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專題02 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與酶、ATP 1．關(guān)于ATP的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．ATP分子水解去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后變成腺嘌呤核糖核苷酸 B．藍(lán)藻細(xì)胞中的線粒體、葉綠體分別通過(guò)有氧呼吸、光合作用產(chǎn)生ATP C．ATP分子中儲(chǔ)存著大量的活躍化學(xué)能，是一種高能磷酸化合物 D．小麥根尖成熟區(qū)細(xì)胞能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 2．有關(guān)酶和ATP的說(shuō)法正確的是(　　) A．人體細(xì)胞合成ATP時(shí)都需要氧氣的參與 B．同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中 C．酵母菌產(chǎn)生CO2的過(guò)程中都有ATP的合成 D．若用淀粉、蔗糖和淀粉酶來(lái)探究酶的專一性，可用碘液對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè) 【解析】選B。人體細(xì)胞合成ATP在無(wú)氧呼吸下也能產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤。同一種酶可以存在于分化程度不同的活細(xì)胞中，如呼吸酶，故B正確。酵母菌在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行有氧呼吸第二階段時(shí)產(chǎn)生CO2，同時(shí)有ATP的合成，但在無(wú)氧呼吸中產(chǎn)生二氧化碳時(shí)沒(méi)有ATP的合成，故C錯(cuò)誤。如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶來(lái)探究酶的專一性，因?yàn)檎崽鞘欠癖环纸鉄o(wú)法用碘液檢測(cè)，故D錯(cuò)誤。 3．細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活，說(shuō)明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定 B．酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列 C．酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合，因此酶1不具有專一性 D．酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過(guò)多的產(chǎn)物A 【解析】選C。分析題圖可知，當(dāng)產(chǎn)物B濃度高時(shí)，可與酶1的變構(gòu)位點(diǎn)結(jié)合，引起酶1空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶1變性失活，說(shuō)明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定，也說(shuō)明酶1與產(chǎn)物B的相互作用可防止細(xì)胞生產(chǎn)過(guò)多的產(chǎn)物A，A、D正確；酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)有著特定的氨基酸序列，B正確。 4．取5支試管，編號(hào)為1～5，分別加入2 mL物質(zhì)的量濃度為1.0 mol/L的H2O2溶液，進(jìn)行如表所示實(shí)驗(yàn)。據(jù)表分析，下列敘述中正確的是(　　) 試管編號(hào) 1 2 3 4 5 加入物質(zhì) 蒸餾水 銹鐵釘 生土豆塊 熟土豆塊 生土豆塊、 稀NaOH溶液 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 幾乎無(wú)氣泡 少量氣泡 大量氣泡 幾乎無(wú)氣泡 幾乎無(wú)氣泡 A.1號(hào)和3號(hào)對(duì)比，說(shuō)明酶具有高效性 B．2號(hào)和3號(hào)對(duì)比，說(shuō)明不同種酶的催化效率不同 C．4號(hào)和5號(hào)對(duì)比，說(shuō)明酶的活性受溫度、pH的影響 D．本實(shí)驗(yàn)不能用來(lái)探究酶作用的最適溫度 【解析】選D。分析5支試管所加入的物質(zhì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，2號(hào)中銹鐵釘含有的Fe3＋可以催化H2O2分解，但氣泡較少；3號(hào)中生土豆塊含有的H2O2酶能催化H2O2分解，氣泡很多；4號(hào)中熟土豆塊因高溫導(dǎo)致H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無(wú)氣泡產(chǎn)生；5號(hào)中稀NaOH溶液導(dǎo)致生土豆塊中的H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無(wú)氣泡產(chǎn)生；1號(hào)作為對(duì)照組。