1、 生物必修1分子与细胞学案9降低化学反应活化能的酶细胞的能量“通货”ATP题号1234567891011选项一、单项选择题1下图表示物质S在酶E的催化下水解成P的反应图解，下列叙述正确的是()A酶E可为该反应提供活化能B酶E水解的产物是H2O、CO2等物质C若S是麦芽糖，则可用斐林试剂来检测P的生成情况D若S代表二肽，则E、P可分别代表肽酶、氨基酸解析：酶通过降低活化能提高反应速率。这里的酶E是蛋白质，水解后的产物应该是氨基酸。麦芽糖以及水解产物葡萄糖都是还原糖。若S代表二肽，则E代表肽酶、P代表2个氨基酸分子，D正确。答案：D2用抗生素处理成纤维细胞后，能抑制内质网的糖基化功能，使细胞分泌的
2、纤连蛋白(FN1)减少，且易被组织蛋白酶水解。下列有关说法不合理的是()A纤连蛋白的形成离不开内质网B糖基化能维持纤连蛋白的稳定性C内质网能阻止纤连蛋白的运输D组织蛋白酶催化作用具有专一性解析：根据题中信息，抑制内质网的糖基化功能，使细胞分泌的纤连蛋白减少，易被组织蛋白酶水解，说明纤连蛋白的形成与内质网的糖基化功能密切相关，糖基化功能与纤连蛋白的稳定性有关，A、B正确；抑制了内质网的糖基化功能，纤连蛋白的分泌量减少，说明内质网能促进纤连蛋白的运输，C错误；酶的作用具有专一性，组织蛋白酶也不例外，D正确。答案：C3下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是()A验证酶的专一性时，自变量一定是酶的种
3、类B验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度C探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度D探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组解析：验证酶的专一性时，自变量可以是酶的种类或反应物的种类。验证酶的高效性，是指酶的降低活化能的作用显著高于无机催化剂。探究酶催化作用的最适pH时，过酸过碱都会使酶失活，应设置更多的pH梯度，分成更多的组。答案：C4细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述不正确的是()A酶1与产物B结合后失活，说明酶的功能由其空间结构决定B酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列C酶1有两种底物且能与产物B结合，因此酶1不具有专一性D酶1与产物B
4、的相互作用可以防止细胞生产过多的产物A解析：由图中关系可知：酶1失活后与有活性时相比空间结构发生了改变，说明酶的功能由其空间结构决定，A正确。同一种酶，氨基酸种类和数目相同，故酶1的变构位点和活性位点的结构不同是因为氨基酸的序列不同，B正确。从图中可知，酶1只催化两种底物合成产物A的反应。具有专一性，C错误。酶1与产物B结合使酶1无活性，合成产物A的反应会中断，这样可以防止细胞生产过多的产物A，D正确。答案：C5下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是()A脂肪 B钙离子C糖 DATP解析：脂肪是细胞内良好的储能物质；钙离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用；糖类是主要的能源物质；
5、ATP是细胞生命活动的直接供能物质。答案：D6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植物细胞的质壁分离和复原解析：蛋白质的合成和加工过程需要消耗能量(ATP)；在细胞分裂过程中，染色体的复制和运动需要消耗能量(ATP)；CO2还原过程要消耗光反应过程产生的H和ATP，分泌蛋白的分泌过程也要消耗能量(ATP)；植物细胞的质壁分离和复原过程，是水分子通过自由扩散进出细胞的过程，不消耗能量。答案：D7ATP是生命活动中直接能源物质，下列有关ATP的说法正确的是()A物质跨膜运输时，细胞内进行旺盛的ATP和ADP的相互转化B光合作用暗
6、反应合成有机物所需的能量主要由线粒体产生的ATP提供C肌肉细胞中大量线粒体组成肌质体，有利于储存大量ATP为运动供能DATP中的化学能在一些细胞中可来自光能，在另一些细胞中可再转化为光能解析：物质跨膜运输的主动运输需要消耗ATP，但协助扩散和自由扩散不需要消耗ATP，A错误。光合作用合成的有机物所需要的能量由光反应产生的ATP和H提供，B错误。ATP在细胞内的含量很少，但转化很迅速，“储存大量ATP为运动供能”，C错误。在植物的叶肉细胞等处可利用光能转化为ATP中的化学能，在萤火虫的某些细胞中能将ATP中的化学能转化成光能，D正确。答案：D8ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙
7、述正确的是()A在主动运输过程中，乙的含量会明显增加B丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一C丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成D甲乙和乙丙过程中，其催化作用的酶空间结构相同解析：对细胞的生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的，故在主动运输过程中，乙的含量不会明显增加，A错误。腺嘌呤核糖核苷酸(丙)是RNA基本组成单位之一，丙中含有磷酸键，但不含高能磷酸键，B错误。腺苷(丁)由腺嘌呤和核糖组成，而磷酸(戊)可用于甲的合成，C正确。酶具有专一性，甲乙和乙丙过程中，其催化作用的酶不同，故酶的空间结构也不相同，D错误。答案：C9据表分析，下列说法正确的
8、是()组别3%的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL3%的蔗糖溶液2 mL2 mL2 mL2%的淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL1 mL反应温度0 0 60 60 100 100 碘液2滴2滴2滴2滴2滴2滴注：表中“”表示没有添加。A淀粉酶溶液的用量是自变量B两组实验可用于验证酶的专一性C三组实验可说明温度能影响酶活性D设计上述实验目的是：验证酶的专一性和探究温度对酶活性的影响解析：该实验中，反应温度是自变量，颜色变化是因变量，淀粉酶溶液的用量是无关变量，A错误。由于两组实验温度均为0 ，淀粉酶活性很低，不能用于验证酶的专一性，B错误。由于酶具有专一性，三组实验均不会发生反应，
