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2022届优质校一模试卷专题汇编4 酶与ATP 解析版
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这是一份2022届优质校一模试卷专题汇编4 酶与ATP 解析版,共15页。试卷主要包含了酶在代谢中的几点提醒,“四看法”分析酶促反应曲线,54kJ/ml的能量等内容,欢迎下载使用。
常考题型
方法点拨
1.酶在代谢中的几点提醒
(1)在化学反应前后,酶的化学性质不变。
(2)酶的化学本质是蛋白质和RNA,具有催化的功能。
(3)酶是由活细胞产生的,可以在细胞内发挥作用,但酶并不只在细胞内发挥作用。在生物体外适宜的条件下也能发挥作用。如淀粉酶水解淀粉的实验。
(4)产生激素的细胞一定能产生酶,但产生酶的细胞不一定能产生激素。
2.“四看法”分析酶促反应曲线
(1)一看两坐标轴的含义:分清自变量与因变量,了解两个变量的关系。
(2)二看曲线的变化:利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化,掌握变量变化的生物学意义。如在分析影响酶促反应的因素时,一般情况下,生成物的量未达到最大值时,限制因素是横坐标所表示的因素,当达到最大值后,限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。
(3)三看特殊点:即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点,理解特殊点的意义。
(4)四看不同曲线的变化:理解曲线之间的内在联系,找出不同曲线的异同及变化的原因。
3.比较法辨析ATP、DNA、RNA中“A”的含义
ATP中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成),DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸,核苷酸中的A为腺嘌呤。可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。
【典例1】(2021·新高考湖南卷·5)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
【答案】B
【解析】分析图形,在信号的刺激下,蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,使蛋白质的空间结构发生改变;而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落,形成去磷酸化的蛋白质,从而使蛋白质空间结构的恢复。通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进而来实现细胞信号的传递,体现出蛋白质结构与功能相适应的观点,A正确;如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号的传递,B错误;根据题干信息:进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用,而ATP为其提供了磷酸基团和能量,从而参与细胞信号传递,C正确;温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应,D正确。故选B。
【典例2】(2021·新高考湖北卷·21)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具:蒸馏水,酶A溶液,甲物质溶液,物质溶液,透析袋(人工合成半透膜),试管,烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A抑制作用类型,提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取___________________支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加等量____________________________________________________,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①:___________________________________________________________________。
结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②:___________________________________________________________________。
结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③:___________________________________________________________________。
结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④:___________________________________________________________________。
结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。
【答案】
(1)2 甲物质溶液、乙物质溶液
(2)①透析后,两组的酶活性均比透析前酶的活性高 ②透析前后,两组的酶活性均不变 ③加甲物质溶液组,透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组,透析前后酶活性不变 ④加甲物质溶液组,透析前后酶活性不变,加乙物质溶液组,透析后酶活性比透析前高
【解析】对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理是的就是对照组。
