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专题09 降低化学反应活化能的酶和ATP-高三毕业班生物常考点归纳与变式演练
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目录 TOC \ "1-3" \h \z \u
\l "_Tc74842662" 常考点01 酶的概念拓展 PAGEREF _Tc74842662 \h 1
\l "_Tc74842663" 常考点02 影响酶促反应的图象分析5
\l "_Tc74842664" 常考点03 ATP的结构与功能12
常考点归纳
常考点01 酶的概念拓展
【典例1】
关于生物体产生的酶的叙述,错误的是( )
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.胃蛋白酶能够将蛋白质分解成氨基酸
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
【分析】有关酶的知识需要掌握以下几点:
(1)酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。
(2)化学本质:大多数是蛋白质,少数是RNA。
(3)作用机理:能够降低化学反应的活化能。
(4)特性:高效性、专一性、需要温和的条件。
【解答】解:A、绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA,A正确;
B、胃蛋白酶能够催化蛋白质水解成氨基酸,B正确;
C、蛋白酶和淀粉酶分别能水解蛋白质和淀粉,都属于水解酶类,C正确;
D、细菌细胞壁的成分主要是肽聚糖,不能用纤维素酶水解,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查酶的概念、作用和特性,意在考查学生的识记能力和判断能力,属于简单题。
【典例2】
以下关于唾液淀粉酶的说法正确的是( )
A.基本结构单位是葡萄糖
B.具有一定的空间结构
C.与双缩脲试剂反应显蓝色
D.与胃液混合后仍可起作用
【分析】1、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、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和。
3、蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。
【解答】解:A、唾液淀粉酶是蛋白质,基本结构单位是氨基酸,A错误;
B、唾液淀粉酶是蛋白质,具有一定的空间结构,B正确;
C、唾液淀粉酶是蛋白质,与双缩脲试剂反应显紫色,C错误;
D、胃液呈酸性,与胃液混合后,酶失活,不再起作用,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查酶的相关知识,要求考生识记酶的概念、本质和影响因素,识记蛋白质的鉴定原理,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查。
【技巧点拨】
1.来源功能
2.种类性质
【变式演练1】
下列是有关酶的实验的叙述,正确的是( )
A.斯帕兰扎尼将肉块放入金属笼内,然后让鹰吞下去,一段时间后,笼内肉块消失了,这个实验说明了为具有物理性消化的作用
B.在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中,可通过检测是否有还原糖产生来说明酶的作用具有专一性
C.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,加热、Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解的原因都是降低了过氧化氢分解反应的活化能
D.在“探究温度对酶活性的影响”实验中,先将淀粉液与淀粉酶液混合后,再分别置于不同温度条件下5分钟
【分析】1、1973年,意大利科学家斯巴兰让尼将肉块放入小金笼内让鹰吞下,一段时间后,发现笼内肉块消失了,这个实验说明胃内存在化学性消化;
2、含有过氧化氢酶的肝脏研磨液呈弱碱性,但氯化铁溶液呈现酸性,用取过氯化铁的滴管再取肝脏研磨液时,滴管中残留的氯化铁会使过氧化氢酶失活,从而失去了催化作用,影响实验结果。
3、在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中,可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性。
4、探究温度对酶活性的影响的实验步骤是
①取3支试管,编号,各注入2mL淀粉液;另取3支试管,编号,各注入1mL新鲜的淀粉酶溶液;
②将6支试管分成三组,每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液,分别放在60℃的热水、沸水和冰水中;
③将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉液试管中,维持各自的温度5min;
④向各试管滴一滴碘液;
⑤观察实验现象。
【解答】解:A、斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内,然后让鹰吞下去,一段时间后,笼内肉块消失了,这个实验说明了胃具有化学性消化的作用,A错误;
B、在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中,淀粉酶可以水解淀粉产生麦芽糖(属于还原糖),而淀粉酶不能水解蔗糖(属于非还原糖),可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性,B正确;
C、加热是为化学反应提供活化能,C错误;
