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高考二輪專題綜合復習
第3講　酶和ATP
1.下列關于酶的說法,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。
(1)用淀粉和淀粉酶探究溫度對酶活性的影響時,既可用碘液也可用斐林試劑檢測。 (　×　)
(2)酶提供了反應過程所必需的活化能。 (　×　)
(3)從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法。 (　√　)
(4)唾液淀粉酶催化反應的最適溫度和保存溫度都是37 ℃。 (　×　)
(5)唾液淀粉酶隨唾液流入胃后仍能催化淀粉的水解。 (　×　)
(6)正常人體內的激素、酶和神經遞質在發揮作用后都能保持活性。 (　×　)
[解析] (1)探究溫度對酶活性的影響時如果選斐林試劑作為檢測試劑需要水浴加熱,會改變實驗溫度,影響實驗結果。
(2)酶不能為化學反應提供活化能,只能降低化學反應所需的活化能。
(3)胃蛋白酶屬于蛋白質,沉淀胃蛋白酶可用鹽析的方法。
(4)唾液淀粉酶催化反應的最適溫度是37 ℃,而酶適于在低溫下保存。
(5)胃中pH呈酸性,唾液淀粉酶隨唾液流入胃后,唾液淀粉酶在酸性條件下會失活。
(6)激素和神經遞質發揮作用后一般會失去活性,酶發揮作用后仍然保持活性。
2.下列關于ATP的說法,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。
(1)人在饑餓時,細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態平衡。 (　×　)
(2)有氧條件下,植物根尖細胞的線粒體、葉綠體和細胞質基質都能產生ATP。 (　×　)
(3)一個ATP中含有兩個高能磷酸鍵,且都很容易形成和水解。 (　×　)
(4)物質出入細胞時,凡是需要載體協助的就需要消耗ATP,不需要載體協助的就不消耗ATP。 (　×　)
(5)無氧呼吸產生的ATP少,是因為大部分能量以熱能的形式散失。 (　×　)
[解析] (1)人在饑餓時,細胞中ATP與ADP的含量仍保持動態平衡。
(2)植物根尖細胞中沒有葉綠體。
(3)ATP中遠離腺苷的那個高能磷酸鍵很容易形成和水解。
(4)協助擴散需要載體的協助,但不需要消耗ATP。胞吐和胞吞雖然不需要載體的協助,但需要消耗ATP。
(5)無氧呼吸產生的ATP少的原因是有機物的氧化分解不徹底,其中很多能量儲存在乳酸或酒精等有機物中沒有釋放出來。
3.細讀教材,查缺補漏
(1)酸既能催化蛋白質水解,也能催化脂肪水解,還能催化淀粉水解。(教材必修1 P83 學科交叉)
(2)建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響,用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響。(教材必修1 P84)
(3)只有低溫時曲線和橫軸不相交,即酶的結構未改變,只是活性降低而已。(教材必修1 P85 圖5-3,圖5-4)
(4)溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁,具有抗菌消炎的作用,在臨床上與抗生素復合使用。(教材必修1 P87)
(5)加酶洗衣粉中的酶不是直接來自生物體,而是經過酶工程改造的產品,比一般的酶穩定性強。(教材必修1 P87)
(6)細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。(教材必修1 P89)
(7)吸能反應一般與ATP水解的反應相聯系,由ATP水解提供能量。(教材必修1 P89)
4.規范答題訓練
(1)人體內ATP的含量很少,但在劇烈運動時,每分鐘約有0.5 kg的ATP轉化為ADP,以供運動之需,但人體內ATP總含量并沒有太大變化,原因是　ATP與ADP時刻不停地發生快速相互轉化,并且處于動態平衡之中　。
