專題08 降低化學反應活化能的酶、ATP測-2018年高考生

專題8降低化學反應活化能的酶XATP一、選擇題（10小題，每小題5分，共50分）1.ATP是細胞的能量“通貨”細胞內還有與ATP結構類似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途較為廣泛。下列有關敘述中錯誤的是（）ATP分子能在細胞膜上某些蛋白質的催化下水解CTP中高能磷酸鍵全部水解后的產物能作為合成DNA分子的原料GTP的合成常伴隨放能反應，而吸能反應不一定伴隨GTP的水解UTP是三磷酸尿苷的英文名稱縮寫，其分子中含有2個高能磷酸鍵【答案】B【解析】主動運輸過程需要消耗能量，理理在細胞膜上載體蛋白的催化下會水解，A正確；根據題意可知,CTP與血P的結構類似，因此CTP中高能磷酸鍵全部水解后得到的胞n密咗核糖核苜酸，該物質是合成RNA的原料，E錯誤'GTP的合成常伴隨放能反應，而吸能反應不一定伴隨GTP的水解，也可能是ATP、CTP等的水解，C正確；根據崔TT的結構可知，UIP是三磷酸尿苜的英文名稱縮寫，其分子中含有2個高能確酸鍵，D正確。2?下列有關ATP的敘述中，正確的是（）ATP釋放能量往往與某些放能反應相關聯能為暗反應提供能量的光反應產物不只有ATPATP分子由1個腺嘌吟和3個磷酸基團組成植物根尖細胞生成ATP的細胞器是線粒體、細胞質基質【答案】B【解析】ATP釋放能量往往與某些吸能反應相關聯，A錯誤；能為暗反應提供能量的光反應產物是ATP和H],B正確；ATP分子由1個腺苷和3個磷酸基團組成，C錯誤；植物根尖細胞的ATP產生于細胞呼吸，細胞呼吸的場所是細胞質基質和線粒體，線粒體屬于細胞器，但細胞質基質不是細胞器，D錯誤。下列關于酶的敘述正確的是（）酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物一個細胞中酶的種類和數量始終不會改變酶通過提供化學反應的活化能提高反應速度低溫破壞了酶的空間結構而使酶的活性降低【答案】A【解析】酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數是蛋白質，少數是RNA,A正確；由于細胞的分化，一個細胞中酶的種類和數量可能會發(fā)生改變，B錯誤；酶通過降低化學反應的活化能提高反應速度，C錯誤；高溫、強酸和強堿均會破壞酶的空間結構使酶的活性降低，而低溫不會破壞酶的空間結構，D錯誤。如圖中a、b、c表示生物學有關內容，其中不符合圖示關系的是（）若圖是ATP的水解過程，1、11可代表遠離腺苷的兩個高能磷酸鍵依次斷裂，c是RNA的單體之一若圖表示基因的表達過程，1、11分別是指轉錄和翻譯，都有H2的生成若abc表示突觸信號轉化形式，則ac都是電信號，1發(fā)生在前膜，11發(fā)生在后膜若abc分別表示吞噬細胞、T細胞和B細胞，則1、11分別是體液免疫和細胞免疫【答案】D【解析】若圖是ATP的水解過程，A—P?P?P,A表示腺昔，T表示3個，P表示磷酸基團，-表示高能磷酸鍵，AIP的一個高能磷酸鍵水解，形成ADP（二磷釀腺苜），兩個高能磷酸鍵水解，形成AMP（—磷酸腺苜），AMP（—磷酸腺苜）是構成RNA的單體之一，A正確,基因的表達過程包括兩個階段，即轉錄和翻譯，在轉錄過程在單個的核糖檢苜酸之間形成磷酸二酣鍵連接，同時產生水，在翻譯過程氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈，同時產生水，B正確；興奮在神經細胞間通過突觸結構傳遞，突觸有突觸前膜（上一個神經細胞膜）、突觸間隙、突觸后膜（下一個神經細胞膜）組成，興奮傳到突觸之前是在神經纖維上以電信號形式傳導，即圖中的a,當到達突觸時轉變?yōu)榛瘜W信號（神經遞質），即圖中的b,當神經遞質被突觸后膜上的受體接受以后使下一個神經細胞產生興奮，以電信號形式傳導，即圖中的C,C正確；若abc分別表示吞噬細胞、T細胞和B細胞，則1、11分別呈遞并識別抗原的過程，D錯誤。