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第45页(共45页)2025-2026学年上学期高一生物沪科版(2020)期末必刷常考题之酶催化细胞的化学反应一.选择题(共8小题)1.(2025秋•杭州期中)“细胞蛇”是细胞中由许多酶聚合成的无膜丝状结构,通过组装和解体调控酶活性位点的暴露数量。下列关于“细胞蛇”的叙述,正确的是()A.不具有氮元素 B.功能与线粒体相同 C.属于生物膜系统 D.组装和解体可调节酶活性2.(2025秋•惠农区校级期中)南方红豆杉中有多种内生真菌,部分内生真菌能利用纤维素合成紫杉醇,从而提高紫杉醇积累。如图表示在最适温度条件下,一定发酵时间内,某种菌体内纤维素酶的活性与紫杉醇产量的关系。下列相关叙述错误的是()A.纤维素酶的活性随着发酵装置中纤维素含量的减少而下降 B.可用单位时间内紫杉醇的增加量来判断纤维素酶活性的强弱 C.降低发酵装置的温度,紫杉醇达到最大积累量所需时间延长 D.改变发酵装置的pH,纤维素酶可能失活而导致紫杉醇不能合成3.(2025秋•绥化期中)噬菌体解聚酶是噬菌体分泌的一种蛋白质,在抗细菌感染治疗中展现出潜力。下列关于该酶的说法正确的是()A.通过为分解底物提供能量,加速抗菌过程 B.可水解细菌的荚膜等结构,破坏细菌保护屏障 C.适于在最适温度及最适pH值条件下长期保存 D.可与双缩脲试剂在加热条件下发生紫色反应4.(2025秋•黄州区校级期中)过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为,酶催化反应的过程为:酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物;无催化剂时,同一反应的过程为:反应物过渡态反应物产物。下列相关叙述错误的是()A.发生过程①和过程③所需的能量均称为活化能 B.与酶结合后反应物会更易转变为过渡态反应物 C.过程①②与过程③④相比,体现了酶的高效性 D.生物体的酶都来自活细胞,在细胞内外均可以起作用5.(2025秋•惠农区校级期中)下列有关生物体内酶的叙述,正确的是()A.酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸 B.酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关 C.酶起催化作用 D.胃蛋白酶催化反应的最适pH为76.(2025秋•香坊区校级期中)下列关于RNA聚合酶的叙述,正确的是()A.基本单位是脱氧核苷酸 B.当模板DNA和核糖核苷酸存在时即可催化反应 C.既可催化氢键也可催化磷酸二酯键的形成 D.适合在低温和最适pH下保存7.(2025秋•齐齐哈尔期中)近年来,研究证实从蔬菜、水果和谷物等膳食中提取的植物化学物质具有抑制α﹣淀粉酶(PPA)的潜力,其中起抑制作用的主要成分是多酚。科研人员研究多酚浓度对α﹣淀粉酶活性的抑制功能,以还原糖的生成量(V)为指标进行了相关实验探究,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是()A.本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度 B.温度和pH属于无关变量,各组应保持相同且适宜 C.分析可知100μg/mL的多酚是抑制PPA活性的最适浓度 D.α﹣淀粉酶是由活细胞产生的,可降低反应所需的活化能8.(2025秋•双流区校级期中)酶抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种类型,竞争性抑制剂能与底物竞争结合酶的活性部位;而非竞争性抑制剂与活性部位以外的位点结合,使酶的结构发生改变。两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。为确定两种农药抑制酶活性的机制,某小组进行了实验,结果如图所示。下列叙述错误的是()A.该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量 B.久效磷可能与底物竞争酶的结合部位,抑制作用不可逆 C.敌百虫可能导致酶的活性部位功能丧失,抑制作用不可逆 D.这两种农药对消化酶活性的抑制作用不都能通过增加底物浓度来缓解二.多选题(共4小题)(多选)9.(2025秋•沧州期中)纳米酶是一类蕴含酶学特性的纳米材料,具有催化活性高、稳定、成本低和易于大规模生产等特点。研究人员制备了能催化分解的纳米酶,如图是探究其特性的一项实验结果,图中“ΔDO”表示加入H2O25min后反应体系中溶氧量的变化情况。下列相关叙述正确的是()A.该纳米酶的最适pH不一定为8.0 B.该纳米酶在发挥作用后被迅速降解为氨基酸 C.纳米酶通过与底物结合发挥作用,能显著降低化学反应的活化能 D.实验过程中应控制好纳米酶的用量、H2O2溶液的浓度、O2的浓度等无关变量(多选)10.(2025秋•张家口校级期中)如图表示溶酶体膜上的离子转运机制,V﹣ATPase为质子泵,Cl﹣/H+转运蛋白介导离子交换。下列叙述错误的是()A.V﹣ATPase具有转运和为化学反应提供活化能的作用 B.Cl﹣和H+通过Cl﹣/H+转运蛋白进出溶酶体的方式相同 C.细胞自噬过程中,溶酶体依赖酸性水解酶分解衰老细胞器 D.溶酶体破裂释放的水解酶在细胞质基质中活性增强(多选)11.(2025秋•会泽县期中)下列有关酶的叙述,正确的是()A.酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸 B.酶通过为反应物提供能量来加快反应速率 C.酶在催化反应前后,其数量和性质都不发生变化 D.高温、强酸、强碱都会使酶的空间结构发生不可逆破坏(多选)12.(2025春•长春校级期末)用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药,其原理为:白色药片中的胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用,操作过程如图1所示。图2曲线a表示在胆碱酯酶的最适温度和敏适pH条件下,反应物浓度与反应速率的关系。下列叙述正确的是()A.蓝色越深,胆碱酯酶的活性就越高,有机磷农药残留就越多 B.为增强测试结果说服力,商设置滴加等量蒸馏水组的对照卡 C.反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素 D.B点后,出现曲线b所示变化的原因不包括改变温度或pH三.解答题(共3小题)13.(2025秋•大通县校级期中)α﹣葡萄糖苷酶是生物体糖代谢途径中不可或缺的一类酶,它的主要功能是水解葡萄糖苷键,释放出葡萄糖。回答下列问题:(1)α﹣葡萄糖苷酶能催化麦芽糖的分解,其作用机理是。探究温度对胰淀粉酶活性的影响时,可通过测定单位时间内来表示酶活性的高低。该实验中的pH及淀粉的用量等因素属于变量。(2)庞贝病由溶酶体中α﹣葡萄糖苷酶(GAA,含有M6P标志)遗传缺陷或功能障碍引起,GAA的减少会导致全身肌肉细胞中糖原的积累,从而导致肌肉不可逆的损伤。进一步研究发现,庞贝病患者肌细胞膜上M6P(甘露糖﹣6﹣磷酸)受体含量明显减少,可推测在正常肌细胞中糖原分解发生的场所是。庞贝病患者将GAA转运到细胞内溶酶体的关键就是增加的含量。14.(2024秋•吕梁期末)淀粉酶是淀粉水解的关键酶。目前有研究发现没食子酸可以调节α﹣淀粉酶的活性,进而影响人体的血糖含量,为糖尿病的治疗开辟新的思路。为研究没食子酸对淀粉酶活性的影响机制,科研人员进行了相关研究。请分析回答下列问题。(1)淀粉是最常见的多糖,其单体为,淀粉的功能是。(2)淀粉酶的化学本质是,淀粉酶只能催化淀粉的水解,体现了酶的(特点)。(3)科研人员在酶量一定、环境适宜的条件下,进行了“探究没食子酸对α﹣淀粉酶活性的影响”实验,结果如图。①本实验的自变量是,因变量是。②据图分析,没食子酸能够(填“提高”或“降低”)α﹣淀粉酶的活性。③酶制剂广泛应用于医药领域,如“多酶片”是经特殊工艺制成的双层药片,内层是肠溶衣(不易溶于胃液,可溶于肠液)包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶等,外层是糖衣(可溶于胃液)包裹的胃蛋白酶,多酶片可用于治疗消化不良。为充分发挥多酶片的作用,服用时应(填“整片吞服”或“嚼碎服用”),理由是。15.(2024秋•温州期末)牛油果采摘后出现的褐变现象与多酚氧化酶(PPO)有关,机理如图甲所示。科研人员探究了不同理化因素对牛油果果肉中PPO活性的影响。回答下列问题:(1)自然状态下,酚类物质存在于细胞的液泡中,PPO存在于细胞其它的多个部位。工人在采摘、运输牛油果过程中会导致牛油果细胞系统受损,使得PPO与酚类物质接触,发生图甲所示的化学反应。PPO只能催化酚类物质氧化,而对其它物质不起作用,体现了酶的。(2)研究小组将牛油果在低温下研磨并离心,得到的上清液即PPO粗酶液。该小组测定了在不同pH和温度条件下PPO的酶活性并与在最适条件下测得的PPO酶活性相比,得到了PPO相对酶活性,结果如图乙、图丙所示。提取粗酶液时研究小组在低温下操作的原因是低温环境下PPO的不会被破坏。结合图乙分析,pH在3.0~6.5的范围内,随着pH增加PPO酶的活性。若将PPO酶液的pH从3.0直接升到6.5后再加入到牛油果果汁中,(填“能”或“不能”)使果汁褐变,原因是。结合图丙分析,探究pH对PPO活性的影响实验时,各组温度需要保持在℃,各组温度相同的目的是。(3)结合上述分析,请提出一种在制作牛油果果汁中减少果汁褐变的方法:。
