必修1第3單元第1講降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細(xì)胞的能量“通貨”——ATP

1、第二單兀 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細(xì)胞的能量“通貨”一一ATP1 如圖中，表示有酶催化的反應(yīng)曲線，表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線，E表 示酶降低的活化能。正確的圖解是（）解析酶可以有效降低化學(xué)反應(yīng)活化能,答案 B使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速進(jìn)行。2 下列關(guān)于影響酶反應(yīng)速率（v）因素的研究中，條件控制和預(yù)期結(jié)果的關(guān)系合理 的是（）A. 有足夠的底物，溫度、pH等條件適宜且恒定一一v與酶濃度成正比 B酶濃度恒定，溫度、pH等條件適宜且恒定一一v與底物濃度成反比C酶濃度和底物一定，在pH適宜的條件下一一v與溫度成反比D 酶濃度和底物一定，在溫度適宜的條件下 一一v與pH成正比 解析

2、 B選項(xiàng)，在底物濃度較低的情況下，反應(yīng)速率與底物濃度成正比，超 過一定范圍，底物濃度增加，反應(yīng)速率不變。C選項(xiàng)和D選項(xiàng)，在一定范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率隨溫度或pH的增大而增大，超過最適值后，隨溫度和 pH 的增大而減小。答案 A 3.生命活動(dòng)中，酶是不可缺少的生物催化劑，以下五種酶的作用對(duì)象分別是肽酶 解旋酶 纖維素酶 ATP水解酶 DNA連接酶A. 堿基間氫鍵、肽鍵、植物細(xì)胞壁、磷酸基團(tuán)、磷酸基團(tuán)B. 肽鍵、堿基間氫鍵、植物細(xì)胞壁、高能磷酸鍵、磷酸二酯鍵C肽鍵、堿基間氫鍵、原生質(zhì)層、NADPH氫鍵D. R基、脫氧核苷酸、細(xì)胞膜、ATP磷酸基解析 肽酶破壞的是肽鍵，解旋酶破壞的是堿基間氫鍵，纖維素

3、酶破壞植物 細(xì)胞壁（植物細(xì)胞壁由纖維素和果膠組成），ATP水解酶破壞高能磷酸鍵，高能 磷酸鍵斷裂釋放化學(xué)能供給生命活動(dòng)的需要；DNA連接酶連接被限制酶切開的核苷酸之間的磷酸二酯鍵，形成重組 DNA分子。答案 B4科學(xué)家證實(shí)：RNaseP酶由蛋白質(zhì)和RNA組成，將這種酶中的蛋白質(zhì)和 RNA 分開，在適宜條件下，RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，而蛋白質(zhì)不 具有。這一結(jié)果表明（）A酶都是由蛋白質(zhì)和RNA組成的B. RNA具有催化作用C酶的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸D.絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是 RNA解析 根據(jù)題意，RNaseP酶由蛋白質(zhì)和RNA組成，但這并不能說明酶都是由 蛋白質(zhì)和RNA組

4、成的；題干強(qiáng)調(diào)“RN仍然具有與這種酶相同的催化活性 ” 說明RNA具有催化作用；RNaseP酶的基本組成單位是核糖核苷酸和氨基酸； “絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是 RNA ”這一說法正確，但本題的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不 能說明這一結(jié)論。答案 B5. ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量 通貨”下列關(guān)于ATP的說法中，錯(cuò)誤的是（）參與ATP形成的元素包括C、H、0、N、P在葉綠體中，ATP的移動(dòng) 方向是由葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)到葉綠體基質(zhì)洋蔥表皮細(xì)胞中能形成ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體 ATP是各種活細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸 化合物，是細(xì)胞內(nèi)唯一的直接能源物質(zhì)A. B.C D.解析 ATP是各種活細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高

