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課時作業(yè)(八)　ATP和酶 1．[2018湖南長沙一中月考]下列有關酶特性的實驗設計中，最科學、嚴謹的一項是(　　) 選項 實驗目的 實驗設計 A 驗證酶的催化作用具有高效性 實驗組：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mL過氧化氫酶，保溫5 min后觀察 對照組：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mL蒸餾水，保溫5 min后觀察 B 驗證酶的催化作用具有專一性 實驗組：2 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋1 mL新鮮唾液，保溫5 min后，碘液檢驗 對照組：2 mL 3%的蔗糖溶液＋1 mL新鮮唾液，保溫5 min后，碘液檢驗 C 探究酶作用的適宜溫度 5 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋2 mL新鮮唾液＋碘液，每隔5 min將溶液溫度升高10 ℃，觀察溶液顏色變化 D 驗證pH對酶的催化速率的影響 向三支試管分別加入1 mL不同pH的緩沖液，再依次各加入1 mL H2O2酶溶液、2 mL 3%的H2O2溶液，適宜溫度下觀察氣泡的產生速率 答案：D　解析：酶的高效性是和無機催化劑相比，因此應將對照組中的蒸餾水換成FeCl3溶液，A錯誤；驗證酶的專一性，實驗需要鑒定淀粉和蔗糖是否被唾液淀粉酶分解，用碘液只能檢測淀粉的存在，而無法檢測蔗糖是否被分解，故應使用斐林試劑檢測，B錯誤；探究酶作用的適宜溫度，應取多支試管分別加入不同的反應物，分組后置于多個一定溫度梯度的水浴鍋中，5 min后，將相應溫度下的溶液混合后再保溫5 min，C錯誤；驗證pH對酶的催化速率的影響實驗中，pH為自變量，因此實驗需要首先設置不同的pH梯度，D正確。 2．[2018湖南長沙長郡中學測試]通過水解反應去掉ATP分子中的一個磷酸基團后形成的產物是ADP和Pi，如果去掉ATP分子中的兩個磷酸基團形成的產物為AMP和PPi(焦磷酸，含有兩個磷酸基團)。下列相關說法正確的是 (　　) A．ATP表示腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，它是組成DNA的基本單位之一 B．ATP轉化成AMP和PPi時基本上不釋放化學能 C．ADP轉化成AMP這一過程會釋放出能量 D．如果去掉ATP的三個磷酸基團，則會形成腺嘌呤 答案：C　解析：ATP又叫三磷酸腺苷，ATP水解掉兩個磷酸基團后形成的腺嘌呤核糖核苷酸即AMP，是構成RNA的基本組成單位之一，A錯誤；ATP轉化成AMP和PPi的過程中斷裂兩個高能磷酸鍵，因此該過程釋放化學能，B錯誤；ADP轉化成AMP的過程會斷裂一個高能磷酸鍵，因此會釋放出能量，C正確；如果去掉ATP的三個磷酸基團，則會形成腺苷，D錯誤。 3．[2018山東濱州一模]下圖表示酶的催化反應過程，有關敘述錯誤的是(　　) A．該酶促反應過程可表示為a＋b→c＋d B．適當增大a的濃度會提高酶促反應的速率 C．c或d的生成速率可以表示酶促反應的速率 D．若探究底物濃度對酶促反應速率的影響，b的數量就是實驗的自變量 答案：A　解析：該酶促反應過程可表示為bc＋d，A錯誤；在一定范圍內適當增大a的濃度會提高酶促反應的速率，B正確；b的分解速率及c或d的生成速率可以表示酶促反應的速率，C正確；若探究底物濃度對酶促反應速率的影響，b是反應的底物，b的數量就是實驗的自變量，D正確。 4．[2018福建兩校聯考]如圖是生物界中能量通貨——ATP的“循環(huán)”示意圖。下列相關敘述正確的是(　　) A．組成圖中“M”和“N”的元素與動植物體內重要儲能物質的組成元素相同 B．