5.1.1酶的作用和本質高一生物學案（人教版2019必修1分子與細胞）

5.1.1酶的作用和本質學習目標學習目標1．能說出酶在細胞代謝中的作用以及酶的化學本質。2．能夠通過進行有關的實驗和探究，證明酶的作用和本質，并學會在實驗設計中控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設置對照組和重復實驗。3．通過閱讀分析“關于酶本質的探索”的資料，認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的。學習重難點學習重難點重點：1、酶在細胞代謝中的作用2、控制變量的科學方法難點：1、酶通過降低化學反應活化能，從而提高化學反應速率的作用預習新知2、控制變量的科學方法預習新知（一）酶在細胞代謝中的作用1.細胞代謝（1）概念：細胞中每時每刻都進行著許多，統(tǒng)稱為細胞代謝。（2）條件：需酶的催化。（3）意義：細胞代謝是的基礎。2.比較過氧化氫在不同條件下的分解：（1）實驗目的①比較過氧化氫在不同條件下的分解速率。②嘗試探究過氧化氫酶的作用。（2）實驗原理：新鮮的肝臟中含有，它和無機催化劑Fe3＋都能催化過氧化氫分解為。（3）實驗結論：與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。3.酶的作用機理：（1）活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)榈幕钴S狀態(tài)所需要的能量。（2）酶的作用機理：通過降低化學反應所需要的而加快反應速率。（3）意義：使細胞代謝能在條件下快速有序地進行。（二）酶的本質請閱讀P79《關于酶本質的探索》并把下列內容補充完整。巴斯德之前巴斯德之前發(fā)酵是純的，與無關發(fā)酵與有關，發(fā)酵是整個而不是細胞中的某些在起作用引起發(fā)酵的是酵母細胞中的某些，但是這些物質只有在酵母細胞后才能發(fā)揮作用。畢希納少數也具有催化功能。酵母細胞中的某些物質能夠在酵細胞后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。切赫和奧特曼酶是蛋白質薩姆納李比希巴斯德爭論完成以上的聯(lián)系圖后，現在請你嘗試給酶下個定義吧。酶是產生的，具有作用的，絕大多數是，少數是。易錯提示現在給你一份某種酶的結晶，你能設計實驗檢測這是不是蛋白質嗎？試試看。易錯提示一、有關酶的5個易錯點(1)不要認為酶都是蛋白質，因為有少部分酶是RNA。(2)不要認為只有分泌功能的細胞才產生酶。一般來說，活細胞都能產生酶。(3)不要認為酶只在細胞內起作用，只要條件適宜，酶在細胞內、細胞外和體外都發(fā)揮作用。(4)酶只有催化作用，沒有調節(jié)功能。(5)酶不能從食物中獲得，只能在生物體內合成。二、(1)實驗時，必須用新鮮的剛從活體動物內取出的肝臟作實驗材料。因為新鮮肝臟中的酶能保持其原有的活性。(2)肝臟要研磨充分，以加大肝細胞內過氧化氫酶與試管中H2O2的接觸面積，從而加速H2O2的分解。(3)滴加FeCl3溶液和肝臟研磨液時不能合用一支滴管，以免影響實驗效果。(4)由于反應速率快，實驗時要特別注意比較產生氣泡的多少、冒氣泡時間的長短、衛(wèi)生香的燃燒情況等。(5)H2O2具有一定的腐蝕性，使用時不要讓其接觸皮膚。三、(1)酶和無機催化劑一樣，只能催化熱力學上允許進行的反應。(2)酶可以縮短化學反應到達平衡的時間，但不能改變反應的平衡點。深化探究(3)在反應前后，酶的化學性質和數量保持不變。深化探究實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗目的通過比較H2O2在不同條件下分解的速率，了解過氧化氫酶的作用實驗原理方法步驟試管編號1234H2O2溶液單一變量實驗現象（氣泡多少）=1\*GB3①本實驗中自變量是，因變量是，無關變量有。=2\*GB3②本實驗的對照組是號試管，實驗組是號試管。=3\*GB3③觀察指標氣泡的多少，可以反映誰的變化？=4\*GB3④該實驗可得出什么結論？2、加熱、無機催化劑、酶都可以加快化學反應速率，原理是否相同？3、酶一定在細胞內起作用嗎？