4-2-酶催化細胞的化學(xué)反應(yīng)(分層練)高一生物(滬科版2020必修1)(解析版)

第二節(jié)酶催化細胞的化學(xué)反應(yīng)【基礎(chǔ)鞏固練】（合格考必做）1．下列關(guān)于人體內(nèi)各種化合物的敘述，正確的是（）A．激素的元素組成中一定含有C、H、O、N B．抗體和神經(jīng)遞質(zhì)都是調(diào)節(jié)細胞生命活動的信息分子 C．酶的合成過程中一定會發(fā)生基因的轉(zhuǎn)錄 D．遺傳物質(zhì)完全水解后得到的是4種脫氧核糖核苷酸【解答】解：A、人體產(chǎn)生的激素其化學(xué)本質(zhì)不僅只是蛋白質(zhì)類，還有固醇類和氨基酸衍生物類，而固醇類激素只由C、H、O三種元素組成，A錯誤；B、信息分子是指通過與細胞上的受體結(jié)合，間接調(diào)節(jié)細胞生命活動的分子，如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、淋巴因子等，而抗體是屬于球蛋白，只能特異性地與特定抗原結(jié)合，不能與細胞的其它受體結(jié)合，所以不屬于信息分子，B錯誤；C、酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA（少數(shù)），蛋白質(zhì)需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄翻譯得來，而RNA也要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄過程，所以酶的合成過程中一定會發(fā)生基因的轉(zhuǎn)錄，C正確；D、具有細胞結(jié)構(gòu)的生物遺傳物質(zhì)都是DNA，DNA水解后得到的是4種脫氧核糖核苷酸，D錯誤。故選：C。2．酶和ATP在細胞代謝中有重要的作用，下列有關(guān)酶和ATP的敘述，正確的是（）A．酶是調(diào)節(jié)細胞代謝的信息分子，而ATP則為細胞代謝供能 B．酶的合成只發(fā)生在核糖體，而ATP的合成只發(fā)生在線粒體 C．酶的合成需要ATP供能，而ATP合成與水解也需要酶催化 D．酶只能在活細胞中發(fā)揮作用，而ATP在細胞外也可水解供能【解答】解：A、酶只起催化作用，不起調(diào)節(jié)代謝的作用，A錯誤；B、酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，其中蛋白質(zhì)在核糖體合成，RNA主要在細胞核合成，ATP的合成可以發(fā)生在葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，B錯誤；C、酶的合成需要ATP供能，而ATP合成與水解也需要不同酶催化，C正確；D、只要條件適宜，酶在細胞內(nèi)外都能發(fā)揮作用，D錯誤。故選：C。3．人類線粒體基因表達中存在一個動態(tài)平衡的過程，該平衡受線粒體中一種名為7SRNA的小RNA調(diào)控，當(dāng)7SRNA過多時，能誘導(dǎo)RNA聚合酶單體形成二聚體，而二聚體無法結(jié)合到線粒體DNA上。RNA降解酶可以降解7SRNA，從而使得RNA聚合酶恢復(fù)活性。下列敘述錯誤的是（）A．RNA聚合酶結(jié)合到DNA上能促進DNA氫鍵斷裂 B．RNA降解酶能催化磷酸二酯鍵的斷裂 C．RNA聚合酶結(jié)合到線粒體DNA上可能會促進7SRNA的合成 D．RNA降解酶被降解后，可以促進線粒體基因的表達【解答】解：A、RNA聚合酶結(jié)合到DNA上能使雙鏈DNA解旋，促進DNA氫鍵斷裂，形成單鏈，A正確；B、RNA降解酶可以降解7SRNA，說明其能催化磷酸二酯鍵的斷裂，B正確；C、由于人類線粒體基因表達中存在一個動態(tài)平衡的過程，而該平衡受線粒體中一種名為7SRNA的小RNA調(diào)控，所以RNA聚合酶結(jié)合到線粒體DNA上可能會促進7SRNA的合成，C正確；D、RNA降解酶被降解后，不能再降解7SRNA，導(dǎo)致RNA聚合酶活性不能恢復(fù)，因而抑制線粒體基因的表達，D錯誤。故選：D。4．試管中有一些植物油，加入配制的消化液，充分振蕩置于37℃溫水中，1h后植物油不見了。配制的消化液可能是（）A．唾液、胃液、腸液 B．胃液、唾液、膽汁 C．胰液、腸液、膽汁 D．腸液、唾液、胰液【解答】解：唾液中含有唾液淀粉酶；胃液中含有蛋白酶；胰液中含有胰脂肪酶；腸液中含有腸脂肪酶；脂肪在消化時需要經(jīng)過膽汁的乳化作用，即膽汁將脂肪分隔成極小的微粒，溶于水。試管中有一些植物油，富含脂肪，加入配制的消化液，充分振蕩置于37℃溫水中，1h后植物油不見了，所以配制的消化液可能是胰液、腸液、膽汁。故選：C。5．生物興趣小組探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用，發(fā)現(xiàn)淀粉酶能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。實驗結(jié)果表明酶具有（）A．穩(wěn)定性 B．專一性 C．多樣性 D．高效性【解答】解：淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖水解，這說明了一種酶只催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，這是由酶結(jié)構(gòu)的特異性決定的，體現(xiàn)了酶的專一性。