(2)生物體內酶的化學本質是　蛋白質或RNA　,其特性有　高效性和專一性　(答出兩點即可)。
(3)設計實驗時不建議用H2O2溶液為底物探究溫度對酶活性的影響,原因是　溫度會影響H2O2的分解速率,從而影響實驗結果　。
(4)在pH為7的條件下,取四支盛有等量過氧化氫溶液的試管,分別保溫在0 ℃、30 ℃、60 ℃、90 ℃的恒溫水浴鍋中,再滴加2滴肝臟研磨液,以探究溫度對過氧化氫酶活性的影響。該實驗能得出正確結論嗎 為什么 　不能。高溫下過氧化氫會大量分解　。
(5)在溫度為37 ℃的條件下,取等量肝臟研磨液分別加到四支盛有等量過氧化氫溶液的試管中,再滴加鹽酸或氫氧化鈉使各試管pH分別為3、5、7、9,以探究pH對過氧化氫酶活性的影響。該實驗能得出正確結論嗎 為什么
　不能,因為調節pH之前過氧化氫已在酶的催化下分解　。
考點一　酶在細胞代謝中的作用
1.熟知酶的“一來源、一作用、二本質和三特性”
圖3-1
[警示] 催化(降低反應所需活化能)是酶唯一的功能,它不具調節功能,也不能作為能源(或組成)物質。
2.厘清酶的作用原理、特性及影響因素的3類曲線
(1)酶的作用原理
圖3-2
①由圖可知,酶的作用原理是降低化學反應的活化能。
②若將酶變為無機催化劑,則b在縱軸上向　上　移動。用加熱的方法不能降低活化能,但會　提供　活化能。
(2)酶的特性的曲線
圖3-3
①圖甲中加酶的曲線和加無機催化劑的曲線比較表明:酶具有　高效性　。
②圖乙中兩曲線比較表明:酶具有　專一性　。
(3)各因素對酶促反應速率的影響曲線
圖3-4
①分析圖丙和圖丁:溫度或pH通過影響　酶的活性　來影響酶促反應速率。
②分析圖戊:OP段的限制因素是　底物濃度　,P點以后的限制因素可能是　酶濃度　。
③底物充足,其他條件適宜的情況下,酶促反應速率與酶濃度成　正比　。
[警示] (1)反應速率≠化學平衡
酶只是降低了化學反應的活化能,所能催化的是本來就能發生的反應,提高了反應速率,縮短了到達平衡點的時間,而平衡點的大小只能由底物的量來決定。
(2)酶促反應速率≠酶活性
溫度和pH是通過影響酶的空間結構來改變酶的活性,進而影響酶促反應速率的;而底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸面積來影響反應速率的。
3.關注“三類”實驗設計
(1)驗證酶的專一性實驗中的注意事項
淀粉或蔗糖+淀粉酶→應用　斐林試劑　檢測,不能選用碘液檢測,因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。
(2)探究溫度對酶活性的影響實驗中的注意事項
①實驗室使用的α-淀粉酶的最適溫度為　60 ℃　。
②不宜選擇過氧化氫作為底物,因為過氧化氫在　高溫　下自行分解。
③不宜選用斐林試劑進行鑒定,因為　溫度　是干擾條件。
④實驗步驟不能顛倒,否則會使實驗出現較大誤差。
(3)探究酶的最適溫度或最適pH的實驗設計程序
圖3-5
考法一　考查酶的本質、作用
1.下列關于酶的敘述,正確的是 (　C　)
A.酶都能與雙縮脲試劑發生紫色反應
B.在麥芽糖溶液中加入斐林試劑即可生成磚紅色沉淀
C.唾液淀粉酶催化淀粉水解時構象發生改變,這種改變是可逆的
D.酶只有在最適溫度和pH條件下才可降低化學反應的活化能
[解析] 絕大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA,RNA不能與雙縮脲試劑發生紫色反應,A錯誤;在麥芽糖溶液中加入斐林試劑后需要水浴加熱才能生成磚紅色沉淀,B錯誤;唾液淀粉酶催化淀粉水解時構象發生改變,這種改變是可逆的,反應后構象恢復,C正確;在最適溫度和pH條件下,酶的催化效率更高,即降低化學反應活化能的作用更明顯,但偏離最適溫度和pH,只要酶活性存在也能降低化學反應的活化能,D錯誤。
