1、第三单元细胞的能量供应和利用 第1讲降低化学反应活化能的酶 细胞的能量“通货”ATP1如图中，表示有酶催化的反应曲线，表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是()解析酶可以有效降低化学反应活化能，使细胞代谢在温和条件下快速进行。答案B2下列关于影响酶反应速率(v)因素的研究中，条件控制和预期结果的关系合理的是()A有足够的底物，温度、pH等条件适宜且恒定v与酶浓度成正比B酶浓度恒定，温度、pH等条件适宜且恒定v与底物浓度成反比C酶浓度和底物一定，在pH适宜的条件下v与温度成反比D酶浓度和底物一定，在温度适宜的条件下v与pH成正比解析B选项，在底物浓度较低的情况下，反应速率与
2、底物浓度成正比，超过一定范围，底物浓度增加，反应速率不变。C选项和D选项，在一定范围内，酶促反应速率随温度或pH的增大而增大，超过最适值后，随温度和pH的增大而减小。答案A3生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下五种酶的作用对象分别是()肽酶解旋酶纤维素酶ATP水解酶DNA连接酶A碱基间氢键、肽键、植物细胞壁、磷酸基团、磷酸基团B肽键、碱基间氢键、植物细胞壁、高能磷酸键、磷酸二酯键C肽键、碱基间氢键、原生质层、NADPH、氢键DR基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP、磷酸基解析肽酶破坏的是肽键，解旋酶破坏的是碱基间氢键，纤维素酶破坏植物细胞壁(植物细胞壁由纤维素和果胶组成)，ATP水解酶破坏高能
3、磷酸键，高能磷酸键断裂释放化学能供给生命活动的需要；DNA连接酶连接被限制酶切开的核苷酸之间的磷酸二酯键，形成重组DNA分子。答案B4科学家证实：RNaseP酶由蛋白质和RNA组成，将这种酶中的蛋白质和RNA分开，在适宜条件下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，而蛋白质不具有。这一结果表明（）A酶都是由蛋白质和RNA组成的BRNA具有催化作用C酶的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸D绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA 解析根据题意，RNaseP酶由蛋白质和RNA组成，但这并不能说明酶都是由蛋白质和RNA组成的；题干强调“RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性”，说明RNA具有催化作用；RNaseP酶
4、的基本组成单位是核糖核苷酸和氨基酸；“绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA ”这一说法正确，但本题的实验结果并不能说明这一结论。答案B5 ATP是细胞内流通的能量“通货”。下列关于ATP的说法中，错误的是()参与ATP形成的元素包括C、H、O、N、P在叶绿体中，ATP的移动方向是由叶绿体的囊状结构到叶绿体基质洋葱表皮细胞中能形成ATP的细胞器有线粒体和叶绿体ATP是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是细胞内唯一的直接能源物质A B C D解析ATP是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是细胞内主要的直接能源物质，而不是细胞内唯一的直接能源物质；洋葱表皮细胞不能进行光合作用，产生ATP
5、的细胞器只有线粒体。答案B6下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果()试管纤维素悬液/ mL222纤维素酶液/ mL111反应温度/ 304050斐林试剂/ mL222砖红色深浅注：“”的多少，代表颜色深浅。根据以上实验设计及结果，以下说法不正确的是()A该实验的自变量为温度B该实验检测的因变量是还原糖的生成量C纤维素被水解成了还原糖D该纤维素酶的最适温度为40 解析由表格数据可看出，温度设置只有3个不同温度，无法判断该纤维素酶的最适温度。要想判断该纤维素酶的最适温度，还需增加温度梯度来进行实验。答案D7ATP是细胞生命活动的直接能量来源，如图ATP分子中哪个键的水解可以释放大量可被
6、利用的能量()Aa BbCc Da和b解析ATP分子中有两个高能磷酸键，高能磷酸键的水解能释放大量的能量，a是高能磷酸键，b、c是普通的化学键。答案A8下列生理过程中，不消耗ATP的一组是()A蛋白质的合成和加工B染色体的复制和运动CCO2还原和胰岛素分泌D质壁分离和复原解析氨基酸合成蛋白质、染色体运动、胰岛素的分泌需要消耗能量，CO2的还原需要消耗光反应产生的ATP，质壁分离与复原是水分通过渗透作用进出液泡而导致的，该过程不消耗ATP。答案D9将1 mL体积分数为5%的胃液稀释液倒入装有10 mL蛋白质胶体的试管内，置于25 的温水中水浴，研究其对蛋白质的消化情况。下列各方法中能提高酶活性的
