18.閱讀材料:
材料1:“溫度對(duì)唾液淀粉酶活性影響”的實(shí)驗(yàn):將盛有2mL唾液淀粉酶溶液的試管和盛有2mL可溶性淀粉溶液的試管編為一組,共四組.在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一組,維持各自的溫度5min.然后,將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中,搖勻后繼續(xù)放回原來的溫度下保溫.
材料2:在生物化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)?shù)孜锱c酶的活性位點(diǎn)形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)時(shí),可催化底物發(fā)生變化,如圖Ⅰ所示.酶的抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子.競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn),非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和酶活性位點(diǎn)以外的其他位點(diǎn)結(jié)合,從而抑制酶的活性,如圖Ⅱ、Ⅲ所示.

材料3:科研人員通過蛋白質(zhì)工程來設(shè)計(jì)改變酶的構(gòu)想.在研究溶菌酶的過程中,得到了多種突變酶,測(cè)得酶50%發(fā)生變性時(shí)的溫度(Tm),部分結(jié)果見下表:
半胱氨酸(Cys)
的位置和數(shù)目
二硫鍵數(shù)目Tm/℃
野生型T0溶菌酶Cys51,Cys9741.9
突變酶1Cys21,Cys143152.9
突變酶2Cys3,Cys9,Cys21,Cys142,Cys164365.5
(注:Cys上角的數(shù)字表示半胱氨酸在肽鏈的位置)
(1)根據(jù)材料1回答下列問題:
①記錄實(shí)驗(yàn)的起始時(shí)間從淀粉酶與淀粉混合時(shí)開始.再每隔1min,取一滴混合液滴在盛有碘液的點(diǎn)滴板上進(jìn)行觀察,記錄每種混合液藍(lán)色消失的時(shí)間.通過比較混合液中淀粉(物質(zhì))消失所需時(shí)間的長(zhǎng)短來推知酶的活性.
②溫度對(duì)酶活性的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面.其一,隨溫度的升高會(huì)使酶與底物接觸的機(jī)會(huì)增多,反應(yīng)速率變快.其二,因?yàn)榇蠖鄶?shù)酶是蛋白質(zhì),本身隨溫度升高而發(fā)生分子結(jié)構(gòu)(空間結(jié)構(gòu))的改變,溫度升到一定程度,酶將完全失活.這兩種作用疊加在一起,使酶促反應(yīng)在某一溫度下最快,這一溫度就是該酶的最適溫度.
(2)癌癥化療時(shí)應(yīng)用的烷化劑(如二氯甲二乙胺)能夠阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用.此類藥品作用于癌細(xì)胞分裂周期的間期,它的作用機(jī)制與材料2中的圖Ⅲ相符.
(3)從材料3中可以看出溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高是通過改變半胱氨酸的位置、數(shù)目和增加二硫鍵的數(shù)目得以實(shí)現(xiàn)的.

分析 酶具有一些特性:高效性、特異性、需要溫和的條件(適宜的溫度和PH).因此溫度、PH等因素會(huì)影響酶的活性,在高溫、過酸、過堿的條件下,酶的空間結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致酶失活;而在低溫條件下,酶活性只是降低,升溫可使活性恢復(fù).

解答 解:(1)①本題實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對(duì)唾液淀粉酶活性影響,將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中,并把時(shí)間記錄下來作為本實(shí)驗(yàn)的起始時(shí)間.通過比較混合液中淀粉消失所需時(shí)間的長(zhǎng)短來推知酶的活性.其中100℃溫度下,酶已經(jīng)變性失活,混合液中的藍(lán)色不會(huì)消失.
②大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),溫度會(huì)影響蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)的改變;酶的催化效率最高時(shí)的溫度就是該酶的最適溫度.
(2)癌細(xì)胞能無限繁殖,則抑制DNA的復(fù)制能治療癌癥;二氯二乙胺和DNA的結(jié)構(gòu)不同,只能與DNA復(fù)制酶的非活性部位結(jié)合,即圖3,導(dǎo)致DNA復(fù)制酶與DNA不能相互作用,進(jìn)而抑制DNA的自我復(fù)制,即圖Ⅲ.
(3)從材料3中可以看出溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高是通過改變半胱氨酸的位置、數(shù)目和增加二硫鍵的數(shù)目.
故答案為:
(1)①淀粉酶與淀粉混合時(shí)  淀粉
②酶與底物 最適溫度
(2)圖Ⅲ
(3)半胱氨酸的位置  數(shù)目 增加二硫鍵的數(shù)目

