專題二細(xì)胞代謝專題二細(xì)胞代謝

[高考命題熱點(diǎn)二]酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)

1．剖析酶的實(shí)驗(yàn)題專題二細(xì)胞代謝2．解讀實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟第一步：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的自變量確定實(shí)驗(yàn)分幾組，然后分組編號(hào)。第二步：控制自變量，同時(shí)排除無關(guān)變量。表述時(shí)注意怎樣控制自變量，怎樣排除無關(guān)變量。第三步：檢測因變量。注意檢測因變量的方法應(yīng)科學(xué)、準(zhǔn)確。專題二細(xì)胞代謝(2022·全國乙卷)某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成，可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件。某同學(xué)進(jìn)行了下列5組實(shí)驗(yàn)(表中“＋”表示有，“－”表示無)。實(shí)驗(yàn)組①②③④⑤底物＋＋＋＋＋RNA組分＋＋－＋－蛋白質(zhì)組分＋－＋－＋低濃度Mg2＋＋＋＋－－高濃度Mg2＋－－－＋＋產(chǎn)物＋－－＋－專題二細(xì)胞代謝根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是(

)A．酶P必須在高濃度Mg2＋條件下才具有催化活性B．蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2＋濃度升高而升高C．在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性D．在高濃度Mg2＋條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性解析：由表格數(shù)據(jù)可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是酶的組分、Mg2＋的濃度，因變量是有沒有產(chǎn)物生成，底物為無關(guān)變量。第①組為正常組作為空白對照，其余組均為實(shí)驗(yàn)組。第①組中，酶P在低濃度Mg2＋條件，有產(chǎn)物生成，說明酶P在該條件下具有催化活性，A錯(cuò)誤；第③組和第⑤組對照，無關(guān)變量是底物和蛋白質(zhì)組分，自變量是Mg2＋濃度，無論是高濃度Mg2＋條件下還是低濃度Mg2＋專題二細(xì)胞代謝條件下，兩組均沒有產(chǎn)物生成，說明蛋白質(zhì)組分無催化活性，B、D錯(cuò)誤；第②組和第④組對照，無關(guān)變量是底物和RNA組分，自變量是Mg2＋濃度，第④組在高濃度Mg2＋條件下有產(chǎn)物生成，第②組在低濃度Mg2＋條件下，沒有產(chǎn)物生成，說明在高濃度Mg2＋條件下RNA組分具有催化活性，C正確。故選C。答案：C專題二細(xì)胞代謝1．(2022·廣東惠州二模)玉米淀粉和玉米汁等產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，由于玉米蛋白水溶性差，成為加工中的下腳料。水解下腳料中的玉米蛋白，加工成玉米蛋白肽，能有效的提高玉米蛋白的利用率。為探究中性蛋白酶和堿性蛋白酶對玉米蛋白水解的效果做了以下實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖。下列說法中正確的是(