(1)分析题意可知,实验目的探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,则实验的自变量为甲乙物质的有无,因变量为酶A的活性,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:取2支试管各加入等量的酶A溶液,再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液(单一变量和无关变量一致原则);一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2)据题意可知,物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制,但作用机理未知,且透析前有物质甲和乙的作用,透析后无物质甲和物质乙的作用,前后对照可推测两种物质的作用机理,可能的情况有:①若甲、乙均为可逆抑制剂,则酶的活性能恢复,故透析后,两组的酶活性均比透析前酶的活性高。②若甲、乙均为不可逆抑制剂,则两组中酶的活性均不能恢复,故透析前后,两组的酶活性均不变。③若甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂,则甲组中活性可以恢复,而乙组不能恢复,故加甲物质溶液组,透析后酶活性比透析前高,加乙物质溶液组,透析前后酶活性不变。④若甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂,则甲组中活性不能恢复,而乙组能恢复,故加甲物质溶液组,透析前后酶活性不变,加乙物质溶液组,透析后酶活性比透析前高。
【易错易混】
1.有关酶的两点澄清
(1)同一个体不同细胞中,酶的种类和数量不完全相同,对于同一个细胞而言,在不同的时期或生理状态下,细胞中酶的种类和数量也会发生改变。
(2)酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性,进而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率,但并未改变酶活性。
2.有关ATP与ADP及两者间相互转化的易混点
(1)ATP与ADP的相互转化不可逆:ATP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。
(2)ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量:ATP是一种高能磷酸化合物,高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54kJ/ml的能量。
(3)不可误认为细胞中含有大量ATP,事实上,细胞中ATP的含量很少,只是ATP与ADP的转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿,ATP与ADP的含量都保持着动态平衡。
(4)误认为ATP转化为ADP不消耗水:ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需ATP水解酶的催化,同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。
3.“实验设计思路”与“实验步骤”的区别
“实验设计思路”字面上理解就是做实验的大致想法。其与传统的实验步骤的主要区别是实验设计思路不需要写出细致而具体的可供直接实验操作的步骤,而只要有一个大致的实验过程的设计。实验设计思路的要点是答出自变量、因变量及实验对象,而不是具体可操作性的设计。
试题汇编
一、选择题
1.(2021·重庆·模拟预测)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶是由分泌细胞分泌的一类具有催化功能的有机物
B.酶的高效性保证了细胞代谢有条不紊地进行
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率
D.胃蛋白酶随食糜进入小肠后仍可催化蛋白质水解
2.(2021·广东金山·高三联考)法布莱病患者由于溶酶体中缺少α-半乳糖苷酶,使得糖脂无法被分解而聚集在溶酶体中。研究者可以生产α-半乳糖苷酶药用蛋白,改善患者的症状。下列相关说法错误的是( )
A.α-半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的
B.药用蛋白的产生与高尔基体的加工、分类和包装有关
C.药用蛋白通过胞吞方式进入细胞后囊泡膜可与溶酶体膜融合
D.法布莱病的诊断可通过酶活性测定或测代谢产物来进行
3.(2021·辽宁大连·高三月考)将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min,可较好地保持甜味。这是因为加热会( )
A.提高淀粉酶的活性B.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
C.破坏淀粉酶的活性D.改变可溶性糖分子的结构
4.(2021·浙江温州·一模)为了研究温度对酶促反应的影响,某实验结果如图,底物量充足。下列叙述正确的是( )
A.在t1时,40℃条件下的酶活性和80℃的相同
B.40℃条件下,t1~t2期间该酶促反应速率基本不变
C.在t2后,70℃条件下的酶促反应速率较80℃的大
D.该酶的最适温度是40℃,此温度不会造成酶失活
5.(2022·河北·模拟预测)研究发现枯草杆菌蛋白酶能水解蛋白质为氨基酸,也能在有机溶剂中催化蛋白质的合成。枯草杆菌蛋白酶水解酪蛋白后产生的酪氨酸在碱性条件下与Flin—酚试剂反应生成蓝色化合物。下列说法正确的是( )
A.枯草杆菌蛋白酶既能水解蛋白质又能合成蛋白质,所以不具有专一性
B.可以用枯草杆菌蛋白酶﹑酪蛋白、Flin—酚试剂混合液来探究pH对酶活性的影响
C.枯草杆菌蛋白酶与酪蛋白结合后空间结构的改变是可逆的
D.与升高温度相比,枯草杆菌蛋白酶更能降低反应的活化能
6.(2021·江苏如皋·模拟)乳酸脱氢酶是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体(四条肽链),因此在结构上有多个类型。该类酶广泛存在于人体组织中,不同组织中的类型和含量差异明显。乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD+。下列说法错误的是( )
A.乳酸脱氢酶的四聚体肽链的组合类型最多有5种
B.骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显高于正常血浆中的含量
C.丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下转化成乳酸的同时无法生成少量ATP
D.不同结构的乳酸脱氢酶能催化同一种反应,说明该酶没有专一性
7.(2022·广东惠州·模拟)玉米淀粉和玉米汁等产品生产过程中,由于玉米蛋白水溶性差,成为加工中的下脚料。水解下脚料中的玉米蛋白,加工成玉米蛋白肽,能有效的提高玉米蛋白的利用率。为探究中性蛋白酶和碱性蛋白酶对玉米蛋白水解的效果做了以下实验,结果如上图。下列说法中正确的是( )
A.在玉米蛋白肽生产中碱性蛋白酶更适合作为食品添加剂
B.中性蛋白酶和碱性蛋白酶都能将玉米蛋白的所有肽键水解
C.中性蛋白酶和碱性蛋白酶的最适温度和最适pH完全不同
D.由图可知,pH从6升到9,碱性蛋白酶的酶活性逐渐升高
8.(2022·陕西宝鸡·一模)下列有关酶和ATP的叙述,正确的是( )
A.酶的合成和水解都需要ATP供能,ATP的合成和水解都需要酶的催化
B.酶的合成都需要模板,ATP的合成不需要模板
C.酶的催化过程都需要ATP供能,ATP的供能都需要酶的催化