2025-2026学年上学期高一生物沪科版(2020)期末必刷常考题之酶催化细胞的化学反应参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)题号12345678答案DABCCDCB二.多选题(共4小题)题号9101112答案ACADCDBCD一.选择题(共8小题)1.(2025秋•杭州期中)“细胞蛇”是细胞中由许多酶聚合成的无膜丝状结构,通过组装和解体调控酶活性位点的暴露数量。下列关于“细胞蛇”的叙述,正确的是()A.不具有氮元素 B.功能与线粒体相同 C.属于生物膜系统 D.组装和解体可调节酶活性【考点】酶的本质.【专题】正推法;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】D【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。【解答】解:A、根据题意,“细胞蛇”由酶聚合而成,酶的化学本质是蛋白质或RNA,均含有氮元素,A错误;B、线粒体的功能是进行有氧呼吸第二和第三阶段,而“细胞蛇”通过调控酶活性位点参与代谢调节,两者功能不同,B错误;C、根据题意,“细胞蛇”是无膜结构,不属于生物膜系统,C错误;D、题干明确说明“细胞蛇”通过组装和解体调控酶活性位点的暴露数量,直接影响酶活性,D正确。故选:D。【点评】本题考查酶的相关知识,学生要正确分析题目信息,能运用所学的知识对选项作出正确的判断。2.(2025秋•惠农区校级期中)南方红豆杉中有多种内生真菌,部分内生真菌能利用纤维素合成紫杉醇,从而提高紫杉醇积累。如图表示在最适温度条件下,一定发酵时间内,某种菌体内纤维素酶的活性与紫杉醇产量的关系。下列相关叙述错误的是()A.纤维素酶的活性随着发酵装置中纤维素含量的减少而下降 B.可用单位时间内紫杉醇的增加量来判断纤维素酶活性的强弱 C.降低发酵装置的温度,紫杉醇达到最大积累量所需时间延长 D.改变发酵装置的pH,纤维素酶可能失活而导致紫杉醇不能合成【考点】酶的特性及应用.【专题】正推法;微生物的分离、培养和应用;理解能力.【答案】A【分析】图示分析,纤维素酶活性随发酵时间延长先增大后减小,紫杉醇产量随发酵时间延长先增大后保持稳定。【解答】解:A、酶的活性不受底物含量的影响,在正常发酵条件下纤维素酶活性相对稳定,A错误;B、单位时间内紫杉醇的增加量或纤维素的消耗量可反映纤维素酶活性的强弱,B正确;C、降低发酵装置的温度,酶活性减弱,紫杉醇达到最大积累量所需时间延长,C正确;D、改变发酵装置的pH,可能使纤维素酶失活,导致紫杉醇不能合成,D正确。故选:A。【点评】本题考查酶活性的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。3.(2025秋•绥化期中)噬菌体解聚酶是噬菌体分泌的一种蛋白质,在抗细菌感染治疗中展现出潜力。下列关于该酶的说法正确的是()A.通过为分解底物提供能量,加速抗菌过程 B.可水解细菌的荚膜等结构,破坏细菌保护屏障 C.适于在最适温度及最适pH值条件下长期保存 D.可与双缩脲试剂在加热条件下发生紫色反应【考点】酶的特性及应用;蛋白质的检测.【专题】正推法;蛋白质核酸的结构与功能;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】B【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。酶的特性:高效性、专一性、作用条件温和。【解答】解:A、酶的作用实质是降低化学反应的活化能,而非提供能量,A错误;B、细菌的荚膜是其重要的保护结构,可抵抗宿主免疫攻击,噬菌体裂解酶可水解细菌的荚膜成分(如多糖),破坏细菌的保护屏障,从而发挥抗菌作用,B正确;C、最适温度和最适pH是酶活性最高的条件,但长期保存酶需在低温、适宜pH条件下,最适温度下酶易失活,C错误;D、噬菌体解聚酶的化学本质是蛋白质,用双缩脲试剂检测,反应呈紫色,检测过程中不需要加热,D错误。故选:B。【点评】本题以“噬菌体裂解酶在抗细菌感染治疗中的潜力”为背景,围绕酶的作用机理、功能应用、保存条件、鉴定方法等核心知识点展开,考查学生对相关知识的掌握程度,提升学生的知识应用能力和科学素养。4.(2025秋•黄州区校级期中)过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为,酶催化反应的过程为:酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物;无催化剂时,同一反应的过程为:反应物过渡态反应物产物。下列相关叙述错误的是()A.发生过程①和过程③所需的能量均称为活化能 B.与酶结合后反应物会更易转变为过渡态反应物 C.过程①②与过程③④相比,体现了酶的高效性 D.生物体的酶都来自活细胞,在细胞内外均可以起作用【考点】酶的特性及应用.【专题】正推法;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】C【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。其基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。(2)酶的生理作用、作用实质、特性:生理作用:催化作用。实质:降低反应的活化能。特性:高效性、专一性、作用条件温和。(3)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。(4)过酸、过碱或温度过高,酶的空间结构遭到破坏,能使蛋白质变性失活,不能恢复;低温使酶活性降低,但酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。(5)影响酶促反应速率的因素有:底物浓度,酶浓度;pH,温度等。【解答】解:A、过程①和过程③均需达到活化能才能发生反应,A正确;B、酶与反应物结合后降低活化能,使反应物更易转变为过渡态,B正确;C、酶的高效性指比无机催化剂效率高,本题比较酶与无催化剂,说明酶具有催化作用但未体现高效性,C错误;D、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,条件适宜时可在细胞内外发挥作用,D正确。故选:C。【点评】本题考查酶的相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。5.(2025秋•惠农区校级期中)下列有关生物体内酶的叙述,正确的是()A.酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸 B.酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关 C.酶起催化作用 D.胃蛋白酶催化反应的最适pH为7【考点】酶的特性及应用;酶的本质.【专题】正推法;酶在代谢中的作用.【答案】C【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。【解答】解:A、酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;、B、酶的活性受温度、酸碱度等因素的影响,因此酶的活性变化与酶所处的环境的改变有关,B错误;C、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,C正确;D、胃蛋白酶最适pH值为2.0左右,D错误。