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課時(shí)作業(yè)(八)　ATP和酶 1．[2018湖南長(zhǎng)沙一中月考]下列有關(guān)酶特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，最科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊豁?xiàng)是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) A 驗(yàn)證酶的催化作用具有高效性 實(shí)驗(yàn)組：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mL過氧化氫酶，保溫5 min后觀察 對(duì)照組：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mL蒸餾水，保溫5 min后觀察 B 驗(yàn)證酶的催化作用具有專一性 實(shí)驗(yàn)組：2 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋1 mL新鮮唾液，保溫5 min后，碘液檢驗(yàn) 對(duì)照組：2 mL 3%的蔗糖溶液＋1 mL新鮮唾液，保溫5 min后，碘液檢驗(yàn) C 探究酶作用的適宜溫度 5 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋2 mL新鮮唾液＋碘液，每隔5 min將溶液溫度升高10 ℃，觀察溶液顏色變化 D 驗(yàn)證pH對(duì)酶的催化速率的影響 向三支試管分別加入1 mL不同pH的緩沖液，再依次各加入1 mL H2O2酶溶液、2 mL 3%的H2O2溶液，適宜溫度下觀察氣泡的產(chǎn)生速率 答案：D　解析：酶的高效性是和無機(jī)催化劑相比，因此應(yīng)將對(duì)照組中的蒸餾水換成FeCl3溶液，A錯(cuò)誤；驗(yàn)證酶的專一性，實(shí)驗(yàn)需要鑒定淀粉和蔗糖是否被唾液淀粉酶分解，用碘液只能檢測(cè)淀粉的存在，而無法檢測(cè)蔗糖是否被分解，故應(yīng)使用斐林試劑檢測(cè)，B錯(cuò)誤；探究酶作用的適宜溫度，應(yīng)取多支試管分別加入不同的反應(yīng)物，分組后置于多個(gè)一定溫度梯度的水浴鍋中，5 min后，將相應(yīng)溫度下的溶液混合后再保溫5 min，C錯(cuò)誤；驗(yàn)證pH對(duì)酶的催化速率的影響實(shí)驗(yàn)中，pH為自變量，因此實(shí)驗(yàn)需要首先設(shè)置不同的pH梯度，D正確。 2．[2018湖南長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)測(cè)試]通過水解反應(yīng)去掉ATP分子中的一個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的產(chǎn)物是ADP和Pi，如果去掉ATP分子中的兩個(gè)磷酸基團(tuán)形成的產(chǎn)物為AMP和PPi(焦磷酸，含有兩個(gè)磷酸基團(tuán))。下列相關(guān)說法正確的是 (　　) A．ATP表示腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，它是組成DNA的基本單位之一 B．ATP轉(zhuǎn)化成AMP和PPi時(shí)基本上不釋放化學(xué)能 C．ADP轉(zhuǎn)化成AMP這一過程會(huì)釋放出能量 D．如果去掉ATP的三個(gè)磷酸基團(tuán)，則會(huì)形成腺嘌呤 答案：C　解析：ATP又叫三磷酸腺苷，ATP水解掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的腺嘌呤核糖核苷酸即AMP，是構(gòu)成RNA的基本組成單位之一，A錯(cuò)誤；ATP轉(zhuǎn)化成AMP和PPi的過程中斷裂兩個(gè)高能磷酸鍵，因此該過程釋放化學(xué)能，B錯(cuò)誤；ADP轉(zhuǎn)化成AMP的過程會(huì)斷裂一個(gè)高能磷酸鍵，因此會(huì)釋放出能量，C正確；如果去掉ATP的三個(gè)磷酸基團(tuán)，則會(huì)形成腺苷，D錯(cuò)誤。 3．[2018山東濱州一模]下圖表示酶的催化反應(yīng)過程，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．該酶促反應(yīng)過程可表示為a＋b→c＋d B．