专题二细胞的代谢第1讲酶与ATP

专题二细胞的代谢第1讲酶与ATP(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共60分)1．(高考变式)成熟的神经细胞在兴奋时，下列选项中的酶最不活跃的是()。A．ATP合成酶B．DNA聚合酶C．呼吸酶D．RNA聚合酶解析成熟的神经细胞已经高度分化，失去分裂能力，不能进行DNA的复制，因此不需要DNA聚合酶。答案B2．(创新预测)右图表示木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对抗体的消化作用，根据图示实验结果，不能得出的结论是()。A．胃蛋白酶能使抗体失活B．抗体的化学本质是蛋白质C．木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化学本质是蛋白质D．胃蛋白酶催化抗体分解断裂的肽键数目多于木瓜蛋白酶解析比较两种蛋白酶对抗体的影响可以发现，胃蛋白酶和木瓜蛋白酶分解抗体产生的结果不同，前者分解抗体产生的产物更多，说明了胃蛋白酶催化裂解了更多的肽键，也说明了抗体的化学本质是蛋白质。该实验结果无法证明两种蛋白酶的化学本质是蛋白质，所以选C。答案C3．(创新预测)当细胞内某种RNA存在时，某一生化反应能正常进行，当这种RNA被有关水解酶水解后，该化学反应停止。导致这一现象的可能原因是()。A．该生化反应的酶是RNA水解酶B．该种RNA上具有控制生物性状的遗传基因C．该种RNA能调控细胞内所有的生化反应D．该种RNA在此生化反应中能起催化作用解析据题意可知，细胞内的某一生化反应需要在RNA的存在下才能够进行，而极少数酶的化学本质是RNA，所以这里的RNA应该能起催化作用。答案D4．(创新预测)为了验证口腔的分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验(如下图所示)。在37℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是()。A．实验②B．实验①C．实验①、实验②都能D．实验①、实验②都不能解析要验证口腔的分泌液中有蛋白酶，我们所用的检测试剂不能是双缩脲试剂，因为即使口腔的分泌液中有蛋白酶，并且把实验①中的蛋白质全部分解成多肽，双缩脲试剂也会与反应液发生显色反应。正确的做法应该像实验②一样，用蛋白块，直接用肉眼观察蛋白块是否消失，若消失，则表明口腔的分泌液中有蛋白酶，若蛋白块没有变化，则表明口腔的分泌液中没有蛋白酶。答案A5．(2011·广东深圳第一次调研)下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，a～d代表试管，①～⑦代表实验步骤。对该实验方案的有关评价，错误的是()。abcd①淀粉溶液2mL蔗糖溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL唾液淀粉酶溶液2mL②50～65℃温水中水浴加热10min③将c倒入a，将d倒入b④50～65℃温水中水浴加热10min⑤加入现配的斐林试剂溶液2mL⑥37℃恒温水浴⑦观察并记录颜色变化A.淀粉酶的用量属于自变量B．②和④会影响酶的活性C．②④和⑥的温度设置错误D．④和⑤的顺序有误解析本题考查酶专一性的实验设计。验证的方式是用同一种酶催化不同物质的反应，因此淀粉酶的用量在不同实验组应完全相同，不属于自变量，故A错误；酶的催化活性受温度影响，故B正确；由于唾液淀粉酶的最适温度是37℃左右，而斐林试剂与还原糖发生反应的最适温度是50～65℃，因此②④和⑥的温度设置错误，故C正确；加入现配的斐林试剂溶液2mL后，需要在50～65℃温水中水浴加热10min，故D正确。本题难度较小。答案A6．在“探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验中，变量控制方法正确的是()。A．实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程中不必考虑B．若采用手洗法进行去污操作，需尽可能保证各组洗涤用力程度、时间等基本相同C．水温属于本研究的变量，实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定D．水的用量和布料的大小是成正比的，实验用的布料越大、水量越多实验效果越好解析根据实验的对照原则和单因子变量原则，水温是本研究的变量，要有温度梯度，各组实验温度不能相同，其他的无关变量要保持适宜且相同。该实验用的布料、水量要适中，不是布料越大、水量越多实验效果越好。答案B7．如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列叙述中错误的是()。A．该模型能解释酶的催化具有专一性，其中a代表麦芽糖酶B．限制F～G段上升的原因是酶的数量，故整个实验中应设置“麦芽糖酶的量一定”C．如果温度升高或降低5℃，F点都将下移D．可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解解析本题综合考查酶的特性及影响酶活性的因素。酶的空间结构与反应物相匹配，体现了酶具有专一性；在反应前后a的结构不变，说明其为麦芽糖酶。曲线F～G段随着麦芽糖量的增加，催化速率不变，说明此时限制催化速率的因素最有可能是酶的数量，故该实验是在一定麦芽糖酶量的条件下进行的。由于该实验是在最适温度下进行的，故不论升高还是降低温度，酶的活性均会下降，F点都将下移。麦芽糖酶能将1分子麦芽糖分解成2分子葡萄糖，而麦芽糖和葡萄糖均属于还原糖，故不能用斐林试剂鉴定麦芽糖是否完全分解。答案D8．(2011·辽宁本溪摸底)生态酶制剂是一种无毒、无残留、无污染的微生物制剂。它不仅能改善养殖环境、畜禽品质和降低饲料成本，还能提高饲料营养成分的利用率，使质量较差的饲料能和优质饲料具有同样的饲喂效果，从而提高饲料行业和养殖行业的经济效益，所以生态酶的研究及其应用前景大为广阔。下列有关生态酶或酶的叙述正确的是()。A．组成酶的基本单位都是氨基酸B．低温、高温、过酸、过碱都会使生态酶失活C．物质的跨膜运输、CO2的固定和还原都需要酶的参与D．酶催化效率高是因为其降低活化能的作用更显著解析组成酶的基本单位可以是氨基酸，也可以是核糖核苷酸；低温不会使生态酶失活；物质的被动运输不需要酶的参与。答案D9．(2011·济南4月)下图1表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图2的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图。