1、第三单元细胞的能量供应和利用第9讲降低化学反应活化能的酶与细胞的 能量“通货”ATP题号12345678选项考点题号酶的本质、特性1、2、7酶相关的曲线分析3、8、11ATP的结构及在代谢中的作用4、5、6、9综合题及实验探究题10、12 一、单项选择题1(2012海南生物)下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是()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2(2012广东汕尾检测)下列有关酶的叙述，正确的是()A高温和低温均能破坏酶的结构，使其失去活性B酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质C细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶D细胞质
2、中没有作用于DNA的解旋酶3(2012广东韶关联考)下图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是() A增大pH，重复该实验，A、B点位置都不变 BB点后，升高温度，酶活性增加，曲线将呈现c所示变化 C酶量增加后，图示反应速率可用曲线a表示 D反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素4(2012广东珠海联考)细胞的生命活动离不开酶与ATP。关于酶与ATP的叙述，不正确的是()A酶催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行B放能反应一般与ATP的水解反应相联系C细胞中绝大多数化学反应都是由酶来催化的，绝大多数需要的能量由ATP提供D酶的形成需要消
3、耗ATP，ATP的形成需要酶的催化5(2012衡阳六校联考)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的运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，是细胞唯一的直接能源物质A B C D6(2012深圳三校联考)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
4、能或化学能D人体在剧烈运动中，通过机体神经和体液调节，细胞产生ATP的速率迅速增加二、双项选择题7以下有关人体酶的叙述中，不正确的是()A具有催化、调节等多种功能B有的可以来自食物，有的依靠自身合成C所有的活细胞都能产生酶D有的在细胞内起作用，有的在细胞外起作用8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
5、条件，则图中的曲线原有形状可发生改变三、非选择题9(2012广东华附检测)2012年伦敦奥运会上，中国羽毛球队再创辉煌，“超级丹”再问鼎男单冠军。下图表示林丹打球时体内发生的两个化学反应，请回答下列相关问题：(1)ATP分子水解时，图中所示的化学键_(填序号)最易断裂，产物ADP的分子结构简式是_。(2)酶2在人体细胞内分布在_(细胞结构)。(3)细胞中的吸能反应一般与_的反应相联系，由_提供能量，放能反应一般与_相联系，在植物体内能量来源包括_，释放的能量储存在_中。(4)细胞内_的能量供应机制，是生物界普遍存在的共性。产品特性：1.热稳定性：最适作用温度在6070 之间。随着温度的升高，其
6、反应速度加快，但失活也快，温度低可以适当延长反应时间。2.pH稳定性：在pH 6.07.0时较稳定，最适pH 6.0，pH 5.0以下失活严重。10(2012黄冈三模)学校生物实验室有一批存量淀粉酶制剂，因保留时间较长，可能失去活性。下面是这种淀粉酶制剂的使用说明书的部分内容：某生物兴趣小组想通过比较该存量淀粉酶制剂和唾液淀粉酶的催化效率，鉴定这批存量淀粉酶制剂的活性。实验目的：略实验原理：略实验材料与试剂：存量淀粉酶制剂、大小烧杯若干、试管若干、淀粉糊、新配制的斐林试剂、碘液、量筒、酒精灯等。实验步骤：(1)取唾液：将口漱净，含一块脱脂棉，片刻后取出，将唾液挤入小烧杯中，重复几次；(2)取两
7、个烧杯，分别编号为A、B，分别加入适量的_。再往A烧杯加入适量唾液，B烧杯中加入_，在相同条件下，催化适当的时间。(3)取两支试管分别编号为A1、A2，各加入A烧杯中的溶液2 mL。另取两支试管分别编号为B1、B2，各加入B烧杯中的溶液2 mL。(4)向试管A1、B1中加入等量碘液，观察试管中的颜色变化。(5)向试管A2、B2中加入_，并进行_，观察试管中的颜色变化。 预测结果，得出结论：若试管A1中溶液为褐色，试管A2中出现砖红色沉淀；试管B1中溶液呈蓝色，试管B2中无砖红色沉淀，说明_；试管B1中溶液呈蓝色，试管B2中有砖红色沉淀，说明该存量淀粉酶制剂有部分活性；_，说明该存量淀粉酶制剂活
8、性正常。讨论与反思：该兴趣小组在班上汇报他们的实验设计和结论后，其他同学认为实验设计存在部分缺陷，你认为缺陷可能是没有考虑存量酶制剂与唾液淀粉的_；没有考虑到_可能存在差异；没有考虑到_可能存在差异。11酸性磷酸酶(简称ACP)在动、植物和微生物细胞中广泛存在，它是调控磷代谢的重要酶类。鲫鱼是我国一种养殖的淡水鱼类，但是鲫鱼生活的水体中常常有金属离子的污染，危害了鲫鱼的生长和繁殖。研究者从鲫鱼内脏中分离纯化得到一种ACP，研究了金属离子对该酶活性的影响。实验操作如下：(1)取若干洁净的试管，用蒸馏水清洗以去除自来水中的氯离子，其目的是_，各反应体系均加入等量的pH为4.8的缓冲液，其目的是_。
9、试管中加入不同浓度的Pb2、Mg2、Ca2以及等量的ACP，另取一支试管加入_，作为对照。(2)在最适温度下保温一段时间后测定酶的活力，得到如图所示的曲线，从曲线中可以得出的结论是_，如果酶的活性降低，可能是酶的_改变所致。12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。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
10、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