為什么？4、你能鑒定一種酶是否是蛋白質嗎？實驗原理是？一、酶在代謝中的作用教材問題探討與分析(1)仔細閱讀教材P78～P79[實驗]內容，思考并討論下列問題：①討論并交流：完成該實驗依據的原理是什么？提示：a.2H2O2eq\o(→,\s\up7(Fe3＋),\s\do5(酶))2H2O＋O2b．等量的兩種溶液中分子數目之比為Fe3＋∶過氧化氫酶＝250000∶1。②實驗中為什么必須采用新鮮肝臟研磨液作材料？提示：a.肝臟如果不新鮮，肝細胞內的過氧化氫酶就會在腐生細菌的作用下分解而失去催化作用。b．肝臟必須進行研磨，以便使過氧化氫酶釋放出來，使過氧化氫酶與試管內過氧化氫分子充分接觸，加速過氧化氫的分解。③實驗中滴加FeCl3溶液和肝臟研磨液的滴管能否混用？為什么？提示：不能。酶具有高效性，少量的酶帶入FeCl3溶液中就會干擾實驗結果的準確性，增大實驗誤差。(2)閱讀教材P79[控制變量]內容，分析實驗中的變量及對照類型有哪些？提示：①變量eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(自變量：不同條件（溫度、催化劑,種類）,因變量：過氧化氫分解速率,無關變量：過氧化氫溶液的濃度、,用量))②對照類型：試管1與試管2、3、4之間形成空白對照；試管2與試管3、4，試管3與試管4之間都形成了條件對照。(3)仔細觀察教材P80圖5－1、5－2，并閱讀相關文字內容，交流酶和無機催化劑都能催化化學反應快速進行的原因，并分析二者的不同。提示：①酶和無機催化劑都能降低化學反應的活化能，所以都能催化化學反應快速進行。②同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。二、酶的本質1．將下列內容連接起來課后作業(yè)課后作業(yè)1．食物中的脂肪經胰脂肪酶水解后可被人體吸收，脂肪堆積是造成肥胖的主要原因。Or是市售胰脂肪酶抑制劑類減肥藥，但也具有一些不良藥物反應。我國科研工作者從中藥中提取黃芩苷作為候選藥物進行了實驗，結果如下表。相關描述正確的是（

）組別濃度（g/L）脂肪水解抑制率（%）Or藥物0．04086．250．02066．200．01043．23黃芩苷提取液0．04061．400．02048．120．01030．52A．本實驗的對照組是Or藥物濃度為0．040g/L的組別B．黃芩苷提取液能夠抑制胰脂肪酶的活性，效果與濃度正相關C．黃芩苷提取自傳統(tǒng)中草藥，可安全替代Or成為新的減肥藥物D．黃芩苷降低了胰脂肪酶活性，使其不能為脂肪水解提供能量【答案】B【分析】據表分析：隨著Or藥物濃度的升高，脂肪水解抑制率升高；隨著黃芩苷提取液濃度的升高，脂肪水解抑制率升高；相同濃度下Or藥物效果高于黃芩苷提取液?！驹斀狻緼、本實驗中相同濃度的Or藥物和黃芩苷提取液形成相互對照，A錯誤；B、根據表格數據可知，隨著黃芩苷提取液濃度的升高，脂肪水解抑制率升高，說明黃芩苷提取液能夠抑制胰脂肪酶的活性，效果與濃度正相關，B正確；C、黃芩苷提取自傳統(tǒng)中草藥，但是否有不良反應尚未可知，因此無法判斷是否能安全替代Or，C錯誤；D、胰脂肪酶具有催化作用，作用機理是降低化學反應的活化能，不是為反應提供能量，D錯誤。故選B。2．科學家利用果蠅幼蟲某細胞作為研究系統(tǒng)，發(fā)現必需氨基酸攝入不足是造成營養(yǎng)不良人群患上脂肪肝的“罪魁禍首”。當必需氨基酸匱乏時，肝細胞中的E3泛素連接酶Ubrl會失活，不能催化脂滴保護蛋白Plin2的泛素化降解（某蛋白連接上泛素后即可被降解），從而造成脂肪肝。下列敘述不正確的是（