D.能合成酶的细胞都能合成ATP,能合成ATP的细胞也一定能合成酶
9.(2021·黑龙江大庆·一模)dATP是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写,其结构式可简写成dA—P〜P〜P(该结构式中的dA表示脱氧腺苷)。下列关于dATP和ATP的叙述正确的是( )
A.dATP与ATP分子结构的主要区别是含氮碱基不同
B.dATP彻底水解后可形成3种有机物
C.ATP中的高能磷酸键水解,可为某些吸能反应供能
D.动物细胞内生成ATP的场所主要在细胞质基质
10.(2021·江西·高三月考)下列生理过程伴随着形状改变,其中不一定需要ATP供能的是( )
A.在胰岛素分泌过程中细胞膜的形状发生改变
B.在篮球比赛等运动过程中骨骼肌发生收缩
C.载体蛋白协助运输葡萄糖过程中形状发生改变
D.植物细胞在KNO3溶液中发生质壁分离后自动复原
11.(2022·全国·高三专题练习)细胞内ATP合成酶作用的原理如图所示,当H+穿过ATP合成酶时,该酶能促使ADP与Pi形成ATP。下列叙述错误的是( )
A.如图所示结构可以为线粒体内膜或叶绿体类囊体薄膜
B.H+浓度梯度蕴藏的能量促使了ATP的生成
C.乳酸菌没有叶绿体和线粒体,没有ATP合成酶
D.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示不同物质
12.(2021·河北保定·模拟预测)磷酸肌酸(C~P)是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物,其分解释放的能量比ATP水解释放的还多。磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下,将其磷酸基团转移到ADP分子上,从而生成ATP和肌酸(C)。细胞中的肌酸积累时,会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP。ATP和磷酸肌酸相互转化的过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
磷酸肌酸(C~P)+ADP⇄ATP+肌酸(C)
A.磷酸肌酸去磷酸化时会伴随着ATP的水解
B.人在剧烈运动时,肌细胞内磷酸肌酸的数量不会变化
C.磷酸肌酸分子中的磷酸基团可来自ATP
D.与一般人相比,运动员肌细胞磷酸肌酸的含量较少
二、非选择题
13.(2021·全国·模拟预测)酶是由活细胞产生的、对其作用底物具有高度特异性和高度催化效能的有机物。回答下列问题:
(1)酶具有高度特异性(专一性)是指________________________________________。过氧化氢酶和FeCl3都能催化过氧化氢分解,两者作用的机理______________(填“相同”或“不同”)。
(2)催化某一化学反应时,酶(E)首先和底物(S)结合生成酶—底物复合物(ES),酶—底物复合物继续反应生成产物(P),该过程用化学式可表示为:__________________________。
(3)pH会影响酶促反应速率,其主要通过改变酶的_____________________来影响反应速率。为了探究蛋白酶K的最适温度和最适pH,某同学设置了11个实验组,在11支试管中分别加入等量的pH为3.0~13.0的缓冲液(pH梯度为1.0),并分别加入等量蛋白酶K;再将11支试管分别置于温度为0~100°C(温度梯度为10°C)的大烧杯中进行水浴保温。一段时间后,向11支试管中各加入体积相同的蛋白块,10min后检测蛋白块体积的变化。该同学能否达到实验目的?并说明理由。________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
14.(2021·河南新蔡·模拟预测)据研究,萤火虫尾部能发光的原因是:“萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶,荧光素接受能量后被激活,在荧光素酶的催化作用下,激活的荧光素与氧气发生过化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光”。
(1)在生物体内酶的化学本质是________________,基本组成单位是____________________。
(2)荧光素酶催化荧光素与氧气发生反应的原理是:__________________________________,与无机催化剂相比具有______________________性。
(3)某同学认为激活荧光素的能源物质是ATP而不是葡萄糖,请写出验证该同学的观点的实验思路。(实验室有荧光素溶液、荧光素酶溶液、葡萄糖溶液、ATP溶液等)________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)ATP的结构简式为____________,萤火虫体内ATP的形成所需的能量来自_____________
_________________________________________________________________________________。
15.(2021·江西·模拟预测)小麦种子结在麦穗中,麦穗的结构如图所示,麦穗发芽影响小麦的产量和品质。某兴趣小组研究发现引种的红粒小麦的麦穗发芽率明显低于当地白粒小麦。回答下列问题:
(1)酶活性是指________________________,探究温度对淀粉酶活性实验,不选用斐林试剂的原因是___________________________________________________________________________。
(2)将红、白粒小麦种子进行研磨制成提取液,探究淀粉酶活性与麦穗发芽率的关系实验时,需要除去提取液中的淀粉,原因是________________________________________________。红粒小麦的麦穗发芽率明显低于当地白粒小麦,最可能的原因是____________________________
_________________________________________________________________________________。
(3)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,研究表明:α-淀粉酶活性差异是引起这两种麦穗发芽率差异的主要原因,而不是β-淀粉活性差异引起的。现提供红、白粒小麦种子研磨提取液、α-淀粉酶活性抑制剂、β-淀粉酶活性抑制剂蒸馏水、缓冲溶液、淀粉溶液、碘液和水浴装置。应设置________组实验组,进行对比实验后,实验结果为_________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________,即可验证上述结论。
参考答案
1.