酶是細胞代謝不可缺少的催化劑，細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。下圖是ATP中磷酸鍵逐級水解的過程圖，以下說法不正確的是（）~**1[!1n11■?A?①代表的物質是ADP；②代表的物質是腺嘌吟核糖核苷酸酶a?c催化的反應（底物的量相同），產生⑤最少的是III過程大腸桿菌細胞產生ATP的主要場所是線粒體若要探究酶b的最適宜pH,實驗的自變量范圍應偏酸性【答案】C【解析】崔TP脫掉一個磷酸基團生成ADP,脫掉兩個磷酸集團則生成AMP（腺嗟吟核糖核苜酸），A項正確；ATP中兩個高能磷酸鍵依次水解，生成ADP、AMP時，釋放的能量紐AMP水解時，釋放的能量最少，E項正確；大腸桿菌為原核細胞，沒有線粒體，C項錯誤；ATT水解產生磷酸，反應溶液為酸性，探究酶b的最適宜pH,實殮的自變量范圍應偏酸性，D項正確。下列是有關酶的實驗，敘述正確的是（）斯帕蘭札尼將肉塊放入金屬籠內，然后讓鷹吞下去，一段時間后，籠內肉塊消失了，這個實驗說明了胃具有物理性消化的作用在“比較過氧化氫酶和Fe3+催化效率”實驗中，可先用滴管滴加氯化鐵溶液后，再用此滴管滴加肝臟研磨液，不影響實驗結果在“探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”實驗中，可通過檢測是否有還原性糖產生來說明酶的作用具有專一性在“探究溫度對酶活性的影響”實驗中，關鍵步驟是先將淀粉液在不同溫度條件下保溫5分鐘，然后分別向其中加入等量的淀粉酶溶液【答案】C【解析】斯帕蘭札尼將肉塊放入金屬籠內，然后讓鷹吞下去，一段時間后，籠內肉塊消失了，這個實驗說明了胃具有化學性消化的作用，A錯誤；在“比較過氧化氫酶和Fe3+催化效率”實驗中，可先用滴管滴加氯化鐵溶液后，再用此滴管滴加肝臟研磨液，會影響實驗結果，B錯誤；在“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”實驗中，可通過檢測是否有還原性糖產生來說明酶的作用具有專一性，C正確；在“溫度對酶活性的影響”實驗中，關鍵步驟是先將淀粉液和酶溶液在不同溫度條件下保溫5分鐘，然后將對應的溫度保溫下的酶溶液和淀粉溶液混合，D錯誤。下列關于酶的敘述，正確的是（）DNA連接酶是將單個脫氧核苷酸連接在DNA片段上RNA聚合酶能在脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶過氧化氫酶催化過氧化氫分解產生的氧氣量比Fe3+催化時要多【答案】C【解析】DNA連接酶是連接DNA片段之間的磷酸二酯鍵，A錯誤；RNA聚合酶能在核糖核苷酸之間形成磷酸

二酯鍵，B錯誤；DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶，如轉錄過程，C正確；過氧化氫酶催化過氧化氫分解產生的氧氣量與催化時一樣多，只是速度不同，D錯誤。8?下圖為人體細胞合成的某種酶的酶促反應曲線，有關敘述正確的是（）該酶在細胞外液中發(fā)揮作用該酶是高爾基體中合成的在a點所對應的溫度保存該酶最適合在肝細胞可以檢測到合成的酶的基因【答案】D【解析】結合甲乙兩曲線團可知，該酶為胃蛋白酶，在消化道中發(fā)揮作用，A錯誤；胃蛋白酶在細胞中的核糖體上合成，E錯誤；保存酶時應選擇低溫環(huán)境，C錯誤；肝細胞內同樣含有胃蛋白酶基因，但其不表達,D正確。