故選：B。6．下列有關(guān)酶的敘述，正確的是（）A．合成酶的原料為氨基酸或脫氧核苷酸 B．酶的保存溫度通常應(yīng)低于酶促反應(yīng)的最適溫度 C．酶具有催化作用的機理是其為化學(xué)反應(yīng)提供了活化能 D．在任何條件下酶的催化效率均高于無機催化劑【解答】解：A、絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，所以合成酶的原料為氨基酸或核糖核苷酸，A錯誤；B、酶在低溫時活性較低，在最適溫度之前，隨著溫度升高，酶活性逐漸增大。因此，酶的保存溫度（通常是低溫0﹣4℃保存）通常低于酶促反應(yīng)的最適溫度，B正確；C、酶作為催化劑，其作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，C錯誤；D、酶的作用條件較溫和，高溫、過酸或過堿條件下，酶失活。因此，在最適條件下，酶的催化效率高于無機催化劑，D錯誤。故選：B。7．廣義上的同工酶是指能催化相同化學(xué)反應(yīng)而分子結(jié)構(gòu)不同的酶，例如鯉魚與鯽魚體內(nèi)的葡萄糖磷酸異構(gòu)酶。同工酶可因編碼基因的不同、轉(zhuǎn)錄或翻譯后加工過程的不同而產(chǎn)生差異，酶的活性又會受到各種因素影響。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．探究過氧化氫酶的高效性時，可選用清水和肝臟研磨液作為實驗材料 B．探究pH對酶活性影響時，可選用淀粉和淀粉酶為實驗材料 C．鯉魚體內(nèi)控制葡萄糖磷酸異構(gòu)酶表達的相關(guān)基因與鯽魚體內(nèi)的完全相同 D．基因工程中能連接黏性末端的T4DNA連接酶和E.coliDNA連接酶是同工酶【解答】解：A、與無機催化劑相比，酶的催化具有高效性，以過氧化氫為底物，設(shè)置肝臟研磨液和Fe3+的對照實驗，可驗證酶的高效性，A錯誤；B、淀粉在酸性條件下可以分解，通常不選用淀粉和淀粉酶做實驗材料來探究pH對酶活性的影響，B錯誤；C、鯉魚與鯽魚體內(nèi)的葡萄糖磷酸異構(gòu)酶為同工酶，同工酶編碼基因不同，翻譯出的蛋白質(zhì)也不同，但能催化相同化學(xué)反應(yīng)，C錯誤；D、T4DNA連接酶和E.coliDNA連接酶編碼基因不同，但能連接相同的黏性末端，故為同工酶，D正確。故選：D。8．下列關(guān)于生物體產(chǎn)生的酶的敘述，正確的是（）A．酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) B．脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬伤虲O2 C．蛋白酶和淀粉酶都屬于水解酶類 D．纖維素酶能夠降解植物細胞壁和細菌細胞壁【解答】解：A、絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)酶是RNA，A錯誤；B、酶具有專一性，脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬砂焙虲O2，B錯誤；C、蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，淀粉酶能水解淀粉，兩者都屬于水解酶類，C正確；D、細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，不能被纖維素酶降解，D錯誤。故選：C。9．果膠酶廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)果汁等食品行業(yè)中。回答下列問題：（1）生產(chǎn)果汁時可用果膠酶來提高果汁的出汁率和澄清度，理由是。（2）某同學(xué)用三種來源不同的果膠酶進行分組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是。（3）現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：取4支試管編號，每支試管均加入等量的果泥、果膠酶+緩沖液，振蕩混勻后分別置于10℃、25℃、35℃、50℃下保溫相同時間，測定各試管中的出汁量。實驗中加入緩沖液的目的是。該實驗存在以下不足之處：溫度設(shè)置方面是，操作步驟方面是。【解答】解：（1）由于果膠酶可將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，因此生產(chǎn)果汁時可用果膠酶來提高果汁的出汁率和澄清度。（2）根據(jù)題意，用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較，可見實驗的自變量是果膠酶的來源不同，因變量是果膠酶的活性，所以該實驗?zāi)康氖翘骄坎煌瑏碓垂z酶的活性。（3）根據(jù)實驗設(shè)計可知，該實驗是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高．