人教版高中生物必修1第5章细胞的能量供应和利用课件

第5章细胞的能量供应和利用期中期末·全优手册A卷·必备知识全优B卷·关键能力全优一酶的本质和特性稳拿基础分1.酶的本质和作用机理(1)酶的本质:一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是

蛋白质,少数酶是RNA。(2)作用机理名师点睛

酶和无机催化剂一样,本身并不被消耗,只提高化学反应速率,缩短

反应时间,并不为化学反应提供物质和能量,不会改变化学平衡位置,不改变生

成物的量。2.酶的特性(1)高效性提示

酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。(2)专一性

提示

每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)酶的作用条件较温和:一般在常温常压下进行。二ATP的结构和功能1.ATP的结构

对比辨析

不同物质中“A”所代表的含义反应。2.ATP的功能:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。三细胞呼吸1.有氧呼吸的过程(以真核生物为例)

易错提示

葡萄糖不能进入线粒体被氧化分解,葡萄糖先在细胞质基质中分解

成丙酮酸,并在有氧的条件下,丙酮酸才能进入线粒体被分解成CO2。2.无氧呼吸过程第一阶段C6H12O6

C3H4O3(丙酮酸)+[H]+少量能量第二阶段产物为酒精和CO2C3H4O3(丙酮酸)+[H]

C2H5OH(酒精)+CO2产物乳酸C3H4O3(丙酮酸)+[H]

C3H6O3(乳酸)提示

无氧呼吸只有第一阶段产生ATP,第二阶段不产生ATP。四捕获光能的色素和结构1.捕获光能的色素色素种类叶绿素(含量约占3/4)类胡萝卜素(含量约占1/4)叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色分布叶绿体的类囊体薄膜上吸收光谱叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光化学特性不溶于水,能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂知识链接

绿叶中色素的提取和分离1.实验原理(1)提取:绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中。(2)分离:不同种类的色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上

扩散得快,反之则慢。2.实验结果:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带。3.结果分析(1)色素带的条数与光合色素种类有关,四条色素带说明有四种光合色素。(2)色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此种色素含量越多。2.捕获光能的结构——叶绿体

五光合作用的过程1.过程图解2.光反应和暗反应的区别

光反应暗反应所需条件光、水CO2场所类囊体薄膜叶绿体基质物质变化水光解为O2和H+;ATP和

NADPH的合成CO2的固定;C3的还原;ATP和

NADPH的利用能量转化光能转化为ATP和NADPH中活

跃的化学能ATP和NADPH中活跃的化学能

转化为有机物中稳定的化学能名师点睛

光反应和暗反应的联系(1)物质联系:光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应为光反应提供了

ADP、Pi和NADP+。(2)能量联系:光反应为暗反应提供了活跃的化学能,暗反应将活跃的化学能转化

为有机物中稳定的化学能。一影响酶促反应的因素名师敲黑板1.温度和pH过酸、过碱、温度过高都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,但酶的空

间结构稳定,温度适当升高酶的活性会恢复。点拨

pH或温度的变化一般不会改变酶作用的最适温度或最适pH。2.底物浓度和酶浓度(1)甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,在一定范围内,酶促反应速率随

底物浓度增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量限制,酶促反应速率不再增加。(2)乙图:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。例题1

(2023湖北荆州八县联考)如图表示在分解相同底物时温度对酶促反应

和非酶促反应的影响,相关说法正确的是

(

)

A.温度升高能促进非酶促反应的反应速率,降低酶促反应的速率B.有酶参与的反应可有效降低反应最适时所需的温度C.温度升高酶的活性会下降,底物的分解反应会停止D.有酶参与的反应的速率和产量都会得到提高解析当温度低于35℃左右时,温度升高能促进非酶促反应的速率,也能促进

酶促反应的速率,当温度高于35℃左右时,温度升高能促进非酶促反应的速率,

但会降低酶促反应的速率,A错误;酶能降低化学反应的活化能,对比图中两曲线

可知,有酶参与的反应可有效降低反应所需的温度,B正确;温度升高酶的活性可

能会下降,但底物的分解反应不一定会停止,C错误;酶只能改变酶促反应的速率,

不能增加产物的产量,D错误。答案

B变式1

如图表示酶的活性受温度影响的曲线,下列有关分析错误的是

(

)A.图中a和c点酶的结构相同

B.b点表示酶的最大活性C.d点表示该酶的最适温度D.同一种酶在不同温度下可以具有相同的催化效率解析低温能抑制酶的活性,但不会使酶的结构发生改变;高温能改变酶的空间

结构,甚至使其变性失活,故a、c两点酶的结构不同,A错误。b点是曲线的最高

点,表示该酶的最大活性,B正确。d点位于横坐标上,表示该酶的最适温度,C正

确。由图可以看出,a、c两点对应的温度不同,但酶的活性相同,D正确。答案

A二有氧呼吸和无氧呼吸的比较(以真核生物为例)项目有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2不需要O2发生场所第一阶段在细胞质基质中,第二、三阶段在线粒体中细胞质基质产物CO2和H2O乳酸或酒精和CO2释放能量1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量,其中977.28kJ左右的能量储存在ATP中。三个阶段都产生ATP1mol葡萄糖在分解成乳酸时释放能量196.65kJ,其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中。只在第一阶段产生ATP特点有机物彻底氧化分解,能量完全释放有机物没有彻底氧化分解,能量没有完全释放相同点实质有机物氧化分解,释放能量,生成ATP意义①为生物体提供能量;②是生物体代谢的枢纽联系第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同,之后在不同的条件、不同的场所和不同酶的作用下沿

不同的途径形成不同的产物,如图:

名师点睛

线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,原核生物无线粒体,有些也能进

行有氧呼吸。无线粒体的真核生物或真核细胞只能进行无氧呼吸,如哺乳动物

成熟的红细胞等。提示

以脂肪为底物进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。脂肪与葡萄

糖相比,含H量高,因此以脂肪为底物进行有氧呼吸时消耗O2的量大于产生CO2

的量。三影响细胞呼吸的主要环境因素1.温度

2.O2浓度

3.CO2浓度

4.含水量

点拨

在实际生产中的应用1.应在低温、低氧条件下储藏蔬菜、水果和粮食;2.蔬菜大棚夜间适当降温,以减少有机物的消耗,提高产量。3.实际生产中,可通过中耕松土增强细胞呼吸。例题2

(2023长沙长郡中学期末)如图表示某农作物种子在不同O2浓度下,以葡

萄糖为原料进行细胞呼吸时O2吸收量和CO2释放量的变化。据图分析,下列叙

述正确的是

(

)

A.为最大限度降低有机物的消耗,种子宜储存在无氧环境中B.图中M区域的变化体现了有氧呼吸CO2释放量与O2浓度的关系C.浸种催芽时O2浓度应保持在5%左右,以有利于幼苗的生长D.种子在O2浓度为10%时葡萄糖的消耗量是O2浓度为0时的0.2倍解析储藏在完全无氧的环境中,种子将会进行无氧呼吸产生酒精,对种子储存

不利,A错误;图中阴影部分M为种子进行细胞呼吸时CO2释放量与O2吸收量的

差,即无氧呼吸释放的CO2总量,B错误;当O2浓度为5%时,CO2的释放量最低,此时

种子的呼吸作用最弱,不利于幼苗的生长,C错误;当氧气浓度为10%时,两曲线相

交于点P,此时种子只进行有氧呼吸,CO2释放量的相对值为0.6,葡萄糖消耗量的

相对值为0.1,O2浓度为0时种子只进行无氧呼吸,CO2释放量的相对值为1,葡萄糖

消耗量的相对值为0.5,故D正确。答案

D变式2

(2021湖南高考)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是

(

)A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40℃左右温水淋种并时常翻种,可以

为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用解析根据题意,40℃左右温水淋种,是为了提供水分和适宜的温度;时常翻种

