酶的发现经历了长期的探索历程,请阅读下列有关酶探索历程的材料,回答下列问题:
材料一: 1810年,Jaseph Gaylussac发现酵母能将糖转化为酒精;1857年,巴斯德提出酒精发酵是酵母菌细胞活动的结果,即酒精发酵离不开活细胞的作用,而李比希反对这种观点,认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某种物质。
材料二:1926年,萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的蛋白质结晶,并证实了脲酶是蛋白质,随后科学家提取出多种酶的蛋白质结晶,直到20世纪80年代,美国科学家发现少数RNA也具有生物催化功能。
(1)结合材料一和材料二,请给酶下一个定义:______________________________________ 。
(2)根据上述材料可知,酶的单体是________ ,请写出酵母菌进行酒精发酵时的化学反应式:_______ 。
(3)巴斯德提出酒精发酵是酵母菌细胞活动的结果,即酒精发酵离不开活细胞,而李比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某种物质。请你设计实验证明李比希的观点是否正确,写出实验设计思路_____ 。
材料一: 1810年,Jaseph Gaylussac发现酵母能将糖转化为酒精;1857年,巴斯德提出酒精发酵是酵母菌细胞活动的结果,即酒精发酵离不开活细胞的作用,而李比希反对这种观点,认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某种物质。
材料二:1926年,萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的蛋白质结晶,并证实了脲酶是蛋白质,随后科学家提取出多种酶的蛋白质结晶,直到20世纪80年代,美国科学家发现少数RNA也具有生物催化功能。
(1)结合材料一和材料二,请给酶下一个定义:
(2)根据上述材料可知,酶的单体是
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更新时间:2020-03-02 08:02:29
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解题方法
【推荐1】细胞内众多的化学反应的顺利进行离不开酶的催化。回答下列与酶相关的问题:
(1)有人说细胞中的酶的化学本质都是蛋白质,这种说法_________ (填“正确”或“不正确”),理由是______________________________ 。
(2)人体内有多种消化酶,如胃蛋白酶和胰蛋白酶,这两种酶发挥最佳活性时,前者所需要的最适pH_________ (填“大于”或者“小于”)后者;若前者进入肠道会被后者消化,其原因是_____________________ 。
(3)科学家以蔗糖酶和蔗糖为材料研究了底物浓度[S]与反应速率Ⅴ的关系,以反应速率与底物浓度作图,得到如图曲线。从该曲线可以得出结论:①当底物浓度较低时,反应速率与底物浓度的关系可描述为_____________________________________________ ,这被称为“一级反应”;②随着底物浓度的增加,反应速率不再按一级反应变化,这个阶段被称为“混合级反应”;③当底物浓度相当高时,底物浓度对反应速率影响变_________ (填“大”或“小”),最后反应达到最大速率(Vmax),这被称为“零级反应”。
(4)根据(3)小题中的曲线图,科学家提出了“酶底物中间络合物学说”。该学说认为当酶催化某一化学反应时,酶(E)、底物(S)、中间产物(ES)和产物(P)之间可用下式表示:S+E═ES→P+E。据此推测ES→P+E所需要的能量比S直接分解为P时所需要的能量_________ (填“高”或“低”)。
(1)有人说细胞中的酶的化学本质都是蛋白质,这种说法
(2)人体内有多种消化酶,如胃蛋白酶和胰蛋白酶,这两种酶发挥最佳活性时,前者所需要的最适pH
(3)科学家以蔗糖酶和蔗糖为材料研究了底物浓度[S]与反应速率Ⅴ的关系,以反应速率与底物浓度作图,得到如图曲线。从该曲线可以得出结论:①当底物浓度较低时,反应速率与底物浓度的关系可描述为
(4)根据(3)小题中的曲线图,科学家提出了“酶底物中间络合物学说”。该学说认为当酶催化某一化学反应时,酶(E)、底物(S)、中间产物(ES)和产物(P)之间可用下式表示:S+E═ES→P+E。据此推测ES→P+E所需要的能量比S直接分解为P时所需要的能量