該實驗方案中，溫度應(yīng)該在常溫范圍內(nèi)設(shè)置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應(yīng)分別設(shè)置為15℃、20℃、25℃、30℃；另外探究溫度對酶活性的影響時，應(yīng)保證酶促反應(yīng)只能在設(shè)定的溫度下進行，同一實驗組的反應(yīng)溫度只能是一個，所以實驗操作應(yīng)該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設(shè)定溫度下處理一定時間后再將兩只試管混合，才能保證實驗在設(shè)定的溫度下進行。另外，實驗中加入緩沖液的目的是維持酶的正常pH。故答案為：（1）果膠酶可將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸（2）探究不同來源果膠酶的活性（3）維持酶的正常pH溫度的范圍和梯度設(shè)置不合理先混合然后保溫不合理【能力提升練】（等級考加練）10．酶抑制劑是能導(dǎo)致酶活力降低或喪失的物質(zhì)，可分為競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑，作用機理如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A．酶的作用機理是與底物特異性結(jié)合后顯著降低反應(yīng)所需活化能 B．由圖乙可知，競爭性抑制劑也可與酶特異性結(jié)合，說明酶不具有專一性 C．由圖丙可知，非競爭性抑制劑可改變酶的空間結(jié)構(gòu)，阻止底物與酶的結(jié)合 D．增加反應(yīng)體系中底物的濃度，可減弱競爭性抑制劑對酶活性的抑制【解答】解：A、酶與底物可發(fā)生特異性結(jié)合，通過顯著降低反應(yīng)所需活化能實現(xiàn)催化作用，A正確；B、競爭性抑制劑可與酶特異性結(jié)合，酶仍具有專一性，B錯誤；C、由圖丙可知，非競爭性抑制劑改變了酶的空間結(jié)構(gòu)，使底物與酶無法結(jié)合，C正確；D、競爭性抑制劑與底物競爭酶與底物的結(jié)合位點，使底物無法與酶結(jié)合形成酶—底物復(fù)合物，進而影響酶促反應(yīng)速率，因此增加反應(yīng)體系中底物的濃度，可減弱競爭性抑制劑對酶活性的抑制，D正確。故選：B。11．某生物興趣小組通過實驗發(fā)現(xiàn)，胃蛋白酶能將食物中的蛋白質(zhì)分解成簡單的營養(yǎng)成分，而對淀粉卻不起作用。這種現(xiàn)象說明酶具有（）A．高效性 B．專一性 C．多樣性 D．穩(wěn)定性【解答】解：胃蛋白酶能將食物中的蛋白質(zhì)分解成簡單的營養(yǎng)成分，而對淀粉卻不起作用。這種現(xiàn)象說明酶具有專一性。故選：B。12．下列曲線表示最適溫度、最適pH條件下反應(yīng)物濃度對酶所催化的反應(yīng)速率的影響。以下分析錯誤的是（）A．A點時溫度升高10℃，曲線上升幅度將變小 B．若在B點向反應(yīng)混合物中加入少量同樣的酶，反應(yīng)速率增大 C．在C點降低pH，該酶的最適溫度也隨之降低 D．保存該酶的適宜條件為低溫【解答】解：A、根據(jù)題意可知，該曲線是在最適溫度下測定的，若A點時溫度升高10℃，酶活性下降，曲線上升幅度降低，A正確；B、限制酶BC段酶促反應(yīng)速率的主要因素是酶的濃度，若B點時加入少量酶，反應(yīng)速率加快，B正確；C、改變反應(yīng)的pH，不會影響酶的最適溫度，C錯誤；D、酶的保存應(yīng)該在最適pH、低溫下保存，溫度升高，酶的活性可以恢復(fù)，D正確。故選：C。13．肌細胞內(nèi)的磷酸肌酸能夠在肌酸激酶的作用下，將其磷酸基團傳遞給ADP，使ATP再生，因而其有“ATP緩沖劑”之稱。下列說法正確的是（）A．磷酸肌酸可直接為肌細胞的代謝提供能量 B．在肌細胞內(nèi)，可通過徹底水解ATP得到磷酸肌酸 C．磷酸肌酸可能存在于肌細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 D．用肌酸激酶抑制劑處理后的肌細胞將不能合成ATP【解答】解：A、細胞生命活動的直接供能物質(zhì)是ATP，磷酸肌酸不能直接為細胞的生命活動供能，A錯誤；B、ATP徹底水解得到磷酸基團、腺嘌呤、核糖，B錯誤；C、ATP的合成場所為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，因此推測磷酸肌酸可能存在于肌細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，C正確；D、肌細胞用肌酸激酶抑制劑處理后，細胞內(nèi)的磷酸肌酸將不能使ATP再生，但細胞仍可通過呼吸作用合成ATP，D錯誤。故選：C。14．某科技實踐小組為探究酶催化反應(yīng)的特點，在甲、乙、丙三支試管中都加入一定量的淀粉溶液，都調(diào)節(jié)到淀粉酶的最適pH后加入1mL質(zhì)量分數(shù)為1%的淀粉酶溶液，分別在不同溫度條件下進行反應(yīng)，產(chǎn)物量隨時間的變化曲線如圖所示，已知T1時三支試管中的底物都已完全反應(yīng)。據(jù)圖回答下列問題：（1）三支試管中加入淀粉的總量大小為甲乙丙（填“＞”“＜”或“＝”）；若乙試管溫度大于丙試管，則丙試管的溫度一定（填“大于”“小于”或“等于”）最適溫度。（2）若在T1時適當(dāng)改變甲試管的溫度，