活,无法判断白菜梗中
是否有过氧化物酶,D错误。
知识拓展 实验中的对照有四种类型:空白对照、条件对照、自身对照和相互对照。
24.(2015重庆理综,10,14分)(14分)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小
麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实
验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去
淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:
分组 红粒管 白粒管 对照管
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步骤
① 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 C
② 加缓冲液(mL) 1 1 1
③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1
④ 37 ℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色
显色结果 +++ + +++++
注:“+”数目越多表示蓝色越深
步骤①中加入的C是 ,步骤②中加缓冲液的目的是 。显色结果表明:
淀粉酶活性较低的品种是 ;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越 。若步
骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应 。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,
设计了如下实验方案:
X处理的作用是使 。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结
果为红粒管颜色显著 白粒管(填“深于”或“浅于”),则表明α-淀粉酶活性是引
起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
答案 (14分)(1)0.5 mL蒸馏水 控制pH 红粒小麦 低 缩短
(2)β-淀粉酶失活 深于
解析 (1)对照管应加入等量蒸馏水,步骤②中加入缓冲液的目的是维持正常的pH,防止溶
液pH变化对实验结果造成影响。红粒管中蓝色较白粒管深,说明红粒管中淀粉含量高,据此
推测出红粒小麦淀粉酶活性较低是导致红粒小麦发芽率低的原因。若反应物淀粉浓度适当
减小,可通过缩短反应时间的方法得到与改变前相同的显色结果。(2)要探究α-淀粉酶和
β-淀粉酶活性在穗发芽率差异中的作用,需对比红、白粒小麦中的α-淀粉酶和β-淀粉酶
单独作用时的效果,即分别对α-淀粉酶、β-淀粉酶进行灭活处理,若α-淀粉酶活性是引
起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因,则只有α-淀粉酶作用的Ⅱ管表现为红粒管颜色显
著深于白粒管。
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25.(2015浙江理综,31,12分)现有一种细菌M,能够合成某种酶,并能分泌到细胞外。为了
研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,请根据以下提供的实验材
料写出实验思路,并预测实验结果。
实验材料:若干个培养瓶、培养液、细菌M
(要求与说明:实验仅设一组;实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求;实验条件适宜)
请回答:
(1)实验思路:
①
(2) 预测实验结果(设计一个坐标系,并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变
化曲线):
(3)测定总酶浓度时,应对细胞做 处理。
答案 (12分)(1)①取细菌M,稀释后,分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。
②取其中的培养瓶,分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,并记录。
③在培养过程中,每隔一段时间,重复②。
④对所得实验数据进行分析与处理。
(2)
(3)破碎
解析 (1)要研究培养时间与细菌M细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的关系,需分组培养
细菌M,定时取样检测细菌细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度。因总酶包括胞内酶和胞外酶,
故测定总酶浓度时需破碎细胞。曲线绘制时注意胞外酶曲线起点为0,培养初期细菌个体数
较少,故总酶量也很低。
26.(2013课标全国Ⅱ,29,10分)已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)
溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
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回答下列问题:
(1)α-淀粉酶催化 水解可生成二糖,该二糖是 。
(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的
,这两支试管中淀粉量不同的原因是 。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。
答案 (10分)(1)淀粉 麦芽糖(每空1分,共2分)
(2)少(1分) 带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉水解(2分,其他合理答案也给
分)
(3)诱导种子生成α-淀粉酶(3分,其他合理答案也给分)
(4)GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好(2分,其他合理答案也给分)
解析 本题以GA(赤霉素)对α-淀粉酶产生情况的影响的实验表格为信息载体,着重考查与
酶相关的知识。(1)在α-淀粉酶的催化下,淀粉被水解为麦芽糖。(2)对比1号和2号试
管,1号试管剩余的淀粉量少,其原因是带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉更多
地被水解。(3)分析题表实验结果:在试管5中,虽然加入足量的GA,但没有加种子,淀粉不
能被水解,说明GA不能直接水解淀粉;试管2中,虽然有去胚的半粒种子,但未加入GA,被水
解的淀粉少,而试管3中加入GA溶液和去胚的半粒种子,实验结果是颜色较浅,被水解的淀
粉较多,说明GA能诱导种子生成α-淀粉酶。(4)分析试管2、3、4的实验结果可知,随着
GA浓度的升高,淀粉被分解的量增多,说明GA浓度与其对种子产生α-淀粉酶的诱导效果呈
正相关。
27.(2013重庆理综,9,14分)研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用,而对正常细胞
无影响。进一步研究发现,发挥作用的物质是L-天冬酰胺酶,它能将L-天冬酰胺分解,而淋
巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,增殖被抑制。
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(1)为验证该酶对两种细胞的影响,某兴趣小组进行了以下实验。
实验材料:正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需的物质)、L-天冬酰胺酶