【答案】C
【解析】酶是活细胞分泌的具有催化功能的有机物,A错误;细胞代谢有条不紊的进行依赖于酶的专一性,B错误;酶能够显著降低化学反应的活化能,从而来提高化学反应速率,C正确;胃蛋白酶的最适pH是1.5左右,进入小肠后,由于pH值的不适宜,胃蛋白酶会失活,D错误。
2.
【答案】A
【解析】α-半乳糖苷酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,A错误;药用蛋白属于分泌蛋白,其合成过程为核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网"出芽"形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体"出芽"形成囊泡→细胞膜,故其产生与高尔基体的加工、分类和包装有关,B正确;药用蛋白是大分子物质,其通过胞吞方式进入细胞并与溶酶体融合,利用细胞膜的流动性,C正确;法布莱病患者由于溶酶体中缺少α-半乳糖苷酶,使得糖脂无法被分解而聚集在溶酶体中,因此法布莱病的诊断可通过酶活性测定或测代谢产物来进行,D正确。故选A。
3.
【答案】B
【解析】将刚采摘的玉米立即放入85℃水中热烫处理2min,将可溶性糖转化为淀粉的酶的空间结构会被高温破坏而失活,从而较好地保持甜味。即B正确,ACD错误。故选B。
4.
【答案】B
【解析】t1时,40℃和80℃的产物的量相同,但80℃条件下,酶已经失去活性,而40℃条件下还有活性,所以二者酶活性不同,A错误;从图中可以看出,40℃条件下,t1~t2期间产物增加的斜率相同,所以酶促反应速率基本不变,B正确;在t2后70℃和80℃的产物量都没有增加,由于底物量充足,所以酶促反应速率都为0,酶都已经变性失去活性,C错误;从图中可以看出,在40℃酶可以持续有活性,不会造成酶失活,但不能确定是否是最适温度,D错误。故选B。
5.
【答案】C
【解析】枯草杆菌蛋白酶既能水解蛋白质又能合成蛋白质,但是其不能水解多糖等其他物质,因此,也具有专一性,A错误;因为探究pH对酶活性的影响的实验需要设置不同的pH,而酪氨酸需要在碱性条件下与Flin—酚试剂反应生成蓝色化合物,因此,枯草杆菌蛋白酶﹑酪蛋白、Flin—酚试剂混合液不适宜用来完成此实验,B错误;枯草杆菌蛋白酶与酪蛋白结合后完成反应,酶与底物会发生分离,空间结构的改变是可逆的,C正确;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,但升高温度不会降低反应活化能,D错误。故选C。
6.
【答案】D
【解析】乳酸脱氢酶的四聚体肽链可以任意比例组合,其比例可以为0:4、1:3、2:2、3:1、4:0,共有五种,A正确;由题意可知:乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸,则其参与无氧呼吸第二阶段,而骨骼肌细胞无氧呼吸强度高于正常血浆中的细胞,故骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显高于正常血浆中的含量,B正确;乳酸脱氢酶能催化丙酮酸分解,即参与无氧呼吸第二阶段,而无氧呼吸第二阶段无能量释放,不能生成ATP,C正确;酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应,不同结构的乳酸脱氢酶仍属于一类酶,仍能说明该类酶具有专一性,D错误。故选D。
7.