)專題二細(xì)胞代謝A．在玉米蛋白肽生產(chǎn)中堿性蛋白酶更適合作為食品添加劑B．中性蛋白酶和堿性蛋白酶都能將玉米蛋白的所有肽鍵水解C．中性蛋白酶和堿性蛋白酶的最適溫度和最適pH完全不同D．由圖可知，pH從6升到9，堿性蛋白酶的酶活性逐漸升高解析：從圖1、圖2中可以看出，堿性蛋白酶在最適溫度和最適PH下，其催化活性更高，因而在玉米蛋白肽生產(chǎn)中堿性蛋白酶更適合作為食品添加劑，A正確；從圖1和圖2中可以看出，在中性蛋白酶和堿性蛋白酶的作用下，玉米蛋白被水解成玉米蛋白肽，并沒有斷裂所有的肽鍵，B錯(cuò)誤；從圖2中可以看出，中性蛋白酶和堿性蛋白酶的最適溫度相同，都在55℃左右，C錯(cuò)誤；過酸、過堿都會(huì)導(dǎo)致酶失活，失活是不可逆的。從圖1中可以看出，對于堿性蛋白酶而言，pH為6時(shí)，部分酶已經(jīng)失活，因而提升pH并不能使酶活性升高，D錯(cuò)誤。故選A。答案：A專題二細(xì)胞代謝2．漆酶在降解染料、造紙、食品等方面有重要作用。研究人員在溫度梯度都為10℃，其他條件適宜的情況下，對漆酶的最適溫度和溫度穩(wěn)定性(將純化后的酶液在不同溫度下保溫1h后，在最適溫度條件下測酶活性)進(jìn)行了測定，測定結(jié)果如下圖所示。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．漆酶不宜在低溫下保存B．在最適溫度條件下，漆酶的結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞C．在一定范圍內(nèi)，漆酶的穩(wěn)定性隨溫度的升高而逐漸降低D．酶的最適溫度和溫度穩(wěn)定性的測定條件不同專題二細(xì)胞代謝解析：據(jù)題圖可知，漆酶的最適溫度為60℃，0～20℃條件下，漆酶的溫度穩(wěn)定性較高，溫度20～60℃，漆酶的溫度穩(wěn)定性逐漸降低，在60℃時(shí)，漆酶的溫度穩(wěn)定性為0。據(jù)題圖可知，0～20℃條件下，漆酶的溫度穩(wěn)定性較高，故漆酶宜在低溫下保存，A錯(cuò)誤；據(jù)題圖可知，漆酶的最適溫度為60℃，而在60℃時(shí)，漆酶的溫度穩(wěn)定性為0，說明此時(shí)漆酶的結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，B正確；據(jù)題圖可知，在一定范圍內(nèi)(20～60℃)，漆酶的穩(wěn)定性隨溫度的升高而逐漸降低，C正確；據(jù)題干信息可知，研究人員在溫度梯度都為10℃，其他條件適宜的情況下，測定漆酶的最適溫度，將純化后的酶液在不同溫度下保溫1h后，在最適溫度條件下測酶活性(溫度穩(wěn)定性)，二者測定條件不同，D正確。故選A。答案：A專題二細(xì)胞代謝3.(2022·福建模擬預(yù)測)農(nóng)藥殘留速測卡可以快速、簡便地檢測蔬菜、水果表面的有機(jī)磷農(nóng)藥。速測卡有“紅片”“白片”。原理如下：膽堿酯酶可催化靛酚乙酸酯(紅色)水解為乙酸與靛酚(藍(lán)色)，有機(jī)磷農(nóng)藥對膽堿酯酶有抑制作用。檢測時(shí)，將一定量的待測蔬菜剪碎，放入瓶中，加入適量純凈水；用滴管吸取適量液體滴加到速測卡“白片”上；一段時(shí)間后，將速測卡對折(如圖所示)，用手捏住，使“紅片”與“白片”疊合；根據(jù)“白片”的顏色變化判讀結(jié)果。以下敘述錯(cuò)誤的是(