9、不能说明温度对酶活性的影响，三组实验可说明温度能影响酶活性，C错误。设计上述实验目的是：验证酶的专一性和探究温度对酶活性的影响，D正确。答案：D10下图曲线表示物质A生成物质P的化学反应，在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。下列相关叙述中正确的是()Aab段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能Bac段表示在无催化剂催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能C若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动D若只改变反应的温度或pH条件，则图中的曲线原有形状不会发生改变解析：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。所以，
10、在没有催化剂时，反应物A要达到活化态需要能量为ac，在有酶催化时需要活化能为bc。那么，ab段代表的含义是在有酶催化的条件下，使物质A生成物质P反应发生酶所降低的活化能，bc段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能。A错误，B正确；因为酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显著，所以若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动，C错误；若只改变反应的温度或pH条件，则酶的活性会发生改变，故图中的曲线原有形状可发生改变，D错误。答案：B11下列有关ATP的叙述，正确的是()A人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATPBATP中的能量可以来源于光能和化学能，不
11、能转化为光能和化学能C在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATPDATP中的“A”与DNA中的碱基A含义相同解析：人体内成熟的红细胞中没有线粒体，可进行无氧呼吸，也能产生ATP，A错误；ATP中化学能可以转化为光能和化学能等其他形式能，B错误；ATP中的A为腺苷，与DNA中的碱基A含义不同，D错误。答案：C二、非选择题12ATP既是神经元的“能量通货”，也可作为神经元之间信息传递的一种信号分子。一些神经细胞不仅能释放典型的神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。ATP作为信号分子的作用机理如图所示，请分析回答下列问题：(1)人体细胞中的ATP主要来自_(生理过程)，其分
12、子结构简式是_。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)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是_。(3)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：实验组编号X物质的浓度/(gmL1)细胞内ATP的浓度/(nmolmL1)细胞死亡的百分率A0801B2702C45010D82025E16570F32195
13、该实验的因变量是_。实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？_。若用混有浓度为2 g/mL的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是_。解析：ATP是细胞内的“能量通货”，直接给细胞的生命活动提供能量。(1)ATP可以来自细胞呼吸、光合作用。在人体细胞内只有细胞呼吸。ATP结构简式为：APPP。(2)ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的。因此3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。(3)“为了研究X物质对动物细胞的影响”，得出实验的自变量是X物质的浓度，因变量就是不同X物质浓度下细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。细胞的生命活动离不开能量，因此细胞内ATP浓度
14、下降，能量供应减少，细胞死亡率增加。消化需要酶来催化，消化酶的合成和分泌需要消耗能量；氨基酸等营养物质的吸收属于主动运输，需要消耗能量。因此用混有浓度为2 gmL1的X物质的饲料饲喂大鼠，将阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收。答案：(1)细胞呼吸APPPATP与ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收13某研究性学习小组设计了下图所示的实验装置(含反应室和注射器两部分)，用于测量过氧化氢酶催化过氧化氢反应放出的O2含量
15、。他们提前制作了大小相同、干燥程度一致的圆形小滤纸片若干，然后开展了如下实验：制备新鲜的质量分数为20%的动物肝脏研磨液。将8片圆形小滤纸片在肝脏研磨液中浸泡后取出，并贴在反应室上侧的内壁上 (如图所示)。向反应室内加入新配制的10 mL 3% H2O2溶液(如图所示)；将装有2 mL清水的注射器内残留的空气排出后，用注射器针头扎透反应小室的橡皮塞，使反应小室与注射器相通，记下此时注射器上液面的刻度。将反应小室旋转180，使圆形滤纸片与H2O2溶液混合。每隔30 s读取并记录注射器针筒液面的刻度一次，共进行2 min。将圆形小滤纸片的数量改成6片，重复，进行第二组实验。将圆形小滤纸片的数量改成
16、4片，重复，进行第三组实验。请回答下列问题：(1)上述实验探究的问题是：酶促反应速率与_的关系。(2)请你设计一个用于记录观察结果的表格。(3)对步骤得到的实验数据进行处理后，绘制出了如下曲线图。那么预期第二组实验的曲线大致应该是怎样的？请在图中添画该曲线。(4)如果上述三组实验的结果均无明显差异，这可能与酶的什么特性有关？_。需如何改进实验？_。(5)如果利用上述实验材料和装置研究温度对酶促反应速率的影响，应如何控制变量？_；_。答案：(1)酶的浓度 (2)(3)(4)酶的高效性减少圆形滤纸片的数量，或稀释肝脏研磨液，或增加反应室内H2O2溶液的量(答出任意一点即可)(5)设置温度梯度(创设自变量)圆形滤纸片的数量(或其他条件)保持一致(控制无关变量)