第5章 细胞的能量供应和利用(单元测试.含解析） 人教版（2019）高中生物必修1

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第5章 细胞的能量供应和利用
一、选择题
1．（3分）科学家在对“四膜虫编码rRNA前体的DNA序列含有间隔内含子序列”的研究中发现其自身剪接内含子的RNA具有催化功能。具有催化功能的RNA分子称为核酶，下列说法错误的是（　　）
A．核酶能降低反应的活化能
B．核酶分子含C、H、O、N、P，以碳链为骨架
C．不同来源的核酶具有高效性和专一性，在胞内、胞外均能起作用
D．核酶由核糖体合成，有的需要内质网和高尔基体的加工
2．（3分）下列关于酶的叙述，错误的是（　　）
A．探究酶的最适pH实验中，温度条件应设为该酶的最适温度
B．探究酶的最适温度实验中，不宜使用H2O2酶进行实验
C．在酶的最适pH条件下，最有利于酶的保存
D．在酶的最适温度条件下，最有利于酶的保存
3．（3分）如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是（　　）
A．酶量是限制曲线AB段酶促反应速率的主要因素
B．酶量减少后，图示酶促反应速率可用曲线a表示
C．升高温度后，图示酶促反应速率可用曲线c表示
D．减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变
4．（3分）下列关于酶以及与酶有关的实验的描述，正确的是（　　）
A．选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，可用斐林试剂代替碘液来检测
B．探究温度对酶活性的影响时，不可用过氧化氢和过氧化氢酶为实验材料
C．生产中常用青霉素酰化酶将氨苄青霉素改造为青霉素
D．在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3上升到6的过程中，该酶的活性将不断上升
5．（3分）如图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线（c表示同种物质），下列叙述正确的是（　　）
A．图甲中物质b能为该化学反应提供能量
B．图甲中若物质c为单糖，则物质a为果糖
C．图乙中曲线可表示图甲中物质a在不同条件下的浓度变化
D．图乙中曲线①②③的差别可能是温度不同造成的
6．（3分）下列有关酶的叙述，正确的是（　　）
A．任何一个活细胞都能产生酶，酶只有在细胞内才能起催化作用
B．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，这种药片的主要功能是提供能量
C．常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速释放出大量的氧气，应加入适量的新鲜猪肝研磨液
D．冬季恒温动物体内酶的活性会随环境温度的下降而下降
7．（3分）在四分格培养皿中加入含有淀粉和琼脂的混合液（如图），待其冷却凝固后分别在4个区域中加入0.1mL不同的液体并涂布均匀，然后将其放入37℃恒温箱中保温。1小时后均加入0.1mL碘﹣碘化钾溶液，结果如表所示。
区域 涂布的液体 实验结果
① 蒸馏水 蓝黑色
② 新鲜唾液 红棕色
③ 煮沸的新鲜唾液 蓝黑色
④ 蔗糖酶溶液 ？
下列叙述错误的是（　　）
A．37℃保温的目的是为酶促反应提供适宜温度
B．若增加混合液的淀粉含量，应适当延长保温时间
C．区域②和①的结果不同，可证明酶具有高效性
D．区域④的结果为蓝黑色，是因为酶具有专一性
8．（3分）有些酶必需在有激活剂的条件下才具有活性。下列是有关某种酶的实验，处理方式及结果如下表及图所示。根据结果判断，叙述不正确的是（　　）
试管编号 试管Ⅰ 试管Ⅱ 试管Ⅲ
pH 8 8 7
温度 80℃ 40℃ 40℃
酶 1mL 1mL 1mL
底物 1mL 1mL 1mL
A．甲物质是该酶的激活剂
B．该酶在80℃的环境下已经失活
C．35分钟后试管Ⅱ中底物已被消耗殆尽
D．该酶在中性环境中的活性比在弱碱性环境中高
9．（3分）ATP分子的结构可以简写成A﹣P～P～P，下列有关说法错误的是（　　）
A．“A”代表腺嘌呤
B．“P”代表磷酸基团
C．“～”代表一种特殊的化学键
D．ATP水解时往往与吸能反应相联系
10．（3分）ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，彻底水解的产物只有碱基不同．下列相关叙述正确的是（　　）
A．ATP是细胞内唯一的直接能源物质
B．一分子GTP中含有2个普通磷酸键
C．GTP中“G”是由鸟嘌呤和脱氧核糖构成的
D．去掉两个磷酸都是构成RNA的基本单位
11．（3分）下列有关ATP的说法，正确的是（　　）
A．吞噬细胞吞噬病原体的过程不需要ATP提供能量
B．唾液淀粉酶的合成过程不需要ATP提供能量
C．细胞中的放能反应一般与ATP的水解反应相联系
D．水分子通过渗透作用进出细胞一般不消耗ATP
12．（3分）如图表示是肌肉收缩过程的示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．ATP比腺嘌呤核糖核苷酸多3个磷酸基团
B．图中蛋白质的磷酸化过程需要ATP合成酶催化蛋白
C．图中肌肉做功过程属于放能反应
D．肌细胞中合成ATP所需的能量来自化学能和光能
13．（3分）下列生理过程中，会使细胞内的ADP含量增加的是（　　）
A．核糖体上合成蛋白质
B．甘油进入组织细胞
C．哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖
D．水分子进入根毛细胞
14．（3分）某学习小组探究了不同温度、pH对淀粉酶活性的影响，在一定的时间内，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是（　　）
A．该实验有三个自变量
B．37℃是淀粉酶的最适温度
C．不同温度条件下，淀粉酶的最适pH不同
D．取37℃、pH＝7的一组的生成物与斐林试剂加热反应呈砖红色
15．（3分）蛋白质磷酸化包括由蛋白激酶等催化的把ATP的磷酸基团转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，是调节和控制蛋白质活力和功能的最基本、最普遍，也是最重要的机制。下列有关蛋白质磷酸化的说法，错误的是（　　）
A．细胞内的一些载体蛋白可以被磷酸化
B．ATP参与的磷酸化过程往往伴随着能量的转移
C．蛋白质分子被磷酸化后空间结构发生改变，活性不变
D．根毛细胞吸收钙离子的过程可能有磷酸化的发生
16．（3分）大菱鲆是我国重要的经济鱼类。研究性学习小组对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行了研究，结果如图1所示。加入蛋白质底物后在不同温度下消化道中蛋白酶的催化效率如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．在各自相对最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是肠蛋白酶
B．由图2可以得出三种蛋白酶的最适温度
C．单位时间内蛋白质底物消耗量可以表示蛋白酶催化效率的高低
D．为检测蛋白质底物是否完全分解，可在反应体系中加入双缩脲试剂
17．（3分）下列关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，不正确的是（　　）
A．物质通过被动运输进出细胞不需要消耗能量
B．有机物中的能量需要经过释放和转移，才能用于生命活动
C．DNA复制需要ATP提供能量
D．氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程消耗ATP，是放能反应