5、能磷酸化合物，是細(xì)胞內(nèi)主要 的直接能源物質(zhì)，而不是細(xì)胞內(nèi)唯一的直接能源物質(zhì)；洋蔥表皮細(xì)胞不能進(jìn) 行光合作用，產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體。答案 B6 下表是探究溫度對(duì)纖維素酶活性的影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果()試管纖維素懸液/mL222纖維素酶液/mL111反應(yīng)溫度/r304050斐林試劑/ mL222磚紅色深淺+ + + +注：?！钡亩嗌伲眍伾顪\。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，以下說法不正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度B該實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的因變量是還原糖的生成量C纖維素被水解成了還原糖D.該纖維素酶的最適溫度為40 C解析 由表格數(shù)據(jù)可看出，溫度設(shè)置只有 3個(gè)不同溫度，無法判斷該纖維素 酶的最適溫度。要

6、想判斷該纖維素酶的最適溫度，還需增加溫度梯度來進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)。答案 D7. ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能量來源，如圖 ATP分子中哪個(gè)鍵的水解可以釋放大量可被利用的能量HNXCOnp6fA. aB. bC. cD. a 和 b解析 ATP分子中有兩個(gè)高能磷酸鍵，高能磷酸鍵的水解能釋放大量的能量，a是高能磷酸鍵，b、c是普通的化學(xué)鍵。答案 A8. 下列生理過程中，不消耗 ATP的一組是()A. 蛋白質(zhì)的合成和加工B. 染色體的復(fù)制和運(yùn)動(dòng)C. CQ還原和胰島素分泌D. 質(zhì)壁分離和復(fù)原解析 氨基酸合成蛋白質(zhì)、染色體運(yùn)動(dòng)、胰島素的分泌需要消耗能量，CO的還原需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的 ATP質(zhì)壁分離與復(fù)原是水分

7、通過滲透作用進(jìn) 出液泡而導(dǎo)致的，該過程不消耗 ATP答案 D9. 將1 mL體積分?jǐn)?shù)為5%的胃液稀釋液倒入裝有10 mL蛋白質(zhì)膠體的試管內(nèi)，置于25 C的溫水中水浴，研究其對(duì)蛋白質(zhì)的消化情況。下列各方法中能提高 酶活性的是()A. 把實(shí)驗(yàn)溫度提高到37 CB. 在試管內(nèi)再加入1 mL體積分?jǐn)?shù)為5%的胃液稀釋液C將pH由2調(diào)為7D. 在試管內(nèi)加入1 mL唾液解析 溫度為37 C比25 C時(shí)更適于胃蛋白酶催化作用的發(fā)揮。B項(xiàng)雖然能夠提高反應(yīng)速率，但沒有改變酶的活性。胃蛋白酶的最適pH為，故C項(xiàng)中將pH由2調(diào)為7時(shí)，酶可能變性失活。D項(xiàng)加入1 mL唾液，因唾液中無 蛋白酶，故唾液作為溶劑，反而會(huì)使溶

8、液的 pH變大，酶活性下降。答案 A10. 如圖曲線1為最適溫度下反應(yīng)物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的 影響，如果將反應(yīng)溫度略微升高或向反應(yīng)混合物中再加入 少量同樣的酶，變化后的曲線最可能分別是A. 4 2 B. 3 2 C. 2 4 D. 3 4解析 最適溫度下酶的活性最高，溫度略微偏離最適溫度，酶的活性就會(huì)下降，致使達(dá)到的最大反應(yīng)速率，要比最適溫度下的最大反應(yīng)速率小，曲線 4 符合；向反應(yīng)混合物中加入少量同樣的酶， 最大反應(yīng)速率提高，曲線2符合。 答案 A11. 如圖ATP甲）是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，下列敘述正確的是（）A. 在主動(dòng)運(yùn)輸過程中，乙的含量會(huì)顯著增加B. 甲乙和丙乙過程，起催化作用的酶

9、空間結(jié)構(gòu)相同C. 丙中不含磷酸鍵，是 RNA的基本組成單位之一D. 丁由腺嘌呤和核糖組成，而戊可用于甲的合成解析 本題考查ATP的逐級(jí)水解過程，意在考查考生對(duì) ATP結(jié)構(gòu)與功能及酶 的特性的理解。生物體內(nèi) ATP與 ADP的含量比較少，且處于動(dòng)態(tài)平衡， A項(xiàng) 錯(cuò)誤；甲乙過程是水解酶起作用，而丙 乙過程是合成酶起作用，酶的種 類不同，空間結(jié)構(gòu)不相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；丙中含有一個(gè)普通磷酸鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤； ATP合成時(shí)要消耗磷酸（戊），D項(xiàng)正確。答案 D12 竹纖維是一種新型的織物纖維，具有抗菌等功能。在竹纖維織物工藝流程中 需要除去淀粉漿料。下表表示在60 C、pH= 7等適宜的情況下，枯草桿菌淀 粉酶濃

