專題三 細胞內(nèi)的ATP與酶一、選擇題1關(guān)于ATP的敘述，正確的是()A大腸桿菌細胞產(chǎn)生ATP的主要場所是線粒體B細胞連續(xù)分裂時，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化CT表示胸腺嘧啶，因而ATP的結(jié)構(gòu)與核苷酸很相似DATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基組成解析：大腸桿菌細胞為原核細胞，無線粒體，A錯誤；細胞分裂過程中需要ATP水解供應(yīng)能量，因此伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，B正確；ATP中“T”表示三個，C錯誤；ATP分子是由一個腺苷和三個磷酸基組成的，D錯誤。答案：B2(2017河北定州聯(lián)考)據(jù)圖判斷，有關(guān)敘述錯誤的是()A酶1能催化ATP甲，但不能催化甲乙，表明酶1具有專一性B圖中含有磷酸鍵的化合物有三種C丙物質(zhì)為腺苷，丁可用于某些脂質(zhì)的合成DATP為生命活動提供能量需要經(jīng)過圖示的整個過程解析：根據(jù)磷酸基團可判斷甲、乙、丙、丁分別為ADP、AMP、腺苷和Pi，酶13分別催化ATP、ADP和AMP的水解。不同種酶對應(yīng)不同底物，可反映酶的專一性，A正確；圖中ATP、物質(zhì)甲、物質(zhì)乙均含有磷酸鍵，B正確；丙物質(zhì)為腺苷，丁物質(zhì)為磷酸，磷酸可用于磷脂的合成，C正確；ATP為生命活動提供能量需經(jīng)過圖示的ATP甲過程，D錯誤。答案：D3下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是()人長時間劇烈運動時，骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等若細胞內(nèi)Na濃度偏高，為維持Na濃度的穩(wěn)定，細胞消耗ATP的量增加人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細胞產(chǎn)生ATP的量增加人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡ABC D解析：本題考查ATP在各種條件下含量的變化。安靜狀態(tài)時，骨骼肌細胞進行有氧呼吸；長時間劇烈運動時，既進行有氧呼吸，也進行無氧呼吸；有氧呼吸和無氧呼吸分解1 mol葡萄糖所形成的ATP分別為38 mol、2 mol，生成ATP的量不相等。Na外流是以主動運輸?shù)姆绞竭M行的，需要消耗ATP。人在寒冷時，甲狀腺激素與腎上腺素的分泌增加，代謝增強，有機物分解加快，ATP產(chǎn)生量增加。ATP與ADP總是處于動態(tài)平衡之中，當ATP消耗量增加時，機體通過無氧呼吸和分解糖原等方式產(chǎn)生更多ATP。答案：B4下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()A酶在催化反應(yīng)完成后，被分解為氨基酸或脫氧核苷酸B酶在最適溫度和pH下催化效率高，體現(xiàn)了酶的高效性C酶的合成一定需要核糖體，但不一定需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體D酶既可以作為生物催化劑，也可以作為某些化學反應(yīng)的反應(yīng)物解析：酶在反應(yīng)前后其化學性質(zhì)和數(shù)量不變，A錯誤；酶的高效性是指同無機催化劑相比較，催化效率更高，B錯誤；絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA，蛋白質(zhì)類酶是在核糖體上合成的，RNA類酶不是在核糖體上合成的，C錯誤；酶既可以作為生物催化劑，也可以作為某些化學反應(yīng)的反應(yīng)物，如唾液淀粉酶進入胃中失活，作為蛋白質(zhì)可被胃蛋白酶水解，D正確。