二轮总复习提能专训(2)：酶与atp

提能专训（三） 酶与 ATP 1（2013浙江温州八校期初联考）图 表示甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性 与处理时间的关系，图表示外界环境温度与某一哺乳动物体内酶活性的关系。下列叙述 不正确的是 A图中乙酶活性的改变可能是因为其分子结构的改变 B图中甲酶可能是具有催化功能的 RNA C图表示的酶可以是人体细胞内的呼吸酶 D图表示酶的活性不随环境温度的变化而变化，说明酶已经失活 答案：D 解析：图中乙酶经蛋白酶处理，分子结构改变，活性下降，A 正确；图中甲 酶经蛋白酶处理后活性不变，说明甲酶本质不是蛋白质而是 RNA，B 正确；图的酶活性 不随外界环境温度变化而变化，说明其可以是恒温动物体内的酶，C 正确，D 错误。 2（2013皖北十二校联考）对下列曲线图的相关描述，正确的是 A图（1）纵坐标可以是 K 吸收量，横坐标可以是呼吸作用强度 B图（2）纵坐标可以是酶活性，横坐标可以是温度 C若图（3）中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速率，则可表示等量酶在不同 温度下的反应速率曲线 D若图（3 ）中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速率，表示正常情况下反应速率 与底物浓度的关系，则可表示加入抑制剂后的反应速率与底物浓度的关系 答案：D 解析：本题考查曲线图的分析，意在考查识图分析能力。K 的运输方式为主动运 输，消耗能量，呼吸作用强度为 0 时，K 的吸收量为 0，A 错误；低温时酶活性较低，但 酶不会失活，B 错误；不同温度下酶的活性可能相同，也可能不同，如果相同，则两条曲 线应始终重合，如果不同，则两条曲线不会有重合的时候，C 错误；加入抑制剂后，反应 速率会降低，D 正确。 3图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线，下列叙述正确的是 A图甲中物质 a 可以是麦芽糖，也可以是乳糖 B图甲中物质 b 能降低该化学反应的活化能，其化学本质与无机催化剂相同 C图乙中若曲线表示不同温度下酶促反应速率，则曲线温度曲线曲线 D图乙中若曲线表示不同酶浓度下酶促反应速率，则曲线酶浓度曲线 曲线 答案：D 解析：本题考查酶的特性及二糖水解的知识，意在考查获取信息、分析推理的能 力。乳糖分解产生一分子葡萄糖和一分子半乳糖，图中 a 分解产生的物质相同，物质 a 不 可能为乳糖；b 为酶，其化学本质为蛋白质或 RNA；酶在曲线对应的温度时活性较其他 两个温度时强，根据温度对酶活性的影响曲线图分析，曲线温度不一定高于其他两个温 度；曲线对应的酶促反应速率高于其他两条曲线，因此对应酶浓度也高于其他两条曲线。 4TBT 的类似物三甲基锡可以抑制三磷酸腺苷酶（促进 ATP 的水解）的活性，从而影响 细胞内能量的直接供应。一般情况下，植物细胞内受此影响的场所是 A所有发生放能反应的部位 B仅叶绿体基质和细胞质基质 C仅线粒体基质、叶绿体基质和细胞质基质 D所有发生吸能反应的部位 答案：D 解析：据题意，三磷酸腺苷酶的作用是促进 ATP 水解，吸能反应需要 ATP 水解 释放的能量，所以 TBT 类似物可以影响所有吸能反应的部位。有氧呼吸、无氧呼吸和光合 作用的光反应产生 ATP，场所分别是细胞质基质和线粒体、细胞质基质、叶绿体类囊体的 薄膜上。 5（2013江西六校第一次联考）下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是 答案：D 解析：A 是为了验证酶的高效性，而酶的高效性是通过和无机催化剂的对比体现 出来的，对照组应加入 FeCl3 溶液替代蒸馏水；B 中变量的设计是正确的，但用碘液只能检 测淀粉的存在，对于蔗糖溶液是否反应无法检测，应用斐林试剂检测；H 2O2 容易分解，且 随着环境温度的升高分解速度加快，C 错误。 6（2013皖北十二校联考）低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物，如脂 质过氧化产物（MDA ）。超氧化物歧化酶（SOD ）能够消除过氧化产物，从而增强植物的 抗冷性。研究人员进行了“水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响”实验，步骤及结果如表所示。 