是为了提供氧气;水分、适宜的温度和氧气都可以促进种子的呼吸作用,A正

确。贮藏种子的条件是低温、低氧、干燥,无氧条件下种子无氧呼吸旺盛,容易

腐烂,贮藏寿命缩短,B错误。油料作物种子中脂肪较多,相对于糖类而言,脂肪分

子中H的比例高,而O的比例低,单位质量的脂肪氧化分解时消耗的氧气更多,因

此播种时适宜浅播,C正确。水果保鲜时,利用塑料袋密封保存,可隔断氧气进入,

降低呼吸速率,同时减少水分散失,起到保鲜作用,D正确。答案

B四影响光合作用的因素及应用1.单因子对光合速率的影响影响因素曲线解读实践应用光照强度

A点:只进行细胞呼吸。AB段:随光照强度增强,光合作用速率也逐渐增强。B点(光补偿点):光合作用强度等于细胞呼吸强度。BC段:随光照强度不断增强,光合作用速率也不断增强。C点对应的光照强度为光饱和点温室大棚适当提高光照强度可

以增加光合作用速率CO2浓度

①在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度增加而增大,但当CO2

浓度增加到一定程度后,光合作用速率不再随CO2浓度的增加

而增加;②A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2

浓度,即CO2补偿点①给作物增施有机肥;②温室栽培农作物可以投放干

冰或与鸡舍相连;③大田生产时“正其行,通其风”温度温度主要通过影响与光合作用有关的酶的活性来影响光合速率①适时播种;②温室栽培植物时,白天适当提

高温度,可提高光合速率影响因素曲线解读实践应用必需元素供应

在一定浓度范围内,增加必需元素的供应,可提高光合作用速率,但超过一定浓度后,土壤溶液浓度过高,会导致植物渗透失水而萎蔫合理施肥可促进叶片面积增大,

促进叶绿素合成,提高光合速率,

促进光合产物的运输和转化等水分

水是光合作用的原料,缺水可直接影响光合作用,使光合作用减弱;缺水还会导致气孔关闭,影响CO2进入叶肉细胞合理灌溉知识拓展

影响光合作用的主要环境因素有光照强度、温度和CO2浓度。这三

种环境因素是相互作用的。当CO2浓度或温度适当高时,光合作用的光饱和点

就提高,反之则下降。总结归纳

1.只要影响到光合作用原料、能量的供应,都可能是影响光合作用

强度的因素。2.叶绿体是光合作用的场所,影响叶绿体的形成和结构的因素,也会影响光合作

用强度。2.多因子对光合速率的影响

(1)P点:此点之前,限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子,随着该因子的不

断加强,光合速率不断提高。(2)Q点:此点及此点以后,横坐标所示的因子,不再是光合速率的限制因素,限制

光合速率的因素是除横坐标之外的其他因子。例题3

科研人员在一定CO2浓度和最适温度条件下,利用苹果树、梨树幼苗

进行了一系列探究实验,得到的结果如图所示(单位省略)。下列相关叙述正确

的是

(

)A.实验结果表明光照强度、CO2浓度和温度均可影响光合速率B.当光照强度为A时,苹果树幼苗和梨树幼苗的实际光合速率相差2个单位C.当光照强度为B时,限制光合速率的主要因素是CO2浓度和温度D.在A点时,苹果树根尖细胞与梨树叶肉细胞内都能合成某些大分子物质解析根据题干信息可知,实验过程中,CO2浓度和温度条件不变,实验结果只能

表明光照强度可影响光合速率,A错误;当光照强度为A时,苹果树幼苗和梨树幼

苗的净光合速率相差2个单位,B错误;该实验是在最适温度条件下进行的,当光

照强度为B时,限制光合速率的主要因素是CO2浓度,C错误;在A点时,苹果树根尖分生区细胞可以进行分裂,可合成核酸和一些

蛋白质,梨树叶肉细胞可以进行光合作用合成淀粉,D正确。答案

D

变式3

如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标曲线图,下列叙述中

不正确的是

(

)

A.A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B.B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C.已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃,如图表示该植

物处于25℃环境中,则将温度提高到30℃时,A点上移,B点左移,D点下移D.当植物缺镁时,B点将向右移解析A点光照强度为0,此时叶肉细胞只进行呼吸作用,产生ATP的细胞器只有

线粒体,A正确。B点时O2的吸收量和释放量为0,表明植物光合作用产生的氧气

刚好用于呼吸作用消耗,因此光合作用强度等于呼吸作用强度,B正确。温度从2

5℃提高到30℃后,光合速率减慢,呼吸速率加快,光补偿点提高,净光合速率减

小,故A点上移,B点右移,D点上移,C错误。当植物缺Mg时,叶绿素合成受阻,光合

速率降低,光补偿点提高,B点将向右移动,D正确。答案

C五综合分析光合作用与细胞呼吸的关系1.真正(或实际或总)光合速率=测得的(净或表观)光合速率+呼吸速率,表示方法

如表:项目表示方法净光合速率(表观光合速率)单位时间内,CO2吸收量、O2释放量、有机物积

累量真正光合速率(实际或总光合速率)单位时间内,CO2固定量、O2产生量、有机物制

造量呼吸速率(在遮光条件下测得)单位时间内,CO2释放量、O2吸收量、有机物消

耗量2.总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系

点拨

当净(表观)光合速率>0时,植物因积累有机物而表现为生长;当净(表观)

光合速率=0时,植物不能生长;当净(表观)光合速率<0时,植物不能生长,若长时

间处于此种状态,植物将死亡。例题4

(2022全国乙)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且

恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相

对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是

(

)A.初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率审题指导提取关键信息:①适宜且恒定的温度和光照;②CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。解析在密闭容器中,条件适宜且恒定,所以CO2含量的变化主要由光合作用和

呼吸作用决定,初期CO2含量逐渐降低,说明光合作用固定的CO2量大于呼吸作

用产生的CO2量,即初期光合作用速率大于呼吸作用速率;随着CO2含量的降低,

光合作用速率也降低,当光合作用速率和呼吸作用速率相等时,CO2含量保持相

对稳定。答案

D

变式4

某研究小组选用若干生长状况相同的烟草,置于不同光照强度且其他

条件适宜的环境中进行实验,结果如图所示。下列说法不正确的是

(

)

A.随着光照强度增大,光合作用强度会不断升高B.与弱光照相比,图中强光照下叶绿素a的含量减少C.在光照强度为200~800lx范围内,光合作用强度大于呼吸强度D.该实验过程中,光照强度改变不影响呼吸速率解析在一定光照强度范围内,随着光照强度增加,光合作用强度升高,超出此

范围,光合作用强度不会升高,A错误;由图可知,与弱光照下相比,强光照下叶绿

素a的含量减少,B正确;在光照强度为200~800lx范围内,净光合速率大于0,所

以光合作用强度大于呼吸作用强度,C正确;图中不同光照强度下的呼吸速率相

同,说明光照强度改变不影响呼吸速率,D正确。答案

A(2022山东高考)强光条件下,植物吸收的光能若超过光合作用的利用量,过剩的

光能可导致植物光合作用强度下降,出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)

