?第4章 酶和ATP

一、基礎(chǔ)知識(shí)必備
1、酶的本質(zhì)
（1）酶的定義酶 是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。
（2）酶的作用機(jī)理 酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,兩者的比較如圖所示。

（3）酶的本質(zhì) 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶為RNA。
2、酶的特性
（1）.高效性 酶的催化效率很高,大約是無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍。
（2）專一性:酶對(duì)底物具有嚴(yán)格的選擇性,一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。
（3）酶的作用條件較溫和:在最適宜的溫度、pH條件下,酶的活性最高。過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高,會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。一般在低溫條件下,酶的活性降低,但不會(huì)失活。由低溫恢復(fù)到適宜溫度時(shí),酶活性可以恢復(fù)。
3、ATP的結(jié)構(gòu)和形成
（1）ATP的結(jié)構(gòu)
ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團(tuán),~代表高能磷酸鍵。ATP分子中大量的能量就儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中。
（2）ATP去掉2個(gè)磷酸基團(tuán)即是構(gòu)成RNA的基本單位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。

4、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

ATP的合成
ATP的水解
反應(yīng)式
ADP+Pi+能量 ATP
ATP ADP+Pi+能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量來(lái)源
光能(光合作用)、化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)
儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的能量
能量去路
儲(chǔ)存于形成的高能磷酸鍵中
用于各項(xiàng)生命活動(dòng)
生理過(guò)程
呼吸作用、光合作用的光反應(yīng)階段
肌肉收縮、細(xì)胞分裂、興奮傳導(dǎo)、物質(zhì)吸收等
反應(yīng)
場(chǎng)所
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體
生物體內(nèi)的需能部位,如細(xì)胞膜、葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞核等
關(guān)系
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中反應(yīng)類型,反應(yīng)所需的酶以及能量的來(lái)源、去路和反應(yīng)場(chǎng)所都不完全相同,因此ATP的合成和水解不可逆
二、通關(guān)秘籍
1、酶
(1)酶只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng)。
(2)酶可以縮短化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間,但不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。
(3)酶通過(guò)降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速率。
(4)在反應(yīng)前后,酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量將保持不變。
(5)酶既可在細(xì)胞內(nèi),也可在細(xì)胞外發(fā)揮催化作用。
(6)由于酶的催化作用,細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。
2、幾種化合物中“A”的含義的區(qū)別
ATP與DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”,但表示的含義不同,如圖所示:

ATP中的A為腺苷,由腺嘌呤和核糖組成;DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成;RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成;核苷酸中的A為腺嘌呤。可見(jiàn),它們的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤。
3、生物體內(nèi)與“能源”相關(guān)的物質(zhì)
(1)生物體的三大能源物質(zhì)是糖類、脂肪、蛋白質(zhì),其中糖類是主要能源物質(zhì)。
(2)生物體的主要儲(chǔ)能物質(zhì)是脂肪。
(3)ATP是生物利用的直接能源,糖類等有機(jī)物的能量只有轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的能量,才能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。
(4)能量通過(guò)ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。因此,可以形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”。
(5)生物體內(nèi)的能量最終都來(lái)源于太陽(yáng)能。
說(shuō)明:ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接供能物質(zhì),但并非所有生命活動(dòng)所需的能量都是由ATP提供的。

一、 選擇題
1．[2020·福建福州質(zhì)檢]動(dòng)物細(xì)胞的溶酶體內(nèi)含多種水解酶，不作用于細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)成分；溶酶體內(nèi)的pH約為5，而細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)pH約為7.2。下列推測(cè)不合理的是(　　)
A．正常情況下，水解酶不能通過(guò)溶酶體膜
B．溶酶體膜經(jīng)過(guò)修飾，不被溶酶體內(nèi)的水解酶水解
C．H＋以協(xié)助擴(kuò)散方式通過(guò)溶酶體膜進(jìn)入溶酶體
D．酸性環(huán)境有利于維持溶酶體內(nèi)水解酶的活性
【答案】 C
【解析】 溶酶體內(nèi)的水解酶存在于溶酶體內(nèi)，正常情況下，其不能通過(guò)溶酶體膜釋放出來(lái)，A正確；溶酶體膜經(jīng)過(guò)修飾，不被溶酶體內(nèi)的水解酶水解，B正確；據(jù)題干信息，溶酶體內(nèi)的pH約為5，而細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的pH約為7.2，溶酶體內(nèi)H＋的濃度高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的，H＋通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式通過(guò)溶酶體膜進(jìn)入溶酶體，C錯(cuò)誤；溶酶體內(nèi)的環(huán)境為酸性，可推測(cè)溶酶體內(nèi)的水解酶在酸性條件下活性高，即酸性環(huán)境有利于維持溶酶體內(nèi)水解酶的活性，D正確。
2．[2020·河南南陽(yáng)聯(lián)考]在其他條件不變而酶濃度增加的條件下，下列圖中能正確表示生成物量變化情況的是(圖中虛線表示酶濃度增加后的變化情況)(　　)