適當(dāng)增大a的濃度會(huì)提高酶促反應(yīng)的速率 C．c或d的生成速率可以表示酶促反應(yīng)的速率 D．若探究底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，b的數(shù)量就是實(shí)驗(yàn)的自變量 答案：A　解析：該酶促反應(yīng)過程可表示為bc＋d，A錯(cuò)誤；在一定范圍內(nèi)適當(dāng)增大a的濃度會(huì)提高酶促反應(yīng)的速率，B正確；b的分解速率及c或d的生成速率可以表示酶促反應(yīng)的速率，C正確；若探究底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，b是反應(yīng)的底物，b的數(shù)量就是實(shí)驗(yàn)的自變量，D正確。 4．[2018福建兩校聯(lián)考]如圖是生物界中能量通貨——ATP的“循環(huán)”示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．組成圖中“M”和“N”的元素與動(dòng)植物體內(nèi)重要儲(chǔ)能物質(zhì)的組成元素相同 B．圖中①過程消耗的能量1可來自光能，②過程釋放的能量2可轉(zhuǎn)化成光能 C．圖中能量2可以為葡萄糖進(jìn)入人成熟的紅細(xì)胞直接提供能量 D．代謝旺盛的細(xì)胞內(nèi)ATP含量較多，代謝緩慢的細(xì)胞內(nèi)ADP含量較多 答案：B　解析：圖中“M”指的是腺嘌呤，“N”指的是核糖，腺嘌呤含有氮元素，動(dòng)物體內(nèi)重要的儲(chǔ)能物質(zhì)是脂肪，植物體內(nèi)重要的儲(chǔ)能物質(zhì)是淀粉，都不含氮元素，A錯(cuò)誤；光合作用的光反應(yīng)過程中，合成ATP所需的能量來自光能，而螢火蟲夜間發(fā)光消耗的能量可由ATP直接提供，B正確；葡萄糖進(jìn)入人成熟紅細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散，不消耗能量，C錯(cuò)誤；ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量不多，代謝旺盛的細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化更為迅速，D錯(cuò)誤。 5．[2018天津靜海一中調(diào)研]如圖為ATP中磷酸鍵逐級(jí)水解的過程圖，以下說法正確的是(　　) A．②代表的物質(zhì)是ADP，③是腺嘌呤核糖核苷酸 B．釋放能量最少的過程是Ⅲ C．若要探究酶b的最適pH，應(yīng)在中性左右設(shè)置實(shí)驗(yàn)自變量 D．植物葉肉細(xì)胞中，線粒體內(nèi)合成的ATP比葉綠體內(nèi)合成的用途單一 答案：B　解析：由圖分析可知，①為ADP、②為AMP、③是腺苷、④是磷酸、⑤為能量，A錯(cuò)誤；Ⅰ和Ⅱ過程斷裂的都是高能磷酸鍵，Ⅲ過程斷裂的是普通化學(xué)鍵，因此釋放能量最少的過程是Ⅲ，B正確；由圖分析，酶b的適宜pH應(yīng)小于7，C錯(cuò)誤；綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)，葉綠體內(nèi)合成的ATP只用于葉綠體的生命活動(dòng)，而線粒體內(nèi)合成的ATP用于各種生命活動(dòng)，故葉綠體內(nèi)合成的ATP比線粒體內(nèi)合成的用途單一，D錯(cuò)誤。 6．[2018河北衡水調(diào)研]下列有關(guān)酶和ATP的說法，正確的是(　　) A．酶的合成一定需要核糖體，但不一定需要高爾基體 B．pH較低時(shí)會(huì)影響酶的活性，但溫度較低時(shí)則不會(huì)影響酶的活性 C．ATP的合成一定與細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)，ATP的水解不一定與細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)相關(guān)聯(lián) D．代謝旺盛的細(xì)胞合成的ATP一定多，但細(xì)胞內(nèi)ATP的含量不一定多 答案：D　解析：少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA，其合成不需要核糖體，A錯(cuò)誤；低溫和低pH都會(huì)影響酶的活性，B錯(cuò)誤；ATP的合成不一定與細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)，如光合作用的光反應(yīng)階段合成ATP，所需要的能量來源于色素吸收的光能，C錯(cuò)誤；代謝旺盛的細(xì)胞，釋放的能量多，合成的ATP多，但同時(shí)消耗的ATP也多，故細(xì)胞內(nèi)ATP的含量不一定多，D正確。 