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1、專題四 細胞內(nèi)的酶與ATP
[強化練習·知能提升]
1.下列有關(guān)酶的敘述,正確的是( )
A.底物濃度能影響酶促反應速率是通過影響酶活性來實現(xiàn)的
B.酶通過為化學反應提供活化能而提高反應速率
C.低溫、高溫和過酸都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而發(fā)生變性失活
D.有酶參與的化學反應并不能釋放出更多的能量
解析:選D。底物濃度不會影響酶的活性,但一定范圍內(nèi)隨底物濃度增加,酶促反應速率加快,是由于底物濃度增加后,底物與酶結(jié)合的機會增加了,A錯誤;酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速率,B錯誤;低溫條件下,酶的活性很低,但酶的空間結(jié)構(gòu)沒有遭到破壞,高溫、過酸和過堿條件下都會破壞酶的空
2、間結(jié)構(gòu),而使酶變性失活,C錯誤;酶能降低化學反應的活化能,加快化學反應的速率,但并不能使化學反應釋放出更多的能量,D正確。
2.下列關(guān)于生物體內(nèi)ATP的敘述,正確的是( )
A.酵母菌進行無氧呼吸的各反應階段均生成少量ATP
B.運動時肌肉細胞中ATP的消耗速率遠高于其合成速率
C.線粒體和葉綠體中合成ATP的能量來源相同
D.突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)的過程中常伴隨著ATP的水解
解析:選D。酵母菌進行無氧呼吸時只在第一階段才產(chǎn)生少量ATP,第二階段不產(chǎn)生ATP,A錯誤;運動時肌肉細胞中ATP的消耗速率與合成速率處于動態(tài)平衡,B錯誤;線粒體中合成ATP的能量來自有機物中儲存的化學能,
3、而光合作用合成ATP的能量來自光能,C錯誤;突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)的方式為胞吐,該過程需要消耗ATP,因此突觸前膜在釋放神經(jīng)遞質(zhì)的過程中常伴隨著ATP的水解,D正確。
3.某實驗室新近研制出一種X酶,為測出X酶的最適溫度,有人設(shè)置了a、25 ℃、b(已知:a<25 ℃<b)三種溫度進行實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn),此三種溫度下的酶活性無顯著差異。據(jù)此可推測X酶的最適溫度( )
A.一定在25 ℃左右
B.一定在a~25 ℃之間
C.一定在25 ℃~b之間
D.低于a或高于b或在a~b之間都有可能
解析:選D。已知a<25 ℃<b,如果最適溫度低于a,而a、25 ℃、b之間差距不大且比最適溫度高的
4、多時,可能會出現(xiàn)此三種溫度下的X酶活性無顯著差異的情況,同樣如果最適溫度高于b時也可能出現(xiàn)此種現(xiàn)象。如果最適溫度在a~b之間,也可能會出現(xiàn)此三種溫度下的X酶活性無顯著差異的現(xiàn)象,D符合題意。
4.酶的活性受酶抑制劑的影響,酶抑制劑與酶結(jié)合降低酶活性的作用機理如下圖所示。下列敘述正確的是( )
A.抑制劑1與該酶催化的底物化學結(jié)構(gòu)相似
B.兩種抑制劑與酶結(jié)合都會使酶的構(gòu)型發(fā)生改變
C.增加底物濃度能減弱抑制劑2對酶的抑制作用
D.底物與酶的X位點互補結(jié)合,酶才能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用
解析:選A。通過題圖分析可知,抑制劑1和酶催化的底物的化學結(jié)構(gòu)相似,可與底物競爭酶的X位點,從而抑制酶的
5、活性,A正確;通過題圖分析可知,抑制劑2和酶的X位點以外的其他位點結(jié)合,使酶的構(gòu)型發(fā)生改變,抑制劑1不會使酶的構(gòu)型發(fā)生改變,B錯誤;底物濃度越高,底物與酶的X位點結(jié)合的機會就越大,抑制劑1與酶的X位點結(jié)合機會就越小,增加底物濃度能使抑制劑1的抑制作用減弱,抑制劑2與酶的X位點以外的其他位點結(jié)合,從而抑制酶的活性,增加底物濃度不能使抑制劑2的抑制作用減弱,C錯誤;底物與酶的X位點互補結(jié)合時,酶才能發(fā)揮催化作用,D錯誤。
5.(不定項)在線粒體的內(nèi)外膜間隙中存在著一類標志酶——腺苷酸激酶,它能將ATP分子末端的磷酸基團轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有關(guān)推測不合理的是( )
6、
A.腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴隨著1分子ADP的合成
B.腺苷酸激酶的數(shù)量多少可能影響細胞呼吸強度
C.腺苷酸激酶與細胞內(nèi)ATP與ADP的平衡維持有關(guān)
D.ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量可來自乳酸發(fā)酵
解析:選A。腺苷酸激酶將1分子ATP末端的磷酸基團轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上形成1分子ADP,同時ATP失去1個磷酸基團形成1分子ADP,因此總共形成2分子ADP,A不合理;細胞呼吸過程伴隨著ATP的合成,而腺苷酸激酶催化的題干所述反應中ATP是反應物,故腺苷酸激酶的數(shù)量多少可能影響細胞呼吸強度,B合理;腺苷酸激酶能促進ATP的水解,故腺苷酸激酶與細胞內(nèi)ATP與ADP的
