- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
为了探究部分金属离子对在家畜饲料中添加的酶制剂活性的影响,某研究性学习小组进行实验如下:分别配制质量分数为0.000 1%的MgSO4、CuSO4、ZnSO4、MnSO4、FeSO4等五种不同离子溶液;称取一定量的酶制剂,加100mL缓冲液振荡后摇匀,将获得的酶溶液均分成若干组,分别与上述离子溶液混合;40℃条件下保温30min.测定各种酶的活性,收集实验数据如下图.请据图分析回答下列问题:
(1)该实验的自变量是______,因变量是______.为了保证实验的准确性,实验过程中应严格控制______、底物浓度、酶量及反应时间等无关变量.
(2)为了保证实验结论的严谨性,研究小组又增加了一组实验:将获得的两种酶溶液分别与配制的质量分数为0.000 1%的Na2SO4溶液混合,40℃保温30min,测定的结果与上图中的H2O处理组别相同.则可以得出的结论是______.
(3)分析实验结果可知:对纤维素酶活性有抑制作用的离子是______,对蛋白酶活性有促进作用的离子是______.
(4)在测定酶活性时,需加入缓冲液,其主要作用是______.
(5)为了利用不慎混有过量纤维素酶的蛋白酶洗衣液清洗被牛奶污染的纯棉布料,宜在该洗衣液中适当添加上述配制的______溶液,可提高处理效果.
正确答案
解:(1)由题图可知,该实验有两个变量,即离子种类与酶的种类,因变量是酶活性.为了保证实验的准确性,实验过程中应严格控制温度、pH、底物浓度、酶量及反应时间等无关变量.
(2)将获得的两种酶溶液分别与配制的质量分数为0.000 1%的Na2SO4溶液混合,40℃保温30min,测定的结果与上图中的H2O处理组别相同,说明Na2SO4对两种酶活性没有影响.
(3)与对照组相比,Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+对纤维素酶活性有抑制作用;Zn2+、Fe2+对蛋白酶活性有促进作用的离子.
(4)缓冲液的主要作用是维持反应液中pH的相对稳定.
(5)因为Zn2+ 对纤维素酶活性有抑制作用,而对蛋白酶活性有促进作用,所以用不慎混有过量纤维素酶的蛋白酶洗衣液清洗被牛奶污染的纯棉布料时,宜在该洗衣液中适当添加上述配制的Zn2+ (ZnSO4)溶液,这样可提高处理效果.
故答案为:
(1)离子种类与酶的种类 酶活性 温度、pH
(2)Na2SO4对两种酶活性没有影响
(3)Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+ Zn2+、Fe2+
(4)维持反应液中pH的相对稳定(或防止pH对酶活性的影响,其他合理答案也给分)
(5)Zn2+ (ZnSO4)
解析
解:(1)由题图可知,该实验有两个变量,即离子种类与酶的种类,因变量是酶活性.为了保证实验的准确性,实验过程中应严格控制温度、pH、底物浓度、酶量及反应时间等无关变量.
(2)将获得的两种酶溶液分别与配制的质量分数为0.000 1%的Na2SO4溶液混合,40℃保温30min,测定的结果与上图中的H2O处理组别相同,说明Na2SO4对两种酶活性没有影响.
(3)与对照组相比,Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+对纤维素酶活性有抑制作用;Zn2+、Fe2+对蛋白酶活性有促进作用的离子.
(4)缓冲液的主要作用是维持反应液中pH的相对稳定.
(5)因为Zn2+ 对纤维素酶活性有抑制作用,而对蛋白酶活性有促进作用,所以用不慎混有过量纤维素酶的蛋白酶洗衣液清洗被牛奶污染的纯棉布料时,宜在该洗衣液中适当添加上述配制的Zn2+ (ZnSO4)溶液,这样可提高处理效果.