2.在生物體內,酶是具有催化作用的有機物。下列關于酶的敘述,錯誤的是 (　D　)
A.過氧化氫酶、脲酶和麥芽糖酶的化學本質都是蛋白質
B.DNA聚合酶和DNA連接酶都能催化磷酸二酯鍵的形成
C.胰蛋白酶的合成及分泌與核糖體、內質網和高爾基體有關
D.淀粉酶和高溫都是通過降低化學反應的活化能催化淀粉水解的
[解析] 高溫不能降低化學反應的活化能,D錯誤。
考法二　利用曲線圖考查酶的特性及影響因素
3.如圖3-6所示,某一化學反應進行到t1時,加入一定量的酶,該反應在最適條件下進行直到終止。以下敘述不正確的是(　C　)
圖3-6
A.酶可降低該反應的活化能
B.t1~t2反應速率逐漸減慢
C.t2時酶失去活性
D.適當降低反應溫度t2右移
[解析] 酶的作用機理是降低化學反應的活化能,A正確;加入酶以后,t1~t2的開始階段,反應物濃度降低較快,說明反應速率大,隨著時間的延長,反應物濃度降低減慢,說明反應速率逐漸減慢,可能是反應物的濃度限制了反應速率,B正確;根據題意“加入一定量的酶,該反應在最適條件下進行”,說明酶沒有失活,t2時反應物濃度為0,說明反應物被完全分解了,C錯誤;適當降低反應溫度,酶的活性降低,反應速率減慢,反應物完全被分解所需要的時間要延長,故t2右移,D正確。
4.研究人員測定了不同pH對甲、乙兩種生物消化道內的蛋白酶a、b的活性,其他條件保持最適,其實驗結果如圖3-7所示。下列敘述正確的是 (　D　)
圖3-7
A.兩種蛋白酶活性之間的差異是pH不同造成的
B.催化蛋白質水解時,蛋白酶a提供的活化能比蛋白酶b提供的多
C.若實驗時的溫度降低10 ℃,兩種蛋白酶的最適pH會下降
D.pH過高或過低會使酶的空間結構改變導致其活性降低甚至失活
[解析] 本實驗存在兩個自變量,由圖可知,當pH相同時,兩種生物體內蛋白酶活性不同,說明不同生物體內蛋白酶本身的催化能力就不同,當pH不同時,兩種酶活性不同,說明兩種酶活性之間的差異是pH及酶的來源不同導致的,A錯誤;酶催化作用的原理是降低化學反應的活化能,而不能提供活化能,B錯誤;溫度變化不影響酶的最適pH,C錯誤;pH過高或過低會使酶的空間結構改變導致酶活性降低甚至失活,D正確。
考法三　考查與酶相關的實驗驗證、探究或評價
5.相較于無機催化劑,酶具有很多特性。下列關于酶的特性的實驗設計方案,合理的是 (　D　)
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液,驗證酶的專一性
B.利用過氧化氫、過氧化氫酶和蒸餾水,驗證酶的高效性
C.利用淀粉、淀粉酶、斐林試劑,探究溫度對酶活性的影響
D.利用過氧化氫、過氧化氫酶,探究pH對酶活性的影響
[解析] 無論蔗糖是否發生水解,都不與碘液反應,因此如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性,不能用碘液檢測實驗結果,A錯誤;酶的高效性是指與無機催化劑相比,酶降低化學反應活化能的能力更顯著,因此利用過氧化氫、過氧化氫酶和無機催化劑才能驗證酶的高效性,而不能用蒸餾水,B錯誤;用斐林試劑檢測還原糖需要水浴加熱,會改變反應的溫度,因此如果探究溫度對淀粉酶活性的影響,不能選擇斐林試劑檢測實驗結果,C錯誤;過氧化氫酶的活性受pH的影響,故能利用過氧化氫和過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響,D正確。
6.某興趣小組的同學想要探究α-淀粉酶的最適pH,設計了相關實驗(所有溶液均用蒸餾水配制,實驗已證明25 ℃條件下,短時間內H+、OH-對淀粉的水解基本沒有影響),主要包含如下操作:①取12支試管,分別標為1~12號,各加入0.5 mL 0.1%α-淀粉酶溶液;②25 ℃條件下保溫5分鐘;③向各試管中分別加入1 mL 3%的可溶性淀粉溶液;④向1~6號試管中分別加入1 mL pH為1、2、3、4、5、6的HCl溶液,8~12號試管中分別加入1 mL pH為8、9、10、11、12的NaOH溶液;⑤從各試管中取出0.5 mL溶液,同時滴加碘液進行觀察,對比顏色變化。下列敘述錯誤的是 (　D　)
