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

1、第三單元 細胞的能量供應(yīng)和利用第 1 講 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細胞的能量“通貨” 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， 使細胞代謝在溫和條件下快速進行。答案 B2 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適宜的條彳下一一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

2、正比解析 B 選項，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選項和D選項，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 A3生命活動中，酶是不可缺少的生物催化劑，以下五種酶的作用對象分別是()肽酶 解旋酶 纖維素酶 ATP水解酶 DNA®接酶A.堿基問氫鍵、肽鍵、植物細胞壁、磷酸基團、磷酸基團B.肽鍵、堿基間氫鍵、植物細胞壁、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、脫氧核甘酸、細胞膜、ATR磷酸基解析 肽酶破壞的是肽鍵，解旋酶破壞的是堿

3、基間氫鍵，纖維素酶破壞植物細胞壁 （ 植物細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)能供給生命活動的需要；DNA連接酶連接被限制酶切開的核甘酸之間的磷酸二酯鍵，形成重組 DN6子。答案 B4.科學(xué)家證實：RNase廂由蛋白質(zhì)和RNAS成，將這種酶中的蛋白質(zhì)和 RNA 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RNAfi成的B. RNAM有催化作用C.酶的基本組成單位是脫氧核糖核甘酸D.絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是 RNA解析 根據(jù)題意，RNaseP1由蛋白質(zhì)和RNAfi成，但這并不能

4、說明酶都是由 蛋白質(zhì)和RNAS成的；題干強調(diào)“ RNA05然具有與這種酶相同的催化活性”， 說明RNAft有催化作用；RNase廂的基本組成單位是核糖核甘酸和氨基酸；“絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是 RNA”這一說法正確，但本題的實驗結(jié)果并 不能說明這一結(jié)論。答案 B5. ATP是細胞內(nèi)流通的能量“通貨”。下列關(guān)于ATP的說法中，錯誤的是（）參與ATP形成的元素包括C、H、O N、P在葉綠體中，ATP的移動方向 是由葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)到葉綠體基質(zhì)洋蔥表皮細胞中能形成ATP 的細胞器有線粒體和葉綠體ATP是各種活細胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物，是細胞內(nèi)唯一的直接能源物質(zhì)A.B .C .D .解析

5、ATP 是各種活細胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物，是細胞內(nèi)主要的直接能源物質(zhì)，而不是細胞內(nèi)唯一的直接能源物質(zhì)；洋蔥表皮細胞不能進行光合作用，產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體。答案 B 6下表是探究溫度對纖維素酶活性的影響實驗設(shè)計及結(jié)果試管纖維素懸液/mL222纖維素U液/mL111反應(yīng)溫度/ C304050斐林試齊1J / mL222磚紅色深淺+ + + +十注：“十”的多少，代表顏色深淺。根據(jù)以上實驗設(shè)計及結(jié)果，以下說法不正確的是()A.該實驗的自變量為溫度B.該實驗檢測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.該纖維素酶白最適溫度為40 C解析 由表格數(shù)據(jù)可看出，溫度設(shè)置只有 3

6、個不同溫度，無法判斷該纖維素 酶的最適溫度。要想判斷該纖維素酶的最適溫度，還需增加溫度梯度來進行 實驗。答案 D7. ATP是細胞生命活動的直接能量來源，如圖 ATP分子中哪個鍵的水解可以釋 放大量可被利用的能量()A. aB. bC. cD. a 和 b解析 ATP分子中有兩個高能磷酸鍵，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)制和運動C CO2 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)、染色體運動、胰島素的分泌需要消耗能量，CO2的還原需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的

7、AT"質(zhì)壁分離與復(fù)原是水分通過滲透作用進出液泡而導(dǎo)致的，該過程不消耗ATP。答案D9 1 mL 體積分數(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 的溫水中水浴，研究其對蛋白質(zhì)的消化情況。下列各方法中能提高酶活性的是()A.把實驗溫度提高到37 CB.在試管內(nèi)再加入1 mL體積分數(shù)為5%勺胃液稀釋液CpH 由 2 調(diào)為 7D.在試管內(nèi)加入1 mL唾液解析 溫度為 37 比 25 時更適于胃蛋白酶催化作用的發(fā)揮。 B 項雖然能夠提高反應(yīng)速率，但沒有改變酶的活性。胃蛋白酶的最適pH為，故C項中將pH由2調(diào)為7時，酶可能變性失活。D項加入1 mL唾液，因唾液中無蛋

8、白酶，故唾液作為溶劑，反而會使溶液的 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)物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響， 如果反應(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，酶的活性就會下降，致使達到的最大反應(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)是生命活動的直接能源物質(zhì)，下列敘述正確的是()A.在主動運輸過程中，乙的含量會顯著增加B.甲一乙和丙

9、一乙過程，起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)相同C.丙中不含磷酸鍵，是 RNA勺基本組成單位之一D. 丁由腺喋吟和核糖組成，而戊可用于甲的合成解析 本題考查ATP的逐級水解過程，意在考查考生對 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，且處于動態(tài)平衡， A項 錯誤；甲一乙過程是水解酶起作用，而丙一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項錯誤；丙中含有一個普通磷酸鍵，C項錯誤； ATP合成時要消耗磷酸（戊），D項正確。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、pHH 7等適宜的

