1、第3讲 酶和ATP 教师知识必备【答案】C 【解析】真核细胞的叶绿体、线粒体中也能进行DNA的复制,A项错误。酶在生物体内外都有催化活性,B项错误。胃蛋白酶属于蛋白质,向蛋白质溶液中加入无机盐,可以通过降低溶解度使之析出,而不改变蛋白质的空间结构,因而沉淀胃蛋白酶可用盐析的方法,C项正确。唾液淀粉酶催化反应的最适温度是37,酶适于在低温下保存,D项错误。12017全国卷 下列关于生物体中酶的叙述,正确的是()A在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶 B由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 C从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法 D唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 高考真题回顾【
2、答案】C 【解析】本题考查酶活力的测定实验,主要考查温度对酶活力的影响及考生的实验设计与分析能力。酶活力受pH的影响,所以在酶与底物混合前应先让底物与缓冲液混合,然后再加入酶并保温、计时,一段时间后检测产物的量,故C项正确。2 2016全国卷 若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是()A加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量 B加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量 C加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量 D加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量 32016 全国卷 为了研究温度对某种酶活性的
3、影响,设置三个实验组:A组(20)、B组(40)和C组(60),测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图31所示。回答下列问题:图31(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是_组。(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10,那么A组酶催化反应的速度会_。(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量_,原因是_。(4)生物体内酶的化学本质是_,其特性有_(答出两点即可)。【答案】(1)B(2)加快(3)不变 60 条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA 高效性和专一性【解析】(1
4、)酶可改变反应速度,图中A、B两组的产物浓度最终相同,C组最终产物浓度明显低于A、B两组,说明C组酶活性最低;B组产物浓度达到最大值所需的时间比A组短,说明B组酶的活性最高。(2)A组处理温度低于B组,酶活性比B组低,在时间t1之前,将A组温度提高10,A组酶催化反应的速度将加快。(3)时间t2后C组产物浓度不再增加,说明酶已经失活,故在t2时,即使向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件不变的情况下,t3时C组产物总量也不会增加。(4)生物体内大多数酶的化学本质是蛋白质,极少数是RNA。酶是有机催化剂,高效性、专一性和作用条件温和是其特性。主干整合 1区分酶的3个不同点、5个相同点 核心考
5、点探究 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 _ _ 合成场所 _ 细胞核(真核生物)来源 一般来说,活细胞都能产生酶 作用场所 细胞内外或生物体内外均可 生理功能 _ 作用原理 _ 与无机催化剂 相同的性质 提高反应速率,但不改变化学反应的方向和平衡点 反应前后,酶的性质和数量不变 氨基酸核糖核苷酸核糖体催化作用降低化学反应的活化能2酶的活性与酶促反应速率的关系(1)温度和pH通过影响_来影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率,但并未改变酶活性。酶的活性(2)影响酶促反应速率因素的曲线分析 温度 pH 底物浓度 酶浓度 温度偏高或偏低,都会使酶的活性降低。温度过