18．（3分）细胞内的磷酸果糖激酶（酶P）催化下列反应：果糖﹣6﹣磷酸+ATP→果糖﹣1，6﹣二磷酸+ADP．如图表示高、低两种ATP浓度下酶促反应速率与果糖﹣6﹣磷酸浓度的关系。下列叙述不正确的是（　　）
A．该反应中果糖﹣6﹣磷酸发生了磷酸化
B．一定底物浓度范围内，酶促反应速率与果糖﹣6﹣磷酸浓度呈正相关
C．低ATP浓度在一定程度上抑制了酶促反应速率
D．果糖﹣6﹣磷酸浓度继续升高时，酶P的量应为酶促反应速率的限制因素
19．（3分）有科学家认为，线粒体起源于原始的需氧细菌。需氧细菌被真核细胞吞噬后，在细胞中生存了下来，从宿主
细胞获得丙酮酸，宿主细胞则从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。下列证据不能支持这一论点的是（　　）
A．线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA
B．线粒体内的蛋白质只有少数由自身DNA指导合成，多数由核DNA指导合成
C．线粒体和细菌的基因组结构特点相似
D．线粒体以缢裂的方式进行增殖，类似于细菌
20．（3分）乳糖酶能催化乳糖水解．有两项与此相关的实验，除自变量外，其实验条件均设置为最适条件．实验结果如下．下列有关叙述正确的是（　　）
实验一 酶浓度 0% 1% 2% 4% 5%
（乳糖浓度为10%） 相对反应速率 0 25 50 100 200
实验二 乳糖浓度 0% 5% 10% 20% 30%
（酶浓度为2%） 相对反应速率 0 25 50 65 65
A．实验一如果继续增加酶浓度，相对反应速率不再加大
B．实验一增加乳糖浓度，相对反应速率将降低
C．实验二若继续增大乳糖浓度，相对反应速率不再加大
D．实验二若适当提高反应温度，相对反应速率将增大
二、实验题
21．（12分）生物学科是一门实验性学科，关于酶的探究实验尤为突出，请根据不同情境，回答下列关于酶的问题：
（1）如图1为验证酶的高效性实验示意图，该实验中自变量是　 　 ，无关变量是　 　 （ 至少答出两点）。若想继续探究过氧化氢酶的最适温度，能使用该反应体系吗？为什么？
（2）酶的作用原理是降低反应所需的活化能，活化能是指　 　 。
（3）在最适温度和最适pH环境中，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响如图。限制图2中A点酶
促反应速率的因素是　 　 。限制B点酶促反应速率的因素是　 　 ，若B点时往反应混合物中加入少量同样的酶，反应速率会　 　 。
（4）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活性的实验中，需将底物、酶、缓冲液按照正确的顺序添加，操作的正确顺序为：加入　 　 →加入　 　 →加入　 　 →保温并计时→一段时间后检测产物的量。
三、解答题
22．（10分）请分析回答下列有关ATP的问题：
（1）神经细胞中的ATP主要来自　 　 （填生理过程），其结构式简写是　 　 。研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是　 　 。
（2）在下列生物体的生命活动中，不直接依赖ATP水解的是　 　 。
A．胃蛋白酶的合成
B．细胞的生长
C．骨骼肌的收缩
D．甘油进入细胞
（3）细胞中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是　 　 。
（4）人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时3s以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中ATP的相对含量随时间的变化如图所示，请据图回答下列问题：
①A→B的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于　 　 。
②B→C过程中，ATP含量增加，说明　 　 （填生理过程）加强，释放出更多的能量，以补充细胞中ATP含量的不足。
③从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明　 　 。
23．（8分）将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如图1），以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。
（1）若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如曲线图（图2）.20分钟后，气体量不再增加的原因是　 　 。
（2）若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（图3）（实线）相比，实验结果的曲线最可能是下列
　 　 图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是　 　 ，其结果可用　 　 图中的虚线表示。
（3）为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有　 　 。
（4）为了确定过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，可以用　 　 试剂处理。
24．（10分）研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答：
（1）神经细胞中的ATP主要来自　 　 （生理过程），其结构简式是　 　 。
正常成年人安静状态下24小时有40kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是　 　 。
（2）由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来。最后剩下的是　 　 。
（3）一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：①科学家用化学物质阻断　 　 后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的　 　 。
（4）为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次试验后：所得数据如表所示：
实验编号 X物质浓度（ng mL﹣1） 细胞内ATP浓度（nmoL mL﹣1） 细胞死亡百分率
A 0 80 1
B 2 70 3
C 4 50 10
D 8 20 25
E 16 5 70
①该实验的因变量是　 　 。
②实验数据表明，该实验因变量之间的联系是　 　 。
③若用混有浓度为2ng mL﹣1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的　 　 ，影响消化；妨碍　 　 ，影响营养物质的吸收。
第5章 细胞的能量供应和利用
参考答案与试题解析
一、选择题
1．（3分）科学家在对“四膜虫编码rRNA前体的DNA序列含有间隔内含子序列”的研究中发现其自身剪接内含子的RNA具有催化功能。具有催化功能的RNA分子称为核酶，下列说法错误的是（　　）
A．核酶能降低反应的活化能
B．核酶分子含C、H、O、N、P，以碳链为骨架
C．不同来源的核酶具有高效性和专一性，在胞内、胞外均能起作用
D．核酶由核糖体合成，有的需要内质网和高尔基体的加工
【答案】D
【分析】1、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