）A．必需氨基酸不能來自非必需氨基酸的轉化，必須從外界環(huán)境中獲取B．Ubrl在催化Plin2的泛素化降解過程中為Plin2提供能量C．Plin2不能降解可能會抑制脂肪的分解，導致肝臟脂肪堆積D．Ubr1可能是必需氨基酸受體，能與必需氨基酸結合并被激活【答案】B【分析】蛋白質在代謝中，通過氨基轉換作用能夠形成非必需氨基酸；氨基酸通過脫氨基作用產生含氮部分和不含氮部分，其中含氮部分在肝細胞中轉化成尿素，不含氮部分分解成二氧化碳和水或轉變成糖類。【詳解】A、必需氨基酸是在細胞內不能合成的氨基酸，只能來自食物的消化和吸收，因此，必需氨基酸不能來自非必需氨基酸的轉化，A正確；B、Ubrl（E3泛素連接酶）在催化Plin2的泛素化降解過程中可降低化學反應的活化能，不能提供能量，B錯誤；C、Plin2蛋白只有降解之后其中的脂肪才能利用，如果不能降解就會抑制脂肪的分解，從而造成肝臟脂肪的堆積，C正確；D、必需氨基酸匱乏，Ubr1會失活，只有結合必需氨基酸才能起作用，故Ubrl可能是必需氨基酸受體，能與必需氨基酸結合并被激活，D正確。故選B。3．如圖中曲線I、II分別表示物質A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質P所需能量的變化過程。下列相關敘述錯誤的是（

）A．ad段表示在無催化劑的條件下，物質A生成物質P需要的活化能B．若將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則b在縱軸上將向上移動C．此反應為放能反應D．若曲線II為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，b有可能與a重合【答案】A【分析】分析題圖可知，ca段表示在無催化劑的條件下化學反應需要的活化能，cb段表示在有酶催化的條件下化學反應需要的活化能，由此可以看出，酶促反應的原理是降低化學反應需要的活化能；酶的活性受溫度、pH等的影響，最適宜條件下酶降低化學反應活化能的效果最好，酶活性最高。【詳解】A、分析題圖可知，曲線Ⅰ表示物質A在無機催化劑條件下生成物質P所需能量的變化過程，ad段表示在無催化劑條件下，物質A從活化狀態(tài)到生成物質P釋放的能量，A錯誤；B、無機催化劑降低的活化能比酶低，若將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則b在縱軸上將向上移動，B正確；C、此反應產物含有的能量比反應物的能量低，說明此反應為放能反應，C正確；D、如果曲線Ⅱ為最適酶促條件下的曲線，將化學反應活化能的效果最顯著，改變酶促條件后，酶降低化學反應活化能的效果減弱或使酶失活，達到活化狀態(tài)需要的能量增加，b在縱軸上將向上移動，可能與a重合，D正確。故選A。4．下列所采取的措施，不涉及“降低化學反應活化能”原理的是（）A．利用果膠酶提高水果的出汁率B．滴加酵母菌液促使過氧化氫的分解C．滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率D．利用水浴加熱提高過氧化氫的分解速率【答案】D【分析】酶的作用機理：（1）活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量；（2）作用機理：降低化學反應所需要的活化能?！驹斀狻緼、利用果膠酶提高水果的出汁率是因為細胞壁的成分是纖維素和果膠，用果膠酶分解細胞壁成分，使榨取果汁更容易，提高了水果的出汁率，A不符合題意；B、滴加酵母菌液促使過氧化氫的分解，原因是其中的過氧化氫酶能降低化學反應的活化能，B不符合題意；C、滴加FeCl3溶液提高過氧化氫分解速率，原因是其中的FeCl3溶液能降低化學反應的活化能，C不符合題意；D、加熱可提高過氧化氫的分解速度，其原理是為化學反應提供活化能，而不是降低化學反應活化能，D符合題意。故選D。5．反應物A在無酶催化條件和有酶催化條件下生成產物P所需的能量變化如圖，下列有關敘述不正確的是（）A．加熱加壓可使反應物分子更容易從初態(tài)轉變?yōu)榛罨瘧B(tài)B．bc表示在有酶催化條件下，反應物A生成產物P所需要的活化能C．若僅增加反應物A的量，則圖中曲線的原有形狀不發(fā)生改變D．曲線Ⅱ可表示最適酶促條件下的曲線，該反應只能在細胞內進行【答案】D【分析】酶能降低化學反應所需活化能，提高酶促反應速率。分析題圖可知，曲線Ⅱ為有酶催化條件的化學反應。【詳解】A、加熱加壓可使底物分子獲得能量，從而使底物分子從初態(tài)變?yōu)榛罨瘧B(tài)，A正確；B、bc表示在有酶催化的條件下，該化學反應所需要的活化能，B正確；C、如果增加反應物A的量，則酶的活性不會改變，圖中曲線的原有形狀不會發(fā)生改變，C正確；D、酶在細胞內和細胞外都能催化化學反應，D錯誤。故選D。6．下列關于“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗內容相關表述正確的是（