D、在“温度对酶活性的影响”实验中,关键步骤是先将淀粉液和酶溶液在不同温度条件下保温5分钟,然后将对应的温度保温下的酶溶液和淀粉溶液混合,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查影响酶活性的因素、酶的研究历程,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象、实验的步骤等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
【变式演练2】
如图中能证明酶具催化作用的是( )
A.①与②B.①与④C.②与④D.③与④
【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。
【解答】解:①试管中只加入2ml过氧化氢溶液,②试管中加入2ml过氧化氢溶液并在水中加热,③试管加入2ml 过氧化氢溶液和2滴三氯化铁溶液,④试管加入2ml过氧化氢溶液和2滴肝脏研磨液。根据题意可以知道,肝脏研磨液中含有酶,所以①④组合,通过观察试管中产生气体的速率可以证明酶具有催化作用。
故选:B。
【点评】本题考查酶的概念和作用,意在考查学生的识记能力和判断能力,难度不大。解题的关键是证明酶催化作用的实验自变量应为酶的有无。
【变式演练3】
核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子,可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述,正确的是( )
A.核酶提供了反应过程所必需的活化能
B.核酶的组成元素为C、H、O、N四种
C.核酶的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D.核酶在细胞内和细胞外都能发挥作用
【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。
3、酶的作用机理:能够降低化学反应的活化能。
【解答】解:A、核酶降低了反应过程所必需的活化能,A错误;
B、核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子,故核酶的组成元素为C、H、O、N、P五种,B错误;
C、核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子,故核酶的基本单位是核糖核苷酸,C错误;
D、核酶在细胞内和细胞外都能发挥作用,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查酶的相关知识,要求考生识记酶的概念,识记酶促反应的原理,掌握酶的特性,能够结合所学知识准确判断各个选项,属于识记层次的考查。
常考点02 影响酶促反应的图象分析
【典例3】
如图表示底物和两种抑制剂与酶的结合机理,下列相关分析正确的是( )
A.抑制剂1降低酶活性的机理与高温对酶活性抑制的机理相同
B.抑制剂1与底物具有类似结构而与底物竞争酶的活性位点
C.在含有抑制剂1的酶促反应体系中,增加底物浓度对反应速率无影响
D.增加底物浓度会减弱抑制剂2的抑制作用
【分析】由题图信息分析可知,图中的抑制剂1竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位,使酶和底物的结合机会减少,从而降低酶对底物的催化反应速率,而抑制剂2非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率。
【解答】解:A、抑制剂1降低酶活性的机理是和底物争夺酶的同一活性部位,使酶和底物的结合机会减少,从而降低酶对底物的催化反应速率,高温是破坏酶的空间结构,从而降低酶对底物的催化反应速率,两者对酶活性抑制的机理不相同,A错误;
B、分析题图可知:抑制剂1与底物具有类似结构,都能与酶结合,从而与底物竞争酶的活性位点,B正确;
C、在含有抑制剂1的酶促反应体系中,增加底物浓度则抑制剂与酶结合的机会减小,导致其发挥抑制作用的几率减小,进而会提高反应速率,对反应速率有影响,C错误;
D、抑制剂2为非竞争性抑制剂,和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,故增加底物浓度不会减弱抑制剂2的抑制作用,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查酶在代谢中的应用,要求考生识记酶促反应和酶的特点,意在考查考生理解所学知识并能从题目所给的图形中获取有效信息的能力。
【典例4】
为探究糖化酶和α﹣淀粉酶的作用,科研人员用不同的酶在适宜条件下分解淀粉,结果如图所示。下列分析合理的是( )
A.糖化酶可以促进α﹣淀粉酶的水解活性
B.若降低温度,则反应终止时间延迟
C.该实验得出的结论是两种酶共同作用一定比一种酶催化效率高
D.固定α﹣淀粉酶的用量,逐渐增加糖化酶的量,可以获得两种酶用量的最佳组合
【分析】分析题图:该图是用不同的酶(糖化酶和α﹣淀粉酶)在适宜条件下分解淀粉,结果如图所示,看图可知:随反应时间的延长,还原糖的量越来越多,由此可以看出糖化酶和α﹣淀粉酶都能催化淀粉水解为还原糖。
【解答】解:A、图中糖化酶和α﹣淀粉酶共同作用催化效率高不一定是由于糖化酶可以促进α﹣淀粉酶的水解活性,也可能是单纯的酶的催化效率叠加,A错误;
B、由于该实验是在适宜条件下进行,故降低温度后,反应终止时间延迟,B正确;
C、图中糖化酶和α﹣淀粉酶共同作用催化效率高,但实际实验中还要考虑酶的种类、浓度、相互作用等因素,不能得出两种酶共同作用一定比一种酶催化效率高,C错误;
D、如想获得这两种酶用量的最佳组合,需固定α﹣淀粉酶的用量,逐渐增加糖化酶的量,再固定糖化酶的用量,逐渐增加α﹣淀粉酶的量,通过反复实验才能得出,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了酶的催化作用,酶的相互作用,意在考查影响酶活性的因素,酶之间的相互作用,难度适中。