故答案为:
(1)离子种类与酶的种类 酶活性 温度、pH
(2)Na2SO4对两种酶活性没有影响
(3)Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+ Zn2+、Fe2+
(4)维持反应液中pH的相对稳定(或防止pH对酶活性的影响,其他合理答案也给分)
(5)Zn2+ (ZnSO4)
萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强,主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶.α-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6以下迅速失活,而β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后失活.实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1cm).
主要试剂及仪器:麦芽糖标准液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅等.
实验步骤:
步骤一:制作麦芽糖梯度液.取7支干净的具塞刻度试管,编号,按表加入试剂,再将试管置于60℃水浴中加热2min,取出后按试管号顺序排列.
步骤二:萌发3天的小麦种子制备淀粉酶溶液.
步骤三:将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min,取出后迅速冷却.
步骤四:另取四支试管,编号A、B、C、D,向A、B试管中各加5mL 5%淀粉溶液,向C、D试管中分别加入2mL已经处理的酶溶液(忽略其中含有的少量麦芽糖)和蒸馏水,将四支试管置于40℃恒温水浴中保温10min,然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中,摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10min.
步骤五:取A、B试管中反应溶液各2mL分别加入E、F试管,然后向E、F试管分别加入______,最后______,观察颜色变化.
结果分析:将E试管中颜色与第①步中获得的麦芽糖标准液进行比较,获得该试管中麦芽糖浓度,并计算出α-淀粉酶催化效率.
请分析回答:
(1)本实验的目的是测定______.
(2)步骤一的6试管中加入蒸馏水的量(Y)是______ (单位mL).
(3)实验中B试管所起的具体作用是______.
(4)请补全步骤五的做法______,______.
(5)若要测定另一种淀粉酶的活性,则需在步骤______进行改变.
正确答案
解:(1)β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后失活,而本实验的步骤三中,将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min,这样β-淀粉酶已经失活,但α-淀粉酶较耐热,仍具有生物活性,所以本实验的目的是测定小麦种子中α-淀粉酶催化效率.
(2)实验设计要遵循单一变量原则,所以为了保证各试管中试剂量相等,步骤一的6试管中加入蒸馏水的量(Y)是0.4,使试剂量为2.
(3)斐林试剂能与还原糖溶液产生砖红色沉淀,所以实验中B试管所起的具体作用是检测使用的淀粉液中是否有还原糖.
(4)根据图表可知,向E、F试管分别加入的是2 mL斐林试剂,并在60℃水浴条件下加热2 min.
(5)因为酶具有专一性,所以要测定另一种淀粉酶的活性,则需在步骤三中加入不同的酶.
故答案为:
(1)小麦种子中α-淀粉酶催化效率
(2)0.4
(3)检测使用的淀粉液中是否有还原糖
(4)2 mL斐林试剂 60℃水浴加热2 min
(5)三
解析
解:(1)β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后失活,而本实验的步骤三中,将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min,这样β-淀粉酶已经失活,但α-淀粉酶较耐热,仍具有生物活性,所以本实验的目的是测定小麦种子中α-淀粉酶催化效率.
(2)实验设计要遵循单一变量原则,所以为了保证各试管中试剂量相等,步骤一的6试管中加入蒸馏水的量(Y)是0.4,使试剂量为2.
(3)斐林试剂能与还原糖溶液产生砖红色沉淀,所以实验中B试管所起的具体作用是检测使用的淀粉液中是否有还原糖.
(4)根据图表可知,向E、F试管分别加入的是2 mL斐林试剂,并在60℃水浴条件下加热2 min.
(5)因为酶具有专一性,所以要测定另一种淀粉酶的活性,则需在步骤三中加入不同的酶.