A.7號試管應加入1 mL蒸餾水
B.上述實驗操作合理排序是①→④→③→②→⑤
C.保溫時間、淀粉溶液濃度、酶濃度等都是實驗中的無關變量
D.為了使結果更精準,每支試管中還應加入等量的同一種緩沖液
[解析] 根據等量原則和單一變量原則可知,7號試管應加入1 mL蒸餾水,A正確;題述實驗操作合理排序是①→④→③→②→⑤,B正確;該實驗的自變量是pH,故保溫時間、淀粉溶液濃度、酶濃度等都是實驗中的無關變量,C正確;緩沖液能夠使溶液pH在一定范圍內保持相對穩定,故不能加入等量的同一種緩沖液,D錯誤。
考點二　能量代謝中的ATP
1.關注ATP的結構及特點
(1)1分子ATP=1分子腺苷+3分子磷酸基團
圖3-8
(2)結構簡式:A—P~P~P
①ATP　ADP AMP(RNA的基本單位之一——腺嘌呤核糖核苷酸)。
②ATP中含有兩個高能磷酸鍵,其中　遠離腺苷　的高能磷酸鍵容易水解與合成。
2.幾種不同化合物中“A”的辨析
圖3-9
3.理解ATP與ADP的相互轉化
圖3-10
(1)ATP的產生途徑
①光合作用:發生在葉綠體的類囊體薄膜上的　光反應　。
光合色素吸收的光能+ADP+PiATP
②細胞呼吸:發生在　細胞質基質　和　線粒體　中。
細胞呼吸釋放的化學能+ADP+PiATP
(2)ATP的消耗途徑
ATPADP+Pi+能量
ATP水解釋放的能量用于細胞中的各種耗能反應,如　主動運輸　、物質合成、肌肉收縮等。
考法一　考查ATP的結構與功能
1.下列有關ATP的敘述,正確的是 (　C　)
A.暗反應中ATP用于固定二氧化碳和還原三碳化合物
B.線粒體是藍藻細胞產生ATP的主要場所
C.ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應
D.葡萄糖進入紅細胞的過程中,伴隨著ATP和ADP的相互轉換
[解析] 二氧化碳的固定不需要消耗能量,A錯誤;藍藻是原核生物,其細胞內沒有線粒體,B錯誤;ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應,C正確;葡萄糖進入紅細胞的方式是協助擴散,不需要消耗能量,D錯誤。
2.ATP使細胞能及時而持續地滿足各項生命活動對能量的需求。圖3-11中甲為ATP的結構示意圖,圖乙為ATP與ADP相互轉化的關系式。據圖分析,下列說法正確的是 (　B　)
圖3-11
A.圖甲中A代表腺苷,b、c為高能磷酸鍵
B.圖乙中反應向左進行時,所需能量均來自細胞代謝
C.圖乙中向右表示ATP水解,與細胞內的放能反應相聯系
D.圖甲中水解掉兩個磷酸基團所剩下的結構,可參與構成DNA
[解析] 圖甲中A代表腺嘌呤,b、c為高能磷酸鍵,A錯誤;圖乙中反應向左進行時,綠色植物體內的能量來自細胞的呼吸作用和光合作用,對于動物和人體而言,能量來自呼吸作用,光合作用和呼吸作用均為細胞代謝,B正確;圖乙中向右表示ATP水解,與細胞內的吸能反應相聯系,C錯誤;圖甲中水解掉兩個磷酸基團形成AMP,是構成RNA的基本單位之一,D錯誤。
【易錯提醒】 (1)細胞中ATP含量很少,由于ATP與ADP間的快速轉化,因此能保證生命活動的需要。
(2)ATP并非“唯一”的直接能源物質,直接能源物質除ATP外,還有GTP、CTP、UTP等。
(3)除光能、有機物中化學能之外,硝化細菌等化能合成作用的細菌可利用體外環境中的某些無機物(如NH3)氧化時所釋放的能量來合成ATP。
考法二　考查ATP在生產生活中的應用
3.ATP是生命活動的直接能源物質,下列有關ATP的敘述中,正確的是 (　B　)
A.長期不進食的病人,細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態平衡
B.人在劇烈運動時,骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成的ATP的量比安靜時少