6、高会使酶的_而失去活性 每种酶只能在一定限度的pH范围内表现出活性,_都会使酶的空间结构遭到破坏而失活 当底物达到一定浓度后,受_限制,酶促反应速率不再增加 在底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成_ 空间结构遭到破坏过酸、过碱酶的数量正比3关注“两类”实验设计(1)验证酶的专一性实验中的注意事项 淀粉或蔗糖 淀粉酶 应用_检测反应产物,不能选用碘液,因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。(2)在探究温度对酶活性的影响实验中的注意事项 实验室使用的淀粉酶最适温度为_。不宜选择过氧化氢作底物,因为过氧化氢在_下能自发分解。不宜选用斐林试剂鉴定,因为_是干扰条件。实验步骤不能颠倒,否则会
7、使实验出现较大误差。斐林试剂60 高温温度4从ATP结构简式理解其组成 图32 C、H、O、N、P腺苷核糖高能磷酸键项目 ATP合成 ATP水解 场所 _ 细胞内所有需要能量进行生命活动的结构 酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量来源 _(光合作用)和_(细胞呼吸)储存在远离腺苷的高能磷酸键中的能量 能量去路 储存在_中 _ 5ATP与ADP之间的相互转化 线粒体、叶绿体、细胞质基质光能化学能ATP用于各项生命活动【高分必知】1.正确的划“”,错误的划“”。(1)用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,既可用斐林试剂也可用碘液。()(2)酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。()(3)过酸、过
8、碱或温度过高、过低,都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。()(4)同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同,代谢不同。()(5)酶的作用底物可能是一类物质,如二肽酶可催化各种氨基酸脱水缩合形成的二肽的分解。()(6)ATP含有核糖,酶一定不含核糖。()(7)有氧条件下,植物根尖细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP。()(8)一个ATP中含有两个高能磷酸键,且都容易形成和水解。()(9)物质出入细胞时,凡是需要载体协助的就需要消耗ATP,不需要载体协助的就不消耗ATP。()(10)无氧呼吸产生的ATP少,是因为大部分能量以热能的形式散失。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5
9、)(6)(7)(8)(9)(10)【解析】(1)探究温度对酶活性的影响时若选斐林试剂作检测试剂需要水浴加热,会改变实验温度。(2)酶的本质大多数是蛋白质,少数是RNA。(3)温度过低只抑制酶的活性,不破坏酶的空间结构,不会使酶失活。(4)同一个体各种体细胞中酶的种类也不一定相同。(6)ATP的腺苷中含有核糖,有的酶的化学本质是RNA,也可含有核糖。(7)植物根尖细胞没有叶绿体。(8)ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键更容易形成和水解。(9)协助扩散需要载体的协助,但不需要消耗ATP。胞吐和胞吞虽然不需要载体的协助,但需要消耗ATP。(10)无氧呼吸产生的ATP少的原因是有机物的氧化分解不彻底,其
10、中很多能量储存在乳酸或酒精等有机物中而没有释放出来。2理性思维,规范表达。ATP和酶在成分上有联系吗?_ _【答案】ATP水解掉两个磷酸基团后成为RNA的基本组成单位之一,某些RNA也具有催化作用,即少数酶是RNA。1细胞代谢能在常温常压下迅速有序地进行,其中酶起着重要作用。下列叙述错误的是()A酶是所有活细胞都含有的具有催化作用的有机物 BH2O2分解实验中,加热、Fe3和酶降低活化能的效果依次增强 C有些酶需要通过内质网和高尔基体进行加工、运输 D人体的各种酶发挥作用所需的最适条件是不完全相同的 考法提炼 考法一 考查酶的本质、作用【答案】B 【解析】活细胞的代谢离不开酶的催化作用,A项正
11、确;H2O2分解实验中,加热使H2O2分子达到反应所需的活化能,而不是降低活化能,B项错误;大部分酶的化学本质为蛋白质,需要通过内质网和高尔基体进行加工、运输,C项正确;人体的各种酶发挥作用所需的最适条件不完全相同,D项正确。2下列关于酶的叙述,正确的是()ADNA连接酶是将单个脱氧核苷酸连接在DNA片段上 BRNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间催化形成磷酸二酯键 CDNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶 D过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3催化时要多【答案】C 【解析】DNA连接酶是催化连接DNA片段之间的磷酸二酯键,A错误;RNA聚合酶能在核糖核苷酸之间催化形成磷酸二酯键,B错误;
