内容正文:
专题二 学科素养之生命观念——物质与能量观
微专题1 细胞代谢的酶和ATP
一、选择题
1.鲁米诺试剂是鲁米诺与过氧化氢的混合物,铁能催化过氧化氢的分解,氧化鲁米诺并释放出蓝紫色荧光,因此常用于犯罪现场的调查。鲁米诺试剂非常灵敏,哪怕经过了很长时间或仅百万分之一含量的血液也可以检测出来。下列叙述正确的是( )
A.能检测极低浓度的血液说明酶具有高效性
B.长时间后仍可检测到说明蛋白质不易变性
C.该试剂可用于检测血液是因血液中含有Fe
D.鲁米诺试剂可特异性检测残留的人类血液
解析:C [从检测原理看,是铁催化过氧化氢,进而使鲁米诺氧化并发出蓝紫色荧光,与酶没有关系,故无法体现酶的高效性,A错误;蛋白质在自然环境中容易变性或被微生物等利用,血液在体外经历长时间后仍可被检测到的原因是血液中存在铁元素,B错误;血液在体外经历长时间后仍可被检测到的原因是血液中存在铁元素,C正确;分析题干可知,含铁物质能催化鲁米诺试剂中的过氧化氢分解,其氧化物可以与鲁米诺发生反应,且鸟类、人类以及其他哺乳动物的血液中均有含铁离子的血红蛋白,故鲁米诺试剂不能特异性检测出残留的人类血液,D错误。]
2.“酶-底物中间物”假说认为,酶(E)在催化反应中需要和底物(S)形成某一种中间物(酶-底物复合物(ES)),再进一步反应生成产物(P)。反竞争性抑制剂(I)是一类只能与ES结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂。该类抑制剂与ES结合后,导致产物无法形成。下列说法正确的是( )
A.反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的
B.底物充足的条件下,反竞争性抑制剂的作用会随着酶量的增加不断增加
C.底物浓度较低时,反竞争性抑制剂不发挥作用
D.随着底物浓度的增加,反竞争性抑制剂的抑制作用不断减弱
解析:A [根据题意,反竞争性抑制剂(I)是一类只能与ES结合,但不能直接与游离酶结合的抑制剂,因此反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的,A正确;底物充足的条件下,酶量的增加,酶-底物复合物越多,而反竞争性抑制剂含量有限,故反竞争性抑制剂的作用会减弱,B错误;底物浓度较低时,存在酶-底物复合物(ES),反竞争性抑制剂就会发挥作用,C错误;随着底物浓度的增加,酶量也要增加,酶-底物复合物越多,反竞争性抑制剂的抑制作用才会不断减弱,D错误。]
3.(2023·黄冈模拟)生命的本质是什么?亚里士多德提出的“活力论”认为生物的一切活动都是由“活力”(构成生物体的非物质因素)所支配的。活力论否定生命的物质性,并将生命活动看作是由凌驾于物质之上的“活力”引起的。下列观点或事实支持“活力论”的是( )
A.海尔蒙特认为酵母中存在着非物质的特殊活性成分使其具有不同功能的潜能或活力
B.施旺将葡萄汁加热煮沸杀死酵母细胞后,葡萄汁就不会再发酵成酒
C.毕希纳根据“无细胞的发酵”提出:细胞中每一种化学反应都是由特定的酶催化的
D.拉瓦锡根据糖发酵过程的定量分析结果提出:发酵只是一个氧化还原反应
解析:A [17世纪,海尔蒙特提出酵母及其他生物中存在着特殊活性成分—“酵素”(与后来科学界定义的“酵素”不完全一致),这是可以使个体或器官具有不同功能的潜能或活力。这是“活力论”对酵母菌发酵现象的解释,A正确;施旺将葡萄汁加热煮沸杀死酵母细胞后,葡萄汁就不会再发酵成酒,据此,施旺提出,活酵母菌在发酵过程中起着非常关键的作用,酵素必须在细胞活力存在下才能起作用,否定“活力论”,B错误;毕希纳根据“无细胞的发酵”提出:细胞中每一种化学反应都是由特定的酶催化的,所有的生命过程,都可以解释为酶作用的结果,否定“活力论”,C错误;拉瓦锡根据糖发酵过程的定量分析结果提出:发酵只是一个氧化还原反应,呼吸不过是一种燃烧形式。这是用“机械论”对发酵现象进行的解释,D错误。]
4.(2023·临沂二模)“锁钥”学说认为,酶具有与底物相结合的互补结构;“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补结构,继而完成酶促反应。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶,该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同)进行研究,得到的四组实验结果如图所示,其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列说法错误的是( )
A.S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高
B.该实验结果更加支持“诱导契合”学说
C.若增加SCU+CU组,结果曲线应与②完全重合
D.为探究SCTH是失活还是空间结构固化,可增设SCTH+CTH组
解析:C [②曲线在更短的反应时间内纵坐标的值比①曲线纵坐标的值大,S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高,A正确;S酶可催