點(diǎn)評(píng) 本題難度適中,著重考查了探究溫度影響酶活性的實(shí)驗(yàn),解答時(shí)需明確高溫條件下酶的空間結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致酶失活.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

8.所謂“細(xì)胞核重編程”,即將人類成熟的體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回干細(xì)胞狀態(tài),它們就有再分化形成多種類型細(xì)胞的可能,可應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué).下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( 。
A.細(xì)胞核重編程與細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)密切相關(guān)
B.該項(xiàng)研究為臨床上解決器官移植的排斥反應(yīng)帶來希望
C.“動(dòng)物細(xì)胞的分化是一個(gè)不可逆的過程”將可能被改寫
D.他們的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了動(dòng)物細(xì)胞的全能性

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

9.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件.分析下圖,回答相關(guān)問題.
(1)如圖1所示:在神經(jīng)纖維上放置兩個(gè)電極,并連接到一個(gè)電表上,如果分別在X、Y處給予一個(gè)適宜的相同刺激,可觀察到電表指針的偏轉(zhuǎn)次數(shù)分別是2、0.
(2)興奮在離體神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)具有雙向性性,請(qǐng)?jiān)趫D2右側(cè)的神經(jīng)纖維上繪制出膜內(nèi)外正負(fù)電位、局部電流的方向及興奮的傳導(dǎo)方向.

(3)在吃辣椒時(shí),從舌頭接觸辣椒到產(chǎn)生辣覺的過程不是(填“是”或“不是”)一個(gè)反射活動(dòng).
(4)科學(xué)研究表明:某糖尿病患者血液中的胰島素高于正常水平,其患病原因是體內(nèi)抗體破壞了胰島素受體,說明該病人還患有自身免疫病病.糖尿病患者經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“口渴”癥狀,是因?yàn)樗诌^多流失,造成細(xì)胞外液的滲透壓升高,進(jìn)而刺激大腦皮層的渴覺中樞而引發(fā)的.

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

6.用一定濃度的秋水仙素處理某植物根尖分生區(qū)細(xì)胞,下列哪些方法能使細(xì)胞產(chǎn)生與之最相似的效果( 。
①某種方法破壞了植物根尖分生區(qū)細(xì)胞高爾基體,但不影響細(xì)胞正;钚浴
②一定濃度的生長(zhǎng)素處理 
③通入二氧化碳 
④低溫處理.
A.①②④B.①②C.①④D.①②③④

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13.在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,酒精是用途較廣的一種化學(xué)試劑.下列相關(guān)敘述,不正確的是(  )
A.鑒定植物組織細(xì)胞內(nèi)的脂肪實(shí)驗(yàn),使用體積分?jǐn)?shù)(下同)為50%的酒精,目的是洗去浮色
B.觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布實(shí)驗(yàn),使用70%的酒精,目的是增大細(xì)胞膜的通透性
C.綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),使用無水乙醇,目的是溶解色素
D.觀察根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn),使用95%的酒精,目的是作為解離液的成分

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3.如圖為某些動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖.圖中①②③④為不同的細(xì)胞器.如果讓該細(xì)胞吸收含放射性同位素14N標(biāo)記的氨基酸,同位素示蹤可以發(fā)現(xiàn),這種氨基酸首先出現(xiàn)在圖中哪一序號(hào)所示的細(xì)胞器中( 。
A.B.C.D.

