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课时测评8 酶
(时间:45分钟,满分:60分)
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1-12题每小题3分。
1.(2025·广东湛江模拟)核酶是具有催化活性的RNA,能切割DNA分子、RNA分子。Angiozyme是针对肾癌的核酶药物,其特异性地结合并切割血管内皮生长因子受体1(VEGFR1)的mRNA,从而抑制肿瘤血管的生成和肿瘤生长。下列叙述正确的是( )
A.核酶的组成单位是4种脱氧核苷酸
B.核酶能切割DNA和RNA,所以该酶不具有专一性
C.肾癌细胞表面糖蛋白减少,使细胞能无限增殖
D.Angiozyme阻断VEGFR1基因的翻译,使血管内皮生长因子无法发挥调节作用
答案:D
解析:核酶为RNA,组成单位是4种核糖核苷酸,A错误;核酶能切割核酸分子,具有专一性,B错误;癌细胞表面糖蛋白减少使癌细胞容易扩散转移,C错误;Angiozyme特异性地结合并切割血管内皮生长因子受体1(VEGFR1)的mRNA,阻断VEGFR1基因的翻译,使血管内皮生长因子无法发挥调节作用,D正确。
2.(2025·广西河池模拟预测)酶是新陈代谢的催化剂,保证了机体代谢高效进行,下列说法正确的是( )
A.探究pH对酶活性的实验中,可用淀粉和碘液为实验材料
B.用淀粉、蔗糖以及淀粉酶来探究酶的专一性时,可用碘液检验
C.酶和激素都能对生命活动起到高效的调节作用
D.保存酶时,需要把pH控制在最适pH,温度为低温条件
答案:D
解析:淀粉在酸性条件下易水解,因此探究pH对酶活性的实验中,不用淀粉作为底物,A错误;碘液无法检测蔗糖是否水解,因此用淀粉、蔗糖以及淀粉酶来探究酶的专一性时,可用斐林试剂来检验,B错误;酶只有催化作用,激素才有调节作用,C错误;保存酶时,需要把pH控制在最适pH,温度为低温条件,使其结构不易被破坏且活性很低,D正确。
3.(2025·河南八省联考)大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中的复合体A均由RNA和蛋白质组成,具有催化活性。下列实验组合中,能推出“大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性,但单独蛋白质组分无催化活性”这一结论的是( )
①大肠杆菌复合体A经核糖核酸酶处理后,丧失催化活性 ②大肠杆菌复合体A经蛋白水解酶处理后,仍有催化活性 ③从大肠杆菌复合体A中分离的蛋白质组分,没有催化活性 ④通过体外转录得到大肠杆菌复合体A中的RNA,具有催化活性 ⑤大肠杆菌复合体A的RNA与枯草芽孢杆菌复合体A的蛋白质组装成的复合体,具有催化活性
A.①③ B.①⑤
C.②③ D.②④
答案:C
解析:①大肠杆菌复合体A经核糖核酸酶处理后,丧失催化活性。 这个实验说明单独的蛋白质组分无催化活性。也可以说明RNA是复合体A催化活性所必需的,因为如果RNA被降解,复合体就失去了催化活性,但这并不能直接证明单独的RNA有催化活性,因为可能是RNA和蛋白质共同作用的结果。 ②大肠杆菌复合体A经蛋白水解酶处理后,仍有催化活性。 这个实验说明单独的RNA组分有催化活性。 ③从大肠杆菌复合体A中分离的蛋白质组分,没有催化活性。 证明单独的蛋白质组分没有催化活性。④通过体外转录得到大肠杆菌复合体A中的RNA,具有催化活性。证明单独的RNA组分具有催化活性。 ⑤大肠杆菌复合体A的RNA与枯草芽孢杆菌复合体A的蛋白质组装成的复合体,具有催化活性。 这个实验表明,即使使用来自不同菌种的蛋白质和RNA,只要它们能够组装成复合体,就仍然具有催化活性。这进一步支持了复合物A中RNA是催化活性的主要来源,这个实验并不能直接证明单独的RNA有催化活性,因为可能存在RNA和蛋白质的某种相互作用。然而,在结合其他实验证据时,它可以作为一个支持性的证据。综上所述,“大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性”的是②和④,“但单独蛋白质组分无催化活性”这一结论的实验组合是①③,故能推出“大肠杆菌复合体A中的单独RNA组分有催化活性,但单独蛋白质组分无催化活性”这一结论的实验组合是①②、①④、②③、③④。
4.(2025·广东汕头模拟)右图是两种酶(酶甲和酶乙)在其最适温度下的催化反应曲线。下列叙述正确的是( )
A.酶甲和酶乙的化学本质一定不相同
B.酶甲对底物浓度变化的响应更敏感
C.P点时提高温度不会提高酶的活性
D.P点增加酶浓度不会提高反应速率
答案:C
解析:由图可知,两种酶能催化同一种底物,二者的化学本质可能相同,A错误;由图可知,当底物浓度较低时,酶乙催化的反应速率增加更快,所以酶乙对底物浓度变化的响应更敏感,B错误;由题干信息可知,图中是两种酶(酶甲和酶乙)在其最适温度下的催化反应曲线,所以在P点时提高温度不会提高酶的活性,C正确;由图可知,P点后随着底物浓度增加,反应速率不变,此时的限制因素可能是酶的浓度,所以在P点增加酶浓度可能会提高反应速率,D错误。