7、是()A把实验温度提高到37 B在试管内再加入1 mL体积分数为5%的胃液稀释液C将pH由2调为7D在试管内加入1 mL唾液解析温度为37 比25 时更适于胃蛋白酶催化作用的发挥。B项虽然能够提高反应速率，但没有改变酶的活性。胃蛋白酶的最适pH为1.52.2，故C项中将pH由2调为7时，酶可能变性失活。D项加入1 mL唾液，因唾液中无蛋白酶，故唾液作为溶剂，反而会使溶液的pH变大，酶活性下降。答案A10如图曲线1为最适温度下反应物浓度对酶促反应速率的影响，如果将反应温度略微升高或向反应混合物中再加入少量同样的酶，变化后的曲线最可能分别是()A42 B32 C24 D34解析最适温度下酶的活性最
8、高，温度略微偏离最适温度，酶的活性就会下降，致使达到的最大反应速率，要比最适温度下的最大反应速率小，曲线4符合；向反应混合物中加入少量同样的酶，最大反应速率提高，曲线2符合。答案A11如图ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是()A在主动运输过程中，乙的含量会显著增加B甲乙和丙乙过程，起催化作用的酶空间结构相同C丙中不含磷酸键，是RNA的基本组成单位之一D丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成解析本题考查ATP的逐级水解过程，意在考查考生对ATP结构与功能及酶的特性的理解。生物体内ATP与ADP的含量比较少，且处于动态平衡，A项错误；甲乙过程是水解酶起作用，而丙乙过程是合成酶
9、起作用，酶的种类不同，空间结构不相同，B项错误；丙中含有一个普通磷酸键，C项错误；ATP合成时要消耗磷酸(戊)，D项正确。答案D12竹纤维是一种新型的织物纤维，具有抗菌等功能。在竹纤维织物工艺流程中需要除去淀粉浆料。下表表示在60 、pH7等适宜的情况下，枯草杆菌淀粉酶浓度对退浆效果(失重率)的影响。下列有关说法不正确的是()淀粉酶浓度对退浆效果的影响(60 min)123456处理前试试样重/g1.6621.6591.6721.6771.6691.666处理后试样重/g1.5941.5541.5501.5501.5401.536失重率/%4.106.337.307.577.737.80A.枯
10、草杆菌淀粉酶耐热性强，其化学本质不是蛋白质B在生产上淀粉酶质量浓度为3 g/L时可以达到较好的退浆效果C延长淀粉酶质量浓度为1 g/L一组的退浆时间，可进一步提高失重率D淀粉酶质量浓度超过3 g/L时，底物已与酶充分结合，所以退浆效果增加不明显解析本题考查酶活性的影响因素，意在考查考生的分析能力及运用所学知识解释实验结果的能力。枯草杆菌淀粉酶的化学本质是蛋白质，虽然可适应一定的高温条件，但温度过高，也会变性失活。答案A13下表是某小组为“探究过氧化氢酶的活性是否受pH影响”而设计的实验操作步骤，据表回答下列问题。操作步骤操作方法试管甲试管乙1加体积分数为3%的过氧化氢溶液2 mL2 mL2加质
11、量分数为5%的盐酸1 mL/3加质量分数为5%的氢氧化钠溶液/1 mL4加质量分数为20%的猪肝研磨液2滴2滴5观察_(1)本实验的因变量是_，可观测的指标是_。(2)上述操作步骤中存在明显的缺陷，请写出改进方案：_。在完成改进方案后，预期实验结果及得出结论：_；_。(3)为了将此多余的猪肝研磨液保留到下次使用，应对它进行_(填“高温”或“冷藏”)处理。(4)如果用出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性，那么所需的时间越长，酶的活性越_。 解析(1)由探究的课题可知，本实验的自变量为pH，因变量为过氧化氢分解速率，具体的观察指标可以是相同时间内试管中气泡产生的数量。(2)由已经设计的实验步骤可
12、知，本实验中缺少空白对照组，应该增设试管丙，试管丙中除了添加过氧化氢溶液和猪肝研磨液外，还应该加蒸馏水，其他处理不变。如果过氧化氢酶的活性不受pH的影响，则甲、乙、丙三支试管中气泡的产生情况基本相同；如果过氧化氢酶的活性受pH的影响，则甲、乙、丙三支试管中产生的气泡量不同。(3)绝大多数酶的化学本质是蛋白质，高温会破坏其空间结构，使酶失活，所以不应高温而应冷藏处理。(4)出现同一结果时间越长，则表示催化效应越低，酶活性越低。答案(1)过氧化氢分解速率相同时间内气泡的产生量(2)增设丙组，加2 mL H2O2液和1 mL蒸馏水后加入2滴猪肝研磨液与甲、乙组对照，其他步骤不变预期的实验结果及结论：
