高考生物大二輪專題復(fù)習(xí)與增分策略 專題3 細(xì)胞內(nèi)的酶與ATP

專題3 細(xì)胞內(nèi)的酶與ATP重溫考綱要求1.酶在代謝中的作用()。2.ATP在能量代謝中的作用()。1.有關(guān)酶的正誤判斷(1)酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸()(2)水稻細(xì)胞內(nèi)合成的某物質(zhì)，能夠在常溫下高效分解淀粉，該物質(zhì)含有羧基()(3)滴加FeCl3溶液提高過氧化氫的分解速率不涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”的原理()(4)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()(5)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(jìn)行的()(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(jìn)行()(7)探究溫度對酶活性的影響時，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫()(8)發(fā)燒時，食欲減退是因為唾液淀粉酶失去了活性()2.有關(guān)ATP的正誤判斷(1)1個ATP分子中含有一個腺嘌呤和3個磷酸基團(tuán)()(2)在生物體的活細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化只能單向進(jìn)行()(3)ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供()(4)細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體()(5)人在饑餓時，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動態(tài)平衡()(6)人長時間劇烈運動時，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等()一、“循環(huán)利用”的酶1.(2013新課標(biāo)全國，6)關(guān)于酶的敘述，錯誤的是()A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C.酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度D.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應(yīng)的底物答案B解析低溫只能降低酶的活性，并沒有改變酶的空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度回到最適溫度時，酶的催化效率仍然可以達(dá)到最大；而高溫、過酸和過堿會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致酶活性的降低甚至喪失，所以B錯。2.(2016全國乙，3)若除酶外所有試劑已預(yù)保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是()A.加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計時一段時間后檢測產(chǎn)物的量B.加入底物加入酶計時加入緩沖液保溫一段時間后檢測產(chǎn)物的量C.加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計時一段時間后檢測產(chǎn)物的量D.加入底物計時加入酶加入緩沖液保溫一段時間后檢測產(chǎn)物的量答案C解析在測定酶活力的實驗中，需要保證pH和溫度均相同且適宜，故緩沖液應(yīng)在加入底物和酶之前加入。3.(2016全國甲，29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個實驗組：A組(20 )、B組(40 )和C組(60 )，測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是_組。(2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ，那么A組酶催化反應(yīng)的速度會_。(3)如果在時間t2時，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產(chǎn)物總量_，原因是_。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是_，其特性有_(答出兩點即可)。答案(1)B(2)加快(3)不變60 條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會增加(4)蛋白質(zhì)或RNA高效性、專一性解析(1)曲線圖顯示：在反應(yīng)開始的一段時間內(nèi)，40 時產(chǎn)物濃度增加最快，說明酶的活性最高，而B組控制的溫度是40 。(2)A組控制的溫度是20 。在時間t1之前，如果A組溫度提高10 ，因酶的活性增強(qiáng)，則A組酶催化反應(yīng)速度會加快。(3)對比分析圖示中的3條曲線可推知，在時間t2時，C組的酶在60 條件下已經(jīng)失活，所以如果在時間t2時，向C組反應(yīng)體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，在t3時，C組產(chǎn)物的總量不變。