专题二 酶与ATP、 光合作用与呼吸作用【课 题】：（一）ATP与酶 【考点要求】：1、理解ATP在能量代谢中的作用（B）； 2、理解酶在代谢中的作用（B）；探究影响酶活性的因素（C-实验）；3、了解酶在洗涤等方面的作用；探究酶在洗涤方面的作用（A-实验）；4、了解制备和应用固定化酶（A-选I）；酵母细胞的固定化技术（B-实验）知识梳理】(一)新陈代谢与ATP：ATP结 构ATP的利 用与ADP间转化[思考与讨论]：1．生物体生命活动的直接能源、主要能源和最终能源依次是什么？2．ATP的结构简式是什么？其中的每一个符号各代表什么含义？3．写出ATP与ADP的相互转换（反应式），分析在动物细胞中ATP的合成场所和利用场所植物叶肉细胞呢？蛔虫体细胞呢？人体成熟红细胞呢？4．ATP在细胞中的含量如何？ATP为什么能满足各种需能反应的供应？列举需要消耗ATP的一些具体生命活动二)新陈代谢与酶：酶化学本质影响酶活性的因素作用实质酶的特性常见种类酶与生物工程酶 与洗涤剂固定化酶[思考与讨论]：1．在高中生物学中，你所知道的常见的酶有哪些？它们各有哪些作用？2．酶的化学本质是什么？合成场所可以在何处？分析酶与细胞、酶与激素和酶与蛋白质等的关系。
3． 酶与一般的无机催化剂相比，有哪些作用的共性？酶能较为显著地加快反应速率，其作用的实质是什么？4．酶的作用具有哪些特性？如何理解这些特性？又怎样验证？5．影响酶发挥催化作用的因素有哪些？请描述这些因素与酶活性（或酶促反应速度）变化之间的关系？6．请列举在生物工程或某些生物技术中所使用的酶种类及其具体作用7．酶在洗涤方面有什么作用？探究酶在洗涤方面作用的实验中，要注意什么问题？8．如何制备固定化酶？酵母细胞的固定化技术的一般流程是什么？【例题评析】：【例1】下列生命现象中不伴有ATP消耗的是 （ ）A．神经冲动的传导 B．含羞草受到刺激小叶合拢C．葡萄糖在小肠中被吸收 D．根尖生长点细胞有丝分裂【变式题】下列过程中，能使细胞内ADP的含量增加的是 （ ） A．水分子进入根毛细胞 B．肺泡中的氧气进入血液C．肠道中甘油进入小肠绒毛上皮细胞 D．胰腺细胞分泌胰岛素【例2】下列有关酶的叙述不正确的是 （ ） A．C、H、O、N是所有酶共有的化学元素B．酶中不含有核糖C．RNA聚合酶、限制性核酸内切酶都具有特异性识别作用D．酶的高效性在于降低反应的活化能 【例3】右图表示酶、激素、蛋白质和有机物—组概念的关系，则a代表 ，b代表 。
例4】酶是一种生物催化剂，它与无机催化剂相比较具有专一性、高效性和反应条件比较温和的特点，下图中的曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果，其中最能说明酶具有高效性的是 （ ） 【例5】 关于右图中DNA分子片段的说法错误的是 （ ） A．②处的碱基对缺失导致基因突变B．限制性核酸内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位C．该DNA的特异性表表现在碱基种类和(A＋G)／(T＋C)的比例上D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA分子占总数100％【例6】右图所示过程中基因操作的工具是 （ ） A．限制性核酸内切酶 B．DNA连接酶 C．转录酶 D．DNA聚合酶【例7】果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更容易，提高水果的出汁率某同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应同样时间后，再将反应液过滤同样时间，用量筒测出滤出苹果汁的体积。
下列能正确反映实验结果的曲线是 （ ） 【例8】(2007江苏)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（如下图所示），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加塞针筒过氧化氢溶液土豆片加塞针筒过氧化氢溶液土豆片（1）将一个土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如下曲线图20分钟后，气体量不再增加的原因是 30时间/min1051520气体量/mL201025（2）若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（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30时间/min1051520气体量/mL20102530时间/min1051520气体量/mL20102530时间/min1051520气体量/mL20102530时间/min1051520气体量/mL201025abcd（3）为保证上述实验的科学性，需要控制的其他外界因素有 。
