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1、專題二 細胞代謝
第1講 代謝中的酶與ATP
一、單項選擇題
1.人體中某一過程如圖所示,如果溫度增加到42℃,引起酶的活性部位改變,會引起()
A.蛋白質(zhì)被消化得更快
B.蛋白質(zhì)被消化得較慢或不能被消化
C.氨基酸縮合速率加快
D.氨基酸縮合速率減慢或不能發(fā)生縮合
答案B
解析人的正常體溫是37℃左右,溫度升高到42℃會使酶的活性降低,蛋白質(zhì)的消化和分解速率下降;圖中過程是蛋白質(zhì)的分解,并非氨基酸的縮合,所以C、D項錯誤。
2.低等植物細胞中心體移向兩極時,下列幾種酶最活躍的是()
A.RNA聚合酶和DNA聚合酶
B.解旋酶和淀粉合成酶
C.纖維素酶和果
2、膠酶
D.ATP水解酶和ATP合成酶
答案D
解析低等植物細胞中心體移向兩極,表明細胞處于有絲分裂前期,中心體的移動會消耗能量,此時ATP水解酶和ATP合成酶很活躍,D正確;分裂前期,DNA高度螺旋,不能解旋,因此不能進行DNA復制、轉錄,RNA聚合酶和DNA聚合酶、解旋酶的活性都不會很高,A錯誤;淀粉合成酶主要存在于光合作用很旺盛的細胞中,而這些細胞一般不進行分裂,B錯誤;纖維素酶和果膠酶主要用于細胞壁的分解,C錯誤。
3.(2014·海南,10)下列物質(zhì)中,能夠直接給細胞生命活動提供能量的是()
A.脂肪B.鈣離子C.糖D.ATP
答案D
解析ATP是細胞生命活動的直接供能物
3、質(zhì),故選D。
4.下列與酶相關實驗的敘述中,正確的是()
A.探究酶的高效性時,自變量可以是酶的種類
B.探究酶的專一性時,自變量一定是酶的種類
C.探究pH對酶活性的影響時,自變量不止一種
D.探究溫度對酶活性的影響時,因變量不止一種
答案D
解析A選項中,自變量應為酶與無機催化劑;B選項可以是酶相同,反應底物不同;C選項自變量就是不同的pH。
5.下列關于酶和ATP的敘述,正確的是()
A.酶和ATP在細胞代謝中的作用相同
B.所有的細胞代謝都需要酶和ATP的共同參與
C.酶和ATP在細胞內(nèi)合成的場所相同
D.細胞的能量供應和利用需要多種酶和ATP
答案D
解析
4、酶起到生物催化劑的作用,可以加快反應速率,ATP是生命活動的直接能源物質(zhì),故A錯。有的細胞代謝需要ATP參與,有的不需要,還會生成ATP,故B錯。大多數(shù)酶為蛋白質(zhì),在核糖體上合成,少數(shù)為RNA,在細胞核中形成;ATP在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體中生成,故C錯。細胞的能量供應和利用如細胞呼吸和光合作用,需要多種酶和ATP的參與,故D正確。
6.人的胃蛋白酶、腸蛋白酶和胰蛋白酶分別是由胃腺細胞、腸腺細胞和胰腺細胞合成并分泌的。有關這三種蛋白酶的敘述,錯誤的是()
A.都在細胞外發(fā)揮催化作用
B.最適pH和最適溫度都相同
C.由不同的基因控制合成
D.可以催化同一種蛋白質(zhì)的水解
答案B
5、
解析三種消化酶均在消化道中發(fā)揮作用,A正確。胃液表現(xiàn)為酸性,而胰液和腸液表現(xiàn)為弱堿性;胃蛋白酶的最適pH小于7,腸蛋白酶和胰蛋白酶的最適pH大于7,B錯誤。不同的蛋白酶由不同的基因控制合成,C正確。一種蛋白質(zhì)分子可以被不同的蛋白酶水解,D正確。
7.如圖表示在最適溫度下,反應物濃度對酶促反應速率的影響,據(jù)圖分析,錯誤的是()
A.在A點時,隨著反應底物濃度的增加,反應速率加快
B.在B點時,反應底物濃度限制了酶促反應速率的提高