9.ATP是生物體內重要的能源物質，下列有關敘述不正確的是（）9.AMP+Pi+BEfltA.AMPA.AMP可以作為合成ADP及mRNA的原料丁過程中合成ATP所需能量可以是光能、化學能、熱能甲過程中釋放的能量可以用于C3還原或細胞分裂催化乙過程和丙過程的酶肯定不是同一種酶【答案】B【解析】AMP是腺嘌吟核糖核苷酸，是組成RNA的基本單位之一，且據圖可知，AMP能形成ADP，A正確；熱能不能被利用，因此不能利用熱能合成ATP，B錯誤；葉綠體中C3的還原需要消耗光反應產生的ATP，細胞分裂消耗的ATP來自細胞呼吸，C正確；酶具有專一性，不同的化學反應需要不同的酶催化，D正確。下列有關真核細胞內物質或結構的轉化的敘述中，正確的是（）ATP與ADP的相互轉化均能為生命活動直接提供能量人饑餓時，只有細胞中的肝糖原能夠轉化為血糖分泌蛋白的運輸離不開內質網膜轉化成高爾基體膜細胞核內遺傳物質的分配均依賴于染色質轉變成染色體【答案】C【解析】ADP轉化為血時需消耗能量，A錯誤；人饑餓時，除肝糖原能轉化為血糖外，非糖物質也能轉化為血糖，E錯誤；分泌蛋白的加工需要內質網和高爾基體，故運輸離不開內質網膜轉化成高爾基體膜，C正確,細胞樓內遺傳物質的分配不一定都依賴于染色體轉變成染色體，如無絲分裂，D錯誤。二、非選擇題(5小題，共50分)下列列出的材料供任意選用，實驗用具充足。請回答有關問題。(注:答案中溶液可不寫濃度)供選：(以下未說明的百分濃度均為質量分數濃度，各溶液均新配制)2%淀粉酶溶液、20%肝臟研磨液、3%FeCl3溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、體積分數為3%的過氧化氫溶液、5%HCl、5%Na0H、熱水、蒸餾水、冰塊、碘液、斐林試劑。利用所供材料，(能、否)通過實驗驗證“酶具有高效性”。要證明pH對酶活性的影響，為避免酸堿對反應物本身水解的影響，選用的反應物最好是研究淀粉酶的專一性，選用的反應物最好是，最好用“加入(試劑)觀察—(顏色變化)”的方法來捕獲實驗結果。要證明溫度對酶活性的影響，選用的反應物最好是，捕獲實驗結果的方法是【答案】(1)能過氧化氫溶液淀粉溶液和蔗糖溶液斐林試劑磚紅色是否出現淀粉溶液加入碘液觀察藍色褪去的程度【解析】(1)驗證酶具有高效性時，可以利用3%的過氧化氫溶液作為反應物，20%肝臟研磨液、3%FeCl溶3液分別作為生物催化劑和無機催化劑，通過比較無機催化劑與有機催化劑的催化效果，可得出酶的催化具有高效性。由于酸堿度會影響淀粉和蔗糖自身的水解，所以要證明pH對酶活性的影響，選用的反應物最好是過氧化氫溶液。

淀粉酶具有專一性，只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，所以研究淀粉酶的專一性，選用的反應物最好是淀粉溶液和蔗糖溶液；淀粉水解的產物是還原糖，可以用斐林試劑進行檢測，在水浴加熱的條件下產生磚紅色沉淀。過氧化氫在高溫狀態(tài)下會發(fā)生分解，所以要證明溫度對酶活性的影響，選用的反應物最好是淀粉溶液，可以通過加入碘液觀察藍色褪去的程度檢驗實驗的進行程度。鯽魚是我國南方地區(qū)常見的一種雜食性淡水魚。若鯽魚生活的水體被金屬離子嚴重污染，會嚴重危害其生長和繁殖。科研人員從鯽魚內臟中分離純化得到一種叫酸性磷酸酶(簡稱ACP)的化學物質，它是生物體內調控磷代謝的重要酶類。