）A．該實驗中新鮮肝臟研磨液是促進過氧化氫快速分解的催化劑B．實驗中溫度、催化劑和反應物的濃度是自變量，過氧化氫分解速率是因變量C．將2號試管放在60℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況D．設置空白對照組的目的是表明在本實驗條件下過氧化氫不容易分解【答案】A【分析】該實驗的自變量是溫度、催化劑。無關變量是對實驗結果有影響、但是不是我們所要研究的量，比如：過氧化氫濃度和劑量、實驗室溫度、肝臟的新鮮程度等?！驹斀狻緼、該實驗中新鮮肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶是促進過氧化氫快速分解的生物催化劑，A正確；B、“比較過氧化氫在不同條件下的分解”，自變量是反應條件，因此溫度、催化劑種類是自變量，而反應物的濃度是無關變量，B錯誤；C、為使實驗效果明顯，應將2號試管放在90℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況，C錯誤；D、設置空白對照組的目的是表明在本實驗條件下過氧化氫容易分解，D錯誤。故選A。7．氨基酸的化學性質十分穩(wěn)定且無催化作用，但當某些氨基酸與磷酸作用合成磷酰化氨基酸時就具有了催化劑的功能，稱為“微型酶”?！拔⑿兔浮迸c氨基酸結合時，催化形成二肽并釋放磷酸；與核苷作用時，催化核苷酸的生成并釋放出氨基酸。下列說法錯誤的是（

）A．“微型酶”在化學反應前后自身會改變B．“微型酶”與雙縮脲試劑不會發(fā)生紫色反應C．“微型酶”與腺苷作用時生成的核苷酸可參與DNA的構建D．“微型酶”能降低化學反應的活化能【答案】C【分析】酶是活細胞產生的具有生物催化能力的有機物，大多數是蛋白質，少數是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率遠遠高于無機催化劑）、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學反應的進行）、需要適宜的溫度和pH值（在最適條件下，酶的催化活性是最高的）。分析題意可知，氨基酸與磷酸作用合成磷酰氨基酸時就變得極其活潑，具有了催化劑的功能，故“微型酶”的化學本質既不是蛋白質也不是RNA。【詳解】A、根據題意，“微型酶“與氨基酸結合時，催化形成二肽并釋放磷酸，說明“微型酶“在化學反應前后自身會改變，A正確；B、微型酶是某些氨基酸與磷酸作用合成的磷?；被?，其本質是氨基酸的衍生物，不含肽鍵，故不會與雙縮脲試劑反應呈紫色，B正確；C、腺苷是由核糖和腺嘌呤組成，“微型酶”與腺苷作用時生成的核苷酸為腺嘌呤核糖核苷酸，可參與RNA的構建，C錯誤；D、“微型酶”具有了催化劑的功能，能降低化學反應的活化能，D正確。故選C。8．核酶是一類具有催化功能的單鏈RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列關于核酶的敘述，正確的是（

）A．核酶能將所有RNA單鏈降解，與脂肪酶有3種元素相同B．核酶和脂肪酶都能與雙縮脲試劑在常溫下發(fā)生紫色反應C．核酶徹底水解產生四種物質D．核酶在化學反應中能降低活化能【答案】D【分析】1、酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是RNA。2、酶的特性：高效性、專一性和作用條件溫和的特性。3、酶促反應的原理：酶能降低化學反應的活化能?！驹斀狻緼、根據題意“核酶是一類具有催化功能的單鏈RNA分子，可降解特定的mRNA序列”可知，核酶并不能將所有RNA單鏈降解，其組成元素有C、H、O、N、P；脂肪酶的化學本質是蛋白質，其組成元素主要有C、H、O、N，所以核酶和脂肪酶共有的C、H、O、N4種元素相同，A錯誤；B、核酶的化學本質是RNA，不能與雙縮脲試劑在常溫下發(fā)生紫色反應，而脂肪酶的化學本質是蛋白質，能與雙縮脲試劑在常溫下發(fā)生紫色反應，B錯誤；C、核酶的化學本質為RNA，其徹底水解產物有磷酸、核糖和4種含氮堿基，共6種物質，C錯誤；D、核酶在化學反應中能降低化學反應的活化能，D正確。故選D。9．右圖中Ⅰ代表無催化劑條件下的反應曲線，Ⅱ代表酶作催化劑條件下的反應曲線，E代表能量，則下列相關敘述正確的是（

