PAGEPAGE9第一局部專題二細(xì)胞的代謝第一講酶與ATP一、選擇題1．以下有關(guān)ATP的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是()①人長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等②假設(shè)細(xì)胞內(nèi)Na＋濃度偏高，為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細(xì)胞消耗ATP的量增加③人在寒冷時(shí)，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加④人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：此題考查ATP在各種條件下含量的變化。安靜狀態(tài)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸；長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸；有氧呼吸和無氧呼吸分解1mol葡萄糖所形成的ATP分別為38mol、2mol，生成ATP的量不相等。Na＋外流是以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行的，需要消耗ATP。人在寒冷時(shí)，甲狀腺激素與腎上腺素的分泌增加，代謝增強(qiáng)，有機(jī)物分解加快，ATP產(chǎn)生量增加。ATP與ADP總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中，當(dāng)ATP消耗量增加時(shí)，機(jī)體通過無氧呼吸和分解糖原等方式產(chǎn)生更多ATP。答案：B2．ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，據(jù)圖判斷有關(guān)表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．黑藻細(xì)胞內(nèi)甲→ATP的過程不僅發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．乙中不含高能磷酸鍵，是RNA根本組成單位之一C．丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂質(zhì)的合成D．ATP為生命活動(dòng)提供能量需要經(jīng)過圖示的整個(gè)過程解析：由題圖可知，甲為ADP，乙為AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，丙為腺苷，丁為磷酸。黑藻細(xì)胞內(nèi)可以進(jìn)行光合作用和呼吸作用，ADP→ATP的過程可能發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中(有氧呼吸第一階段)、線粒體中(有氧呼吸第二、三階段)和葉綠體類囊體薄膜上(光合作用的光反響階段)，A項(xiàng)正確。乙中無高能磷酸鍵，是RNA根本組成單位之一，B項(xiàng)正確。腺苷由腺嘌呤和核糖組成，磷酸可用于某些脂質(zhì)的合成，如磷脂，C項(xiàng)正確。ATP→ADP的過程為生命活動(dòng)提供能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D3．細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如以下圖所示，以下有關(guān)表達(dá)不正確的選項(xiàng)是()A．酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定B．酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列C．酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合，因此酶1不具有專一性D．酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A解析：分析題圖可知，當(dāng)產(chǎn)物B濃度高時(shí)，可與酶1的變構(gòu)位點(diǎn)結(jié)合，引起酶1空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶1失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定，也說明酶1與產(chǎn)物B的相互作用可防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A，A、D正確；酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)有著特定的氨基酸序列，B正確。從圖中可知，酶1只催化兩種底物合成產(chǎn)物A的反響，具有專一性，C錯(cuò)誤。答案：C4．RNaseP(酶)由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA所組成，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)如果將該酶中的蛋白質(zhì)除去，留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性。這一結(jié)果說明()A．酶都是由RNA和蛋白質(zhì)組成的B．絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNAC．某些RNA具有生物催化作用D．酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)解析：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)將該酶中的蛋白質(zhì)除去，留下來的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，說明該酶中起催化作用的物質(zhì)是RNA。