科幻小说北京折叠 选登科幻小说北京折叠六.docx
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第三单元 细胞的能量供应和利用
第一讲酶和
ATP
[课堂考点集训]
考点一 ATP的结构和功能
1．（2012·北京高考）细胞中不能合成ATP的部位是（ ）
A．线粒体的内膜
B．叶绿体中进行光反应的膜结构
C．内质网的膜
D．蓝藻（蓝细菌）中进行光反应的膜结构
解析：
选C 有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，释放大量能量；在光合作用的光反应阶段，叶绿体将光能转化为ATP中活跃的化学能，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜；内质网不能合成ATP；蓝藻（蓝细菌）进行光反应能产生ATP。
2．（2013·长春模拟）下图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是（ ）
A．b键断裂后形成ADP和Pi
B．图中的3表示ATP中的字母A
C．由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位
D．a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动
解析：
选D 选项A，a键断裂后形成ADP和Pi。
选项B，ATP中的字母A表示腺苷，而图中的3表示腺嘌呤。
选项C，由1、2、3各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位。
选项D，ATP是生命活动所需能量的直接来源，a键断裂所释放的能量可以直接用于生命活动。
考点二 酶的本质和作用
3．（2012·海南高考）下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是（ ）
A．淀粉酶溶液中加入强酸
B．淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C．淀粉酶溶液中加入淀粉溶液
D．淀粉酶经高温烘干制成粉剂
解析：
选C 温度、pH都会影响酶活性；淀粉酶的化学本质为蛋白质，蛋白酶会将其水解，从而使其活性发生改变；淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后，淀粉被水解，但是淀粉酶在反应前后结构和活性不变。
4.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：
选C 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断裂了更多的肽键，也说明了抗体的化学本质是蛋白质。
该实验的结果无法证明两种蛋白酶的化学本质是蛋白质。
5.右图曲线1为最适温度下反应物浓度对酶促反应速率的影响，如果将反应温度略微升高或向反应混合物中再加入少量同样的酶，变化后的曲线最可能分别是（ ）
A．4 2 B．3 2
C．2 4D．3 4
解析：
选A 最适温度下酶的活性最高，温度略微偏离最适温度，酶的活性就会下降，致使达到的最大反应速率，要比最适温度下的最大反应速率小，曲线4符合；向反应液中增加少量同样的酶，最大反应速率提高，曲线2符合。
考点三 有关酶的实验设计
6．（2013·镇江模拟）请回答下列有关酶的实验探究的问题：
（1）为证明过氧化氢酶的活性受pH的影响，同学甲做了如下实验：
试管编号
A
B
实验步骤
1
加入2mL5%H2O2溶液
加入2mL5%H2O2溶液
2
5滴2%H2O2酶溶液
5滴2%H2O2酶溶液
3
0.5mL5%NaOH溶液
0.5mL5%HCl溶液
4
观察气泡的产生速率
观察气泡的产生速率
上述实验设计中有两处不妥之处，请指出：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
（2）一般情况下，不能用H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
你认为我们应该怎样设置实验来证明温度能影响H2O2酶的活性（简单写出设计思路，也可用示意图表示）：
__________________________________。
查阅资料发现：
H2O2受热和日光照射时分解速率加快，在温度为30℃以下时比较稳定，在70℃以上时，分解速率更快。
你认为设计上述实验时，应特别注意的事项是____________________________________。
解析：
验证酶的活性受pH的影响时，除了设置酸性条件、碱性条件的实验组外，还需要设置pH＝7的对照组。
探究pH、温度对酶活性的影响时，应先将酶置于相应的条件（pH、温度）下处理一小段时间，然后再将酶与底物混合。
一般情况下，不用H2O2酶为材料探究温度对酶活性的影响，是由于在不同温度下，H2O2分解速率不同，因此没法进行不同温度下的对比。
我们可以采取每一温度下设置两支试管，一支试管中加入过氧化氢酶，另一组不加，比较同一温度下这两支试管中气泡的产生速率。
但是要注意温度不宜太高，因为在较高温度下保温时，H2O2分解速率较快，可能会出现不加酶，而H2O2已全部分解的情况。
答案：
（1）①缺少pH＝7的对照组 ②加入NaOH和HCl的时间顺序不合理，应在加入H2O2酶前改变溶液的pH