实验步骤:
a.分组
实验组:培养基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞
对照组:培养基+
b.适宜条件下培养后,观察细胞生长状态、检测L-天冬酰胺含量。
实验结果(如下表):
L-天冬酰胺含量
实验分组 生长状态
培养液 细胞内
实验组 ① 缺乏 缺乏
对照组 正常 缺乏 正常
结果分析:
该实验利用了酶的 特性;表中①应为 ;对照组细胞内L-天冬酰胺含量正常
的原因是 。
(2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低,是因为发生了 反应;该酶口服无效,
原因是 。
(3)根据实验结果,你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是 。
答案 (14分)(1)L-天冬酰胺酶+正常细胞 专一性 抑制 能合成L-天冬酰胺(有合成L-
天冬酰胺的酶)
(2)免疫(拮抗) 酶被分解失活
(3)对肿瘤细胞有专一性杀伤作用,对正常细胞无影响
解析 本题主要考查验证性实验的实验设计及实验结果的分析和处理。(1)分析实验目的可
知:该实验的单一变量为细胞的种类,所以对照组的培养基中应加入L-天冬酰胺酶和正常细
胞;该实验利用了酶具有专一性的特性;验证性实验的结果由题干可知,实验组的淋巴瘤细胞
的生长受到抑制;对照组培养液中缺乏L-天冬酰胺而细胞内其含量正常,说明正常细胞能合
成L-天冬酰胺。(2)外源性酶注射到机体后可作为抗原物质,引发机体产生免疫反应,导致
机体产生抗体,所以患者多次注射该外源性酶后疗效降低;该外源性酶的本质是蛋白质,口服
后,会被消化分解而导致失效。(3)理想的抗肿瘤药物应该专一性地杀伤肿瘤细胞,而对正常
细胞无影响。
28.(2021湖北,21,13分)(13分)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制
剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑
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制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的
活性有抑制作用。
实验材料和用具:蒸馏水,酶A溶液,甲物质溶液,乙物质溶液,透析袋(人工合成半透膜),试
管,烧杯等。
为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,现提出以下实验设计思路。请完善该实验
设计思路,并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取 支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加入等量
,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水
中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①: 。
结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②: 。
结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③: 。
结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④: 。
结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。
答案 (1)3 蒸馏水、甲物质溶液、乙物质溶液 (2)(与加入蒸馏水的对照组相比,加入甲、
乙物质的实验组酶的活性降低,)透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均恢复 透
析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均不能恢复 透析处理后加入甲物质的实验组
酶的活性能恢复,加入乙物质的实验组酶的活性不能恢复 透析处理后加入甲物质的实验组
酶的活性不能恢复,加入乙物质的实验组酶的活性能恢复
解析 根据实验目的可确定该实验的自变量为抑制剂甲和乙,所以实验组是在酶A溶液中分
别加入等量的甲物质和乙物质,对照组是在酶A溶液中加入等量的蒸馏水,共设置三组实验,
需3支试管。由于甲、乙物质对酶A的活性有抑制作用,所以加入甲、乙物质后,与对照组
相比,两实验组酶A的活性均降低;利用透析袋除去甲、乙物质后,根据酶A的活性是否恢复
即可判断甲、乙的抑制剂类型。
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29.(2016课标全国Ⅱ,29,10分)(10分)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验
组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他
条件相同),结果如图。回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是 组。
(2)在时间t 之前,如果A组温度提高10 ℃,那么A组酶催化反应的速度会 。
1
(3)如果在时间t 时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t
2 3
时,C组产物总量 ,原因是 。
(4)生物体内酶的化学本质是 ,其特性有 (答出两点即可)。
答案 (10分)
(1)B
(2)加快
(3)不变 60 ℃条件下,t 时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加
2
(4)蛋白质或RNA 高效性和专一性
解析 本题考查温度对酶活性影响实验的相关知识。(1)由图可见,在O~t 范围内,B组产物
1
浓度最高,且曲线的切线斜率最大,可知B组酶活性最高。(2)由图可知,在时间t 之前,温度
1
从20 ℃提高到40 ℃,酶促反应速度加快,所以,A组提高10 ℃后,酶催化反应的速度加快。
(3)据图可知,C组在t 时,产物浓度远低于A、B两组,说明反应物并没完全反应完毕,而且
2
t 前后产物浓度不变,说明酶已完全失活,因此,t 时增加底物量,产物不再增加。(4)绝大多
2 2
数酶的化学本质是蛋白质,少数酶是RNA。酶的特性有:高效性、专一性、作用条件较温和
等。
考点2 细胞的能量通货——ATP
1.(2023浙江6月选考,7,2分)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实
验分组、处理及结果如表所示。
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不同时间测定的
组甲中溶液乙中溶液 相对压强(kPa)
别(0.2 mL) (2 mL)
0 s50 s100 s150 s200 s250 s
肝脏提
Ⅰ HO 溶液 0 9.0 9.6 9.8 10.0 10.0
2 2
取液
Ⅱ FeCl HO 溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9
3 2 2
Ⅲ 蒸馏水 HO 溶液 0 0 0 0 0.1 0.1
2 2
下列叙述错误的是 ( )
A.HO 分解生成O 导致压强改变
2 2 2
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
答案 C 根据表格分析可知,250 s时Ⅰ组的压强不再变化,原因是酶已将底物耗尽,反应
结束,而Ⅲ组的压强不再变化,原因是该组HO 分解速率十分缓慢,但是反应仍在进行,C错