《ATP与酶》反馈练习一、选择题：（ ）1．三磷酸腺苷的分子简式和18个三磷酸腺苷所含有的高能磷酸键的数目是 A．A－P—P和18个 B．A－P～P～P和18个C．A—P—P和48个 D．A－P～P～P和36个（ ）2．一个ADP中，含有腺苷、磷酸基和高能磷酸键的数目依次是 A．1，2，2 B．1，2，1 C．2，1，2 D．2，2，1（ ）3．ATP分子在细胞内能够释放能量、储存能量，从结构上看，原因是 ①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②三个磷酸基很容易从ATP上脱离和结合③远离腺苷A的磷酸基很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP ④ADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成高能磷酸键，使ADP转变成ATPA．①③ B．②④ C．③④ D．①④（ ）4．下列关于细胞内合成 ATP 的叙述中，错误的是 A ．在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成 ATP B ．只要供给二氧化碳，叶绿体就能形成 ATP C．在叶绿体中形成 ATP 需要光能 D ．粒体中形成 ATP 需要氧气．（ ）5．ATP是生物细胞内生命活动的直接能源，真核细胞中有ATP的分解，但是不能合成ATP的部位是 A．线粒体 B．叶绿体基粒 C．叶绿体基质 D．细胞质基质（ ）6．ATP转化为ADP时，释放的能量可用于 A．矿质元素离子的植物体内运输 B．根对水分的渗透吸收C．有丝分裂间期染色体复制 D．O2进入红细胞（ ）7．下列有关植物细胞中ATP的叙述中，正确的是 A．能产生ATP的细胞器只是线粒体 B．ATP在细胞中含量很多才能满足生命活动的顺利进行 C．ATP与ADP的相互转化是可逆反应 D．远离腺苷A的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能（ ）8．下列有关ATP的叙述中，不正确的是 A．生物体内ATP与ADP之间时刻发生相互转化B．骨骼肌剧烈运动时收缩所需要的能量直接来自ATPC．动植物形成ATP的途径分别是细胞呼吸和光合作用D．ATP中含有的元素是C、H、O、N、P（ ）9．下列有关人体中能源物质的说法中，不正确的是 A．糖类中的纤维素不能作为人体的供能物质 B．蛋白质中贮存能量少，只能作为结构物质C．脂质中的类脂主要用于膜结构的构建 D．糖元是人体经常被“动员”起来的储能物质（ ）10．下列关于酶的叙述中，不正确的是 A．酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物B．酶都是在核糖体上合成的C．温度过低或过高，对酶活性的影响存在差异 D. 酶能在生物体内或体外发挥催化作用（ ）11．加酶洗衣粉能很好地除去衣物上的奶渍和血渍。
这种洗衣粉中的酶应为 A．麦芽糖酶 B．蛋白酶 C．蔗糖酶 D．脂肪酶（ ）12．在人体内，下列物质可在同一个细胞中产生的一组是 A．胰岛素和胰蛋白酶 B．甲状腺激素和呼吸酶 C．孕激素和促性腺激素 D．生长激素和淀粉酶（ ）13．（2007海南高考）通常正常动物细胞中不具有的酶是 A.复制DNA所需的酶 B.转录合成RNA所需的酶C.翻译合成蛋白质所需的酶 D.逆转录合成DNA所需的酶（ ）14．将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色结果是 （ ） A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色 B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色 D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色（ ）15．下列有关固定化酶技术和固定化细胞技术的说法不正确的是 A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法B．因为酶分子比较大，所以固定化酶技术更适合采用包埋法C．与固定化酶技术相比，固定化细胞制备的成本低，操作更容易D．反应物如果是大分子物质应采用固定化酶技术（ ）16．苯丙酮尿症是人类先天性代谢失调疾病，尿液中会含有大量的苯丙酮酸（苯丙氨酸代谢的中间产物），而在正常人这种中间产物会分解成无害物质。
试推测该遗传病是由于患者体内不能合成何种物质所致 A．酶 B．激素 C．维生素 D．碳水化合物（ ）17．纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH7~9克／升，在70℃~80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%~60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%，这一事实说明 A．酶具有多样性 B．酶具有高效性 C．酶具有专一性 D．酶具有溶解性（ ）18．胃蛋白酶在酸性环境的胃中能将蛋白质消化成多肽，而在接近中性环境的小肠中则不能消化蛋白质这说明酶的催化作用是 A、具有高效性 B、具有专一性 C、需要适宜的pH D、需要酸性条件（ ）19．唾液淀粉酶的最适pH为6.8，在测定其活性时，将pH值从10.0降到6.0的过程中，该酶的活性将A、没有变化 B、先升后降 C、先降后升 D、不断上升（ ）20．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2+的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明 A．RNA具有生物催化作用 B．酶是由RNA和蛋白质组成的C．酶的化学本质是蛋白质 D．绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA21．下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是 22．在煮过的和没煮锅的马铃薯片上分别滴几滴过氧化氢。