【技巧点拨】
1.表示酶高效性的曲线
解读:
(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。
(3)酶只能催化已存在的化学反应。
2.表示酶的专一性的图象和曲线
(1)图象。
解读:
①图中A表示酶,B表示被催化的底物,E、F表示B分解后的物质,C、D表示不能被该酶催化的物质。
②酶和被催化的底物分子都有特定的空间结构。
(2)曲线。
解读:
①在A反应物中加入酶A,反应速度较未加酶时明显加快,说明酶A能催化底物A参加的反应。
②在A反应物中加入酶B,反应速度和未加酶时相同,说明酶B不催化底物A参加的反应。
3.影响酶活性的曲线
解读:
(1)在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。
(2)过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏,当温度升高时可恢复活性。
(3)反应溶液酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。
4.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
解读:
(1)在其他条件适宜、酶量一定的条件下,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,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加。
(2)在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
【特别提醒】 (1)温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应速率的。
(2)底物浓度和酶浓度是通过影响酶与底物的接触而影响酶促反应速率,并不影响酶的活性。
【变式演练4】
用某种酶进行有关实验的结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.图1说明酶的最适温度为30℃左右
B.图2说明该酶一定不是胃蛋白酶
C.图3说明离子可以破坏蛋白质的肽键
D.图4可用于证明酶具有专一性
【分析】1、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
2、由图分析可知,图1中自变量是不同的温度和时间,因变量是生成物的量;图2中自变量是pH,因变量是底物的剩余量;图3自变量是底物浓度和不同的离子,因变量是反应速率;图4自变量是不同的底物和时间,因变量是底物的剩余量,据此分析答题。
【解答】解:A、由图1分析可知,在实验中的三种温度条件下,30℃是酶活性最大,A正确;
B、由图2分析可知,曲线中酶的最适pH为7,而胃蛋白酶的最适宜pH是2左右,故该酶不是胃蛋白酶,B正确,B正确;
C、由图3分析可知,加入Cl﹣后酶活性增强,这说明Cl﹣是酶的激活剂,但离子不会破坏肽键,可能会改变酶的空间结构,C错误;
D、由图4分析可知,图中麦芽糖含量降低,但蔗糖含量不变,说明了酶可以分解麦芽糖,而不能分解蔗糖,而不能水解蔗糖,故说明酶具有专一性,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查酶的特性和影响酶活性的因素,要求考生识记相关知识,意在考查学生理解能力、分析能力、实验与探究能力及获取信息的能力。
【变式演练5】
下列有关酶的实验中,选材及检测指标能达到实验目的是( )
A.AB.BC.CD.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、酶的特性
①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。
③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
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、蛋白酶的本质为蛋白质,无论是否将蛋白质分解完,加入双缩脲试剂都会变为紫色,故不能用蛋白质和蛋白酶探究酶具有高效性,A错误;
B、酸性条件下淀粉会分解,影响实验结果,所以不能用淀粉、新鲜的唾液探究酶的最适pH,B错误;
C、不同温度下过氧化氢的分解速率不同,过氧化氢受热易分解,所以不能用过氧化氢、过氧化氢酶探究酶的最适温度,C错误;
D、淀粉酶可分解淀粉不能分解蔗糖,且蔗糖属于非还原性糖,与斐林试剂不能反应,而淀粉被分解形成的葡萄糖为还原性糖,与斐林试剂反应出现砖红色沉淀,故可用蔗糖、淀粉、淀粉酶探究酶具有专一性,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查酶的特性和生物实验设计的知识,考生识记酶的特性和外界条件对酶活性的影响、明确生物实验设计的原则是解题的关键。
【变式演练6】
解读与酶有关的曲线,回答下列问题:
(1)酶的作用机理可以用图甲中 (填“ab“或“ac“)段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将 (填“上移“或“下移“)。
(2)图乙中160min时,生成物的量不再增加,原因是 。
(3)联系所学内容,分析图丙曲线:
①对于曲线MNQ,若X轴表示pH,则曲线N点的生物学意义是 。
②对于曲线MNP,若X轴表示反应物浓度,则Y轴可表示 。制约曲线NP段增加的因素主要是 。
【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、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
