1、1专题突破练 4 酶和 ATP一、选择题1.某科研小组进行了温度对蔗糖酶活性影响的实验,实验结果如图 1 所示( t2为最适温度),图 2 表示 t1温度下蔗糖酶对蔗糖的催化过程,下列叙述正确的是( )A.由图 1 可判断,在反应温度由 t3下降到 t2的过程中,酶活性将上升B.由图 2 可判断,蔗糖酶催化蔗糖分解为葡萄糖和果糖的效率较高C.图 1 中,若环境温度由 t1变为 t3,人体内蔗糖酶的活性基本不变D.图 2 中,适当提高温度不影响单位时间内葡萄糖和果糖的产量2.某实验小组利用过氧化氢做了如下实验,下列相关说法正确的是( )试管编号及组别步骤a b c d e加入试剂2 mL 体积分
2、数为3% 的 H2O22 mL 体积分数为3% 的 H2O22 mL 体积分数为 3% 的 H2O22 mL 体积分数为 3% 的 H2O2 2 mL H2O处理措施 90 水浴加热2 滴 FeCl3溶液,常温2 滴肝脏研磨液,常温2 滴煮熟的肝脏研磨液,常温2 滴肝脏研磨液,常温气泡多少 多 较多 最多 无 无A.a 组和 c 组对照,说明酶具有催化作用B.b 组和 c 组对照,说明酶具有高效性和专一性C.c 组和 d 组对照,说明高温会破坏酶的空间结构D.c 组和 e 组对照,可排除肝脏研磨液中其他物质的影响3.pH 对两种酶作用的影响如下图所示。下列叙述错误的是( )A.酶通常在一定 p
3、H 范围内起作用,在某一 pH 下作用最强B.不同酶发挥作用的 pH 范围宽度相同C.在各自的最适 pH 条件下,不同酶的催化效率不同D.在一种酶的最适 pH 条件下,另一种酶可能失活4.下列有关 ATP 的叙述,都错误的一组是( )哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生 ATP 植物细胞产生的 ATP,均可用于一切生命活动 ATP 中的能量可来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能 ATP 和 RNA 具有相同的五碳糖 在有氧和缺氧的条件下,细胞质基质都能形成 ATP ATP 分子中的两个高能磷酸键稳定性不同 ATP 中的“A”与构成 DNA、RNA 中的碱基“A”表示相同物质 AT
4、P 与绝大多数酶的组成元素不存在差异A. B.C. D.5.(2018 江西九江摸底,9)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP 是一切生命活动的直接能源物质。下图是 ATP 中磷酸键逐级水解的过程图,以下说法错误的是( )2A.绿色植物叶肉细胞内,叶绿体合成的 ATP 比线粒体内合成的用途单一B.酶 ac 催化的反应(底物的量相同),产生最多的是过程C.若要探究酶 b 的最适宜 pH,实验的自变量范围应偏酸性D.酶 ac 催化的反应体现了酶的专一性6.(2018 湖北武汉质检,13)某生物兴趣小组为探究植物体内过氧化氢酶的活性做了一系列实验,将三种植物的营养器官各称取 3 g,切成小薄片,分别
5、放入盛有等量 H2O2溶液的试管中,测得的氧气生成速率(单位:mL/min)如下表所示。下列有关叙述错误的是( )pH植物种类 4 5 6 7 8 9 10胡萝卜块根 0.5 0.8 1.1 1.5 1.2 1.1 0.6土豆块茎 0.4 0.5 0.8 1.0 0.8 0.7 0.5白菜叶柄 0.2 0.3 0.5 0.7 0.6 0.5 0.4A.本实验的自变量有 pH、植物的种类B.不同植物体内过氧化氢酶的最适 pH 可能相同C.该实验结果说明 pH 过高或过低都会使酶失去活性D.若探究底物浓度对过氧化氢酶促反应速率的影响,最好选择胡萝卜作为材料二、非选择题7.请回答下列有关 ATP 的