）A．E4代表無催化劑條件下反應所需的活化能B．在反應物起始量相同的條件下，Ⅱ生成物比Ⅰ少C．若Ⅱ代表無機催化劑條件下的反應曲線，則E3增大D．E2和E1分別代表有催化劑和無催化劑時反應所需的活化能【答案】D【分析】1、酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是RNA。2、酶的特性：高效性、專一性和作用條件溫和的特性。3、酶促反應的原理：酶能降低化學反應的活化能。4、影響酶活性的因素主要是溫度和pH，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強；到達最適溫度（pH）時，酶活性最強；超過最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低。另外低溫酶不會變性失活，但高溫、pH過高或過低都會使酶變性失活。5、分析題圖：題圖是酶作用的機理圖，題圖曲線Ⅰ代表無催化劑條件下的反應曲線，Ⅱ代表酶作催化劑條件下的反應曲線，E3是酶作催化劑降低的活化能?！驹斀狻緼、E1代表無催化劑條件下反應需要的活化能，A錯誤；B、在反應物起始量相同的條件下，Ⅱ的生成物有Ⅰ的生成物一樣多，兩者只是速度不同，B錯誤；C、若Ⅱ代表無機催化劑條件下的反應曲線，E3是催化劑降低的活化能，無機催化劑與酶相比不具有高效性，則E3減小，C錯誤；D、E2和E1分別代表有催化劑和無催化劑時反應所需的活化能，D正確。故選D。10．下列有關生物體內酶的敘述，正確的是（

）A．酶在完成催化作用后立即失活B．酶只能在活細胞內才能發(fā)揮作用C．大多數酶是在核糖體上合成的D．酶為反應過程供能從而降低反應活化能【答案】C【分析】酶是活細胞產生的具有生物催化能力的有機物，大多數是蛋白質，少數是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率遠遠高于無機催化劑）、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學反應的進行）、需要適宜的溫度和pH值（在最適條件下，酶的催化活性是最高的，低溫可以抑制酶的活性，隨著溫度升高，酶的活性可以逐漸恢復，高溫、過酸、過堿可以使酶的空間結構發(fā)生改變，使酶永久性的失活）。【詳解】A、酶在完成催化作用后不會立即失活，酶可以多次重復利用，A錯誤；B、只要條件適宜，酶在生物體內、外都能發(fā)揮作用，B錯誤；C、大多數酶是蛋白質，是在核糖體上合成的，C正確；D、酶的作用機理是降低化學反應的活化能，酶不能為反應過程供能，D錯誤。故選C。11．某興趣小組采用兩種途徑處理雞蛋清溶液，過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是（

）A．過程①既沒有破壞蛋白質的空間結構也沒有破壞其中的肽鍵B．向過程④結束后的反應體系中加入雙縮脲試劑不會再產生紫色反應C．過程②會破壞蛋白質的空間結構，導致蛋白質失去其生理功能D．圖中①②兩種處理方法都沒有改變雞蛋清中蛋白質的氨基酸數量【答案】B【分析】題圖是某小組采用兩種途徑處理雞蛋清溶液的過程，①和③過程分別屬于蛋白質的鹽析和溶解，是物理變化，不會破壞蛋白質的空間結構及肽鍵；②過程中經高溫處理使蛋白質的空間結構被破壞而變性，但不破壞肽鍵；④過程是蛋白質經蛋白酶催化水解為多肽和某些氨基酸的過程?！驹斀狻緼、過程①為蛋白質的鹽析，既沒有破壞蛋白質的空間結構也沒有破壞其中的肽鍵，A正確；B、過程④經過蛋白酶水解后，形成多肽和氨基酸，多肽中含有肽鍵，且該過程中加入的蛋白酶的化學本質是蛋白質，故向過程④結束后的反應體系中加入雙縮脲試劑仍會出現紫色反應，B錯誤；C、過程②加熱后蛋白質會變性，會破壞蛋白質的空間結構，導致蛋白質失去其生理功能，C正確；D、①和②分別是蛋白質的鹽析和加熱變性，其原理分別是蛋白質在不同濃度下的溶解度不同和加熱破壞蛋白質的空間結構，鹽析沒有破壞蛋白質的空間結構，加熱會破壞蛋白質的空間結構，但二者都沒有改變雞蛋清中蛋白質的氨基酸數量，D正確。