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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.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.酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般都是在比較溫和的條件下進行的。(　　) 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。(　　) 8.同一個體各種體細胞酶的種類相同、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中遠離A的那個高能磷酸鍵易水解。(　　) 11.能夠直接給細胞生命活動提供能量的是ATP。(　　) 12.細胞中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,進而調(diào)節(jié)代謝速度。(　　) 15.螢火蟲尾部發(fā)光細胞中含有熒光素酶,可以催化熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(　　) 16.細胞內(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.見光的綠色植物細胞中,ATP合成時所需的能量來自細胞呼吸和光合作用。(　　) 19.細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜不能合成ATP。(　　) 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.適當降低反應(yīng)溫度,T2值增大 2.某同學(xué)欲通過下圖所示的裝置進行探究影響酶促反應(yīng)速率因素的實驗,下列分析錯誤的是(　　) A.濾紙上需附有過氧化氫酶 B.酶促反應(yīng)速率可用濾紙片從燒杯底部到浮出液面的時間(即t3-t2)來表示 C.可通過設(shè)置不同pH的過氧化氫溶液來探究pH對酶活性的影響 D.為了提高實驗的準確性,每個燒杯中需放多片濾紙片 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 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.甲呈藍色,乙呈磚紅色,丙呈無色 B.甲呈無色,乙呈磚紅色,丙呈藍色 C.甲、乙皆呈藍色,丙呈磚紅色 D.甲呈淺磚紅色,乙呈磚紅色,丙呈藍色 5.圖1表示溫度對酶促反應(yīng)速率的影響示意圖,圖2的實線表示在溫度為a的情況下生成物量與時間的關(guān)系圖。則可用來表示當溫度為2a時生成物量與時間關(guān)系的是 (　　) 圖1 圖2 A.曲線1 B.曲線2 C.曲線3 D.曲線4 6.為了證明酶的作用具有專一性,某同學(xué)設(shè)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(yīng)物 蛋白質(zhì) 淀粉 蛋白質(zhì) 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 7.下圖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.人體成熟紅細胞沒有線粒體,但能產(chǎn)生ATP 8.據(jù)下圖判斷,下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.神經(jīng)細胞吸收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 三、非選擇題 9.研究發(fā)現(xiàn),細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(細胞質(zhì)基質(zhì)在上清液中,細胞膜及各種細胞器在沉淀物中)進行實驗,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,這種結(jié)構(gòu)最可能是　　　　　(填“細胞膜”“細胞質(zhì)”或“細胞核”)。 (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 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,正常成年人靜止狀態(tài)下24 h將有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細胞內(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　。  專題能力訓(xùn)練三　酶和ATP 一、判斷題 1.√　2.√　3.　4.√　5.√　6.√　7.　8.　9.　10.√　11.√　12.√　13.√　14.√　15.√　16.　17.√　18.√　19.√ 二、選擇題 1.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,到達反應(yīng)完成的時間會延長,D項正確。 2.B　解析 由圖可以看出,該實驗是通過過氧化氫分解來探究影響酶促反應(yīng)速率的因素,所以濾紙片上需附有過氧化氫酶;從濾紙片進入過氧化氫溶液(即t1時)酶促反應(yīng)已經(jīng)開始,所以應(yīng)從t1算起;該圖示中只有一片濾紙片,為了提高實驗的準確性,應(yīng)增加濾紙片的數(shù)量,測出時間后取其平均值。 3.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.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,不生成還原糖,無磚紅色沉淀,為斐林試劑的藍色,故選項D正確。 5.B　解析 酶和無機催化劑相同,提高反應(yīng)速率,不改變平衡的位點,改變到達平衡所需要的時間。當溫度為2a時,酶的活性增強,達到平衡所需要的時間變短,故B項正確。 6.B　解析 ①和③中的酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì),與雙縮脲試劑反應(yīng)生成紫色化合物,不能區(qū)別,A項錯誤;②蛋白酶不能水解淀粉,用碘液檢測呈藍色,④若淀粉酶將淀粉全部水解,用碘液檢測不呈藍色,B項正確;④淀粉酶將淀粉分解生成麥芽糖,⑤淀粉酶不能催化分解麥芽糖,兩組的麥芽糖都能與斐林試劑反應(yīng),C項錯誤;③無論淀粉酶能不能催化分解蛋白質(zhì),都不能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀,D項錯誤。 7.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,進而生成UTP或GTP。 8.D　解析 神經(jīng)細胞吸收K+時為主動運輸,需消耗能量,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.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,從而促進肝糖原分解　(4)沉淀物　細胞膜　(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,因此選擇肝臟作為實驗材料,主要原因是肝細胞中富含肝糖原。(2)與無機催化劑相比,酶催化降低化學(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,而實驗三中不含,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.答案 (1)④　(2)③　(3)①②③④　(4)ATP與ADP之間進行相互轉(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,維持細胞內(nèi)ATP含量的相對穩(wěn)定。