组别 处理 培养温度 SOD 活性U/（gmin） 1 25 的蒸馏水浇灌 25 7.3 2 9.4 3 5 的 0.5 mmol/L 水杨酸浇灌 5 10.3 4 5 的 1.0 mmol/L 水杨酸浇灌 5 11. 6 5 5 的 1.5 mmol/L 水杨酸浇灌 5 13.6 6 5 的 2.0 mmol/L 水杨酸浇灌 5 8.5 7 5 的 2.5 mmol/L 水杨酸浇灌 5 7.9 8 5 的 3.0 mmol/L 水杨酸浇灌 5 6.5 （1）表中 是 _，是_。实验设计时每组取 50 株水稻幼苗，而不是 1 株，目的是_ _。 （2）本实验需要控制的无关变量有_ _（至少写两点）。 （3）组别 1 和 2 对照可得结论是_ _。 组别 2 8 可得到的结论是 _。在 5 条件下，2.0 mmol/L 的 水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响是_（填“增强” 或“减弱”）。 （4）请根据 5 条件下的实验结果，完成水杨酸浓度与 SOD 活性关系的坐标折线图。 答案：（1）5 的蒸馏水浇灌 5 避免偶然性，减少误差，使实验结果更准确 （2）蒸 馏水和水杨酸的浇灌量、光照强度、培养时间、幼苗的发育情况等 （3）环境温度降低时， 水稻幼苗自身可增强抗冷性 在一定范围内，随水杨酸浓度的增加，水稻幼苗的抗冷性增强； 当水杨酸浓度增加到一定程度时，水稻幼苗的抗冷性开始减弱（或水杨酸对水稻幼苗的抗 冷性的影响具有两重性，1.5 mmol/L 左右的水杨酸增强水稻幼苗抗冷性的效果最好） 减 弱 （4）如图。 解析：本题考查实验的原理及设计，意在考查实验探究能力。（1）2 组与 38 组之间应 形成对照，根据单因子变量原则，表中应为 5 的蒸馏水浇灌，是 5 。实验对象多 可避免偶然性，使实验结果更准确。（2）除自变量以外，对实验结果有影响的变量均为无 关变量，比如蒸馏水和水杨酸的浇灌量、培养时间、幼苗发育情况等。（3）组别 1 与 2 之间的变量为温度，且低温时 SOD 活性较大，说明环境温度降低时，水稻幼苗自身可增强 抗冷性。分析 28 组 SOD 活性可知，在一定范围内随着水杨酸浓度的增加，水稻的抗冷 性增强，当水杨酸浓度增加到一定值时，水稻的抗冷性开始减弱。与 2 组比较可知，在 5 条件下，2.0 mmol/L 的水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响是减弱。 7（2013银川一中上学期第三次月考）研究小组的同学为了探究 pH 对人唾液淀粉酶活 性的影响，设计了如下实验步骤： 在 A、 B、C、D、E 5 支试管中分别加入 pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0 的适宜浓度缓冲液 5 mL，再分别加入质量分数为 1%的淀粉液 1 mL。 各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液 1 mL，摇匀。 将 5 支试管放入 50 恒温水浴中，保温时间相同且合适。 取出各试管，分别加入 2 mL 斐林试剂，摇匀。 观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适 pH。 上述实验步骤中有 2 处错误，请更正并说明理由（不考虑试剂的浓度和加入量、pH 梯度以 及实验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果。 （1）_ 。 （2）_ 。 答案：（1） 更正：将 5 支试管放入 37 恒温水浴中，保温时间相同且合适。理由：唾 液淀粉酶的最适温度为 37 （2 ）更正：加入斐林试剂后应进行水浴加热。理由：斐 林试剂检验还原糖的颜色反应需水浴加热 8（2013安徽马鞍山第一次质检） ATP 既是神经元的“能量通货”，也可作为神经元之 间信息传递的一种信号分子。一些神经细胞不仅能释放典型的神经递质，还能释放 ATP， 两者均能引起受体细胞的膜电位变化。ATP 作为信号分子的作用机理如图所示，请分析回 答下列问题。 （1）人体细胞中的 ATP 主要来自_（生理过程），其分子结构简式是 _。 研究发现，正常成年人安静状态下 24 小时有 40 kg ATP 发生转化，而细胞内 ADP、ATP 的浓度仅为 2 10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是 _ 。 （2）细胞间隙中的 ATP 在有关酶的作用下，3 个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是 _。 （3）为了研究 X 物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的 X 物质将细胞处理 24 小时，然后测量各组细胞内 ATP 的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据 如下表所示。 实验组编号 X 物质的浓度 （gmL 1 ） 细胞内 ATP 的浓度 （nmolmL 1 ） 细胞死亡的百分率 A 0 80 1 B 2 70 2 C 4 50 10 D 8 20 25 E 16 5 70 F 32 1 95 该实验的因变量是 _ 。 实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？ _ _ 。 若用混有浓度为 2 gmL1 的 X 物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑 制的主要原因是 _ _ 。 答案：（1）细胞呼吸 APPP ATP 与 ADP 相互迅速转化 （2）腺苷 （3 ）细胞内 ATP 的浓度和细胞死亡的百分率 细胞内 ATP 浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增 加 阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收 解析：ATP 是细胞内的“能量通货”，直接给细胞的生命活动提供能量。（1）ATP 可以来 自细胞呼吸、光合作用。在人体细胞内只有细胞呼吸。ATP 的结构简式为：A PPP。（2）ATP 是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的。因此 3 个磷酸基团逐个脱离下 来，最后剩下的是腺苷。（3）“为了研究 X 物质对动物细胞的影响”，得出实验的自 变量是 X 物质的浓度，因变量就是不同 X 物质浓度下细胞内 ATP 的浓度和细胞死亡的百分 率。细胞的生命活动离不开能量，因此细胞内 ATP 浓度下降，能量供应减少，细胞死亡 率增加。消化需要酶来催化，消化酶的合成和分泌需要消耗能量；氨基酸等营养物质的 吸收属于主动运输，需要消耗能量。阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运输， 影响营养物质的吸收。 9萌发的小麦种子中淀粉酶活性较强，主要有 淀粉酶和 淀粉酶。淀粉酶不耐 酸、较耐热，在 pH 为 3.6 以下迅速失活；而 淀粉酶不耐热，在 70 条件下 15 min 后失活。 实验材料：萌发 3 天的小麦种子（芽长约 1 cm）。 主要试剂及仪器：麦芽糖标准液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅等。 实验步骤： 步骤一：制作麦芽糖梯度液。取 7 支干净的具刻度试管，编号，按表加入试剂，再将试管 置于 60 水浴中加热 2 min，取出后按试管号顺序排列。 步骤二：用萌发 3 天的小麦种子制备淀粉酶溶液。 步骤三：将装有淀粉酶溶液的试管置于 70 水浴中保持 15 min，取出后迅速冷却。 步骤四：另取 4 支试管，编号 A、B、C、D，向 A、B 试管中各加 5 mL 5%淀粉溶液，向 C、D 试管中分别加入 2 mL 已经处理的酶溶液（忽略其中含有的少量麦芽糖）和蒸馏水， 将四支试管置于 40 恒温水浴中保温 10 min，然后将 C、D 试管中的溶液分别加入 A、B 试管中，摇匀后继续在 40 恒温水浴中保温 10 min。 步骤五：取 A、 B 试管中反应液各 2 mL 分别加入 E、F 试管，然后向 E、F 试管分别加入 _，再置于 _，2 min 后观察颜色变化。 结果分析：将 E 试管中颜色与步骤一中获得的麦芽糖标准液进行比较，获得该试管中麦芽 糖浓度，并计算出 淀粉酶的催化效率。 请分析回答下列问题。 （1）本实验的目的是测定 _。 （2）步骤一的 57 试管中加入蒸馏水的量（ X、 Y、 Z）分别是_（单 位：mL）。 （3）实验中 B 试管所起的具体作用是 _ 。 （4）请补全步骤五的做法：_ ，_。 答案：（1）小麦种子中 淀粉酶的催化效率 （2）0.6、0.4、0 （3）检测实验使用的