C.生物體內的ATP含量很多,從而保證了生命活動所需能量的持續供應
D.ATP與ADP的相互轉化,使生物體內各項化學反應能在常溫常壓下快速又順利進行
[解析] 長期不進食的病人,細胞中ATP與ADP也可以通過轉化達到動態平衡,A錯誤;人在劇烈運動時,骨骼肌細胞進行無氧呼吸,每摩爾葡萄糖生成ATP的量比安靜時少,B正確;生物體內的ATP含量很少,可通過ATP與ADP的相互轉化迅速形成,從而保證了生命活動所需能量的持續供應,C錯誤;酶的催化作用具有高效性,能使生物體內各項化學反應能在常溫常壓下快速又順利進行,D錯誤。
4.螢火蟲尾部發光器能發光的機理如圖3-12所示。ATP快速熒光檢測儀中含有熒光素、熒光素酶等物質,可用來快速檢測食品表面的微生物,下列說法正確的是 (　C　)
圖3-12
A.ATP是細胞中的能量“通貨”,細胞中儲存大量ATP為生命活動供能
B.ATP快速熒光檢測儀只能檢測是否有微生物殘留,不能檢測數量
C.ATP快速熒光檢測儀既可以檢測殘留的需氧型微生物,也可以檢測厭氧型微生物
D.熒光素酶可以催化熒光素轉化為熒光素酰腺苷酸
[解析] ATP是細胞中的能量“通貨”,但細胞中儲存的ATP較少,需要ATP與ADP不斷轉化來為生命活動供能,A錯誤;微生物殘留量越多,產生的ATP越多,所發熒光強度越強,所以用熒光檢測儀也能檢測微生物的數量,B錯誤;ATP快速熒光檢測儀能檢測殘留的所有能產生ATP的微生物,包括需氧型微生物和厭氧型微生物,C正確;由圖可知,熒光素酶可以催化熒光素酰腺苷酸轉化為氧合熒光素,D錯誤。
1.[2021·湖南卷] 某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化,參與細胞信號傳遞,如圖3-13所示。下列敘述錯誤的是 (　B　)
圖3-13
A.這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現了蛋白質結構與功能相適應的觀點
B.這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失,不影響細胞信號傳遞
C.作為能量“通貨”的ATP能參與細胞信號傳遞
D.蛋白質磷酸化和去磷酸化反應受溫度的影響
[解析] 蛋白質通過磷酸化和去磷酸化改變空間結構,進而來實現細胞信號的傳遞,體現了蛋白質結構與功能相適應的觀點,A正確;如果這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失,將會使該位點無法磷酸化,進而影響細胞信號的傳遞,B錯誤;根據題干信息可知,進行細胞信號傳遞的蛋白質需要磷酸化才能起作用,而ATP為其提供了磷酸基團和能量,即參與細胞信號傳遞,C正確;溫度會影響蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,進而影響蛋白質磷酸化和去磷酸化反應,D正確。
2.[2020·北京卷] 用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實驗,兩組實驗結果如圖3-14。第1組曲線是在pH=7.0,20 ℃條件下,向5 mL 1%的H2O2溶液中加入0.5 mL酶懸液的結果。與第1組相比,第2組實驗只做了一個改變。第2組實驗提高了 (　B　)
圖3-14
A.懸液中酶的濃度 B.H2O2溶液的濃度
C.反應體系的溫度 D.反應體系的pH
[解析] 根據題意可知,第2組只做了一個改變,導致生成的O2總量增加近一倍,改變酶的濃度、反應體系的溫度或pH會改變反應速率,但均無法使生成物的總量增加,所以應是提高了過氧化氫溶液的濃度,從而導致生成物的量增加,B符合題意。3.[2019·天津卷] 下列過程需ATP水解提供能量的是 (　B　)
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生長素的極性運輸