对光抑制的影响机制,将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理,如表所示,其中

试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条

件下用强光照射,实验结果如图所示。开阔新视野(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收,分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时,随

层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是

。(2)强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加,但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加,可能的原

因有

、

(答出2种原因即可);氧气的产生速率继

续增加的原因是

。(3)据图分析,与甲组相比,乙组加入BR后光抑制

(填“增强”或“减

弱”);乙组与丙组相比,说明BR可能通过

发

挥作用。解析

(1)随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素,主要吸收蓝紫

光。(2)限制苹果幼苗光合作用暗反应速率的因素有多种,如CO2的浓度、C5的

量等;强光照射后短时间内,光反应增强,O2产生速率增加。(3)据图分析,与甲组

相比,乙组加入BR后光合作用强度增加,光抑制减弱;由甲组与丙组光合作用强

度接近和试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成,可推测BR可能通过促进光反应

关键蛋白的合成发挥作用。答案

(1)蓝紫色

(2)CO2的浓度不足C5的量不足氧气是光反应阶段水光

解产生的,强光照射后短时间内,光反应增强,O2产生速率增加

(3)减弱促进

光反应关键蛋白的合成亮点剖析

引出“光抑制”这一新概念,结合光合作用的相关实验探究了BR对

光抑制的影响机制,综合性较强。知识链接

色素被层析液分离后在滤纸条上的顺序自上而下依次是胡萝卜

素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。第5章细胞的能量供应和利用单元1酶和ATPA卷基础达标卷一、单项选择题1.(2023四川内江期末)少儿龋齿是现在家庭面临的一个普遍问题。残留在牙缝

里的食物残渣是细菌的美食,也是导致龋齿的祸根。加酶牙膏可以分解细菌,使

牙齿亮洁,口气清新。下列叙述错误的是

(C

)A.酶可以在细胞外发挥催化作用B.含酶牙膏分解细菌需要温和的条件C.牙膏中的酶分解细菌不具有专一性D.适当延长刷牙时间有利于酶发挥作用解题思路酶可以在细胞外发挥催化作用,比如加酶洗衣粉中的酶在细胞外发

挥作用,A正确;高温、过酸和过碱都会使酶永久性失活,含酶牙膏分解细菌需要

温和的条件,B正确;酶具有专一性,一种酶只能催化一种或者一类化学反应,牙膏

中的酶分解细菌也具有专一性,C错误;酶催化底物分解需要时间,因此D正确。2.(2022陕西渭南期末)下列关于酶的叙述,错误的是

(D

)A.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸B.酶的作用机理是降低了化学反应的活化能C.酶能催化化学反应的进行,但本身不发生变化D.酶促反应的最适温度就是最适合储存酶的温度解题思路

绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,故酶的基本组成单位是氨基酸

或核糖核苷酸,A正确;酶能催化化学反应的进行,属于有机催化剂,反应前后本

身不发生变化,C正确;酶的最适温度是酶活性最强的温度,但并不是最适合储存

酶的温度,酶适合在低温下储存,D错误。3.(2022太原期末创新改编)酶在生活中的应用极为广泛,为人们的生活提供了便

利。下列有关叙述不正确的是

(D

)A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物B.酶能催化化学反应的进行,具有高效性C.加酶洗衣粉中含有多种水解酶,可分解多种污渍D.可利用蛋白酶处理废油脂制造生物柴油解题思路酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白

质,少数酶是RNA,A正确;酶的特性有高效性、专一性、作用条件较温和,B正

确;酶具有专一性,蛋白酶不能水解油脂,D错误。4.(2023长春期末)图中甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓

度之间的关系。乙、丙两条曲线分别表示该酶促反应速率随温度、pH的变化

趋势。下列相关分析错误的是

(D

)A.在B点适当增加酶的浓度,反应速率将增大B.图中F点和J点酶的活性都很低,酶的结构可能都遭到了一定的破坏C.短期保存该酶,适宜条件对应于图中的D、H两点D.将处于G点条件下的该酶溶液调整到H点条件下,酶活性显著升高解题思路

由题可知,限制B点酶促反应的因素之一是酶的数量,故A正确;分析

可知,F点温度较高、J点pH较大,高温、强酸、强碱都会破坏酶的空间结构使酶

的活性降低甚至失活,所以F点和J点酶的结构可能都遭到了一定的破坏,B正确;

短期保存酶的适宜条件是最适pH、低温,C正确;G点条件下的该酶由于强酸,其

空间结构已发生改变,调整到H点条件下,酶的活性也不能恢复,D错误。5.(2023皖南十校期末)某同学设计了如下实验,以探究过氧化氢溶液在不同条件

下的分解:实验步骤试管编号A组B组C组D组E组F组1.加体积分数为3%

的过氧化氢溶液2mL2mL2mL2mL2mL2mL2.不同条件处理室温90℃水浴

加热质量分数为3.5%的

FeCl3溶液2滴肝脏研磨

液2滴煮沸后冷却至室温的

肝脏研磨液2滴蒸馏水2滴3.将点燃的卫生香置于试管口上方—4.通过观察卫生香燃烧情况判断气体产生量的多少-++++++?-注:“-”表示几乎无气体产生,“+”代表有气体产生,“+”个数越多代表产生

的气体量越多。根据实验判断,下列叙述正确的是

(C

)A.本实验试管中加入的过氧化氢溶液体积为自变量B.B组有气体产生是因为加热降低了过氧化氢分解反应的活化能C.C组、D组和F组可作为一组对照实验,可证明过氧化氢酶具有高效性D.E组和D组可说明高温能提高酶的活性,“?”处“+”的个数比D组的多解题思路本实验的自变量是温度和催化剂的种类,过氧化氢溶液体积是无关

变量,A错误;加热促使过氧化氢分解,是因为加热使过氧化氢分子得到能量,从

常态转变为容易分解的活跃状态,B错误;酶的作用条件较温和,酶在高温下容易

失活,因此E组的酶活性比D组低,“?”处“+”的个数比D组的少,D错误。6.(沈阳月考创新改编)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的

叙述,错误的是

(B

)A.蔗糖的合成过程消耗ATP,是吸能反应B.机体在运动时消耗ATP,在睡眠时不消耗ATPC.催化ATP合成与水解的酶的空间结构不同D.绿色植物根细胞吸收离子所需的ATP来源于呼吸作用解题思路机体在运动和睡眠时都消耗ATP,B错误;ATP合成与水解过程需要

不同的酶催化,两种酶的功能不同,空间结构不同,C正确。7.(2023江苏盐城响水中学期中)如图所示为ATP和ADP相互转化的过程。下列

叙述错误的是

(B

)A.图中“D”代表ADP,“T”代表ATP,“E”代表能量B.ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同C.原核细胞中也可以发生ATP和ADP的相互转化过程D.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通解题思路图示为ATP和ADP相互转化的过程,由图示信息可知,图中“D”代表ADP,“T”代表ATP,“E”代表能量,A正确;ATP中的A是腺苷,包括腺嘌呤和核糖,RNA中的A只是腺嘌呤,B错误。8.(2022广东深圳期末)ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形状做

功,从而推动细胞内系列反应的进行,其机理如图所示。下列分析错误的是

(B

)