故答案为:
(1)小麦种子中α-淀粉酶催化效率
(2)0.4
(3)检测使用的淀粉液中是否有还原糖
(4)2 mL斐林试剂 60℃水浴加热2 min
(5)三
下列是有关酶的实验,叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内,然后让鹰吞下去,一段时间后,笼内肉块消失了,这个实验说明了胃具有化学性消化的作用,A错误;
B、在“比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率”实验中,可先用滴管滴加氯化铁溶液后,再用此滴管滴加肝脏研磨液,会影响实验结果,B错误;
C、在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中,可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性,C正确;
D、在“温度对酶活性的影响”实验中,关键步骤是先将淀粉液和酶溶液在不同温度条件下保温5分钟,然后将对应的温度保温下的酶溶液和淀粉溶液混合,D错误.
故选:C.
在设计对照实验时,我们应该注意的问题是( )
正确答案
解析
解:A、除自变量外,所有的无关变量都应相同,A错误;
B、自变量不同,但无关变量都要相同,B错误;
C、除实验变量外,其他条件均相同,C错误;
D、设计对照实验时,要遵循单一变量原则,即除实验变量,其他条件均相同,D正确.
故选:D.
两个实验小组对探究pH或温度影响过氧化氢实验结果记录如甲乙两图所示.下列分析正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、甲图的横坐标是温度或PH,乙图的横坐标是时间,AB错误;
C、甲图的自变量是温度或PH,C错误;
D、酶需要适宜的温度,温度过高或者过低都会影响酶的活性,若乙图中若温度为自变量,则曲线所对应的温度a可能低于b,D正确.
相关:D.
下列有关酶的实验设计思路正确的是( )
正确答案
解析
解:A、过氧化氢的分解受温度影响,所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,A错误;
B、利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时,不可采用碘液检测,应该选用斐林试剂,B错误;
C、酶的高效性是相对无机催化剂而言的,所以研究酶的高效性时,应用酶和无机催化剂对比,C正确;
D、胃蛋白酶的适宜pH是1.5-2.0,所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时,pH不能设置成3、7、11,D错误.
故选:C.
如图一表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响;如图二表示的是3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度影响的情况.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、读图可知,图二中活性温度范围最广的是酶A而非B,A错误;
B、图二中酶C活性的变化曲线处在单一上升的区间内,所以无法看出其最适温度,B正确;
C、图一中,由酸到碱,淀粉酶活性先升高后降低,C错误;
D、图一中pH为3时,植物淀粉酶空间结构发生了变化,D错误.
故选:B.
如图表示酶活性与温度的关系.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当反应温度在t2时,酶结构被部分破坏,调到最适温度时,酶的活性会升高,A错误;
B、当反应温度在t2时,酶结构被部分破坏,调到最适温度时,酶的活性会升高,B正确;
C、虽然酶活性在t2时比t1高,但t2时酶的结构被破坏,所以不适合酶的保存,C错误;
D、t1是在适宜温度范围内,虽酶活性在在t1时比t2低,但酶的活性没有被破坏.t2超过了适宜温度范围,酶的结构已被破坏,D错误.
故选:B.
下列与实验有关的叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、细胞核中有DNA,甲基绿可将DNA染成绿色,所以细胞核呈绿色,A错误;
B、在观察植物细胞有丝分裂实验中,在解离时细胞已经死亡,因此不会看到细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的动态过程,B错误;
C、探究温度对酶活性的影响实验中,由于过氧化氢在高温条件下易分解,因此使用过氧化氢酶往往不能达到预期实验结果,C正确;
D、光镜下只能观察到叶绿体的形状不能看到其结构,D错误.
故选:C.
下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物)变化.下列有关叙述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、酶浓度增加,反应速率加快,但不能改变生成物的量,生成物量由反应物量决定,AB正确;
C、反应一段时间后,底物浓度降低,反应速率下降,故图③能表示在反应开始的一段时间内,反应速率与时间的关系,C错误;
D、酶的催化效率比无机催化剂效果强,故若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率,D正确.
故选:C.
某小组在探究“影响酶活性的条件”的实验时,提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题,并设计实验的操作步骤如下:
①向甲、乙两试管内各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;
②向甲试管内加入1mL质量分数为5%的盐酸,向乙试管内加入1mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液;
③向甲、乙两试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液;
④观察试管中发生的变化.