（2）H2O2不稳定易分解，温度会影响H2O2的分解速率 将盛有H2O2酶的试管保温于一系列不同温度下一段时间，然后与同温度的H2O2溶液混合，观察同温度下加H2O2酶和不加H2O2酶的两组试管中气泡的产生速率 将温度控制在70℃以下
[课下综合检测]
一、选择题
1．肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，对RNA酶敏感，对蛋白酶不敏感。
下列叙述错误的是（ ）
A．肽酰转移酶催化氨基酸脱水缩合
B．肽酰转移酶存在于核糖体中
C．肽酰转移酶对高温和酸碱不敏感
D．肽酰转移酶是具有催化活性的RNA
解析：
选C 氨基酸在核糖体上经过脱水缩合才能形成肽键，因此肽酰转移酶存在于核糖体中，并能够催化氨基酸脱水缩合。
由于该酶对蛋白酶不敏感而对RNA酶敏感，因此该酶的本质不是蛋白质，而是RNA。
2．在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上，结果产生（ ）
A．一分子AMP和一分子ADP
B．两分子ADP
C．一分子ATP和一分子ADP
D．一分子ADP
解析：
选B ATP是三磷酸腺苷的英文缩写。
腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上，结果使一分子ATP分子脱下一个磷酸基团而成为ADP，而一分子的腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）结合上一个磷酸基团后，就成为一分子的ADP。
综上，该过程共产生两分子ADP。
3．（2013·合肥一检）当你品尝各种美味佳肴时，你可能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。
据以上信息我们不能推出的结论是（ ）
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：
选B ATP能把食物的味道信息传递给大脑，说明ATP也可作为信息传递分子，在神经细胞膜外表面可能有ATP的受体。
但由题中信息不能确定作为信息分子的ATP是否能提供能量。
4．（2013·潍坊模拟）利用植物酯酶法快速检测农药残留比传统仪器分析更快捷、方便，而且准确度高，更适合现场检测。
下图1、图2分别是测得的三种大豆酯酶的最适温度和最适pH，下列叙述不正确的是（ ）
A．温度达60℃时酶1的空间结构已被破坏
B．三种酶相比，酶1对温度的变化最敏感
C．由图2可知，酶1、酶3的最适pH相同
D．温度为30℃，pH为6.0时酶2的活性最强
解析：
选B 由图1可以看出，温度达60℃时，酶1的活性完全丧失，高温使酶的空间结构遭到破坏，A正确；由图1可以看出，酶2的酶活力随温度的升高比较平稳地下降，而酶3则迅速下降，且酶1、酶2的温度耐受范围都比酶3广，酶3在40℃时就完全失活了，所以酶3对温度的变化最敏感，B错误；由图2可知，酶1、酶3的最适pH均为6.5，C正确；30℃是酶2的最适温度，6.0是酶2的最适pH，故温度为30℃、pH为6.0时酶2的活性最强，D正确。
5.右图表示温度或pH对酶活性的影响，据图分析，相关选项中错误的是（ ）
A．据a可知，以植物蛋白酶制剂为主要成分的松肉粉不宜与醋同用
B．制作黄桃罐头时需进行蒸煮处理，其依据的原理如c所示
C．如a、c所示，低温、高温导致酶活性下降的原理是相同的
D．唾液淀粉酶随食糜入胃后，其活性会随着pH的改变而出现b→a的变化
解析：
选C 植物体内的酶最适pH大多在4.5～6.5之间，因此松肉粉不宜与醋同用；制作罐头时加热可使酶失活，利于糖类等物质的保存；胃内的pH为1.0～2.2，会导致唾液淀粉酶活性降低；高温破坏酶分子的结构，低温仅抑制酶的活性，而酶结构保持稳定。
6．ATP（甲）是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确的是（ ）
A．在主动运输过程中，乙的含量会明显增加
B．甲→乙和乙→丙过程中，其催化作用的酶空间结构相同
C．丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一
D．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
解析：
选D 生物体内ATP与ADP的含量比较少，但处于动态平衡；甲→乙，乙→丙是不同的酶促反应，酶的种类不同，空间结构也不同；丙中含有一个普通磷酸键；ATP合成要消耗磷酸基团（戊）。
7．（2013·广州模拟）某同学在试管中加入了反应底物和相对应的酶，环境及其试管中物质的温度都保持相同，对试管进行缓慢地加热，使温度缓慢地上升。
根据此实验该同学画出了下面四个曲线图，其中错误的是（ ）
解析：
选C 在实验过程中随着温度的升高，酶的活性先升高再下降，最后失活；反应速率与酶活性的变化基本相同；生成物的积累量会逐渐增加，当酶失活时达到最大值；反应底物的剩余量的变化与生成物积累量相反，故C项错误。
8.右图表示某种酶在不同处理条件（a、b、c）下催化某反应物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是（ ）
A．a、b、c表示温度，则一定是a＞b＞c
B．a、b、c表示酶的浓度，则a＞b＞c
C．a、b、c表示底物的浓度，则a＞b＞c
D．a、b、c表示温度，则不可能是a＞b＞c
解析：
选B 若a、b、c表示温度时，在同一反应时间内，a反应物的量最低，说明a最接近最适温度，但不一定是最高温度；若a、b、c表示底物的浓度，反应物的量不应该相同，不符合图中信息。
9.ATP是细胞内直接的能源物质，可通过多种途径产生，如图所示。
