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專題02 物質(zhì)跨膜運輸與酶、ATP 1．關(guān)于ATP的敘述中，錯誤的是(　　) A．ATP分子水解去掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸 B．藍藻細胞中的線粒體、葉綠體分別通過有氧呼吸、光合作用產(chǎn)生ATP C．ATP分子中儲存著大量的活躍化學(xué)能，是一種高能磷酸化合物 D．小麥根尖成熟區(qū)細胞能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì) 2．有關(guān)酶和ATP的說法正確的是(　　) A．人體細胞合成ATP時都需要氧氣的參與 B．同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中 C．酵母菌產(chǎn)生CO2的過程中都有ATP的合成 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，可用碘液對實驗結(jié)果進行檢測 【解析】選B。人體細胞合成ATP在無氧呼吸下也能產(chǎn)生，故A錯誤。同一種酶可以存在于分化程度不同的活細胞中，如呼吸酶，故B正確。酵母菌在線粒體基質(zhì)中進行有氧呼吸第二階段時產(chǎn)生CO2，同時有ATP的合成，但在無氧呼吸中產(chǎn)生二氧化碳時沒有ATP的合成，故C錯誤。如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶來探究酶的專一性，因為蔗糖是否被分解無法用碘液檢測，故D錯誤。 3．細胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定 B．酶1的變構(gòu)位點和活性位點的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列 C．酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合，因此酶1不具有專一性 D．酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A 【解析】選C。分析題圖可知，當產(chǎn)物B濃度高時，可與酶1的變構(gòu)位點結(jié)合，引起酶1空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶1變性失活，說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定，也說明酶1與產(chǎn)物B的相互作用可防止細胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A，A、D正確；酶1的變構(gòu)位點和活性位點有著特定的氨基酸序列，B正確。 4．取5支試管，編號為1～5，分別加入2 mL物質(zhì)的量濃度為1.0 mol/L的H2O2溶液，進行如表所示實驗。據(jù)表分析，下列敘述中正確的是(　　) 試管編號 1 2 3 4 5 加入物質(zhì) 蒸餾水 銹鐵釘 生土豆塊 熟土豆塊 生土豆塊、 稀NaOH溶液 實驗結(jié)果 幾乎無氣泡 少量氣泡 大量氣泡 幾乎無氣泡 幾乎無氣泡 A.1號和3號對比，說明酶具有高效性 B．2號和3號對比，說明不同種酶的催化效率不同 C．4號和5號對比，說明酶的活性受溫度、pH的影響 D．本實驗不能用來探究酶作用的最適溫度 【解析】選D。分析5支試管所加入的物質(zhì)及實驗結(jié)果可知，2號中銹鐵釘含有的Fe3＋可以催化H2O2分解，但氣泡較少；3號中生土豆塊含有的H2O2酶能催化H2O2分解，氣泡很多；4號中熟土豆塊因高溫導(dǎo)致H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無氣泡產(chǎn)生；5號中稀NaOH溶液導(dǎo)致生土豆塊中的H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無氣泡產(chǎn)生；1號作為對照組。3號和1號對比，說明酶具有催化作用。2號和3號對比，說明H2O2酶的催化效率比Fe3＋的高，即說明與無機催化劑相比，酶具有高效性。3號和4號對比，可以說明酶的活性受溫度影響。5號和3號對比，可以說明酶的活性受pH影響。由于沒有設(shè)置多種不同溫度，故本實驗不能用來探究酶作用的最適溫度。 5.某同學(xué)在進行某一酶促反應(yīng)實驗時，第一次實驗測得產(chǎn)物生成量隨時間變化情況如圖中曲線a所示，第二次實驗僅對第一次實驗中的條件進行了一處調(diào)整，實驗結(jié)果如曲線b表示。該同學(xué)改變的條件可能是(　　) A．改變了酶的種類　　　　 B．改變了酶的用量 C．改變了底物濃度 D．改變了反應(yīng)溫度 6．如圖表示改變某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解產(chǎn)生還原糖的結(jié)果，請據(jù)此分析，改變下列哪種因素才能獲得改變后的結(jié)果(　　) A．溫度 B．pH C．淀粉溶液量 D．唾液量 【解析】選C。由圖中信息可知，反應(yīng)進行到12 min后，還原糖的生成量不再增加，兩組反應(yīng)都不再進行，改變某一條件后生成物總量降低，反應(yīng)物淀粉溶液量減少會導(dǎo)致此結(jié)果。