5.(2024·广东深圳调研)嚼馒头时会感觉有甜味,那是因为唾液淀粉酶将淀粉分解成了麦芽糖。下列有关酶的说法错误的是( )
A.升高温度和加酶都能加快H2O2分解的速率,二者作用机理相同
B.过酸、过碱或温度过高都会导致唾液淀粉酶的空间结构改变而使其失活
C.唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂,又可作为蛋白酶催化的反应底物
D.唾液淀粉酶能够与双缩脲试剂反应显紫色
答案:A
解析:升高温度为该反应提供能量,加酶能降低化学反应所需的活化能,作用机理不同,A错误;过酸、过碱或温度过高都会导致蛋白质的空间结构改变而使其失活,唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,B正确;唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,唾液淀粉酶既可作为淀粉水解的催化剂,又可作为蛋白酶催化的反应底物,C正确;唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,蛋白质能够与双缩脲试剂反应显紫色,D正确。
6.(2024·江西九江调研)如图表示酶的活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
A.随着温度的升高,酶的活性一直升高
B.温度在T2时比在T1时更适合酶的保存
C.酶的空间结构在T1时比T3时破坏更严重
D.温度为T2时,酶降低活化能的作用最显著
答案:D
解析:酶需要保存在低温环境下,B错误;低温抑制酶的活性,但不破坏酶的空间结构,而高温会破坏酶的空间结构,因此,随着温度的升高,酶的活性不会一直升高,A、C错误。
7.激酶一般是指催化高能供体分子(如ATP)上的磷酸基团转移至底物分子上的一类蛋白质,底物分子通过磷酸基团的转移获得能量而被激活,所以很多激酶需要从ATP中转移磷酸基团。最大的激酶族群是蛋白激酶,蛋白激酶作用于特定的蛋白质,并改变其活性。下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白激酶与其底物分子的组成元素基本相同
B.蛋白激酶所催化的化学反应往往是吸能反应
C.底物分子被磷酸化后可能变得更容易发生反应
D.蛋白激酶可以通过磷酸化为化学反应提供能量
答案:D
解析:蛋白激酶与其底物(蛋白质)组成元素基本相同,都是C、H、O、N等,A正确;分析题意可知,激酶一般是指可以催化高能供体分子(如ATP)上的磷酸基团转移至底物分子上的一类蛋白质,该过程中ATP等高能供体分子会水解释放能量,故蛋白激酶所催化的化学反应往往是吸能反应,B正确;底物分子被磷酸化后结构会发生改变,可能变得更容易发生反应,C正确;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,不能为反应提供能量,D错误。
8.(2025·浙江模拟)酶是一类能催化生化反应的有机物,其活性会受到多种环境因素的影响。下列叙述正确的是( )
A.具有生物催化作用的RNA统称为核酶,具有生物催化作用的蛋白质统称为蛋白酶
B.随着温度升高酶变性的速率加快,因此随着温度的升高酶促反应速率也会逐渐降低
C.抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位,从而阻碍酶与底物的结合,则通过增加底物浓度也不会减弱该抑制作用
D.抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型,则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率
答案:D
解析:核酶指的是具有催化功能的小分子RNA,蛋白酶是水解蛋白质或肽链的一类酶的总称,具有生物催化作用的蛋白质不能都称为蛋白酶,A错误;一定范围内酶的活性随温度的升高而升高,超过一定温度后,酶会随温度升高而发生热变性,温度越高酶变性速率越快,直到失去活性,因此,一定范围内随着温度的升高酶促反应速率增大,超过一定温度,酶促反应速率降低,B错误;抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位,从而阻碍酶与底物的结合,则通过增加底物浓度会增大底物与酶的催化活性部位结合的几率,从而减弱抑制剂甲的抑制作用,C错误;抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型,使酶不能与底物结合,导致酶促反应速率降低,则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率,D正确。
9.(2024·重庆高三联考)图1曲线a表示在最适温度、最适pH条件下生成物的量与时间的关系,图2曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,酶促反应速率与反应物浓度的关系。据图分析正确的是( )