【答案】A
【解析】从图1、图2中可以看出,碱性蛋白酶在最适温度和最适PH下,其催化活性更高,因而在玉米蛋白肽生产中碱性蛋白酶更适合作为食品添加剂,A正确;从图1和图2中可以看出,在中性蛋白酶和碱性蛋白酶的作用下,玉米蛋白被水解成玉米蛋白肽,并没有断裂所有的肽键,B错误;从图2中可以看出,中性蛋白酶和碱性蛋白酶的最适温度相同,都在55℃左右,C错误;过酸过碱都会导致酶失活,失活是不可逆的。从图1中可以看出,对于碱性蛋白酶而言,PH为6时,部分酶已经失活,因而提升PH并不能使酶活性升高,D错误。故选A。
8.
【答案】B
【解析】酶的合成需消耗能量,酶的水解不需要ATP供能,ATP的合成和水解都需要酶的催化作用,A错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,都是大分子,其合成需要模板,而ATP是小分子,合成不需要模板,B正确;酶催化化学反应不一定都需要ATP供能,如水的光解反应,暗反应CO2的固定,C错误;能合成酶的细胞一定能合成ATP,但是能合成ATP的细胞不一定能合成酶,如哺乳动物成熟的红细胞,能合成ATP但不能合成酶,D错误。
9.
【答案】C
【解析】与ATP相比,dATP分子结构的主要区别是所含的五碳糖种类不同,前者含的是核糖,后者含的是脱氧核糖,A错误;dATP彻底水解生成腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸3种物质,但磷酸不是有机物,因此dATP彻底水解后的形成的有机物种类有2种,B错误;ATP中的高能磷酸键水解时,可释放能量,能为某些吸能反应供能,C正确;动物细胞内生成ATP的能量来自呼吸作用,动物呼吸作用的场所主要在线粒体,D错误。故选C。
10.
【答案】C
【解析】胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐,依靠细胞膜的流动性,需要ATP供能,A不符合题意;在篮球比赛等运动过程中,骨骼肌的收缩需要消耗ATP,B不符合题意;载体蛋白运输葡萄糖时可能不需要ATP,如葡萄糖通过协助扩散进入哺乳动物成熟红细胞;也可能需要ATP,如葡萄糖通过主动运输进入小肠上皮细胞,C符合题意;植物细胞在KNO3溶液中发生质壁分离后,会通过主动运输(需要ATP供能)吸收钾离子和硝酸根离子,细胞液浓度增大后,会吸水而自动复原,D不符合题意。故选C。
11.
【答案】C
【解析】如图所示为膜结构上ATP的合成,所以该结构为线粒体内膜或叶绿体类囊体薄膜,A正确;由分析可知,ATP合成所需要的能量源于H+浓度梯度,B正确;乳酸菌为原核生物,但是依然有ATP的合成,因此细胞内也有ATP合成酶,C错误;ATP中的“A”表示腺苷,DNA、RNA中的碱基“A”表示腺嘌呤,D正确。故选C。
12.
【答案】C
【解析】磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下,将其磷酸基团转移到ADP分子上,从而生成ATP和肌酸(C),因此磷酸肌酸去磷酸化时会伴随着ATP的合成,A错误;人在剧烈运动时,会产生肌酸,细胞中的肌酸积累时,会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP,因此人在剧烈运动时,肌细胞内磷酸肌酸的数量会发生变化,B错误;根据反应式可知,细胞中的肌酸积累时,会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP,因此磷酸肌酸分子中的磷酸基团可来自ATP,C正确;磷酸肌酸(C~P)是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物,其分解释放的能量比ATP水解释放的还多。因此可推测与一般人相比,运动员肌细胞磷酸肌酸的含量较多,D错误。故选C。
13.
【答案】
(1)一种酶只能催化一种或一类化学反应 相同
(2)E+S→ES→P+E
(3)空间结构 实验设计没有遵循单一变量原则[探究最适温度(最适pH)时必须保持溶液pH(温度)适宜且相同,温度(pH)梯度不宜过大]
【解析】
(1)一种酶只能催化一种或一类化学反应叫做酶的专一性。酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能,酶降低化学反应的活化能更显著。
(2)在酶促反应过程中,酶(E)与反应底物(S)首先形成酶一底物复合物(ES),然后再生成产物(P),ES为不稳定的中间产物,反应式为E+S→ES→P+E。
(3)pH通过改变酶的空间结构进而影响酶的活性。该同学研究蛋白酶K的最适温度和最适pH,没有遵循单一变量原则,合理控制无关变量,不能达到实验目的,应该探究最适温度(最适pH)时必须保持溶液pH(温度)适宜且相同,且温度(pH)梯度不宜过大。
14.
