2019-2020年高考生物一輪復習 第3單元第1講 降低化學反應活化能的酶 細胞的能量“通貨” ATP.doc
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2019-2020年高考生物一輪復習 第3單元第1講 降低化學反應活化能的酶 細胞的能量“通貨” ATP 第1講 降低化學反應活化能的酶 細胞的能量“通貨”——ATP 1.如圖中,①表示有酶催化的反應曲線,②表示沒有酶催化的反應曲線,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.下列關于影響酶反應速率(v)因素的研究中,條件控制和預期結果的關系合理的是 ( ) 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,反應速率與底物濃度成正比,超過一定范圍,底物濃度增加,反應速率不變。C選項和D選項,在一定范圍內,酶促反應速率隨溫度或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?、诮庑浮、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、磷酸二酯鍵 C.肽鍵、堿基間氫鍵、原生質層、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酶由蛋白質和RNA組成,將這種酶中的蛋白質和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,而蛋白質不具有。這一結果表明 ( ?。? A.酶都是由蛋白質和RNA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.絕大多數酶是蛋白質,少數是RNA 解析 根據題意,RNaseP酶由蛋白質和RNA組成,但這并不能說明酶都是由蛋白質和RNA組成的;題干強調“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;“絕大多數酶是蛋白質,少數是RNA ”這一說法正確,但本題的實驗結果并不能說明這一結論。 答案 B 5. ATP是細胞內流通的能量“通貨”。下列關于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的移動方向是由葉綠體的囊狀結構到葉綠體基質?、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是各種活細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物,是細胞內唯一的直接能源物質 A.①③ B.③④ C.②③ D.②④ 解析 ATP是各種活細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物,是細胞內主要的直接能源物質,而不是細胞內唯一的直接能源物質;洋蔥表皮細胞不能進行光合作用,產生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計及結果 ( ) 試管 ① ② ③ 纖維素懸液/ mL 2 2 2 纖維素酶液/ mL 1 1 1 反應溫度/ ℃ 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。 根據以上實驗設計及結果,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 由表格數據可看出,溫度設置只有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 ( ) A.a B.b C.c D.a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.質壁分離和復原 解析 氨基酸合成蛋白質、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產生的ATP,質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體積分數為5%的胃液稀釋液倒入裝有10 mL蛋白質膠體的試管內,置于25 ℃的溫水中水浴,研究其對蛋白質的消化情況。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.在試管內再加入1 mL體積分數為5%的胃液稀釋液 C.將pH由2調為7 D.在試管內加入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 10.如圖曲線1為最適溫度下反應物濃度對酶促反應速率的影響,如果將反應溫度略微升高或向反應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速率,要比最適溫度下的最大反應速率小,曲線4符合;向反應混合物中加入少量同樣的酶,最大反應速率提高,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,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,起催化作用的酶空間結構相同 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結構與功能及酶的特性的理解。生物體內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,空間結構不相同,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退漿效果(失重率)的影響。下列有關說法不正確的是 ( ) 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,其化學本質不是蛋白質 B.在生產上淀粉酶質量濃度為3 g/L時可以達到較好的退漿效果 C.延長淀粉酶質量濃度為1 g/L一組的退漿時間,可進一步提高失重率 D.淀粉酶質量濃度超過3 g/L時,底物已與酶充分結合,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果的能力??莶輻U菌淀粉酶的化學本質是蛋白質,雖然可適應一定的高溫條件,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”而設計的實驗操作步驟,據表回答下列問題。 操作步驟 操作方法 試管甲 試管乙 1 加體積分數為3%的過氧化氫溶液 2 mL 2 mL 2 加質量分數為5%的鹽酸 1 mL / 3 加質量分數為5%的氫氧化鈉溶液 / 1 mL 4 加質量分數為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,預期實驗結果及得出結論: ①________________________________________________________________ ________________________________________________________________; ②_______________________________________________________________。 (3)為了將此多余的豬肝研磨液保留到下次使用,應對它進行________(填“高溫”或“冷藏”)處理。 (4)如果用出現同一結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試管中氣泡產生的數量。(2)由已經設計的實驗步驟可知,本實驗中缺少空白對照組,應該增設試管丙,試管丙中除了添加過氧化氫溶液和豬肝研磨液外,還應該加蒸餾水,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、丙三支試管中產生的氣泡量不同。(3)絕大多數酶的化學本質是蛋白質,高溫會破壞其空間結構,使酶失活,所以不應高溫而應冷藏處理。(4)出現同一結果時間越長,則表示催化效應越低,酶活性越低。 答案 (1)過氧化氫分解速率 相同時間內氣泡的產生量 (2)增設丙組,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 預期的實驗結果及結論:①甲、乙、丙三支試管中產生的氣泡量不同,則過氧化氫酶的活性受pH影響 ②甲、乙、丙三支試管中產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)神經細胞中的ATP主要來自________(生理過程),其結構簡式是____________。研究發(fā)現,正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40 kg ATP發(fā)生轉化,而細胞內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,細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下,磷酸基團逐個脫離下來,最后剩下的是____________。 (3)一些神經細胞不僅能釋放典型神經遞質,還能釋放ATP,兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據圖分析,科學家當初推測ATP可作為神經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,其結構簡式是A~P~P~P。ATP的主要來源是細胞呼吸。ATP和ADP可以相互轉化是實現機體能量持續(xù)供應的前提。 (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可作為神經細胞間傳遞信息的信號分子的思路為:一是阻斷典型神經遞質的傳遞→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相互迅速轉化 (2)腺苷 (3)①科學家用化學物質阻斷典型神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后,發(fā)現受體細胞仍能接受到部分神經信號;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等物質參與下,進行反應發(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室內,并注入適量的所需物質,在有氧等適宜條件下進行反應,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。 (2)步驟二注入的物質中,屬于反應物的是________;分光光度計反應室內能量的轉換形式是__________________。 (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結果表明:圖中________點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度。E、F、G點所對應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。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構被破壞,使酶的活性永久喪失。(2)根據實驗原理:熒光素在熒光素酶、ATP等物質參與下,進行反應發(fā)出熒光。所以,步驟二注入的物質中,屬于反應物的是熒光素,分光光度計反應室內能量形式的轉換是化學能轉換為光能和熱能。(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,結果表明:圖中E、F、G點所對應的熒光素酶濃度不同,但發(fā)光強度相同,表明達到E點所對應的熒光素酶濃度時,ATP已經全部水解,即使繼續(xù)增加酶濃度,由于受ATP數量限制,發(fā)光強度也不再增加,因此E點所對應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,可以根據樣品中細菌的ATP總含量,測算出細菌的數量。 答案 (1)空間結構 (2)熒光素 化學能轉換為光能(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數量限制) (4)大致相同(且相對穩(wěn)定)- 配套講稿:
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