故选:C。【点评】本题考查酶的相关知识,包括酶的概念、化学本质和特性,能运用所学的知识对选项作出正确的判断,属于考纲识记层次的考查。此类试题,需要考生掌握牢固的基础知识。学会构建知识网络结构。6.(2025秋•香坊区校级期中)下列关于RNA聚合酶的叙述,正确的是()A.基本单位是脱氧核苷酸 B.当模板DNA和核糖核苷酸存在时即可催化反应 C.既可催化氢键也可催化磷酸二酯键的形成 D.适合在低温和最适pH下保存【考点】酶的特性及应用.【专题】正推法;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】D【分析】1、RNA聚合酶的本质是蛋白质,其基本单位为氨基酸。2、酶需要适宜的温度和pH值,在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可逐渐恢复。【解答】解:A、RNA聚合酶的本质是蛋白质,其基本单位为氨基酸,A错误;B、RNA聚合酶催化转录时,除模板DNA和核糖核苷酸外,还需识别启动子并依赖ATP供能,B错误;C、在转录过程中,RNA聚合酶既能解开DNA双链(破坏氢键),又能催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键(连接RNA链),但是不能催化氢键的合成,C错误;D、酶需要适宜的温度和pH值,在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可逐渐恢复,但高温、过酸、过碱可使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活。所以酶适宜在低温、最适pH条件下保存,这样可以保证酶的活性不受影响,D正确。故选:D。【点评】本题主要考查RNA聚合酶的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。7.(2025秋•齐齐哈尔期中)近年来,研究证实从蔬菜、水果和谷物等膳食中提取的植物化学物质具有抑制α﹣淀粉酶(PPA)的潜力,其中起抑制作用的主要成分是多酚。科研人员研究多酚浓度对α﹣淀粉酶活性的抑制功能,以还原糖的生成量(V)为指标进行了相关实验探究,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是()A.本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度 B.温度和pH属于无关变量,各组应保持相同且适宜 C.分析可知100μg/mL的多酚是抑制PPA活性的最适浓度 D.α﹣淀粉酶是由活细胞产生的,可降低反应所需的活化能【考点】探究影响酶活性的条件.【专题】正推法;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】C【分析】酶的化学本质不同于无机催化剂。一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。【解答】解:A、本实验室探究多酚浓度对α﹣淀粉酶活性的抑制功能,再结合曲线图可知,本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度,A正确;B、本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度,温度和pH都属于无关变量,各组之间应保持相同且适宜的原则,B正确;C、由曲线图可知,100μg/mL浓度的多酚对PPA活性抑制作用更高,但本实验只测试了0μg/mL、20μg/mL、100μg/mL浓度的多酚,不能说明100μg/mL浓度的多酚是抑制PPA活性的最适浓度,C错误;D、一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,即α﹣淀粉酶是由活细胞产生的,可降低反应所需的活化能,D正确。故选:C。【点评】本题主要考查探究影响酶活性的条件等相关知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。8.(2025秋•双流区校级期中)酶抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种类型,竞争性抑制剂能与底物竞争结合酶的活性部位;而非竞争性抑制剂与活性部位以外的位点结合,使酶的结构发生改变。两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。为确定两种农药抑制酶活性的机制,某小组进行了实验,结果如图所示。下列叙述错误的是()A.该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量 B.久效磷可能与底物竞争酶的结合部位,抑制作用不可逆 C.敌百虫可能导致酶的活性部位功能丧失,抑制作用不可逆 D.这两种农药对消化酶活性的抑制作用不都能通过增加底物浓度来缓解【考点】酶的特性及应用.【专题】坐标曲线图;正推法;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】B【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。2、可通过测定单位时间内底物的消耗量来反映酶促反应速率。【解答】解:A、测定酶促反应速率可测定单位时间内底物的消耗量,A正确;B、施加久效磷后,随着底物浓度增加,反应速率提高,因此久效磷可能与底物竞争酶的结合部位,抑制作用可逆,是可逆性抑制剂,B错误;C、分析题图可知,施加敌百虫后,随着底物浓度增加,酶促反应速率在较低的水平保持稳定,由此可知敌百虫是不可逆抑制剂,C正确;D、施加久效磷后,可通过增加底物浓度缓解,而施加敌百虫后不能,由此可知这两种农药对消化酶活性的抑制作用不都能通过增加底物浓度来缓解,D正确。故选:B。【点评】本题主要考查酶的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。二.多选题(共4小题)(多选)9.(2025秋•沧州期中)纳米酶是一类蕴含酶学特性的纳米材料,具有催化活性高、稳定、成本低和易于大规模生产等特点。研究人员制备了能催化分解的纳米酶,如图是探究其特性的一项实验结果,图中“ΔDO”表示加入H2O25min后反应体系中溶氧量的变化情况。下列相关叙述正确的是()A.该纳米酶的最适pH不一定为8.0 B.该纳米酶在发挥作用后被迅速降解为氨基酸 C.纳米酶通过与底物结合发挥作用,能显著降低化学反应的活化能 D.实验过程中应控制好纳米酶的用量、H2O2溶液的浓度、O2的浓度等无关变量【考点】探究影响酶活性的条件;酶的特性及应用.【专题】正推法;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】AC【分析】温度和pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的,而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的,并不影响酶的活性。【解答】解:A、pH为8.0不一定是该纳米酶的最适pH,需要进一步增大pH梯度进行探究,A正确;B、纳米酶在催化作用前后性质和数量暂时保持不变,B错误;C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,发挥作用时,通常其活性中心会与所催化的反应物结合,C正确;D、O2浓度是因变量,D错误。故选:AC。【点评】本题考查酶的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。(多选)10.(2025秋•张家口校级期中)如图表示溶酶体膜上的离子转运机制,V﹣ATPase为质子泵,Cl﹣/H+转运蛋白介导离子交换。下列叙述错误的是()A.V﹣ATPase具有转运和为化学反应提供活化能的作用 B.Cl﹣和H+通过Cl﹣/H+转运蛋白进出溶酶体的方式相同 C.细胞自噬过程中,溶酶体依赖酸性水解酶分解衰老细胞器 D.溶酶体破裂释放的水解酶在细胞质基质中活性增强【考点】酶促反应的原理;各类细胞器的结构和功能;物质跨膜运输的方式及其异同.