答案：D5下列有關(guān)酶與ATP的相關(guān)敘述正確的是()A酶的作用條件較溫和，只能在生物體內(nèi)起作用B有些酶的組成元素與ATP的組成元素相同C葉肉細胞中產(chǎn)生的ATP只能用于光合作用的暗反應(yīng)階段D人體在劇烈運動時ATP的合成速度大于分解速度解析：酶的作用條件較溫和，在生物體內(nèi)和生物體外都能起作用，A錯誤；RNA類酶組成元素與ATP相同，B正確；葉肉細胞光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于光合作用暗反應(yīng)階段，細胞呼吸產(chǎn)生的ATP可用于植物體的各項生命活動，C錯誤；人體在劇烈運動時ATP的合成速度和分解速度都加快，ATP和ADP的含量處于動態(tài)平衡，ATP的合成速度和分解速度相等，D錯誤。答案：B6mRNA的某個堿基被氧化會導致核糖體在該堿基處停止移動，而神經(jīng)細胞中的質(zhì)控因子能切碎mRNA解救卡住的核糖體，否則受損的mRNA就會在細胞中累積，進而引發(fā)神經(jīng)退行性疾病。下列相關(guān)推測正確的是()A質(zhì)控因子可能是一種DNA水解酶B控制質(zhì)控因子合成的基因突變不會引發(fā)神經(jīng)退行性疾病C不能根據(jù)合成蛋白質(zhì)的長度來判斷mRNA的堿基是否被氧化D質(zhì)控因子的作用是解救卡住的核糖體，使多肽鏈的合成能夠繼續(xù)解析：根據(jù)酶的專一性，神經(jīng)細胞中的質(zhì)控因子能切碎mRNA，說明質(zhì)控因子可能是一種RNA水解酶，A錯誤；控制質(zhì)控因子合成的基因突變，則細胞內(nèi)缺少質(zhì)控因子，會導致受損的mRNA在細胞中累積，進而引發(fā)神經(jīng)退行性疾病，B錯誤；根據(jù)題意，如果mRNA的某個堿基被氧化會導致核糖體在該堿基處停止移動，則合成的蛋白質(zhì)的長度會變短，所以可根據(jù)合成蛋白質(zhì)的長度來判斷mRNA的堿基是否被氧化，C錯誤；質(zhì)控因子的作用是解救卡住的核糖體，使多肽鏈的合成能夠繼續(xù)，D正確。答案：D7乳糖酶可催化乳糖水解。有兩項與此相關(guān)的實驗，實驗中無關(guān)變量相同且適宜，實驗結(jié)果如下表。相關(guān)敘述正確的是()實驗一(乳糖濃度為10%)酶濃度01%2%3%4%相對反應(yīng)速率02550100200實驗二(酶濃度為2%)乳糖濃度05%10%15%20%相對反應(yīng)速率025506565A.實驗一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應(yīng)速率不再加大B實驗一若增加乳糖濃度，相對反應(yīng)速率將降低C實驗二若繼續(xù)增大乳糖濃度，相對反應(yīng)速率不再加大D實驗二若將反應(yīng)溫度提高5 ，相對反應(yīng)速率將增大解析：由表格的數(shù)據(jù)分析可知，實驗一若繼續(xù)增加酶濃度，相對反應(yīng)速率可能加大，A錯誤；實驗一若增加乳糖濃度，相對反應(yīng)速率不會降低，B錯誤；由表格實驗二的數(shù)據(jù)分析可知，乳糖濃度15%以后，乳糖已經(jīng)不是反應(yīng)速率的制約因素，所以繼續(xù)增大乳糖濃度，相對反應(yīng)速率不再加大，C正確；實驗二若將反應(yīng)溫度提高5 ，相對反應(yīng)速率可能減小，D錯誤。