12、DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶,如转录过程,C正确;过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量与Fe3催化时一样多,只是速度不同,D错误。【易错警示】关注与酶作用及特性相关的3个易错点(1)只有在特殊背景或信息下才可认定酶的化学本质为RNA,否则一般认定为蛋白质(如各种消化酶、DNA聚合酶等)。(2)催化(降低反应所需活化能)是酶唯一的功能,它不具调节功能,也不作为能源(或组成)物质,切不可额外夸大其功能。(3)辨析酶、激素、神经递质、抗体 四者均具特异性(专一性)。激素、神经递质、抗体都是由细胞分泌到内环境中发挥作用,发挥作用后即被灭活,而酶既可在细胞内,也可在细胞外发挥作用,且可以多
13、次发挥作用。活细胞都能产生酶(哺乳动物的成熟红细胞除外),但只有少数特异性细胞能合成并分泌激素、神经递质、抗体。3如图33是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2的分解条件而获得的实验数据曲线,下列相关叙述正确的是()图33 考法二 利用图形、曲线考查影响酶活性的因素 A由图(1)可得出的实验结论是酶具有催化作用和专一性 B图(2)曲线出现AB段的原因最可能是过氧化氢酶的数量有限 C图(3)所示实验的自变量为溶液中H2O2量,因变量是酶的活性 D用H2O2为实验材料探究温度对酶活性的影响也可得到图(3)所示结果【答案】D【解析】图(1)中通过过氧化氢酶与无机催化剂Fe3的催化效率对比说明酶具有高
14、效性,A错误;图(2)曲线AB段表示随着H2O2浓度的升高,酶促反应速率不再加快,原因最可能是过氧化氢酶的数量有限,B正确;图(3)所示实验的自变量是pH,因变量是酶的活性,用溶液中H2O2的量表示,C错误;H2O2在加热条件下会分解,所以当以H2O2为实验材料来探究温度对酶活性的影响时,溶液中H2O2量不会像图(3)中上升段那样一直上升,D错误。4图甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH条件下的活性,图乙表示a、b、c三种酶的活性受温度影响的情况。下列说法正确的是()图34 植物和人的淀粉酶活性相同时,pH也可以相同 若环境由中性变成酸性,人淀粉酶的活性逐渐升高 a、b酶活性相同时,温度对酶的影响
15、相同 c酶的最适温度应等于或大于40 A B C D【答案】B【解析】由甲图可知,植物和人的淀粉酶活性相同时,pH也可以相同,如两条曲线的交点,正确;若环境由中性变成酸性,人淀粉酶的活性逐渐降低,错误;a、b酶活性相同时,温度对酶的影响不一定相同,如乙图中a和b曲线有两个交点,其中右侧交点对应的温度对两种酶的影响不同,对a酶而言,促进作用强,对b酶而言,温度过高,已经有抑制作用,错误;乙图中,温度在040 范围内,随着温度的升高,c酶活性逐渐升高,所以从乙图中无法知道c酶的最适温度,c酶的最适温度应等于或大于40,正确。故选B项。5下列关于酶的实验叙述,正确的是()A利用唾液淀粉酶可以除去植物
16、细胞壁 B用丙酮能从刀豆种子中提取到纯度较高的脲酶 CH2O2分解实验中,Fe3、加热与过氧化氢酶降低活化能的效果依次增强 D利用pH分别为7、8、9和10的缓冲液探究pH对胃蛋白酶活性的影响【答案】B 【解析】植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,根据酶的专一性,唾液淀粉酶不能除去植物细胞壁,A错误;用丙酮能从刀豆种子中提取到纯度较高的脲酶,B正确;H2O2分解实验中,加热不能降低活化能,而是提供化学反应所需的活化能,C错误;胃蛋白酶的最适pH为1.5左右,用pH为8、9和10的缓冲液处理时胃蛋白酶均失活,D错误。考法三 考查与酶相关的实验验证、探究或评价 6普通淀粉酶的最适温度在4060 之
17、间,而极端耐热淀粉酶在100 仍能保持较高的活性,因此在生产上具有更为广泛的应用前景。请回答有关问题:(1)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与_混合,若反应液呈_色,则该酶的化学本质为蛋白质。(2)测定淀粉酶活性时,应选择_作为该酶作用的底物,反应液中应加入_溶液以维持其酸碱度稳定。(3)设计实验测定极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。此实验中除自变量和因变量外,还需要考虑_(指出两点即可)等因素。结合题目信息,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路:_ _。【答案】(1)双缩脲试剂 紫(2)淀粉(酸碱)缓冲(3)底物淀粉溶液的浓度和用量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序 在40 和100