A.磷酸化或去磷酸化可能改变蛋白质的空间结构B.磷酸化的蛋白质做功,失去的能量用于合成ATPC.主动运输过程中载体蛋白中的分子势能先增加后减少D.ATP水解时脱离的磷酸基团若未转移给其他分子,则会成为游离的磷酸审题指导据图分析,ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,同时蛋白质的空间结构发生改变,当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时会发生形状改变进而做功。解题思路磷酸化的蛋白质做功,失去的能量用于生命活动,B错误;主动运输是

消耗能量的过程,因此载体蛋白中的分子势能先增加后减少,C正确。9.(2023福建厦门期末)下列有关酶的实验设计思路正确的是

(A

)A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性B.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响C.利用过氧化氢、蒸馏水和新鲜的肝脏研磨液证明酶具有高效性D.利用淀粉酶、蛋清稀释液和不同pH的缓冲液探究pH对酶活性的影响解题思路斐林试剂可以鉴别淀粉和蔗糖是否能被淀粉酶分解,可以验证酶的

专一性,A正确;过氧化氢在无催化剂的条件下也能分解,而且温度不同,分解速

率不同,因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,B错误;

采用新鲜的肝脏研磨液与无机催化剂相比,才能证明酶具有高效性,C错误;淀粉

酶不能作用于蛋清稀释液,应选用蛋白酶,D错误。二、不定项选择题10.(2022安徽舒城阶段练习)细胞代谢中酶1与其底物、产物的关系如图所示,下

列有关叙述正确的是

(ABD

)A.酶1与产物B结合后失活,说明酶的功能与其空间结构相适应B.酶1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列等C.酶1有两种底物且能与产物B结合,因此酶1不具有专一性D.酶1与产物B的相互作用能防止细胞产生过多的产物A审题指导据图分析,产物B浓度低时,酶1有活性,能将两种底物合成产物A;产物A和另外一种物质在酶2的作用下合成产物B;当产物B浓度高时,产物B与酶1的变构位点结合,使得酶1失去活性。解题思路由图可知,与有活性时相比,酶1失活后空间结构发生了改变,说明酶

的功能与其空间结构相适应,A正确;酶都具有专一性,C错误;酶1与产物B结合后

失去活性,可以防止细胞产生过多的产物A,D正确。11.(2022辽宁营口期末创新改编)ATP是细胞生命活动的直接能源物质,下列说

法错误的是

(AD

)A.真核细胞的细胞膜上不存在与ATP水解有关的酶B.ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有细胞内都是一样的,体现了生物

界的统一性C.生物体内ATP中的能量既可以转化为光能和化学能,也可以来源于光能和化

学能D.细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系,放能反应一般与ATP的水解相联系解题思路

真核细胞的细胞膜上存在与ATP水解有关的酶,比如细胞膜上的钠

钾泵有ATP水解酶的活性,能利用ATP水解释放的能量运输钠离子和钾离子,A

错误;细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系,放能反应一般与ATP的合成

相联系,D错误。12.(2022山东泰安期末)为了探究肌肉收缩的直接能源物质是ATP还是葡萄糖,

某学习小组的同学利用新鲜的骨骼肌标本做了以下实验:①选取三个新鲜的相

同的骨骼肌标本,分别标记为A、B、C;②给A、B、C骨骼肌分别施加适宜的电

刺激,直至骨骼肌不再收缩;③给A标本滴加适量的生理盐水,给B标本滴加等量

的ATP溶液,给C标本滴加等量的葡萄糖溶液;④给A、B、C标本同时施加适宜

的电刺激,观察骨骼肌标本是否收缩。下列说法正确的是

(BCD

)A.给骨骼肌施加第一次电刺激的目的是测定骨骼肌中是否存在ATPB.给骨骼肌施加第二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否收缩C.如果C标本收缩,A、B标本不收缩,则说明葡萄糖是直接能源物质D.如果B标本收缩,A、C标本不收缩,则说明ATP是直接能源物质解题思路骨骼肌细胞中存在ATP和葡萄糖,能为骨骼肌收缩提供能量,给骨骼

肌施加第一次电刺激的目的是耗尽骨骼肌中的能量,A错误。给骨骼肌施加第

二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否发生收缩现象,如果ATP是直接能源物质,

则只有B标本收缩;如果葡萄糖是直接能源物质,则只有C标本收缩,B、C、D正

确。13.(2022北京平谷期末)在淀粉—琼脂块上的5个圆点位置(如图)分别用蘸有不

同液体的棉签涂抹后,将其放入37℃恒温箱中保温。2h后取出该淀粉—琼脂

块,加入碘液处理1min,然后用清水冲洗碘液,观察圆点的颜色变化。处理的结

果记录如表位置处理圆点的液体碘液处理后的颜色反应①清水蓝黑色②煮沸的新鲜唾液蓝黑色③与盐酸混合的新鲜唾液蓝黑色④新鲜唾液红棕色⑤2%蔗糖酶?下列叙述错误的是

(C

)A.放入37℃恒温箱里保温的原因是使酶处于适宜温度B.圆点②和③分别因不同原因改变了唾液中酶的活性C.圆点⑤用碘液处理后的颜色应该是红棕色D.圆点④和⑤两组实验可用于研究酶的专一性审题指导该实验加入碘液的目的是检测淀粉是否被水解,若淀粉被

水解则呈现出碘液本身的红棕色,若未被水解则呈现蓝黑色。解题思路温度是无关变量,各组中温度应相同且适宜,因此本题中放入37℃

恒温箱里保温的原因是使酶处于适宜温度,A正确;圆点②中酶是高温使其失活,

圆点③中酶是加酸使其活性降低,B正确;由于酶具有专一性,蔗糖酶不能催化分

解淀粉,故圆点⑤应该呈现蓝黑色,C错误;圆点④和⑤两组实验中,用的是同一种

底物、两种酶,唾液淀粉酶会将淀粉分解掉,蔗糖酶不会将淀粉分解掉,两组实

验可用于研究酶的专一性,D正确。三、非选择题14.(19分)(2023北京通州期末)杂色鲍也叫九孔鲍,是我国南方地区重要的鲍养

殖品种之一。研究人员通过研究温度和pH对杂色鲍消化酶活性的影响,为杂色

鲍快速健康养殖提供参考,结果如图。请回答问题:

(1)杂色鲍体内的胃蛋白酶可将食物中的蛋白质分解为多肽,但不能进一步将多

肽分解为

,这说明酶具有

性。(2)据图1和图2可知,杂色鲍体内的消化酶活性都会随温度和pH的变化而变化,其中淀粉酶的最适温度为

左右,在食物消化中作用的机理是

。实验设计中“淀粉酶的活性”可通过测定

作为指标。(3)综合以上实验结果,三种酶在各自最适温度和最适pH下,

的活

性最高,这可能与杂色鲍喜食富含

的藻类有关。答案

(除标注外,每空2分,共19分)(1)氨基酸专一

(2)30℃(3分)降低淀粉分解的活化能(4分)单位时间内

淀粉的分解量(或从分解产物角度考虑,合理即可)(4分)

(3)纤维素酶纤维素解题思路

(1)胃蛋白酶可将食物中的蛋白质分解为多肽,但不能将多肽进一步

分解为氨基酸,这说明酶具有专一性。(2)据图1可知,淀粉酶在30℃左右时活性

最高,其在食物消化中作用的机理是降低淀粉分解的活化能。实验设计中可通

过测定单位时间内淀粉的分解量检测淀粉酶的活性。(3)根据图1和图2可知,杂

色鲍中纤维素酶的活性最高,由纤维素酶能催化纤维素分解推测,该酶活性最高

可能与杂色鲍喜食富含纤维素的藻类有关。15.(16分)(2023重庆一中期末)ATP的结构简式为A—P~P~P,“~”代表一种特

殊的化学键,由于相邻两个磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因使这种化学

键不稳定。常用32Р来标记ATP分子,用α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处

的位置(A—Pα~Pβ~Pγ),可以通过下列实验来探究哪一个特殊化学键更容易水解

断裂。作出假设:假设1:

