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必修1第3單元第1講 降低化學反應(yīng)活化能的酶 細胞的能量“通貨”——ATP

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1、 第三單元 細胞的能量供應(yīng)和利用 第1講 降低化學反應(yīng)活化能的酶 細胞的能量“通貨”——ATP 1.如圖中,①表示有酶催化的反應(yīng)曲線,②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線,E表示酶降低的活化能。正確的圖解是 (  ) 解析 酶可以有效降低化學反應(yīng)活化能,使細胞代謝在溫和條件下快速進行。 答案 B 2.下列關(guān)于影響酶反應(yīng)速率(v)因素的研究中,條件控制和預期結(jié)果的關(guān)系合理的是 (  ) A.有足夠的底物,溫度、pH等條件適宜且恒定——v與酶濃度成正比 B.酶濃度恒定,溫度、pH等條件適宜且恒定——v與底物濃度成反比 C.酶濃度

2、和底物一定,在pH適宜的條件下——v與溫度成反比 D.酶濃度和底物一定,在溫度適宜的條件下——v與pH成正比 解析 B選項,在底物濃度較低的情況下,反應(yīng)速率與底物濃度成正比,超過一定范圍,底物濃度增加,反應(yīng)速率不變。C選項和D選項,在一定范圍內(nèi),酶促反應(yīng)速率隨溫度或pH的增大而增大,超過最適值后,隨溫度和pH的增大而減小。 答案 A 3.生命活動中,酶是不可缺少的生物催化劑,以下五種酶的作用對象分別是 (  ) ①肽酶 ②解旋酶?、劾w維素酶 ④ATP水解酶?、軩NA連接酶 A.堿基間氫鍵、肽鍵、植物細胞壁、磷酸基團、磷酸基團 B.肽鍵、堿基間氫鍵、植物細胞壁、高能磷酸鍵、磷酸二

3、酯鍵 C.肽鍵、堿基間氫鍵、原生質(zhì)層、NADPH、氫鍵 D.R基、脫氧核苷酸、細胞膜、ATP、磷酸基 解析 肽酶破壞的是肽鍵,解旋酶破壞的是堿基間氫鍵,纖維素酶破壞植物細胞壁(植物細胞壁由纖維素和果膠組成),ATP水解酶破壞高能磷酸鍵,高能磷酸鍵斷裂釋放化學能供給生命活動的需要;DNA連接酶連接被限制酶切開的核苷酸之間的磷酸二酯鍵,形成重組DNA分子。 答案 B 4.科學家證實:RNaseP酶由蛋白質(zhì)和RNA組成,將這種酶中的蛋白質(zhì)和RNA分開,在適宜條件下,RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性,而蛋白質(zhì)不具有。這一結(jié)果表明 (  ) A.酶都是由蛋白質(zhì)和RNA

4、組成的 B.RNA具有催化作用 C.酶的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸 D.絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA 解析 根據(jù)題意,RNaseP酶由蛋白質(zhì)和RNA組成,但這并不能說明酶都是由蛋白質(zhì)和RNA組成的;題干強調(diào)“RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性”,說明RNA具有催化作用;RNaseP酶的基本組成單位是核糖核苷酸和氨基酸;“絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA ”這一說法正確,但本題的實驗結(jié)果并不能說明這一結(jié)論。 答案 B 5. ATP是細胞內(nèi)流通的能量“通貨”。下列關(guān)于ATP的說法中,錯誤的是 (  ) ①參與ATP形成的元素包括C、H、O、N、P ②在葉綠體中,ATP的移

5、動方向是由葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)到葉綠體基質(zhì)?、垩笫[表皮細胞中能形成ATP的細胞器有線粒體和葉綠體?、蹵TP是各種活細胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物,是細胞內(nèi)唯一的直接能源物質(zhì) A.①③ B.③④ C.②③ D.②④ 解析 ATP是各種活細胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物,是細胞內(nèi)主要的直接能源物質(zhì),而不是細胞內(nèi)唯一的直接能源物質(zhì);洋蔥表皮細胞不能進行光合作用,產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體。 答案 B 6.下表是探究溫度對纖維素酶活性的影響實驗設(shè)計及結(jié)果 (  ) 試管 ① ② ③ 纖維素懸液/ mL 2 2 2 纖維素酶液/ mL 1 1 1 反應(yīng)溫

6、度/ ℃ 30 40 50 斐林試劑/ mL 2 2 2 磚紅色深淺 ++ +++ + 注:“+”的多少,代表顏色深淺。 根據(jù)以上實驗設(shè)計及結(jié)果,以下說法不正確的是 (  ) A.該實驗的自變量為溫度 B.該實驗檢測的因變量是還原糖的生成量 C.纖維素被水解成了還原糖 D.該纖維素酶的最適溫度為40 ℃ 解析 由表格數(shù)據(jù)可看出,溫度設(shè)置只有3個不同溫度,無法判斷該纖維素酶的最適溫度。要想判斷該纖維素酶的最適溫度,還需增加溫度梯度來進行實驗。 答案 D 7.ATP是細胞生命活動的直接能量來源,如圖ATP分子中哪個鍵的水解可以釋放大量可被利用的能量