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【推荐2】植物体内的过氧化氢酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究甘蓝梗中是否存在过氧化氢酶,设计实验如下表。请回答:
(1)1、2 号试管中自变量是_____________ 。
(2)若 2 号试管显橙红色,并不能证明甘蓝梗中存在过氧化氢酶, 你的改进措施是_________ 。
(3)若 3 号试管不显橙红色,推测其原因是____________ 。
(4)已知白菜梗内也含过氧化氢酶,如何通过实验检测过氧化氢酶的化学本质,并比较甘蓝梗和白菜梗内过氧化氢酶的含量多少(假设两种植物提取液中只含过氧化氢酶)。请简述设计思路 :_________ 。
(5)经测定,相同条件下,两种植物提取液中过氧化氢酶的活性不同,从其分子结构分析, 原因可能是_________ 。
试管 编号 | 1%焦性没食子 酸/mL | 2%H2O2溶液 /mL | 缓冲液 /mL | 甘蓝梗提取 液/mL | 煮沸冷却后的甘蓝 梗提取液/mL |
1 | 2 | 2 | 2 | — | — |
2 | 2 | 2 | — | 2 | — |
3 | 2 | 2 | — | — | 2 |
(1)1、2 号试管中自变量是
(2)若 2 号试管显橙红色,并不能证明甘蓝梗中存在过氧化氢酶, 你的改进措施是
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【推荐3】核基因编码的蛋白质在细胞内的运输取决于自身的氨基酸序列中是否包含信号序列以及信号序列的差异,根据下图内容,回答问题:
(1)经②进入内质网的多肽,在内质网中加工、折叠形成具有一定______ 的蛋白质;③过程输出的蛋白质并不包含信号序列,推测其原因是__________________ 。
(2)若该细胞中合成了如下图所示的多肽链,其中有3个甘氨酸(R基:-H)分别位于8、20、23位,则形成此多肽时,脱水缩合去掉的水的相对分子质量是____________ ,用特殊水解酶除去甘氨酸,形成的产物比原多肽多______ 个氧原子。
(3)若该细胞是唾液腺细胞,则其合成的唾液淀粉酶以胞吐的方式分泌出细胞的过程体现出细胞膜具有____________ 的功能。酶的定义是__________________ 。
(1)经②进入内质网的多肽,在内质网中加工、折叠形成具有一定
(2)若该细胞中合成了如下图所示的多肽链,其中有3个甘氨酸(R基:-H)分别位于8、20、23位,则形成此多肽时,脱水缩合去掉的水的相对分子质量是
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【推荐1】将新鲜黄瓜磨碎、过滤得到提取液。在温度300C的条件下,取等量提取液分别加到四支pH分别为3、5、7、9的100mL体积分数为3%过氧化氢溶液的烧杯中,结果发现每一支试管都产生气体,然后将加入四个烧杯中的黄瓜提取液的量减半,重复上述实验。在相同时间内,分别测得两次实验中过氧化氢含量变化并绘制成如图1所示曲线,回答下列问题:
(1)该实验的因变量是_________ ,无关变量是_________ (至少写出3种)。
(2) 图1中,曲线A是第_________ 次实验的结果,原因最可能是_________
(3)图1中,曲线A和B过氧化氢含量的最低点都位于横坐标同一位置的原因是_________
(4)图2表示黄瓜的过氧化氢酶在体外的最适条件下,底物对酶所催化反应速率的影响。请在图上画出:
①如果在A点时,将温度提高50C时的曲线变化;
②如果在B点时,向反应混合物中加入少量同种酶的曲线变化;
③如果在C点时,加入大量pH为1. 8的HCl的曲线变化。
________
(1)该实验的因变量是
(2) 图1中,曲线A是第
(3)图1中,曲线A和B过氧化氢含量的最低点都位于横坐标同一位置的原因是
(4)图2表示黄瓜的过氧化氢酶在体外的最适条件下,底物对酶所催化反应速率的影响。请在图上画出:
①如果在A点时,将温度提高50C时的曲线变化;
②如果在B点时,向反应混合物中加入少量同种酶的曲线变化;
③如果在C点时,加入大量pH为1. 8的HCl的曲线变化。
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【推荐2】下图是某同学制作的测定H2O2在不同条件下分解速率的实验装置。运用该装置,该同学设计了4组实验,得到实验结果如下表,请回答以下问题:
(1)第2组比第1组产生气泡速率快,说明加热能使H2O2分解加快,原因是________ 。