答案：C8(2017北京東城聯(lián)考)20世紀60年代，醫(yī)院開始用淀粉酶替代酸來分解淀粉。下圖為某同學探究不同pH條件下淀粉酶對淀粉的分解作用的實驗結(jié)果。下列說法不正確的是()A應(yīng)先將各組試管溶液pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值再混合BpH為3和9的兩支試管中的淀粉酶的活性相同CpH為13的試管調(diào)到pH為7后淀粉含量基本不變D淀粉酶通過降低淀粉分解反應(yīng)的活化能起到催化作用解析：本實驗的目的是探究不同pH條件下淀粉酶對淀粉的分解作用的實驗結(jié)果，實驗時應(yīng)先將各組試管溶液pH分別調(diào)到設(shè)定數(shù)值再混合，A正確；在pH為3和9時兩支試管中的淀粉剩余量相同，但pH為3時，酶可以催化淀粉水解，酸也會促進淀粉水解，而pH為9時只有酶的催化作用，所以兩種pH 下酶的催化效率應(yīng)該是不同的，即pH為3和9時酶的活性不同，B錯誤；pH為13時，酶已經(jīng)變性失活，因此再將pH調(diào)為7時，反應(yīng)速率不變，即淀粉含量基本不變，C正確；淀粉酶對淀粉分解反應(yīng)起催化作用的原理是降低該反應(yīng)的活化能，D正確。答案：B9把混有反應(yīng)物的液體，加到搗碎的土豆汁液中(酶液)，在37 下觀察到某些反應(yīng)現(xiàn)象。在這種情況下，學生甲設(shè)計的對照實驗是用蒸餾水代替反應(yīng)物，加入酶液中，也可觀察到該反應(yīng)現(xiàn)象；學生乙設(shè)計的對照實驗是用蒸餾水代替酶液，加入反應(yīng)物中，則觀察不到該反應(yīng)現(xiàn)象。下面是對此問題的解釋，其中可能性最大的一項是()A酶催化的反應(yīng)即使完全沒有反應(yīng)物，也可緩慢進行B酶由于被蒸餾水溶解出來，因而能進行反應(yīng)C該酶液中混有與反應(yīng)物相同的物質(zhì)D該酶液中混有催化同一反應(yīng)的多種酶解析：新鮮土豆汁液中含有過氧化氫酶，能催化過氧化氫分解產(chǎn)生氣泡。學生甲用蒸餾水代替反應(yīng)物，加入酶液中也可觀察到該反應(yīng)現(xiàn)象，說明該酶液中混有與反應(yīng)物相同的物質(zhì)。學生乙設(shè)計的對照實驗說明，蒸餾水不起催化作用。答案：C10如圖表示某酶促反應(yīng)速率在不同條件下的變化曲線，下列敘述錯誤的是()A影響AB段反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度B在BC段加大酶量會使反應(yīng)速率增大C由圖可知，該酶促反應(yīng)的最適溫度為37 D該酶促反應(yīng)速率在一定范圍內(nèi)會隨溫度的升高而增大解析：影響AB段反應(yīng)速率的主要因素是橫坐標表示的因素，即底物濃度，A正確；BC段底物過量，故加大酶量會使反應(yīng)速率增大，B正確；圖中曲線代表的反應(yīng)速率最大，但小于37 、大于25 的反應(yīng)速率和大于37 的酶促反應(yīng)速率在圖中沒有體現(xiàn)，故不能說明37 是該酶促反應(yīng)的最適溫度，C錯誤；由圖中三條曲線的變化情況可推知，該酶促反應(yīng)速率在一定范圍內(nèi)會隨溫度的升高而增大，D正確。答案：C11(2017遼寧沈陽模擬)圖甲是過氧化氫酶活性受pH影響的曲線，圖乙表示在最適溫度下，pHb時H2O2分解產(chǎn)生的O2量隨時間的變化曲線。