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1、專題能力訓(xùn)練三　酶和ATP 一、判斷題 1.光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與。(　　) 2.過酸、過堿或溫度過高,會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。(　　) 3.人體內(nèi)乙醇濃度越高,與乙醇分解相關(guān)的酶促反應(yīng)速率越快。(　　) 4.滴加FeCl3溶液來提高過氧化氫的分解速率不涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”的原理。(　　) 5.酶制劑適于低溫下保存,是因為低溫時酶活性很低,但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。(　　) 6.酶催化作用的實質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,使化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行。(　　) 7.ATP的組成元素為C、H、O、N、P,其中A的含義是指腺嘌呤,P代表磷酸基團(tuán)。(　　) 8.同一個

2、體各種體細(xì)胞酶的種類相同,數(shù)量不同,代謝不同。(　　) 9.ATP是生命活動的直接能源物質(zhì),在細(xì)胞中含量很多。(　　) 10.ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在有關(guān)酶的催化下,ATP中遠(yuǎn)離A的那個高能磷酸鍵易水解。(　　) 11.酶活性受溫度、pH、底物濃度及酶量的影響。(　　) 12.細(xì)胞中ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化,時刻不停地發(fā)生并處于動態(tài)平衡之中。(　　) 13.細(xì)胞中ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制是生物界的共性。(　　) 14.代謝的終產(chǎn)物可反饋調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性,進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速度。(　　) 15.用淀粉和淀粉酶探究溫度對酶活性的影響時,既可用碘液也可用斐林試劑作為檢測試劑。

3、(　　) 16.細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系,放能反應(yīng)一般與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系。(　　) 17.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要ATP提供能量。(　　) 18.見光的綠色植物細(xì)胞中,ATP合成時所需的能量來自細(xì)胞呼吸和光合作用。(　　) 19.根尖分生區(qū)細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(　　) 答案:1.√　2.√　3.×　4.×　5.√　6.√　7.×　8.×　9.×　10.√　11.×　12.√　13.√　14.√　15.×　16.×　17.√　18.√　19.√ 二、選擇題 1.(2017天津理綜)將A、B兩種物質(zhì)混合,T1時加入酶C。下圖為最適溫

4、度下A、B濃度的變化曲線。下列敘述錯誤的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能 B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢 C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的 D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度,T2值增大 答案:C 解析:根據(jù)曲線圖可知B是產(chǎn)物,A是反應(yīng)物,酶C可催化A生成B的反應(yīng),即酶C可降低A生成B的活化能,A項正確。T2后反應(yīng)速率降低直至反應(yīng)停止的原因是反應(yīng)物減少直至消耗完,酶的活性不變,B項正確,C項錯誤。題干信息提示是最適溫度下,故降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)減慢,到達(dá)反應(yīng)完成的時間會延長,D項正確。 2.(2019湖南名校大聯(lián)考)下圖為ATP與

5、ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.能量①均來自細(xì)胞呼吸釋放的能量 B.能量②可為物質(zhì)的跨膜運輸提供能量 C.夜間葉肉細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)①停止 D.加入呼吸抑制劑可使反應(yīng)②減慢 答案:B 解析:反應(yīng)①為ATP合成過程,反應(yīng)②為ATP水解過程。因而能量①主要來自細(xì)胞呼吸和光合作用,A項錯誤。ATP水解釋放的能量②可為物質(zhì)的跨膜運輸提供能量,B項正確。夜間光合作用停止,但葉肉細(xì)胞內(nèi)還可進(jìn)行呼吸作用,為反應(yīng)①提供能量,C項錯誤。加入呼吸抑制劑可使反應(yīng)①減慢,D項錯誤。 3.下圖中曲線a表示在最適溫度、最適pH條件下,底物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的

6、是(　　) A.在曲線的AB段限制反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度 B.在曲線的B點時再加入一定量的酶,可以用曲線b表示 C.酶的數(shù)量減少后,圖示反應(yīng)速率可用曲線c表示 D.降低pH,重復(fù)該實驗,曲線中B點位置不變 答案:D 解析:在曲線的AB段,隨著底物濃度的增大,反應(yīng)速率增大,限制因素是底物濃度。酶量會影響化學(xué)反應(yīng)速率,酶量的增加,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率,酶量減少,可以降低化學(xué)反應(yīng)速率。pH影響酶活性,在最適pH條件下,降低pH,酶活性降低,化學(xué)反應(yīng)速率降低,B點位置下移。 4.將小麥種子分別置于20 ℃和30 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 d,依次取等量的萌發(fā)種子分別制成提取液Ⅰ和提取液