(4)絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。酶具有高效性、專一性，酶的作用條件較溫和。4.(2012大綱全國，33)某同學(xué)為了探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計了如下實驗步驟：在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉液1 mL。各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液1 mL，搖勻。將5支試管加入70 恒溫水浴中，保溫時間相同且合適。取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。上述實驗步驟中有2處錯誤，請更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實驗重復(fù)次數(shù))，以便實驗?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。(1)_。(2)_。答案(1)中70 應(yīng)改為37 。因為人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37 (2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在5065 熱水浴中一段時間。因為在高溫條件下斐林試劑與還原糖反應(yīng)顯色解析(1)唾液淀粉酶的最適溫度是37 左右，70 時酶會變性失活。(2)加入斐林試劑后，需要5065 水浴加熱才能看到磚紅色沉淀。悟規(guī)律分析全國課標(biāo)卷考題不難發(fā)現(xiàn)，對酶的考查側(cè)重于酶的本質(zhì)特性、影響酶活性的因素及相關(guān)曲線模型分析，尤其注重相關(guān)實驗探究，備考時應(yīng)特別關(guān)注單一變量設(shè)置與自變量、因變量的分析。1.區(qū)分酶的3個不同點、5個相同點化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細(xì)胞核(真核生物)來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶作用場所細(xì)胞內(nèi)外或生物體內(nèi)外均可生理功能催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能與無機(jī)催化劑相同的性質(zhì)提高反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)反應(yīng)的方向和平衡點；反應(yīng)前后，酶的性質(zhì)和數(shù)量不變2.理清酶的作用機(jī)理、特性及影響因素的3類曲線(1)酶的作用原理由圖可知，酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動。用加熱的方法不能降低活化能，但會提供活化能。(2)酶的特性的曲線圖1中加酶的曲線和加無機(jī)催化劑的曲線比較表明：酶具有高效性。圖2中兩曲線比較表明：酶具有專一性。(3)各因素對酶促反應(yīng)速率的影響曲線分析圖3和圖4：溫度或pH通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率。分析圖5：OP段的限制因素是底物濃度，P點以后的限制因素則是酶濃度。題型一酶的本質(zhì)、作用及特性的分析1.下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()A.酶分子是在基因的指導(dǎo)下，在核糖體上合成的B.一種酶催化化學(xué)反應(yīng)的種類與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)C.經(jīng)高溫處理的酶，加入雙縮脲試劑后不會出現(xiàn)紫色D.酶與無機(jī)催化劑都可通過提高化學(xué)反應(yīng)的活化能來起催化作用答案B解析大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在基因的指導(dǎo)下，在核糖體上合成，少數(shù)酶為RNA，不在核糖體上合成，A錯誤；酶的催化作用具有專一性，一種酶催化化學(xué)反應(yīng)的種類與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，B正確；經(jīng)高溫處理的酶，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，但沒有破壞肽鍵的結(jié)構(gòu)，所以加入雙縮脲試劑后仍然會出現(xiàn)紫色，C錯誤；酶和無機(jī)催化劑都可通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來起催化作用，D錯誤。2.細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如下圖所示。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C.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D.酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細(xì)胞產(chǎn)生過多的產(chǎn)物A答案B解析從題圖中進(jìn)行分析，酶1的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后活性喪失，說明酶的功能由空間結(jié)構(gòu)決定，A項正確。從圖中可以看出，酶1能與兩種底物特異性結(jié)合，且只能催化這兩種底物生成產(chǎn)物A；雖能與產(chǎn)物B結(jié)合，但沒有催化生成產(chǎn)物，因此酶1具有專一性，B項錯誤。酶1的變構(gòu)位點和活性位點的結(jié)構(gòu)是由氨基酸的排列順序決定的，C項正確。產(chǎn)物A增多，生成的產(chǎn)物B增多，酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失去活性，產(chǎn)物A合成減少；當(dāng)產(chǎn)物A過少時，產(chǎn)物B濃度降低，酶1有活性，開始合成產(chǎn)物A，因此酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細(xì)胞產(chǎn)生過多的產(chǎn)物A，D項正確。3.用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是()A.蛋白酶 B.RNA聚合酶C.RNA D.逆轉(zhuǎn)錄酶答案C解析A項，蛋白酶在蛋白質(zhì)水解成多肽的過程中起催化作用；B項，RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄的過程中起催化作用；C項，自然界中的酶大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。核糖體是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，用蛋白酶將其蛋白質(zhì)除去后，處理后的核糖體仍可催化氨基酸發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，說明起催化作用的成分是RNA；D項，逆轉(zhuǎn)錄酶在逆轉(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)過程中起催化作用。4.下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()A.酶適于低溫下保存，因為低溫時雖然酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定B.Fe3和過氧化氫酶促使過氧化氫分解，是因為它們降低了活化能，同時給過氧化氫提供能量C.酶是由內(nèi)分泌腺細(xì)胞合成的具有催化作用的有機(jī)物D.酶與激素一樣使用后立即被滅活，所以活細(xì)胞中需要源源不斷地合成酶答案A解析酶適于低溫下保存，因為低溫時雖然酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，A正確；Fe3和過氧化氫酶促使過氧化氫分解，是因為它們降低了活化能，但是未給過氧化氫提供能量，B錯誤；酶是由活細(xì)胞合成的具有催化作用的有機(jī)物，C錯誤；激素使用后立即被滅活，但是酶使用后不被滅活，D錯誤。易錯提醒與酶有關(guān)的審答題的4個提醒(1)只有在特殊背景或信息下才可認(rèn)定酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA，否則一般認(rèn)定為蛋白質(zhì)(如各種消化酶、DNA聚合酶等)。(2)酶只能由活細(xì)胞產(chǎn)生，不能來自食物，且?guī)缀跛谢罴?xì)胞(哺乳動物成熟紅細(xì)胞除外)均可產(chǎn)生酶(一般場所為核糖體)。(3)催化(降低反應(yīng)分子活化能)是酶唯一的功能，它不具調(diào)節(jié)功能，也不作為能源(或組成)物質(zhì)，切不可額外夸大其功能。(4)辨析酶、激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗體四者均具特異性(專一性)、高效性等特性。激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗體都是由細(xì)胞分泌到內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮作用，發(fā)揮作用后即被滅活，而酶既可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外發(fā)揮作用，且可以多次發(fā)揮作用?；罴?xì)胞都能產(chǎn)生酶(哺乳動物的成熟紅細(xì)胞除外)，但只有少數(shù)特異性細(xì)胞能合成并分泌激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗體。題型二影響酶活性因素的圖、表、線分析5.將牛奶和姜汁混合，能使牛奶凝固。某同學(xué)用煮沸的姜汁重復(fù)這項實驗，牛奶在任何溫度下均不能凝固。將不同溫度的等量牛奶中混入一些新鮮姜汁。觀察結(jié)果如下表：溫度()20406080100結(jié)果15 min后仍未凝固14 min內(nèi)完全凝固1 min內(nèi)完全凝固1 min內(nèi)完全凝固15 min后仍未凝固根據(jù)以上結(jié)果，下列表述中錯誤的是()A.新鮮姜汁中含有能使可溶狀態(tài)的牛奶凝固的酶B.進(jìn)一步測定最適溫度，可設(shè)置60 、65 、75 、80 四個溫度梯度C.