11、。(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？_；_。参考答案一、单项选择题1解析：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。答案：C2解析：高温能破坏酶的结构，使酶永久失去活性，0 左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高，A错误。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数
12、是蛋白质，B错误。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的H，并且释放出少量的能量，故细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶，C正确。细胞质中线粒体、叶绿体中有DNA，其复制过程或转录过程中有DNA解旋酶，D错误。答案：C3解析：增大pH，酶的活性降低，重复该实验，A、B点位置都要下降，A错误；曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系，B点后，升高温度，酶活性降低，曲线将下降，B错误；酶量增加后，图示反应速率可用c曲线表示，C错误；曲线AB段自变量是反应物浓度，因变量是反应速率，D正确。答案：D4解析：吸能反应一般与ATP的水解反
13、应相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系。答案：B5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的细胞器只有线粒体。答案：B6解析：生物界的共性之一都是以ATP为主要的直接能源物质，A正确；人体在紧张或愤怒状态下，细胞内合成ATP的速率与分解速率大致相等，B错误；合成ATP的能量可来源于有机物的分解，也可来自光能，C正确；ATP是直接能源物质，人在剧烈运动时，需要能量较多，通过机体神经和体液调节，使肌肉细胞合成大量的ATP，D正确。答案：B二、双项选择题7解析：本题考查酶的产生、
14、功能及其作用条件。酶具有催化作用，没有调节功能；酶是利用人体摄入的营养物质自身合成的；所有的活细胞都要进行一系列的生化反应，这些反应需要酶的催化，所以所有的活细胞都能产生酶；只要条件适宜，酶在细胞内和细胞外都会发挥作用。答案：AB8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。催化剂可以降低反应的活化能。bc段表示有酶存在的条件下物质A生成物质P反应需要的活化能，ac段表示在无催化剂催化条件下，使物质A生成物质P反应所需要的活化能；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；若只改变反应的温度或pH等条件，则酶的活性会发生改变，故图中的曲线原有形状可发
15、生改变。答案：BD三、非选择题9解析：ATP是高能磷酸化合物，是生命活动的直接能源物质。其结构简式是：APPP。ATP形成的能量来源：动物、人、真菌等来自于呼吸作用释放的能量；绿色植物来源于光合作用和呼吸作用。细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界普遍存在的共性。答案：(1)APP(2)细胞质基质和线粒体(3)ATP水解ATP水解ATP合成光合作用和呼吸作用ATP(4)ATP与ADP相互转化10解析：本实验的实验目的是通过比较该存量淀粉酶制剂和唾液淀粉酶的催化效率，鉴定这批存量淀粉酶制剂的活性，则自变量为淀粉酶制剂和唾液淀粉酶，因变量为淀粉酶制剂的活性，淀粉酶浓度、淀粉酶的最适温
16、度、最适pH以及两种酶的催化效率等为该实验的无关变量，所以该实验的缺陷显而易见，(2)中加入的物质从题目所给的实验材料用具中找到。试管A1、B1中加入等量碘液，根据观察试管中的颜色变化，用于比较反应后剩余的淀粉量；试管A2、B2用于比较反应生成还原性糖的量，则向两试管中加入等量新制的斐林试剂，并进行水浴加热，观察试管中的颜色变化。该过程中烧杯中淀粉完全反应，则试管A1中溶液为褐色，试管A2中出现砖红色沉淀；若试管B1中溶液呈蓝色，试管B2中无砖红色沉淀，说明B烧杯中淀粉糊没反应，则该存量淀粉酶制剂完全失活；若试管B1中溶液呈蓝色，试管B2中有砖红色沉淀，说明B烧杯中淀粉糊没反应完，则该存量淀粉
17、酶制剂有部分活性；若试管B1中溶液呈褐色，试管B2中有砖红色沉淀，说明B烧杯中淀粉糊反应完，则该存量淀粉酶制剂活性正常。答案：(2)淀粉糊等量的存量淀粉酶制剂(5)等量新制的斐林试剂水浴加热实验结果与结论该存量淀粉酶制剂完全失活试管B1中溶液呈褐色，试管B2中有砖红色沉淀实验缺陷：最适温度和最适pH存量酶制剂与唾液淀粉酶的浓度存量酶制剂与唾液淀粉酶在催化效率之间(其他合理答案也可)11解析：(1)因为研究金属离子对酶的活性影响，所以实验中要排除其他离子对酶活性的影响，要平衡无关变量，使无关变量pH和温度相同且适宜。实验设计中加入不同浓度的Pb2、Cd2，Mg2、Ca2以及等量的ACP为实验组，
18、而对照组是不加入离子只加入蒸馏水和ACP。(2)从坐标图中可以看出随着钙、镁浓度的增高，酶活性逐渐升高；随着铅、铬浓度的增高，酶活性逐渐降低。酶的功能与结构有关，酶的活性降低，可能是酶的分子结构改变造成的。答案：(1)排除氯离子对酶活性的影响保证各反应体系pH最适并相同蒸馏水和ACP(2)随着钙、镁浓度的增高，酶活性逐渐升高，而铅、铬则正好相反分子结构(空间结构)12解析：此题考查酶促反应的实验设计与分析，具体分析如下：(1)三组实验所用的圆形小滤纸片的数量分别为8片、6片、4片，圆形小滤纸片的数量不同，所提供的酶量不同，所以实验研究的自变量是酶的浓度。(2)设计表格记录观察结果时，注意行和列
19、分别对应实验的自变量和因变量，还应注意记录要求每隔30 s读取液面刻度一次，共进行2 min，每组实验应读取和记录4次。(3)第二组实验的酶量减少，达到最大O2量所用时间较长。(4)三组实验的结果无明显差异，应考虑酶的催化效率高和底物的量少，应降低酶浓度或增大底物的量。(5)研究温度对酶促反应的影响时，要控制的变量是自变量和无关变量，创设自变量，设置温度梯度。排除无关变量影响的方法是平衡无关变量。答案：(1)酶的浓度(2)时间/s读数/mL滤纸数/片864306090120 (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)