7、平衡維持有關(guān),C合理;乳酸發(fā)酵產(chǎn)生的能量一部分可用于形成ATP,D合理。
6.(不定項)為研究Cu2+和Cl-對唾液淀粉酶活性的影響,某小組設(shè)計了如下操作順序的實驗方案:
甲組:CuSO4溶液→緩沖液→淀粉酶溶液→淀粉溶液→保溫→檢測;
乙組:NaCl溶液→緩沖液→淀粉酶溶液→淀粉溶液→保溫→檢測;
丙組:蒸餾水→緩沖液→淀粉酶溶液→淀粉溶液→保溫→檢測;
各組試劑均適宜,下列對該實驗方案的評價,不合理的是( )
A.緩沖液的pH應控制為最適pH
B.保溫的溫度應控制在37 ℃左右
C.宜選用斐林試劑來檢測淀粉的剩余量
D.設(shè)置的對照實驗能達成實驗目的
解析:選CD。實驗
8、中不同離子是自變量,pH和溫度是無關(guān)變量,應該控制在最適條件下,即最適pH和最適溫度(37 ℃)條件下,A、B項合理;淀粉遇碘變藍,顏色的深度與淀粉的含量呈正相關(guān),故可用碘液來檢測淀粉的剩余量,C項不合理;對照實驗中,不能排除SO、Na+的作用,該實驗不能確定是否是Cu2+和Cl-對唾液淀粉酶活性產(chǎn)生了影響,D項不合理。
7.Ca2+可通過影響過氧化氫酶(CAT)的活性和丙二醛(MDA)的含量從而影響扦插枝條生根。研究小組利用某植物進行了相關(guān)實驗,結(jié)果如下表所示:
Ca2+(mg·L-1)
0
15
35
55
75
CAT活性(U·min-1·g-1FW)
3.4
4.2
9、
4.8
5.8
2.9
MDA含量(nmol·g-1FW)
41
29
24
18
34
生根數(shù)(條)
17
19
24
30
12
回答下列問題:
(1)分析實驗結(jié)果可得出,一定濃度范圍內(nèi)Ca2+可通過__________促進該植物扦插枝條生根。
(2)該研究小組為繼續(xù)探究Ca2+作用的最適濃度,設(shè)置多組濃度范圍在________mg·L-1的Ca2+溶液來處理扦插枝條。除了可以觀察生根數(shù)外,還可以觀察________________來確定不同濃度Ca2+溶液對扦插枝條生根的影響。
解析:(1)分析實驗結(jié)果可知,在一定濃度范圍內(nèi),隨著Ca2+濃度的升高
10、,CAT的活性逐漸升高,MDA的含量逐漸降低,該植物扦插枝條生根數(shù)增多,所以一定濃度范圍內(nèi)Ca2+可通過提高過氧化氫酶(CAT)的活性和降低丙二醛(MDA)的含量促進該植物扦插枝條生根。(2)由表中數(shù)據(jù)可知,應設(shè)置多組濃度范圍在35~75 mg·L-1的Ca2+溶液來處理扦插枝條。本實驗的因變量為生根數(shù),還可通過觀察生根的長度來確定不同濃度Ca2+溶液對扦插枝條生根的影響。
答案:(1)提高過氧化氫酶(CAT)的活性和降低丙二醛(MDA)的含量 (2)35~75 根的長度(合理即可)
8.某同學將馬鈴薯磨碎、過濾得到的提取液進行實驗:
實驗Ⅰ:每支試管控制在30 ℃條件下,按下表操作:
11、
試管編號
A
B
C
D
設(shè)定pH
3
5
7
9
振蕩后加入馬鈴薯提取液
1 mL
1 mL
1 m L
1 mL
加入過氧化氫溶液
2 mL
2 m L
2 m L
2 m L
實驗結(jié)果:每支試管都產(chǎn)生氣體。請回答下列問題:
(1)該實驗的主要目的是_______________________________________。
(2)該實驗中的因變量是________________________________________。
(3)實驗在30 ℃下進行的原因是_____________________________________
12、。
實驗Ⅱ:將加入四支試管中的馬鈴薯提取液的量減半,重復實驗Ⅰ,分別測定實驗Ⅰ、Ⅱ中過氧化氫在相同時間內(nèi)的含量變化,繪制成如下圖所示的曲線,請回答下列問題:
(4)曲線A是實驗________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的結(jié)果,理由是________________。
(5)曲線A和B中,過氧化氫含量的最低點位于橫坐標同一位置的原因是_______。
解析:(1)結(jié)合題干信息可知,本實驗的自變量是pH,因此該實驗的主要目的是探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響。(2)本實驗的因變量是過氧化氫酶的活性(或過氧化氫含量、產(chǎn)生氣泡的數(shù)目)。(3)溫度在本實驗中屬于無關(guān)變量,實驗要求各組的無關(guān)變量要
13、相同且適宜,故該實驗在30 ℃下進行的原因是30 ℃下過氧化氫酶的活性較高(排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響)。(4)將加入四支試管中的馬鈴薯提取液的量減半,即過氧化氫酶的含量減半,則曲線A是實驗Ⅱ的結(jié)果,理由是曲線A顯示的過氧化氫含量較多,說明加入的馬鈴薯提取液較少。(5)由于同一種酶的最適pH是一定的,不會因濃度的不同而改變,因此曲線A和B中,過氧化氫含量的最低點應位于橫軸同一位置。
答案:(1)探究不同pH對酶活性的影響 (2)過氧化氫酶的活性(或過氧化氫含量、產(chǎn)生氣泡的數(shù)目) (3)30 ℃下過氧化氫酶的活性比較高(排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響) (4)Ⅱ 曲線A顯示的過氧化氫含量較多,說明加入的馬鈴薯提取液較少(合理即可) (5)同一種酶的最適pH是一定的,不會因濃度的不同而改變
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