將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合，能夠提高實驗的準(zhǔn)確度D.該實驗說明酶需要適宜的溫度，100 時未凝固，是因為酶的活性已經(jīng)喪失答案B解析據(jù)題意知，煮沸的姜汁不能使牛奶凝固，而新鮮姜汁在適宜溫度下可以使牛奶凝固，說明新鮮姜汁中可能含有一種酶，該酶能將可溶狀態(tài)的牛奶轉(zhuǎn)化為不溶狀態(tài)，A正確；根據(jù)表格分析知，最適溫度位于40100 之間，測定最適溫度應(yīng)在40100 之間縮小溫度梯度，進(jìn)行多組實驗，B錯誤；將等量姜汁在不同溫度下保溫后再與對應(yīng)溫度的牛奶混合，能排除姜汁與牛奶混合時，溫度變化，提高實驗準(zhǔn)確度，C正確；根據(jù)題干知，煮沸的姜汁，降溫后，仍然不能凝固牛奶，說明酶已失活，D正確。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.pHC.淀粉溶液量 D.唾液量答案C解析改變溫度或pH會影響酶的活性，從而影響化學(xué)反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點，即產(chǎn)物的最終產(chǎn)量不變，圖中實驗組的還原糖生成量明顯減少，A、B錯誤；改變底物的量，產(chǎn)物的量則會減少，圖中對照組的還原糖生成量一直多于實驗組的還原糖生成量，故改變的是淀粉溶液量，即降低了淀粉溶液量，C正確；改變唾液量，即唾液淀粉酶的量，會影響化學(xué)反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點，即產(chǎn)物的最終產(chǎn)量不變，圖中實驗組的還原糖生成量明顯減少，D錯誤。7.用新鮮蘿卜做如下實驗：第一組將蘿卜磨碎，制得提取液后立即冷藏，取幾支試管，分別加入pH為39的過氧化氫溶液，30 保溫，然后在每支試管中加入4滴冷藏的提取液；第二組重復(fù)上述實驗，但把提取液的添加量減半；第三組重復(fù)第一組實驗，但在滴加提取液之前先對其進(jìn)行80 高溫處理。然后將實驗結(jié)果繪成下圖的曲線，表示一、二、三組結(jié)果的曲線分別是()A.a、b、c B.a、c、b C.b、a、c D.c、b、a答案C解析第二組比第一組酶量減半，在其他條件均相同的情況下，反應(yīng)速率比第一組小，所以第一組對應(yīng)曲線b，第二組對應(yīng)曲線a。第三組滴加提取液之前先對其進(jìn)行80 高溫處理，酶變性失活，過氧化氫不會被催化分解，對應(yīng)曲線c。8.下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(dāng)提高溫度或在B點適當(dāng)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)，均可得到上圖曲線答案C解析首先根據(jù)曲線變化判斷乙曲線代表溫度對酶促反應(yīng)速率的影響，丙曲線代表pH對酶促反應(yīng)速率的影響。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(dāng)用過氧化氫酶研究溫度對酶促反應(yīng)速率的影響時，高溫時反應(yīng)速率不會為零，故D錯。9.某同學(xué)為研究化合物P對淀粉酶活性的影響，在最適溫度和最適酸堿度條件下，得到如圖所示的實驗結(jié)果。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.在一定范圍內(nèi)，底物濃度影響著酶促反應(yīng)速率B.曲線可作為實驗對照C.P對該酶的活性有抑制作用D.若提高反應(yīng)溫度，則A點將上移答案D解析據(jù)圖可知，在底物濃度相對較低時，影響酶促反應(yīng)速率的因素是底物濃度，A正確；研究化合物P對淀粉酶活性的影響，需要建立對照實驗，圖中為對照組，為實驗組，B正確；加入化合物P后，酶促反應(yīng)速率下降，說明P對該酶的活性有抑制作用，C正確；圖示結(jié)果是在最適溫度和最適酸堿度條件下得到的，若提高反應(yīng)溫度，酶活性會降低，酶促反應(yīng)速率也會下降，因此A點將下移，D錯誤。易錯警示酶促反應(yīng)速率和酶活性的辨析溫度和pH是通過影響酶活性來影響酶促反應(yīng)速率的，而底物濃度和酶濃度是通過影響底物和酶的接觸機(jī)率來影響酶促反應(yīng)速率的，其并不影響酶活性。二、“能量通貨”的ATP1.(2014大綱全國，2)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯誤的是()A.線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用B.機(jī)體在運動時消耗ATP，睡眠時則不消耗ATPC.在有氧與缺氧的條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPD.植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用答案B解析A項，細(xì)胞核中無法進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生能量，它所需要的ATP主要由細(xì)胞質(zhì)中的線粒體提供。B項，ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，機(jī)體時刻都在消耗ATP。C項，有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，均有ATP形成。