若該酶促反應(yīng)過程中改變某一初始條件，以下改變正確的是()ApHa時，e點下移，d點左移BpHc時，e點為0C溫度降低時，e點不移動，d點右移DH2O2量增加時，e點不移動，d點左移解析：由于乙圖為最適pH下酶的作用曲線，故當pHa時，酶的活性下降，反應(yīng)速率降低，故e點不移動，d點右移，A錯誤；pHc時，酶失去活性，過氧化氫沒有催化劑也能分解，e點不為0，B錯誤；當溫度降低時，酶活性下降，e點不移動，d點右移，C正確；當H2O2量增加時，e點上移，D錯誤。答案：C12圖乙表示圖甲的反應(yīng)過程中有關(guān)物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線，下列敘述不正確的是()A若圖甲中物質(zhì)a為二肽，則物質(zhì)c為同種氨基酸B圖甲中物質(zhì)b能降低該化學反應(yīng)的活化能C圖乙中曲線表示圖甲中物質(zhì)a在不同條件下的濃度變化D圖乙中曲線的差別可能是溫度不同造成的解析：分析圖甲可知，a是底物，b是酶，c是產(chǎn)物。若圖甲中物質(zhì)a為二肽，則物質(zhì)c為同種氨基酸；酶的作用是降低化學反應(yīng)的活化能；分析圖乙可知，曲線所示的物質(zhì)的濃度由0開始增加，說明表示產(chǎn)物即物質(zhì)c的變化；造成曲線差別的因素有很多，如溫度、酶的濃度、pH等。答案：C二、非選擇題13請解讀與酶有關(guān)的圖示、曲線：(1)圖1和圖2是與酶的特性相關(guān)的圖示，圖1和圖2分別表示了酶具有_、_；控制蛋白質(zhì)類酶合成的直接模板主要分布在細胞的_中。(2)圖3是與酶活性影響因素相關(guān)的曲線，當pH從5上升到7，酶活性的變化過程是_；從圖示曲線我們還可以得出的結(jié)論是_。(3)圖4和圖5是在適宜條件下，底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響曲線，圖4中A點后酶促反應(yīng)的速率不再增加，其限制性因素主要是_。從圖5可以得出的結(jié)論是在底物足量條件下，_。解析：(1)由圖1可知，與加化學催化劑和不加催化劑相比，加酶時反應(yīng)速率達到最大時所用時間最短，說明酶具有高效性；由圖2中A、B的結(jié)構(gòu)可看出酶具有專一性。絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，控制其合成的直接模板是RNA，主要分布在細胞的細胞質(zhì)中。(2)當pH從5上升到7，底物剩余量先減少后增多，故酶活性的變化是先上升后下降；圖示3種pH條件下，底物剩余量最少時的溫度相同，說明隨著pH的變化，酶的最適溫度不變。(3)A點時酶促反應(yīng)速率達到最大，底物濃度不再是限制因素，此時酶的濃度或數(shù)量和活性就是影響酶促反應(yīng)速率的主要因素。答案：(1)高效性專一性細胞質(zhì)(2)先上升后下降隨著pH的變化，酶的最適溫度不變(溫度影響酶活性)(3)酶的濃度(數(shù)量)和活性酶促反應(yīng)速率與酶濃度呈正相關(guān)14現(xiàn)有兩種淀粉酶A與B，某生物興趣小組為探究不同溫度條件下這兩種淀粉酶的活性，設(shè)計實驗如下：實驗原理：溫度等條件可以影響酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下產(chǎn)生麥芽糖；用分光光度計測量溶液的吸光度時，物質(zhì)含量越多，其吸光度越大，因此可測出物質(zhì)的相對含量。實驗材料：一定濃度的淀粉溶液、相同濃度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、溫度計等。實驗過程：如下表所示。組別步驟12345678.設(shè)置水浴缸溫度()2030405020304050.