请依据该小组设计的实验操作步骤,回答下列问题:
(1)本实验中,可观测的指标是______.
(2)作为对照实验,上述操作步骤中存在明显的缺陷,请写出改进方案______,在完成改进方案后,预期的实验结果是______.
(3)将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理,经高温处理后,实验效果不明显,而冷藏处理不影响实验效果,原因是______.
正确答案
解:(1)过氧化氢分解产生氧气,因变量是产生气体时试管中的气泡数量.
(2)缺少对照实验,需要增加丙试管,在第二步中加入1ml蒸馏水,其他步骤相同.结果是甲、乙两试管中产生的气泡数量较少,丙试管中产生大量的气泡.
(3)酶的活性受到温度的影响,高温容易使酶的空间结构发生变化,永久性失活,低温可以降低酶的活性,但是不会使酶失活.
故答案为:
(1)试管中产生的气泡数量
(2)增加丙试管,在第二步中加入1 mL蒸馏水,其他步骤相同;
甲、乙两试管中产生的气泡数量较少,丙试管中产生大量的气泡
(3)过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,在高温处理时,变性失活,而冷藏时,只是活性受到抑制,在适宜条件下,其活性能恢复
解析
解:(1)过氧化氢分解产生氧气,因变量是产生气体时试管中的气泡数量.
(2)缺少对照实验,需要增加丙试管,在第二步中加入1ml蒸馏水,其他步骤相同.结果是甲、乙两试管中产生的气泡数量较少,丙试管中产生大量的气泡.
(3)酶的活性受到温度的影响,高温容易使酶的空间结构发生变化,永久性失活,低温可以降低酶的活性,但是不会使酶失活.
故答案为:
(1)试管中产生的气泡数量
(2)增加丙试管,在第二步中加入1 mL蒸馏水,其他步骤相同;
甲、乙两试管中产生的气泡数量较少,丙试管中产生大量的气泡
(3)过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,在高温处理时,变性失活,而冷藏时,只是活性受到抑制,在适宜条件下,其活性能恢复
(2015秋•天津校级月考)下列有关生物学实验的叙述正确的有( )
(1)探究温度对酶活性的影响,可选择过氧化氢溶液作底物
(2)在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构照片属于概念模型
(3)孟德尔遗传规律的研究过程和摩尔根果蝇眼色遗传的研究过程均用了假说演绎法
(4)在模拟细胞大小与物质运输的关系时,琼脂块表面积和体积之比是自变量,氢氧化钠扩散速度是因变量
(5)色素的提取和分离--提取色素时加入无水乙醇越多,纸层析时色素带的颜色越浅
(6)观察细胞有丝分裂--所选材料中,分裂期时间越长的,观察到染色体机会一定越大
(7)观察细胞减数分裂--显微镜下观察不到着丝点排列在赤道板上的减数分裂时期细胞.
正确答案
解析
解:(1)过氧化氢在高温条件下会发生分解,不能用来探究温度对酶活性的影响,(1)错误;
(2)在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构照片不属于概念模型,(2)错误;
(3)孟德尔得出遗传规律与摩尔根的果蝇眼色遗传的研究过程均用了假说演绎法,(3)正确;
(4)在模拟细胞大小与物质运输的关系时,琼脂块表面积和体积之比是自变量,氢氧化钠扩散体积是因变量,(4)错误;
(5)无水乙醇的作用是提取色素,若溶剂量多大,则色素的浓度降低,会导致收集到的滤液绿色过浅,(5)正确;
(6)观察细胞有丝分裂中,分裂期占细胞周期的比例越大,观察到染色体机会越大,但是分裂期时间时间长,但是比例不一定高,(6)错误;
(7)显微镜下观察到着丝点排列在赤道板上的减数分裂时期细胞,处于减数第二次分裂的中期,(7)错误.