7、Ⅱ。取3支試管甲、乙、丙,分別加入等量的淀粉液,然后按下圖加入等量的提取液和蒸餾水,水浴保溫5 min,立即在3支試管中加入等量斐林試劑搖勻并水浴加熱,觀察試管中顏色。結(jié)果是(　　) A.甲呈藍(lán)色,乙呈磚紅色,丙呈無色 B.甲呈無色,乙呈磚紅色,丙呈藍(lán)色 C.甲、乙皆呈藍(lán)色,丙呈磚紅色 D.甲呈淺磚紅色,乙呈磚紅色,丙呈藍(lán)色 答案:D 解析:提取液Ⅰ和提取液Ⅱ都含有淀粉酶,能夠分解淀粉生成還原糖,由于30℃培養(yǎng)的小麥種子代謝旺盛,故提取液Ⅱ中淀粉酶含量較高。甲、乙都有淀粉酶,都生成還原糖;乙加入提取液Ⅱ,淀粉酶含量較高,生成還原糖量較多,生成磚紅色沉淀較多;丙無淀粉酶,不生成還

8、原糖,無磚紅色沉淀,呈現(xiàn)斐林試劑的藍(lán)色,故選項D正確。 5.某研究小組利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的雞肝勻漿、體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液、pH緩沖液等,在適宜溫度下探究pH對過氧化氫酶活性的影響,實驗結(jié)果如下表。該實驗?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是(　　) pH 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 酶活性(產(chǎn)生的氣泡個數(shù)/30s) 4 8 25 20 10 A.過氧化氫酶具有高效性 B.雞肝勻漿中過氧化氫酶的最適pH一定為7.0 C.pH為7.0時提高溫度,酶活性會提高 D.過氧化氫酶對酸性環(huán)境的耐受性較低 答案:D 解析:此實驗不涉及無機催化劑催化過氧化氫,無法說明過

9、氧化氫酶具有高效性,A項錯誤。欲驗證過氧化氫酶的最適pH,應(yīng)設(shè)置更小的pH梯度,B項錯誤。題目給定的是適宜溫度,因此當(dāng)溫度提高時,酶的活性會降低,C項錯誤。 6.某興趣小組探究乙醇的濃度和鐵離子對纖維素酶活性的影響時進(jìn)行了相關(guān)實驗,結(jié)果如下圖所示,下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A.該實驗的自變量是乙醇濃度,有無鐵離子是無關(guān)變量 B.鐵離子可使纖維素酶催化纖維素水解時的活化能升高 C.乙醇和鐵離子對纖維素酶活力有相互促進(jìn)作用 D.若要驗證該酶的專一性,則實驗的自變量是底物種類 答案:D 解析:該實驗的自變量是乙醇濃度和有無鐵離子,A項錯誤。乙醇濃度為零時,有鐵離子組纖維素酶的活

10、性較高,說明鐵離子可使纖維素酶催化纖維素水解時活化能降低,B項錯誤。隨乙醇濃度的增大,纖維素酶的活性逐漸降低,可見乙醇對纖維素酶的活性有抑制作用,而鐵離子對纖維素酶的活性有促進(jìn)作用,C項錯誤。驗證酶的專一性,實驗的自變量是底物的種類,D項正確。 7.圖1表示三磷酸核苷的結(jié)構(gòu),圖2表示ATP在能量代謝中的作用。據(jù)圖判斷,下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) 圖1 圖2 A.圖1中N表示含氮堿基,若N為鳥嘌呤,則可表示GTP B.ATP中的能量可以來源于光能和化學(xué)能,也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能 C.UTP、GTP分子中的高能磷酸鍵是直接由物質(zhì)氧化獲能產(chǎn)生的 D.人體成熟的紅細(xì)胞中沒有線

11、粒體,但能產(chǎn)生ATP 答案:C 解析:圖1中N表示含氮堿基,若N為A,則表示ATP;若N為G,則表示GTP;若N為U,則表示UTP。由圖2可知,UTP和GTP分子中高能磷酸鍵不是由物質(zhì)氧化獲能產(chǎn)生的,而是由ATP將高能磷酸基轉(zhuǎn)移給UDP或GDP,進(jìn)而生成UTP或GTP。 8.據(jù)下圖判斷,下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.神經(jīng)細(xì)胞吸收K+時,ATP→甲+丁和甲+丁→ATP速度都會加快 B.乙中不含高能磷酸鍵,是RNA的基本組成單位之一 C.丙物質(zhì)為腺苷,由腺嘌呤和核糖組成 D.ATP為生命活動提供能量需要經(jīng)過圖示的整個過程 答案:D 解析:神經(jīng)細(xì)胞吸收K+時為主動運輸,需消

12、耗能量,故ATP→甲+丁和甲+丁→ATP的速度都會加快,A項正確。乙物質(zhì)為ATP斷裂掉兩個高能磷酸鍵之后形成的物質(zhì)——AMP,即腺嘌呤核糖核苷酸,為RNA的基本組成單位之一,B項正確。丙為腺苷“A”,其組成包括腺嘌呤和核糖,C項正確。ATP轉(zhuǎn)化為ADP時為生物體的各項生命活動提供能量,不需要兩個高能磷酸鍵都斷裂,只是末端的高能磷酸斷裂,D項錯誤。 三、非選擇題 9.研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞中分解糖原的糖原磷酸化酶有兩種結(jié)構(gòu)形式:活化型酶a和失活型酶b,二者能夠相互轉(zhuǎn)化(如圖1),酶a能夠催化糖原水解,酶b不能催化糖原水解?？茖W(xué)家用肝組織勻漿和肝組織勻漿離心后的上清液、沉淀物(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)在上清液中,細(xì)