A.图1曲线a中,A点后,限制生成物的量增加的因素是酶量不足
B.图2 BC段,随着反应物浓度增大,反应速率加快,酶活性增强
C.对于图2中曲线b来说,若酶量减少,其走势可用曲线f表示
D.减小pH,重复该实验,图2曲线b可能变为曲线f;增大pH,可能变为曲线e
答案:C
解析:图1的纵坐标为生成物的量,曲线a中A点后生成物的量不再随时间的推移而增加,说明反应物已耗尽,限制因素应为反应物浓度,A错误;在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度增加,不影响酶的活性,B错误;图2曲线中,当反应物浓度一定时,减少酶量,反应速率降低,可用曲线f表示,C正确;根据题干信息可知,图2曲线b表示在最适pH下,反应物浓度与酶促反应速率的关系,因此无论pH是增大还是减小,酶的活性均降低,曲线b都可能变为曲线f,不可能变为曲线e,D错误。
10.(2024·长沙一中调研)杂色云芝菌(一种真菌)盛产漆酶(能分解纤维素等)。科研人员将杂色云芝菌的菌丝接种到液体培养基中,适宜条件下培养不同的时间,提取酶并研究pH对酶活性的影响,结果见下图。相关叙述错误的是( )
A.漆酶在活细胞中产生,在细胞外发挥作用
B.杂色云芝菌合成的漆酶需要经高尔基体才能转运到细胞外
C.不同培养时间提取的漆酶最适pH都为3左右
D.不同培养时间提取的漆酶空间结构可能不同
答案:C
解析:酶是活细胞产生的,因此漆酶在活细胞中产生,由题干可知,漆酶能分解纤维素,因此漆酶在细胞外发挥作用,A正确;因为该酶在胞外发挥作用,即漆酶属于分泌蛋白,因此杂色云芝菌合成漆酶需要经高尔基体才能转运到细胞外,B正确;据图无法确定不同培养时间提取的漆酶的最适pH,C错误;由图可知,在同一pH下,不同培养时间提取的漆酶的酶活性不同,故推测不同培养时间提取的漆酶空间结构可能不同,D正确。
11.(2024·陕西西安阶段练习)从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q,为了探究该酶的最适温度进行了相关实验,实验结果如图甲所示;图乙为酶Q在60 ℃下催化一定量的底物时,生成物的量随时间变化的曲线。下列分析不正确的是( )
A.由图甲可知,该种微生物适合在较高的温度环境中生存
B.增加每组实验的组数,取平均值,可使得到的最适温度范围更精准
C.图乙实验中若升高温度,酶Q的活性不一定升高
D.图乙中,在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变
答案:B
解析:由图甲可知,在所给的温度条件下,随着温度的升高,底物剩余量减少,说明酶活性增强,则该种微生物适合在较高的温度环境中生存,A正确;由图甲可知,随温度升高,酶的活性一直在增强,没有出现下降的趋势,故不能得到酶的最适温度范围,需要再增加温度范围,减小温度梯度,才可使得到的最适温度范围更精准,B错误;由于不能确定该酶的最适温度,故图乙实验中若升高温度,酶Q的活性不一定升高,C正确;酶活性受温度和pH等影响,与底物的量无关,故图乙中,在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变,D正确。
12.(2024·湖南长沙联考)如图是某生物兴趣小组用淀粉和淀粉酶探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创造酸性条件,盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述错误的是( )
A.实验中温度、淀粉用量、淀粉酶的浓度等为无关变量
B.pH为1时淀粉酶可能已经失活,淀粉发生分解是盐酸起催化作用
C.pH为3和9时淀粉剩余量基本相同,说明两种条件下淀粉酶的酶活性相同
D.实验中用适量的H2O2和过氧化氢酶代替淀粉和淀粉酶作实验材料更为科学
答案:C
解析:分析题图可知,pH为3和9时淀粉剩余量基本相等,而pH=3时淀粉水解还有盐酸的作用,因此pH为3时的酶活性小于pH为9时的酶活性,C错误。
13.(12分)(2024·重庆南开中学调研)脲酶能够将尿素分解成二氧化碳和氨(氨溶于水后形成铵根离子)。某研究人员利用一定浓度的尿素溶液进行了铜离子对脲酶活性的影响实验,得到如图所示的结果。请回答下列问题。
(1)科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶,并用多种方法证明了脲酶的化学本质是 。
(2)图示实验的自变量为 ;实验结果表明,随着铜离子浓度的升高,脲酶的活性 。图中显示,脲酶作用的最适温度范围是 ℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度,请写出实验设计的基本思路: 。
(3)幽门螺杆菌是导致胃炎的罪魁祸首,该微生物也可以产生脲酶,并分泌到细胞外发挥作用,该微生物合成脲酶的过程中,参与的细胞器是 。13C呼气试验检测系统是检测幽门螺杆菌的有效方法,被测者先口服用13C标记的尿素,然后向专用的呼气卡中吹气留取样本,即可以准确地检测出被测者是否被幽门螺杆菌感染。请简要说明13C呼气试验检测的原理: 。
