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第05练 细胞的能量供应和利用
重难点知识或技巧、方法或易错点等
(一)酶的本质及生理功能
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
细胞核(真核生物)
来源
一般来说,活细胞都能产生酶
生理功能
在细胞代谢中具有生物催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
作用特点
反应前后酶量和化学性质不变
(二)温度和pH对酶促反应的影响
(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,酶的催化作用逐渐减弱。
(2)过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶失活。
(3)低温只是抑制酶的活性,酶分子的结构未被破坏,温度升高可恢复活性。
(三)细胞内产生与消耗ATP的生理过程
场所
生理过程
细胞膜
消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
叶绿体
产生ATP:光反应;
消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等
细胞质基质
产生ATP:细胞呼吸第一阶段;
消耗ATP:许多生化反应的进行
核糖体
消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP:DNA复制、转录等
线粒体
产生ATP:有氧呼吸第二、第三阶段;
消耗ATP:自身DNA复制、转录、蛋白质合成等
高尔基体
消耗ATP:植物细胞形成细胞壁、动物细胞
形成分泌物等生命活动
内质网
消耗ATP:有机物的合成、运输等
(四)细胞呼吸原理的应用
(1)有氧呼吸原理的应用
①提倡有氧运动:不会因剧烈运动时无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀乏力。
②农作物栽培时及时松土透气:利用根有氧呼吸(产生大量能量),促进无机盐(矿质离子)的吸收。
③稻田定期排水:水稻的根比较适应无氧呼吸,但也需要进行有氧呼吸,定期排水避免根无氧呼吸产生大量酒精对细胞产生毒害作用,使其腐烂。
④生产醋酸、味精等:利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸。
(2)无氧呼吸原理的应用
①选用“创可贴”、透气消毒纱布包扎伤口:为伤口创造有氧的环境,避免厌氧菌的繁殖,有利于伤口的愈合。
②伤口过深或被锈钉扎伤,需及时治疗:避免破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸而大量繁殖,引发破伤风。
③制作酸奶、泡菜等;利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。
一、选择题
1.下图表示的是在最适温度下,反应物浓度对所催化的化学反应速率的影响,下列有关说法正确的是( )
A.在A点增加反应物浓度,反应速率将减慢
B.在B点增加反应物浓度,反应速率将加快
C.若在B点增加酶的浓度,反应速率将加快
D.在C点增加反应物浓度,反应速率将减慢
【答案】C
【分析】分析曲线图:限制A点酶促反应速率的主要因素是反应物浓度,限制酶BC段酶促反应速率的主要因素是酶的浓度。
【解析】A、在A点增加反应物浓度,反应速率将加快,A错误;B、在B点增加反应物浓度,反应速率将不变,B错误;C、限制酶B点酶促反应速率的主要因素是酶浓度,因此若在B点增加酶的浓度,反应速率将加快,C正确;D、限制酶C点酶促反应速率的主要因素是酶浓度,因此在C点增加反应物浓度,反应速率将不变,D错误。故选C。
2.泛素是一种多肽,细胞中错误折叠的蛋白质被泛素绑定标记后,最终会被送往蛋白酶体中降解。上述机制如图所示,其中E1、E2、E3分别表示三种酶。下列叙述错误的是( )
A.据图推测,E1将泛素分子激活后呈递给E2,最后在E3的指引下,泛素转移到了靶蛋白上
B.泛素调节的蛋白质降解过程中所需要的能量主要来自糖类物质的氧化分解
C.泛素在核糖体中合成,若泛素的合成受阻,则会导致错误折叠的蛋白质在细胞内积累
D.泛素是储存和传递遗传信息的生物大分子
【答案】D
【分析】酶的作用机理是降低了化学反应的活化能;酶作为生物催化剂受温度、pH等因素的影响,酶所处的环境改变可能引起酶活性的变化;酶的本质是蛋白质或RNA,酶的结构改变会影响其功能。
【解析】A、据图推测,泛素是一种多肽,可以在泛素活化酶E1、泛素连接酶E2以及泛素蛋白连接酶 E3作用下,将某种蛋白送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解,A正确;B、糖类是主要的能源物质,泛素调节的蛋白质降解过程中消耗能量,而能量由糖类的氧化分解提供,B正确; C、泛素是一种多肽,其合成场所是核糖体,若泛素的合成受阻,泛素含量降低,则会使错误折叠的蛋白质的降解受阻,从而导致其在细胞内积累,C正确;D、核酸分子是储存和传递遗传信息的生物大分子,泛素属于多肽,D错误。故选D。
3.下列关于科学史的叙述,与事实不相符的是( )
A.科学家利用蝾螈受精卵进行的横缢实验说明了细胞的分裂与细胞核有关
B.罗伯特森在电子显微镜下观察细胞膜的结构,提出了流动镶嵌模型
C.萨姆