7．[2018江蘇南通中學(xué)期中]下圖甲、乙分別表示溫度、pH與酶活性的關(guān)系；人的骨骼肌細(xì)胞中ATP的含量只能維持劇烈運(yùn)動(dòng)3 s以內(nèi)的能量供應(yīng)。某運(yùn)動(dòng)員參加短跑比賽過程中，肌肉細(xì)胞中ATP的相對(duì)含量隨時(shí)間的變化如圖丙所示。據(jù)圖不能得出的結(jié)論是(　　) 甲 乙 丙 A．當(dāng)反應(yīng)溫度由t1增加到最適溫度時(shí)，酶活性上升 B．曲線b、c說明不同的酶有不同的最適pH C．圖丙中a→b的變化過程，ATP被水解，釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動(dòng) D．肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零，說明ATP在細(xì)胞內(nèi)含量非常多 答案：D　解析：據(jù)圖甲可知，低溫會(huì)抑制酶的活性，當(dāng)反應(yīng)溫度由較低的t1升高到最適溫度時(shí)，酶活性會(huì)升高，A正確；圖乙表示pH與酶活性的關(guān)系，曲線b、c所表示的酶最適pH分別為2.0和9.0，說明不同酶有不同的最適pH，B正確；分析圖丙可知，a→b過程ATP含量減少，釋放大量的能量用于肌肉收縮等生命活動(dòng)，進(jìn)而維持劇烈運(yùn)動(dòng)，C正確；ATP在細(xì)胞內(nèi)含量少，但與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化卻十分迅速，使細(xì)胞內(nèi)的ATP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中，使生物體內(nèi)部的供能環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，D錯(cuò)誤。 8.[2018安徽皖北聯(lián)盟聯(lián)考]為了證明酶的作用具有專一性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下5組實(shí)驗(yàn)，分別選擇一定的試劑進(jìn)行檢測(cè)，合理的實(shí)驗(yàn)方案是(　　) 組別 ① ② ③ ④ ⑤ 酶 蛋白酶 蛋白酶 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 反應(yīng)物 蛋白質(zhì) 淀粉 蛋白酶 淀粉 麥芽糖 A.①和③對(duì)比，用雙縮脲試劑檢測(cè) B．②和④對(duì)比，用碘液檢測(cè) C．④和⑤對(duì)比，用斐林試劑檢測(cè) D．③和④對(duì)比，用斐林試劑檢測(cè) 答案：B　解析：大部分酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，①和③對(duì)比，加入雙縮脲試劑都會(huì)產(chǎn)生紫色反應(yīng)，因此不能用來證明酶具有專一性，A錯(cuò)誤；②和④對(duì)比，自變量是酶的種類，可用碘液檢測(cè)，淀粉酶專一作用于淀粉，其產(chǎn)物不能使碘液變藍(lán)，蛋白酶不能作用于淀粉，用碘液檢測(cè)時(shí)溶液變藍(lán)，B正確；淀粉酶水解淀粉后產(chǎn)生麥芽糖，麥芽糖屬于還原性糖，用斐林試劑檢測(cè)，④和⑤都會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀，不能證明酶具有專一性，C錯(cuò)誤；③中的淀粉酶能被蛋白酶水解，④中的淀粉酶能水解淀粉，但不能說明酶具有專一性，D錯(cuò)誤。 9．[2018遼寧錦州質(zhì)檢]如圖表示人體內(nèi)某種酶促反應(yīng)的反應(yīng)速率受溫度和pH的影響情況，下列敘述不正確的是(　　) A．在A點(diǎn)，將酶的濃度增大一倍，反應(yīng)速率可能增大 B．在B點(diǎn)，將酶的濃度增大一倍，反應(yīng)速率不可能增大 C．在C點(diǎn)，將酶的濃度增大一倍，反應(yīng)速率可能增大 D．該圖不能反映唾液淀粉酶催化能力的變化特征 答案：B　解析：題圖可以反映溫度和pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，但是影響酶促反應(yīng)速率的因素不僅包括溫度和pH，還有酶的濃度等。