故選B。12．鎖鑰學說認為：代謝反應中，酶和底物結合時，底物的結構和酶的活動中心的結構十分吻合。如圖表示一種酶與其對應底物，下列敘述錯誤的是（）A．高溫導致了酶的活性中心的空間結構發(fā)生改變B．高溫下該酶失活是因其活性位點與底物不吻合C．溫度降低后此酶的活性中心的位點結構能恢復D．經過高溫處理的酶不能使化學反應活化能降低【答案】C【分析】1、酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是RNA。2、酶的作用機理：能夠降低化學反應的活化能。3、影響酶活性的因素主要是溫度和pH，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強；到達最適溫度（pH）時，酶活性最強；超過最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低。另外低溫酶不會變性失活，但高溫、pH過高或過低都會使酶變性失活。【詳解】A、高溫導致了酶的活性中心的空間結構發(fā)生改變，A正確；B、據圖分析，高溫下酶活性位點與底物不吻合，失去活性，B正確；C、高溫條件下酶失去活性，降低至最適溫度時酶活性不能恢復，C錯誤；D、經過高溫處理的酶失去活性，不能使化學反應活化能降低，D正確。故選C。13．下列對組成生物體的化學元系和化合物的敘述，正確的是（

）A．蛋白質、核酸、淀粉和脂肪都是多聚體B．所有酶和核酸都是含有N元素的生物大分子C．動物與植物所含的化學元素的種類差異很大D．蛋白質是含量最多的化合物，是生命活動的主要承擔者【答案】B【分析】1、酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數是蛋白質，少數是RNA。2、生物大分子指的是作為生物體內主要活性成分的各種分子量達到上萬或更多的有機分子。常見的生物大分子包括：蛋白質、核酸、多糖。3、動物與植物所含的化學元素的種類基本相同，含量差異很大。4、細胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白質?！驹斀狻緼、蛋白質、核酸、淀粉都是多聚體，但脂肪不是，A錯誤；B、蛋白質和核酸屬于生物大分子，酶絕大多數是蛋白質，少數是RNA，蛋白質的組成元素是C、H、O、N，DNA和RNA的組成元素是C、H、O、N、P，因此所有酶和核酸都是含有N元素的生物大分子，B正確；C、動物與植物所含的化學元素的種類基本相同，C錯誤；D、水是含量最多的化合物，蛋白質是生命活動的主要承擔者，D錯誤。故選B。14．下列有關酶本質的探索過程的敘述，錯誤的是（

）A．巴斯德和李比希的觀點既有積極意義，又有其局限性B．畢希納發(fā)現某些物質能夠在酵母菌細胞破碎后繼續(xù)起作用C．薩姆納從刀豆種子中提純出的結晶可以催化尿素分解D．切赫和奧爾特曼證明酶的化學本質只是RNA而非蛋白質【答案】D【分析】1、巴斯德認為發(fā)酵是完整細胞的作用的，李比希認為細胞死亡裂解后的某些物質在發(fā)酵中發(fā)揮了作用。畢希納發(fā)現活細胞中的某些物質起發(fā)酵作用。2、薩姆納從刀豆提取液中提出了能催化尿素分解的脲酶。3、切赫和奧特曼發(fā)現少數RNA具有生物催化功能?！驹斀狻緼、巴斯德認為發(fā)酵與活細胞有關是合理的，但是認為發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質在起作用是不正確的；李比希認為引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質是合理的，但是認為這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。