【答案】 C
【解析】 酶具有催化作用，能使反應(yīng)速率加快，但不改變化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的狀態(tài)。當(dāng)酶的濃度增加時(shí)，生成物量將更快地達(dá)到最大值，表現(xiàn)出如圖C所示的曲線變化。
3．[2020·浙江溫州測(cè)試]酶和無(wú)機(jī)催化劑加快某化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理如圖所示(Ea、Eb、Ec為活化能，指底物分子“活化”所需的能量)。下列敘述正確的是(　　)

A．該化學(xué)反應(yīng)為吸能反應(yīng) B．沒(méi)有催化劑，該化學(xué)反應(yīng)不能發(fā)生
C．酶和無(wú)機(jī)催化劑均降低了底物分子的能量 D．由圖中Ea與Eb比較可知，酶具有高效性
【答案】 C
【解析】 由題干和曲線圖可知，產(chǎn)物的能量比底物的低，說(shuō)明此反應(yīng)為放能反應(yīng)，A錯(cuò)誤；結(jié)合圖可知，無(wú)催化劑該化學(xué)反應(yīng)也能進(jìn)行，B錯(cuò)誤；由圖可知，催化劑之所以能夠加快反應(yīng)速率，是降低了反應(yīng)所需的活化能而不是底物分子的能量，C錯(cuò)誤；由圖可知，與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低反應(yīng)所需活化能的作用更明顯，D正確。
4．甲、乙兩種酶用同一種酶(丙)處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如圖所示。

下列敘述中正確的是(　　)
A．如果丙是RNA酶，則甲的化學(xué)本質(zhì)是RNA，乙是蛋白質(zhì)
B．如果丙是蛋白酶，則甲的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，乙是RNA
C．丙酶只影響乙酶的活性，說(shuō)明酶具有專一性
D．在高溫、低溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下，甲酶和乙酶都會(huì)失活
【答案】 C
【解析】 甲酶和乙酶是蛋白質(zhì)或RNA，如果丙是RNA酶，乙酶活性改變而甲酶活性保持不變，說(shuō)明乙酶是RNA，甲酶是蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤。同理可推，如果丙是蛋白酶，則甲酶是RNA，乙酶是蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤。丙酶只影響乙酶的活性，說(shuō)明了酶具有專一性，C正確。低溫條件下酶的活性降低而不會(huì)失活，D錯(cuò)誤。
5．[2020·河北九校聯(lián)考]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．產(chǎn)物B濃度高低變化對(duì)酶1活性的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)
B．產(chǎn)物B與變構(gòu)位點(diǎn)的結(jié)合是可逆的
C．增加底物的濃度，可解除產(chǎn)物B對(duì)酶活性的影響
D．酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和底物結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與特定的氨基酸排列順序有關(guān)
【答案】 C
【解析】 由題圖可知，當(dāng)產(chǎn)物B濃度高時(shí)，產(chǎn)物B與變構(gòu)位點(diǎn)結(jié)合，使酶1失去活性，當(dāng)產(chǎn)物B濃度低時(shí)，產(chǎn)物B與變構(gòu)位點(diǎn)發(fā)生分離，酶1活性得以恢復(fù)，該過(guò)程能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，避免產(chǎn)物B過(guò)度生成，屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，A正確；由圖可知，產(chǎn)物B與變構(gòu)位點(diǎn)的結(jié)合是可逆的，B正確；據(jù)圖示可知，酶促反應(yīng)速率受產(chǎn)物量的調(diào)控，當(dāng)產(chǎn)物B濃度高時(shí)，產(chǎn)物B與變構(gòu)位點(diǎn)結(jié)合，使酶1失去活性，增加底物的濃度，不能解除產(chǎn)物B對(duì)酶活性的影響，C錯(cuò)誤；酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和底物結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與特定的氨基酸的排列順序有關(guān)，D正確。
6．大量研究證明，體內(nèi)的酶越多，免疫系統(tǒng)識(shí)別單個(gè)腫瘤細(xì)胞的概率就越大，使用酶療法治療癌癥的原理是天然活性酶可特異性水解腫瘤細(xì)胞表面的特殊蛋白，并激發(fā)自身免疫系統(tǒng)消滅去除了“盔甲”的腫瘤細(xì)胞，通過(guò)服用特定天然活性酶的混合物，可大大降低人群中患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．該天然活性酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的一類有機(jī)物，其形成過(guò)程中需要RNA聚合酶參與
B．天然活性酶作用于腫瘤細(xì)胞后，主要靠漿細(xì)胞分泌的抗體將腫瘤細(xì)胞清除
C．天然活性酶特異性水解腫瘤細(xì)胞表面的特殊蛋白，與酶的專一性有關(guān)
D．免疫系統(tǒng)識(shí)別腫瘤細(xì)胞與其監(jiān)控功能有關(guān)
【答案】 B
【解析】 該天然活性酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其合成經(jīng)歷轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要RNA聚合酶的參與，A正確。腫瘤細(xì)胞的清除主要靠細(xì)胞免疫的作用，即效應(yīng)T細(xì)胞的作用，B錯(cuò)誤。天然活性酶的專一性決定了酶可以特異性水解蛋白質(zhì)，C正確。免疫系統(tǒng)能夠時(shí)刻監(jiān)視著突變了的“自己”成分，識(shí)別腫瘤細(xì)胞與其監(jiān)控功能有關(guān)，D正確。
7．除了溫度和pH對(duì)酶活性有影響外，一些抑制劑也會(huì)降低酶的催化效果。如圖為酶作用機(jī)理及兩種抑制劑影響酶活性的機(jī)理示意圖。下列說(shuō)法不正確的是(　　)