答案:(1)蛋白质 (2)温度和铜离子浓度 降低 40~60 在不加入铜离子(或铜离子浓度一定)的情况下,在温度为40~60 ℃范围内设置更小的温度梯度进行实验,测定尿素分解速率 (3)核糖体 幽门螺杆菌会产生脲酶,脲酶能将尿素分解成NH3和13CO2,如果检测到被测者呼出的气体中含有13CO2,则说明被测者被幽门螺杆菌感染
解析:(1)萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶结晶,并用多种方法证明脲酶是蛋白质。(2)题图中温度和铜离子浓度是实验中人为改变的量,属于自变量,实验结果表明,随着铜离子浓度的升高,产生的铵根离子减少,说明脲酶的活性降低。图中显示,不含铜离子时,脲酶在50 ℃时活性最高,所以脲酶作用的最适温度范围是40~60 ℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度,在不加入铜离子(或铜离子浓度一定)的情况下,在温度为40~60 ℃范围内设置更小的温度梯度进行实验,测定尿素分解速率,尿素分解速率最高时的温度为脲酶作用的最适温度。(3)幽门螺杆菌是原核生物,脲酶是蛋白质,其合成场所是核糖体。被测者口服用13C标记的尿素,如果感染幽门螺杆菌,幽门螺杆菌会产生脲酶,则尿素会被分解成NH3和13CO2,则其呼出的气体中含有13CO2。
14.(12分)(2025·广东汕头模拟)NAGase是催化几丁质降解过程中的一种关键酶,广泛存在于动物、植物、微生物中。研究发现一些糖类物质对NAGase催化活性有影响,如图1所示。请回答下列问题。
(1)以果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖作为效应物,这四种糖对NAGase的催化活性均有 (填“抑制”或“促进”)作用,其中影响该酶作用最强的是 。
(2)某小组开展实验探讨这四种糖影响该酶催化活性的机制,图2是效应物影响酶催化活性的两种理论:模型A表示抑制剂与底物存在竞争关系,可以结合到酶的活性部位,并表现为可逆,但该结合不改变酶的空间结构;模型B表示抑制剂与底物没有竞争关系,而是结合到酶的其他部位,导致酶的空间结构发生不可逆变化。
图3是依据这两种理论判断这四种糖降低NAGase活性类型的曲线图,其中曲线a表示不添加效应物时的正常反应速率。请根据图3简要写出探究实验的实验思路,并根据可能的实验结果推断相应的结论。
实验思路: 。
实验预期:若实验结果如曲线b,则为模型 ;若实验结果如曲线c,则为模型 。
(3)该小组还探究了温度影响酶促反应速率的作用机理,其作用机理可用右图4坐标曲线表示。其中a表示不同温度下底物分子具有的能量,b表示温度对酶活性的影响,c表示酶促反应速率与温度的关系。据图分析,处于曲线c中1、2位点酶分子活性是 (填“相同”或“不同”)的,酶促反应速率是 与 共同作用的结果。
答案:(1)抑制 葡萄糖 (2)(加入定量的不同种类的效应物后)持续增加底物浓度,检测反应速率是否能恢复到正常反应速率(写出增加底物浓度即可得1分) A B (3)不同 底物分子具有的能量 酶活性
解析:(1)分析图1可知,相比于效应物浓度为0,NAGase催化活性随效应物(果糖、蔗糖、半乳糖和葡萄糖)的加入而减小,因此这四种糖对NAGase的催化活性均有抑制作用;其中随葡萄糖浓度增加,NAGase的催化活性下降更显著,因此对于NAGase的催化活性抑制作用最强的是葡萄糖。(2)分析图2可知,其中模型A表示抑制剂能降低NAGase的催化效率的机理是抑制剂通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性,模型B显示抑制剂能降低NAGase的催化效率的机理是抑制剂通过与酶结合,使酶的空间结构发生改变而抑制酶活性。图3中的酶促反应速度随底物浓度变化的三条曲线中,底物浓度较低时,曲线a的反应速率最高,表示未加入抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线;加入竞争性抑制剂后酶对底物的结合机会降低,但升高底物浓度后酶和底物的结合机会又会升高,其催化反应速率又升高,可知曲线b是表示加入竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线;加入非竞争性抑制剂后酶会失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率,可知曲线c是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。若实验结果如曲线b,则为模型A;若实验结果如曲线c,则为模型B。(3)处于曲线c中1、2位点酶促反应速率相等,但由曲线b可知酶分子活性并不同;由图可知,底物分子具有的能量与酶活性都会影响酶促反应速率。
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