7、 (  ) A.a(chǎn) B.b C.c D.a(chǎn)和b 解析 ATP分子中有兩個高能磷酸鍵,高能磷酸鍵的水解能釋放大量的能量,a是高能磷酸鍵,b、c是普通的化學鍵。 答案 A 8.下列生理過程中,不消耗ATP的一組是 (  ) A.蛋白質(zhì)的合成和加工 B.染色體的復制和運動 C.CO2還原和胰島素分泌 D.質(zhì)壁分離和復原 解析 氨基酸合成蛋白質(zhì)、染色體運動、胰島素的分泌需要消耗能量,CO2的還原需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP,質(zhì)壁分離與復原是水分通過滲透作用進出液泡而導致的,該過程不消耗ATP。 答案 D 9.將1 mL體

8、積分數(shù)為5%的胃液稀釋液倒入裝有10 mL蛋白質(zhì)膠體的試管內(nèi),置于25 ℃的溫水中水浴,研究其對蛋白質(zhì)的消化情況。下列各方法中能提高酶活性的是 (  ) A.把實驗溫度提高到37 ℃ B.在試管內(nèi)再加入1 mL體積分數(shù)為5%的胃液稀釋液 C.將pH由2調(diào)為7 D.在試管內(nèi)加入1 mL唾液 解析 溫度為37 ℃比25 ℃時更適于胃蛋白酶催化作用的發(fā)揮。B項雖然能夠提高反應(yīng)速率,但沒有改變酶的活性。胃蛋白酶的最適pH為1.5~2.2,故C項中將pH由2調(diào)為7時,酶可能變性失活。D項加入1 mL唾液,因唾液中無蛋白酶,故唾液作為溶劑,反而會使溶液的pH變大,酶活性下降。 答案 A

9、 10.如圖曲線1為最適溫度下反應(yīng)物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響,如果將反應(yīng)溫度略微升高或向反應(yīng)混合物中再加入少量同樣的酶,變化后的曲線最可能分別是 (  ) A.4 2 B.3 2 C.2 4 D.3 4 解析 最適溫度下酶的活性最高,溫度略微偏離最適溫度,酶的活性就會下降,致使達到的最大反應(yīng)速率,要比最適溫度下的最大反應(yīng)速率小,曲線4符合;向反應(yīng)混合物中加入少量同樣的酶,最大反應(yīng)速率提高,曲線2符合。 答案 A 11.如圖ATP(甲)是生命活動的直接能源物質(zhì),下列敘述正確的是 (  ) A.在主動運輸過程中,乙的含量會顯著增加 B.甲→乙和丙→乙過程,起催化作用的

10、酶空間結(jié)構(gòu)相同 C.丙中不含磷酸鍵,是RNA的基本組成單位之一 D.丁由腺嘌呤和核糖組成,而戊可用于甲的合成 解析 本題考查ATP的逐級水解過程,意在考查考生對ATP結(jié)構(gòu)與功能及酶的特性的理解。生物體內(nèi)ATP與ADP的含量比較少,且處于動態(tài)平衡,A項錯誤;甲→乙過程是水解酶起作用,而丙→乙過程是合成酶起作用,酶的種類不同,空間結(jié)構(gòu)不相同,B項錯誤;丙中含有一個普通磷酸鍵,C項錯誤;ATP合成時要消耗磷酸(戊),D項正確。 答案 D 12.竹纖維是一種新型的織物纖維,具有抗菌等功能。在竹纖維織物工藝流程中需要除去淀粉漿料。下表表示在60 ℃、pH=7等適宜的情況下,枯草桿菌淀粉酶濃度對

11、退漿效果(失重率)的影響。下列有關(guān)說法不正確的是 (  ) 淀粉酶濃度對退漿效果的影響(60 min) 1 2 3 4 5 6 處理前試試樣重/g 1.662 1.659 1.672 1.677 1.669 1.666 處理后試樣重/g 1.594 1.554 1.550 1.550 1.540 1.536 失重率/% 4.10 6.33 7.30 7.57 7.73 7.80 A.枯草桿菌淀粉酶耐熱性強,其化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì) B.在生產(chǎn)上淀粉酶質(zhì)量濃度為3 g/L時可以達到較好的退漿效果 C.延長淀粉酶質(zhì)量濃度為1