A．酶的空間結(jié)構(gòu)直接決定了其特異性
B．酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，與酶自身結(jié)構(gòu)有關(guān)
C．非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可以改變酶的結(jié)構(gòu)，使酶不適于接納底物分子
D．競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑降低酶活性的機(jī)理與高溫、低溫對(duì)酶活性抑制的機(jī)理相同
【答案】 D
【解析】 酶的空間結(jié)構(gòu)直接決定了其特異性，A正確；酶具有專一性，一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，這與酶的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，B正確；據(jù)圖分析，非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可以與酶的非活性位點(diǎn)結(jié)合，改變酶的結(jié)構(gòu)，從而使酶不能與底物結(jié)合，C正確；競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑通過(guò)與底物競(jìng)爭(zhēng)活性部位降低酶活性，而高溫會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞使酶失活，低溫只是抑制酶的活性，在低溫下酶的空間結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變，它們之間的作用機(jī)理不同，D錯(cuò)誤。
8．下列關(guān)于ATP的敘述正確的是(　　)
A．ATP中的“A”代表的是腺嘌呤
B．劇烈運(yùn)動(dòng)的肌細(xì)胞中ATP的含量明顯高于ADP
C．吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系
D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化在葉綠體中不能同時(shí)發(fā)生
【答案】 C
【解析】　ATP中的“A”代表的是核苷，A錯(cuò)誤；由于ATP和ADP之間可以相互轉(zhuǎn)化，能夠使ATP和ADP的含量保持動(dòng)態(tài)平衡，B錯(cuò)誤；吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，C正確；葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，光反應(yīng)階段合成ATP，暗反應(yīng)階段ATP水解，即ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化同時(shí)發(fā)生，D錯(cuò)誤。
9．[2020·江蘇蘇州立達(dá)中學(xué)月考]下列關(guān)于ATP的敘述中，正確的是(　　)
A．ATP分子中所有化學(xué)鍵都儲(chǔ)存著大量的能量，所以被稱為高能磷酸化合物
B．三磷酸腺苷可簡(jiǎn)寫(xiě)為A～P～P～P
C．ATP中大量的能量都儲(chǔ)存在腺苷和磷酸基團(tuán)中
D．1個(gè)ATP分子由1個(gè)腺嘌呤、1個(gè)核糖和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成
【答案】 D
【解析】　ATP分子中的高能磷酸鍵中儲(chǔ)存著大量的能量，所以被稱為高能磷酸化合物，A錯(cuò)誤；三磷酸腺苷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A—P～P～P，B錯(cuò)誤；ATP中大量的能量?jī)?chǔ)存在高能磷酸鍵中，C錯(cuò)誤；1個(gè)ATP分子由1個(gè)腺嘌呤、1個(gè)核糖和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成，D正確。
10．[2020·四川綿陽(yáng)二診]下列關(guān)于酶和ATP的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　)
A．酶的合成需要ATP供能，ATP的合成也需要酶的催化
B．酶和ATP的合成都不在細(xì)胞核中進(jìn)行，但都受基因控制
C．由酶催化生化反應(yīng)和由ATP為生命活動(dòng)供能都是生物界的共性
D．雖然酶能顯著降低反應(yīng)所需活化能，但某些生化反應(yīng)仍需ATP供能
【答案】 B
【解析】 酶在細(xì)胞內(nèi)合成是耗能過(guò)程，需要ATP水解提供能量，ATP的合成與ATP的水解反應(yīng)都是酶促反應(yīng)，離不開(kāi)酶的催化，A正確；化學(xué)本質(zhì)是RNA的酶可在細(xì)胞核中經(jīng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程形成，B錯(cuò)誤；由酶催化生化反應(yīng)和由ATP為生命活動(dòng)供能都是生物界的共性，C正確；酶通過(guò)顯著降低反應(yīng)所需活化能實(shí)現(xiàn)其催化作用，但酶不能為生化反應(yīng)提供能量，生物體內(nèi)的耗能反應(yīng)仍需ATP供能，D正確。
11．以下是有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述，其中正確的是(　　)
A．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無(wú)休止的
B．ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)
C．生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)
D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)各項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)能在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行
【答案】 A
【解析】 活細(xì)胞中不停地進(jìn)行代謝，所以ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化就會(huì)不斷地進(jìn)行，A正確；ATP與ADP是兩種不同的物質(zhì)，B錯(cuò)誤；ATP在生物體內(nèi)含量較低，之所以能滿足生命活動(dòng)的需要就是因?yàn)锳TP和ADP不斷地相互轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤；能夠保障生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)在常溫常壓下快速順利進(jìn)行的是酶，D錯(cuò)誤。
12．[2020·福建廈門(mén)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校調(diào)研]當(dāng)你品嘗各種美味佳肴時(shí)，你可能不得不感謝三磷酸腺苷(ATP)這種化學(xué)物質(zhì)。新的研究顯示，ATP這種傳統(tǒng)上與細(xì)胞能量供應(yīng)相關(guān)的物質(zhì)在把食物的味道信息傳遞給大腦的過(guò)程中起到了關(guān)鍵的作用。據(jù)以上信息我們不能推出的結(jié)論是(　　)
A．ATP與能量供應(yīng)相關(guān)
B．作為信息分子的ATP不能提供能量
C．ATP也可作為信息傳遞分子
D．神經(jīng)細(xì)胞膜外表面可能有ATP的受體
【答案】 B
【解析】　“ATP這種傳統(tǒng)上與細(xì)胞能量供應(yīng)相關(guān)的物質(zhì)在把食物的味道信息傳遞給大腦的過(guò)程中起到了關(guān)鍵的作用”，由此可知ATP與能量供應(yīng)有關(guān)，且ATP可作為信號(hào)分子，作用于神經(jīng)細(xì)胞，神經(jīng)細(xì)胞膜外表面可能有ATP的受體。