為了研究不同金屬離子對該酶活性的影響，科研人員開展了下列探究實驗，所有處理均設置3次重復，實驗持續(xù)6個月，期間測定酸性磷酸酶(ACP)的活力。請回答下列問題：(1)選取健康且大小、生長發(fā)育狀況等一致的鯽魚，從其內臟中分離、純化得到ACP，并將其置于溶液中保存?zhèn)溆?。取相同試管若干，并，向每一支試管中均加入等量的pH為4.8的緩沖液，其目的是分別向不同試管中加入不同濃度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP，另取一支試管應該加入作為對照。在最適溫度下保溫一段時間后測定該酶的活力。得到如下圖1、圖2曲線：800.00.51.01.52.02.53.0金屬離子濃度(mmol-L')圖1ooooO864800.00.51.01.52.02.53.0金屬離子濃度(mmol-L')圖1ooooO86420孟注斎出(衣)0100200300400500600金屬離子濃度(mmol-L')圖2ooooooO09876541主注煮28從圖1、2曲線中可以得出的結論分別是、。從酶的本質屬性分析，鉛(Pb2+)、鎘(Cd2+)處理后酶的活性降低是重金屬鹽影響了酶的所致?！敬鸢浮?1)適宜pH的緩沖(或酸性緩沖)分組編號保證各試管pH相同保證酶處于最適pH等量的緩沖液及ACP①隨著鉛(Pb2+)、鎘(Cd2+)濃度的增高，酶活性逐漸下降隨著鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)濃度的增高,酶活性逐漸升高②空間結構

【解析】（1）ACP為酸性磯酸酶，故應墨于酸性緩沖滾酒保存?zhèn)溆?。?）取相同試管若干，并分組編號。實殮目的為研究不同金屬離子對該酶活性的影響，故自變量為不同濃度金屬離子，圍繞自變量要分組對照。無關變量為加入試劑的量、pH等條件，要等量控制且條件適宜，避免影響實驗結果。（3）自變量為不同濃度金屬離子，實驗組要加入不同濃度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP，對照組要加入等量的緩沖液及ACP。（4）①據圖分析，圖2曲線表明：隨著鉛（Pb2+）、鎘（Cd2+）濃度的增高，酶活性逐漸下降；圖1曲線表明：隨著鈣（Ca2+）、鎂（Mg2+）濃度的增高，酶活性逐漸升高。②鉛（Pb2+）、鎘（Cd2+）都是重金屬，會破壞酶空間結構，降低酶活性。某科研小組將新鮮的蘿卜磨碎、過濾制得提取液，以等體積等濃度的H2O2作為底物，對提取液中過氧化氫酶的活性進行了相關研究，得到如下圖所示的實驗結果。回答下列問題：▲-/02產生量nL)加蘿卜提取液加fJ+吋間過氧化氫剩余量(%)3▲-/02產生量nL)加蘿卜提取液加fJ+吋間過氧化氫剩余量(%)357實驗二9ooooO0864211pH實驗一（1）實驗一的主要目的是;與加Fe3+相比，單位時間內加蘿卜提取液產生的氧氣多，其原因是酶降低（2）實驗二是在最適溫度下測定相同時間內H2O2的剩余量，引起A、B曲線出現差異的原因最可能是。實驗二的結果表明，使過氧化氫酶失活的pH范圍是.（3）過氧化氫酶制劑的保存，一般應選擇（填“低溫、“高溫”或“最適溫度”、pH為____的條件?！敬鸢浮浚?）驗證酶具有高效性反應的活化能更顯著（2）酶的含量不同小于2和大于11（3）低溫7【解析】（1）實驗一的自變量是胡蘿卜提取液（生物催化劑）和無機催化劑，所以該實驗的目的是驗證酶具有高效性。酶的作用機理是降低化學反應的活化能。（2）已知實驗二是在最適溫度下測定相同時間內H2O2的剩余量，引起A、B曲線出現差異的原因最可能是提取液中酶的含量不同。兩條曲線說明該酶的最適宜PH值在7左右，而小于2和大于11的PH值會使酶失活。（3）低溫不會使得酶失活，根據以上分析可知過氧化氫酶制劑的保存低溫、pH為7的條件。某研究性學習小組利用熒光素一熒光素酶生物發(fā)光法，測定人參愈傷組織中ATP的含量，以研究人參