而改變溫度、pH和唾液量均只會改變反應(yīng)完成所需要的時間，不改變生成物總量。 7．如圖中曲線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，下列敘述不正確的是(　　) 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 8．為了比較甲、乙兩種酶對溫度和pH的耐受程度(即保持活性的范圍)的差異，科研人員作了相關(guān)的研究，結(jié)果如圖。下列說法正確的是(　　) A．甲酶對溫度的耐受程度比乙酶大 B．在pH為6～7的環(huán)境下，幾乎測不到甲酶活性 C．甲酶活性在任何環(huán)境中都比乙酶高 D．測定pH對酶活性影響時溫度應(yīng)設(shè)為20℃ 9．在三支試管中加入等量的質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、新鮮豬肝研磨液、唾液，一段時間后測得底物含量變化如圖所示。則下列敘述不正確的是(　　) A．曲線乙表示二氧化錳的催化作用，曲線甲與曲線乙對照反映了無機催化劑具有專一性 B．曲線丙表示豬肝中過氧化氫酶的催化作用，曲線甲與曲線丙對照反映酶具有專一性 C．曲線丙與曲線乙對照可以說明酶具有高效性 D．曲線甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶—底物復(fù)合物 【解析】選A。酶的高效性是指同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，由圖分析，催化效率丙>乙>甲，則三條曲線對應(yīng)的條件是：甲為唾液，乙為二氧化錳，丙為新鮮豬肝研磨液。專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，曲線甲、乙對照不能得出無機催化劑具有專一性。同理，曲線甲表示唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解，曲線丙表示過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，二者對照能說明酶具有專一性，B正確。和乙相比，丙催化的時間短，效率高，因此可以說明酶具有高效性，C正確。 曲線甲不下降的原因是酶具有專一性，唾液淀粉酶不能催化過氧化氫的分解，D正確。 10．利用麥芽釀造啤酒時，麥芽中多酚氧化酶(PPO)的作用會降低啤酒質(zhì)量。圖為不同pH和溫度對PPO活性影響的曲線，有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．PPO催化多酚類物質(zhì)的生化反應(yīng) B．相同溫度時，pH 7.8的酶促反應(yīng)產(chǎn)物比pH 8.4的少 C．在制備麥芽過程中應(yīng)將反應(yīng)條件控制在溫度80 ℃、pH 8.4 D．高于90 ℃，若PPO發(fā)生熱變性，一定溫度范圍內(nèi)溫度越高變性越快 【解析】選C。在溫度80 ℃、pH 8.4的條件下，多酚氧化酶(PPO)的活性高，降低啤酒質(zhì)量，C錯誤。 11．下表是其他條件均為最適情況下探究乳糖酶催化乳糖水解的相關(guān)實驗結(jié)果，以下分析正確的是(　　) 實驗一(乳糖濃度為10%) 實驗二(酶濃度為2%) 酶濃度 相對反應(yīng)速率 乳糖濃度 相對反應(yīng)速率 0 0 0 0 1% 25 5% 25 2% 50 10% 50 4% 100 20% 65 5% 200 30% 65 A.實驗一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應(yīng)速率不再增大 B．實驗二若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對反應(yīng)速率會增大 C．實驗二若將反應(yīng)溫度提高5 ℃，相對反應(yīng)速率將增大 D．實驗的自變量是酶濃度，實驗二的自變量是乳糖濃度 12．如圖中甲曲線表示在最適溫度下，某種酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。其余兩條曲線分別表示該酶促反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化趨勢。下列相關(guān)分析，正確的是(　　) A．在A點適當提高溫度或在B點適當增加酶的濃度，反應(yīng)速率都將增大 B．圖中E點代表該酶的最適pH，H點代表該酶的最適溫度 C．短期保存該酶，適宜條件對應(yīng)于圖中的D、H兩點 D．研究淀粉酶或過氧化氫酶參與的酶促反應(yīng)，均可得到上圖曲線 【解析】選C。首先根據(jù)曲線變化判斷乙曲線代表溫度對酶促反應(yīng)的影響，丙曲線代表pH對酶促反應(yīng)的影響。甲曲線是在最適溫度下測定的，故在A點提高溫度，反應(yīng)速率將降低，故A錯；圖中E點代表酶的最適溫度，H點代表酶的最適pH，故B錯；酶的保存應(yīng)該在最適pH、低溫下保存，故C對；過氧化氫受熱易分解，故當用過氧化氫酶研究溫度對酶促反應(yīng)速率影響時，高溫時反應(yīng)速率不會為零，故D錯。 13．研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答問題： (1)神經(jīng)細胞中的ATP主要來自________(生理過程)。