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10.某校生物興趣小組在學(xué)習(xí)了課本實(shí)驗(yàn)“探究溫度對(duì)酶活性的影響”后,想進(jìn)一步探究在一個(gè)小區(qū)間內(nèi)的兩個(gè)溫度t1、t2(t1<Tm<t2)條件下的酶的活性,他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):取4支試管,編號(hào)A、B、C、D,向A、B兩試管中各加5mL 5%的淀粉溶液,向C、D兩試管中各加入2mL淀粉酶溶液,將試管A、C和試管B、D分別置于溫度為t1、t2的恒溫水浴中保溫10min,然后將C、D兩試管中的溶液分別加到A、B兩試管中,搖勻后繼續(xù)在各自的恒溫水浴中保溫10min.請(qǐng)分析回答:

(1)圖示中Tm為酶的最適溫度,該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度.實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量主要有pH、淀粉溶液的量、淀粉酶的濃度等(寫出兩種即可).
(2)利用提供的U形管(已知溶液中的淀粉及其分解產(chǎn)物不能通過U形管底部的半透膜)繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)步驟:
①?gòu)脑嚬蹵、B中取等量的溶液,分別倒入U(xiǎn)形管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記液面高度;
②一段時(shí)間后觀察兩側(cè))液面的變化.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論:
①如果A側(cè)液面上升,B側(cè)液面下降,則溫度為t1時(shí)淀粉酶的活性強(qiáng);
②如果A側(cè)液面下降,B側(cè)液面上升,則溫度為t2時(shí)淀粉酶的活性強(qiáng);
③如果A、B兩側(cè)液面高度相同,則溫度為t1、t2時(shí)淀粉酶的活性相同.

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7.圖為人體部分神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)示意圖,①-⑤為神經(jīng)元;A和B為神經(jīng)肌肉接頭,C和D為細(xì)胞,a-d為細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì).請(qǐng)據(jù)圖回答問題:
(1)當(dāng)人進(jìn)入寒冷環(huán)境時(shí),大腦神經(jīng)細(xì)胞釋放的物質(zhì)a直接作用于下丘腦神經(jīng)細(xì)胞表面的(特異性)受體,引起機(jī)體細(xì)胞的一系列反應(yīng),產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)物質(zhì),其中物質(zhì)c是促甲狀腺激素.物質(zhì) d 隨血液運(yùn)到全身,作用于幾乎體內(nèi)所有細(xì)胞,使這些細(xì)胞的產(chǎn)熱量增加.此外下丘腦還通過神經(jīng)調(diào)節(jié),從而使皮膚毛細(xì)血管收縮,減少散熱.
(2)b的化學(xué)本質(zhì)為多肽,用b飼喂正常動(dòng)物,則物質(zhì)d的分泌量基本不變,原因 是b在消化道被消化分解而失去作用.
(3)膝跳反射為非條件反射,不需要大腦皮層參與,此反射弧僅由兩個(gè)神經(jīng)元組成.若A為膝跳反射的感受器,在完成膝跳反射時(shí) 神經(jīng)沖動(dòng)在圖中各神經(jīng)元上的傳導(dǎo)順序是③→②(只寫編號(hào)).若在⑤上某處施加一強(qiáng)刺激,則能檢測(cè)到膜內(nèi)外電位變化的神經(jīng)元有①②(⑤)(只寫編號(hào)).
(4)肉毒素是由肉毒桿菌分泌的毒性極強(qiáng)的蛋白質(zhì)類毒素,該毒素能阻礙傳出神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿,導(dǎo)致電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換過程受阻,該毒素發(fā)揮作用的部位是圖中的B(填字母)處.

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11.如圖甲、乙、丙、丁4個(gè)圖分別表示某種生物(假定只含有兩對(duì)染色體)的4個(gè)正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:

(1)4個(gè)圖表示的細(xì)胞分裂順序是乙→丙,丁→甲.
(2)甲圖表示減數(shù)第二次分裂中期.判斷的依據(jù)是不含同源染色體,著絲點(diǎn)沒有分裂,染色體排列在赤道板上.分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞是精細(xì)胞或卵細(xì)胞和極體細(xì)胞,該子細(xì)胞有2條染色體.
(3)乙圖細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞是體細(xì)胞,該子細(xì)胞有4條染色體.
(4)丙圖表示有絲分裂后期.分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中有4條染色體,4個(gè)DNA分子.
(5)丁圖細(xì)胞中有2對(duì)同源染色體,4條染色體,8條染色單體,8個(gè)DNA分子.

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