。假设2:A—Pα~Pβ~Pγ中Pα~Pβ之间的特殊化学键更容易水解断裂。实验原理:32P标记ATP中某一位置的磷酸基团以跟踪该磷酸。实验材料:A—Pα~Pβ~*Pγ(*表示32P标记)、A—Pα~*Pβ~Pγ、酵母菌提取液(提供适

宜的反应环境)。实验方法:将上述A—Pα~Pβ~*Pγ、A—Pα~*Pβ~Pγ分别与酵母菌提取液混合,一段时

间后,检测对应培养液中的游离磷酸(Pi)及Pi~Pi是否含有放射性。结合上述实验设计回答下列问题:(1)根据实验设计推测,假设1应为

。(2)本实验采用了

法追踪物质的运行和变化规律,酵母菌细胞中的

ATP主要来自

(填细胞结构)。(3)请根据上述假设及被标记磷酸基团所处的不同位置,在表格中写出对应的预

期结果:组别ATP中标记的磷酸基团预期培养液中Pi或Pi~Pi的放射性假设1(Pi)假设2(Pi~Pi)1A—Pα~Pβ~*Pγ①

②

2A—Pα~*Pβ~Pγ③

④

答案

(除标注外,每空2分,共16分)(1)A—Pα~Pβ~Pγ中Pβ~Pγ之间的特殊化学键更容易水解断裂(4分)

(2)同位素标

记线粒体

(3)①有放射性②有放射性③无放射性④有放射性解题思路

(1)根据实验设计推测,假设1应为A—Pα~Pβ~Pγ中Pβ~Pγ之间的特殊化

学键更容易水解断裂。(2)32P标记ATP来进行实验探究,此方法为同位素标记

法。酵母菌是兼性厌氧生物,发生在线粒体内膜的有氧呼吸第三阶段会产生大

量ATP,故产生ATP的主要场所应该是线粒体。(3)若假设1正确,第1组产生*Pγ,

有放射性,第2组产生Pγ,无放射性;若假设2正确,第一组产生

Pγ,有放射性,第二组产生*Pβ~Pγ,有放射性。16.(18分)(北京石景山期末)细菌污染是导致食品变质的一个重要因素,食监部

门工作人员抽检时,利用ATP发光法判断食品中细菌数量是否符合标准,具体的

过程如下。第一步:取适量待测食品制备成组织样液。第二步:向一定量的样液中加入适量的荧光素—荧光素酶复合溶液。第三步:适宜条件下反应一段时间后,检测荧光强度,并进行数据的记录与处理,

得出样液中ATP的含量。第四步:计算得出该样品的细菌数量。(1)荧光素在荧光素酶的催化下被氧化,可发出荧光,该反应需要吸收ATP水解时

释放出的能量。请写出ATP水解的反应式:

。

检测时出现的发光反应,涉及的能量变化为

。(2)检测荧光强度可反映出样液中ATP的含量,荧光强度与ATP的含量

。又由于每个细菌的细胞中ATP的含量差异

,所以可计算出细菌的数量。(3)有研究者利用此方法对屠宰后鸡肉的ATP含量进行了测定,以判断鸡肉的新

鲜程度。请推测随着时间的延长,鸡肉中的ATP含量会

,理由是

。答案

(每空3分,共18分)(1)ATP

ADP+Pi+能量化学能转变为光能

(2)呈正相关不显著

(3)不断降低ATP无法合成,又不断被消耗解题思路

(1)ATP水解的反应式为ATP

ADP+Pi+能量;利用ATP发光,是将ATP中的化学能转变为光能。(2)由于ATP中的化学能转变为了光能,所以荧光

强度可反映出样液中ATP的含量,荧光强度与ATP的含量呈正相关;由于每个细

菌的细胞中ATP的含量差异不显著,所以可计算出细菌的数量。(3)随着时间的

延长,由于鸡肉中的ATP不能合成,但又不断被消耗,所以鸡肉中的ATP含量会不

断降低。第5章细胞的能量供应和利用单元1酶和ATPB卷提优检测卷一、单项选择题1.(2023北京通州期末)嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解,使肉类制品口感鲜嫩。根据酶的作用特点,下

列使用方法最佳的是

(D

)A.炒肉的过程中加入B.肉炒熟后起锅前加入C.用沸水溶解后与肉片混匀、炒熟D.室温下与肉片混匀,放置一段时间后炒熟解题思路无论是炒肉的过程中加入、肉炒熟后起锅前加入,还是用沸水溶解

后与肉片混匀、炒熟,都会因温度过高,使嫩肉粉中的酶变性失活,不能对肌肉

组织中的有机物进行分解,达不到使肉类口感鲜嫩的效果;室温下与肉片混匀,

放置一段时间后炒熟,能使酶与肌肉组织中的有机物在适宜条件下反应,利于有

机物的分解。故选D。2.(图表创新)如图为某酶的作用示意图。(A与T配对,A与U配对,G与C配对,碱基

之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则)下列相关叙述正确的是

(C

)A.该酶的化学本质是蛋白质,需在温和条件下发挥作用B.组成该酶的单体是脱氧核苷酸,它们按特定顺序排列C.该酶作用的专一性体现在能和有特定序列的RNA结合D.该酶作用的高效性体现在能和多种RNA结合解题思路

该酶能与底物RNA进行碱基互补配对,所以该酶的化学本质为

RNA,组成RNA的单体是核糖核苷酸,A、B错误;酶的高效性是指与无机催化剂

相比,酶催化效率高,D错误。3.(2022乌鲁木齐一中期末)某生物学习小组以萤火虫发光器粉末为材料进行实

验,实验过程及现象如图所示。下列说法正确的是(C

)A.ATP的水解不需要酶也不需要能量B.甲物质可能是催化ATP合成的酶C.该实验能说明ATP是直接能源物质D.15min后荧光消失,试管中ATP含量达到最大值解题思路ATP的水解需要ATP水解酶的催化,不需要能量,A错误;萤火虫发光

器粉末单独加水发荧光,加入水和甲物质后不发荧光,说明甲物质可能抑制ATP

的水解,B错误;荧光消失后加入ATP,又可以发荧光,而荧光消失后加入葡萄糖,

不能发荧光,说明ATP是直接能源物质,C正确;15min后荧光消失,说明ATP消耗

完了,此时试管中ADP含量达到最大值,D错误。4.(2022浙江1月选考)用果胶酶处理草莓,可以得到比较澄清的草莓汁;而利用稀

盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点

在于

(A

)A.两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同B.两者催化果胶水解得到的单糖不同C.两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同D.酶催化需要最适温度,盐酸水解果胶不需要最适温度解题思路盐酸属于无机催化剂,与果胶酶催化果胶主链水解断裂的化学键、