取8支試管各加入淀粉溶液(mL)，分別保溫5分鐘1010101010101010.另取8支試管各加入等量淀粉酶溶液，分別保溫5分鐘酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶B.將同組兩個試管中的淀粉溶液與淀粉酶溶液混合搖勻，保溫5分鐘實驗結(jié)果：用分光光度計對各組淀粉含量進行檢測，結(jié)果如下圖所示。(1)該實驗的自變量是_，無關(guān)變量有_(至少寫出2種)。(2)根據(jù)實驗結(jié)果分析，下列敘述正確的是()A酶A在20 條件時活性較高B酶A的活性小于酶B的活性C酶B在40 條件時活性較高D大于50 條件時，酶A部分失活(3)此實驗用分光光度計檢測底物淀粉的剩余量來表示酶的活性，能不能用斐林試劑檢測生成物麥芽糖的含量來表示？_，原因是_。(4)若要進一步探究酶B的最適溫度，實驗設(shè)計的主要思路應(yīng)是_。解析：(1)根據(jù)表格可以看出本實驗有兩個自變量，即酶的種類和溫度。因變量是在實驗過程中隨自變量變化而變化的量。其他為無關(guān)變量。(2)用分光光度計測量溶液的吸光度時，物質(zhì)含量越多，其吸光度越大。酶A在20 條件時對應(yīng)試管中淀粉含量較多，酶活性相對其他溫度時較低，A錯誤。由圖可知，在2050 范圍內(nèi)，酶A活性在增強，酶B活性先增強后減弱，B錯誤。酶B在40 條件時活性較高，C正確。在2050 范圍內(nèi)，酶A活性在增強，不能得出大于50 條件時，酶A部分失活的結(jié)論，D錯誤。(3)因為用斐林試劑檢測需水浴加熱，會導致反應(yīng)體系溫度發(fā)生改變，使實驗結(jié)果不可靠。答案：(1)溫度、酶的種類溶液的量、反應(yīng)時間、pH等(2)C(3)不能斐林試劑檢測時需水浴加熱，會導致反應(yīng)體系溫度發(fā)生改變，影響實驗結(jié)果(4)在3050 之間設(shè)立較小的溫度梯度的分組實驗，按上述步驟進行實驗，分析結(jié)果得出結(jié)論15(2017浙江紹興質(zhì)檢)如圖是探究過氧化氫酶量對酶促反應(yīng)速率影響的實驗裝置圖，請回答下列問題。(1)本實驗中對自變量的控制可通過_來實現(xiàn)。除了自變量和因變量外，本實驗中哪些是無關(guān)變量(答出主要兩點)？_。(2)若要驗證酶的專一性，在此實驗裝置的基礎(chǔ)上，應(yīng)如何改進(請寫出具體的措施)_。(3)能否用本實驗裝置來驗證溫度對酶活性的影響？_，原因是_。(4)在過氧化氫溶液相同濃度相同體積的不同實驗組中加入相同大小不同數(shù)目的浸潤過肝臟研磨液濾紙片，則幾個實驗組最終生成的氣體量是否相同？_，原因是_。解析：(1)該實驗中，自變量是過氧化氫酶的量，因此可以通過改變浸過肝臟研磨液的濾紙片的大小和數(shù)目來實現(xiàn)對自變量的控制。本實驗中的無關(guān)變量有過氧化氫溶液的量、溶液的pH、反應(yīng)時間等。(2)酶的專一性可以用不同的酶催化同一種底物的實驗加以對照分析，在題干實驗裝置的基礎(chǔ)上，可以增加對照組，將肝臟研磨液換成淀粉酶等其他種類的酶。(3)由于H2O2在加熱的條件下分解較快，故不能用本實驗裝置來驗證溫度對酶活性的影響。(4)由于酶只改變化學反應(yīng)的速率不影響反應(yīng)平衡，并且各組底物量相等，因此幾個實驗組最終生成的氣體量相同。答案：(1)改變?yōu)V紙片的大小和數(shù)目過氧化氫溶液的量、溶液的pH、反應(yīng)時間等(2)增加對照組，將肝臟研磨液換成淀粉酶等其他種類的酶(3)不能高溫條件下過氧化氫不穩(wěn)定易分解(4)相同酶只改變化學反應(yīng)的速率不影響反應(yīng)平衡