1、第8讲降低化学反应活化能的酶和细胞的能量“通货”ATP 题组一降低化学反应活化能的酶1.(2013新课标卷)关于酶的叙述,错误的是()A同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物2.(2013四川卷)下列实验所采取的措施,不涉及“降低化学反应活化能”原理的是()A利用果胶酶提高水果的出汁率B滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解C滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率D利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率3.(2012海南卷)下列操作中,不可能导致淀粉酶活性发生变化
2、的是()A淀粉酶溶液中加入强酸B淀粉酶溶液中加入蛋白酶C淀粉酶溶液中加入淀粉溶液D淀粉酶经高温烘干制成粉剂4.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是()A甲酶能够抗该种蛋白酶降解B甲酶不可能是具有催化功能的RNAC乙酶的化学本质为蛋白质D乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变5.某一不可逆化学反应(SPW)在无酶和有酶催化时均可以进行,当该反应在无酶条件下进行到时间t时,向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是()A甲 B乙C丙 D丁题组二实验:探究影响酶活性的条件6.为了验证口腔的分泌液中有蛋白酶,某学
3、生设计了两组实验,如下图所示。在37 水浴中保温一段时间后,甲、乙中加入适量双缩脲试剂,丙、丁不加任何试剂。下列实验能达到目的的是()A实验 B实验C实验、实验都能 D实验、实验都不能7.某同学从温度为5565 的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:(1)测定脂肪酶活性时,应选择_作为该酶作用的物质,反应液中应加入_溶液以维持其酸碱度稳定。(2)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_。(3)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。_。8.某学校生物兴趣小组选用下列相应的实验材料和用具设计验
4、证有催化性和专一性实验,请根据题意回答问题:实验材料和用具:蛋白质块,脂肪块,牛胰蛋白酶溶液,牛胰淀粉酶溶液,蒸馏水,双缩脲试剂,试管若干,恒温水浴锅,时钟等。(1)该实验的自变量是_(2)实验步骤:取两支洁净的相同规格的试管,编号为甲、乙。取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试中,再取牛胰淀粉酶溶液加到乙试管中。将两支试管置于恒温水浴锅中,保温(37 )5分钟。分别加入等体积等质量的蛋白质块,其他条件相同且适宜。一段时间后,分别加入等量的双缩试剂进行检测,记录实验结果。(3)上述实验步骤中,有三处错误,请找出这三处错误并更正。_。_。_。(4)如果相验证过氧化氧酶具有高效性的特点,应该通过过氧化氢
5、酶和_对_的催化效率进行比较。题组三细胞中的能量能货ATP9.(2013池州模拟)在下列四种化合物的化学组成中,“”内符号所对应的含义最接近的是()A和 B和C和 D和 10.(2013北京卷)细胞中不能合成ATP的部分是()A线粒体的内膜B叶绿体中进行光反应的膜结构C内质网的膜D蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构 11.下列有关细胞的能量“通货”ATP变化的叙述,错误的是()AATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性B人体在紧张或愤怒状态下,细胞内产生ATP的速率大大超过产生ADP的速率CATP中的能量可以来源于光能或化学能D人体在剧烈运动时,通过机体的神经调节和体液调节,细胞产生
6、ATP的速率迅速增加 12.下列过程中,消耗ATP和产生ATP的过程分别是()兴奋的传导和传递植物的根吸收土壤中的无机盐离子光合作用的光反应阶段葡萄糖进入红细胞抗体的合成、加工、运输及分泌过程有氧呼吸的第一阶段酵母菌产生酒精的过程A, B,C, D, 13.在活细胞中,如图所示的循环过程永不停止地进行着,请运用所学的知识,分析回答ATP与ADP循环中的有关问题:(1)在绿色植物体内与相对应的生理活动在细胞内的、_和_中进行。(2)A1和A2具有_作用,在图中它们的作用分别是促进_。(3)在光合作用的光反应中,应该进行_(用序号表示)过程,能量来自_。在光合作用的暗反应中,应该进行_过程,能量用
7、于_。(4)在呼吸作用中,应该进行_过程,能量来自。(5)根吸收矿质元素离子的过程中,应该进行_过程,能量用于_。第8讲降低化学反应活化能的酶和细胞的能量“通货”ATP 1B有些酶(如与呼吸作用有关的酶)是生命活动所必需的,在分化程度不同的细胞中都存在,A正确;低温只是降低酶的活性,不会破坏酶的空间结构,B错误;酶的作用原理即为降低反应所需活化能从而提高反应速度,C正确;酶是蛋白质或者RNA,本身是催化剂,也可作为底物被蛋白酶或RNA酶降解,D正确。2D本题考查酶和无机催化剂对生物化学反应的影响机制。酶和无机催化剂都能通过降低化学反应活化能来提高反应速率,A项中的果胶酶、B项中肝脏研磨液中含有