2、与酶相关的疑难辨析：①酶必须在活细胞才能产生（不考虑哺乳动物成熟红细胞等）；②酶的化学本质为有机物（大多数为蛋白质，少数为RNA）；③可在细胞内、细胞外、体外发挥作用；④低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活；⑤酶只具有催化作用；⑥酶只在生物体内合成。
【解答】解：A、核酶具有催化功能，能降低反应的活化能，A正确；
B、核酶是具有催化功能的RNA，RNA的组成元素是C、H、O、N、P，故核酶分子含C、H、O、N、P，且以碳链为骨架，B正确；
C、不同来源的核酶具有高效性和专一性，在胞内、胞外均能起作用，C正确；
D、核酶是具有催化功能的RNA，其合成与核糖体、内质网和高尔基体没有关系，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查酶的概念及酶的相关特性，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度不大。
2．（3分）下列关于酶的叙述，错误的是（　　）
A．探究酶的最适pH实验中，温度条件应设为该酶的最适温度
B．探究酶的最适温度实验中，不宜使用H2O2酶进行实验
C．在酶的最适pH条件下，最有利于酶的保存
D．在酶的最适温度条件下，最有利于酶的保存
【答案】D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶促反应的原理是：酶能显著降低化学反应所需的活化能。
3、影响酶促反应速率的因素主要有：温度、pH、底物浓度和酶浓度。
（1）温度（pH）能影响酶促反应速率，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强，酶促反应速率加快；到达最适温度（pH）时，酶活性最强，酶促反应速率最快；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低，酶促反应速率减慢。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
（2）底物浓度能影响酶促反应速率，在一定范围内，随着底物浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快，但由于酶浓度的限制，酶促反应速率达到最大值后保持相对稳定。
（3）酶浓度能影响酶促反应速率，在底物充足时，随着酶浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快。
【解答】解：A、探究酶的最适pH实验中，自变量为PH，无关变量应相同且适宜，因此温度条件应设为该酶的最适温度，A正确；
B、H2O2酶在高温下会分解，因此探究酶的最适温度实验中，不宜使用H2O2酶进行实验，B正确；
C、pH过高或过低都会使酶变性失活，因此在酶的最适pH条件下，最有利于酶的保存，C正确；
D、低温环境会抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，因此低温最有利于酶的保存，D错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对知识的记忆和理解能力。要注意，低温使酶失活但不会破坏酶的空间结构，酶的活性可以恢复。高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构使酶失活，酶的活性不能恢复。
3．（3分）如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是（　　）
A．酶量是限制曲线AB段酶促反应速率的主要因素
B．酶量减少后，图示酶促反应速率可用曲线a表示
C．升高温度后，图示酶促反应速率可用曲线c表示
D．减小pH，重复该实验，A、B点位置都不变
【答案】B
【分析】分析曲线图：曲线b表示在最适温度、最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。所以改变温度和pH都会导致酶活性降低，使酶促反应速率减慢，对应a曲线。曲线AB段，随着反应物浓度的升高，反应速率逐渐加快；B点后，随着反应物浓度的升高，反应速率不再加快，此时限制酶促反应速率的因素主要是酶浓度，所以在B点增加酶浓度，反应速率会加快，对应c曲线。
【解答】解：A、AB段，随着反应物浓度的升高，反应速率逐渐加快，说明限制曲线AB段反应速率的主要因素是反应物浓度，A错误；
B、酶浓度能影响酶促反应速率，酶量减少后，酶促反应速率会降低，其反应速率可用曲线a表示，B正确；
C、曲线b表示在最适温度条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。若升高温度，会导致酶活性降低，使酶促反应速率减慢，因此不能用曲线c表示，C错误；
D、曲线b表示在最适pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。若减小pH，会导致酶活性降低，使酶促反应速率减慢，因此A、B点位置都会下移，D错误。
故选：B。
【点评】本题结合曲线图，考查影响酶促反应速率的因素，解答本题的关键是曲线图的分析，要求考生能准确判断出同一条曲线中不同段或不同点的影响因素，还要求学生能结合所学的影响酶促反应速率的因素，判断环境条件改变后，曲线的走向或曲线中相关点的位置如何移动。
4．（3分）下列关于酶以及与酶有关的实验的描述，正确的是（　　）
A．选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，可用斐林试剂代替碘液来检测
B．探究温度对酶活性的影响时，不可用过氧化氢和过氧化氢酶为实验材料
C．生产中常用青霉素酰化酶将氨苄青霉素改造为青霉素
D．在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3上升到6的过程中，该酶的活性将不断上升
【答案】B
【分析】本题是对探究酶的专一性、高效性、温度和pH对酶活性的影响的思路及糖类的检测方法的考查，回忆探究酶的专一性、高效性、温度和pH对酶活性的影响的思路及糖类的检测方法，然后分析选项进行解答。
【解答】解：A、若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，自变量是不同的温度条件，不能用斐林试剂来检测，斐林试剂的使用需要改变实验温度，对实验有影响，A错误；
B、探究温度对酶活性的影响时，不可用过氧化氢和过氧化氢酶为实验材料，因为过氧化氢的分解会受到温度的影响，B正确；
C、许多病原菌对青霉素产生了抗药性，科学家用青霉素酰化酶研制出了氨苄青霉素，C错误；
D、在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH调到3时，酶已失活，故再将溶液pH由3上升到6的过程中，该酶的活性不再上升，D错误。
故选：B。
【点评】本题是对探究酶的专一性、高效性、温度和pH对酶活性的影响的思路及糖类的检测方法的考查。
5．（3分）如图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线（c表示同种物质），下列叙述正确的是（　　）
A．图甲中物质b能为该化学反应提供能量
B．图甲中若物质c为单糖，则物质a为果糖
C．图乙中曲线可表示图甲中物质a在不同条件下的浓度变化
D．图乙中曲线①②③的差别可能是温度不同造成的
【答案】D
【分析】据图甲分析，a代表反应底物（因为a发生了变化，b没有），b表示酶，c表示生成物；分析图乙，到达化学反应平衡点的时间越短，反应速率越快，则反应速率①＞②＞③。
【解答】解：A、根据酶的特点在反应前后本身的性质和量不发生改变，可判断b是酶，酶不提供能量，A错误；