6、问题。(1)人的骨骼肌细胞中,ATP 含量仅够剧烈运动时 3 s 以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中,肌细胞中 ATP 的相对含量随时间的变化如下图所示。图中 AB 的变化过程,说明 ATP 被水解,释放的能量用于 ;BC 过程中,ATP 含量增加,说明 增强,从而促进 ADP 形成 ATP,以弥补细胞中 ATP 含量的不足;从整个曲线来看,骨骼肌细胞中 ATP 的含量不会降为零,说明 。 (2)纯净的 ATP 呈白色粉末状,能够溶于水,作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。ATP 片剂可以口服,注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此,你认为在人体消化道中 (填“存
7、在”或“不存在”)ATP 水解酶。ATP 的药用效果是 。 (3)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这一现象,说明 ATP 是肌肉收缩所需能量的直接来源。实验中,必须待离体肌肉自身的 消耗之后,才能进行实验。 在程序上,采取自身前后对照的方法:先滴加 (填“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”)。 如果将上述实验顺序颠倒,实验结果是否可靠,并说明原因: 。 8.某课外活动小组用淀粉酶探究 pH 对酶活性的影响,得到下图所示的实验结果。请回答相关问题。3(1)酶活性是指 ,该实验的自变量
8、是 ,以 作为检测因变量的指标。 (2)上图所示的实验结果与预期不符,于是活动小组又进行 (填“对照”“对比”或“重复”)实验,得到与上图无显著差异的结果。查阅资料后发现,盐酸能催化淀粉水解。因此推测,该实验中淀粉可能是在 和 的作用下分解的。pH 为 3 条件下的酶活性 (填“小于”“等于”或“大于”)pH 为 9 条件下的酶活性,原因是 。 (3)在常温、常压下,与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用更显著,判断依据是 。 9.下图 1 表示酶和催化剂改变化学反应速率的原理,图 2 表示加入抑制剂对起始反应速率的影响。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部
9、位,非竞争性抑制剂和酶活性部位以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性。请回答下列问题。图 1图 2(1)由图 1 可知,该酶降低的活化能是 (用图中字母表示),与无机催化剂相比酶 ,因而催化效率更高。 (2)活细胞产生酶的场所有 ,需要的原料是 。 (3)图 2 中对照组是 曲线的结果,其中 b 为加入 抑制剂的曲线,判断理由是 。请在图 2 中画出加入该酶的激活剂的曲线。 (4)信号肽假说认为,编码分泌蛋白的 mRNA 在翻译时首先合成的是 N 末端带有疏水氨基酸残基的信号肽,它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔,但蛋白质转到高尔基体加工时却没有了
10、该信号肽序列。据此我们可以推断内质网中可能存在的酶及作用是 。 (5)蛙的红细胞合成酶所需要的 ATP 主要由 (过程)产生。 4专题突破练 4 酶和 ATP1.C 解析 由图 1 分析可知,在反应温度为 t3时,大部分酶不可逆地变性失活,故由 t3下降到t2的过程中,酶活性不会上升,A 项错误。图 2 只能说明蔗糖酶可以催化蔗糖水解,由于没有设置对照实验,不能证明所起作用的高效性,B 项错误。人是恒温动物,若环境温度由 t1到 t3,人的体温几乎不变,所以人体内蔗糖酶的活性基本不变,C 项正确。蔗糖酶的活性受温度影响,所以适当提高温度可以提高酶的活性,促进蔗糖的水解,D 项错误。2.D 解析