【专题】正推法;细胞器;物质跨膜运输;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】AD【分析】溶酶体是细胞内的“消化车间”,含有多种水解酶,其内部环境呈酸性;酶能降低化学反应活化能,不能提供活化能;离子跨膜运输中,主动运输需要消耗能量,协助扩散不需要消耗能量但需要载体蛋白。【解答】解:A.V﹣ATPase作为酶,能降低化学反应所需的活化能,不能为化学反应提供活化能,A错误;B.Cl﹣和H+通过Cl﹣/H+转运蛋白进出溶酶体的方式相同,均为协助扩散,B正确;C.细胞自噬过程中,溶酶体与自噬小泡融合,利用酸性水解酶分解衰老细胞器,C正确;D.溶酶体破裂后,释放的水解酶在中性的细胞质基质中活性降低,D错误。故选:AD。【点评】本题考查细胞器、物质跨膜运输和酶及相关知识,意在考查考生的分析能力。(多选)11.(2025秋•会泽县期中)下列有关酶的叙述,正确的是()A.酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸 B.酶通过为反应物提供能量来加快反应速率 C.酶在催化反应前后,其数量和性质都不发生变化 D.高温、强酸、强碱都会使酶的空间结构发生不可逆破坏【考点】酶促反应的原理;酶的特性及应用;酶的本质.【专题】正推法;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】CD【分析】酶的化学本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的作用机理:降低化学反应所需要的活化能。酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和。【解答】解:A、绝大部分酶是蛋白质,少数是RNA,因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;B、酶通过降低反应的活化能来加快反应速率,B错误;C、酶在催化反应中作为催化剂,其数量和化学性质不变,C正确;D、高温、强酸(过酸)、强碱(过碱)均会破坏酶的空间结构,导致不可逆失活,D正确。故选:CD。【点评】本题考查酶的相关知识,要求考生识记酶的概念、化学本质及特性以及作用机理,掌握影响酶活性的因素,能结合所学的知识准确判断各选项。(多选)12.(2025春•长春校级期末)用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药,其原理为:白色药片中的胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质,有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用,操作过程如图1所示。图2曲线a表示在胆碱酯酶的最适温度和敏适pH条件下,反应物浓度与反应速率的关系。下列叙述正确的是()A.蓝色越深,胆碱酯酶的活性就越高,有机磷农药残留就越多 B.为增强测试结果说服力,商设置滴加等量蒸馏水组的对照卡 C.反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素 D.B点后,出现曲线b所示变化的原因不包括改变温度或pH【考点】探究影响酶活性的条件.【专题】模式图;正推法;酶在代谢中的作用;解决问题能力.【答案】BCD【分析】酶:(1)定义:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。(2)本质:大多数是蛋白质,少数是RNA。(3)特性:高效性、专一性、作用条件较温和。【解答】解:A、有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用,蓝色越深,白色药片中的胆碱酯酶活性越高,说明有机磷农药残留就越少,A错误;B、为排除无关变量对实验结果造成干扰,使实验结果更具说服力,可以设置滴加蒸馏水组为对照组,B正确;C、分析题图2可知,曲线AB段,随反应物浓度增加,反应速率逐渐提高,说明限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度,C正确;D、图2曲线c表示在胆碱酯酶的最适温度和最适pH条件下测定的,B点后,若改变温度或pH,反应速率均会降低,不会出现曲线b所示变化,D正确。故选:BCD。【点评】本题结合曲线图,考查影响酶活性的因素,要求考生掌握温度、pH等因素对酶促反应速率的影响。三.解答题(共3小题)13.(2025秋•大通县校级期中)α﹣葡萄糖苷酶是生物体糖代谢途径中不可或缺的一类酶,它的主要功能是水解葡萄糖苷键,释放出葡萄糖。回答下列问题:(1)α﹣葡萄糖苷酶能催化麦芽糖的分解,其作用机理是降低化学反应的活化能。探究温度对胰淀粉酶活性的影响时,可通过测定单位时间内淀粉的消耗(减少)量来表示酶活性的高低。该实验中的pH及淀粉的用量等因素属于无关变量。(2)庞贝病由溶酶体中α﹣葡萄糖苷酶(GAA,含有M6P标志)遗传缺陷或功能障碍引起,GAA的减少会导致全身肌肉细胞中糖原的积累,从而导致肌肉不可逆的损伤。进一步研究发现,庞贝病患者肌细胞膜上M6P(甘露糖﹣6﹣磷酸)受体含量明显减少,可推测在正常肌细胞中糖原分解发生的场所是溶酶体。庞贝病患者将GAA转运到细胞内溶酶体的关键就是增加肌细胞膜上M6P受体的含量。【考点】酶的特性及应用.【专题】正推法;细胞器;酶在代谢中的作用;理解能力;实验探究能力.【答案】(1)降低化学反应的活化能淀粉的消耗(减少)量无关(2)溶酶体肌细胞膜上M6P受体【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,酶的作用机理为降低化学反应的活化能。酶催化作用的发挥需要适宜的条件。【解答】解:(1)α﹣葡萄糖苷酶能催化麦芽糖的分解,酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能,进而促进麦芽糖的分解。胰淀粉酶能将淀粉水解为麦芽糖和糊精,且淀粉遇碘液变蓝,故探究温度对胰淀粉酶活性的影响时,通过测定单位时间内淀粉(反应物)的剩余量来表示酶活性的高低,单位时间内淀粉的剩余量越多,酶活性就越低。探究温度对胰淀粉酶活性的影响时,自变量为温度,因变量为胰淀粉酶的活性,需控制的无关变量有pH、淀粉溶液的浓度和用量、反应的时间等。(2)推测在正常肌细胞中糖原分解发生的场所是溶酶体,因为溶酶体是细胞中的消化车间。进一步研究发现,庞贝病患者肌细胞膜上M6P(甘露糖﹣6﹣磷酸)受体含量明显减少,庞贝病由溶酶体中α﹣葡萄糖苷酶遗传缺陷或功能障碍引起,GAA的减少会导致全身肌肉细胞中糖原的积累,从而导致肌肉不可逆的损伤,庞贝病患者将GAA转运到细胞内溶酶体的关键就是增加肌细胞膜上M6P受体,而患者肌细胞膜上该受体明显减少,因而表现为患病。故答案为:(1)降低化学反应的活化能淀粉的消耗(减少)量无关(2)溶酶体肌细胞膜上M6P受体【点评】本题主要考查酶的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。14.(2024秋•吕梁期末)淀粉酶是淀粉水解的关键酶。目前有研究发现没食子酸可以调节α﹣淀粉酶的活性,进而影响人体的血糖含量,为糖尿病的治疗开辟新的思路。为研究没食子酸对淀粉酶活性的影响机制,科研人员进行了相关研究。请分析回答下列问题。(1)淀粉是最常见的多糖,其单体为葡萄糖,淀粉的功能是植物细胞内的储能物质。(2)淀粉酶的化学本质是蛋白质,淀粉酶只能催化淀粉的水解,体现了酶的专一性(特点)。(3)科研人员在酶量一定、环境适宜的条件下,进行了“探究没食子酸对α﹣淀粉酶活性的影响”实验,结果如图。①本实验的自变量是是否加入没食子酸以及淀粉的浓度,因变量是酶促反应速率。②据图分析,没食子酸能够降低(填“提高”或“降低”)α﹣淀粉酶的活性。③酶制剂广泛应用于医药领域,如“多酶片”是经特殊工艺制成的双层药片,内层是肠溶衣(不易溶于胃液,可溶于肠液)包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶等,外层是糖衣(可溶于胃液)包裹的胃蛋白酶,多酶片可用于治疗消化不良。为充分发挥多酶片的作用,服用时应整片吞服(填“整片吞服”或“嚼碎服用”),理由是其中的胰蛋白酶、胰脂肪酶酶在胃液中会失活,降低疗效。【考点】酶的本质;酶的特性及应用.【专题】正推法;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】(1)葡萄糖植物细胞内的储能物质(2)蛋白质专一性(3)是否加入没食子酸以及淀粉的浓度酶促反应速率降低整片吞服其中的胰蛋白酶、胰脂肪酶酶在胃液中会失活,降低疗效【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多是蛋白质,少数是RNA。