D項，根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要是通過主動運輸?shù)姆绞竭M(jìn)行的，其消耗的能量來源于呼吸作用產(chǎn)生的ATP。2.(2016全國乙，29節(jié)選)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團(tuán)所處的位置(APPP或dAPPP)?；卮鹣铝袉栴}：(1)某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的_(填“”“”或“”)位上。答案(1)(2)解析(1)ATP水解生成ADP的過程中，斷裂的是遠(yuǎn)離腺苷A的那個高能磷酸鍵，即位和位之間的高能磷酸鍵，即位磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端。要將32P標(biāo)記到DNA上，帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在位上。(2)dATP脫去位和位的磷酸基團(tuán)后為腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，即DNA的基本組成單位之一，用dATP為原料合成DNA時，要將32P標(biāo)記到新合成的DNA上，則32P應(yīng)在位。悟規(guī)律高考對本知識點的考查側(cè)重于ATP的結(jié)構(gòu)簡式，真核細(xì)胞中ATP的產(chǎn)生場所、過程及ATP的用途與轉(zhuǎn)化，題型多為選擇題，也可滲透于光合作用、細(xì)胞呼吸的非選擇題中考查。1.從ATP結(jié)構(gòu)簡式理解其組成與功能2.理清A的4種含義ATP：A表示：腺苷核苷酸：A表示：腺嘌呤DNA：A表示：腺嘌呤脫氧核糖核苷酸RNA：A表示：腺嘌呤核糖核苷酸3.牢記與ATP產(chǎn)生和消耗有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及生理過程轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程細(xì)胞膜消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段葉綠體產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等線粒體產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞核消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等題型一分析ATP的組成、來源和利用1.ATP是一種高能磷酸化合物。下列關(guān)于ATP的敘述正確的是()A.若細(xì)胞代謝強(qiáng)度增加一倍，則細(xì)胞內(nèi)ATP的含量也將增加一倍B.ATP中全部高能磷酸鍵斷裂后，形成的產(chǎn)物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸C.ATP水解釋放出的能量，用于各項生命活動，但不能轉(zhuǎn)化成熱能，用于維持體溫D.有絲分裂后期，受紡錘絲牽引，著絲點斷裂，該過程需要ATP水解供能答案B解析細(xì)胞內(nèi)ATP的含量維持相對穩(wěn)定，A錯誤；ATP中全部高能磷酸鍵斷裂后，形成的產(chǎn)物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸，B正確；ATP水解釋放出的能量，用于各項生命活動，能轉(zhuǎn)化成熱能，用于維持體溫，C錯誤；有絲分裂后期，著絲點斷裂不是受紡錘絲牽引的結(jié)果，D錯誤。2.在下列化合物的化學(xué)組成中，“”中所對應(yīng)的含義最接近的是()A. B. C. D.答案D解析根據(jù)題意，“”中所對應(yīng)的含義分別為：一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，腺苷，腺苷。易錯警示(1)ATP中的“A”表示腺苷，并非“腺嘌呤”。ATP水解掉兩個高能磷酸鍵后，就成為“腺嘌呤核糖核苷酸”，是RNA的組成單位之一。(2)ATP能量。ATP是一種含有能量的物質(zhì)，并不是能量。題型二ATP與ADP間的相互轉(zhuǎn)化與動態(tài)平衡3.下圖為細(xì)胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是()A.在一個活細(xì)胞中，時刻進(jìn)行著過程和B.過程和也可以發(fā)生在同一個細(xì)胞器內(nèi)C.過程中需要的能量不是過程釋放的D.維持人體體溫的熱能主要來自過程中的能量答案D解析維持人體體溫的熱能主要來自體內(nèi)有機(jī)物分解釋放的熱能。4.ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，是生命活動的直接能源物質(zhì)，如圖為ATP的結(jié)構(gòu)和ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說法不正確的是()A.圖1中的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵B.圖2中進(jìn)行過程時，圖1中的c鍵斷裂并釋放能量C.ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶催化作用具有高效性D.