因此巴斯德和李比希的觀點既有積極意義，又有其局限性，A正確；B、畢希納把酵母細胞放在石英砂中研磨，得到不含酵母細胞的提取液，最后該提取液能夠將葡萄糖發(fā)酵為酒精，說明某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起作用，B正確；C、薩姆納的實驗中，在用丙酮作溶劑的提取液中出現了結晶，該結晶能夠催化尿素分解成氨和二氧化碳，C正確；D、切赫和奧特曼發(fā)現少數RNA具有生物催化功能，說明了酶的化學本質除了蛋白質還有RNA，D錯誤。故選D。15．科研人員將A、B兩種植物的成熟葉片（細胞形態(tài)正常）置于不同濃度的蔗糖溶液中，培養(yǎng)相同時間后檢測其重量變化，結果如圖所示。下列相關描述錯誤的是（）A．甲濃度下，A葉片細胞的吸水能力變大B．丙濃度下，B葉片細胞液濃度不等于外界蔗糖濃度C．實驗前兩種葉片細胞液濃度的大小關系為B>AD．在甲溶液中加入適量蔗糖酶，在最初一段時間，B植物細胞液濃度將減小【答案】D【分析】植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞液中的水分就透過原生質層進入外界溶液中，使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發(fā)生了質壁分離。【詳解】A、甲濃度條件下，A植物的成熟葉片細胞重量減小，細胞失水，則A葉片細胞液濃度升高，吸水能力變大，A正確；B、丙濃度下，B葉片重量增加，細胞吸水，說明細胞液的濃度大于外界蔗糖濃度，B正確；C、在甲溶液中，A植物失水，B植物幾乎不變，則細胞液濃度的大小關系為B＞A，C正確；D、蔗糖酶可將一分子蔗糖分解為兩分子單糖，溶液濃度增大，在最初一段時間，B植物細胞失水增加，細胞液濃度將增大，D錯誤。故選D。16．現提供雙縮脲試劑A液、B液、蛋清液（含蛋白質）、唾液淀粉酶溶液、蒸餾水、試管和必需的實驗用品，請設計一個實驗以證明“唾液淀粉酶是蛋白質”。（1）實驗原理：。（2）實驗步驟：①取三支試管，分別編為1、2、3號，貼上標簽；②；③。預期結果：盛有蛋清液和唾液淀粉酶溶液的兩支試管中液體均出現紫色，盛有蒸餾水的試管中不出現紫色。（3）實驗結論：?！敬鸢浮康鞍踪|能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，若實驗中唾液淀粉酶溶液能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，即可證明唾液淀粉酶是蛋白質向三支試管中分別加入2mL蛋清液、2mL唾液淀粉酶溶液、2mL蒸餾水分別向三支試管中加入1mL雙縮脲試劑A液，搖勻，再分別滴加4滴雙縮脲試劑B液，搖勻，觀察并記錄顏色變化唾液淀粉酶是蛋白質【分析】鑒定蛋白質的方法是：雙縮脲試劑使用時，先加入NaOH溶液（2mL），振蕩搖勻，造成堿性的反應環(huán)境，然后再加入3～4滴CuSO4溶液，振蕩搖勻后觀察現象。雙縮脲試劑是由雙縮脲試劑A（NaOH）和雙縮脲試劑B（CuSO4）兩種試劑組成。雙縮脲試劑中溶液NaOH（雙縮脲試劑A）的濃度為0.1g/ml，溶液CuSO4（雙縮脲試劑B）的濃度為0.01g/ml?！驹斀狻浚?）實驗原理：蛋白質能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，若實驗中唾液淀粉酶溶液能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，即可證明唾液淀粉酶是蛋白質。（2）實驗步驟：①取三支試管編號1、2、3；②向三支試管中分別加入2mL蛋清液、2mL唾液淀粉酶溶液、2mL蒸餾水③分別向三支試管中加入1mL雙縮脲試劑A液，搖勻，再分別滴加4滴雙縮脲試劑B液，搖勻，觀察并記錄顏色變化④觀察三支試管中的溶液顏色變化。實驗結果預測：1、2號試管中均出現紫色物質，3號試管中不出現紫色物質．實驗結果分析：由于蛋清的主要成分是水和蛋白質，唾液的主要成分是水和唾液淀粉酶，因此，根據實驗結果可以證明唾液淀粉酶是蛋白質．故答案為②在1、2、3號試管中分別加入2ml稀釋蛋清液、唾液、蒸餾水③然后在三支試管中各加入1ml0.1g/ml的NaOH溶液，振蕩．再向三支試管中加入4滴0.01g/mlCuSO4的溶液，振蕩④觀察三支試管中的溶液顏色變化實驗結果預測盛有蛋清液和唾液淀粉酶溶液的兩支試管中液體均出現紫色，盛有蒸餾水的試管中不出現紫色。