圖中①過程消耗的能量1可來自光能，②過程釋放的能量2可轉化成光能 C．圖中能量2可以為葡萄糖進入人成熟的紅細胞直接提供能量 D．代謝旺盛的細胞內ATP含量較多，代謝緩慢的細胞內ADP含量較多 答案：B　解析：圖中“M”指的是腺嘌呤，“N”指的是核糖，腺嘌呤含有氮元素，動物體內重要的儲能物質是脂肪，植物體內重要的儲能物質是淀粉，都不含氮元素，A錯誤；光合作用的光反應過程中，合成ATP所需的能量來自光能，而螢火蟲夜間發(fā)光消耗的能量可由ATP直接提供，B正確；葡萄糖進入人成熟紅細胞的跨膜運輸方式為協助擴散，不消耗能量，C錯誤；ATP在細胞內的含量不多，代謝旺盛的細胞內ATP和ADP的相互轉化更為迅速，D錯誤。 5．[2018天津靜海一中調研]如圖為ATP中磷酸鍵逐級水解的過程圖，以下說法正確的是(　　) A．②代表的物質是ADP，③是腺嘌呤核糖核苷酸 B．釋放能量最少的過程是Ⅲ C．若要探究酶b的最適pH，應在中性左右設置實驗自變量 D．植物葉肉細胞中，線粒體內合成的ATP比葉綠體內合成的用途單一 答案：B　解析：由圖分析可知，①為ADP、②為AMP、③是腺苷、④是磷酸、⑤為能量，A錯誤；Ⅰ和Ⅱ過程斷裂的都是高能磷酸鍵，Ⅲ過程斷裂的是普通化學鍵，因此釋放能量最少的過程是Ⅲ，B正確；由圖分析，酶b的適宜pH應小于7，C錯誤；綠色植物葉肉細胞內，葉綠體內合成的ATP只用于葉綠體的生命活動，而線粒體內合成的ATP用于各種生命活動，故葉綠體內合成的ATP比線粒體內合成的用途單一，D錯誤。 6．[2018河北衡水調研]下列有關酶和ATP的說法，正確的是(　　) A．酶的合成一定需要核糖體，但不一定需要高爾基體 B．pH較低時會影響酶的活性，但溫度較低時則不會影響酶的活性 C．ATP的合成一定與細胞內的放能反應相關聯，ATP的水解不一定與細胞內的吸能反應相關聯 D．代謝旺盛的細胞合成的ATP一定多，但細胞內ATP的含量不一定多 答案：D　解析：少數酶的化學本質是RNA，其合成不需要核糖體，A錯誤；低溫和低pH都會影響酶的活性，B錯誤；ATP的合成不一定與細胞內的放能反應相關聯，如光合作用的光反應階段合成ATP，所需要的能量來源于色素吸收的光能，C錯誤；代謝旺盛的細胞，釋放的能量多，合成的ATP多，但同時消耗的ATP也多，故細胞內ATP的含量不一定多，D正確。 7．[2018江蘇南通中學期中]下圖甲、乙分別表示溫度、pH與酶活性的關系；人的骨骼肌細胞中ATP的含量只能維持劇烈運動3 s以內的能量供應。某運動員參加短跑比賽過程中，肌肉細胞中ATP的相對含量隨時間的變化如圖丙所示。據圖不能得出的結論是(　　) 甲 乙 丙 A．當反應溫度由t1增加到最適溫度時，酶活性上升 B．曲線b、c說明不同的酶有不同的最適pH C．圖丙中a→b的變化過程，ATP被水解，釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動 D．肌細胞中ATP的含量不會降為零，說明ATP在細胞內含量非常多 答案：D　解析：據圖甲可知，低溫會抑制酶的活性，當反應溫度由較低的t1升高到最適溫度時，酶活性會升高，A正確；圖乙表示pH與酶活性的關系，曲線b、c所表示的酶最適pH分別為2.0和9.0，說明不同酶有不同的最適pH，B正確；分析圖丙可知，a→b過程ATP含量減少，釋放大量的能量用于肌肉收縮等生命活動，進而維持劇烈運動，C正確；ATP在細胞內含量少，但與ADP之間的相互轉化卻十分迅速，使細胞內的ATP的含量總是處于動態(tài)平衡之中，使生物體內部的供能環(huán)境相對穩(wěn)定，D錯誤。 8.[2018安徽皖北聯盟聯考]為了證明酶的作用具有專一性，某同學設計了如下5組實驗，分別選擇一定的試劑進行檢測，合理的實驗方案是(　　) 組別 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反應物 蛋白質 淀粉 蛋白酶 淀粉 麥芽糖 A.