18、 之间每隔一定温度设置一个实验组,其他实验条件适宜且保持一致。以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度【解析】(1)酶大多数是蛋白质,少数是RNA,要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为蛋白质。(2)测定淀粉酶活性时,根据酶的专一性,应选择淀粉作为该酶作用的底物,反应液中应加入(酸碱)缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(3)此实验中除自变量和因变量外,无关变量需要保持相同且适宜,因此还需要考虑底物淀粉溶液的浓度和用量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等因素。测定该酶催化作用最适温度的实验思路:在40 和100 之间每隔一定温度设置一个实验组,其
19、他实验条件适宜且保持一致。以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。【思维拓展】探究某种酶的最适温度、pH的实验设计思路如下:在科学研究中,需要探究最适值的实验很多,如探究某种酶的最适温度、最适pH,探究某植物生长调节剂促进植物生长的最适浓度等,这类实验都需要先在较大范围内设置梯度较大的系列温度(或pH、浓度等),然后在作用效果较好且相近的两个温度(或pH、浓度等)值之间,再设置梯度较小的系列温度(或pH、浓度等)。72016海南卷 下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是()A含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一 B加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成
20、增加 C无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成 D光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成【答案】D 【解析】本题考查ATP的合成与利用等知识。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,而ATP是三磷酸腺苷,A错误。细胞呼吸过程中发生ATP的合成反应,加入呼吸抑制剂会抑制该反应的进行,导致ATP合成减少,ADP含量增多,B错误。无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中不合成ATP,C错误。光下叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸,光合作用过程中在叶绿体的类囊体膜上合成ATP,细胞呼吸过程中在细胞质基质和线粒体中合成ATP,故D正确。考法四 考查ATP的结构及其与ADP间的相互转化
21、 8下列关于ATP的叙述,错误的是()A细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B神经元释放神经递质需要ATP供能 C细胞中的吸能反应一般与ATP水解相关联 D病毒的生命活动既不产生ATP也不消耗ATP【答案】D 【解析】细胞质和细胞核中的生命活动都需要ATP直接提供能量,A正确;神经元释放神经递质的方式是胞吐,需要ATP供能,B正确;细胞中的吸能反应一般与ATP水解相关联,放能反应一般与ATP的合成相关联,C正确;病毒的生命活动离不开ATP,其需要的ATP由宿主细胞提供,D错误。9磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中,是一种高能磷酸化合物。ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化(如图35所示)。下