(2)第3组与第4组的结果进行比较,说明新鲜猪肝研磨液中的H2O2酶具有______________ ,其作用原理是_______________ 。
(3)第1组与第4组的对照实验中,温度均为37℃,理由是______________ ,确保实验结果的准确性。
(4)实验进行较长一段时间后,将第4组装置置于100℃的水浴环境中,将观察到______________ (填“有”或“无”)气泡产生,原因是___________________________________________ 。
组别 | 处理 | 产生气泡速率(个/分) |
1 | 常温(37℃) | 2 |
2 | 高温(100℃) | 10 |
3 | 2滴FeCl3溶液(37℃) | 50 |
4 | 2滴新鲜猪肝研磨液(37℃) | 200 |
(2)第3组与第4组的结果进行比较,说明新鲜猪肝研磨液中的H2O2酶具有
(3)第1组与第4组的对照实验中,温度均为37℃,理由是
(4)实验进行较长一段时间后,将第4组装置置于100℃的水浴环境中,将观察到
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【推荐3】哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便,是研究细胞膜结构和功能的最好材料。请回答下列相关问题:
(1)将红细胞放入低渗溶液中,细胞吸水涨破,当涨破的红细胞将内容物释放之后,其细胞膜又会重新封闭起来,这种结构称为红细胞血影。涨破的细胞又能重新封闭起来说明_____ 。
(2)科学家用不同的试剂分别处理红细胞血影,去除部分膜蛋白,观察细胞形态变化,结果如下:(“+”表示有,“-”表示无)
根据以上结果推测,对维持红细胞形态起重要作用的蛋白质是_____ 。
(3)白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置,科学家设计了以下实验。(如图1所示)将细胞分为三组:
甲组:不作处理;
乙组:用胰蛋白酶处理完整的细胞,此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞;
丙组:先提高细胞膜的通透性,再用胰蛋白酶处理完整细胞,此时胰蛋白酶能进入细胞。
分别提取、分离三组的膜蛋白,电泳结果如图2所示。
(注:控制消化处理的时间,使胰蛋白酶不能消化位于磷脂内部的蛋白质部分;电泳能测定蛋白质分子量的大小,蛋白质越小,迁移越快,反之则慢)根据实验结果推测,1-5号蛋白质中,如果有跨膜的水通道蛋白,最可能是_____ ,镶在膜内侧表面的蛋白质是_____ (填编号)
(4)研究发现,细胞膜中各种成分的分布都是不均匀的,体现了膜结构的不对称性。这种结构的不对称性导致了膜功能的不对称性和方向性,是生命活动高度有序的保障。例如细胞运动、跨膜运输及_____ 等都具有方向性,这些方向性的维持依赖于膜蛋白、膜脂及膜糖分布的不对称性。
(1)将红细胞放入低渗溶液中,细胞吸水涨破,当涨破的红细胞将内容物释放之后,其细胞膜又会重新封闭起来,这种结构称为红细胞血影。涨破的细胞又能重新封闭起来说明
(2)科学家用不同的试剂分别处理红细胞血影,去除部分膜蛋白,观察细胞形态变化,结果如下:(“+”表示有,“-”表示无)
实验处理 | 膜蛋白类 | 处理后红细胞形态 | |||||
血型糖蛋白 | 带3蛋白 | 带4.1蛋白 | 锚蛋白 | 血影蛋白 | 肌动蛋白 | ||
试剂甲 | + | + | + | + | - | - | 变得不规则 |
试剂乙 | - | - | + | + | + | + | 还能保持 |
(3)白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置,科学家设计了以下实验。(如图1所示)将细胞分为三组:
甲组:不作处理;
乙组:用胰蛋白酶处理完整的细胞,此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞;
丙组:先提高细胞膜的通透性,再用胰蛋白酶处理完整细胞,此时胰蛋白酶能进入细胞。
分别提取、分离三组的膜蛋白,电泳结果如图2所示。
(注:控制消化处理的时间,使胰蛋白酶不能消化位于磷脂内部的蛋白质部分;电泳能测定蛋白质分子量的大小,蛋白质越小,迁移越快,反之则慢)根据实验结果推测,1-5号蛋白质中,如果有跨膜的水通道蛋白,最可能是
(4)研究发现,细胞膜中各种成分的分布都是不均匀的,体现了膜结构的不对称性。这种结构的不对称性导致了膜功能的不对称性和方向性,是生命活动高度有序的保障。例如细胞运动、跨膜运输及
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