3號(hào)和1號(hào)對(duì)比，說(shuō)明酶具有催化作用。2號(hào)和3號(hào)對(duì)比，說(shuō)明H2O2酶的催化效率比Fe3＋的高，即說(shuō)明與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有高效性。3號(hào)和4號(hào)對(duì)比，可以說(shuō)明酶的活性受溫度影響。5號(hào)和3號(hào)對(duì)比，可以說(shuō)明酶的活性受pH影響。由于沒(méi)有設(shè)置多種不同溫度，故本實(shí)驗(yàn)不能用來(lái)探究酶作用的最適溫度。 5.某同學(xué)在進(jìn)行某一酶促反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)物生成量隨時(shí)間變化情況如圖中曲線a所示，第二次實(shí)驗(yàn)僅對(duì)第一次實(shí)驗(yàn)中的條件進(jìn)行了一處調(diào)整，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如曲線b表示。該同學(xué)改變的條件可能是(　　) A．改變了酶的種類　　　　 B．改變了酶的用量 C．改變了底物濃度 D．改變了反應(yīng)溫度 6．如圖表示改變某一因素前后，淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解產(chǎn)生還原糖的結(jié)果，請(qǐng)據(jù)此分析，改變下列哪種因素才能獲得改變后的結(jié)果(　　) A．溫度 B．pH C．淀粉溶液量 D．唾液量 【解析】選C。由圖中信息可知，反應(yīng)進(jìn)行到12 min后，還原糖的生成量不再增加，兩組反應(yīng)都不再進(jìn)行，改變某一條件后生成物總量降低，反應(yīng)物淀粉溶液量減少會(huì)導(dǎo)致此結(jié)果。而改變溫度、pH和唾液量均只會(huì)改變反應(yīng)完成所需要的時(shí)間，不改變生成物總量。 7．如圖中曲線a表示在最適溫度、最適pH條件下，底物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是(　　) A．在曲線的AB段限制反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度 B．在曲線的B點(diǎn)時(shí)再加入一定量的酶，可以用曲線b表示 C．酶的數(shù)量減少后，圖示反應(yīng)速率可用曲線c表示 D．降低pH，重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，曲線中B點(diǎn)位置不變 8．為了比較甲、乙兩種酶對(duì)溫度和pH的耐受程度(即保持活性的范圍)的差異，科研人員作了相關(guān)的研究，結(jié)果如圖。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．甲酶對(duì)溫度的耐受程度比乙酶大 B．在pH為6～7的環(huán)境下，幾乎測(cè)不到甲酶活性 C．甲酶活性在任何環(huán)境中都比乙酶高 D．測(cè)定pH對(duì)酶活性影響時(shí)溫度應(yīng)設(shè)為20℃ 9．在三支試管中加入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過(guò)氧化氫溶液，再分別加入適量的二氧化錳、新鮮豬肝研磨液、唾液，一段時(shí)間后測(cè)得底物含量變化如圖所示。則下列敘述不正確的是(　　) A．曲線乙表示二氧化錳的催化作用，曲線甲與曲線乙對(duì)照反映了無(wú)機(jī)催化劑具有專一性 B．曲線丙表示豬肝中過(guò)氧化氫酶的催化作用，曲線甲與曲線丙對(duì)照反映酶具有專一性 C．曲線丙與曲線乙對(duì)照可以說(shuō)明酶具有高效性 D．曲線甲不下降的原因可能是唾液淀粉酶與該底物不能形成酶—底物復(fù)合物 【解析】選A。酶的高效性是指同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，由圖分析，催化效率丙>乙>甲，則三條曲線對(duì)應(yīng)的條件是：甲為唾液，乙為二氧化錳，丙為新鮮豬肝研磨液。專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，曲線甲、乙對(duì)照不能得出無(wú)機(jī)催化劑具有專一性。同理，曲線甲表示唾液淀粉酶不能催化過(guò)氧化氫的分解，曲線丙表示過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫的分解，二者對(duì)照能說(shuō)明酶具有專一性，B正確。和乙相比，丙催化的時(shí)間短，效率高，因此可以說(shuō)明酶具有高效性，C正確。 曲線甲不下降的原因是酶具有專一性，唾液淀粉酶不能催化過(guò)氧化氫的分解，D正確。 10．