所以,(3)(5)正确.
故选:B.
酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物.对于生物的新陈代谢具有非常重要的作用,绝大多数酶属于蛋白质,具有高效性、专一性和作用条件比较温和等特性.根据起作用的部位不同,可以分为胞内酶和胞外酶.
(1)如图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系(在反应物足够多的情况下),从图中可以获得的信息有(至少写出两条):______;______.
(2)胞外酶如______,在合成分泌过程中与之有关的细胞器有______.
(3)酶的分布位置与它的作用体现出一定的适应性,如与光合作用光反应阶段有关的酶分布在______,与无氧呼吸有关的酶分布在______.
正确答案
解:(1)根据在不同温度条件下生成物的量与时间的关系图可知,40℃左右时酶的催化效率最高,在40℃以下时,随温度升高,酶的活性逐渐增强,50℃以上时,随温度升高,酶的活性逐渐降低.温度会直接影响酶的活性,从而影响相关的生理过程.
(2)胞外酶如消化酶,在核糖体内合成,在内质网中加工,在高尔基体中进一步加工修饰,通过细胞膜的胞吐作用排出去,这一系列的过程均需要线粒体提供能量,故在合成分泌过程中与之有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体.
(3)酶的分布位置与它的作用体现出一定的适应性,如与光合作用光反应阶段有关的酶分布在叶绿体类囊体膜上,与无氧呼吸有关的酶分布在细胞质基质.
故答案为:
(1)40℃左右时酶的催化效率最高;40℃以下时,随温度升高,酶的活性增强;50℃以上时,随温度升高,酶的活性逐渐降低(答其中任意两条)
(2)消化酶(其它的正确也对) 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(缺一不得分)
(3)叶绿体类囊体膜上 细胞质基质
解析
解:(1)根据在不同温度条件下生成物的量与时间的关系图可知,40℃左右时酶的催化效率最高,在40℃以下时,随温度升高,酶的活性逐渐增强,50℃以上时,随温度升高,酶的活性逐渐降低.温度会直接影响酶的活性,从而影响相关的生理过程.
(2)胞外酶如消化酶,在核糖体内合成,在内质网中加工,在高尔基体中进一步加工修饰,通过细胞膜的胞吐作用排出去,这一系列的过程均需要线粒体提供能量,故在合成分泌过程中与之有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体.
(3)酶的分布位置与它的作用体现出一定的适应性,如与光合作用光反应阶段有关的酶分布在叶绿体类囊体膜上,与无氧呼吸有关的酶分布在细胞质基质.
故答案为:
(1)40℃左右时酶的催化效率最高;40℃以下时,随温度升高,酶的活性增强;50℃以上时,随温度升高,酶的活性逐渐降低(答其中任意两条)
(2)消化酶(其它的正确也对) 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(缺一不得分)
(3)叶绿体类囊体膜上 细胞质基质
有一种化学反应P+Q=R,图中所示的实线表示在没有酶的时候此反应的进程,在t1时将催化此反应的酶加入反应底物混合物中,图中能表示加入酶以后此反应进程的曲线是( )
正确答案
解析
解:t1时,将催化此反应的酶加入反应混合物中,会加快化学反应的速度,使达到化学平衡点的时间提前,但是不改变反应的平衡点,即加酶后曲线为c.
故选:C.
下列生物学实验的原理、技术或方法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、温度会影响过氧化氢的分解,因此探究温度对酶活性的影响,不能选择过氧化氢溶液作为底物,故A错误;
B、诱导植物细胞染色体数目加倍常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,也可用低温诱导法,故B错误;
C、恩格尔曼的水绵实验中,好氧细菌的作用是检测氧气的释放部位,故C正确;
D、甘蔗茎和甜菜块茎富含蔗糖,而蔗糖是非还原糖,不能用于还原糖的鉴定,故D错误.
故选:C.
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