答案：C5．美國加州大學(xué)教授盧云峰做出一個(gè)納米級(jí)小籠子，可把分解酒精的酶(化學(xué)本質(zhì)不是RNA)裝入其中，有了這身“防護(hù)服〞，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。以下推測(cè)合理的是()A．該成果中分解酒精的酶位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．該酶進(jìn)入人體后能分解體內(nèi)無氧呼吸的產(chǎn)物C．納米級(jí)小籠子可通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞奖晃者M(jìn)入血液D．“防護(hù)服〞的主要功能是阻礙消化道內(nèi)蛋白酶的作用解析：該成果中分解酒精的酶位于納米級(jí)小籠子中，隨著食物進(jìn)入消化道分解酒精，A錯(cuò)誤；該酶進(jìn)入人體后能分解人體喝入的酒精，但是人體內(nèi)無氧呼吸的產(chǎn)物乳酸，不能被其分解，B錯(cuò)誤；納米級(jí)小籠子不進(jìn)入血液，直接進(jìn)入消化道分解喝入的酒精，C錯(cuò)誤；納米級(jí)小籠子可以防止消化道內(nèi)蛋白酶將分解酒精的酶水解，D正確。答案：D6．以下關(guān)于酶特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是()A．用淀粉、蔗糖和淀粉酶做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶的專一性，用碘液來鑒別B．探究酶催化作用的最適pH，設(shè)置過酸、中性、過堿三組C．用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響，選擇斐林試劑鑒別D．用過氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液探究酶的高效性解析：淀粉酶能將淀粉水解，滴加碘液不變色，蔗糖和蔗糖的分解產(chǎn)物遇碘液都不變色，因此不能用碘液來鑒別；探究酶的最適pH，應(yīng)設(shè)置一系列pH梯度做實(shí)驗(yàn)；斐林試劑鑒別時(shí)需水浴加熱，對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾；探究酶的高效性，用無機(jī)催化劑和酶對(duì)照。答案：D7．把混有反響物的液體，加到搗碎的土豆汁液中(酶液)，在37℃下觀察到某些反響現(xiàn)象。在這種情況下，學(xué)生甲設(shè)計(jì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是用蒸餾水代替反響物，參加酶液中，也可觀察到該反響現(xiàn)象；學(xué)生乙設(shè)計(jì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是用蒸餾水代替酶液，參加反響物中，那么觀察不到該反響現(xiàn)象。下面是對(duì)此問題的解釋，其中可能性最大的一項(xiàng)為哪一項(xiàng)()A．酶催化的反響即使完全沒有反響物，也可緩慢進(jìn)行B．酶由于被蒸餾水溶解出來，因而能進(jìn)行反響C．該酶液中混有與反響物相同的物質(zhì)D．該酶液中混有催化同一反響的多種酶解析：新鮮土豆汁液中含有過氧化氫酶，能催化過氧化氫分解產(chǎn)生氣泡。學(xué)生甲用蒸餾水代替反響物，參加酶液中也可觀察到該反響現(xiàn)象，說明該酶液中混有與反響物相同的物質(zhì)。學(xué)生乙設(shè)計(jì)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)說明，蒸餾水不起催化作用。答案：C8．豬籠草是一種食蟲植物，為了驗(yàn)證豬籠草分泌液中有蛋白酶，某學(xué)生設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)，如下圖。經(jīng)35℃水浴保溫一段時(shí)間后，③④中參加適量雙縮脲試劑，①②不加任何試劑，以下組合能到達(dá)目的的是()A．①和② B．②和③C．①和④ D．③和④解析：豬籠草分泌液中有蛋白酶，蛋白酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，①②可以通過比照蛋白塊的大小來判斷是否進(jìn)行了反響，但③④中參加適量雙縮脲試劑都有紫色反響。答案：A9．為探究“影響酶活性的因素〞，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案見表，下面有關(guān)分析合理的是()試管底物和試劑實(shí)驗(yàn)條件11mL10%雞蛋清溶液37℃水浴21mL10%雞蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶37℃水?。籶H531mL10%雞蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶？41mL10%雞蛋清溶液＋1mL胰蛋白酶5℃水??；pH8～9A.實(shí)驗(yàn)想要探究影響酶活性的因素是溫度B．1號(hào)試管設(shè)置合理，為空白對(duì)照組C．3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)條件是37℃水?。籶H8～9D．蛋清液和酶液應(yīng)在混合均勻后再進(jìn)行水浴解析：由表格中的實(shí)驗(yàn)的自變量可知，該實(shí)驗(yàn)是探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響；1號(hào)試管是空白對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)設(shè)置不合理，應(yīng)該參加1mL蒸餾水；3號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)條件是37℃水浴，pH為8～9，可與2、4號(hào)試管形成對(duì)照；應(yīng)該讓蛋清液和酶分別到達(dá)預(yù)設(shè)的溫度、pH后再混合，否那么會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。