C.如果在C點時加入少量的酶,會使反應速率加快
D.如果在A點時溫度升高10℃,曲線上升的幅度會變小
答案B
解析在B點時,酶濃度及數(shù)量限制了酶促反
6、應速率的提高;由題可知,圖像是在最適溫度下繪成的,酶促反應速率達到最大值,因此升高溫度,酶的活性將降低,曲線上升的幅度會變小。
8.下面的曲線是同一反應的酶促反應和非酶促反應曲線,相關敘述正確的是()
A.E1是酶促反應的活化能,A和C曲線是酶促反應曲線
B.E2是酶促反應的活化能,B和C曲線是酶促反應曲線
C.E3是酶促反應的活化能,B和C曲線是酶促反應曲線
D.E2是酶促反應的活化能,A和C曲線是酶促反應曲線
答案D
解析E2為有酶催化反應所需的活化能,這是因為酶能降低酶促反應的活化能;酶具有高效性,因此A和C曲線是酶促反應的曲線;則E3是無酶催化反應所需的活化能,B和D
7、曲線是無酶催化反應的曲線。
9.用植物纖維紡織衣物時,需除去織物纖維上的淀粉漿(稱為退漿)。傳統(tǒng)工藝是用燒堿進行退漿,但是對環(huán)境造成的污染很嚴重?,F(xiàn)在常用的淀粉酶是從細菌體內(nèi)提取的,在使用過程中常加入NaCl作為酶的激活劑。隨自變量的變化,酶的活性沒有發(fā)生變化的是()
A.酶濃度對退漿效果的影響
B.溫度對退漿效果的影響
C.pH對退漿效果的影響
D.NaCl濃度對退漿效果的影響
答案A
解析溫度和pH均能影響酶的活性,因此B、C兩個選項中退漿率的變化是由酶活性的變化引起的。由題目信息可知,NaCl是酶的激活劑,因此D選項中退漿率的變化也是由酶活性的變化引起的。A選項中,退漿
8、率的變化是由酶的濃度引起的,酶的活性是相同的。
二、雙項選擇題
10.圖1為ATP的結構示意圖,圖2為ATP與ADP相互轉化的反應式,下列有關敘述正確的是()
A.圖1中的a是構成RNA的基本單位之一,A代表腺嘌呤
B.圖1中ATP可以水解成a和兩個磷酸,其合成所需要的能量由磷酸提供
C.圖2所示反應向右進行時,反應式中的能量來源于圖1中b和c兩處
D.圖2所示ATP與ADP相互轉化過程中的物質(zhì)是可逆的,但能量不可逆
答案AD
解析圖1中的a是構成RNA的基本單位之一,A代表腺嘌呤,A正確;ATP合成的能量是由呼吸作用和光合作用提供的,B錯誤;圖2所示反應向右時,反應式中的
9、能量來源于圖1中的c,C錯誤;ATP與ADP相互轉化過程中的物質(zhì)是可逆的,但能量不可逆,D正確。
11.如圖表示在最適溫度下,麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關系,下列有關敘述正確的是()
A.a(chǎn)、b兩點麥芽糖酶的利用率相同
B.若溫度上升5℃,b點向下方移動
C.減少麥芽糖量,c點的催化速率一定下降
D.不可用斐林試劑鑒定麥芽糖的分解情況
答案BD
解析a點時由于底物麥芽糖量較低,所以酶利用率較b點低,A錯誤;圖示為最適溫度下的曲線圖,所以再升高溫度麥芽糖酶的活性將降低,b點向下方移動,B正確;一定范圍內(nèi)減少麥芽糖量,c點的催化速率可以不變,C錯誤;麥芽糖分解的產(chǎn)物是葡萄糖,
10、二者都是還原糖,不能用斐林試劑鑒定麥芽糖的分解情況,D正確。
12.乳糖酶能催化乳糖水解。有兩項與此相關的實驗,其實驗條件均設置為最適條件。實驗結果如下表所示,以下分析正確的是()
實驗一
酶濃度
0%
1%
2%
4%
5%
(乳糖濃度為10%)
相對反應速率
0
25
50
100
200
實驗二
乳糖濃度
0%
5%
10%
20%
30%
(酶濃度為2%)
相對反應速率
0
25
50
65
65
A.實驗一如果繼續(xù)增加酶濃度,相對反應速率不再加大