10、情況下，枯草桿菌淀 粉酶濃度對退漿效果（失重率）的影響。下列有關(guān)說法不正確的是（）淀粉酶濃度對退漿效果的影響（60 min）123456處理前試 試樣重/g處理后試E/g失重率/%A.枯草桿菌淀粉酶耐熱性強，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時可以達到較好的退漿效果C.延長淀粉酶質(zhì)量濃度為1 g/L 一組的退漿時間，可進一步提高失重率D.淀粉酶質(zhì)量濃度超過3 g/L時，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用所學(xué)知 識解釋實驗結(jié)果的能力?？莶輻U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

11、，也會變性失活。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)計的實驗操作步驟，據(jù)表回答下列問題操作步驟操作方法試管甲試管乙1加體積分數(shù)為3%勺過氧化氫溶液2 mL2 mL2加質(zhì)量分數(shù)為5% 勺鹽酸1 mL/3加質(zhì)量分數(shù)為5%勺氫氧化鈉溶液/1 mL4加質(zhì)量分數(shù)為20%勺豬肝研磨液2滴2滴5觀察（1）本實驗的因變量是 ，可觀測的指標是 上述操作步驟中存在明顯的缺陷， 請寫出改進方案： 在完成改進方案后，預(yù)期實驗結(jié)果及得出結(jié)論：為了將此多余的豬肝研磨液保留到下次使用，應(yīng)對它進行 （填“高溫”或“冷藏”）處理。 如果用出現(xiàn)同一結(jié)果所需要的時間來表示酶的活性，那么所需的時間越

12、 長，酶的活性越。解析（1）由探究的課題可知，本實驗的自變量為pH,因變量為過氧化氫分解速率，具體的觀察指標可以是相同時間內(nèi)試管中氣泡產(chǎn)生的數(shù)量。（2）由已經(jīng)設(shè)計的實驗步驟可知，本實驗中缺少空白對照組，應(yīng)該增設(shè)試管內(nèi)，試管 丙中除了添加過氧化氫溶液和豬肝研磨液外，還應(yīng)該加蒸儲水，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)果時間 越長，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 相同時間內(nèi)氣泡的產(chǎn)生量（2）增設(shè)丙組，加2 mL H2Q液和1 mL蒸儲水后加入2滴豬肝研磨液與甲、乙組對照，其他步 驟不變 預(yù)期的實驗結(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(4)低(或弱)14.研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答：(1) 神經(jīng)細胞中 的 ATP 主要來 自 (生理過程) ， 其結(jié) 構(gòu)簡式是研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下 24小

14、時有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(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。(2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是。(3) 一些神經(jīng)細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胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，科學(xué)家當初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是解析(1)細胞的能量通貨是ATP，具結(jié)構(gòu)簡式是APPP。ATP的主要來 源是細胞呼吸。ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化是實現(xiàn)機體能量持續(xù)供應(yīng)的前提。(2)ATP是三磷酸腺甘的英文名稱縮寫。其中A代表腺甘，P代表磷酸基

15、團， 代表一種特殊的化學(xué)鍵，叫做高能磷酸鍵，因此，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是腺苷。(3)推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的思路為：一是阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞-刺激甲f測量乙的膜電位變化；二是尋找靶細胞膜上是否 有ATP受體。答案 細胞呼吸 A PPP ATP與ADFffi互迅速轉(zhuǎn)化(2)腺甘(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)細胞間的信息傳遞后， 發(fā)現(xiàn)受體細胞仍能接受到部分神經(jīng)信號；科學(xué)家尋找到靶細胞膜上有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， 測定人參愈傷組織中ATP含含量，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、AT

16、P 等物質(zhì)參與下，進行反應(yīng)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， 在一定范圍時，ATP的含量與發(fā)光強度成正比。實驗步驟：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的測定：吸取一定量的上清液，放入分光光度計反應(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行反應(yīng)，記錄發(fā)光強度并計算ATP含量。請回答下面的問題。(1) 步驟一中的沸水浴處理，使酶的 被破壞而失活。(2) 步驟二注入的物質(zhì)中， 屬于反應(yīng)物的是； 分光光度計反應(yīng)室內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換形式是。(3)熒光素酶價格昂貴，為能準確測定出ATP的含量

17、，又能節(jié)省酶的用量，學(xué) 習(xí)小組探究了 “測定ATP時所需熒光素酶溶液的最佳濃度”，實驗結(jié)果如圖。學(xué)習(xí)小組配制了 1 X 108mol/LATP標準液、70 mg/L熒光素溶液(過量)和 溶液進行實驗。結(jié)果表明：圖中 點所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。E、F、G點所對應(yīng)的熒光素酶濃度不同， 但發(fā)光強度相同， 這是因為 。(4)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(shù)量，從而判 斷食品污染程度。做出上述判斷的理由是：每個細菌細胞中ATP的含量 o解析 (1) 沸水浴處理時， 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)實驗原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質(zhì)參與下，進行反應(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) 由圖解的橫坐標可知實驗中熒光素酶溶液濃度分別為 0、 10、 20、 30、 40、 50、 60 mg/L ， 結(jié)果表明：圖中E、F、G點