4、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。
5、分析题图:
图甲中无催化剂时需要活化能用线段ac表示,有酶催化时用的活化能用线段bc表示,因此酶促反应时酶降低的活化能用线段ab表示;
图乙是生成物的量随时间变化的曲线图,在0~160min内随时间的延长生成物的量增加,160min后生成物的量不再增加是由于反应物(底物)的量有限;
图丙中的曲线MNP先上升后水平、曲线MNQ先升后降,分别适用于有饱和点的现象、存在最适点(温度、pH等)的现象。
【解答】解:(1)酶同无机催化剂相比,酶降低化学反应的活化能的作用更显著,因此催化效率更高。在图1中酶所降低的活化能可以用ab段的能量值来表示。而无机催化剂降低活化能的作用相对弱些,如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,b在纵轴上将上移。
(2)底物一定量时,乙图中160min时,底物被完全消耗完,因此生成物的量不再增加。
(3)①对于曲线MNQ,若X轴表示pH,则曲线N点的生物学意义是在最适PH下,酶的催化效率最高。
②对于曲线MNP,若X轴表示反应物浓度,则Y轴可表示酶促反应速率。制约曲线NP段增加的因素主要是酶浓度。
故答案为:
(1)ab 上移
(2)底物量有限
(3)①在最适PH下,酶的催化效率最高
②酶促反应速率 酶浓度
【点评】本题结合图示,考查酶的相关知识,意在考查考生分析题图获取有效信息的能力;考生识记酶的本质和特性,明确外界条件对酶活性的影响是解题的关键。
\l "_Tc32377" 常考点03 ATP的结构与功能
【典例5】
如图是ATP的结构示意图,其中①、②、③表示化学键。下列叙述正确的是( )
A.ATP使肌肉中的能量增加,改变形状,这是放能反应
B.根尖细胞形成③所需的能量来源于光能也可来源于化学能
C.细胞内的吸能反应所需能量都是由③断裂后直接提供
D.②和③都断裂后所形成的产物中有RNA的基本组成单位
【分析】1、分析题图:ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写,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,断裂大量的能量会释放出来。因此,图中①是普通磷酸键,②和③是高能磷酸键。
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那个特殊的化学键很容易水解,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:A、肌肉收缩过程中需消耗能量,ATP使肌肉中的能量增加,改变形状,是吸能反应,A错误;
B、根尖细胞不能进行光合作用,所以形成③(合成ATP)所需的能量只能来自于呼吸作用,即有机物中的化学能,B错误;
C、细胞内的吸能反应所需能量主要是由③断裂后直接提供,但人体中还有其他物质可以为生命活动提供能量,C错误;
D、②和③都断裂后所形成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查ATP的相关知识,要求考生识记ATP的结构组成,掌握ATP与ADP相互转化的过程,能结合所学的知识准确判断各选项。
【典例6】
能荷调节也称腺苷酸调节,指细胞通过调节ATP、ADP、AMP(一磷酸腺苷)两者或三者之间的比例来调节其代谢活动。计算公式为:能荷=。高能荷时,ATP生成过程被抑制,而ATP的利用过程被激发;低能荷时,其效应相反。能荷对代谢起着重要的调节作用。下列说法不正确的是( )
A.一分子AMP中只有一个磷酸键,在正常细胞中为RNA的自我复制提供原料
B.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性
C.人体成熟的红细胞吸收葡萄糖的过程对能荷没有影响
D.AMP转化为ADP的过程,通常与细胞内的某些放能反应相联系
【分析】ATP是生物体的直接能源物质,ATP在细胞内数量并不很多,可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用,高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸。ATP中的能量可用于各种生命活动,可以转变为光能、化学能等,但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。
【解答】解:A、AMP含一个普通磷酸键,是RNA合成原料,正常细胞内不能进行RNA的自我复制,A错误;
B、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性,B正确;
C、人体成熟的红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,不消耗也不释放能量,与能荷变化无关,能荷不变,C正确;
D、AMP转化为ADP需要吸收某些放能反应释放的能量,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了ATP和ADP之间的相互转化,解答本题的关键是掌握ATP在体内的含量不高,可以和ADP迅速转化形成。
【技巧点拨】
1.ATP的结构简析
(1)组成元素:C、H、O、N、P。
(2)简称:三磷酸腺苷。
(3)各字母代表的含义:A——腺苷(腺嘌呤+核糖);P——磷酸基团;~——高能磷酸键。
(4)结构简式:A—P~P~P(远离腺苷A的那个高能磷酸键容易断裂,也容易形成)。
2.ATP的生成
细胞呼吸所释放的能量大部分以热能形式散失,只有少部分用于ATP的合成(ADP+Pi+呼吸放能的少部分eq \(――→,\s\up15(酶))ATP)。
3.ATP的去向