【解答】解:(1)淀粉的单体是葡萄糖,淀粉是植物细胞内的储能物质。(2)淀粉酶的化学本质是蛋白质,可以用双缩脲试剂进行鉴定,淀粉酶只能催化淀粉的水解,说明一种酶只能催化一种反应,体现了酶的专一性。(3)①由图可知,自变量有是否加入没食子酸以及淀粉的浓度,因变量是酶促反应速率。②加入没食子酸组酶促反应小于对照组,说明没食子酸能够降低α﹣淀粉酶的活性。③由于多酶片中的胃蛋白酶发挥作用的场所在胃部,胰蛋白酶、胰脂肪酶等发挥作用的场所是小肠,如果嚼碎服用,其中的胰蛋白酶、胰脂肪酶在胃液中会失活,降低疗效,故应该整片吞服。故答案为:(1)葡萄糖植物细胞内的储能物质(2)蛋白质专一性(3)是否加入没食子酸以及淀粉的浓度酶促反应速率降低整片吞服其中的胰蛋白酶、胰脂肪酶酶在胃液中会失活,降低疗效【点评】本题考查酶的相关内容,要求考生能根据所学知识正确作答。15.(2024秋•温州期末)牛油果采摘后出现的褐变现象与多酚氧化酶(PPO)有关,机理如图甲所示。科研人员探究了不同理化因素对牛油果果肉中PPO活性的影响。回答下列问题:(1)自然状态下,酚类物质存在于细胞的液泡中,PPO存在于细胞其它的多个部位。工人在采摘、运输牛油果过程中会导致牛油果细胞生物膜系统受损,使得PPO与酚类物质接触,发生图甲所示的化学反应。PPO只能催化酚类物质氧化,而对其它物质不起作用,体现了酶的专一性。(2)研究小组将牛油果在低温下研磨并离心,得到的上清液即PPO粗酶液。该小组测定了在不同pH和温度条件下PPO的酶活性并与在最适条件下测得的PPO酶活性相比,得到了PPO相对酶活性,结果如图乙、图丙所示。提取粗酶液时研究小组在低温下操作的原因是低温环境下PPO的空间结构(或活性)不会被破坏。结合图乙分析,pH在3.0~6.5的范围内,随着pH增加PPO酶的活性增大。若将PPO酶液的pH从3.0直接升到6.5后再加入到牛油果果汁中,不能(填“能”或“不能”)使果汁褐变,原因是pH为3.0时PPO已经失活(或空间结构已破坏)。结合图丙分析,探究pH对PPO活性的影响实验时,各组温度需要保持在35℃,各组温度相同的目的是排除无关变量(温度)的干扰。(3)结合上述分析,请提出一种在制作牛油果果汁中减少果汁褐变的方法:将牛油果在低温或高温条件下处理一段时间后再榨汁或者经过短时间的酸或碱性条件下处理,清水洗净后再榨汁。【考点】酶的特性及应用;探究影响酶活性的条件.【专题】正推法;酶在代谢中的作用;理解能力.【答案】(1)生物膜;专一性(2)空间结构(或活性);增大;不能;pH为3.0时PPO已经失活(或空间结构已破坏);35℃;排除无关变量(温度)的干扰(3)将牛油果在低温或高温条件下处理一段时间后再榨汁或者经过短时间的酸或碱性条件下处理,清水洗净后再榨汁【分析】酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应;③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。【解答】解:(1)由题意,酚类物质存在于细胞的液泡中,PPO存在于细胞其它的多个部位,而PPO与酚类物质接触,会发生褐变,可知这是采摘、运输牛油果过程中会导致牛油果细胞生物膜系统受损导致的,PPO只能催化酚类物质氧化,而对其它物质不起作用,这体现了酶具有专一性。(2)提取粗酶液时在低温下操作,是因为低温环境下酶的空间结构(或活性)不会被破坏,只是酶活性受到抑制,当温度恢复适宜时,酶活性可以恢复。结合图乙分析,在pH在3.0﹣6.5的范围内,随着pH增加,PPO酶相对活性曲线上升,即PPO酶的活性增大。若将PPO酶液的pH从3升到6.5后再加入到牛油果果汁中,不能使果汁褐变。因为由图乙可知,pH为3.0时PPO已经失活(或空间结构已破坏),即使pH升高到6.5,酶活性也不能恢复。探究pH对PPO活性的影响实验时,温度是无关变量,结合图丙可知,该酶的最适温度约为35℃,所以各组温度需要保持在35℃。各组温度相同的目的是控制无关变量,排除无关变量(温度)对实验结果的干扰,使实验结果只受pH这一自变量的影响。(3)结合上述分析,可将牛油果在低温或高温条件下处理一段时间后再榨汁或者经过短时间的酸或碱性条件下处理,清水洗净后再榨汁,这样可减少果汁褐变。故答案为:(1)生物膜;专一性(2)空间结构(或活性);增大;不能;pH为3.0时PPO已经失活(或空间结构已破坏);35℃;排除无关变量(温度)的干扰(3)将牛油果在低温或高温条件下处理一段时间后再榨汁或者经过短时间的酸或碱性条件下处理,清水洗净后再榨汁【点评】本题主要考查酶的特性等知识,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
考点卡片1.蛋白质的检测【知识点的认识】蛋白质鉴定用双缩脲试剂(A液0.1g/mlNaOH和B液0.01g/mlCuSO4),先向样液中滴加1mlA液,摇匀后加入4滴B液,摇匀后观察组织样液变成紫色,则证明该样液中有蛋白质。【命题方向】下列有关生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质检测实验的叙述中,正确的是()A.斐林试剂甲液和稀释5倍的斐林试剂乙液,可用于蛋白质检测B.梨匀浆与斐林试剂作用能生成砖红色沉淀,说明其含有葡萄糖C.斐林试剂与双缩脲试剂的组成相同,使用方法也相同,且都需要加热D.脂肪鉴定时,实验材料选用花生油,染色剂选用苏丹Ⅲ染液分析:生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。解答:A、斐林试剂甲夜和双缩脲试剂A液都是0.1g/mlNaOH溶液,斐林试剂乙液是0.05g/mlCuSO4,稀释5倍浓度为0.01g/ml,与双缩脲试剂B液相同,所以斐林试剂甲液和稀释5倍的斐林试剂乙液,可用于蛋白质检测,A正确;B、梨匀浆与斐林试剂作用能生成砖红色沉淀,说明其含有还原糖,B错误;C、斐林试剂与双缩脲试剂的组成不同,使用方法不同,斐林试剂是将甲液和乙液混合,而双缩脲试剂是先加入A液,再加入B液,双缩脲试剂不需要加热,C错误;D、花生油成黄色,苏丹Ⅲ染液将脂肪染成黄色,所以脂肪鉴定时,实验材料如果选用花生油,染色剂不能选用苏丹Ⅲ染液,D错误。故选:A。点评:本题考查有机物检测的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。【解题思路点拨】注意事项:①双缩脲试剂与斐林试剂浓度的相同点和不同点②先加A液1ml,再加B液4滴③鉴定前,留出一部分组织样液,以便对比2.各类细胞器的结构和功能【考点归纳】概念:细胞器:细胞器是悬浮在细胞质基质中的具有特定结构功能的微小构造。细胞器分为:线粒体;叶绿体;内质网;高尔基体;溶酶体;液泡,核糖体,中心体。其中,叶绿体只存在于植物细胞,液泡只存在于植物细胞和低等动物,中心体只存在于低等植物细胞和动物细胞。另外,细胞核不是细胞器。注意:细胞核属于真核细胞基本结构中最重要的组成部分,控制遗传和代谢。成熟的植物细胞内体积最大是液泡。1、细胞器的分类归纳按结构分具有单层膜结构的细胞器内质网、液泡、高尔基体、溶酶体具有双层膜结构的细胞器叶绿体、线粒体没有膜结构的细胞器核糖体、中心体光镜下可见的细胞器液泡、线粒体、叶绿体按分布来分植物特有的细胞器液泡、叶绿体动物和低等植物细胞特有的细胞器中心体动植物细胞都有,但作用不同的细胞器高尔基体:植物细胞中与细胞壁的形成有关;动物细胞中与细胞分泌物的形成有关按功能分能产生水的细胞器叶绿体、线粒体、核糖体、植物的高尔基体与能量转换有关的细胞器叶绿体、线粒体能产生ATP的细胞器叶绿体、线粒体能合成有机物的细胞器叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体与糖类合成有关的细胞器叶绿体、高尔基体与物质分解有关的细胞器线粒体、溶酶体能复制的细胞器叶绿体、线粒体、中心体能发生碱基互补配对的细胞器叶绿体、线粒体、核糖体按特有成分分含DNA的细胞器叶绿体、线粒体含RNA的细胞器叶绿体、线粒体、核糖体含色素的细胞器叶绿体、液泡2、动物细胞和植物细胞的比较动物细胞植物细胞不同点没有细胞壁、液泡、叶绿体有细胞壁、液泡、叶绿体有中心体低等植物有中心体,高等植物没有中心体相同点①都有细胞膜、细胞核、细胞质。②细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等。