在底物充足的條件下，增大酶的濃度，可以提高反應(yīng)速率，所以A、C正確，B錯(cuò)誤。題圖顯示，該酶的最適pH為2左右(強(qiáng)酸性環(huán)境)，因此這種酶可能是胃蛋白酶，不會(huì)是唾液淀粉酶，D正確。 10．[2018湖南重點(diǎn)校模擬]GTP是細(xì)胞的正常成分，與ATP相似，參與許多生化反應(yīng)，如可以為蛋白質(zhì)的生物合成過程直接提供能量，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．“G”表示鳥嘌呤 B．GTP分子中含有高能磷酸鍵 C．GTP水解產(chǎn)物可用于合成DNA D．蛋白質(zhì)合成旺盛時(shí)，核糖體附近GTP含量一定增加 答案：B　解析：ATP中的“A”代表腺苷，由GTP與ATP相似，可知GTP中的“G”表示鳥苷，A錯(cuò)誤；GTP與ATP相似，可以為一些反應(yīng)直接提供能量，因此，GTP分子中含有高能磷酸鍵，B正確；GTP的水解產(chǎn)物鳥嘌呤核糖核苷酸可用于合成RNA，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)合成旺盛時(shí)，消耗的GTP增多，但運(yùn)往核糖體附近的GTP也增多，并且與ATP相似，GTP和GDP的相互轉(zhuǎn)化處于動(dòng)態(tài)平衡之中，所以不能確定核糖體附近的GTP含量一定增多，D錯(cuò)誤。 11．[2018廣東五校協(xié)作體一診]核酶是具有催化功能的RNA分子，在特異地結(jié)合并切斷特定的mRNA后，核酶可從雜交鏈上解脫下來，重新結(jié)合和切割其他的mRNA分子。下列關(guān)于核酶的敘述，正確的是(　　) A．向核酶中滴加雙縮脲試劑，水浴加熱可發(fā)生紫色反應(yīng) B．與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，由此可反映核酶的高效性 C．核酸具有熱穩(wěn)定性，故核酶的活性不受溫度的影響 D．核酶與催化底物特異性結(jié)合時(shí)，有氫鍵形成，也有磷酸二酯鍵的斷裂 答案：D　解析：核酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA，滴加雙縮脲試劑可發(fā)生紫色反應(yīng)的是蛋白質(zhì)，且不需加熱，A錯(cuò)誤；與不加核酶組相比，加核酶組mRNA降解較快，表明核酶具有催化作用，要證明酶具有高效性，最好與無機(jī)催化劑對(duì)比，B錯(cuò)誤；與蛋白質(zhì)相比，核酸雖然具有熱穩(wěn)定性，但溫度過高或過低也能影響其性質(zhì)或結(jié)構(gòu)，因此核酶的活性也受溫度的影響，C錯(cuò)誤；核酶特異地結(jié)合mRNA是通過堿基互補(bǔ)配對(duì)實(shí)現(xiàn)的，因此有氫鍵的形成，核酶能切斷特定的mRNA，在該過程中有磷酸二酯鍵的斷裂，D正確。 12．酶抑制劑分競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，兩者作用特點(diǎn)如圖甲所示，圖乙表示相應(yīng)的反應(yīng)速率。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) 　 A．曲線a表示沒有酶抑制劑存在時(shí)的作用效果 B．曲線a、b速率不再增加是受酶濃度的限制 C．曲線c表示在競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑作用下酶的活性降低 D．非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與該酶結(jié)合后能改變其空間結(jié)構(gòu) 答案：C　解析：由題圖可知，酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑結(jié)構(gòu)與底物相似，與底物“爭(zhēng)奪”酶的結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)?shù)孜镒銐蚨鄷r(shí)，反應(yīng)速率仍然可以加快；非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑改變了酶的結(jié)構(gòu)，使酶的催化能力降低，即使增加底物，其反應(yīng)速率仍然較低。 13．解讀下面與酶有關(guān)的曲線，回答下列問題。 (1)酶的作用機(jī)理可以用甲圖中________段來表示。