22、列相关叙述错误的是()磷酸肌酸(CP)ADPATP肌酸(C)图35 A磷酸肌酸是能量的一种储存形式,是细胞内的直接能源物质 B磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联 C肌肉收缩时,在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相对稳定 D可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物,如GTP、CTP等 【答案】A【解析】ATP是细胞内的直接能源物质,A错误;据题干可知,磷酸肌酸(CP)ADPATP肌酸(C),故磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联,B正确;肌肉收缩时,磷酸肌酸可转化为ATP,故可使ATP的含量保持相对稳定,C正确;生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物,
23、如GTP、CTP等,D正确。【思维拓展】1.ATP的结构与功能的“4”个易错点(1)ATP中的“A”表示腺苷,并非“腺嘌呤”。ATP水解掉两个高能磷酸键后,就成为“腺嘌呤核糖核苷酸”,是RNA的组成单位之一。(2)ATP能量。ATP是一种含有能量的物质,并不是能量。(3)ATP并不都是能用于各项生命活动,例如光合作用中光反应产生的ATP只能用于暗反应。(4)生物体进行生命活动主要由ATP直接提供能量,但ATP并非“唯一”的直接能源物质,直接能源物质除ATP外,还有GTP、CTP、UTP等。2关于ATP与ADP间相互转化的3个易错点(1)ATP在生物体内含量少,但转化十分迅速,从而使细胞中的AT
24、P含量总是处于一种动态平衡中。(2)ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不尽相同,因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应,但物质可重复利用。(3)ATP合成往往与放能反应(如呼吸作用)相联系(合成ATP相当于合成了一种高能化合物),ATP水解往往与吸能反应(如主动运输、神经传导等)相联系。1下列有关ATP、酶等物质的说法,正确的是()A基因的表达需要酶和ATP,酶和ATP也是基因表达的产物 BATP、酶、激素等都是细胞中的微量高效物质,作用后都立即被分解 C细胞内Na浓度偏高时,为了维持Na含量平衡,需消耗ATP D酶在最适温度和最适pH下催化效率高,体
25、现了酶的高效性 教师备用习题【答案】C 【解析】基因的表达需要酶和ATP,但酶不一定是蛋白质,ATP也不是基因表达的产物,A错误;酶作用后不被分解,可以重复利用,B错误;细胞内Na浓度偏高时,为了维持Na含量平衡,需要通过主动运输方式运输到细胞外,消耗ATP,C正确;酶在最适温度和最适pH下催化效率高,体现了酶作用条件的温和性,D错误。【答案】D【解析】无氧呼吸包括两个阶段,其中第一阶段能生成少量ATP,第二阶段不能产生ATP,A错误;运动时肌肉细胞消耗ATP的速率和ATP合成速率处于动态平衡,B错误;叶绿体主要进行光合作用,光反应阶段产生的ATP和H用于暗反应阶段,C错误;突触前膜释放神经递
26、质的方式为胞吐,该过程需要ATP参与供能,D正确。2下列关于生物体内ATP的叙述,正确的是()A酵母菌进行无氧呼吸的各反应阶段均生成少量ATP B运动时肌肉细胞中ATP的消耗速率远高于其合成速率 C线粒体和叶绿体中消耗H的过程伴随着ATP含量的增加 D突触前膜释放神经递质的过程中常伴随着ATP的水解【答案】D【解析】果胶酶可专一性分解细胞壁中的果胶,使果汁澄清度提高,A正确;由于温度影响酶的活性,所以在不同温度下加入果胶酶,果实出汁量不同,B正确;糖类分解成酒精和CO2的场所在酵母菌细胞质基质中,C正确;酒精从酵母菌细胞运输到发酵液是以自由扩散的方式,不需要载体和ATP,D错误。3果胶的存在容
27、易导致果实出汁量少,果汁混浊。某兴趣小组以果胶酶处理后的果汁为原料,接种酵母菌发酵后得到果酒。下列叙述错误的是()A加入果胶酶提高果汁澄清度是体现了酶的专一性 B在不同温度条件下加入果胶酶处理,果实出汁量不同 C糖类分解成酒精和CO2的场所在酵母菌细胞质基质中 D酒精从酵母菌细胞运输到发酵液中,需要载体和ATP 4下列有关细胞中的酶和ATP的说法,错误的是()AATP的合成需要酶的催化,酶的合成不一定需要ATP供能 BATP脱去两分子磷酸基团后的产物可作为原料参与某些酶的合成 C在适宜的条件下,ATP和酶都能在细胞外发挥作用 D细胞内ATP和ADP的迅速转化离不开酶的催化作用【答案】A 【解析
28、】酶的合成需要ATP供能,A错误;ATP脱去两分子磷酸基团后的产物为腺嘌呤核糖核苷酸,可作为原料参与某些RNA类酶的合成,B正确;在适宜的条件下,ATP和酶都能在细胞外发挥作用,C正确;细胞内ATP和ADP的迅速转化离不开酶的高效催化作用,D正确。5某同学为验证淀粉酶的专一性,设计了以下三种方案,下列说法不正确的是()A方案一中两组试管中加入各种物质的量应该相等 B方案一不可行的原因是碘液不能检测蔗糖是否被分解 C方案三中将碘液换成斐林试剂也可以证明淀粉酶具有专一性 D方案二可行的原因是斐林试剂既可以证明淀粉是否被分解,也能证明蔗糖是否被分解 各组试管的添加物质 鉴定试剂 方案一 一组试管内加