B、若物质c为单糖，且c表示同种物质，则c表示葡萄糖，a为麦芽糖，B错误；
C、图乙中的曲线代表生成物的浓度，也就是物质c的浓度，C错误；
D、影响酶促反应速率的因素包括温度、pH、底物浓度等，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查酶的作用机理和影响酶活性因素的相关知识，意在考查考生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
6．（3分）下列有关酶的叙述，正确的是（　　）
A．任何一个活细胞都能产生酶，酶只有在细胞内才能起催化作用
B．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，这种药片的主要功能是提供能量
C．常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速释放出大量的氧气，应加入适量的新鲜猪肝研磨液
D．冬季恒温动物体内酶的活性会随环境温度的下降而下降
【答案】C
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【解答】解：A、酶是活细胞产生的，能在细胞内（外）起作用，如消化酶就在细胞外起作用，A错误；
B、酶不能提供能量，B错误；
C、新鲜猪肝研磨液中过氧化氢酶的活性强，能使过氧化氢溶液迅速放出大量的O2，C正确；
D、人体的体温为37℃左右，且能在一定范围内保持相对稳定，所以人体内酶的活性不会随环境温度的降低而下降，D错误。
故选：C。
【点评】此题主要考查酶的概念以及酶的特性，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。
7．（3分）在四分格培养皿中加入含有淀粉和琼脂的混合液（如图），待其冷却凝固后分别在4个区域中加入0.1mL不同的液体并涂布均匀，然后将其放入37℃恒温箱中保温。1小时后均加入0.1mL碘﹣碘化钾溶液，结果如表所示。
区域 涂布的液体 实验结果
① 蒸馏水 蓝黑色
② 新鲜唾液 红棕色
③ 煮沸的新鲜唾液 蓝黑色
④ 蔗糖酶溶液 ？
下列叙述错误的是（　　）
A．37℃保温的目的是为酶促反应提供适宜温度
B．若增加混合液的淀粉含量，应适当延长保温时间
C．区域②和①的结果不同，可证明酶具有高效性
D．区域④的结果为蓝黑色，是因为酶具有专一性
【答案】C
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3、分析题图实验表格数据：
淀粉遇碘液变蓝色是淀粉的特性，区域①所加的蒸馏水中没有淀粉酶，不能将淀粉水解，故变蓝黑色；区域②所加的新鲜唾液中含有淀粉酶，可将淀粉催化水解，故成红棕色；区域③所加的新鲜唾液由于煮沸会将其中的淀粉酶变性失活而失去催化淀粉水解的作用，故成蓝黑色；区域④蔗糖酶不能催化淀粉水解，故变蓝黑色。
【解答】解：A、酶的催化作用需要适宜的温度，37℃保温的目的是为酶促反应提供适宜温度，A正确；
B、酶促反应速率与底物浓度有关，若增加混合液的淀粉含量，应适当延长保温时间，B正确；
C、区域②和①的结果不同，可证明酶具有催化作用，而酶的高效性是指酶与无机催化剂相比，酶的催化作用更高，C错误；
D、区域④蔗糖酶不能催化淀粉水解，其结果为蓝黑色，说明酶具有专一性，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查酶在细胞代谢中的作用的知识，考生识记酶的概念和特性是解题的关键。
8．（3分）有些酶必需在有激活剂的条件下才具有活性。下列是有关某种酶的实验，处理方式及结果如下表及图所示。根据结果判断，叙述不正确的是（　　）
试管编号 试管Ⅰ 试管Ⅱ 试管Ⅲ
pH 8 8 7
温度 80℃ 40℃ 40℃
酶 1mL 1mL 1mL
底物 1mL 1mL 1mL
A．甲物质是该酶的激活剂
B．该酶在80℃的环境下已经失活
C．35分钟后试管Ⅱ中底物已被消耗殆尽
D．该酶在中性环境中的活性比在弱碱性环境中高
【答案】D
【分析】分析曲线图：加入甲物质后，试管Ⅰ中底物含量保持不变，试管Ⅱ和试管Ⅲ的底物含量快速减少，且试管Ⅲ中底物含量减少的速度慢于试管Ⅱ．底物含量减少的越快，说明酶的活性越高，酶促反应速率越快。
分析表格：试管Ⅰ与试管Ⅱ相比，单一变量是温度；试管Ⅱ与试管Ⅲ相比，单一变量是pH。
【解答】解：A、加入甲物质后，试管Ⅱ和试管Ⅲ的底物含量快速减少，说明甲物质是该酶的激活剂，A正确；
B、加入甲物质后，试管Ⅰ中底物含量保持不变，说明该酶在80℃的环境条件下没有活性，B正确；
C、由图可知，35min后试管Ⅱ中底物已经消耗殆尽，C正确；
D、试管Ⅲ中底物含量减少的速度慢于试管Ⅱ，说明试管Ⅲ（pH＝7）中酶的活性比试管Ⅱ（pH＝8）中的低，即该酶在中性环境中的活性比在弱碱性环境中低，D错误。
故选：D。
【点评】本题结合图表，考查探究影响酶活性的因素，要求考生掌握影响酶活性的因素及相关曲线，能分析曲线图，明确甲物质是酶的激活剂；能分析表格，明确试管Ⅰ中与试管Ⅱ、试管Ⅱ与试管Ⅲ的单一变量，再准确判断各选项，属于考纲理解层次的考查。
9．（3分）ATP分子的结构可以简写成A﹣P～P～P，下列有关说法错误的是（　　）
A．“A”代表腺嘌呤
B．“P”代表磷酸基团
C．“～”代表一种特殊的化学键
D．ATP水解时往往与吸能反应相联系
【答案】A
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，ATP分子的结构式可以简写成A﹣P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。
2、ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子远离A那个特殊化学键很容易水解，于是远离A那个P就脱离开来，形成游离的Pi，同时释放出大量的能量，ATP就转化成了ADP。
【解答】解：ABC、ATP分子的结构可以简写成A﹣P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，A错误，BC正确；
D、许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查学生对ATP的分子结构以及ADP和ATP的转化关系的了解，并理解ATP作为直接能源物质的特点，区别ATP分子中普通磷酸键和高能磷酸键，难度适中。
10．（3分）ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，彻底水解的产物只有碱基不同．下列相关叙述正确的是（　　）
A．ATP是细胞内唯一的直接能源物质
B．一分子GTP中含有2个普通磷酸键
C．GTP中“G”是由鸟嘌呤和脱氧核糖构成的
D．去掉两个磷酸都是构成RNA的基本单位
【答案】D
【分析】1、ATP的结构式可简写成A﹣P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键．通常断裂和合成的是第二个高能磷酸键．一个ATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键．
2、ATP的结构如图所示（虚线框表示腺苷）：
【解答】解：A、ATP是细胞内的直接能源物质，但不是唯一的直接能源物质，A错误；
B、一分子GTP含有2个高能磷酸键，1个普通磷酸键，B错误；
C、GTP中的“G”是由鸟嘌呤和核糖构成的，C错误；
D、去掉两个磷酸都是核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查ATP的化学组成和特点，要求考生识记ATP的化学组成及结构特点，并进行迁移应用，属于考纲识记层次的考查．
11．（3分）下列有关ATP的说法，正确的是（　　）