B.實驗一增加乳糖濃度,相對反應速率將降低
C.實驗二若繼續(xù)增大乳糖濃度,
11、相對反應速率不再加大
D.實驗二中若反應溫度提高5℃,相對反應速率將降低
答案CD
解析實驗一中,底物的量是一定的,如果繼續(xù)增加酶濃度,相對反應速率應先增加后保持基本不變,故A錯誤。實驗一中,增加底物濃度,其化學反應速率不變,因為酶的數(shù)量不足,故B錯誤。分析實驗二表中數(shù)據(jù)可知:乳糖濃度大于20%時,相對反應速率不再加大,故C正確。根據(jù)題干信息“實驗條件均設置為最適條件”可知:實驗溫度為最適溫度,此時酶的活性最強,若再提高或降低反應溫度,相對反應速率均會降低,故D正確。
三、非選擇題
13.某生物興趣小組進行了如下實驗:
實驗目的:比較甲、乙、丙三種微生物所產(chǎn)生的淀粉酶的活性。
實
12、驗原理:略。
實驗材料:三種微生物淀粉酶提取液(設提取液中酶濃度相同)等。
實驗步驟:a.取四支試管,分別編號;
b.按下表內(nèi)容要求進行操作(單位:mL):
試管1
試管2
試管3
試管4
蒸餾水
2
2
2
A
pH=8的緩沖液
0.5
0.5
0.5
0.5
淀粉溶液
1
1
1
1
甲生物提取液
0.3
乙生物提取液
0.3
丙生物提取液
0.3
總體積
3.8
3.8
3.8
B
c.將上述四支試管放入37℃水浴鍋中,保溫1h;
d.在上述四支試管冷卻后滴入碘液;
e.觀察比
13、較實驗組的三支試管與對照組試管的顏色及其深淺。
實驗結果:(注:“+”表示顯色程度,“-”表示不顯色)。
試管1
試管2
試管3
試管4
顏色深淺程度
++
-
+
C
請分析回答下列問題:
(1)表中A的數(shù)值為________,C處的顏色深淺程度最可能為________(用一定數(shù)量的“+”或“-”表示)。
(2)該實驗的自變量是__________________________,無關變量有________________
(寫出2種即可)。
(3)除了用碘液檢驗淀粉的剩余量來判斷實驗結果外,還可以用________來檢測生成物的量。若用該試劑檢驗,結果顏色
14、最深的試管是________。
(4)根據(jù)上述結果得出的結論是:不同來源的淀粉酶,雖然酶濃度相同,但活性不同。造成實驗中三種酶活性差異的根本原因是__________________________________________。
(5)興趣小組還做了反應速率與底物濃度關系的實驗。下圖坐標已根據(jù)實驗結果畫出3號試管中酶活性的曲線,請你在坐標中畫出2號試管中酶活性的曲線。
答案(1)2.3?。?或多于+++)(2)不同微生物的淀粉酶提取液各組間pH、溫度、加入提取物的量和濃度、淀粉溶液的量和濃度等(寫出2種即可)(3)斐林試劑試管2(4)控制這3種酶合成的基因不同(5)如圖所示
15、
解析(1)在實驗設計時要遵循單一變量原則和等量原則,本實驗最終要保證對照組的溶液總體積和實驗組相同,故A的數(shù)值應為2.3;本實驗甲、乙、丙三種微生物都能產(chǎn)生淀粉酶,試管4為對照組,無淀粉酶,所以加入淀粉溶液不被分解,加入碘液后顏色最深。(2)本實驗的單一變量為甲、乙、丙三種微生物的提取液,其余均為無關變量,如各組間pH、溫度、加入提取物的量和濃度、淀粉溶液的量和濃度等。(3)淀粉被淀粉酶水解后的產(chǎn)物是麥芽糖,屬于還原性糖,所以可以用斐林試劑來檢測生成物的量,若用該試劑來檢測,顏色最深的應是淀粉水解最多的(或用碘液檢測顏色最淺的)即試管2。(4)淀粉酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),是由基因控制合成的