以下说法正确的是（ ）
A.a过程和b过程都有[H]的生成
B．a过程和b过程都要在细胞器中进行
C．O2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体内使肝脏细胞内的ADP含量迅速下降
D．①②在物质和能量上都可成为互逆反应
解析：
选A 在动物、植物和人细胞的呼吸过程中都有[H]的生成，光合作用的光反应阶段产生[H]。
动物、植物和人的无氧呼吸过程在细胞质基质中进行。
细胞内ADP和ATP含量不多，但它们之间可相互转化并保持动态平衡。
ATP形成过程中的能量来自光能和化学能，而ATP分解释放的能量用于生物体的各项生命活动，故在能量上，①②之间不可逆；ATP的合成需要合成酶的催化，ATP的分解需要水解酶的催化，故在物质上，①②之间也不可逆。
10.将2mL新鲜的唾液与5mL5%的淀粉溶液混合，保温于37℃恒温箱中，测得产物生成速率变化趋势如右图所示。
下列有关说法正确的是（ ）
A．0～5min，底物足量，若增加唾液的量，麦芽糖的生成速率可能还会提高
B．10～15min，麦芽糖生成速率降低的原因是酶活性降低
C．15min时，即使加入淀粉溶液，也不会有麦芽糖生成
D．15min后，向试管中滴加斐林试剂，在常温下溶液会出现砖红色沉淀
解析：
选A 10～15min，麦芽糖生成速率降低的原因是底物的量不足。
15min时，麦芽糖生成速率为0，说明反应已经完成，若补充底物，仍会有麦芽糖生成。
用斐林试剂检测还原糖，需水浴加热才能出现砖红色沉淀。
11.右图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．ad段表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能
B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动
C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状均发生改变
D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，b在纵轴上将向上移动
解析：
选D 活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，在无催化剂条件下，物质A生成物质P需要的活化能应用ac段表示；一般而言，无机催化剂的催化效果比酶的催化效果差，降低活化能的效果没有酶的显著，b在纵轴上应向上移动；增加反应物A的量，反应所需的活化能不变，图中曲线的形状不发生改变；改变酶促条件后，酶的活性降低，降低活化能的效果变差，反应所需的活化能增加，b在纵轴上将向上移动。
12．图甲表示细胞中某条生物反应链，图中a、b、c代表不同的酶，A、B、C代表不同的化合物；图乙表示酶活性与温度的关系。
下列叙述正确的是（ ）
①若a催化的反应被抑制，则A消耗速度加快 ②若B大量堆积，则很可能是b和c催化的反应被抑制所致 ③当图乙反应温度由t1调到最适温度时，酶的活性上升 ④酶活性在t1时比t2时低，表明t1时酶的空间结构被破坏得更严重
A．①③ B．②③
C．①④D．②④
解析：
选B 由图甲可知，a是催化A生成B的酶，若a催化的反应被抑制，则A消耗速度减慢，①错误；b催化B生成C，c催化B生成A，所以当b和c催化的反应受抑制时，可能导致B的积累，②正确；酶活性与温度有关，温度由t1调到最适温度时，酶的活性上升，③正确；当温度超过最适温度后，随温度的升高，酶逐渐变性失活，而在温度低于最适温度时，随温度的降低，酶的活性减弱，但酶的分子结构并没有被破坏，④错误。
二、非选择题
13．鱼被宰杀后，鱼肉中的三磷酸腺苷（ATP）经过降解生成对鱼肉鲜味贡献最大的物质——肌苷酸（IMP），但是在酸性磷酸酶（ACP）作用下该物质会被进一步降解，导致鱼肉鲜味下降，风味变差。
为了研究鱼类的保鲜方法，研究者从常见淡水鱼（草鱼、
鱼和鳝鱼）的肌肉中分离纯化得到ACP。
并对该酶活性进行了一系列研究。
相关实验结果如下，分析回答问题：
ACP在不同浓度金属离子中的相对活性
金属离子
浓度（mmol/L）
相对活性（%）
草鱼
鱼
鳝鱼
Na＋
30
100.83
101.47
96.03
Zn2＋
1
112.38
116.06
158.13
Ca2＋
5
65.21
96.18
88.18
（1）鱼肉保鲜的思路为在IMP被降解前采取一定措施有效________ACP的活性。
据图1可知，草鱼ACP活性的最适pH为______左右。
（2）据图2可知，3种鱼的ACP的最适反应温度最低的是________；反应温度超过60℃与pH低于3.8，对鳝鱼肌肉ACP活性影响的机理________（填“相同”或“不同”），其中pH低于3.8会破坏ACP的________。
（3）由表可知，对ACP活性有激活作用的元素是________，可以通过在鱼肉中添加微量的________来抑制鱼肉鲜味的下降。
解析：
（1）由题目所给信息酸性磷酸酶能导致鱼肉鲜味下降、风味变差可推知，鱼肉保鲜的思路为在IMP被降解前采取有效措施抑制ACP的活性。
由图1可以直接看出草鱼ACP的最适pH为5.0左右。
（3）由表可知，Na＋对ACP的活性基本不产生影响，Zn2＋可以使ACP活性增强，Ca2＋可以使ACP活性降低。
答案：
（1）抑制 5.0
（2）
鱼 相同 分子结构
（3）Zn2＋ Ca2＋
14．萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强，主要有α 淀粉酶和β 淀粉酶。
