专题09 降低化学反应活化能的酶、ATP一、选择题（10小题，共50分）1关于酶的叙述正确的是（ ）A激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢B酶具有催化作用，并都能与双缩脲试剂反应呈紫色C酶的合成都包括转录和翻译两个过程DRNA聚合酶能催化转录过程，也能使DNA中的氢键断裂【答案】D2将等量的-淀粉酶（70下活性不受影响，100高温下失活）与-淀粉酶（70处理15min即失活）加适量蒸馏水混合，分为甲、乙、丙三组后，分別按下表所示步骤进行实验。下列说法正确的是（ ）组别步骤甲乙丙步骤一25下处理70水浴处理15min后取出100下处理15min后取出步骤二在25条件下加入等量且足量的淀粉溶液步骤三段时间后，分别测量三组淀粉剩余量淀粉剩余量abcA上述两种酶存在差异的根本原因是氨基酸与肽链的空间结构不同B丙组按步骤一处理后冷却至70，其中-淀粉酶有活性Ca与b的差值可体现出-淀粉酶的活性Da-b与b-c的大小可用于比较两种酶在25下的活性【答案】D【解析】上述两种酶存在差异的根本原因是决定酶的基因不同，A错误；由于-淀粉酶在100高温下失活，而-淀粉酶70处理15min即失活，因此丙组按步骤一处理后冷却至70，-淀粉酶与-淀粉酶均无活性，B错误；由于25下处理甲组，两种酶具有活性，70水浴处理15min后-淀粉酶失活，因此a与b的差值可体现出-淀粉酶的活性，C错误；70水浴处理15min后-淀粉酶失活。而100下处理15min后两种酶均失活，因此b-c的大小可体现出-淀粉酶在25下的活性，结合C的分析可知a-b与b-c的大小可用于比较两种酶在25下的活性，D正确。3ATP是细胞的能量“通货”，下列有关说法正确的是（ ）AATP的合成一定需要酶，酶的催化作用都需要ATP供能BATP中的A代表的是“腺苷”，含有的五碳糖为核糖C消耗ATP的物质运输一定是主动转运D维持人体体温的热能主要来自细胞内ATP的水解【答案】B4科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质，并且发现该物质（简称F）不仅在能量储存过程中起着重要作用，而且还是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体。生化实验还证实，当某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。下列相关叙述错误的是（ ）A物质F水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与B物质F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性C线粒体中若缺少物质F，ADP可能无法与磷酸结合形成ATPD线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解【答案】D【解析】某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，A正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，当某些物质存在时，F可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，故F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性，B正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，线粒体中若缺少它，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP，C正确；线粒体中形成ATP所需要的能量来自丙酮酸的分解和H和氧气结合，D错误。5苏氨酸在苏氨酸脱氨酶等酶的作用下，通过5步反应合成异亮氨酸。当细胞中异亮氨酸浓度足够高时，其与苏氨酸脱氨酶结合，抑制酶活性;当异亮氨酸的浓度下降到一定程度时，异亮氨酸脱离苏氨酸脱氨酶，使苏氨酸脱氨酶重新表现出活性，从而重新合成异亮氨酸。反应过程如下图所示： 以下推测合理的是（ ）A亮氨酸的合成一定不需要ATP提供能量B细胞通过正反馈调节机制控制异亮氨酸的浓度C苏氨酸脱氨酶空间结构发生改变后可恢复正常D异亮氨酸的合成不需要其它酶催化其反应【答案】C6如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是（ ） A甲乙丙丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同B丙是RNA的基本组成单位之一C丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成D在成熟红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加【答案】D【解析】甲乙丙丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，故A正确；丙为AMP，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤构成，加上1分子磷酸，构成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B正确；丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是ATP的组成成分，故C正确；成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙（ADP）的含量不会增加，故D错误。7下列有关酶与ATP的叙述，正确的是（ ）A酶的作用原理与无机催化剂不同，酶是降低了化学反应的活化能B随着温度的升高，酶的最适温度一般呈先升高后降低的趋势C细胞中吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATPD无氧呼吸产生的ATP少，是因为有机物的大部分能量以热能的形式散失【答案】C【解析】酶与无机催化剂都能加快化学反应速率，二者的作用机理相同，都能够降低化学反应的活化能，但酶降低的效果更为显著，A错误；酶的最适宜温度一般是不变的，随着温度的升高酶的活性先升高后降低，甚至失活，B错误；细胞中吸能反应往往需要消耗ATP，放能反应往往产生ATP，C正确；无氧呼吸产生的不彻底的氧化产物中含有大量的能量，所以其释放的能量少，D错误。