【答案】
(1)蛋白质或RNA 氨基酸或核糖核苷酸
(2)降低化学反应的活化能 高效
(3)取两支洁净的试管,已知试管中加入适量的荧光素溶液、荧光素酶溶液和葡萄糖溶液,另一只试管中加入等量的荧光素溶液、荧光素酶溶液和ATP溶液,将试管放入黑暗环境中观察试管能否发出荧光。加入ATP溶液的试管发出荧光,加入葡萄糖溶液的试管没有发出荧光
(4)A-P-P-P 细胞呼吸或细胞呼吸时有机物的分解所释放的能量
【解析】
(1)绝大多数酶的本质是蛋白质,少数是RNA,蛋白质的基本单位是氨基酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸。
(2)酶具有催化作用的作用机理是降低化学反应所需的活化能,与无机催化剂相比,酶降低的活化能更显著,则酶具有高效性。
(3)本实验的自变量是ATP和葡萄糖,因此设计实验的过程中,要设计两组实验,一组加入ATP溶液,一组加入葡萄糖溶液,因变量是是否发出荧光,因此实验思路是取两支洁净的试管,已知试管中加入适量的荧光素溶液、荧光素酶溶液和葡萄糖溶液,另一只试管中加入等量的荧光素溶液、荧光素酶溶液和ATP溶液,将试管放入黑暗环境中观察试管能否发出荧光。加入ATP溶液的试管发出荧光,加入葡萄糖溶液的试管没有发出荧光。
(4)ATP的结构简式为A-P~P~P,萤火虫属于动物,只能进行呼吸作用,因此其体内ATP的形成所需的能量来自细胞呼吸或细胞呼吸时有机物的分解所释放的能量。
15.
【答案】
(1)酶催化特定化学反应的能力 斐林试剂在使用时需用50~65℃水浴加热,加热会改变原本的预设温度
(2)防止种子中原有淀粉对实验结果的影响,保证实验的准确性 红粒小麦种子细胞中的淀粉酶活性较低,淀粉被分解得少
(3)两 使α-淀粉酶失活、保留β-淀粉酶活性的实验组,两试管显色结果无明显差异;使β-淀粉酶失活,保留α-淀粉酶活性的实验组,红粒管颜色显著深于白粒管
【解析】
(1)酶活性是指酶催化一定化学反应的能力,影响酶活性的外界条件包括pH、温度和酶的抑制剂。淀粉酶能催化淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖;斐林试剂在使用时需用50~65℃水浴加热,加热会改变原本的预设温度,使最终的实验结果不能保证是在原有温度条件下真实进行的实验结果,因此在探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中,一般不选用斐林试剂作为检测试剂。
(2)小麦种子中含有淀粉,本实验的底物是淀粉,故为了防止种子中原有淀粉对实验结果的影响,为保证实验的准确性,对红、白粒小麦种子研磨液,要用一定的方法去除其中的淀粉,制成提取液。本实验的单一变量是小麦籽粒的颜色,若红粒小麦的麦穗发芽率明显低于当地白粒小麦,最可能的原因是红粒小麦种子细胞中的淀粉酶活性较低,淀粉被分解得少,则种子的发芽率低。
(3)本实验目的是探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在麦穗发芽率差异中的作用,故应该一组A组为α-淀粉酶失活、保留β-淀粉酶活性,另一组B组为β-淀粉酶失活,保留α-淀粉酶活性的实验组,进行对比实验,故应设置两组实验组。若A组中两试管显色结果无明显差异,表明不是β-淀粉酶活性引起发芽率差异,导致红粒种子发芽率低;B组中红粒管α-淀粉酶活性低,导致红粒管颜色显著深于白粒管,即可说明α-淀粉酶活性差异是引起这两种麦穗发芽率差异的主要原因。
题 型
考查年份
关联知识点
酶在代谢中的作用
2021年湖南卷5题
2021年浙江卷12题
蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用;
H+-ATP酶与物质运输
ATP在能量代谢中的作用
2021年湖南卷5题
ATP参与细胞信号传递
探究影响酶活性的因素
2021年湖北卷21题
影响酶活性的因素及探究实验
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