A．吞噬细胞吞噬病原体的过程不需要ATP提供能量
B．唾液淀粉酶的合成过程不需要ATP提供能量
C．细胞中的放能反应一般与ATP的水解反应相联系
D．水分子通过渗透作用进出细胞一般不消耗ATP
【答案】D
【分析】1、细胞生命活动的直接能源物质是ATP，ATP的结构简式是A﹣P～P～P，其中“A”是腺苷，“﹣”是普通化学键，“～”是高能磷酸键，“P”是磷酸；“A”代表腺苷，“T”代表3个。
2、与ATP合成有关的生理过程是光合作用和呼吸作用，ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键水解，释放其中的能量，共细胞生命活动需要。
【解答】解：A、吞噬细胞吞噬病原体的过程需要ATP水解提供能量，A错误；
B、唾液淀粉酶的合成需要消耗能量，该过程需要ATP提供能量，B错误；
C、ATP的水解释放能量，与细胞内的吸能反应相联系，C错误；
D、水分子通过渗透作用进出细胞一般不消耗ATP，D正确。
故选：D。
【点评】本题旨在考查学生对ATP的结构及结构特点、ATP与ADP相互转化的过程和意义的理解和掌握。
12．（3分）如图表示是肌肉收缩过程的示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．ATP比腺嘌呤核糖核苷酸多3个磷酸基团
B．图中蛋白质的磷酸化过程需要ATP合成酶催化蛋白
C．图中肌肉做功过程属于放能反应
D．肌细胞中合成ATP所需的能量来自化学能和光能
【答案】C
【分析】ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存，结构简式 A—P～P～P。
ATP既是贮能物质，又是供能物质，因其中的高能磷酸键中储存有大量能量，水解时又释放出大量能量；ATP在活细胞中的含量很少，因ATP与ADP可迅速相互转化；细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，普遍存在于生物界中，是生物界的共性；吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质中。
【解答】解：A、ATP含有3个磷酸基团，腺嘌呤核糖核苷酸有1个磷酸基团，ATP比腺嘌呤核糖核苷酸多2个磷酸基团，A错误；
B、图中蛋白质的磷酸化过程中ATP水解生成ADP和磷酸，所以需要ATP水解酶，B错误；
C、在肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，这是吸能反应，然后肌肉做功，失去能量，这是放能反应，C正确；
D、肌细胞中合成ATP所需的能量主要靠呼吸作用，利用的是化学能，植物可以靠光合作用利用光能合成ATP，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查ATP的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力，能够运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。
13．（3分）下列生理过程中，会使细胞内的ADP含量增加的是（　　）
A．核糖体上合成蛋白质
B．甘油进入组织细胞
C．哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖
D．水分子进入根毛细胞
【答案】A
【分析】1、能使细胞内ADP的含量增加的生理过程也就是消耗ATP的生理过程。
2、物质跨膜运输：
名　称 运输方向 载体 能量 实　　例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等
【解答】解：A、核糖体上合成蛋白质需要消耗ATP，ADP含量增加，A正确；
B、甘油进入组织细胞是自由扩散，不消耗ATP，因此ADP含量不增加，B错误；
C、哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，不消耗ATP，因此ADP含量不增加，C错误；
D、水分子进入根毛细胞是自由扩散，不消耗ATP，因此ADP含量不增加，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查ATP和物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生识记和分析能力，属于基础题，解题的关键在于理解ATP水解使得ADP含量增加。
14．（3分）某学习小组探究了不同温度、pH对淀粉酶活性的影响，在一定的时间内，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是（　　）
A．该实验有三个自变量
B．37℃是淀粉酶的最适温度
C．不同温度条件下，淀粉酶的最适pH不同
D．取37℃、pH＝7的一组的生成物与斐林试剂加热反应呈砖红色
【答案】D
【分析】酶的作用特点主要有高效性、专一性与作用条件温和。影响酶活性的因素主要有温度和pH。碘液与淀粉反应呈蓝色，斐林试剂与还原性糖反应呈砖红色。
【解答】解：A、据图可知，本实验有两个自变量，分别是pH、温度，A错误；
B、该实验只能大致判断酶的最适温度在37℃附近，不能准确判断最适温度，B错误；
C、三个温度下均是pH＝7时淀粉剩余量最少，说明不同温度条件下淀粉酶的最适pH值均为7，C错误；
D、淀粉被淀粉酶水解所得的产物为麦芽糖，属于还原糖，与斐林试剂共同加热有砖红色沉淀生成，D正确。
故选：D。
【点评】本题结合曲线图，考查影响酶促反应速率的因素，解答本题的关键是掌握影响酶促反应速率的四个主要因素（温度、pH、酶浓度和底物浓度），运用所学知识分析曲线图，特别是温度和pH两种因素对酶促反应速率的影响。
15．（3分）蛋白质磷酸化包括由蛋白激酶等催化的把ATP的磷酸基团转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，是调节和控制蛋白质活力和功能的最基本、最普遍，也是最重要的机制。下列有关蛋白质磷酸化的说法，错误的是（　　）
A．细胞内的一些载体蛋白可以被磷酸化
B．ATP参与的磷酸化过程往往伴随着能量的转移
C．蛋白质分子被磷酸化后空间结构发生改变，活性不变
D．根毛细胞吸收钙离子的过程可能有磷酸化的发生
【答案】C
【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性状改变做功。
【解答】解：A、细胞内的一些载体蛋白可以被磷酸化，A正确；
B、ATP参与的磷酸化过程往往伴随着能量的转移，B正确；
C、蛋白质分子被磷酸化后空间结构发生改变，活性发生改变，C错误；
D、根毛细胞吸收钙离子的过程可能有磷酸化的发生，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了ATP在生命活动中的作用，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。
16．（3分）大菱鲆是我国重要的经济鱼类。研究性学习小组对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行了研究，结果如图1所示。加入蛋白质底物后在不同温度下消化道中蛋白酶的催化效率如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．在各自相对最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是肠蛋白酶
B．由图2可以得出三种蛋白酶的最适温度
C．单位时间内蛋白质底物消耗量可以表示蛋白酶催化效率的高低
D．为检测蛋白质底物是否完全分解，可在反应体系中加入双缩脲试剂
【答案】C