13．[2020·山東青島調(diào)研]ATP、GTP、CTP和UTP是細(xì)胞內(nèi)的四種高能磷酸化合物，它們徹底水解的產(chǎn)物只有堿基不同，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．ATP不是細(xì)胞內(nèi)唯一的直接能源物質(zhì)
B．一分子GTP中含有2個(gè)高能磷酸鍵
C．CTP中“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構(gòu)成的
D．UTP徹底水解的產(chǎn)物中有堿基尿嘧啶
【答案】 C
【解析】　ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，但不是唯一的，題干信息顯示GTP、CTP和UTP也可以直接提供能量，A正確；根據(jù)題干信息可知，ATP、GTP、CTP和UTP是細(xì)胞內(nèi)的四種高能磷酸化合物，它們徹底水解的產(chǎn)物只有堿基不同，說(shuō)明一分子GTP、CTP和UTP的組成成分也包含3個(gè)磷酸基團(tuán)、2個(gè)高能磷酸鍵、1個(gè)堿基、1個(gè)核糖，B正確；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖構(gòu)成的，C錯(cuò)誤；UTP徹底水解的產(chǎn)物有尿嘧啶、磷酸和核糖，D正確。
14．在線粒體的內(nèi)外膜間隙中存在著一類標(biāo)志酶——腺苷酸激酶，它能將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有關(guān)推測(cè)不合理的是(　　)
A．腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴隨著1分子ADP的形成
B．腺苷酸激酶的數(shù)量多少可能影響細(xì)胞呼吸強(qiáng)度
C．腺苷酸激酶與細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的平衡維持有關(guān)
D．ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需的能量可來(lái)自乳酸發(fā)酵
【答案】 A
【解析】 腺苷酸激酶將1分子ATP末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上形成1分子ADP，同時(shí)ATP失去1個(gè)磷酸基團(tuán)形成1分子ADP，總共形成2分子ADP，A錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸過(guò)程伴隨著ATP的合成，而腺苷酸激酶催化的題干所述反應(yīng)中ATP是反應(yīng)物，故腺苷酸激酶的數(shù)量多少可能影響細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，B正確；腺苷酸激酶能促進(jìn)ATP的水解，故腺苷酸激酶與細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的平衡維持有關(guān)，C正確；乳酸發(fā)酵產(chǎn)生的能量一部分可用于形成ATP，D正確。
15．[2020·湖北黃岡調(diào)研]如圖表示ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．圖中的M指的是腺嘌呤，N指的是核糖
B．食物為ATP充電指的是呼吸作用分解來(lái)自食物中的有機(jī)物產(chǎn)能
C．運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉細(xì)胞中ATP的充電速率遠(yuǎn)高于其放能速率
D．ATP的充電和放能所需要的酶不同
【答案】 C
【解析】　ATP中的A表示腺苷，是由一分子的腺嘌呤和核糖連接而成的，故M指腺嘌呤，N指核糖，A正確；食物為ATP充電指的是呼吸作用分解來(lái)自食物中的有機(jī)物產(chǎn)能，用于合成ATP，B正確；細(xì)胞中的ATP和ADP含量很少，運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉細(xì)胞中ATP的充電與放能速率相對(duì)平衡，C錯(cuò)誤；ATP的充電和放能所需要的酶分別是ATP合成酶和ATP水解酶，D正確。
16．[2020·安徽五校聯(lián)考]如圖為ATP分子的結(jié)構(gòu)式，ATP分子的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)寫(xiě)為A—P～P～P。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