催化果胶水解得到的单糖是相同的,B、C错误。无论是酶还是盐酸催化化学反

应,反应的过程中温度达到最适温度,可以让反应更加充分,D错误。5.(2022郑州模拟创新改编)酶具有专一性,但并非绝对严格,如胃蛋白酶一般水

解苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸间的肽键,胰蛋白酶一般水解赖氨酸或精氨酸羧

基参与形成的肽键,而肽酶则从蛋白质的氨基端或羧基端逐一水解肽键,下列相

关推测错误的是

(D

)A.同一种蛋白质分别用胃蛋白酶和胰蛋白酶水解,产物可能不同B.氨基酸种类、数目相同,但排列顺序不同的蛋白质经肽酶水解后产物相同C.经胃蛋白酶水解的蛋白质仍然可与双缩脲试剂反应的原因是胃蛋白酶无法

将蛋白质完全水解为氨基酸,水解产物仍然含有肽类物质D.蛋白质依次经胃蛋白酶和胰蛋白酶水解后产物中都是二肽或多肽解题思路由题干可知,胃蛋白酶和胰蛋白酶一般水解特定氨基酸形成的肽键,

故A正确;肽酶能从蛋白质的氨基端或羧基端逐一水解肽键,故B正确;胃蛋白酶

一般水解苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸间的肽键,而蛋白质中可能还含有其他氨

基酸形成的肽键,故蛋白质经胃蛋白酶水解后的产物中可能含有多肽,多肽可与

双缩脲试剂反应显紫色,C正确;若某蛋白质的酪氨酸和色氨酸位于一端,经胃蛋

白酶水解后产物中会有单个的氨基酸,故蛋白质依次经胃蛋白酶和胰蛋白酶水

解后,产物中不一定都是二肽或多肽,D错误。6.(设问创新)下列各选项中物质或条件不能用来探究酶的特性的是

(A

)选项催化剂的种类底物pH温度A胃蛋白酶、胰蛋

白酶蛋白块7.035℃B淀粉酶淀粉溶液、蔗糖

溶液7.035℃C淀粉酶淀粉溶液7.0不同温度D过氧化氢酶、氯

化铁溶液过氧化氢溶液适宜35℃解题思路酶的三大特性包括高效性、专一性、作用条件较温和。酶的高效

性是指酶的催化效率远远高于无机催化剂,故要探究酶的高效性,实验的自变量

应该为催化剂的种类,对应选项D。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一

类化学反应,选项B中利用同种酶催化不同反应底物,能探究酶的专一性。选项

A中胃蛋白酶和胰蛋白酶均能催化蛋白块分解,且胃蛋白酶的最适pH为1.5~2.0,

若pH设置为7.0,胃蛋白酶会失活,故选项A不能用于探究酶的特性。选项C可用

来探究温度对酶活性的影响,进而得出酶的作用条件较温和的结论。7.(2023天津河北区期末)如图所示为ATP的分子结构图,a、b、c表示相应的结

构,①、②表示化学键。下列叙述中错误的是

(D

)A.a表示腺苷,P表示磷酸基团B.b表示腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位之一C.ATP是高能磷酸化合物,末端的磷酸基团具有较高的转移势能D.①处所示化学键与②处不同,所以②的水解过程比①的水解过程释放的能量

多解题思路

图中a表示腺苷,是由腺嘌呤和核糖组成的,P表示磷酸基团,A正确;

ATP是高能磷酸化合物,ATP中的特殊化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开

ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能,C正确;①②均表示

特殊化学键,①②水解释放的能量一样多,D错误。8.(新教材名师原创)磷酸肌酸在肌肉收缩的能量代谢中发挥重要作用,是心肌和

骨骼肌的能量储备物质,并且可以应用于ATP合成。临床上常将磷酸肌酸钠用

于心脏手术时加入心脏停搏液中保护缺血状态的心肌。下列选项错误的是

(B

)A.ATP能为大部分生命活动直接提供能量B.磷酸肌酸水解是吸收能量的反应,肌肉收缩需要的能量可以直接由磷酸肌酸水解提供C.当体内ATP合成过剩时,ATP的磷酸基团可在相关酶的作用下形成磷酸肌酸D.磷酸肌酸钠可用于心脏手术时加入心脏停搏液中保护缺血状态的心肌,原理

是磷酸肌酸水解释放的能量可转移给ATP,由ATP给心肌供能解题思路

磷酸肌酸水解伴随着ATP的合成,故磷酸肌酸水解是放能反应,但其

放出的能量不能直接用于肌肉收缩等生命活动,而是用于合成ATP,ATP水解释

放的能量用于肌肉收缩,B错误;由图可知,当体内ATP合成过剩时,ATP的磷酸基

团可在相关酶的作用下与肌酸反应生成磷酸肌酸,C正确;磷酸肌酸水解释放的

能量可转移给ATP,由ATP为心脏提供能量,D正确。9.(2023山东临沂一中期末)酶的抑制剂可分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂

两类。其作用特点如甲图所示,前者与活性部位结合,后者与结合部位作用后导

致酶的空间结构发生改变。图乙中a、b、c为同一酶促反应在不同条件下测得

的速率曲线。下列相关叙述错误的是

(C

)A.竞争性抑制剂的结构与底物结构较为相似B.底物浓度会影响竞争性抑制剂的效果,而对非竞争性抑制剂的效果影响不大C.若a组为该反应的最适温度条件,则b组温度应低于a组D.c组反应速率低于b组,可能与c组加入了非竞争性抑制剂有关解题思路

增加底物浓度时,底物与酶结合的概率增大,竞争性抑制剂的效果减

弱;非竞争性抑制剂会使酶的结构发生改变,使酶不能与底物结合,因此增大底

物浓度对非竞争性抑制剂的效果影响不大,B、D正确;若a组为该反应的最适温

度条件,则b组温度可能低于a组,也可能高于a组,C错误。二、不定项选择题10.(2023浙江宁波九校联考)鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)一样可以形成鸟苷三磷酸,

简称为GTP。GTP和ATP都属于细胞内的高能磷酸化合物,结构和功能也类

似。在GTP酶的催化作用下,GTP会转化为GDP,并释放能量。下列推测错误的

是

(ABC

)A.每个GTP由1个脱氧核糖、1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成B.GTP所有的磷酸基团都脱落后是RNA的基本单位之一C.GTP在细胞内的含量很多,且易于合成和水解D.ATP和GTP可能分工不同,用于不同的吸能反应解题思路分析题意可知,GTP与ATP的结构类似,故每个GTP由1个核糖、1个

鸟嘌呤和3个磷酸基团组成,A错误;GTP脱落两个磷酸基团后是鸟嘌呤核糖核苷

酸,是RNA的基本单位之一,B错误;由GTP与ATP的结构与功能类似可推测,GTP

在细胞内的含量很少,但与GDP的转化很迅速,C错误;GTP和ATP都属于细胞内

的高能磷酸化合物,ATP和GTP可能分工不同,用于不同的吸能反应,D正确。11.(新教材名师原创)过氧化物酶(POD)具有催化酚类氧化的功能。如图表示

POD分别催化四种不同酚类物质的实验结果。

下列相关说法不正确的是

(AC

)A.4种酚类的浓度越高,POD的活性就越高B.酚类A的浓度对POD的活性影响最为明显C.该实验否定了酶催化作用具有专一性的特点D.该实验探究了不同酚类和其浓度对POD活性的影响解题思路在一定的底物浓度范围内,底物浓度增大,POD的活性增强,达到一