16、,所以造成這三種酶活性差異的根本原因是控制這3種酶合成的基因不同。(5)根據(jù)題意,2號試管中淀粉酶的活性比3號試管高,除此之外,反應速率與底物濃度關系的變化曲線一致,結果參見答案。
14.鯽魚是我國南方地區(qū)常見的一種雜食性淡水魚。若鯽魚生活的水體被金屬離子嚴重污染,會嚴重危害其生長和繁殖??蒲腥藛T從鯽魚內(nèi)臟中分離純化得到一種叫酸性磷酸酶(簡稱ACP)的化學物質(zhì),它是生物體內(nèi)調(diào)控磷代謝的重要酶類。為了研究不同金屬離子對該酶活性的影響,科研人員開展了下列探究實驗,所有處理均設置3次重復,實驗持續(xù)6個月,其間測定酸性磷酸酶(ACP)的活力。請回答下列問題:
(1)選取健康且大小、生長發(fā)育狀況等一
17、致的鯽魚,從其內(nèi)臟中分離、純化得到ACP,并將其置于____________溶液中保存?zhèn)溆谩?
(2)取相同試管若干,并________,向每一支試管中均加入等量的pH為4.8的緩沖液,其目的是____________________________、________________________。
(3)分別向不同試管中加入不同濃度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP,另取一支試管應該加入________________________作為對照。
(4)在最適溫度下保溫一段時間后測定該酶的活力。得到如圖1、圖2所示的曲線:
①圖1、2曲線中可以得出的結論分
18、別是_____________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
②從酶的本質(zhì)分析,鉛(Pb2+)、鎘(Cd2+)處理后酶的活性降低是重金屬鹽影響了酶的____________所致。
答案(1)適宜pH的緩沖(或酸性緩沖)(2)分組編號保證各試管pH相同保證酶處于最適pH(3)等量
19、的緩沖液及ACP(4)①隨著鉛(Pb2+)、鎘(Cd2+)濃度的增高,酶的活性逐漸下降隨著鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)濃度的增高,酶的活性逐漸升高②空間結構
解析(1)ACP為酸性磷酸酶,故應置于酸性緩沖溶液中保存?zhèn)溆谩?2)實驗目的為研究不同金屬離子對該酶活性的影響,故自變量為不同濃度的金屬離子,圍繞自變量要分組對照。無關變量為加入試劑的量、pH等條件,要等量控制,避免影響實驗結果。(3)自變量為不同濃度的金屬離子,實驗組要加入不同濃度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP,對照組要加入等量的緩沖液及ACP。(4)①據(jù)圖分析,圖1曲線表明:隨著鉛(Pb2+)、鎘(Cd2+)濃度的增高,酶活性逐漸下降;圖2曲線表明:隨著鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)濃度的增高,酶的活性逐漸升高。②鉛(Pb2+)、鎘(Cd2+)都是重金屬,會破壞酶的空間結構,降低酶的活性。
內(nèi)容總結
(1)專題二 細胞代謝
第1講 代謝中的酶與ATP
一、單項選擇題
1.人體中某一過程如圖所示,如果溫度增加到42℃,引起酶的活性部位改變,會引起()
A.蛋白質(zhì)被消化得更快
B.蛋白質(zhì)被消化得較慢或不能被消化
C.氨基酸縮合速率加快
D.氨基酸縮合速率減慢或不能發(fā)生縮合
答案B
解析人的正常體溫是37℃左右,溫度升高到42℃會使酶的活性降低,蛋白質(zhì)的消化和分解速率下降