12、g/L一組的退漿時間,可進一步提高失重率 D.淀粉酶質(zhì)量濃度超過3 g/L時,底物已與酶充分結(jié)合,所以退漿效果增加不明顯 解析 本題考查酶活性的影響因素,意在考查考生的分析能力及運用所學知識解釋實驗結(jié)果的能力??莶輻U菌淀粉酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),雖然可適應(yīng)一定的高溫條件,但溫度過高,也會變性失活。 答案 A 13.下表是某小組為“探究過氧化氫酶的活性是否受pH影響”而設(shè)計的實驗操作步驟,據(jù)表回答下列問題。 操作步驟 操作方法 試管甲 試管乙 1 加體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液 2 mL 2 mL 2 加質(zhì)量分數(shù)為5%的鹽酸 1 mL / 3 加質(zhì)量分數(shù)為5%的

13、氫氧化鈉溶液 / 1 mL 4 加質(zhì)量分數(shù)為20%的豬肝研磨液 2滴 2滴 5 觀察 ____ ____ (1)本實驗的因變量是__________________,可觀測的指標是_____________。 (2)上述操作步驟中存在明顯的缺陷,請寫出改進方案:_________________。 在完成改進方案后,預期實驗結(jié)果及得出結(jié)論: ①________________________________________________________________ _______________________________________________

14、_________________; ②_______________________________________________________________。 (3)為了將此多余的豬肝研磨液保留到下次使用,應(yīng)對它進行________(填“高溫”或“冷藏”)處理。 (4)如果用出現(xiàn)同一結(jié)果所需要的時間來表示酶的活性,那么所需的時間越長,酶的活性越________。 解析 (1)由探究的課題可知,本實驗的自變量為pH,因變量為過氧化氫分解速率,具體的觀察指標可以是相同時間內(nèi)試管中氣泡產(chǎn)生的數(shù)量。(2)由已經(jīng)設(shè)計的實驗步驟可知,本實驗中缺少空白對照組,應(yīng)該增設(shè)試管丙,試管丙中除了

15、添加過氧化氫溶液和豬肝研磨液外,還應(yīng)該加蒸餾水,其他處理不變。如果過氧化氫酶的活性不受pH的影響,則甲、乙、丙三支試管中氣泡的產(chǎn)生情況基本相同;如果過氧化氫酶的活性受pH的影響,則甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡量不同。(3)絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),高溫會破壞其空間結(jié)構(gòu),使酶失活,所以不應(yīng)高溫而應(yīng)冷藏處理。(4)出現(xiàn)同一結(jié)果時間越長,則表示催化效應(yīng)越低,酶活性越低。 答案 (1)過氧化氫分解速率 相同時間內(nèi)氣泡的產(chǎn)生量 (2)增設(shè)丙組,加2 mL H2O2液和1 mL蒸餾水后加入2滴豬肝研磨液與甲、乙組對照,其他步驟不變 預期的實驗結(jié)果及結(jié)論:①甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生的氣泡量不同,則過

16、氧化氫酶的活性受pH影響 ②甲、乙、丙三支試管中產(chǎn)生氣泡的情況基本一樣,則過氧化氫酶的活性不受pH影響 (3)冷藏 (4)低(或弱) 14.研究證實ATP既是“能量通貨”,也可作為神經(jīng)細胞間信息傳遞中的一種信號分子,其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答: (1)神經(jīng)細胞中的ATP主要來自________(生理過程),其結(jié)構(gòu)簡式是____________。研究發(fā)現(xiàn),正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2~10 mmol/L,為滿足能量需要,人體解決這一矛盾的合理途徑是____________。 (2)由圖可知,細胞間隙中

17、的ATP在有關(guān)酶的作用下,磷酸基團逐個脫離下來,最后剩下的是____________。 (3)一些神經(jīng)細胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì),還能釋放ATP,兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據(jù)圖分析,科學家當初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是_____________________________________ ______________________________________________________________。 解析 (1)細胞的能量通貨是ATP,其結(jié)構(gòu)簡式是A~P~P~P。ATP的主要來源是細胞呼吸。ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化是實現(xiàn)機體能量持

18、續(xù)供應(yīng)的前提。 (2)ATP是三磷酸腺苷的英文名稱縮寫。其中A代表腺苷,P代表磷酸基團,~代表一種特殊的化學鍵,叫做高能磷酸鍵,因此,磷酸基團逐個脫離下來,最后剩下的是腺苷。 (3)推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的思路為:一是阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞→刺激甲→測量乙的膜電位變化;二是尋找靶細胞膜上是否有ATP受體。 答案 (1)細胞呼吸 A—P~P~P ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化 (2)腺苷 (3)①科學家用化學物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后,發(fā)現(xiàn)受體細胞仍能接受到部分神經(jīng)信號;②科學家尋找到靶細胞膜上有ATP的受體 15.某研究性學習小組利用熒光素-熒光素