①和③對比，用雙縮脲試劑檢測 B．②和④對比，用碘液檢測 C．④和⑤對比，用斐林試劑檢測 D．③和④對比，用斐林試劑檢測 答案：B　解析：大部分酶的化學本質是蛋白質，①和③對比，加入雙縮脲試劑都會產生紫色反應，因此不能用來證明酶具有專一性，A錯誤；②和④對比，自變量是酶的種類，可用碘液檢測，淀粉酶專一作用于淀粉，其產物不能使碘液變藍，蛋白酶不能作用于淀粉，用碘液檢測時溶液變藍，B正確；淀粉酶水解淀粉后產生麥芽糖，麥芽糖屬于還原性糖，用斐林試劑檢測，④和⑤都會出現磚紅色沉淀，不能證明酶具有專一性，C錯誤；③中的淀粉酶能被蛋白酶水解，④中的淀粉酶能水解淀粉，但不能說明酶具有專一性，D錯誤。 9．[2018遼寧錦州質檢]如圖表示人體內某種酶促反應的反應速率受溫度和pH的影響情況，下列敘述不正確的是(　　) A．在A點，將酶的濃度增大一倍，反應速率可能增大 B．在B點，將酶的濃度增大一倍，反應速率不可能增大 C．在C點，將酶的濃度增大一倍，反應速率可能增大 D．該圖不能反映唾液淀粉酶催化能力的變化特征 答案：B　解析：題圖可以反映溫度和pH對酶促反應速率的影響，但是影響酶促反應速率的因素不僅包括溫度和pH，還有酶的濃度等。在底物充足的條件下，增大酶的濃度，可以提高反應速率，所以A、C正確，B錯誤。題圖顯示，該酶的最適pH為2左右(強酸性環(huán)境)，因此這種酶可能是胃蛋白酶，不會是唾液淀粉酶，D正確。 10．[2018湖南重點校模擬]GTP是細胞的正常成分，與ATP相似，參與許多生化反應，如可以為蛋白質的生物合成過程直接提供能量，下列有關敘述正確的是(　　) A．“G”表示鳥嘌呤 B．GTP分子中含有高能磷酸鍵 C．GTP水解產物可用于合成DNA D．蛋白質合成旺盛時，核糖體附近GTP含量一定增加 答案：B　解析：ATP中的“A”代表腺苷，由GTP與ATP相似，可知GTP中的“G”表示鳥苷，A錯誤；GTP與ATP相似，可以為一些反應直接提供能量，因此，GTP分子中含有高能磷酸鍵，B正確；GTP的水解產物鳥嘌呤核糖核苷酸可用于合成RNA，C錯誤；蛋白質合成旺盛時，消耗的GTP增多，但運往核糖體附近的GTP也增多，并且與ATP相似，GTP和GDP的相互轉化處于動態(tài)平衡之中，所以不能確定核糖體附近的GTP含量一定增多，D錯誤。 11．[2018廣東五校協作體一診]核酶是具有催化功能的RNA分子，在特異地結合并切斷特定的mRNA后，核酶可從雜交鏈上解脫下來，重新結合和切割其他的mRNA分子。下列關于核酶的敘述，正確的是(　　) A．向核酶中滴加雙縮脲試劑，水浴加熱可發(fā)生紫色反應 B．與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，由此可反映核酶的高效性 C．核酸具有熱穩(wěn)定性，故核酶的活性不受溫度的影響 D．核酶與催化底物特異性結合時，有氫鍵形成，也有磷酸二酯鍵的斷裂 答案：D　解析：核酶的化學本質是RNA，滴加雙縮脲試劑可發(fā)生紫色反應的是蛋白質，且不需加熱，A錯誤；與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，表明核酶具有催化作用，要證明酶具有高效性，最好與無機催化劑對比，B錯誤；與蛋白質相比，核酸雖然具有熱穩(wěn)定性，但溫度過高或過低也能影響其性質或結構，因此核酶的活性也受溫度的影響，C錯誤；核酶特異地結合mRNA是通過堿基互補配對實現的，因此有氫鍵的形成，核酶能切斷特定的mRNA，在該過程中有磷酸二酯鍵的斷裂，D正確。 12．酶抑制劑分競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑，兩者作用特點如圖甲所示，圖乙表示相應的反應速率。下列有關敘述不正確的是(　　) 　 A．曲線a表示沒有酶抑制劑存在時的作用效果 B．曲線a、b速率不再增加是受酶濃度的限制 C．