3、细胞器的比较:(1)内质网:结构:由膜结构连接而成的网状、囊状结构,与细胞核靠近,附着多种酶类型作用:某些大分子物质的运输通道;加工蛋白质;与糖类、脂质的合成有关分布:植物、动物细胞(2)高尔基体:结构:单层膜结构,与内质网相同;分布:动物、植物细胞中;作用(3)溶酶体:形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水解;作用:能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。(4)液泡:形态分布:主要存在于植物细胞中,内含细胞液;作用:①储存细胞液,细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质;②冬天可调节植物细胞内的环境(细胞液浓度增加,不易结冰冻坏植物);③充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。特征:中央大液泡为植物成熟细胞特有,中央大液泡的形成标志植物细胞成熟。(5)核糖体:形态分布:游离分布在细胞质中或附着在内质网上(除红细胞外的所有细胞)成分:RNA和蛋白质;作用:①合成蛋白质的场所,是“生产蛋白质的机器”;②内质网上的核糖体合成的蛋白质作为膜蛋白、输出细胞质的蛋白质;游离的核糖体合成的蛋白质由细胞本身使用。(6)中心体:分布:动物和某些低等植物细胞(如藻类);形态:由两个互相垂直排列的中心粒(许多管状物组成)及周围物质组成;作用:与细胞的有丝分裂有关,形成纺锤体。【命题方向】题型:细胞器的结构和功能典例1:下列有关细胞器的叙述,正确的是()A.进行厌氧呼吸的细胞中没有线粒体B.在动物细胞有丝分裂的后期,着丝粒的分裂与中心体无关C.蛋白质合成后,需要依次进入内质网和高尔基体加工D.绿色植物体细胞均通过光合作用制造有机物分析:真核细胞如人的骨骼肌细胞含有线粒体,在剧烈运动时进行无氧呼吸产生乳酸。在动物细胞有丝分裂的前期,中心体发出星射线构成纺锤体。蛋白质包括胞内蛋白和胞外蛋白,胞内蛋白合成后,一般不需要内质网和高尔基体的加工转运,胞外蛋白合成后,一般需要内质网和高尔基体的加工转运。绿色植物光合作用的场所主要在叶肉细胞。解答:A、人的骨骼肌细胞含有线粒体,在剧烈运动时进行无氧呼吸产生乳酸,A错误;B、在动物细胞有丝分裂的前期,中心体发出星射线构成纺锤体,在动物细胞有丝分裂的后期,着丝粒的分裂与中心体无关,B正确;C、蛋白质包括胞内蛋白和胞外蛋白,胞内蛋白合成后,一般不需要内质网和高尔基体的加工转运,C错误;D、绿色植物主要是叶肉细胞通过光合作用制造有机物,不含叶绿体的细胞不能进行光合作用,D错误。故选:B。点评:本题考查了线粒体、叶绿体和中心体等细胞器功能的知识,考查了学生对相关知识的理解和掌握情况,分析和解决问题的能力。【解题思路点拨】名称形态结构成分功能线粒体大多椭球形外膜、内膜、嵴、基粒、基质蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶、少量DNA和RNA有氧呼吸的主要场所,“动力车间”叶绿体球形,椭球形外膜、内膜、类囊体、基粒、基质蛋白质、磷脂、光合作用的酶、色素、少量DNA和RNA光合作用的场所,“养料制造车间”。“能量转换站”核糖体椭球形粒状小体游离于基质,附着在内质网,无膜结构蛋白质、RNA“生产蛋白质的机器”内质网网状单层膜蛋白质、磷脂等增大膜面积,是蛋白质合成和加工及脂质合成的“车间”高尔基体囊状单层膜蛋白质、磷脂等对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”中心体“十”字形由两个中心粒构成,无膜结构微管蛋白动物细胞的中心体与有丝分裂有关液泡泡状液泡膜、细胞液、单层膜蛋白质、磷脂、有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素等调节细胞内环境,使细胞保持一定渗透压,保持膨胀状态溶酶体囊状单层膜有多种水解酶“酶仓库”、“消化车间”会产生水的细胞器:核糖体、叶绿体、线粒体、植物的高尔基体;直接参与蛋白质合成分泌的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体;参与蛋白质合成分泌的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体;细胞内液:包括细胞内细胞质基质和液泡所含的全部液体;细胞液:液泡里所含的液体。3.物质跨膜运输的方式及其异同【考点归纳】1、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度是否需要载体不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗图例举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等表示曲线(一定浓度范围内)2.大分子物质出入细胞的方式运输方式运输方向运输特点实例胞吞细胞外→细胞内需要能量,不需要载体蛋白白细胞吞噬病菌变形虫吞噬食物颗粒胞吐细胞内→细胞外胰腺细胞分泌胰岛素【命题方向】题型一:物质跨膜运输方式的判断典例1:如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,下表选项中正确的是()选项管腔中氨基酸→上皮细胞管腔中Na+→上皮细胞上皮细胞中氨基酸→组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输A.AB.BC.CD.D分析:物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输,被动运输又包括自由扩散和协助扩散.被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散,而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输.其中协助扩散需要载体蛋白的协助,但不需要消耗能量;而主动运输既需要消耗能量,也需要载体蛋白的协助.解答:根据图形可知,肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度的运输,属于主动运输(其动力来自于Na+协同运输中的离子梯度);官腔中Na+进入上皮细胞的过程中,是由高浓度向低浓度一侧扩散,并且需要载体蛋白的协助,属于被动运输中的协助扩散;上皮细胞中氨基酸进入组织液的过程中,是由高浓度向低浓度一侧扩散,并且需要载体蛋白的协助,属于被动运输中的协助扩散.故选:D.点评:本题考查了物质跨膜运输的方式,意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力,难度适中.考生在判断运输方式时首先运输的方向,顺浓度梯度的是被动运输,逆浓度梯度的是主动运输.题型二:运输速率的影响因素典例2:葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值,该值的大小取决于()A.细胞内的氧浓度B.细胞膜外的糖蛋白数量C.细胞膜上相应载体的数量D.细胞内外葡萄糖浓度差值分析:葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞属于协助扩散,特点是高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量,则相关因素是载体和浓度差.解答:葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输方式是协助扩散,运输速度与细胞膜上载体的数量和浓度差有关,而运输速度的饱和值与细胞膜上相应载体的数量有关.故选:C.点评:本题考查协助扩散的条件和影响因素等相关知识,旨在考查学生的识记和理解能力.【解题思路点拨】影响跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)(2)氧气浓度(3)温度温度可影响生物膜的流动性和酶的活性,因而会影响物质跨膜运输的速率.4.酶的本质【知识点的认识】1、酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA.2、疑难辨析:①酶必须在活细胞才能产生(不考虑哺乳动物成熟红细胞等).②酶的化学本质为有机物(大多数为蛋白质,少数为RNA).③可在细胞内、细胞外、体外发挥作用.