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24 h有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10 mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是________________________________。 (2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來。最后剩下的是________。 (3)一些神經(jīng)細胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，科學(xué)家當初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：用化學(xué)物質(zhì)阻斷神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)___________，尋找到靶細胞膜上有________。 【答案】(1)細胞呼吸　ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化迅速 (2)腺苷 (3)受體細胞仍能接受部分神經(jīng)信號(或受體細胞的膜電位仍會發(fā)生變化)　ATP的受體 14．新的研究表明，專性嗜熱菌株的嗜熱酶在處理食品和造紙工業(yè)廢水、芳香族化合物、氰藥、重金屬及其他有機難降解物質(zhì)等方面具有重要作用。如圖所示為降解污染物過程中由該酶催化的反應(yīng)與未使用該酶的非催化反應(yīng)的自由能變化情況。請據(jù)圖回答問題： (1)化學(xué)反應(yīng)時必定會經(jīng)過一個過渡態(tài)——活化絡(luò)合物。過渡態(tài)具有比反應(yīng)物分子和生成物分子都要高的勢能。催化劑的實質(zhì)就是與反應(yīng)物分子結(jié)合，改變過渡態(tài)的勢能，圖甲中a和b中為催化反應(yīng)活化能的是________，酶可以很大程度地________反應(yīng)活化能。 (2)大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)，少數(shù)酶屬于________，影響其活性的因素主要有________，所有的酶都________(填“有”或“沒有”)調(diào)節(jié)生物體生命活動的作用。 【答案】(1)a　降低 (2)RNA　溫度和pH　沒有 15．為了探究pH對過氧化氫酶活性的影響，某小組同學(xué)進行了如下實驗。 實驗材料：直徑4 cm、厚度0.5 cm的馬鈴薯塊莖圓片若干，隨機平均分為三組 組別 步驟 1組 2組 3組 1 mol/L的HCl溶液 浸泡5 min —— —— 1 mol/L的NaOH溶液 —— ① —— 蒸餾水 —— —— 浸泡5 min 取出后，用吸水紙吸去馬鈴薯塊莖圓片上多余的液體 3%的過氧化氫溶液 5滴 5滴 5滴 及時觀察現(xiàn)象 1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無氣泡產(chǎn)生 ② (注：“——”表示不做處理。) 請分析作答： (1)表格中的①是________，②是________。 (2)該實驗的無關(guān)變量有_________________________________(至少寫出兩項)。 (3)及時觀察時，1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無氣泡產(chǎn)生，是因為___________。 (4)放置幾分鐘后，該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)3組馬鈴薯塊莖圓片上基本無氣泡繼續(xù)產(chǎn)生，1、2組馬鈴薯塊莖圓片上竟然有少量氣泡產(chǎn)生。請分析：3組基本無氣泡繼續(xù)產(chǎn)生的原因是________ _____________；1、2組有少量氣泡產(chǎn)生的原因可能是____________________(寫出一點即可)。 【解析】(1)對1、2、3組馬鈴薯塊莖的處理分別是用鹽酸、氫氧化鈉、蒸餾水浸泡，且浸泡時間均為5 min，故①是浸泡5 min。1、2組馬鈴薯塊莖分別用鹽酸和氫氧化鈉處理后，滴加過氧化氫溶液后不產(chǎn)生氣泡，說明強酸和強堿影響了馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶的活性，3組馬鈴薯塊莖沒有用酸和堿處理，該組馬鈴薯塊莖中過氧化氫酶的活性強，會催化過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，從而產(chǎn)生大量氣泡，故②是有大量氣泡產(chǎn) 【答案】(1)浸泡5min　有大量氣泡產(chǎn)生 (2)馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時間(過氧化氫溶液的濃度、用量、觀察時間等) (3)強酸、強堿使馬鈴薯塊莖圓片表面的過氧化氫酶失活 (4)過氧化氫分解完畢　過氧化氫自然分解的氣體得到積累，形成少量氣泡(浸泡時間短，HCI、NaOH只破壞了馬鈴薯塊莖圓片中部分過氧化氫酶的結(jié)構(gòu)，使得過氧化氫分解減慢，放置幾分鐘后氣體積累形成氣泡) 8