10、度對(duì)退漿效果（失重率）的影響。下列有關(guān)說法不正確的是（）淀粉酶濃度對(duì)退漿效果的影響（60 min）酶的濃度123456處理前試試樣重/g處理后試樣重/g失重率/%A. 枯草桿菌淀粉酶耐熱性強(qiáng)，其化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)B. 在生產(chǎn)上淀粉酶質(zhì)量濃度為 3 g/L時(shí)可以達(dá)到較好的退漿效果C延長(zhǎng)淀粉酶質(zhì)量濃度為1 g/L 一組的退漿時(shí)間，可進(jìn)一步提高失重率D.淀粉酶質(zhì)量濃度超過3 g/L時(shí)，底物已與酶充分結(jié)合，所以退漿效果增加 不明顯解析本題考查酶活性的影響因素，意在考查考生的分析能力及運(yùn)用所學(xué)知 識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。枯草桿菌淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，雖然可適應(yīng) 一定的高溫條件，但溫度過高，也會(huì)變性失活

11、。答案 A13. 下表是某小組為 探究過氧化氫酶的活性是否受 pH影響”而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作 步驟，據(jù)表回答下列問題。操作步驟操作方法試管甲試管乙1加體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液2 mL2 mL2加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸1 mL/3加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液/1 mL4加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的豬肝研磨液2滴2滴5觀察（1）本實(shí)驗(yàn)的因變量是 , 可觀測(cè)的指標(biāo)是 。（2）上述操作步驟中存在明顯的缺陷，請(qǐng)寫出改進(jìn)方案： 。在完成改進(jìn)方案后，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及得出結(jié)論：。（3）為了將此多余的豬肝研磨液保留到下次使用，應(yīng)對(duì)它進(jìn)行 填高溫”或冷藏”處理。（4）如果用出現(xiàn)同一結(jié)果所需要的時(shí)間來表示酶的活性，那么所需的

12、時(shí)間越長(zhǎng)，酶的活性越。解析（1）由探究的課題可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量為pH,因變量為過氧化氫分解 速率，具體的觀察指標(biāo)可以是相同時(shí)間內(nèi)試管中氣泡產(chǎn)生的數(shù)量。（2）由已經(jīng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟可知，本實(shí)驗(yàn)中缺少空白對(duì)照組，應(yīng)該增設(shè)試管丙，試管丙 中除了添加過氧化氫溶液和豬肝研磨液外，還應(yīng)該加蒸餾水，其他處理不變。如果過氧化氫酶的活性不受 pH的影響，則甲、乙、丙三支試管中氣泡的產(chǎn) 生情況基本相同；如果過氧化氫酶的活性受pH的影響，則甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡量不同。（3）絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫會(huì)破壞 其空間結(jié)構(gòu)，使酶失活，所以不應(yīng)高溫而應(yīng)冷藏處理。（4）出現(xiàn)同一結(jié)果時(shí)間越長(zhǎng)，則表示催化效應(yīng)越

13、低，酶活性越低。答案（1）過氧化氫分解速率 相同時(shí)間內(nèi)氣泡的產(chǎn)生量（2）增設(shè)丙組，加2mL H2O2液和1 mL蒸餾水后加入2滴豬肝研磨液與甲、乙組對(duì)照，其他步驟 不變 預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡量不同， 則過氧化氫酶的活性受pH影響甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣，則過氧化氫酶的活性不受pH影響（3）冷藏 低（或弱）14. 研究證實(shí)ATP既是能量通貨”也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào) 分子，其作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖所示。請(qǐng)分析回答：神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自件理過程)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下 24小時(shí)有40 kg ATP發(fā)生