④低温只抑制酶的活性,不会使酶变性失活.⑤酶只具有催化作用.⑥酶只在生物体内合成.3、酶的特点:在一定条件下,能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,而反应前后酶的性质和质量并不发生变化.【命题方向】题型一:酶的本质典例1:下列关于酶的表述,全面而准确的是()A.不能脱离生物体起作用B.酶是蛋白质C.酶与无机催化剂没有本质区别D.酶是活细胞产生的有催化作用的有机物分析:酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,所以酶的基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸.酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点.解答:A、酶既能在细胞内发挥作用,也能在细胞外发挥作用,A错误;B、绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,B错误;C、与无机催化剂相比,酶具有高效性,C错误;D、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,D正确.故选:D.点评:本题考查酶的相关知识,包括酶的概念、化学本质和特性,能运用所学的知识对选项作出正确的判断,属于考纲识记层次的考查.此类试题,需要考生掌握牢固的基础知识.学会构建知识网络结构.典例2:活细胞内合成酶的原料是()A.脂肪酸B.核苷酸C.氨基酸D.氨基酸或核苷酸分析:酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA.据此答题.解答:绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,所以活细胞内合成酶的原料是氨基酸和(核糖)核苷酸.故选:D.点评:本题知识点简单,考查酶的概念,要求考生识记酶的概念,掌握酶的化学本质及基本组成单位,能准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查.题型二:酶、激素、蛋白质之间的关系典例3:在下列关于酶和激素的叙述中,不正确的是()A.激素的作用与神经系统的作用密切联系B.能产生激素的细胞不一定能产生酶C.激素产生后一般作用于其他细胞D.能产生酶的细胞不一定能产生激素分析:本题主要考查激素调节与神经调节的关系、酶和激素的产生、激素的作用特点.1)体内大多数腺体都受中枢神经的控制,如性激素的分泌受中枢神经系统的调节;内分泌腺所分泌的激素可以影响中枢神经系统的功能,如甲状腺分泌的甲状腺激素是神经中枢系统的最高部位大脑的生长发育所必需的,缺乏此激素就会影响幼年动物大脑的发育.2)酶作为生物体新陈代谢中各个生化反应的催化剂,是存在于每个活细胞内的.可以说,只要有新陈代谢的地方,就一定有酶存在.因此,活细胞都能产生酶.激素只有内分泌腺细胞产生.3)激素释放进入血液,被运送到全身各个部位,与各处的组织细胞有着广泛的接触,但是它们只选择性地作用于某些器官、组织和细胞,这种特性称为激素作用的特异性.被激素选择性作用的器官、组织和细胞,分别称为靶器官、靶组织和靶细胞.激素作用的特异性与靶细胞上存在的能与该激素发生特异性结合的受体有关.解答:A、内分泌腺的活动受神经系统的支配,而内分泌腺分泌的激素反过来也可能影响神经系统,A正确;B、内分泌腺细胞能进行新陈代谢,当然也能产生酶.所以,能产生激素的细胞一定能产生酶,B错误;C、内分泌腺细胞分泌激素一般作用于其他细胞,如下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素只作用于垂体细胞,C正确;D、每一个能进行新陈代谢的活细胞都能产生酶,而只有内分泌腺细胞产生激素,所以,能产生酶的细胞不一定能产生激素,D正确.故选:B.点评:本题主要考查学生对产生酶和激素的细胞的比较,对神经调节和激素调节的比较.这些都是易错点知识,只要平时多比较分析,就不容易错了.另外还要注意,酶可以反复发挥作用,而激素作用后会被灭活.【解题思路点拨】1)酶与激素的比较:酶激素来源活细胞产生专门的内分泌腺或特定部位细胞产生化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等生物功能催化作用调节作用共性在生物体内均属高效能物质,即含量少、作用大、生物代谢不可缺少2)酶、激素、蛋白质之间的关系:由于部分激素的化学本质是蛋白质,大部分酶的本质是蛋白质,因此1代表酶,2代表蛋白质,3代表激素.5.酶促反应的原理【知识点的认识】1、酶促反应:酶所催化的反应.底物:酶催化作用中的反应物叫做底物.2、酶的作用机理:(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量;(2)作用机理:降低化学反应所需要的活化能.3、影响酶促反应的因素:(1)温度和pH:①低温时,酶分子活性受到抑制,但并未失活,若恢复最适温度,酶的活性也升至最高;高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活;②温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的;③反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度;反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH.(2)底物浓度和酶浓度:①在其他条件适宜,酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度的增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加.如图甲.②在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比.如图乙.【命题方向】题型一:酶促反应的原理典例1:如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化条件和有酶催化条件下生成物质P所需的能量变化过程.下列相关叙述正确的是()A.ad段表示在无催化剂条件下,物质A生成物质P需要的活化能B.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,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均发生改变D.若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,则b在纵轴上将向上移动分析:分析题图可知,ca段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能,cb段表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能,由此可以看出,酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能;与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能更显著,因此酶具有高效性;酶的活性受温度、PH等的影响,最适宜条件下酶降低化学反应活化能的效果最好,酶活性最高.解答:A、ad段表示在无催化剂条件下,物质A从活化状态到生成物质P释放的能量,A错误;B、若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动,B错误;C、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,C错误;D、如果曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,酶的活性降低,酶降低化学反应活化能的效果减弱,b在纵轴上将向上移动,D正确.故选:D.点评:本题的知识点是酶催化作用的机理,分析题图曲线获取有效信息是解题的突破口,对酶促反应机理的理解是解题的关键.题型二:酶作用机理和酶特点的结合典例2:关于酶的叙述,正确的是()A.酶提供了反应过程所必需的活化能B.酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸分析:酶的作用机理是降低了化学反应的活化能;酶作为生物催化剂受温度、PH等因素的影响,酶所处的环境改变可能引起酶活性的变化;酶的本质是蛋白质或RNA,酶的结构改变会影响其功能.解答:A、酶具有催化作用的机理是能降低化学反应所需要的活化能,不是提供了反应过程所必需的活化能,A错误;B、酶的活性受温度、酸碱度等因素的影响,因此酶的活性变化与酶所处的环境的改变有关,B错误;C、结构与功能是相适应的,酶的结构改变其活性会部分或全部丧失,C正确;D、酶作为生物催化剂与无机催化剂一样,在反应前后本身不会发生变化,D错误.故选:C.点评:本题的知识点是酶的本质,作用机理和作用特点,对于酶知识的掌握是解题的关键.【解题思路点拨】误区:酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能,而不是提供了反应过程所需要的活化能.6.酶的特性及应用【知识点的认识】(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。其基本单位是氨基酸或核糖核苷酸(2)酶的生理作用、作用实质、特性:生理作用:催化作用。实质:降低反应的活化能。特性:高效性、专一性、作用条件温和。(3)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。(4)过酸、过碱或温度过高,酶的空间结构遭到破坏,能使蛋白质变性失活,不能恢复;低温使酶活性降低,但酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。(5)影响酶促反应速率的因素有:底物浓度,酶浓度;pH,温度等。【命题方向】某兴趣小组将若干等大的滤纸片均分为多组,滤纸片上可附着反应试剂,利用如下装置探究酶的特性,下列说法错误的是()A.用两组滤纸片分别固定过氧化氢酶、FeCl3,可用于探究酶的高效性B.用两组滤纸片分别固定过氧化氢酶、淀粉酶,可用于探究酶的专一性C.该实验的自变量为滤纸片上的试剂类型,因变量为气体产生量D.图示实验材料不适宜用来探究温度对酶活性的影响分析:1、酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应;③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。2、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低.另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。解答:A、酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,因此不同滤纸上分别附有等量过氧化氢酶、Fe3+,可用于探究酶的高效性,A正确;B、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,用两组滤纸片分别固定过氧化氢酶、淀粉酶,底物为过氧化氢,可用于探究酶的专一性,B正确;C、由于底物数量一定,故最终气体产生量相同,因此该实验的自变量为滤纸片上的试剂类型,因变量为气体产生速率,C错误;D、由于过氧化氢不稳定,加热会分解,因此不适宜用来探究温度对酶活性的影响,D正确。故选:C。点评:本题结合实验装置图,考查探究影响酶活性的因素的知识,考生识记酶的特性和外界条件对酶活性的影响,通过分析实验装置图理解实验的原理,掌握实验设计的原则是解题的关键。【解题思路点拨】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。2、酶的特性①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。3、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。7.探究影响酶活性的条件【知识点的认识】一、影响酶活性的因素:温度、pH、酶的抑制剂等.二、探究酶的高效性实验1、实验原理(1)2H2O22H2O+O2↑.(2)比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3+等条件下产生气泡的数量多少或卫生香燃烧的剧烈程度,了解过氧化氢酶的作用和意义.2、实验流程:1)实验设计及现象分析试管号实验过程观察指标实验结果结果分析3%的过氧化氢(mL)控制变量H2O2分解速率(气泡多少)无火焰的卫生香检测12室温无无助燃性H2O2自然分解缓慢2290℃水浴加热很少有助燃性加热能促进H2O2分解32滴3.5%FeCl3溶液2滴较多助燃性较强Fe3+能催化H2O2分解42滴加20%过氧化氢酶2滴很多助燃性更强过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用,且效率高2)实验过程中变量及对照分析自变量因变量无关变量对照组实验组2号90℃水浴加热3号加3.5%FeCl3溶液4号加20%肝脏研磨液H2O2分解速度用单位时间内产生的气泡数目多少表示加入H2O2的量;实验室的温度;FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度1号试管2、3、4号试管3)实验结论:①酶具有催化作用,同无机催化剂一样都可加快化学反应速率.②酶具有高效性,同无机催化剂相比,酶的催化效率更高.3、基本技术要求(1)实验使用肝脏的研磨液,可使过氧化氢酶与过氧化氢充分接触,从而加速过氧化氢的分解.(3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能合用一支滴管.原因是酶的催化效率具有高效性,少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性,导致得出错误的结论三、探究酶的专一性实验1、实验原理(1)还原性糖+斐林试剂→砖红色Cu2O↓.(2)用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用,从而探索酶的专一性.2、实验流程序号项目试管号121注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3注入新鲜的淀粉酶溶液2mL振荡2mL振荡460℃热水保温5min5min5加斐林试剂2mL振荡2mL振荡6将试管下部放入盛有开水的烧杯中,用酒精灯加热煮沸2min2min7观察实验结果有砖红色沉淀无砖红色沉淀结论淀粉酶只能催化淀粉的水解,不能催化蔗糖的水解3、基本技术要求(1)保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键.如果蔗糖中混有少量的葡萄糖或果糖或蔗糖放置久了受细菌作用部分分解成单糖,则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀,而得不到正确的实验结论.为了确保实验的成功,实验之前应先检验一下蔗糖的纯度.(2)在实验中,质量分数为3%的蔗糖溶液要现用现配(以免被细菌污染变质),取唾液时一定要用清水漱口,以免食物残渣进入唾液中.(3)制备的可溶性淀粉溶液,一定要完全冷却后才能使用,因为温度过高会使酶活性降低,甚至失去催化能力.注意:实验中所用酶的来源不同,则所需最适温度也不同.若淀粉酶为市售的α﹣淀粉酶,其最适温度为50~75℃;若淀粉酶来自人体或生物组织,则最适温度为37℃左右.四、探究温度对酶活性的影响1、实验原理:(1)淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物.(2)淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖(淀粉水解过程中,不同阶段的中间产物遇碘后,会呈现红褐色或红棕色.麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色.注:市售a﹣淀粉酶的最适温度约60℃.2、实验流程:序号加入试剂或处理方法试管ABCabc1可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL///新鲜淀粉酶溶液///1mL1mL1mL2保温5min60℃100℃0℃60℃100℃0℃3将a液加入到A试管,b液加入到B试管,c液加入到C试管中
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