利用麥芽釀造啤酒時(shí)，麥芽中多酚氧化酶(PPO)的作用會(huì)降低啤酒質(zhì)量。圖為不同pH和溫度對(duì)PPO活性影響的曲線，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．PPO催化多酚類物質(zhì)的生化反應(yīng) B．相同溫度時(shí)，pH 7.8的酶促反應(yīng)產(chǎn)物比pH 8.4的少 C．在制備麥芽過(guò)程中應(yīng)將反應(yīng)條件控制在溫度80 ℃、pH 8.4 D．高于90 ℃，若PPO發(fā)生熱變性，一定溫度范圍內(nèi)溫度越高變性越快 【解析】選C。在溫度80 ℃、pH 8.4的條件下，多酚氧化酶(PPO)的活性高，降低啤酒質(zhì)量，C錯(cuò)誤。 11．下表是其他條件均為最適情況下探究乳糖酶催化乳糖水解的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以下分析正確的是(　　) 實(shí)驗(yàn)一(乳糖濃度為10%) 實(shí)驗(yàn)二(酶濃度為2%) 酶濃度 相對(duì)反應(yīng)速率 乳糖濃度 相對(duì)反應(yīng)速率 0 0 0 0 1% 25 5% 25 2% 50 10% 50 4% 100 20% 65 5% 200 30% 65 A.實(shí)驗(yàn)一若繼續(xù)增加酶濃度，相對(duì)反應(yīng)速率不再增大 B．實(shí)驗(yàn)二若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對(duì)反應(yīng)速率會(huì)增大 C．實(shí)驗(yàn)二若將反應(yīng)溫度提高5 ℃，相對(duì)反應(yīng)速率將增大 D．實(shí)驗(yàn)的自變量是酶濃度，實(shí)驗(yàn)二的自變量是乳糖濃度 12．如圖中甲曲線表示在最適溫度下，某種酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。其余兩條曲線分別表示該酶促反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化趨勢(shì)。下列相關(guān)分析，正確的是(　　) A．在A點(diǎn)適當(dāng)提高溫度或在B點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率都將增大 B．圖中E點(diǎn)代表該酶的最適pH，H點(diǎn)代表該酶的最適溫度 C．短期保存該酶，適宜條件對(duì)應(yīng)于圖中的D、H兩點(diǎn) D．研究淀粉酶或過(guò)氧化氫酶參與的酶促反應(yīng)，均可得到上圖曲線 【解析】選C。首先根據(jù)曲線變化判斷乙曲線代表溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響，丙曲線代表pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響。甲曲線是在最適溫度下測(cè)定的，故在A點(diǎn)提高溫度，反應(yīng)速率將降低，故A錯(cuò)；圖中E點(diǎn)代表酶的最適溫度，H點(diǎn)代表酶的最適pH，故B錯(cuò)；酶的保存應(yīng)該在最適pH、低溫下保存，故C對(duì)；過(guò)氧化氫受熱易分解，故當(dāng)用過(guò)氧化氫酶研究溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率影響時(shí)，高溫時(shí)反應(yīng)速率不會(huì)為零，故D錯(cuò)。 13．研究證實(shí)ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào)分子，其作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖所示。請(qǐng)分析回答問(wèn)題： (1)神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來(lái)自________(生理過(guò)程)。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24 h有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)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(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來(lái)。最后剩下的是________。 (3)一些神經(jīng)細(xì)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(xì)胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，科學(xué)家當(dāng)初推測(cè)ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子的實(shí)驗(yàn)思路是：用化學(xué)物質(zhì)阻斷神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)___________，尋找到靶細(xì)胞膜上有________。 