A．吸能反應(yīng)常與④的斷裂相聯(lián)系
B．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)寫(xiě)式中的A對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)式中的①和②，表示腺苷
C．?dāng)嗔鸦瘜W(xué)鍵③形成的化合物之一是組成RNA的單體
D．葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)
【答案】 D
【解析】 吸能反應(yīng)需要ATP水解供能，A正確；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)寫(xiě)式中的A由腺嘌呤和核糖組成，表示腺苷，對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)式中的①和②，B正確；斷裂化學(xué)鍵③形成的化合物之一是腺嘌呤核糖核苷酸，核苷酸是組成RNA的單體，C正確；葉肉細(xì)胞可以通過(guò)光合作用和細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP可以用于其他生命活動(dòng)，D錯(cuò)誤。
二、 非選擇題
17．某校學(xué)習(xí)小組要研究溫度對(duì)酶活性的影響，做了以下實(shí)驗(yàn)：①將某種玉米籽粒浸種發(fā)芽后研磨勻漿、過(guò)濾，得到提取液。②取6支試管分別加入等量的淀粉溶液后，分為3組并分別調(diào)整到不同溫度，如圖所示。③然后在每支試管中加入少許等量的玉米籽粒提取液，保持各組溫度30分鐘。④繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(提取液中還原物質(zhì)忽略不計(jì))：