14、轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為210 mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是。由圖可知，細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來，最后剩下的是。(3)些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP,兩者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，科學(xué)家當(dāng)初推測(cè)ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子的實(shí)驗(yàn)思路是 解析(1)細(xì)胞的能量通貨是ATP其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是APPP。ATP的主要來 源是細(xì)胞呼吸。ATP和 ADP可以相互轉(zhuǎn)化是實(shí)現(xiàn)機(jī)體能量持續(xù)供應(yīng)的前提。(2) ATP是三磷酸腺苷的英文名稱縮寫。其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)， 代表一種特殊的化學(xué)鍵，叫做

15、高能磷酸鍵，因此，磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來， 最后剩下的是腺苷。推測(cè)ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子的思路為：一是阻斷典型 神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞一刺激甲一測(cè)量乙的膜電位變化；二是尋找靶細(xì)胞膜上是否 有ATP受體。答案 細(xì)胞呼吸 APPP ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化 (2)腺苷(3) 科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞后， 發(fā)現(xiàn) 受體細(xì)胞仍能接受到部分神經(jīng)信號(hào)；科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有ATP的受 體15. 某研究性學(xué)習(xí)小組利用熒光素-熒光素酶生物發(fā)光法，測(cè)定人參愈傷組織中ATP的含量，以研究人參細(xì)胞能量代謝的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質(zhì)參與下，進(jìn)行反應(yīng)發(fā)出熒光

16、；用 分光光度計(jì)可測(cè)定發(fā)光強(qiáng)度；當(dāng)熒光素和熒光素酶都足量時(shí)，在一定范圍時(shí)， ATP的含量與發(fā)光強(qiáng)度成正比。實(shí)驗(yàn)步驟：1. ATP的提?。悍Q取一定量的人參愈傷組織，研磨后沸水浴10 min，冷卻至 室溫，離心，取上清液。2. ATP的測(cè)定：吸取一定量的上清液，放入分光光度計(jì)反應(yīng)室內(nèi)，并注入適量的所需物質(zhì)，在有氧等適宜條件下進(jìn)行反應(yīng)，記錄發(fā)光強(qiáng)度并計(jì)算ATP含量。請(qǐng)回答下面的問題。(1) 步驟一中的沸水浴處理，使酶的 破壞而失活。(2) 步驟二注入的物質(zhì)中，屬于反應(yīng)物的是 分光光度計(jì)反應(yīng)室內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換形式是。(3) 熒光素酶價(jià)格昂貴，為能準(zhǔn)確測(cè)定出 ATP的含量，又能節(jié)省酶的用量，學(xué) 習(xí)小組探究了

17、 測(cè)定ATP時(shí)所需熒光素酶溶液的最佳濃度 ”實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。2詬12*CD *10課峪氣4關(guān)2 aAiiiiiiO11020304050 6070黃林.地11畑-L ) 學(xué)習(xí)小組配制了 1 x lmol/LATP標(biāo)準(zhǔn)液、70 mg/L熒光素溶液(過量)和_溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 結(jié)果表明：圖中 點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。 E、F、G點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熒光素酶濃度不同，但發(fā)光強(qiáng)度相同，這是因?yàn)椤?4)ATP測(cè)定對(duì)食品衛(wèi)生監(jiān)控有重要意義。食品衛(wèi)生檢驗(yàn)人員利用上述生物發(fā)光法測(cè)定某熟食品樣品中細(xì)菌的 ATP總含量，測(cè)算出了細(xì)菌的數(shù)量，從而判 斷食品污染程度。做出上述判斷的理由是：每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞中ATP的含量。解析(1)沸水浴處理時(shí)，高溫能夠使酶分子空間結(jié)構(gòu)被破壞，使酶的活性永久喪失。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質(zhì)參與下，進(jìn)行反應(yīng)發(fā)出熒光。所以，步驟二注入的物質(zhì)中，屬于反應(yīng)物的是熒光素，分光光 度計(jì)反應(yīng)室內(nèi)能量形式的轉(zhuǎn)換是化學(xué)能轉(zhuǎn)換為光能和熱能。(3)由圖解的橫坐標(biāo)可知實(shí)驗(yàn)中熒光素酶溶液濃度分別為 0、10、20、30、40、50、60 mg/L，