答案：C10．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，某些免疫球蛋白具有催化功能，稱之為抗體酶。以下圖表示某新型抗體酶的結(jié)構(gòu)，據(jù)圖判斷以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是()A．抗體酶能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反響B(tài)．抗體酶能與各種抗原結(jié)合C．抗體酶與底物結(jié)合后，能降低反響的活化能D．利用抗體酶特異性識(shí)別抗原和催化無活性藥物前體的轉(zhuǎn)化反響，可靶向治療癌癥解析：抗體酶為免疫球蛋白，能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反響，A正確；抗原與抗體的結(jié)合具有特異性，B錯(cuò)誤；抗體酶具有催化功能，因而與底物結(jié)合后，能降低反響的活化能，C正確；抗體酶從功能上既具有抗體特異性識(shí)別抗原的功能，又具有酶的催化功能，D正確。答案：B11．如圖表示在不同條件下，酶催化反響的速率(或生成物量)變化。以下有關(guān)表達(dá)中，不正確的選項(xiàng)是()A．圖①虛線可表示酶量增加一倍時(shí)，底物濃度和反響速率的關(guān)系B．圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時(shí)，生成物量與反響時(shí)間的關(guān)系C．圖③不能表示在反響開始后的一段時(shí)間內(nèi)，反響速率與時(shí)間的關(guān)系D．假設(shè)圖②中的實(shí)線表示Fe3＋的催化效率，那么虛線可表示過氧化氫酶的催化效率解析：酶量增加一倍，反響速率會(huì)加快，圖①虛線可以表示；酶濃度增加，反響速率加快，但最終生成物量不變，圖②虛線可表示；圖③可以表示反響的底物量一定時(shí)，在反響開始后的一段時(shí)間內(nèi)，隨反響的進(jìn)行，底物不斷減少，反響速率逐漸降低；酶具有高效性，圖②中的實(shí)線表示Fe3＋的催化效率，那么虛線可以表示過氧化氫酶的催化效率。答案：C12．圖乙表示圖甲的反響過程中有關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線，以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是()A．假設(shè)圖甲中物質(zhì)a為二肽，那么物質(zhì)c為同種氨基酸B．圖甲中物質(zhì)b能降低該化學(xué)反響的活化能C．圖乙中曲線表示圖甲中物質(zhì)a在不同條件下的濃度變化D．圖乙中曲線①②③的差異可能是溫度不同造成的解析：分析圖甲可知，a是底物，b是酶，c是產(chǎn)物。假設(shè)圖甲中物質(zhì)a為二肽，那么物質(zhì)c為同種氨基酸；酶的作用是降低化學(xué)反響的活化能；分析圖乙可知，曲線①②③所示的物質(zhì)的濃度由0開始增加，說明表示產(chǎn)物即物質(zhì)c的變化；造成曲線①②③差異的因素有很多，如溫度、酶的濃度、pH等。答案：C二、非選擇題13．圖1、2、3是某研究小組利用過氧化氫酶探究H2O2分解條件而獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)答復(fù)以下有關(guān)問題：(1)圖1、2、3所代表的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)自變量依次為________、________、________。(2)根據(jù)圖1可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是酶的催化作用具有________________________________________________________________________。(3)圖2曲線bc段產(chǎn)生的原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)假設(shè)圖2實(shí)驗(yàn)過程中增加過氧化氫酶的數(shù)量，請(qǐng)?jiān)趫D2中，利用虛線繪出曲線的變化情況。(5)能否以H2O2為材料來探究溫度對(duì)過氧化氫酶活性的影響？________，原因是________________________________________________________________________。解析：(1)圖1是在等量的H2O2溶液中，分別參加過氧化氫酶、Fe3＋的條件下和無催化劑條件下O2產(chǎn)生量的變化曲線，所以自變量為催化劑的種類；圖2和圖3的自變量為橫坐標(biāo)，分別是H2O2濃度和pH值。(2)酶的催化效率比無機(jī)催化劑的高很多。(3)圖2中bc段表示的含義是H2O2濃度增高時(shí)，反響速率不再增高，說明此時(shí)反響速率不再受H2O2濃度的限制，因此可能的因素是酶的數(shù)量有限。(4)增加過氧化氫酶的數(shù)量以后，在相同的H2O2濃度下，O2產(chǎn)生速率要大于以前，最終反響速率也會(huì)增加。(5)溫度會(huì)影響H2O2分解的速率，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀測(cè)。答案：(1)催化劑種類H2O2濃度pH值(2)高效性(3)過氧化氫酶的數(shù)量(濃度)有限(4)如下圖(5)不能H2O2在加熱條件下會(huì)分解，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀測(cè)14．