α 淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH为3.6以下迅速失活，而β 淀粉酶不耐热，在70℃条件下15min后失活。
实验材料：
萌发3天的小麦种子（芽长约1cm）。
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支干净的具塞刻度试管，编号，按下表加入试剂，再将试管置于60℃水浴中加热2min，取出后按试管号顺序排列。
试剂
试管号
1
2
3
4
5
6
7
麦芽糖标准液（mL）
0
0.2
0.6
1.0
1.4
1.6
2.0
蒸馏水（mL）
2.0
1.8
1.4
1.0
X
Y
Z
斐林试剂（mL）
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
步骤二：
利用萌发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15min，取出后迅速冷却。
步骤四：
另取四支试管，编号A、B、C、D，向A、B试管中各加5mL5%淀粉溶液，向C、D试管中分别加入2mL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10min，然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中，摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10min。
步骤五：
取A、B试管中反应溶液各2mL分别加入到E、F试管中，然后向E、F试管中分别加入________，________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α 淀粉酶催化效率。
请分析回答：
（1）本实验的目的是测定__________________________________________________。
（2）步骤一的5～7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______________，________________________。
（5）若要测定另一种淀粉酶的活性，则需在步骤________进行改变。
解析：
（1）将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min，取出后迅速冷却，β 淀粉酶不耐热，在70℃条件下15min后失活，因此，本实验的目的是测定小麦种子中α 淀粉酶的催化效率。
（2）根据探究实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则，各个试管中液体的总量要相等，所以步骤一的5～7试管中加入蒸馏水的量（X、Y、Z）分别是0.6、0.4、0（单位mL）。
（3）实验中B试管起对照作用，具体作用是检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖。
（4）斐林试剂可鉴定还原糖的存在，必要条件是水浴加热，所以步骤五的做法中要补上2mL斐林试剂，60℃水浴加热2min。
（5）α 淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH为3.6以下迅速失活，要测定β 淀粉酶活性，则需在步骤三进行改变。
答案：
（1）小麦种子中α 淀粉酶催化效率
（2）0.6、0.4、0
（3）检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖
（4）2mL斐林试剂 60℃水浴加热2min
（5）三
[教师备选题库]
1．（2011·天津高考）下列有关酶的叙述正确的是（ ）
A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸
解析：
选C 酶的化学本质是蛋白质和RNA，其基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸是DNA的基本组成单位；酶只能通过降低反应物的活化能来提高化学反应速率，不能为反应物提供能量；胰蛋白酶可以促进细胞之间的粘连物质水解，使细胞分散开；DNA连接酶可以催化脱氧核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键。
2.（2010·上海高考）右图表示细胞中某条生化反应链，图中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。
据图判断下列叙述中正确的是（ ）
A．若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快
B．若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平
C．若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多
D．若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多
解析：
选C 若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度变慢；因E2催化的反应并没有被抑制，所以B不一定
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