定的浓度后不再增强,A错误;与酚类B、C、D相比,随酚类A浓度的提高,POD活

性变化最大,B正确;酶的专一性指酶能催化一种或一类化学反应,酚类A、酚类

B、酚类C、酚类D属于能被POD催化的一类化合物,C错误。12.(2023安徽安庆期末)ATP合酶就像一个“微型水电站”一样,利用膜两侧的

H+浓度差合成ATP,ATP合酶的工作原理如图所示,以下相关叙述正确的是

(

ACD

)A.该ATP合酶的基本组成单位是氨基酸B.植物细胞中与ATP合成有关的酶只存在于细胞膜上C.该ATP合酶有运输和催化功能D.由图可知,H+跨膜运输的方式是协助扩散解题思路该ATP合酶的化学本质是蛋白质,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,

A正确;植物细胞中ATP可以在线粒体内膜(呼吸作用的场所)和叶绿体类囊体薄

膜(光反应的场所)等处合成,B错误;据图可知,该ATP合酶既可以协助H+跨膜运

输,也能催化ATP合成,故C正确;据图可知,H+跨膜运输需要蛋白质协助,但不需

要能量,故其运输方式是协助扩散,D正确。13.(2023湖南联考)墨吉明对虾是我国传统的经济对虾品种。某实验室研究了

不同pH下墨吉明对虾的胰蛋白酶的活性,其实验结果如图所示。下列有关分析

错误的是

(B

)

A.温度和底物浓度是本实验中的无关变量B.在中性pH条件下,该胰蛋白酶具有最高活性C.过高或过低的pH会破坏该胰蛋白酶的空间结构D.若要保存该胰蛋白酶,则应在低温和最适pH条件下解题思路从题图中可看出,墨吉明对虾的胰蛋白酶的最适pH约为6.0,与pH

为6.0时的酶活性相比,在中性pH条件下,该胰蛋白酶的活性明显下降,B错误。三、非选择题14.(14分)(2023湖南岳阳期末创新改编)蛋白激酶是一类催化蛋白质磷酸化反应

的酶,能使ATP上的磷酸基团转移并结合到蛋白质分子中某些特定氨基酸上,从

而改变蛋白质的活性。ADP-Glo是一种检测蛋白激酶活性的方法,其过程如图

所示。(1)在蛋白激酶作用下,ATP分子水解的反应式为

。(2)步骤2之前,需使用ATP消解试剂将所有剩余的ATP消耗,目的是

。(3)根据步骤2的检测结果,推测物质X的作用是

,在萤火虫细

胞中,该物质由

(填细胞器名称)合成。(4)有人提出:一定浓度的Hg2+会导致蛋白激酶失活。请设计实验对上述观点进

行验证,写出实验思路:

。答案

(除标注外,每空2分,共14分)(1)ATP

ADP+Pi+能量

(2)保证步骤2中的ATP完全由步骤1中的ADP生成,避免其干扰实验结果(4分)

(3)催化ATP合成核糖体

(4)将一定量的蛋白激

酶均分为两组,一组用一定浓度的Hg2+处理,另一组不处理,然后用ADP-Glo检测

两组蛋白激酶的活性(4分)解题思路

(1)ATP为腺苷三磷酸,在酶的催化下水解成ADP和Pi,并释放能量,反

应式为ATP

ADP+Pi+能量。(2)由题图可知,ADP-G10是通过检测ATP含量来检测蛋白激酶的活性的,步骤2之前,需使用ATP消解试剂将所有剩余的ATP

消耗,目的是保证步骤2中的ATP完全由步骤1中的ADP生成,避免干扰实验结

果。(3)步骤2的结果是产生ATP,所以推测物质X是催化ATP合成的酶,该酶的化

学本质是蛋白质,在萤火虫细胞中,该物质是由核糖体合成的。(4)为了验证一定

浓度的Hg2+会导致蛋白激酶失活,实验的自变量为是否用Hg2+处理,因变量为蛋

白激酶的活性,实验思路见答案。15.(20分)(材料创新)多酶片是一种复方制剂,它是一种主要由胰酶、胃蛋白酶

复合而成的药物,其说明书的部分内容如下:【性状】本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片,内层为胰酶,外层为胃蛋白酶。【适应证】用于消化不良、食欲缺乏。【用法用量】口服。一次2~3片,一日3次。【注意事项】本品在酸性条件下易被破坏,故服用时切勿嚼碎。回答下列问题:(1)酶具有

等特点。由于胰酶和胃蛋白酶

,故可以加工成多酶片保存,方便患者使

用。服用时不能嚼碎的原因是

。(2)多酶片为肠溶衣与糖衣双层包衣片,外层包被应为

。糖衣以糖浆为主

要包衣材料,有一定的防潮、隔绝空气、掩盖药物不良气味等作用;肠溶衣为一

层特殊包裹物质,能很好地保护胰酶不在胃部被破坏的原因是

。(3)请利用下列材料用具,设计实验探究pH对胃蛋白酶活性的影响。备选材料用具:蛋白块若干、胃蛋白酶溶液、蒸馏水、一系列pH梯度的溶液、

试管若干、恒温水浴锅、时钟等。实验步骤:①取规格相同的5支洁净试管,分别编号1、2、3、4、5;②向5支试管中分别注入5mL一系列pH梯度的溶液,然后

;③将试管置于37℃的恒温水浴锅中保温5min;④向5支试管中各加入等量且适量的蛋白块;⑤

。(4)为进一步确认上述实验中蛋白块的消失是否是由胃蛋白酶催化导致的,请提

出实验改进的思路:

。答案

(除标注外,每空3分,共20分)(1)高效性、专一性、作用条件较温和在常温下分子结构比较稳定(2分)胰

酶会在胃部的酸性环境中变性失活,且会被胃蛋白酶催化水解(2分)

(2)糖衣(2

分)肠溶衣不会被胃液破坏(2分)

(3)②向各试管中加入5mL(或等量且适量)

胃蛋白酶溶液⑤观察5支试管中蛋白块体积变化,并记录蛋白块消失的时间

(4)增加一组不加酶的对照实验,观察蛋白块的变化解题思路

(1)酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特点;分子结构稳定

是物质保存的前提条件;胰酶的最适pH偏碱性,适于在小肠内发挥作用,服用多

酶片时嚼碎后胰酶会在胃部的酸性环境中变性失活,且会被胃蛋白酶催化水

解。(2)多酶片的外层包被应为糖衣。肠溶衣不会被胃液破坏,进而使内层的胰

酶不在胃部被破坏。(3)该实验应先控制每组的自变量pH不同、温度等无关变

量相同,再让反应发生。蛋白块体积的变化情况,蛋白块消失的时间,可以反映

出反应速率的快慢及酶活性的大小。(4)要想确定蛋白块的消失是否是由胃蛋

白酶催化导致的,需要增加一组不加酶的对照实验,观察蛋白块的变化。16.(19分)(新教材名师原创)鲍鱼味道鲜美,广受消费者青睐。氨基酸是影响鲍

鱼特征性味道的物质之一。(1)氨肽酶将鲍鱼中相关蛋白质

成小分子呈味氨基酸,从而保持鲍

鱼的鲜味。(2)为研究氨肽酶的最适温度及热稳定性,科研人员做了相关实验,结果如图。氨肽酶活性的高低可以用

表示。若你是干制鲍鱼售卖者,需要在

℃条件下干制,理由是

。(3)传统鲍鱼加工方法要经过高温煮制,再进行干制,这样鲍鱼的鲜味就会下降,

试分析原因:

。答案

(除标注外,每空3分,共19分)(1)水解

(2)单位时间内蛋白质被分解的量或氨基酸生成量3030℃条件

下,氨肽酶结构相对更稳定,且此温度下氨肽酶活性最高,催化蛋白质水解生成

呈味氨基酸的效率最大(4分)