【答案】(1)細(xì)胞呼吸　ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化迅速 (2)腺苷 (3)受體細(xì)胞仍能接受部分神經(jīng)信號(hào)(或受體細(xì)胞的膜電位仍會(huì)發(fā)生變化)　ATP的受體 14．新的研究表明，專性嗜熱菌株的嗜熱酶在處理食品和造紙工業(yè)廢水、芳香族化合物、氰藥、重金屬及其他有機(jī)難降解物質(zhì)等方面具有重要作用。如圖所示為降解污染物過(guò)程中由該酶催化的反應(yīng)與未使用該酶的非催化反應(yīng)的自由能變化情況。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)化學(xué)反應(yīng)時(shí)必定會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡態(tài)——活化絡(luò)合物。過(guò)渡態(tài)具有比反應(yīng)物分子和生成物分子都要高的勢(shì)能。催化劑的實(shí)質(zhì)就是與反應(yīng)物分子結(jié)合，改變過(guò)渡態(tài)的勢(shì)能，圖甲中a和b中為催化反應(yīng)活化能的是________，酶可以很大程度地________反應(yīng)活化能。 (2)大多數(shù)酶屬于蛋白質(zhì)，少數(shù)酶屬于________，影響其活性的因素主要有________，所有的酶都________(填“有”或“沒(méi)有”)調(diào)節(jié)生物體生命活動(dòng)的作用。 【答案】(1)a　降低 (2)RNA　溫度和pH　沒(méi)有 15．為了探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響，某小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)材料：直徑4 cm、厚度0.5 cm的馬鈴薯塊莖圓片若干，隨機(jī)平均分為三組 組別 步驟 1組 2組 3組 1 mol/L的HCl溶液 浸泡5 min —— —— 1 mol/L的NaOH溶液 —— ① —— 蒸餾水 —— —— 浸泡5 min 取出后，用吸水紙吸去馬鈴薯塊莖圓片上多余的液體 3%的過(guò)氧化氫溶液 5滴 5滴 5滴 及時(shí)觀察現(xiàn)象 1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無(wú)氣泡產(chǎn)生 ② (注：“——”表示不做處理。) 請(qǐng)分析作答： (1)表格中的①是________，②是________。 (2)該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有_________________________________(至少寫出兩項(xiàng))。 (3)及時(shí)觀察時(shí)，1、2組馬鈴薯塊莖圓片上均無(wú)氣泡產(chǎn)生，是因?yàn)開__________。 (4)放置幾分鐘后，該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)3組馬鈴薯塊莖圓片上基本無(wú)氣泡繼續(xù)產(chǎn)生，1、2組馬鈴薯塊莖圓片上竟然有少量氣泡產(chǎn)生。請(qǐng)分析：3組基本無(wú)氣泡繼續(xù)產(chǎn)生的原因是________ _____________；1、2組有少量氣泡產(chǎn)生的原因可能是____________________(寫出一點(diǎn)即可)。 【解析】(1)對(duì)1、2、3組馬鈴薯塊莖的處理分別是用鹽酸、氫氧化鈉、蒸餾水浸泡，且浸泡時(shí)間均為5 min，故①是浸泡5 min。1、2組馬鈴薯塊莖分別用鹽酸和氫氧化鈉處理后，滴加過(guò)氧化氫溶液后不產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明強(qiáng)酸和強(qiáng)堿影響了馬鈴薯塊莖中過(guò)氧化氫酶的活性，3組馬鈴薯塊莖沒(méi)有用酸和堿處理，該組馬鈴薯塊莖中過(guò)氧化氫酶的活性強(qiáng)，會(huì)催化過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，從而產(chǎn)生大量氣泡，故②是有大量氣泡產(chǎn) 【答案】(1)浸泡5min　有大量氣泡產(chǎn)生 (2)馬鈴薯塊莖圓片的大小、浸泡時(shí)間(過(guò)氧化氫溶液的濃度、用量、觀察時(shí)間等) (3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿使馬鈴薯塊莖圓片表面的過(guò)氧化氫酶失活 (4)過(guò)氧化氫分解完畢　過(guò)氧化氫自然分解的氣體得到積累，形成少量氣泡(浸泡時(shí)間短，HCI、NaOH只破壞了馬鈴薯塊莖圓片中部分過(guò)氧化氫酶的結(jié)構(gòu)，使得過(guò)氧化氫分解減慢，放置幾分鐘后氣體積累形成氣泡) 8