曲線c表示在競爭性抑制劑作用下酶的活性降低 D．非競爭性抑制劑與該酶結合后能改變其空間結構 答案：C　解析：由題圖可知，酶的競爭性抑制劑結構與底物相似，與底物“爭奪”酶的結合位點，當底物足夠多時，反應速率仍然可以加快；非競爭性抑制劑改變了酶的結構，使酶的催化能力降低，即使增加底物，其反應速率仍然較低。 13．解讀下面與酶有關的曲線，回答下列問題。 (1)酶的作用機理可以用甲圖中________段來表示。如果將酶催化改為無機催化劑催化該反應，則b在縱軸上將________(填“上移”或“下移”)。 (2)乙圖中160 min時，生成物的量不再增加的原因是_______________。 (3)聯系所學內容，分析丙圖曲線： ①對于曲線abc，若x軸表示pH，則曲線上b點的生物學意義是_________________。 ②對于曲線abd，若x軸表示反應物濃度，則y軸可表示________________。曲線bd不再增加的原因是__________________________。 (4)若該酶是胃蛋白酶，其作用的底物是________。若胃蛋白酶濃度和其他條件不變，反應液pH由10逐漸降低到2，則酶催化反應的速率將________，原因是________________________。 答案：(1)ab　上移　(2)底物已被完全消耗掉　(3)①在最適pH條件下，酶的催化效率最高?、诿复俜磻俾省∶笣舛鹊南拗啤?4)蛋白質　不變　胃蛋白酶的最適pH在2左右，pH為10時胃蛋白酶已經失活，即使再降低pH，酶活性也不會恢復 解析：(1)在無酶催化時，必須提供a值的活化能，反應才能順利進行；有酶催化時，必須提供b值的活化能，因此降低的活化能用ab段表示。無機催化劑也能降低化學反應的活化能，只不過沒有酶的作用顯著，因此b點上移。(2)乙圖反映生成物的量隨反應時間變化的曲線，當曲線達到最大值時，意味著反應物被消耗盡了。(3)丙圖中，若x軸表示pH，則曲線abc表示不同pH對酶活性的影響，曲線最高點表示在最適pH條件下，酶的催化效率最高；若x軸表示反應物濃度，則曲線abd表示底物濃度對酶促反應速率的影響，當底物濃度增大到一定值后，酶促反應速率不再增加，此時受到酶濃度的制約。(4)胃蛋白酶的最適pH在2左右，在pH為10時，胃蛋白酶的活性喪失，即使pH再降低到2，酶的活性也不會恢復。 14．[2018河北保定一模]如圖表示酸雨對大豆種子萌發(fā)時能量代謝影響的實驗結果，請回答下列問題。 圖甲 圖乙 (1)該實驗的目的是：_________________________________________。 (2)種子中ATP含量屬于該實驗研究的________變量。為了排除無關變量的干擾，各組種子的實驗應在________________________________環(huán)境中進行。 (3)分析5～7天種子中ATP含量降低的原因：_________________________。 (4)由圖可知，酸雨可能通過______________________，從而阻礙大豆種子的萌發(fā)。 答案：(1)探究不同pH的酸雨對大豆種子ATP含量和呼吸速率的影響　(2)因　其他條件相同且適宜的黑暗　(3)ATP的消耗量增加　(4)抑制種子呼吸速率，降低ATP含量 解析：(1)分析曲線圖可知，三條曲線的pH不同，實驗測定了隨著時間的推移，不同pH對大豆種子ATP含量和呼吸速率的影響，因此該實驗的目的是探究不同pH的酸雨對大豆種子ATP含量和呼吸速率的影響。(2)實驗的自變量為pH，種子中ATP含量屬于該實驗研究的因變量，為了排除無關變量的影響，各組種子的實驗應在其他條件相同且適宜的黑暗環(huán)境中進行。(3)結合圖甲、圖乙分析，5～7天ATP含量下降，而細胞呼吸速率上升，可能的原因是ATP消耗量增加。(4)由圖可知，酸雨可能通過抑制種子呼吸速率，降低ATP含量，從而阻礙大豆種子萌發(fā)。