C.光反應階段中水在光下分解
D.乳酸菌無氧呼吸的第二階段
[解析] 本題主要考查ATP的利用。唾液淀粉酶水解淀粉是一種放能反應,不需要ATP提供能量,A項不符合題意。生長素的極性運輸是一種主動運輸,需要消耗ATP,B項符合題意。光反應中水的光解是在光照下生成ATP和[H],有ATP的生成,沒有ATP的水解,C項不符合題意。乳酸菌是厭氧菌,其無氧呼吸的第二階段既沒有ATP的生成也沒有ATP的消耗,D項不符合題意。
4.[2020·全國卷Ⅲ] 參照表中內容,圍繞真核細胞中ATP的合成來完成下表。
反應部位 (1)　細胞質基質　 葉綠體的類囊體膜 線粒體
反應物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反應名稱 (2)　無氧呼吸　 光合作用的光反應 有氧呼吸的部分過程
合成ATP的能量來源 化學能 (3)　光能　 化學能
終產物(除ATP外) 乙醇、CO2 (4)　O2、NADPH　 (5)　H2O、CO2　
[解析] (1)(2)依題意“反應物是葡萄糖,產物除了ATP外還有乙醇、CO2”,可知該反應為無氧呼吸,發生的場所為細胞質基質。(3)由反應名稱光合作用的光反應可知,能量來源是光能。(4)光合作用光反應的產物有O2、NADPH(和ATP)。(5)在線粒體中進行的是以丙酮酸為底物的有氧呼吸的第二、三階段,產物是CO2、H2O(和ATP)。
1.小張查閱資料得知,α-淀粉酶的最適溫度是55 ℃。下表是他為此進行的驗證實驗,但因各組結果相同而不能達到實驗目的。以下改進措施中可行的是 (　B　)
試管 實驗溫度 3%淀粉溶液 1%α-淀粉酶溶液 1 min后碘液檢測
1 50 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黃色
2 55 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黃色
3 60 ℃ 2 mL 1 mL 溶液呈棕黃色
A.將實驗溫度改為0 ℃、55 ℃、100 ℃
B.將淀粉溶液體積改為6 mL
C.將α-淀粉酶溶液濃度改為2%
D.將碘液改為斐林試劑
[解析] 分析表格:在已知α-淀粉酶的最適溫度是55 ℃的情況下,進行驗證性實驗,設置試管1、2、3沒能成功,是因為所用淀粉量過少,或者酶量較多,酶具有高效性,故在50 ℃、55 ℃、60 ℃條件下(1 min后)都沒有淀粉剩余,可以增加淀粉量或者減少酶量,重新設置實驗。驗證α-淀粉酶的最適溫度是55 ℃,如果將實驗溫度設置為0 ℃、55 ℃、100 ℃,因為溫度梯度過大,實驗結果不能說明酶的最適溫度就是55℃,A錯誤;分析實驗結果可知,三組實驗反應一段時間后,滴加碘液都不變藍色,說明淀粉都完全水解,因此可以通過增加淀粉溶液的濃度或用量、減小酶的濃度或用量、縮短反應時間進行改進,B正確;若將α-淀粉酶溶液濃度改為2%,淀粉會在更短時間內完全水解,滴加碘液都不變藍色,C錯誤;斐林試劑檢測還原糖需要水浴加熱,會破壞設置的溫度條件,D錯誤。
2.2020年1月26日,聯合應急攻關團隊及時公布由上海科技大學饒子和/楊海濤課題組測定的新型冠狀病毒3CL水解酶(Mpro)的高分率晶體結構。下列有關3CL水解酶的敘述不正確的是 (　C　)
A.Mpro的化學本質是蛋白質
B.Mpro具有高效性
C.設計驗證Mpro的專一性的實驗中,不需要控制適宜溫度和pH
D.Mpro具有特定的空間結構,且空間結構一旦改變,催化活性就會改變或喪失
[解析] Mpro為一種水解酶,化學本質是蛋白質,A正確;Mpro為一種水解酶,具有高效性,B正確;設計驗證Mpro的專一性的實驗中,溫度和pH為無關變量,需要相同且適宜,C錯誤;Mpro的化學本質是蛋白質,具有特定的空間結構,結構決定功能,其空間結構一旦改變,其催化活性就會改變或喪失,D正確。