【分析】分析图1：胃蛋白酶、肠蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶的最适pH依次是2、8、8，在各自的最适pH值下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大，催化效率最高。
分析图2：温度在15﹣18℃间，胃蛋白酶、肠蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶的活性都随着温度的升高而增强。
【解答】解：A、在各自相对最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是幽门盲囊蛋白酶，A错误；
B、在最适温度之前酶的活性随温度提高逐步升高，超过最适温度之后酶的活性随温度提高逐步下降，而图2中酶活性随温度提高逐步升高，酶活性峰值未出现，所以不能判断三种蛋白酶的最适温度，B错误；
C、单位时间内蛋白质底物消耗量可以表示蛋白酶催化效率的高低，C正确；
D、蛋白酶是蛋白质，蛋白酶在化学反应前后不变，因此在反应体系中加入双缩脲试剂不能检测蛋白质底物是否完全分解，D错误。
故选：C。
【点评】本题的知识点是温度、pH对酶活性的影响、酶作用的专一性、蛋白质的检测方法，对曲线分析获取有效信息是解题的关键，根据题干信息分析出实验目的、原理及实验变量并控制好变量是本题的重点。
17．（3分）下列关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，不正确的是（　　）
A．物质通过被动运输进出细胞不需要消耗能量
B．有机物中的能量需要经过释放和转移，才能用于生命活动
C．DNA复制需要ATP提供能量
D．氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程消耗ATP，是放能反应
【答案】D
【分析】1、DNA复制的条件：模板（DNA分子的两条链）、原料（4种脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶和DNA聚合酶）；
2、物质跨膜运输中主动运输、胞吞和胞吐需要能量。
【解答】解：A、被动运输是由高浓度运输到低浓度，因此物质通过被动运输进出细胞不需要消耗能量，A正确；
B、有机物中的能量需要经过释放和转移，才能用于生命活动，B正确；
C、DNA复制过程需要ATP水解提供能量，C正确；
D、氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程消耗ATP，是吸能反应，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查与ATP有关的生命活动，意在考查学生的识记和理解能力，属于中档题。
18．（3分）细胞内的磷酸果糖激酶（酶P）催化下列反应：果糖﹣6﹣磷酸+ATP→果糖﹣1，6﹣二磷酸+ADP．如图表示高、低两种ATP浓度下酶促反应速率与果糖﹣6﹣磷酸浓度的关系。下列叙述不正确的是（　　）
A．该反应中果糖﹣6﹣磷酸发生了磷酸化
B．一定底物浓度范围内，酶促反应速率与果糖﹣6﹣磷酸浓度呈正相关
C．低ATP浓度在一定程度上抑制了酶促反应速率
D．果糖﹣6﹣磷酸浓度继续升高时，酶P的量应为酶促反应速率的限制因素
【答案】C
【分析】由曲线图可知，一定底物浓度范围内，酶促反应速率与果糖﹣6﹣磷酸浓度呈正相关，当果糖﹣6﹣磷酸浓度继续升高时，酶P的量应为酶促反应速率的限制因素。
【解答】解：A、由题干反应式可知，该反应中果糖﹣6﹣磷酸发生了磷酸化，A正确；
B、由曲线图可知，一定底物浓度范围内，酶促反应速率与果糖﹣6﹣磷酸浓度呈正相关，B正确；
C、根据题图，低ATP浓度可以促进酶P的活性，C错误；
D、果糖﹣6﹣磷酸浓度继续升高时，酶P的量应为酶促反应速率的限制因素，D正确。
故选：C。
【点评】本题的知识点是有有氧呼吸的过程和场所、条件，分析题图获取有效信息并进行推理是解题的突破口，对有氧呼吸过程和能量代谢之间的关系的理解和综合应用是解题的关键。
19．（3分）有科学家认为，线粒体起源于原始的需氧细菌。需氧细菌被真核细胞吞噬后，在细胞中生存了下来，从宿主
细胞获得丙酮酸，宿主细胞则从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。下列证据不能支持这一论点的是（　　）
A．线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA
B．线粒体内的蛋白质只有少数由自身DNA指导合成，多数由核DNA指导合成
C．线粒体和细菌的基因组结构特点相似
D．线粒体以缢裂的方式进行增殖，类似于细菌
【答案】B
【分析】真核细胞和原核细胞的比较
比较项目 原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
主要 区别 无以核膜为界限的细 胞核，有拟核 有以核膜为界限的细胞核
细胞壁 有，主要成分是糖类和蛋白质 植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖
生物膜系统 无生物膜系统 有生物膜系统
细胞质 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器
DNA存在形式 拟核中：大型环状、裸露 质粒中：小型环状、裸露 细胞核中：和蛋白质形成染色体 细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异方式 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
【解答】解：A、线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA，这能支持这一论点，A错误；
B、线粒体内的蛋白质只有少数由自身DNA指导合成，多数由核DNA指导合成，该证据不能支持这一论点，B正确；
C、线粒体和细菌的基因组结构特点相似，这能支持这一论点，C错误；
D、线粒体以缢裂的方式进行增殖，类似于细菌，这能支持这一论点，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查线粒体和原核细胞的相关知识，要求考生识记线粒体的结构，掌握线粒体与原核细胞的异同，能结合所学的知识准确答题。
20．（3分）乳糖酶能催化乳糖水解．有两项与此相关的实验，除自变量外，其实验条件均设置为最适条件．实验结果如下．下列有关叙述正确的是（　　）
实验一 酶浓度 0% 1% 2% 4% 5%
（乳糖浓度为10%） 相对反应速率 0 25 50 100 200
实验二 乳糖浓度 0% 5% 10% 20% 30%
（酶浓度为2%） 相对反应速率 0 25 50 65 65
A．实验一如果继续增加酶浓度，相对反应速率不再加大
B．实验一增加乳糖浓度，相对反应速率将降低
C．实验二若继续增大乳糖浓度，相对反应速率不再加大
D．实验二若适当提高反应温度，相对反应速率将增大
【答案】C
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA．特性：1、酶具有高效性 2、酶具有专一性3、酶的作用条件比较温和．
酶的活性受温度和pH值的影响，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活．反应速率受酶活性、酶浓度和底物浓度等因素的影响．
【解答】解：根据题意和图表分析可知：
A、在乳糖浓度为10%时，当酶浓度达到5%时，相对反应速率为200，所以实验一如果继续增加酶浓度，相对反应速率将可能继续加大，A错误；
B、在某一酶浓度时，增加底物浓度会使相对反应速率升高。因此，实验一增加乳糖浓度，相对反应速率可能增大，B错误；