13、甲、乙、丙三支试管中产生的气泡量不同，则过氧化氢酶的活性受pH影响甲、乙、丙三支试管中产生气泡的情况基本一样，则过氧化氢酶的活性不受pH影响(3)冷藏(4)低(或弱) 14研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答：(1)神经细胞中的ATP主要来自_(生理过程)，其结构简式是_。研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为210 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_。(2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来
14、，最后剩下的是_。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是_ _。 解析(1)细胞的能量通货是ATP，其结构简式是APPP。ATP的主要来源是细胞呼吸。ATP和ADP可以相互转化是实现机体能量持续供应的前提。(2)ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，因此，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。(3)推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的思路为：一是阻断典型神经递质的传递刺激甲测量乙的膜电位变
15、化；二是寻找靶细胞膜上是否有ATP受体。答案(1)细胞呼吸APPPATP与ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现受体细胞仍能接受到部分神经信号；科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体15某研究性学习小组利用荧光素荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围时，ATP的含量与发光强度成正比。实验步骤：1ATP的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10 min，冷却至
16、室温，离心，取上清液。2ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。请回答下面的问题。(1)步骤一中的沸水浴处理，使酶的_被破坏而失活。(2)步骤二注入的物质中，属于反应物的是_；分光光度计反应室内能量的转换形式是_。(3)荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图。学习小组配制了1108mol/LATP标准液、70 mg/L荧光素溶液(过量)和_溶液进行实验。结果表明：图中_点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。
17、E、F、G点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为_。(4)ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量，测算出了细菌的数量，从而判断食品污染程度。做出上述判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量_。解析(1)沸水浴处理时，高温能够使酶分子空间结构被破坏，使酶的活性永久丧失。(2)根据实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光。所以，步骤二注入的物质中，属于反应物的是荧光素，分光光度计反应室内能量形式的转换是化学能转换为光能和热能。(3)由图解的横坐标可知实验中荧光素酶溶液浓度分别为0、10、20、30、40、50、60 mg/L，结果表明：图中E、F、G点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，表明达到E点所对应的荧光素酶浓度时，ATP已经全部水解，即使继续增加酶浓度，由于受ATP数量限制，发光强度也不再增加，因此E点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。(4)每个细菌细胞中ATP的含量大致相同且相对稳定，可以根据样品中细菌的ATP总含量，测算出细菌的数量。答案(1)空间结构(2)荧光素化学能转换为光能(和热能)(3)浓度分别为0、10、20、30、40、50、60 mg/L荧光素酶EATP全部水解(或ATP数量限制)(4)大致相同(且相对稳定)