夜間有O2存在時，圖2中過程主要發(fā)生在線粒體答案A解析圖1中A代表的是腺嘌呤，A錯誤。ATP水解一般是遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂，也就是c鍵，B正確；細(xì)胞中ATP含量很少，ATP與ADP的快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的催化作用具有高效性，C正確。夜間有O2存在時，ATP合成的主要場所是線粒體，D正確。易錯警示ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的3點提醒(1)ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量來源、能量去路和反應(yīng)場所方面都不盡相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是可逆反應(yīng)，但物質(zhì)可重復(fù)利用。(2)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需酶的催化，同時也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。(3)生命活動需要消耗大量能量，但細(xì)胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重復(fù)利用，只要提供能量(光能或化學(xué)能)，生物體就可不斷合成ATP，滿足生物體的需要。1.ATP是直接為細(xì)胞生命活動提供能量的有機(jī)物。關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是()A.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成B.ATP可為物質(zhì)跨膜運輸提供能量C.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成答案D解析酒精發(fā)酵是微生物的無氧呼吸，無氧呼吸在第一階段釋放出少量的能量，生成少量ATP，A正確；ATP可以用于細(xì)胞的主動運輸，如Ca2、Mg2通過主動運輸進(jìn)入番茄細(xì)胞時需要消耗能量，直接由ATP提供，B正確；APPP中的高能磷酸鍵中儲存著大量能量，ATP水解時，高能磷酸鍵斷裂，大量的能量會釋放出來，C正確；ATP由腺嘌呤、核糖、磷酸組成，D錯誤。2.如圖表示發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的tRNA與氨基酸的結(jié)合過程，下列說法正確的是()A.不受溫度影響 B.必須由線粒體供能C.必須有酶參與 D.只發(fā)生在核糖體上答案C解析ATP的水解需酶的催化，而酶的活性受溫度的影響，A錯誤；ATP可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中產(chǎn)生，B錯誤；圖示過程必須有酶的參與，C正確；tRNA與氨基酸的結(jié)合過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，氨基酸的脫水縮合發(fā)生在核糖體上，D錯誤。3.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些蚜蟲能合成類胡蘿卜素，其體內(nèi)的類胡蘿卜素不僅能吸收光能，傳遞給負(fù)責(zé)能量生產(chǎn)的組織細(xì)胞，而且還決定蚜蟲的體色。陽光下蚜蟲的ATP生成量將會增加，黑暗時蚜蟲的ATP含量會下降。下列有關(guān)敘述正確的是()A.正常情況下蚜蟲在黑暗中合成ATP時會伴隨著O2的消耗B.蚜蟲合成ATP時所需能量僅僅來自呼吸作用C.蚜蟲做同一強(qiáng)度的運動時，陽光下和黑暗中的ATP消耗量不一樣D.蚜蟲ATP含量在陽光下比黑暗時多，說明其體內(nèi)的ATP含量不穩(wěn)定答案A解析由題干信息可知，蚜蟲合成ATP所需能量還可來自于類胡蘿卜素吸收的光能；蚜蟲做同一強(qiáng)度的運動消耗ATP的量是一樣的。4.下列有關(guān)酶和ATP的說法，合理的是()A.漿細(xì)胞的形成過程中酶的種類和數(shù)量會不斷發(fā)生變化B.ATP分子中的兩個高能磷酸鍵所含的能量相同，穩(wěn)定性也相同C.骨骼肌細(xì)胞吸收周圍組織液中氧氣的過程不消耗ATP，但需要酶D.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用時，一般用碘液檢測實驗結(jié)果答案A解析B細(xì)胞分化形成漿細(xì)胞的過程是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，產(chǎn)生了不同的mRNA和蛋白質(zhì)，A正確；ATP分子中的兩個高能磷酸鍵所含的能量相同，但是遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵更容易斷裂和重新形成，B錯誤；骨骼肌細(xì)胞吸收周圍組織液中氧氣的方式是自由擴(kuò)散，不需要載體、不消耗能量，也不需要酶，C錯誤；探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用時，一般用斐林試劑檢測實驗結(jié)果，D錯誤。5.下圖1表示細(xì)胞中ATP反應(yīng)鏈，圖中a、b、c代表酶，甲、乙、丙代表化合物；圖2表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述不正確的是()A.