(1)若向A、C、E三支試管中分別加入適量的斐林試劑，水浴一段時(shí)間，觀察三支試管，其中液體顏色呈磚紅色的試管是______________；磚紅色較深的試管是____________，顏色較深的原因是________________________________；不變色的試管是____________，不變色的原因是______________________________。
(2)若向B、D、F三支試管中分別加入等量的碘液，觀察三支試管，發(fā)現(xiàn)液體的顏色都是藍(lán)色，產(chǎn)生該顏色的原因是________________________________。
(3)以上實(shí)驗(yàn)的三種處理溫度不一定是玉米籽粒提取液促使淀粉分解的最適溫度。你怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能確定最適溫度？(只要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)思路)________________________________________________。
【答案】 (1)A和C　C　淀粉酶在40 ℃時(shí)活性相對(duì)較高，淀粉酶催化淀粉水解產(chǎn)生的還原糖多　E　100 ℃條件下酶失活　(2)剩余的淀粉遇碘變藍(lán)　(3)在20 ℃和100 ℃之間每隔一定溫度設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，其他實(shí)驗(yàn)條件保持一致，以反應(yīng)液和上述試劑(或答碘液或答斐林試劑)發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度。
【解析】 發(fā)芽的玉米籽粒提取液中含有淀粉酶，可催化淀粉水解成麥芽糖，麥芽糖與斐林試劑在加熱的條件下生成磚紅色沉淀，根據(jù)顏色深淺可判斷酶活性的高低；在20 ℃、40 ℃和100 ℃三個(gè)溫度條件下，40 ℃是酶的較適宜溫度；若要探究使淀粉酶水解的最適溫度，需在20 ℃和100 ℃之間多設(shè)置溫度梯度重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作。
18.研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞中分解糖原的糖原磷酸化酶有兩種結(jié)構(gòu)形式:活化型酶a和失活型酶b,二者能夠相互轉(zhuǎn)化(如圖1),酶a能夠催化糖原水解,酶b不能催化糖原水解?？茖W(xué)家用肝組織勻漿和肝組織勻漿離心后的上清液、沉淀物(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)在上清液中,細(xì)胞膜及各種細(xì)胞器在沉淀物中)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),過(guò)程如圖2所示。