C、在酶浓度为2%时，乳糖浓度20%与30%情况下，相对反应速率相等，所以在实验二若继续增大乳糖浓度，相对反应速率将不再加大，C正确；
D、实验条件均设置为最适条件，所以提高温度，酶的活性反而下降，因此实验二若提高反应温度，相对反应速率将减小，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查酶的催化作用和影响酶活性因素的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．
二、实验题
21．（12分）生物学科是一门实验性学科，关于酶的探究实验尤为突出，请根据不同情境，回答下列关于酶的问题：
（1）如图1为验证酶的高效性实验示意图，该实验中自变量是　催化剂的种类　 ，无关变量是　反应温度、pH及反应时间等　 （ 至少答出两点）。若想继续探究过氧化氢酶的最适温度，能使用该反应体系吗？为什么？
（2）酶的作用原理是降低反应所需的活化能，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）在最适温度和最适pH环境中，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响如图。限制图2中A点酶
促反应速率的因素是　反应物浓度　 。限制B点酶促反应速率的因素是　酶的浓度（ 或酶的数量）　 ，若B点时往反应混合物中加入少量同样的酶，反应速率会　增大　 。
（4）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活性的实验中，需将底物、酶、缓冲液按照正确的顺序添加，操作的正确顺序为：加入　缓冲液　 →加入　底物　 →加入　酶　 →保温并计时→一段时间后检测产物的量。
【答案】（1）催化剂的种类 反应温度、pH及反应时间等 不能，过氧化氢遇热分解，不能用于探究酶最适温度实验
（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）反应物浓度 酶的浓度（ 或酶的数量） 增大
（4）缓冲液 底物 酶
【分析】1、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和。
2、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【解答】解：（1）如图1为验证酶的高效性实验示意图，该实验中自变量是催化剂的种类，无关变量是反应温度、pH及反应时间等。过氧化氢遇热分解，不能用于探究酶最适温度实验。因此若想继续探究过氧化氢酶的最适温度，不能使用该反应体系。
（2）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）限制图2中A点酶促反应速率的因素是反应物浓度。限制B点酶促反应速率的因素是酶的浓度（ 或酶的数量），若B点时往反应混合物中加入少量同样的酶，反应速率会增大。
（4）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活性的实验中，需将底物、酶、缓冲液按照正确的顺序添加，操作的正确顺序为：加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量。
故答案为：
（1）催化剂的种类 反应温度、pH及反应时间等 不能，过氧化氢遇热分解，不能用于探究酶最适温度实验
（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）反应物浓度 酶的浓度（ 或酶的数量） 增大
（4）缓冲液 底物 酶
【点评】本题结合图示，考查酶的特性和影响酶活性的因素，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的能力。
三、解答题
22．（10分）请分析回答下列有关ATP的问题：
（1）神经细胞中的ATP主要来自　细胞呼吸　 （填生理过程），其结构式简写是　A﹣P～P～P　 。研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是　ATP与ADP相互迅速转化　 。
（2）在下列生物体的生命活动中，不直接依赖ATP水解的是　D　 。
A．胃蛋白酶的合成
B．细胞的生长
C．骨骼肌的收缩
D．甘油进入细胞
（3）细胞中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是　腺苷　 。
（4）人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时3s以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中ATP的相对含量随时间的变化如图所示，请据图回答下列问题：
①A→B的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于　肌肉收缩等生命活动　 。
②B→C过程中，ATP含量增加，说明　细胞呼吸　 （填生理过程）加强，释放出更多的能量，以补充细胞中ATP含量的不足。
③从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明　ATP的形成和分解是同时进行的　 。
【答案】（1）细胞呼吸　 A﹣P～P～P　 ATP与ADP相互迅速转化
（2）D
（3）腺苷
（4）①肌肉收缩等生命活动 　 ②细胞呼吸 　 ③ATP的形成和分解是同时进行的
【分析】ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A﹣P～P～P．A﹣表示腺苷、T﹣表示三个、P﹣表示磷酸基团。“～”表示高能磷酸键。ATP是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个高能磷酸键。ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。ATP来源于光合作用和呼吸作用，场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。
【解答】解：（1）神经细胞中的ATP主要来自细胞呼吸，ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其结构式简写为A﹣P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～表示特殊的化学键。ATP为直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP迅速转化。
（2）胃蛋白酶的合成、细胞的生长、骨骼肌的收缩均消耗ATP，而甘油进入细胞为简单扩散，不消耗ATP。
（3）ATP中磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。
（4）图示A→B变化过程中ATP含量降低，是因为ATP被水解用于肌肉收缩等生命活动；B→C过程中，ATP含量增加，说明细胞呼吸加强，由ADP转化生成的ATP增多；从整个曲线来看，ATP的含量不会降为零，说明ATP的形成和分解是同时进行的。
故答案为：
（1）细胞呼吸　 A﹣P～P～P　 ATP与ADP相互迅速转化
（2）D
（3）腺苷
（4）①肌肉收缩等生命活动　 ②细胞呼吸 　③ATP的形成和分解是同时进行的
【点评】本题考查ATP的相关知识，要求考生识记ATP的化学组成，ATP和ADP相互转化，ATP的形成途径，ATP的含量和利用，再结合所学知识准确解答，属于识记和理解层次的考查。