細胞能量代謝的特點。實驗原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質參與下，進行反應發(fā)出熒光；用分光光度計可測定發(fā)光強度；當熒光素和熒光素酶都足量時，在一定范圍內，ATP的含量與發(fā)光強度成正比。實驗步驟：步驟一、ATP的提?。悍Q取一定量的人參愈傷組織，研磨后沸水浴10min，冷卻至室溫，離心，取上清液。步驟二、ATP的測定：吸取一定量的上清液，放入分光光度計反應室內，并注入適量的所需物質，在有氧等適宜條件下進行反應，記錄發(fā)光強度并計算ATP含量。請回答下列問題：步驟一中的沸水浴處理，使酶的被破壞而失活。步驟二注入的物質中，屬于反應物的是；分光光度計反應室內能量形式的轉換是。發(fā)光強度(X104RLU)熒光素酶價格昂貴，為能準確測定出發(fā)光強度(X104RLU)141210864O1()203()405()6()7()熒光素酶濃度(mg/L)學習小組配制了1X10-8mol/LATP標準液、70mg/L熒光素溶液(過量)和溶液進行實驗。結果表明：圖中點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度°e、f、g點所對應的熒光素酶濃度不同,但發(fā)光強度相同，這是因為ATP測定對食品衛(wèi)生監(jiān)控有重要意義。食品衛(wèi)生檢驗人員利用上述生物發(fā)光法測定某熟食品樣品中細菌的ATP總含量，測算出了細菌的數量，從而判斷食品污染程度。作出上述判斷的理由是：每個細菌細胞中ATP的含量【答案】(1)空間結構熒光素化學能轉換為光能(或熱能)①濃度分別為0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L的熒光素酶②eATP全部水解(或ATP數量有限)(4)大致相同【解析】（1）沸水浴處理時，高溫能夠使酶分子空間結構被破壞，使酶的活性永久喪失。（2）根據實殮原理：熒光素在熒光素酶、俎T等物質參與下，進行反應發(fā)出熒光。所以，步騾二注人的物質中，屬于反應物的是熒光素，分光光度計反應室內能量形式的轉換是化學能轉換為光能〔或熱能九⑶由圖解的橫坐標可知，實殮中熒光素酶溶滋濃度分別為0mg-L.lOmg/L、20mg/L、3Omg/L、4Omg/L、5Omg/L,60in聊L；結果表明團中偸員g點所對應的熒光素酶濃度不同；但發(fā)光強度相同，則達到亡點所對應的熒光素酶濃度時，ATP已經全部水解，即使繼續(xù)增加酶濃度，由于受ATP數量限制，發(fā)光強度也不再增加，因此e點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度。（4）每個細菌細胞中ATP的含量大致相同且相對穩(wěn)定，可以根據樣品中細菌的ATP總含量，測算出細菌的數量。白色念珠菌是存在于人體上呼吸道和腸道粘膜中的真菌，當機體免疫功能下降時，菌絲大量生長，侵入細胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性，對菌絲形成有重要作用。為研究藥物D（一種ATP酶抑制劑）的作用，科研人員進行了如下實驗。（1）白色念珠菌與大腸桿菌在細胞結構上最主要的區(qū)別是白色念珠菌具。ATP分子的結構簡式是，V蛋白將ATP水解為