29、淀粉酶和淀粉,另一组试管内加淀粉酶和蔗糖 碘液 方案二 一组试管内加淀粉酶和淀粉,另一组试管内加淀粉酶和蔗糖 斐林试剂 方案三 一组试管内加淀粉酶和淀粉,另一组试管内加蔗糖酶和淀粉 碘液【答案】C 【解析】方案一中自变量为反应物的不同,两组试管中加入各种物质的量为无关变量,应该相等,A正确;碘液不能检测蔗糖是否被分解,因此方案一不可行,B正确;方案三中自变量为酶的种类不同,将碘液换成斐林试剂可以检测淀粉是否被水解,可以证明酶具有专一性,但不能证明淀粉酶具有专一性,C错误;方案二可行的原因是斐林试剂既可以证明淀粉是否被分解,也能证明蔗糖是否被分解,D正确。6酶在生物体中的作用非常广泛。请回答下列
30、有关酶的问题:(1)酶是生物催化剂,其作用机理是_。(2)ATP合成酶由突出于膜外的F1和嵌入膜内的F0两部分组成。F1负责ATP的合成或水解,F0是一个疏水蛋白复合体,形成H跨膜通道,当H顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,ADP与Pi结合形成ATP。其过程如图所示:ATP合成酶在_上合成,据图推测,在真核细胞中含有该酶的生物膜有_(至少写出两种)。如果该图表示叶绿体内合成ATP的过程,若膜两侧的H浓度梯度突然消失,其他条件不变,短时间内暗反应中的五碳化合物量会_。(3)酶可以影响细胞代谢过程,从而影响生物性状。图表示豌豆种子圆粒性状的产生机制:若R基因中插入一段外源DNA序列,导致淀粉分支酶不能
31、合成,则细胞内_的含量升高,这样的种子成熟时由于失水而显得皱缩。这种可遗传变异来源于_。与皱粒种子相比,圆粒种子_(填“自由水”或“结合水”)多,因而种子圆圆胖胖。【答案】(1)降低化学反应的活化能(2)核糖体 线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜 减少(3)蔗糖 基因突变 结合水 【解析】(1)酶是生物催化剂,具有高效性,其作用机理是降低化学反应的活化能。(2)ATP合成酶属于蛋白质,合成蛋白质的场所是核糖体;在真核细胞中合成ATP的场所有线粒体、叶绿体、细胞质基质,在线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段会产生大量ATP,在叶绿体类囊体薄膜上进行的光反应能将光能转变成ATP中活跃的化学能,故含有ATP
32、合成酶的生物膜有线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜。如果题图表示叶绿体内合成ATP的过程,膜两侧的H浓度梯度突然消失,其他条件不变,则光反应减弱,暗反应中二氧化碳的固定是照常进行的,C5去路正常,但是来源减少,因此短时间内暗反应中的C5会减少。(3)若R基因中插入一段外源DNA序列,导致淀粉分支酶不能合成,则淀粉不能合成,则细胞中蔗糖的含量会升高;这种可遗传变异是由于R基因中插入一段外源DNA序列导致的。插入的外源DNA序列使R基因的碱基排列顺序改变,突变成其等位基因,属于基因突变。淀粉含量高的圆粒种子与皱粒种子相比,圆粒种子结合水多。7香蕉在保鲜过程中,因淀粉酶活性升高导致香蕉后熟加快,香蕉硬度下
33、降。为研究在不同处理时间条件下,0 冷空气对香蕉后熟的影响,研究者进行了相关实验,其结果如图所示:请回答问题:(1)淀粉酶的化学本质是_,可用_试剂对 淀粉酶的化学本质进行检测。淀粉酶可催化淀粉水解生成 _(填一种二糖)。(2)实验开始时选取的每组香蕉的品种、成熟度为实验的无关变量,它们应_,在每个处理时间条件下应有_组平行重复实验,以保证实验结果的准确性。(3)香蕉产生的_(激素)能促进其成熟,导致香蕉的硬度下降。根据实验结果,应选取_的时间处理条件,对延缓香蕉后熟效果最理想,理由_。【答案】(1)蛋白质 双缩脲 麦芽糖(2)相同且适宜 多(或3)(3)乙烯 2.5 h 该处理条件对香蕉后熟
34、软化的抑制效果最显著【解析】据题图分析,实验的自变量是0 冷空气处理时间,因变量是后熟软化天数。实验结果是0 冷空气处理时间在一定范围内越长,后熟软化天数越长,之后处理时间进一步延长,后熟软化天数则越短,题图中处理时间为2.5 h时,后熟软化天数最长。(1)酶的化学本质是蛋白质或RNA,但淀粉酶的化学本质是蛋白质,蛋白质可用双缩脲试剂进行检测。淀粉酶可催化淀粉水解生成麦芽糖。(2)实验的无关变量应相同且适宜,为保证实验结果的准确性,在每个时间条件下应设置多组平行重复实验,以避免实验结果出现偶然性误差。(3)乙烯能促进果实成熟;结合前面的分析可知,0 冷空气处理2.5 h时,对延缓香蕉后熟效果最理想。