)A．速測卡“白片”部分含有膽堿酯酶B．“白片”呈現(xiàn)的藍(lán)色越深，說明蔬菜表面殘留的有機(jī)磷農(nóng)藥越多C．若環(huán)境溫度較低，“紅片”與“白片”疊合后的時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長D．每批測定應(yīng)設(shè)加清水的空白對照卡專題二細(xì)胞代謝解析：題圖分析：已知速測卡有“紅片”“白片”，靛酚乙酸酯為紅色，其為“紅片”，速測卡在使用時(shí)將“紅片”與“白片”對折并捏住，由此可知“白片”部分含有膽堿酯酶，靛酚乙酸酯可被膽堿酯酶催化為乙酸與靛酚(藍(lán)色)，最后根據(jù)“白片”的顏色變化判讀結(jié)果。根據(jù)上述分析可知，速測卡“白片”部分含有膽堿酯酶，A正確；由于有機(jī)磷農(nóng)藥對膽堿酯酶有抑制作用，蔬菜表面殘留的有機(jī)磷農(nóng)藥越多，“白片”部分含有膽堿酯酶的活性越低，而“紅片”中靛酚乙酸酯可被膽堿酯酶催化為乙酸與靛酚(藍(lán)色)，因此，有機(jī)磷農(nóng)藥越多藍(lán)色會(huì)越淺，B錯(cuò)誤；若環(huán)境溫度較低，“白片”部分含有的膽堿酯酶活性會(huì)降低，完成催化反應(yīng)所需時(shí)間會(huì)適當(dāng)延長，C正確；每批測定應(yīng)設(shè)加清水的空白對照卡，排除實(shí)驗(yàn)中非測試因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，D正確。故選B。答案：B專題二細(xì)胞代謝4．(2022·福建莆田一模)已知碘液呈黃色，淀粉遇碘變藍(lán)。多孔反應(yīng)板可以通過定時(shí)取樣，滴加碘液和觀察顏色，從而測定淀粉酶徹底催化淀粉水解所需的時(shí)間。下表表示某實(shí)驗(yàn)小組用多孔反應(yīng)板探究溫度對馬鈴薯淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)過程，本實(shí)驗(yàn)不考慮淀粉在酸性條件下的水解?；卮鹣铝袉栴}：步驟操作試管組別123451.分組淀粉、淀粉酶溶液各2mL2.溫度處理等將淀粉、淀粉酶溶液各保溫處理3min0℃20℃40℃60℃80℃①0℃20℃40℃60℃80℃專題二細(xì)胞代謝續(xù)上表3.顏色反應(yīng)0min取反應(yīng)液于多孔反應(yīng)板4滴滴加鹽酸終止反應(yīng)1滴滴加②1滴4.重復(fù)顏色反應(yīng)每隔1min重復(fù)步驟3，直到與碘液顏色相近時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，并記錄此時(shí)的時(shí)間t(1)淀粉酶能分解淀粉的作用機(jī)理是_______________________________。(2)表中①處的操作為______________________________，圖中滴加的②是_________________________________________________________________。專題二細(xì)胞代謝(3)當(dāng)?shù)庖侯伾嘟鼤r(shí)，20℃條件下的時(shí)間短于60℃條件下的，說明在________(填“20℃”或“60℃”)下酶的活性更高。為防止實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是________________。實(shí)驗(yàn)中滴加鹽酸能終止反應(yīng)的機(jī)理是_______________________________________。(4)在常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，高溫下淀粉無法與碘液形成穩(wěn)定的藍(lán)色復(fù)合物，因此常見的處理辦法是將各組試管都冷卻至0℃后，再滴加碘液，但這樣操作的弊端是______________________，而加入鹽酸和用多孔反應(yīng)板進(jìn)行顏色反應(yīng)可以盡可能地規(guī)避這個(gè)問題。專題二細(xì)胞代謝解析：探究溫度對淀粉酶活性的影響，自變量是溫度，因變量是加入碘液后的顏色變化，通過加入碘液后的溶液顏色的變化判斷淀粉的水解程度。(1)酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，故淀粉酶能分解淀粉的作用機(jī)理是淀粉酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。(2)為了排除其他因素的干擾，表中①處的操作為將相同溫度的淀粉與淀粉酶溶液混勻并開始計(jì)時(shí)。表中滴加的②是碘液，用于判斷淀粉的水解程度。(3)酶活性越高，反應(yīng)速率越快，所需時(shí)間越短，當(dāng)?shù)庖侯伾嘟鼤r(shí)，20℃條件下的時(shí)間短于60℃條件下的，說明在20℃下酶的活性更高。為防止實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是每個(gè)溫度下做多組平行實(shí)驗(yàn)。由于強(qiáng)酸會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性而使酶失活，因此實(shí)驗(yàn)中滴加鹽酸能終止反應(yīng)。(4)高溫下淀粉無法與碘液形成穩(wěn)定的藍(lán)色