在马铃薯片X上出现泡沫，在马铃薯片Y上没有泡沫，以下哪一项是正确的解释？ A．马铃薯片X是煮过的，因为过氧化氢只影响碳水化合物分解成单糖B．马铃薯片X是煮过的，因为没煮过的马铃薯片酶能使过氧化氢不起作用C．马铃薯片X是没煮过的，因为过氧化氢分解马铃薯片中的酶D．马铃薯片X是没煮过的，马铃薯中含有促使过氧化氢分解的酶，但酶会在高温中失活23．在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应是 A．产生气泡 B．溶液呈紫色 C．溶液呈蓝色 D．产生砖红色沉淀24．甲、乙、丙三支分别装有2ml可溶性淀粉溶液的试管中，依次分别加入1ml淀粉酶制剂、麦芽糖酶制剂和新鲜唾液，摇匀后将试管放在适宜温度下，过一段时间后，在三支试管中各加入一滴碘液，摇匀后，试管中溶液变为蓝色的是 A．甲试管 B．乙试管 C．丙试管 D．甲和丙试管26．（多选）在将动物组织块分散成单个细胞时，可以使用胰蛋白酶由此可以推测 A．胰蛋白酶一定不会对动物绍胞造成损伤 B．处理时一定要注意处理时间、加酶量 C．动物细胞培养液pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致 D、动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系27．（多选）酶的基本组成单位可能是 A．氨基酸 B．丙酮酸 C．核糖核苷酸 D．脱氧核苷酸28．（多选）以下对酶的不正确表述是 A．酶的基本组成单位是多肽链 B．酶只能在细胞内合成并发挥作用C．酶的活性随温度升高而不断升高 D．一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应三、非选择题：29．将一些萤火虫尾部的发光器割下，其中含有荧光素和荧光素酶，将其等量放入甲、乙两试管中，加少量水混合，看到发出淡黄色荧光。
过一段时间待荧光消失后，在甲试管放入2 mL某溶液，乙试管放入2 mL葡萄糖溶液，结果只有甲试管又发出荧光请问：（1）甲试管放入的某溶液是 溶液；（2）荧光素发光是由于某溶液中的物质发生了 反应，其表示式为 ；（3）设定乙试管的目的是 ，由此证明某物质是 30．人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3 s以内的能量供应某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中ATP的相对含量随时间的变化如右图所示请根据图回答下面的问题：（1）a→b的变化过程，ATP被水解，释放的能量用于 2）b→c过程中，ATP含量增加，说明 加强，释放更多的能量，供ADP合成ATP，补充消耗的ATP3）从整个曲线看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明 31．右图表示ATP水解产生ADP过程请回答下面的问题：（1）图中A表示 ，P代表 ，如果ATP脱去两个磷酸基后可作为 物质基本结构单位中的一种；（2）图中① ,其中蕴藏着 ；（3）图中②为 过程，其作用是 ；（4）图示过程中未标出的另一种反应物是 ，催化该过程的酶与催化ATP再生时的酶 同一种酶，后者在高等植物细胞中主要分布在 。
32.下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计相关内容，下图为在最适温度下反应物浓度对酶促反应速率的影响请回答：试管编号加入材料处理方法实验现象12mLH2O2液+2滴清水 反应物浓度 AB C反应速率0无气泡22mLH2O2液+2滴清水90℃水浴加热少量气泡，带火星的卫生香不复燃32mLH2O2液+2滴质量分数为3.5%FeCl3液较多气泡， 带火星的卫生香复燃42mLH2O2液+2滴肝脏研磨液大量气泡，带火星的卫生香猛烈复燃（1）该实验中，自变量是 等反应条件，因变量是酶的催化活性对照组是 ，实验组是 填试管编号）（2）比较1号和2号试管，你得出的结论是 比较3号和4号试管，你得出的结论是 3）某同学按照表中方法做了这个实验，结果试管3和实验4的现象刚好相反，他的实验失败的原因可能是什么？ 4）如果在A到C浓度范围内,将反应温度均升高10℃，请在图上画出相应的曲线。
如果在B到C浓度范围内向反应混合物中都加入少量同样的酶，请在图上画出变化后的曲线[参考答案]：12.（1）ATP （2）水解 ATPADP＋Pi＋能量 （3）作为对照 直接能源物质13.（1）肌肉收缩等生命活动 （2）细胞呼吸 （3）ATP在细胞内含量虽少，但与ADP之间的相互转化却十分迅速，使细胞内的ATP的含量总是处于动态平衡之中，构成生物体内部的稳定供能环境14.（1）腺苷 磷酸基 RNA （2）高能磷酸键 大量的化学能 （3）高能磷酸键水解释放能量 为各项生命活动提供能量 （4）水 不是；叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体 反应物浓度 AB C反应速率0加入少量同样的酶后温度升高100C后的曲线12．（1）温度(其他合理答案也可) 试管1 试管2、试管3和试管4 （2）加热能提高过氧化氢分解反应的速率 过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多 （3）①肝脏研磨液不新鲜；②没有换滴管，用滴过肝脏研磨液的滴管滴FeCl3液； （4）相应曲线如右图。