實驗結果分析：唾液淀粉酶是蛋白質?！军c睛】本題考查了核酸和蛋白質的相關知識及蛋白質的鑒定試驗，對于蛋白質和核酸之間關系的理解及基因對性狀的控制的綜合理解應用，把握知識點間的內在聯(lián)系形成知識網絡的能力是解題的關鍵。17．酶的發(fā)現經歷了長期的探索歷程，請閱讀下列有關酶探索歷程的材料，回答下列問題：材料一：1810年，JasephGaylussac發(fā)現酵母能將糖轉化為酒精；1857年，巴斯德提出酒精發(fā)酵是酵母菌細胞活動的結果，即酒精發(fā)酵離不開活細胞的作用，而李比希反對這種觀點，認為引起發(fā)酵的是酵母菌細胞中的某種物質。材料二：1926年，薩姆納從刀豆種子中提取出脲酶的蛋白質結晶，并證實了脲酶是蛋白質，隨后科學家提取出多種酶的蛋白質結晶，直到20世紀80年代，美國科學家發(fā)現少數RNA也具有生物催化功能。（1）結合材料一和材料二，請給酶下一個定義：。（2）根據上述材料可知，酶的單體是，請寫出酵母菌進行酒精發(fā)酵時的化學反應式：。（3）巴斯德提出酒精發(fā)酵是酵母菌細胞活動的結果，即酒精發(fā)酵離不開活細胞，而李比希認為引起發(fā)酵的是酵母菌細胞中的某種物質。請你設計實驗證明李比希的觀點是否正確，寫出實驗設計思路?！敬鸢浮棵甘腔罴毎a生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，少數是RNA氨基酸或核糖核苷酸C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量將酵母菌研磨后獲得不含酵母菌細胞的提取液，再將提取液加到葡萄糖溶液中，在適宜條件下密閉發(fā)酵，觀察是否會產生酒精【分析】酶的發(fā)現過程：時間國家科學家成就或結論1773年意大利斯帕蘭札尼鷹的胃液可以消化肉塊19世紀歐洲發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關1857年法國巴斯德發(fā)酵與活細胞有關；起發(fā)酵作用的是整個酵母細胞1857年德國李比希引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用德國畢希納酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣1926年美國薩姆納從刀豆種子提純出來脲酶，并證明是一種蛋白質20世紀80年代美國切赫、奧特曼少數RNA具有生物催化功能【詳解】（1）根據題意可知，酶是一種催化劑，且其化學本質是蛋白質或RNA，并結合教材，即可得出酶的定義：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，少數是RNA。（2）根據題中材料可知，酶的化學本質是蛋白質或RNA，因此組成酶的單體是氨基酸或核糖核苷酸。（3）該實驗的目的是證明引起酒精發(fā)酵的是酵母菌細胞中的某種物質，而不是酵母菌活細胞本身，因此需要將酵母菌研磨后獲得不含酵母菌細胞的提取液，該提取液中含有酵母菌分泌的物質，但是不含酵母菌，然后再將該提取液加到葡萄糖溶液中，在適宜條件下密閉發(fā)酵，觀察是否會產生酒精。若產生了酒精，則證明推測是正確的?！军c睛】本題主要考查酶的相關知識，考查學生的理解能力和實驗與探究能力，對酶本質探索過程的記憶及科學家操作原理的理解是解題的關鍵。18．圖甲表示酶和催化劑改變化學反應速率的原理，圖乙表示加入抑制劑對起始反應速率的影響。酶的抑制劑是與酶結合并降低酶活性的分子。競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性部位，非競爭性抑制劑與酶活性部位以外的其它位點結合，從而抑制酶的活性。請分析作答：(1)活細胞產生酶的場所有，需要的原料是。蛙的紅細胞合成酶所需要的ATP主要由（過程）產生的。(2)從甲圖可知，酶與無機催化劑相比，降低的活化能多多少？__________A．EC B．EB—EC C．EA—EC D．EA＋EC(3)圖乙中對照組是曲線的結果，其中曲線B為加入（填“競爭性”或“非競爭性”）抑制劑的曲線。【答案】(1)細胞核或核糖體核糖核苷酸或氨基酸有氧呼吸(