為了驗(yàn)證pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響，請(qǐng)根據(jù)提供的材料用具，完成下面的實(shí)驗(yàn)，并答復(fù)有關(guān)問題：材料用具：試管，量筒，滴管，試管架，pH試紙，新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液，新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液，蒸餾水等。(1)實(shí)驗(yàn)原理：過氧化氫酶可以使過氧化氫分解成水和氧氣。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：①如下圖，先在1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管中各參加2mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，再向1號(hào)試管內(nèi)參加1mL蒸餾水，向2號(hào)試管內(nèi)參加________，向3號(hào)試管內(nèi)參加________，并振蕩試管。②向1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管內(nèi)各滴入2滴________。③仔細(xì)觀察各試管內(nèi)________，并記錄。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：__________________________________________________________。(4)通過上述實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：過氧化氫酶的活性需要適宜的________。(5)將某一溶液pH直接由1升到10的過程中，過氧化氫酶的活性________，原因是________________________________________________________________________。(6)在坐標(biāo)圖中畫出過氧化氫酶的活性與pH的關(guān)系曲線(畫出大致趨勢(shì)即可)。(7)要鑒定過氧化氫酶的化學(xué)本質(zhì)，可將該酶液與雙縮脲試劑混合，假設(shè)反響液呈紫色，那么該酶的化學(xué)本質(zhì)為________。解析：(2)①實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縫H對(duì)過氧化氫酶活性的影響，故先在1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管中各參加2mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，再向1號(hào)試管內(nèi)參加1mL蒸餾水，向2號(hào)試管內(nèi)參加1mL(等量)氫氧化鈉溶液，向3號(hào)試管內(nèi)參加1mL(等量)鹽酸溶液，并振蕩試管。②據(jù)題分析可知底物為過氧化氫，那么應(yīng)向1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)試管內(nèi)各滴入2滴新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液。③氣泡的多少反映了過氧化氫酶活性的上下，仔細(xì)觀察各試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少，并記錄。(3)(4)過酸、過堿條件下酶會(huì)失活，故1號(hào)試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較多，2號(hào)和3號(hào)試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較少。通過上述實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是：過氧化氫酶的活性需要適宜的pH。(5)將某一溶液pH直接由1升到10的過程中，過氧化氫酶的活性不變，原因是pH＝1時(shí)酶已經(jīng)失活，即使pH恢復(fù)到最適，酶的活性也不能恢復(fù)。(6)pH為7左右時(shí)，過氧化氫酶的活性較高，而pH偏高或偏低時(shí)，過氧化氫酶的活性降低。(7)蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反響呈紫色，該顏色反響可用于鑒別蛋白質(zhì)。答案：(2)①1mL(等量)氫氧化鈉溶液1mL(等量)鹽酸溶液②新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液③產(chǎn)生氣泡的多少(3)1號(hào)試管中產(chǎn)生的氣泡最多(4)pH(5)不變過氧化氫酶已失去活性(6)如圖(7)蛋白質(zhì)15．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)：取四支試管，編號(hào)A、B、C、D，向A、B試管中各加5mL5%的淀粉溶液，向C、D試管中各參加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試管中的溶液分別參加A、B試管中，搖勻后繼續(xù)在各自恒溫水浴中保溫10min。請(qǐng)分析答復(fù)：(1)圖示中Tm為酶的___________________________________________________。(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量是________，實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量主要有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)利用提供的U形管(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