23．（8分）将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如图1），以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。
（1）若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如曲线图（图2）.20分钟后，气体量不再增加的原因是　过氧化氢的量有限　 。
（2）若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（图3）（实线）相比，实验结果的曲线最可能是下列
　C　 图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是　增加过氧化氢的浓度　 ，其结果可用　a　 图中的虚线表示。
（3）为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有　温度（或pH或气压等）　 。
（4）为了确定过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，可以用　双缩脲（试剂）　 试剂处理。
【答案】见试题解答内容
【分析】据图分析，土豆（含有过氧化氢酶）可将针筒中过氧化氢分解释放氧气；图2，在反应物量一定时，随着化学反应的进行，溶液中反应物逐渐减少，生成物增加量逐渐减少，最终不再有生成物产生。
【解答】解：（1）针筒中过氧化氢有限，当实验进行到一定时候，过氧化氢被分解完，气体量也就不再增加。
（2）土豆片由5片改为8片，实质是增加酶浓度，在一定范围内，酶浓度增加，化学反应速率增加，但酶作为催化剂，只能加速化学反应速率，不改变最终生成物量，符合第（2）小题c曲线。当酶溶液不变，适当增加过氧化氢的浓度可以加速化学反应速率及获得更多的气体，符合第（2）小题a曲线。
（3）在研究影响酶催化活性的实验中，有许多因素可能影响实验结果，如反应温度、反应溶液体积、反应时间、环境气压等，因此实验应该注意控制除自变量以外的变量，使各组实验在相同条件下进行。
（4）酶绝大多数是蛋白质，要确定过氧化氢酶的化学本质是否为蛋白质，可以用双缩脲（试剂）处理。
故答案为：
（1）过氧化氢的量有限
（2）C 增加过氧化氢的浓度 a
（3）温度（或pH或气压等）
（4）双缩脲（试剂）
【点评】本题考查酶的影响因素，意在考查学生的识图和理解能力，属于中档题，解题的关键是理解酶能加快化学反应速率，但不能改变化学反应的平衡点。
24．（10分）研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答：
（1）神经细胞中的ATP主要来自　呼吸作用　 （生理过程），其结构简式是　A﹣P～P～P　 。
正常成年人安静状态下24小时有40kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是　ATP和ADP相互迅速转化　 。
（2）由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来。最后剩下的是　腺苷　 。
（3）一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：①科学家用化学物质阻断　典型神经递质在神经细胞间的信息传递　 后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的　受体　 。
（4）为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次试验后：所得数据如表所示：
实验编号 X物质浓度（ng mL﹣1） 细胞内ATP浓度（nmoL mL﹣1） 细胞死亡百分率
A 0 80 1
B 2 70 3
C 4 50 10
D 8 20 25
E 16 5 70
①该实验的因变量是　细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率　 。
②实验数据表明，该实验因变量之间的联系是　细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加　 。
③若用混有浓度为2ng mL﹣1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的　合成和分泌　 ，影响消化；妨碍　主动运输　 ，影响营养物质的吸收。
【答案】见试题解答内容
【分析】由题干和图可知，细胞膜上存在着P2X、P2Y和P1受体，而ATP与P2X和P2Y受体特异性结合，直接引起神经纤维发生电位变化，则ATP可以在神经细胞之间传递信息。ATP全名叫做三磷酸腺苷，结构简式A﹣P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键；细胞中ATP和ADP的含量不多，是不断的相互转化，维持动态平衡的；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。
动物细胞中合成ATP的生理活动是细胞呼吸，合成ATP的部位有细胞质基质和线粒体；由于无氧呼吸的产物乳酸中含有能量，因此葡萄糖进行无氧呼吸释放的能量少，合成的ATP少；设计实验应遵循对照原则和单一变量原则等；ATP去掉两个磷酸基团后，剩下的结构腺嘌呤核糖核苷酸；根据实验目的可知，该实验的自变量是X物质的浓度不同，因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率；据表可知，X物质能使细胞中ATP的含量较少，而小肠的消化和吸收功能需要ATP，因此加入X物质对小肠的功能有抑制作用。
【解答】解：（1）动物细胞中的ATP来自细胞呼吸，其结构简式是A﹣P～P～P；ATP在生物体内含量很少，但在细胞内ATP与ADP相互迅速转化，用掉多少马上形成多少。
（2）ATP由一个腺苷和三个磷酸基组成，ATP在有关酶的作用下，脱去3个磷酸基团后只剩下A，即腺苷。
（3）一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。要想知道ATP是否能作为神经细胞间传递信息的信号分子，应先排除典型神经递质的作用，所以科学家的实验设计思路是：①科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体。
（4）①根据实验目的可知，该实验的自变量是X物质的浓度不同，因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率；
②因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，因变量之间关系为细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡的百分率增加。
③若用混有浓度为2ngmL﹣1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；防碍主动运输，影响营养物质的吸收。
故答案为：
（1）呼吸作用 A﹣P～P～P ATP和ADP相互迅速转化
（2）腺苷
（3）①典型神经递质在神经细胞间的信息传递 ②受体
（4）①细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率
②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加
③合成和分泌 主动运输
【点评】本题以ATP为素材，结合信号分子作用机理图，考查ATP和和探究实验的内容，意在考查考生的识图能力和实验探究能力，属于中档题。
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