13、胞膜及各種細(xì)胞器在沉淀物中)進(jìn)行實驗,過程如圖2所示。 圖1 圖2 (1)選擇肝臟作為實驗材料主要是由于肝細(xì)胞中富含　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)與無機催化劑相比,酶催化效率更高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)實驗一表明腎上腺素和胰高血糖素能夠增加肝勻漿中　　　　　的相對含量,實驗二與實驗一對照,進(jìn)一步表明腎上腺素和胰高血糖素升血糖的作用很可能是通過　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　實現(xiàn)的。? (4)據(jù)實驗三和實驗四可推測腎上腺素和胰高血糖素的受體最可能存在于　　　　　　(填“上清液”或“沉淀物”)中的某種結(jié)構(gòu)上,這種

14、結(jié)構(gòu)最可能是　　　　　(填“細(xì)胞膜”“細(xì)胞質(zhì)”或“細(xì)胞核”)。? (5)在實驗一、二、四中均檢測到一種小分子活性物質(zhì)c,若要證明物質(zhì)c能夠激活上清液中的酶K,則實驗組應(yīng)選擇的材料及處理方法為　　　　　　(多選題)。? a.上清液 b.沉淀物 c.肝勻漿 d.加入物質(zhì)c e.檢測酶a含量 f.檢測酶b含量 答案:(1)肝糖原(或糖原磷酸化酶)　(2)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著　(3)酶a　激活酶K,促使酶b轉(zhuǎn)化為酶a,從而促進(jìn)肝糖原分解　(4)沉淀物　細(xì)胞膜　(5)a、d、e 解析:(1)根據(jù)題意可知,酶a能夠催化糖原水解,糖原包括肝糖原和肌糖原,只有肝糖原能夠水解成葡萄糖,因此

15、選擇肝臟作為實驗材料,主要原因是肝細(xì)胞中富含肝糖原。(2)與無機催化劑相比,酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著。(3)觀察圖2中實驗一的柱形圖可知,腎上腺素與胰高血糖素能夠增加酶a的相對含量。實驗一的實驗組和實驗二的實驗組進(jìn)行對照,自變量為是否加入酶b,實驗表明腎上腺素和胰高血糖素升血糖的作用很可能是通過激活酶K,促使酶b轉(zhuǎn)化為酶a,從而促進(jìn)肝糖原分解實現(xiàn)的。(4)實驗三和實驗四對比,自變量為是否加入“沉淀物”,從圖中看出,加入沉淀物的酶a含量高,從結(jié)果可推測腎上腺素和胰高血糖素的受體最可能存在于沉淀物中的某種結(jié)構(gòu)上,這種結(jié)構(gòu)最可能是細(xì)胞膜。(5)在實驗一、二、四中均檢測到一種小分子活性物質(zhì)c,

16、而實驗三中未檢測到,說明上清液中可能不含該物質(zhì)。因此若要證明物質(zhì)c能夠激活上清液中的酶K,則實驗組應(yīng)選擇上清液,并加入物質(zhì)c,最后檢測酶a的含量。如果酶a的含量增加,則證明物質(zhì)c能夠激活上清液中的酶K,否則,不能。故選a、d、e。 10.下圖為生物體新陳代謝與ATP關(guān)系的示意圖,請回答下列問題。 (1)海洋中的電鰻有放電現(xiàn)象,其電能是由圖中的　　　　　(填數(shù)字)過程釋放的能量轉(zhuǎn)變而來的。? (2)某人感冒發(fā)燒,其體溫上升所需要的熱量主要是由圖中　　　　　(填數(shù)字)過程釋放出來的。? (3)用圖中的數(shù)字依次表示光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需能量的過程?！　　　　　　　　　? (4)經(jīng)測定

17、,正常成年人靜止?fàn)顟B(tài)下24 h將有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的總量僅為2~10 mmol/L,為滿足能量需要,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是　　　　　　　　　。? 答案:(1)④　 (2)③　 (3)①②③④　 (4)ATP與ADP之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化 解析:(1)海洋中的電鰻放電,是ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程,伴隨ATP的水解過程,即圖中的④。(2)某人感冒發(fā)燒,其體溫上升所需要的熱量主要是細(xì)胞呼吸氧化分解有機物釋放的能量,即圖中的③過程。(3)從太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需的能量,需要依次經(jīng)過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能,再經(jīng)過暗反應(yīng)轉(zhuǎn)化為有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能,經(jīng)細(xì)胞呼吸再將有機物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能,ATP水解供給各項生命活動的需要。(4)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少,但需要量很大,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是通過ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,維持細(xì)胞內(nèi)ATP含量的相對穩(wěn)定。