圖1

圖2
(1)選擇肝臟作為實(shí)驗(yàn)材料主要是由于肝細(xì)胞中富含　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶催化效率更高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)實(shí)驗(yàn)一表明腎上腺素和胰高血糖素能夠增加肝勻漿中　 　的相對(duì)含量,實(shí)驗(yàn)二與實(shí)驗(yàn)一對(duì)照,進(jìn)一步表明腎上腺素和胰高血糖素升血糖的作用很可能是通過(guò)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　實(shí)現(xiàn)的。?
(4)據(jù)實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四可推測(cè)腎上腺素和胰高血糖素的受體最可能存在于　　　　　　(填“上清液”或“沉淀物”)中的某種結(jié)構(gòu)上,這種結(jié)構(gòu)最可能是　　　　　(填“細(xì)胞膜”“細(xì)胞質(zhì)”或“細(xì)胞核”)。?
(5)在實(shí)驗(yàn)一、二、四中均檢測(cè)到一種小分子活性物質(zhì)c,若要證明物質(zhì)c能夠激活上清液中的酶K,則實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇的材料及處理方法為　　　　　　(多選題)。?
a.上清液 b.沉淀物 c.肝勻漿 d.加入物質(zhì)c e.檢測(cè)酶a含量 f.檢測(cè)酶b含量
【答案】 (1)肝糖原(或糖原磷酸化酶)　(2)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著　(3)酶a　激活酶K,促使酶b轉(zhuǎn)化為酶a,從而促進(jìn)肝糖原分解　(4)沉淀物　細(xì)胞膜　(5)a、d、e
【解析】 (1)根據(jù)題意可知，酶a能夠催化糖原水解,糖原包括肝糖原和肌糖原，只有肝糖原能夠水解成葡萄糖,因此選擇肝臟作為實(shí)驗(yàn)材料，主要原因是肝細(xì)胞中富含肝糖原。(2)與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著。(3)觀察圖2中實(shí)驗(yàn)一的柱形圖可知，腎上腺素與胰高血糖素能夠增加酶a的相對(duì)含量。實(shí)驗(yàn)一的實(shí)驗(yàn)組和實(shí)驗(yàn)二的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行對(duì)照，自變量為是否加入酶b，實(shí)驗(yàn)表明腎上腺素和胰高血糖素升血糖的作用很可能是通過(guò)激活酶K,促使酶b轉(zhuǎn)化為酶a，從而促進(jìn)肝糖原分解實(shí)現(xiàn)的。(4)實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四對(duì)比，自變量為是否加入“沉淀物”，從圖中看出,加入沉淀物的酶a含量高，從結(jié)果可推測(cè)腎上腺素和胰高血糖素的受體最可能存在于沉淀物中的某種結(jié)構(gòu)上，這種結(jié)構(gòu)最可能是細(xì)胞膜。(5)在實(shí)驗(yàn)一、二、四中均檢測(cè)到一種小分子活性物質(zhì)c，而實(shí)驗(yàn)三中未檢測(cè)到，說(shuō)明上清液中可能不含該物質(zhì)。因此若要證明物質(zhì)c能夠激活上清液中的酶K，則實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇上清液，并加入物質(zhì)c，最后檢測(cè)酶a的含量。如果酶a的含量增加，則證明物質(zhì)c能夠激活上清液中的酶K，否則，不能。故選a、d、e。
19.下圖為生物體新陳代謝與ATP關(guān)系的示意圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)海洋中的電鰻有放電現(xiàn)象,其電能是由圖中的　　　　　(填數(shù)字)過(guò)程釋放的能量轉(zhuǎn)變而來(lái)的。?
(2)某人感冒發(fā)燒,其體溫上升所需要的熱量主要是由圖中　　　　　(填數(shù)字)過(guò)程釋放出來(lái)的。?
(3)用圖中的數(shù)字依次表示光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需能量的過(guò)程?！　　　　　　　　?。?
(4)經(jīng)測(cè)定,正常成年人靜止?fàn)顟B(tài)下24 h將有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的總量?jī)H為2~10 mmol/L,為滿足能量需要,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是　　　　　　　　　。?
【答案】(1)④　(2)③　(3)①②③④　(4)ATP與ADP之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化
【解析】(1)海洋中的電鰻放電,是ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程,伴隨ATP的水解過(guò)程,即圖中的④。(2)某人感冒發(fā)燒,其體溫上升所需要的熱量主要是細(xì)胞呼吸氧化分解有機(jī)物釋放的能量,即圖中的③過(guò)程。(3)從太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需的能量,需要依次經(jīng)過(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能,再經(jīng)過(guò)暗反應(yīng)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能,經(jīng)細(xì)胞呼吸再將有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能,ATP水解供給各項(xiàng)生命活動(dòng)的需要。(4)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少,但需要量很大,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是通過(guò)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,維持細(xì)胞內(nèi)ATP含量的相對(duì)穩(wěn)定。
20．[2020·全國(guó)卷Ⅲ]參照表中內(nèi)容，圍繞真核細(xì)胞中ATP的合成來(lái)完成下表。
反應(yīng)部位
(1)________
葉綠體的類囊體膜
線粒體
反應(yīng)物
葡萄糖
/
丙酮酸等
反應(yīng)名稱
(2)________
光合作用
的光反應(yīng)
有氧呼吸的
部分過(guò)程
合成ATP的
能量來(lái)源
化學(xué)能
(3)________
化學(xué)能
終產(chǎn)物
(除ATP)外
乙醇、CO2
(4)________
(5)________

【答案】(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　(2)無(wú)氧呼吸　(3)光能　(4)O2、NADPH (5)H2O、CO2
【解析】(1)(2)根據(jù)表格中信息，終產(chǎn)物是乙醇和CO2，綜合分析判斷該反應(yīng)為無(wú)氧呼吸，葡萄糖可作為無(wú)氧呼吸的反應(yīng)物，無(wú)氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，其合成ATP的能量來(lái)源為化學(xué)能，終產(chǎn)物是乙醇和二氧化碳。(3)(4)根據(jù)表格中信息，光合作用的光反應(yīng)和其發(fā)生的部位可知，其合成ATP的能量來(lái)源為光能，光反應(yīng)的產(chǎn)物為O2、NADPH(根據(jù)表格中信息可知產(chǎn)物不用寫(xiě)ATP)。(5)根據(jù)表格中信息判斷，在線粒體中利用丙酮酸等物質(zhì)進(jìn)行的是有氧呼吸的第二階段和第三階段，該過(guò)程將丙酮酸中的化學(xué)能釋放出來(lái)，其中有氧呼吸第二階段的產(chǎn)物是二氧化碳，第三階段的產(chǎn)物是水(根據(jù)表格中信息可知產(chǎn)物不用寫(xiě)ATP)。











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