11、 要说明酶具有催化作用,对照组应该不做任何处理,A 项错误。b 组和 c 组对比,自变量是催化剂类型,说明酶具有高效性,B 项错误。c 组和 d 组对比,只能说明酶的活性受温度影响,C 项错误。c 组和 e 组对比,唯一的不同是 e 组没有加入 H2O2溶液而是加入等量的水,其目的是排除肝脏研磨液中其他物质对实验结果的影响,D 项正确。3.B 解析 过酸、过碱会导致酶失去活性,酶有最适 pH,A 项正确。如题图所示,胃蛋白酶发挥作用的 pH 范围宽度约为 3.5,而胰蛋白酶发挥作用的 pH 范围宽度约为 4.0,B 项错误。在最适 pH 条件下,胃蛋白酶和胰蛋白酶催化的反应速率不同,C 项正确
12、。如题图所示,胰蛋白酶的最适 pH 为 8,而此 pH 条件下胃蛋白酶已经失去活性,D 项正确。4.A 解析 哺乳动物成熟的红细胞中,ATP 来自无氧呼吸,错误;在植物细胞的叶绿体中合成的 ATP 只供暗反应利用,错误;光能可通过植物的光反应转化成 ATP 中的能量,生物体中的化学能可通过呼吸作用转化成 ATP 中的能量,ATP 中的能量也可以转化为光能和化学能,正确;组成 ATP和 RNA 的糖都是核糖,正确;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,场所都是细胞质基质,正确;ATP 分子中含有两个高能磷酸键,远离腺苷的高能磷酸键更容易水解释放能量,正确;ATP 中的 A表示腺苷,而核酸中的 A 表
13、示腺嘌呤,错误;ATP 的组成元素为 C、H、O、N、P,大多数酶是蛋白质,组成元素为 C、H、O、N,有的还有 S,错误。5.B 解析 由题图可知,是 ADP,是 AMP,是腺苷,为磷酸,为能量,和过程断裂的都是高能磷酸键,过程断裂的是普通化学键,过程产生的能量最少,故 B 项错误。6.C 解析 本实验的自变量有 pH 和植物种类,A 项正确。分析表中数据可知,在 pH 为 7 时三种材料催化 O2的生成速率都最大,说明三者体内的过氧化氢酶的最适 pH 都在 7 左右,即不同植物体内的过氧化氢酶的最适 pH 可能相同,B 项正确。pH 为 4 时和 pH 为 10 时,这三种植物体内的过氧化
14、氢酶仍具有活性,而该实验结果没有 pH 小于 4 或大于 10 的数据,故不能说明 pH 过高或过低都会使酶失去活性,C 项错误。在不同的 pH 条件下,胡萝卜体内的过氧化氢酶的催化效率都最大,因此若探究底物浓度对过氧化氢酶促反应速率的影响,最好选择胡萝卜作为材料,实验现象更明显,D 项正确。7.答案 (1)肌肉收缩等生命活动 细胞呼吸 ATP 的生成和分解是同时进行的 (2)不存在 直接为生命活动提供能量 (3)ATP 葡萄糖溶液 肌肉收缩 ATP 溶液 不可靠;如果外源ATP 尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象解析 (1)图中 A B 过程中
15、,ATP 水解,释放的能量用于肌肉收缩等生命活动; B C 过程中,细胞呼吸生成 ATP,使 ATP 含量增加。ATP 水解和生成同时进行,所以肌细胞中 ATP 的含量不会降为零。(2)ATP 片剂可以口服,这说明在人体消化道中不存在 ATP 水解酶。ATP 能直接为生命活动提供能量。(3)实验中,必须待离体肌肉自身的 ATP 消耗之后,才能进行实验。在程序上,采用自身前后对照的方法:先滴加葡萄糖溶液,观察肌肉是否收缩,再滴加 ATP 溶液。将上述实验顺序颠倒,如果外源 ATP 尚未耗尽,则会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也收缩的现象,不能得出 ATP 是肌肉收缩所需能量的直接来源的结论。8.答案 (1)酶对化学反应的催化效率 pH 反应 1 h 后淀粉剩余量(2)重复 淀粉酶 盐酸 小于 pH 为 3 条件下,盐酸可催化淀粉水解 (3)1 h 后,pH 为 7 的条件下淀粉的剩余量显著小于 pH 为 1 条件下淀粉的剩余量9.答案 (1) EB-EC 降低活化能的作用更显著 (2)细胞核或核糖体 核糖核苷酸或氨基酸 (3) a竞争性 随底物浓度的增加,与抑制剂结合的酶的比例减小,抑制作用逐渐减弱并接近正常的最大反应速率5(4)含有蛋白酶,把信号肽切去 (5)有氧呼吸