2 2
误;与Ⅱ组(无机催化剂组)相比,Ⅰ组反应更快,酶的催化效果更好,说明酶具有高效性,D正
确。
2.(2023浙江1月选考,8,2分)某同学研究某因素对酶活性的影响,实验处理及结果如下:己
糖激酶溶液置于45 ℃水浴12 min,酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加入过量底物后置于
45 ℃水浴12 min,酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是 ( )
A.温度 B.底物
C.反应时间 D.酶量
答案 B 该同学两次操作的差异是第一次未加底物,第二次加了过量底物,即该同学研究的
因素(题述实验的自变量)是底物,B正确。
3.(2022重庆,7,2分)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解,可用于制作肉类嫩化剂
某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性,结果见表。下列叙述最
合理的是 ( )
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pH相对活性酶
3 5 7 9 11
M 0.71.01.01.00.6
L 0.51.00.50.20.1
A.在37 ℃时,两种酶的最适pH均为5
B.在37 ℃长时间放置后,两种酶的活性不变
C.从37 ℃上升至95 ℃,两种酶在pH为5时仍有较高活性
D.在37 ℃、pH为3~11时,M更适于制作肉类嫩化剂
答案 D 在37 ℃时,pH 5~9均为酶M的最适pH,酶L的最适pH为5左右,A错误;在37 ℃
长时间放置后,两种酶的活性可能会降低,B错误;酶需要在适宜的温度条件下发挥作用,高
温会使酶变性失活,C错误;在37 ℃、pH为3~11时,酶M的相对活性一般较高,更适于制作
肉类嫩化剂,D正确。
4.(2022浙江1月选考,3,2分)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )
A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C.在水解酶的作用下不断地合成和水解
D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
答案 D 1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成的,A错
误;ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是一种特殊
的化学键,即高能磷酸键,磷酸基团与核糖相连接的化学键为普通化学键,B错误;ATP的水解
与合成由不同的酶催化,C错误;吸能反应一般与ATP的分解相联系,放能反应一般与ATP的
合成相联系,故D正确。
5.(2021北京,1,2分)ATP是细胞的能量“通货”,关于ATP的叙述错误的是( )
A.含有C、H、O、N、P
B.必须在有氧条件下合成
C.胞内合成需要酶的催化
D.可直接为细胞提供能量
答案 B ATP的全称是腺苷三磷酸,含有C、H、O、N、P,A正确;ATP合成所需的能量主要
来自细胞呼吸和光合作用,其中细胞呼吸又包括有氧呼吸和无氧呼吸,所以无氧条件下也能
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产生ATP,B错误;胞内合成ATP需要ATP合成酶的催化,C正确;ATP是驱动细胞生命活动的
直接能源物质,可以直接为细胞提供能量,D正确。
6.(2018浙江4月选考,10,2分)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是( )
A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B.ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
答案 C 本题以ATP是细胞中的能量通货为载体,考查对ATP相关知识的理解能力;试题通
过对ATP的结构及ATP合成与水解的分析,体现了对生命观念素养中的结构与功能观、物质
与能量观等要素的考查。细胞中ATP中的能量可来自细胞呼吸释放的能量,也可来自光能,A
错误;ATP—ADP循环使细胞中ATP的量相对稳定,B错误;ATP水解形成ADP时释放能量和磷
酸基团,C正确;ATP分子中有2个高能磷酸键,远离A的高能磷酸键易断裂水解,也容易生成,
D错误。
7.(2017海南单科,5,2分)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是( )
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
答案 C 淀粉的水解在消化道内进行,该过程中会释放能量,但消化道内不存在ATP合成酶,
无法生成ATP,A错误;人体生命活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化,B错误;暗反应合成
葡萄糖的过程需要光反应提供的能量,C正确;硝化细菌需要的能量主要来自其将氨氧化成
硝酸的过程,D错误。
易错警示 淀粉、蛋白质、脂肪等的水解都可以释放能量,该过程中如果存在ATP合成酶,
则可形成ATP,否则都以热能的形式散失。
8.(2016北京理综,2,6分)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程( )
A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行
C.不需要能量的输入 D.需要酶的催化
答案 D 酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO,在无氧呼吸的第一阶段生成ATP,A错误;无氧呼
2
吸在酵母菌的细胞质基质中进行,B错误;ADP转化成ATP需要能量的输入和ATP合成酶的催
化,C错误,D正确。
9.(2017海南单科,3,2分)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述,错误的是( )
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A.固醇在动物体内可转化成性激素
B.C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C.脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D.胆固醇是细胞膜的组分,也参与血脂运输
答案 B 性激素是固醇类物质,固醇在动物体内可转化为性激素,A正确;糖原的组成元素
只有C、H、O,B错误;脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质,C正确;胆固醇是构成动物体
细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输,D正确。
10.(2014海南单科,10,2分)下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是( )
A.脂肪 B.钙离子 C.糖 D.ATP
答案 D ATP是细胞生命活动的直接能源物质,D正确。
11.(2014江苏单科,14,2分)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
答案 C 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。
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