【特别提醒】 ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中的反应类型、所需酶、能量的来源和去路和反应场所都不完全相同,但是物质是可循环利用的。
【变式演练7】
ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基不同。如图是ATP的分子结构式,A、B表示物质,α﹣γ表示磷酸基团(Pi)的位置。下列叙述错误的是( )
A.组成四种高能磷酸化合物的碱基不同,B物质相同
B.1分子ATP彻底水解可得到3种小分子物质和较多能量
C.图中只含有α磷酸基团的磷酸化合物是RNA的基本组成单位
D.叶肉细胞吸收K+所需的ATP来自于光合作用和呼吸作用
【分析】ATP的结构简式是A﹣P~P~P,其中A代表腺苷,T是三的意思,P代表磷酸基团。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同:ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同:ATP水解在细胞的各处;ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
【解答】解:A、ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基的不同,A正确;
B、1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质,磷酸、核糖和A(腺嘌呤)和较多的能量,B正确;
C、图中只含有a磷酸基团(即只有一个磷酸基团)的磷酸化合物是RNA的基本组成单位,C正确;
D、叶肉细胞吸收K+所需的ATP来自于呼吸作用,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查ATP在能量代谢中的作用的综合,意在考查学生的识图能力和判断能力,难度不大。
【变式演练8】
氰化物是一种剧毒物质,但在自然界中广泛存在,如杏仁中含有的苦杏仁苷就是一种氰化物,它能与线粒体内膜中传递电子的蛋白质结合,阻断ATP的生成。下列表述错误的是( )
A.ATP含2个特殊化学键,是一种高能磷酸化合物
B.氰化物可导致细胞内的比值上升
C.细胞中的放能反应一般伴随着ATP的水解
D.氰化物可能会抑制线粒体内膜某种酶的活性
【分析】许多吸能反应与ATP水解相联系,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,用来为吸能反应直接供能。也就是说,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
【解答】解:A、ATP的结构简式为A﹣P~P~P,含2个特殊化学键,是一种高能磷酸化合物,A正确;
B、氰化物能与线粒体内膜中传递电子的蛋白质结合,阻断ATP的生成,可导致细胞内ADP/ATP的比值上升,B正确;
C、细胞中的放能反应一般伴随着ATP的合成,C错误;
D、氰化物能与线粒体内膜中传递电子的蛋白质结合,阻断ATP的生成,推测氰化物可能会抑制线粒体内膜某种酶(如ATP合成酶)的活性,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查ATP在能量代谢中的作用的综合、有氧呼吸的过程和意义,意在考查学生的识记能力和判断能力,难度不大。
【变式演练9】
天宫二号与神舟十一号飞船成功对接,宇航员在轨完成“太空养蚕”。如图表示太空蚕﹣“秋丰白玉”体内发生的两个化学反应,请判断下列相关说法中正确的是( )
A.ATP分子中的A是由脱氧核糖和腺嘌呤组成
B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能
C.细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
D.乳酸菌细胞中不会发生图中ATP与ADP间相互转化的能量供应机制
【分析】ATP的结构简式是A﹣P~P~P,其中A代表腺苷,T是三的意思,P代表磷酸基团。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同:ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同:ATP水解在细胞的各处;ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
【解答】解:A、ATP分子中的A是由核糖和腺嘌呤组成,A错误;
B、光合作用过程合成ATP的能量来源于光能,呼吸作用过程合成ATP能量来源于化学能,ATP水解释放的能量也可以转化成光能(如萤火虫发光)和化学能(如合成蛋白质),B正确;
C、细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系,C错误;
D、乳酸菌细胞中会发生图中ATP与ADP间相互转化的能量供应机制,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查ATP的化学组成和特点、ATP与ADP间的相互转化、ATP在能量代谢中的作用,意在考查学生的识记能力和判断能力,难度不大。
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内容
来源
一般来说,活细胞都能产生酶
功能
降低化学反应的活化能,提高化学反应速率
选项
实验目的
选材
检测指标
A
探究酶具有高效性
蛋白质、蛋白酶
双缩脲试剂检测观察颜色变化
B
探究酶的最适pH
淀粉、新鲜的唾液
加入碘液观察颜色变化
C
探究酶的最适温度
过氧化氢、过氧化氢酶
气泡产生速率
D
探究酶具有专一性
蔗糖、淀粉、淀粉酶
斐林试剂检测观察砖红色沉淀产生情况
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