圖1中的乙含有1個高能磷酸鍵，丙為腺嘌呤核糖核苷酸B.神經(jīng)細(xì)胞吸收K時，a催化的反應(yīng)加速，c催化的反應(yīng)被抑制C.研究淀粉酶活性與溫度關(guān)系時，不可以選擇斐林試劑作為檢測試劑D.圖2中溫度為m時比n時酶活性低，所以m時比n時更有利于酶的保存答案B解析圖1中的乙是ADP，含有1個高能磷酸鍵，丙是AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸；神經(jīng)細(xì)胞吸收K是主動運輸，消耗能量，能量來自ATP水解，所以a催化的反應(yīng)加速，但c催化的反應(yīng)不會被抑制；斐林試劑檢測還原糖時需進(jìn)行水浴加熱，而研究淀粉酶活性與溫度的關(guān)系，溫度是自變量，實驗過程中需保持不變，所以不能選擇斐林試劑作為檢測試劑；低溫時酶的活性低，溫度為m時比n時更有利于酶的保存。6.模型包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。而物理模型是指以實物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征，如沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，就是物理模型。下圖為某同學(xué)所做的酶催化作用的模型。下列敘述正確的是()A.該模型是物理模型，能很好地解釋酶的專一性B.圖中的A一定是蛋白質(zhì)，因為A是酶C.若圖中的B表示氨基酸，A表示酶，則該生理過程表示脫水縮合D.人成熟的紅細(xì)胞內(nèi)不能合成酶，也無上述模型表示的生理過程答案A解析該圖中A和B的結(jié)構(gòu)能反映出酶的專一性，故A正確；酶是催化劑，反應(yīng)前后酶的數(shù)量和性質(zhì)保持不變，故A是酶，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，故B錯誤；圖中化學(xué)反應(yīng)屬于物質(zhì)的分解，不可能是脫水縮合，故C錯誤；人成熟的紅細(xì)胞不能合成酶，但是含有許多酶，能催化多種化學(xué)反應(yīng)，故D錯誤。7.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，某些免疫球蛋白具有催化功能，稱之為抗體酶。下圖表示某新型抗體酶的結(jié)構(gòu)，據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是()A.抗體酶能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)B.抗體酶能與各種抗原結(jié)合C.抗體酶與底物結(jié)合后，能降低反應(yīng)的活化能D.利用抗體酶特異性識別抗原和催化無活性藥物前體的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，可靶向治療癌癥答案B解析由題干信息可知，抗體酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，功能上既具有抗體特異性識別抗原的功能，又具有酶的催化功能。8.下面的曲線是同一反應(yīng)的酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)曲線，相關(guān)敘述正確的是()A.E1是酶促反應(yīng)的活化能，A和C曲線是酶促反應(yīng)曲線B.E2是酶促反應(yīng)的活化能，B和C曲線是酶促反應(yīng)曲線C.E3是酶促反應(yīng)的活化能，B和C曲線是酶促反應(yīng)曲線D.E2是酶促反應(yīng)的活化能，A和C曲線是酶促反應(yīng)曲線答案D解析E2為有酶催化反應(yīng)所需的活化能，這是因為酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能；酶具有高效性，因此A和C曲線是酶促反應(yīng)的曲線；E3是無酶催化反應(yīng)所需的活化能，B和D曲線是無酶催化反應(yīng)的曲線。9.如圖表示不同溫度下酵母菌發(fā)酵時氣體產(chǎn)生速率與反應(yīng)時間的關(guān)系。據(jù)圖可知：有多種酶參與；最適pH是7；40 是酵母菌發(fā)酵的比較適宜的溫度；50 時酶逐漸失活；0 時酶逐漸失活。正確的是()A. B.C. D.答案C解析溫度通過影響酶的活性而影響氣體產(chǎn)生速率。從圖中可以看出，40 時氣體產(chǎn)生速率最大，是酵母菌發(fā)酵的比較適宜的溫度；高溫會破壞酶的分子結(jié)構(gòu)而使酶失去活性，50 時氣體產(chǎn)生速率逐漸降低，說明酶逐漸失活；0 時氣體產(chǎn)生速率低，是由于低溫抑制了酶的活性。10.研究人員從木耳菜中提取過氧化物酶(POD)，分別與四種不同酚類物質(zhì)及H2O2進(jìn)行催化反應(yīng)，結(jié)果如下圖所示。相關(guān)說法正確的是()A.圖1所示的實驗?zāi)康氖翘骄坎煌宇愇镔|(zhì)的濃度對POD活性的影響B(tài).當(dāng)?shù)孜餄舛葹?.08 mmolL1時，POD催化酚類2的反應(yīng)速率一定大于催化酚類3的C.