8在最适温度和最适pH条件下，用人体胃蛋白酶溶液与一定量的稀释鸡蛋清溶液混合，测得生成物量与反应时间的关系如图中A曲线所示。下列说法正确的是（ ） AA曲线70min后，生成物量不再增加的原因是酶的数量有限B探究胃蛋白酶的最适pH时应设置过酸、过碱和中性三组实验C将胃蛋白酶溶液的pH调至10进行实验，结果与B曲线一致D形成B曲线的原因可能是将反应温度变为25，其他条件不变【答案】D9下列有关细胞中能量代谢的某些过程，叙述正确的是（ ） AATP由腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸基团构成B放能反应所释放的能量绝大多数用于过程C腺苷二磷酸是细胞吸能反应和放能反应的纽带D光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应【答案】D【解析】ATP是由腺嘌呤、核糖和磷酸基团组成，A错误。放能反应所释放的能量大多以热能形式散失，部分用于2过程，B错误。腺苷三磷酸是细胞吸能反应和放能反应的纽带，C错误。光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应，D正确。10能荷是指总的腺苷酸系统中（即ATP、ADP和AMP浓度之和）所负荷高能磷酸键的数量，即能量负荷，计算公式为能荷=（ATP+05ADP）/（ATP+ADP+AMP），下列生理过程能使细胞内的能荷增加的是（ ）AH和O2在生物膜上结合产生H2OB植物生长素由顶芽向侧芽运输C成熟的红细胞通过渗透作用吸水D氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链【答案】A二、非选择题（4小题，共50分）11研究温度对某种酶活性的影响实验，设置三个实验组：A组（20）、B组（40）和C组（60），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。回答下列问题： （1）若除酶以外的所有试剂已预保温，在测定酶活力的实验中，请将下列操作按顺序排列：_加入酶检测产物保温并计时加入pH缓冲液加入底物（2）已知酶的主要作用为降低反应的活化能，那么活化能的定义是_。（3）C组的产物浓度明显低于另外两组是因为在60环境下_，导致酶失活。（4）若此酶为从动物体内提取的某种消化酶，则研究它在生物体内的合成和运输使用的科学方法为_，其分泌过程体现了细胞膜的_。【答案】（1） （2）分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量（3）空间结构被破坏（4）同位素标记法 流动性【解析】（1）本实验的目的是测定酶活力，因此在该实验中，pH（缓冲物质）、温度均为无关变量，无关变量（缓冲物质）会影响酶促反应速率，因此在酶与底物混合之前应该加缓冲物质，酶和底物混合后，需要适宜的温度下保温一段时间，为酶促反应提供反应时间。因此该实验操作的正确顺序为。（2）已知酶的主要作用为降低反应的活化能，那么活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。（3）反应结束时，C组产物浓度低于A、B组，原因是C组温度过高，破坏酶的空间结构，反应一段时间之后酶变性失活，无法催化反应进行，说明酶所催化的化学反应一般是在适宜温度的条件下进行的。（4）若此酶为从动物体内提取的某种消化酶，则研究它在生物体内的合成和运输使用的科学方法为同位素标记法，其分泌过程体现了细胞膜的流动性。12重金属离子会导致蛋白质分子变性，为探究铜离子对唾液淀粉酶活性有抑制作用，某同学进行了实验，实验步骤如下（已知SO42-对实验结果没有影响）请回答：（一）实验步骤实验步骤试管甲试管乙步骤1加入1%CuSO4溶液和pH68缓冲液各1mL加入X步骤2各加入1%淀粉酶溶液1mL，混匀后放置一段时间步骤3各加入1%淀粉溶液1mL，放入37恒温水浴保温一段时间步骤4取出试管，各加入1%碘溶液3滴，观察颜色变化（二）讨论与分析（1）实验中设置试管乙的目的是_，“实验步骤”中X处应为_；（2）有同学提出由于_，用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰，并提出另外一种结果检测方法并预测实验结果。检测方法：取出试管，各加入等量的_，并在50-65温水浴2min，观察颜色变化。预测结果：试管甲_；试管乙_。【答案】（1）对照 蒸馏水和pH为68的缓冲液（2）各1mLCuSO4溶液呈蓝色 斐林试剂 无砖红色（或呈蓝色） 出现砖红色沉淀（2）由于CuSO4溶液呈蓝色，可能会对实验结果产生干扰，所以可以用斐林试剂代替碘液进行鉴定，即取出试管，各加入斐林试剂1mL，60恒温水浴2分钟，观察颜色变化。铜离子会破坏唾液淀粉酶的活性，所以甲试管淀粉不能被分解，而淀粉为非还原糖，所有甲试管无砖红色（或蓝色）；乙试管淀粉酶将淀粉水解成还原糖，与斐林试剂反应出现砖红色沉淀。13cAMP（环化一磷酸腺苷）是一种细胞内的信号分子。研究表明，cAMP对初级卵母细胞完成减数第一次分裂有抑制作用，大致机理如下图所示。 （1）由图可知，被激活的酶A能催化ATP脱去两个_基团并发生环化形成cAMP，cAMP能活化酶P。（2）女性在胚胎时期卵原细胞就发育成为初级卵母细胞，但初级卵母细胞启动减数第一次分裂则需要等到进入青春期之后。依据上图推测，进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是_，细胞内的cAMP浓度降低，活化的酶P减少，解除了对减数第一次分裂的抑制作用。（3）初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。有人认为cAMP抑制减数第一次分裂是因为影响了缢缩环，为此搜集了小鼠的初级卵母细胞，在诱导恢复分裂后，用两种特异性药物（药物H和药物F）进行了实验，结果如下图所示。 应从小鼠的_（器官）中获取初级卵母细胞，然后转移到37、含5CO2的恒温