19、酶生物發(fā)光法,測定人參愈傷組織中ATP的含量,以研究人參細胞能量代謝的特點。 實驗原理:熒光素在熒光素酶、ATP等物質(zhì)參與下,進行反應(yīng)發(fā)出熒光;用分光光度計可測定發(fā)光強度;當熒光素和熒光素酶都足量時,在一定范圍時,ATP的含量與發(fā)光強度成正比。 實驗步驟: 1.ATP的提取:稱取一定量的人參愈傷組織,研磨后沸水浴10 min,冷卻至室溫,離心,取上清液。 2.ATP的測定:吸取一定量的上清液,放入分光光度計反應(yīng)室內(nèi),并注入適量的所需物質(zhì),在有氧等適宜條件下進行反應(yīng),記錄發(fā)光強度并計算ATP含量。 請回答下面的問題。 (1)步驟一中的沸水浴處理,使酶的________被破壞而失活。

20、 (2)步驟二注入的物質(zhì)中,屬于反應(yīng)物的是________;分光光度計反應(yīng)室內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換形式是__________________。 (3)熒光素酶價格昂貴,為能準確測定出ATP的含量,又能節(jié)省酶的用量,學習小組探究了“測定ATP時所需熒光素酶溶液的最佳濃度”,實驗結(jié)果如圖。 ①學習小組配制了110-8mol/LATP標準液、70 mg/L熒光素溶液(過量)和___ 溶液進行實驗。 ②結(jié)果表明:圖中________點所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。E、F、G點所對應(yīng)的熒光素酶濃度不同,但發(fā)光強度相同,這是因為______________。 (4)ATP測定對食品衛(wèi)生監(jiān)控有重要意義

21、。食品衛(wèi)生檢驗人員利用上述生物發(fā)光法測定某熟食品樣品中細菌的ATP總含量,測算出了細菌的數(shù)量,從而判斷食品污染程度。做出上述判斷的理由是:每個細菌細胞中ATP的含量_____。 解析 (1)沸水浴處理時,高溫能夠使酶分子空間結(jié)構(gòu)被破壞,使酶的活性永久喪失。(2)根據(jù)實驗原理:熒光素在熒光素酶、ATP等物質(zhì)參與下,進行反應(yīng)發(fā)出熒光。所以,步驟二注入的物質(zhì)中,屬于反應(yīng)物的是熒光素,分光光度計反應(yīng)室內(nèi)能量形式的轉(zhuǎn)換是化學能轉(zhuǎn)換為光能和熱能。(3)由圖解的橫坐標可知實驗中熒光素酶溶液濃度分別為0、10、20、30、40、50、60 mg/L,結(jié)果表明:圖中E、F、G點所對應(yīng)的熒光素酶濃度不同,但發(fā)光

22、強度相同,表明達到E點所對應(yīng)的熒光素酶濃度時,ATP已經(jīng)全部水解,即使繼續(xù)增加酶濃度,由于受ATP數(shù)量限制,發(fā)光強度也不再增加,因此E點所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。(4)每個細菌細胞中ATP的含量大致相同且相對穩(wěn)定,可以根據(jù)樣品中細菌的ATP總含量,測算出細菌的數(shù)量。 答案 (1)空間結(jié)構(gòu) (2)熒光素 化學能轉(zhuǎn)換為光能(和熱能) (3)①濃度分別為0、10、20、30、40、50、60 mg/L熒光素酶 ②E ATP全部水解(或ATP數(shù)量限制) (4)大致相同(且相對穩(wěn)定) 精品 Word 可修改 歡迎下載 親愛的用戶: 煙雨江南,畫屏如展。在那

23、桃花盛開的地方,在這醉人芬芳的季節(jié),愿你生活像春天一樣陽光,心情像桃花一樣美麗,感謝你的閱讀。 1、最困難的事就是認識自己。21.4.274.27.202120:4620:46:164月-2120:46 2、自知之明是最難得的知識。二〇二一二〇二一年四月二十七日2021年4月27日星期二 3、越是無能的人,越喜歡挑剔別人。20:464.27.202120:464.27.202120:4620:46:164.27.202120:464.27.2021 4、與肝膽人共事,無字句處讀書。4.27.20214.27.202120:4620:4620:46:1620:46:16 5、三軍可奪帥也。星期二, 四月 27, 2021四月 21星期二, 四月 27, 20214/27/2021 6、最大的驕傲于最大的自卑都表示心靈的最軟弱無力。8時46分8時46分27-4月-214.27.2021 7、人生就是學校。21.4.2721.4.2721.4.27。2021年4月27日星期二二〇二一二〇二一年四月二十七日 8、你讓愛生命嗎,那么不要浪費時間。20:4620:46:164.27.2021星期二, 四月 27, 2021

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