(3)经过高温煮制的鲍鱼,氨肽酶空间结构遭到破

坏,活性丧失,无法将蛋白质水解成呈味氨基酸,因此高温煮制会使鲍鱼鲜味下

降(6分)解题思路

(1)根据题意可知,氨肽酶的作用是将蛋白质水解为氨基酸。(2)酶活

性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示,即可以用单位时间内

反应物的减少量或者生成物的增加量表示;干制鲍鱼时,可选择在30℃条件下

完成,原因是30℃时氨肽酶结构相对更稳定,且此温度下氨肽酶活性最高,催化

蛋白质水解生成呈味氨基酸的效率最大。(3)经过高温煮制,然后进行干制的鲍

鱼的鲜味会下降,原因是经过高温煮制,鲍鱼中含有的氨肽酶失去活性,无法分

解蛋白质为呈味氨基酸。第5章细胞的能量供应和利用单元2细胞呼吸A卷基础达标卷一、单项选择题1.(2023北京房山期末)若要判定酵母细胞是否进行了无氧呼吸,应监测其是否产

生了

(A

)A.酒精B.ADPC.CO2D.乳酸解题思路酵母菌为兼性厌氧微生物,与有氧呼吸相比,其无氧呼吸特有的产物

为酒精,故选A。2.(2023山东青岛期末)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,用差速离心法将

正常线粒体各部分分离,结果如图。下列说法错误的是(B

)A.含有线粒体DNA的部分是③B.①中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需消耗H2OC.②上的酶可以参与[H]和O2反应形成水的过程D.细胞进行有氧呼吸时在②③中都能产生ATP解题思路线粒体基质中含有少量DNA,③是线粒体基质,A正确;丙酮酸和水分

解成CO2和[H]的过程为有氧呼吸第二阶段,该过程的场所是③(线粒体基质),B

错误;②是线粒体内膜,其上的酶可以参与[H]和O2反应形成水的过程,C正确;有

氧呼吸的第二、三阶段都能产生ATP,场所分别是③(线粒体基质)和②(线粒体

内膜),D正确。3.(2023北京海淀期末)用18O标记的葡萄糖培养酵母菌,最终不会出现18O的物质

是

(B

)A.二氧化碳B.水C.酒精D.丙酮酸解题思路酵母菌利用葡萄糖进行细胞呼吸。葡萄糖中的18O在有氧呼吸的第一阶段能进入丙酮酸,然后有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],此时18O进入二氧化碳中,所以用18O标记的葡萄糖培养酵母菌,酵母菌进行有氧呼吸时,18O可出现在丙酮酸、二氧化碳中;有氧呼吸的第三阶段是氧气和前两阶段产生的[H]反应生成水,即水中的氧原子来自氧气,不来自葡萄糖,因此水中不会出现18O;酵母菌是兼性厌氧菌,在进行无氧呼吸时,葡萄糖中的氧原子在无氧呼吸的第一阶段进入丙酮酸,在无氧呼吸第二阶段进入酒精和二氧化碳。故选B。4.(2023山东省实验中学期末创新改编)在甲发酵罐中酵母菌进行有氧呼吸消耗

了5mol的葡萄糖,在乙发酵罐中酵母菌进行无氧呼吸消耗了20mol的葡萄糖,在

丙发酵罐中乳酸菌进行无氧呼吸消耗了20mol的葡萄糖,在它们体内所形成的

ATP以及所产生的二氧化碳比例分别是

(B

)A.4∶1∶1和3∶4∶4B.4∶1∶1和3∶4∶0C.3∶1∶1和4∶3∶3D.3∶1∶1和3∶1∶0思路点拨

在细胞内,1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量,可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中,即1mol葡萄糖彻底氧化分解可以形成32molATP;1mol葡萄糖在分解成乳酸或酒精后,只释放出196.65kJ的能量,其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中,即1mol葡萄糖在分解成乳酸或酒精后可形成2molATP。解题思路酵母菌进行有氧呼吸消耗了5mol的葡萄糖,能产生30mol二氧化碳,

共产生ATP为32×5=160(mol);酵母菌进行无氧呼吸消耗了20mol的葡萄糖,能产

生40mol二氧化碳,产生的ATP为20×2=40(mol)。乳酸菌无氧呼吸不产生二氧

化碳,产物为乳酸,底物均为20mol葡萄糖时,产生ATP量与酵母菌无氧呼吸相同,

所以在它们体内所形成的ATP的比例为160∶40∶40=4∶1∶1,二氧化碳的比

例为30∶40∶0=3∶4∶0,故选B。5.(2023河南商丘期末)细胞有氧呼吸全过程可以分为三个阶段。第一阶段:C6H1

2O6

丙酮酸+[H]+能量。第二阶段:丙酮酸+H2O

CO2+[H]+能量。第三阶段:[H]+O2

H2O+能量。如图是细胞有氧呼吸的过程图解,①~⑥表示相关的物质和能量。下列有关叙述错误的是

(A

)

A.三个阶段都发生在线粒体中B.水既是反应物,也是产物C.④⑤⑥表示能量,且⑥最多D.②表示丙酮酸,③表示氧气审题指导根据题干中对有氧呼吸过程的描述,可以确定①是葡萄糖,

②是丙酮酸,③是氧气,④⑤⑥分别表示有氧呼吸第一、二、三阶段释放的能

量,其中第三阶段释放的能量最多(C、D正确)。解题思路有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,A错误;水在第二阶段中

为反应物,在第三阶段中为产物,B正确。6.(2022哈尔滨期末)为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100mL

锥形瓶中,加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下

培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见图。有关分析错误的是

(C

)

A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快C.若降低10℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短D.实验后的培养液滤液有酒味解题思路

在t1→t2,氧气的减少速率越来越慢,说明酵母菌的有氧呼吸速率不断

下降,A正确;t3时,培养液中氧气的含量不再发生变化,说明酵母菌不再进行有氧

呼吸,此时只进行无氧呼吸,t1和t3产生CO2的速率几乎相同,即单位时间内产生相

同量的CO2,此时单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖多于有氧呼吸,因此t3时,溶

液中消耗葡萄糖的速率比t1时快,B正确;题中所给温度是最适温度,此时酶的活

性最高,反应速率最快,因此若降低温度,氧气相对含量达到稳定时所需要的时

间会变长,C错误;据图可知,酵母菌进行了无氧呼吸,无氧呼吸过程中会产生酒

精,故D正确。7.(2023福建三明期末)如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,叙述错误的

是

(D

)A.本实验设计了有氧和无氧两种条件,属于对比实验B.A瓶中的NaOH溶液可用于去除空气中的CO2C.D瓶封口放置一段时间,可消耗瓶中残余的O2D.可通过C、E瓶溶液是否变混浊判断酵母菌的呼吸方式解题思路本实验设计了有氧和无氧两种条件,两组均为实验组,两组之间相互

对照,故本实验属于对比实验,A正确;A瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液是为

了吸收空气中的CO2,以保证C瓶中的CO2只来自细胞呼吸,提高实验结果的准确

性,B正确;D瓶封口放置一段时间的目的是让酵母菌进行有氧呼吸消耗瓶中的O2,以形成无氧环境,C正确;酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均会产生CO2,故C瓶和E

瓶溶液都会变混浊,无法据此判断酵母菌的呼吸方式,D错误。8.(福建泉州模拟)氧化态的TTC呈无色,被NADH还原后呈红色,因此TTC可用于

测定种子的活力。将鲜种子经不同处理后沿胚中央切开,用TT