3.在植物組織中,多酚氧化酶(PPO)一般存在于由生物膜包被的質體中,PPO與酚類物質反應,會生成呈黑褐色的酚類物質。在生活中,經常發現土豆、蘋果等在遭到一定傷害(如破損、切割等)時,傷害處很快就會褐變。下列說法正確的是 (　C　)
A.PPO為酚類物質氧化提供能量
B.由于PPO與酚類物質反應,正常的植物組織往往呈現黑褐色
C.生物膜的存在對某些酶和相應反應物起著阻隔作用
D.在不同土豆片中,褐變速率最快的土豆片中PPO活性一定最高
[解析] 酶能降低化學反應的活化能,但不能為酶促反應提供能量,A錯誤;正常的植物組織中,PPO一般存在于由生物膜包被的質體中,不能與酚類物質接觸,不發生褐變,B錯誤;PPO存在于由生物膜包被的質體中,不能與酚類物質接觸,說明了生物膜的存在對某些酶和相應反應物起著阻隔作用,C正確;影響土豆片褐變速率的因素除了PPO的活性外,還有PPO的數量、酚類物質的含量等,D錯誤。
4.乳酸脫氫酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD+。它是由兩種肽鏈以任意比例組合形成的四聚體(四條肽鏈),在結構上有多個類型,廣泛存在于人體不同組織中。下列說法正確的是 (　A　)
A.骨骼肌細胞內乳酸脫氫酶的含量明顯高于正常血漿中的細胞
B.丙酮酸在乳酸脫氫酶的催化下轉化成乳酸的同時生成少量ATP
C.乳酸脫氫酶的四聚體肽鏈的組合類型最多有4種
D.不同結構的乳酸脫氫酶能催化同一種反應,說明該類酶不具專一性
[解析] 乳酸脫氫酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD+,參與無氧呼吸的第二階段,而骨骼肌細胞無氧呼吸強度高于正常血漿中的細胞,因此骨骼肌細胞內乳酸脫氫酶的含量明顯高于正常血漿中的細胞,A正確;丙酮酸在乳酸脫氫酶的催化下轉化成乳酸的過程屬于無氧呼吸的第二階段,無氧呼吸的第二階段沒有ATP生成,B錯誤;乳酸脫氫酶是由兩種肽鏈以任意比例組合形成的四聚體(四條肽鏈),其比例可以為0∶4、1∶3、2∶2、3∶1、4∶0,共有5種,C錯誤;酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類物質的化學反應,不同結構的乳酸脫氫酶屬于同一類酶,仍然能說明該類酶具有專一性,D錯誤。
5.因荔枝殼中含有過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO),采摘后的荔枝在自然條件下,通過POD和PDO等酶的作用能使很多無色物質經過復雜變化褐變,嚴重影響了荔枝的保鮮效果。研究表明,荔枝果皮顏色的褐變原理包括如圖變化。回答下列問題:
(1)測定從荔枝殼中提取的POD活性時,應選擇　愈創木酚　作為該酶作用的物質,反應液中應加入　緩沖　溶液以維持其酸堿度穩定。
(2)實際生產中,常采用冰水藥液(即用冰水配藥)浸果,這樣做可以減緩褐變。請解釋原因:　低溫能抑制酶的活性,POD、PPO活性下降,所以冰水藥液能減緩褐變　。
(3)研究發現,在完全無氧條件下,POD、PPO將無法催化上述的褐變反應。那么,可否在此條件下貯藏荔枝 請說明理由。
　不可以,因為在完全無氧條件下,果實的有氧呼吸停止,但無氧呼吸明顯加強,造成酒精大量積累,從而對細胞造成毒害,引起果實腐爛　。
[解析] (1)酶有專一性,據題干信息可知,POD催化的底物是愈創木酚,故測定從荔枝殼中提取的POD活性時,應選擇愈創木酚作為該酶作用的物質。為排除pH的影響,反應液中應加入緩沖溶液以維持其酸堿度穩定。(2)酶的活性受溫度影響,低溫條件下,酶的活性受到抑制。故實際生產中,常采用冰水藥液(即用冰水配藥)浸果,以降低POD、PPO活性,減緩褐變。(3)在完全無氧條件下,果實的有氧呼吸停止,但無氧呼吸明顯加強,造成酒精大量積累,從而對細胞造成毒害,引起果實腐爛,故不能將荔枝儲存在完全無氧條件下。

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