8、的过氧化氢酶和C项中的无机催化剂FeCl3溶液均是通过降低化学反应活化能来提高反应速率。萃取过程中提高温度能够提高胡萝卜素的溶解度,从而提高萃取效率。3C温度、pH都会影响酶活性,A、D不正确;淀粉酶的化学本质为蛋白质,蛋白酶会将其水解,从而使其活性发生改变,B不正确;淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后,淀粉被水解,但是淀粉酶在反应前后结构和活性不变,C正确;故选C。4B考查酶的本质。首先需要了解大部分酶的本质是蛋白质,少量的酶是RNA;用蛋白酶处理后,乙酶活性降低,说明乙酶的成分是蛋白质,被蛋白酶处理后被分解;而甲酶不变,则说明甲酶的可能成分是RNA或者甲酶能够抗这种蛋白酶的降解。5D本题考查酶的作
9、用(催化作用)和特点(高效性)。加入酶后,反应物迅速消耗,浓度迅速降低。6A要验证口腔的分泌液中有蛋白酶,我们所用的检测试剂不能用双缩脲试剂,因为即使口腔的分泌液中有蛋白酶,并且把实验中的蛋白质全部分解成多肽,多肽也会与双缩脲试剂呈现颜色反应,加入的蛋白液也会与双缩脲试剂呈颜色反应。正确的做法应该像实验一样,用蛋白块,直接用肉眼观察蛋白块是否消失,若消失,则表明口腔的分泌液中有蛋白酶,若蛋白块没有变化,则表明口腔的分泌液中没有蛋白酶。7(1)脂肪缓冲(2)蛋白质(3)在一定温度范围(包括5565 )内设置温度梯度,分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值,则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适
10、温度。否则,扩大温度范围,继续实验,直到出现峰值解析:脂肪酶可使脂肪水解为甘油和脂肪酸;在反应装置中加入缓冲物质(或缓冲液)可维持反应环境酸碱度的相对稳定;蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色;测定酶催化作用的最适温度,需要在一定范围内,设置多组梯度温度下的催化实验,并测定各组温度下酶的催化活性,活性最高时所对应的温度即为最适温度。8(1)酶的有无及种类(或酶的有无及底物种类)(2)(3)缺少对照组,增设一组加5 mL蒸馏水和同质量同体积蛋白质块的试管不符合单一变量原则(或不符合等量原则)取,应5 mL 牛胰淀粉酶溶液加到乙试管不能用双缩脲检测,应直接观察蛋白质块体积的大小(4)Fe3H2O2解析:(1)
11、若要证明酶具有催化性,自变量是酶的有无;若要证明酶具有专一性,自变量是酶的种类或底物种类。(3)因为要证明酶具有催化性,必须增加一组试管中不加酶只加等量蒸馏水的空白对照组;对照实验必须遵循单一变量的原则,甲、乙两试管所加酶的量要相等;不能用双缩脲试剂进行检测,甲、乙试管都有酶,都会与双缩脲试剂产生紫色反应,可能通过蛋白块体积的变化来检测。(4)酶具有高效性是通过与无机催化剂对照得出的,过氧化氢酶和Fe3都能催化过氧化氢分解。9D是ATP,A代表的是腺苷(包括一个腺嘌呤和一个核糖),是核糖核苷酸,所以圆圈中符号对应的是腺嘌呤,是一段DNA双链,所以圆圈中符号对应的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,是一段R
12、NA单链,所以圆圈中符号对应的是腺嘌呤核糖核苷酸(包括一个腺嘌呤、一个核糖和一个磷酸基团),所以和的选项中圆圈内符号对应的含义最接近。10C本题主要考查细胞代谢过程中ATP合成的相关知识。细胞代谢产生ATP的生理过程主要是细胞呼吸和光合作用的光反应,所以A、B、D三个选项中所涉及的部位均可合成ATP;而内质网的膜上不能产生ATP,故C项符合题意。11B细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性,A项正确。无论在何种状态下,细胞内产生ATP的速率基本等于产生ADP的速率,B项错误。线粒体合成ATP的能量来自于有机物分解所释放的化学能,叶绿体合成ATP的能量来自于光能,C项正确。人体
13、在剧烈运动时,通过神经调节和体液调节,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,促使细胞代谢加强,产生ATP的速率升高,D项正确。12D兴奋的传导和传递过程,无论是离子运输引起的膜电位改变,还是神经递质的分泌,都需要消耗ATP。植物吸收无机盐离子的方式是主动运输,需要消耗ATP。抗体的合成、加工、运输及分泌过程也需要线粒体提供ATP。葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,不产生也不消耗ATP。是植物细胞特有的合成ATP的过程。13(1)细胞质基质线粒体叶绿体(2)催化ATP的合成和水解(3)色素吸收转化的光能合成糖类物质(4)葡萄糖(糖类等有机物)分解释放的能量(5)主动运输解析:解答本题的关键在于识图,即把该图解转变为“ATPADPPi能量”,再结合动、植物体内ATP的形成途径及ATP的利用,去分析解答。