由圖2可知，H2O2濃度過高會抑制POD的活性，降低濃度后POD活性就會恢復(fù)D.H2O2對POD活性的影響與溫度和pH對POD活性的影響相同答案A解析由圖1可知，橫坐標(biāo)代表不同酚類物質(zhì)的濃度，縱坐標(biāo)代表POD的活性，隨著物質(zhì)濃度的變化，POD的活性發(fā)生改變；由于POD的活性除了與底物濃度有關(guān)外，還與溫度和pH有關(guān)，因此在不確定溫度和pH條件是否相同且適宜的情況下，無法判斷POD催化酚類2的反應(yīng)速率是否大于酚類3的；由圖2可知，H2O2濃度過高，POD的活性有下降的趨勢，但并不能從圖中讀出降低H2O2濃度后POD活性怎么變化；高溫、過酸、過堿均會使酶失活，由于不知H2O2濃度大于1.2%以后的情況，因而無法判斷H2O2對POD活性的影響與溫度和pH對POD活性的影響是否相同。11.小麥種子萌發(fā)需要在一系列酶的催化作用下才能進(jìn)行，其中胚乳細(xì)胞合成的淀粉酶必不可缺。研究表明啟動淀粉酶合成的化學(xué)信使是胚產(chǎn)生的赤霉素。為證實這一結(jié)論，某同學(xué)做了如下實驗：第一步：取飽滿健壯的小麥種子若干，用刀片將每粒種子橫切成半粒，隨機(jī)均分為四組，分別置于四支帶有等量緩沖液的試管中，其中三組作去胚處理。第二步：向四支試管中加入濃度不等的赤霉素溶液，常溫下保溫24 h。第三步：向各試管中滴加等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的淀粉溶液，保溫10分鐘。第四步：向各試管中滴加等量的碘液，觀察顏色變化。結(jié)果如表所示。編號赤霉素溶液(單位：mM)種子結(jié)果(“”越多，顏色越深)10帶胚20去胚30.2去胚40.4去胚回答下列問題：(1)第三步后試管2溶液中的淀粉量比試管1中的_，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是_。(2)綜合比較試管1、3和4的實驗結(jié)果，說明胚在種子萌發(fā)過程中的作用是_。(3)綜合分析試管2、3和4的實驗結(jié)果，說明_。答案(1)多帶胚的種子能產(chǎn)生赤霉素促進(jìn)淀粉酶的合成，進(jìn)而使淀粉水解(2)產(chǎn)生赤霉素，誘導(dǎo)胚乳細(xì)胞合成淀粉酶(3)在一定濃度范圍內(nèi)，赤霉素濃度越高，對淀粉酶的誘導(dǎo)效果越好解析(1)由于帶胚的種子能產(chǎn)生赤霉素促進(jìn)淀粉酶的合成，進(jìn)而使淀粉水解，因此第三步后試管2溶液中的淀粉量比試管1中的多，這也反映在實驗結(jié)果上，即加入碘液后，試管2溶液的顏色比試管1的深。(2)試管1與3結(jié)果相同，表明胚起到了和赤霉素相同的作用。從而證明胚能產(chǎn)生赤霉素；試管4顏色更淺，進(jìn)一步表明對去胚種子添加赤霉素確實能促進(jìn)淀粉酶的合成。(3)試管2、3和4中赤霉素濃度逐漸升高，而實驗結(jié)果顯示試管溶液顏色越來越淺，說明在一定濃度范圍內(nèi)，赤霉素濃度越高，對淀粉酶的誘導(dǎo)效果越好。12.某校生物研究性學(xué)習(xí)小組通過使用三種生物的淀粉酶提取液(提取液中酶濃度相同)進(jìn)行實驗，比較這三種生物所產(chǎn)生的淀粉酶的活性大小。實驗步驟：步驟試管1試管2試管3試管4加蒸餾水2 mL2 mL2 mL加pH8的緩沖液0.5 mL0.5 mL0.5 mL0.5 mL加淀粉溶液2 mL2 mL2 mL2 mL加酶提取液甲生物淀粉酶提取液1 mL乙生物淀粉酶提取液1 mL丙生物淀粉酶提取液1 mL37 水浴保溫30 min30 min30 min30 min滴加碘液5滴5滴5滴5滴實驗結(jié)果：編號試管1試管2試管3試管4顏色深淺程度注：“”顯色，“”顯深色，“”不顯色。請根據(jù)實驗步驟和實驗結(jié)果回答下列問題：(1)表中處應(yīng)為_；處顏色深淺程度應(yīng)表示為_(用“”或“”表示)。(2)該實驗的自變量是_，無關(guān)變量有_(至少寫出2種)。(3)除用碘液檢驗淀粉的剩余量來判斷實驗結(jié)果外，還可以用_來檢驗生成物的量。若用該試劑檢驗，顏色變化最深的試管是_。(4)根據(jù)上述結(jié)果得出的結(jié)論是：不同生物的淀粉酶，雖然酶濃度相同，但活性不同。造成實驗中三種酶活性不同的根本原因是_。(5)該小組同學(xué)還做了反應(yīng)速率與底物濃度關(guān)系的實驗。右圖所示的坐標(biāo)中已根據(jù)實驗結(jié)果畫出了試管3中酶活性的曲線，請在坐標(biāo)中畫出試管2中酶活性的曲線。答案(1)3 mL(或多于)(2)不同生物的淀粉酶提取液加入提取物的體積、溫度、pH、淀粉的體積和濃度、保溫時間(3)斐林試劑試管2(4)決定這3種酶的DNA(或基因)不同(5)如圖所示解析(1)根據(jù)生物實驗的單一變量原則和等量原則，要確保四支試管中溶液的總體積相等，則處應(yīng)為3 mL。由于試管4為空白對照組，沒有淀粉酶的存在，所以淀粉的剩余量最多，滴加碘液后顏色最深，因此“”的個數(shù)應(yīng)等于或大于3個。(2)對比三個實驗組和空白對照組可知，不同生物的淀粉酶提取液為自變量，除自變量外，對實驗結(jié)果造成影響的其他變量為無關(guān)變量，必須保證無關(guān)變量相同且適宜。(3)測定酶促反應(yīng)速率時，既可以底物的減少量或剩余量為檢測指標(biāo)，也可以產(chǎn)物的生成量為檢測指標(biāo)。由于試管2中淀粉已全部轉(zhuǎn)化為麥芽糖，所以用斐林試劑檢測時，試管2的磚紅色最深。(4)淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，由相應(yīng)基因指導(dǎo)合成。所以造成實驗中三種酶活性不同的根本原因應(yīng)為決定酶的基因不同。(5)根據(jù)實驗可知試管2中的反應(yīng)速率大于試管3，因此可畫出試管2中相應(yīng)的酶活性曲線。