则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是()。A．曲线1B．曲线2C．曲线3D．曲线4解析由图1可以看出，温度增加一倍时，酶促反应速率增加，则生成物量达到最大值所需要的时间减少。答案B10．下列关于ATP的描述正确的是()。A．结构简式为A—P～P～P，其中A表示腺嘌呤B．ATP中的高能磷酸键储存的能量多且很稳定C．细胞中ATP含量很少，但总是处于动态平衡之中D．是高能磷酸化合物，只在线粒体、叶绿体中合成解析ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，A项错误；ATP中远离A的那个高能磷酸键在一定条件下，很容易发生水解，B项错误；ATP也可以在细胞质基质中合成，D项错误；ATP在细胞内含量很少，时刻与ADP之间发生相互转化，保证生物体内稳定的供能环境。答案C11．当你在品尝各种美味佳肴时，你不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。根据以上信息不能得出的结论是()。A．ATP与能量供应相关B．作为信息分子的ATP不能提供能量C．ATP也可作为信息传递分子D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体解析由题干信息可知ATP也可作为信息传递分子，信息传递分子与受体结合可传递信息。ATP与能量代谢有关。答案B12．右图表示的是ATP与ADP之间的转化图，下列相关叙述中，正确的是()。A．A为ATP，B为ADPB．酶1和酶2是同一种酶C．X1和X2是同一种物质D．能量1和能量2的来源相同解析从图中看出B→A是ATP的水解，B为ATP，A为ADP，酶1为水解酶，X1为Pi，能量1为高能磷酸键释放的能量。A→B为ATP形成，酶2为合成酶，X2为Pi，能量2为光反应中的光能(或电能)及呼吸作用释放的能量。正确选项为C。答案C解题启示：上述转化式酶1与酶2不同，能量1与能量2的来源也不同，因此，不是化学上所说的可逆反应。二、非选择题(共40分)13．(11分)(2011·南京二模)请你解读与酶有关的图示、曲线。(1)图1和图2是与酶的特性相关的图示，请回答下列问题。图1和图2分别表示了酶具有________________。洗衣粉中加入的A之所以能够耐酸碱、忍受表面活性剂和较高温度，是因为它是通过________精心设计改造生产出来的；控制其合成的直接模板主要分布在细胞的________中。(2)图3是与酶活性影响因素相关的曲线，请分析回答。图3当pH从5上升到7，酶活性的变化过程是_______________________________________；从图示曲线我们还可以得出的结论是___________________________________________。(3)图4和图5是底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响曲线，请分析回答问题。图4中A点后酶促反应的速率不再增加，其限制性因素主要是________________。从图5可以得出的结论是：在底物足量条件下，_______________________________________。解析洗衣粉中的A指酶，是基因工程或蛋白质工程的产物。除了pH以外，温度等其他因素也能影响酶的活性。答案(1)高效性和专一性蛋白质工程(或基因工程)细胞质(2)先上升后下降随着pH的变化，酶的最适温度不变(温度影响酶活性)(3)酶的浓度(数量)和活性酶促反应速率与酶浓度呈正相关14．(20分)(2011·株洲模拟)研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答下面的问题。(1)ATP结构简式是________，神经细胞中的ATP主要来自________(细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是________________。(2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是______________________。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的________属于无关变量，应予以排除。(4)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时3s内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100m跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图所示，试回答下面的问题。①由A到B的变化过程中，说明ATP被水解，释放的能量用于______________________________________________。②由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明_________________________。(5)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。①必须待离体肌肉自身的________消耗之后，才能进行实验。②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加________(“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察________与否以后，再滴加________________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。解析(1)神经细胞中的ATP主要来自线粒体，为了满足ATP的需要，机体内ATP与ADP之间进行着相互迅速转化。(2)每个ATP分子中有一分子腺苷和三分子磷酸基团，因此磷酸基团逐渐脱离下来后，剩下的是腺苷。(3)要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则ATP是自变量，神经元的变化是因变量，则图中的典型神经递质属于无关变量，应予以排除。(4)ATP是直接能源物质，在剧烈运动时会用于肌肉收缩等生命活动，ATP在细胞内含量少，但可与ADP之间快速转化。(5)由于实验目的是证明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源，所以实验时应以是否提供ATP为自变量，但实验前必须要耗尽肌肉自身原有的ATP。答案(1)A—P～P～P线粒体ATP与ADP相互迅