如果將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將________(填“上移”或“下移”)。 (2)乙圖中160 min時(shí)，生成物的量不再增加的原因是_______________。 (3)聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容，分析丙圖曲線： ①對(duì)于曲線abc，若x軸表示pH，則曲線上b點(diǎn)的生物學(xué)意義是_________________。 ②對(duì)于曲線abd，若x軸表示反應(yīng)物濃度，則y軸可表示________________。曲線bd不再增加的原因是__________________________。 (4)若該酶是胃蛋白酶，其作用的底物是________。若胃蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由10逐漸降低到2，則酶催化反應(yīng)的速率將________，原因是________________________。 答案：(1)ab　上移　(2)底物已被完全消耗掉　(3)①在最適pH條件下，酶的催化效率最高?、诿复俜磻?yīng)速率　酶濃度的限制　(4)蛋白質(zhì)　不變　胃蛋白酶的最適pH在2左右，pH為10時(shí)胃蛋白酶已經(jīng)失活，即使再降低pH，酶活性也不會(huì)恢復(fù) 解析：(1)在無酶催化時(shí)，必須提供a值的活化能，反應(yīng)才能順利進(jìn)行；有酶催化時(shí)，必須提供b值的活化能，因此降低的活化能用ab段表示。無機(jī)催化劑也能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，只不過沒有酶的作用顯著，因此b點(diǎn)上移。(2)乙圖反映生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線，當(dāng)曲線達(dá)到最大值時(shí)，意味著反應(yīng)物被消耗盡了。(3)丙圖中，若x軸表示pH，則曲線abc表示不同pH對(duì)酶活性的影響，曲線最高點(diǎn)表示在最適pH條件下，酶的催化效率最高；若x軸表示反應(yīng)物濃度，則曲線abd表示底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，當(dāng)?shù)孜餄舛仍龃蟮揭欢ㄖ岛?，酶促反?yīng)速率不再增加，此時(shí)受到酶濃度的制約。(4)胃蛋白酶的最適pH在2左右，在pH為10時(shí)，胃蛋白酶的活性喪失，即使pH再降低到2，酶的活性也不會(huì)恢復(fù)。 14．[2018河北保定一模]如圖表示酸雨對(duì)大豆種子萌發(fā)時(shí)能量代謝影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答下列問題。 圖甲 圖乙 (1)該實(shí)驗(yàn)的目的是：_________________________________________。 (2)種子中ATP含量屬于該實(shí)驗(yàn)研究的________變量。為了排除無關(guān)變量的干擾，各組種子的實(shí)驗(yàn)應(yīng)在________________________________環(huán)境中進(jìn)行。 (3)分析5～7天種子中ATP含量降低的原因：_________________________。 (4)由圖可知，酸雨可能通過______________________，從而阻礙大豆種子的萌發(fā)。 答案：(1)探究不同pH的酸雨對(duì)大豆種子ATP含量和呼吸速率的影響　(2)因　其他條件相同且適宜的黑暗　(3)ATP的消耗量增加　(4)抑制種子呼吸速率，降低ATP含量 解析：(1)分析曲線圖可知，三條曲線的pH不同，實(shí)驗(yàn)測(cè)定了隨著時(shí)間的推移，不同pH對(duì)大豆種子ATP含量和呼吸速率的影響，因此該實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同pH的酸雨對(duì)大豆種子ATP含量和呼吸速率的影響。(2)實(shí)驗(yàn)的自變量為pH，種子中ATP含量屬于該實(shí)驗(yàn)研究的因變量，為了排除無關(guān)變量的影響，各組種子的實(shí)驗(yàn)應(yīng)在其他條件相同且適宜的黑暗環(huán)境中進(jìn)行。(3)結(jié)合圖甲、圖乙分析，5～7天ATP含量下降，而細(xì)胞呼吸速率上升，可能的原因是ATP消耗量增加。(4)由圖可知，酸雨可能通過抑制種子呼吸速率，降低ATP含量，從而阻礙大豆種子萌發(fā)。