专题梳理4 ATP、酶-【精英1号】2024-2025学年高中生物学考笔记·知识梳理手册

14 专题梳理4 ATP、酶 一、ATP是细胞内的“能量通货” (一)ATP是细胞生命活动的直接能源 1.ATP的结构 a: ;b: ;c: ; d: ;e: 。 2.ATP 的 功 能:ATP 是 生 命 活 动 的 。 (二)细胞内ATP与ADP保持动态平衡 1.分布:在 活 细 胞 中,ATP 广 泛 分 布 在 、线 粒 体、 、 等 结构中,但含量很低。 2.ATP的水解与合成 (1)水解:ATP在细胞中易于水解。1个 ATP分子含有 个高能磷酸键,在 酶1的作用下, 的高能磷酸键水 解,形成腺苷二磷酸(ADP),释放出1个磷 酸,同时释放能量。 (2)合成:ATP在细胞中易于再生。在酶2 的作用下,ADP和1个磷酸结合重新形成 ATP,在 这 个 过 程 中 吸 收 的 能 量 以 的形式储存起来。 3.ATP ADP循环:通过 ATP的合成和水 解,使 反 应 所 释 放 的 能 量 用 于 反应,此过程被称为ATP ADP 循 环。 细 胞 中 ATP ADP 循 环 速 度 ,细胞内ATP的含量能够维持在 相对稳定的水平。 4.ATP与常见生命活动 (1)与光合作用的关系 (2)与呼吸作用的关系 二、酶是生物催化剂 (一)绝大多数酶是蛋白质 1.酶的发现历程(连线): ①斯帕兰扎尼 a.酶的本质是蛋白质 ②巴斯德 b.促使酒精发酵的不是酵 母菌细胞本身 ③李比希 c.胃液中有一种能消化肉 的物质 ④毕希纳 d.酵母菌中某种物质参与 酒精发酵 ⑤萨姆纳尔 e.酒精发酵是酵母菌代谢 活动的结果 2.酶的化学本质:酶是由 产生的一 类 ,大多数酶是 ,还有少 数特殊的酶是 。 3.酶的作用:酶是生物催化剂,具有促使反应物 发生化学变化而本身 的特点。 酶与底物结合,形成 ,然后这 个复合物会发生一定的形状变化,使底物 专题梳理4 ATP、酶 15 变成产物,并从复合物上脱落;同时酶分 子又 。 4.酶作用的强弱可用 表示。 (二)酶的催化功能具有专一性和高效性 1.酶的专一性 (1)图 中:A 表 示 ,B 表 示 ,E、F表示B被分解后产生 的物质,C、D表示 。 (2)由于酶分子的形状只适合与一种或是 小部分分子结合,所以一种酶只能催化 或 相似底物的反应。 2.酶的高效性:由于酶通过与 ,使化学反应极易进行,所以反应效率 极高。 3.酶作用原理:化学反应进行时需要吸收能 量以断开反应分子的化学键,使反应物活 化并完成化学反应生成产物,这种化学反 应过程中所需要的能量被称为 。 酶的作用是 ,使 得化学反应加快。 4.探究酶的专一性和高效性 活动名称 实验原理 实验分析 探 究 酶 的 专 一 性 (教 材P71) 淀粉(非还原糖)水解→ 麦芽糖(还原糖) 蔗糖(非还原糖)水解→ 葡萄糖(还原糖)+果 糖(还原糖) 还原糖+ ① 热水浴 加热 → ② 沉淀 ①1、2号试管为 ③ , 用于检验淀粉、蔗糖能否 与 本 尼 迪 特 试 剂 发 生 反应 ②3、4号 试 管 对 照 说 明 ④ 催 化 淀 粉 水 解产生还原糖,而不催化 蔗糖的水解 ③5、6号 试 管 对 照 说 明 ⑤ 催 化 蔗 糖 水 解产生还原糖,而不催化 淀粉的水解 续表 探 究 酶 的 高 效 性 (教 材P73) 细胞中的过氧化氢 酶可以催化过氧化 氢的分解,反应式: 2H2O2 过氧化氢酶→ 2H2O+O2 二氧化锰能催化过 氧化氢的分解 ①本实验中使用鸡肝匀 浆,可以加大肝细胞内过 氧化氢酶与试管中过氧化 氢的接触面积,使其中的 酶能正常发挥催化特性 ②1号试管为 ⑥ , 气泡释放量大,卫生香燃 烧 剧 烈;2 号 试 管 为 ⑦ ,气泡释放 量小,卫生香燃烧较强 (三)酶的催化功能受多种条件影响 1.影响因素 (1)pH对酶活性的影响 a.不同的酶 不同,在 适pH下, 酶的活性 高,高于或低于 适pH,酶的 活性都会降低,甚至失活。 b.过 酸、过 碱 的 条 件 下,都 会 使 酶 的 遭到破坏而失去活性。 (2)温度对酶活性的影响 a.不同种酶的 不同,高于或低于 此温度,酶的活性都会降低。 b. 使酶的空间结构遭到破坏而失 去活性; 使酶的活性降低,在适宜 温度下,酶的活性可以 。 2.探究pH对过氧化氢酶的影响 (1)实验原理: ①反应式:2H2O2 过氧化氢酶→2H2O+O2 ②pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成 量,可用 来测量。 (2)实验结论:在一定范围内,随着pH 升 高,酶的活性 ;超过 适pH,随着 pH升高,酶的活性降低。过酸或过碱都会 使酶 。 16 ATP是细胞生命活动的直接 能源 【例题1】 [2023∙7浙江学考]生命活动需 要能量的驱动,细胞内的直接能源物质是 ( ) A.O2 B.H2O C.ATP D.CO2 【例题2】 [2021·7浙江学考]荧光素酶催 化荧光素与氧发生反应形成氧化荧光素并 发出荧光,该过程需ATP供能。基于上述 原理发明的手持ATP测定仪,可用于测定 食物表面的细菌数。测定时,细菌被裂解, ATP释放到胞外作用于测定仪中的“荧光 素酶 荧光素体系”并发出荧光,依据荧光 强度得出细菌数。下列叙述错误的是 ( ) A.荧光素与氧发生反应的过程,需要吸收 ATP释放的能量 B.荧光强度与ATP消耗量呈正相关,与细 菌数呈负相关 C.细菌体内的ATP含量基本恒定,是该测 定方法的重要依据 D.ATP是细菌生命活动的直接能源物质, 也可在体外水解放能 【例题3】 [2017·4浙江卷]下列关于细胞 中吸能反应和放能反应的叙述,错误的是 ( ) A.糖的氧化反应是放能反应 B.光合作用的碳反应是吸能反应 C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带 D.氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应 细胞内ATP与ADP保持动态 平衡 【例题4】 [2018·4浙江卷]ATP是细胞中 的能量通货,下列叙述正确的是 ( ) A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的 能量 B.ATP ADP循环使得细胞储存了大量 的ATP C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸 基团 D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断 裂水解 酶是生物催化剂 【例题5】 [2018·11浙江卷]酶是生物催化 剂,其作用受pH 等因素的影响。下列叙 述错误的是 ( ) A.酶分子有一定的形状,其形状与底物的 结合无关 专题梳理4 ATP、酶 17 B.绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可 用酶活性表示 C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催 化蔗糖的水解 D.将胃蛋白酶加入到pH=10的溶液中, 其空间结构会改变 【例题6】 下列有关酶的描述,正确的是 ( ) A.生长激素和呼吸酶不可能来自同一个 细胞 B.酶要经过核糖体的合成、内质网和高尔 基体的加工,分泌到细胞外才能发挥 作用 C.有些酶和相应的化学试剂作用呈现紫色 反应 D.高温或低温均能破坏酶的结构,使其失 去活性 酶的特性 【例题7】 [2021·6浙江卷]下列关于酶的 特性及其影响因素相关实验的叙述,正确 的是 ( ) A.“酶的催化效率”实验中,若以熟马铃薯 块茎代替生马铃薯块茎,实验结果相同 B.“探究pH 对过氧化氢酶的影响”实验 中,分别加入不同pH 的缓冲液后再加 入底物 C.“探究酶的专一性”实验中,设置1、2号 试管的目的是检验酶液中是否混有还 原糖 D.设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案 时,可选择本尼迪特试剂检测反应产物 【例题8】 [2020·1浙江卷]细菌内某种物 质在酶的作用下转变为另一种物质的过程 如图所示,其中甲~戊代表细菌生长必需 的不同物质,①~⑤代表不同的酶。野生 型细菌只要在培养基中添加甲就能生长, 而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、 丁才能生长。下列叙述正确的是 ( ) A.突变型细菌缺乏酶①②③ B.酶④与乙结合后不会改变酶④的形状 C.酶②能催化乙转变为丙,也能催化丙转 变为丁 D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能 生长 探究酶的专一性、高效性及影 响酶催化功能的因素 [2021·7浙江学考]某小组进行“探究酶 催化的专一性”活动,实验思路如下表所示。 (据此作答例题9、例题10) 组别 甲 乙 丙 丁 1%淀粉溶液3 mL + - + - 2%蔗糖溶液3 mL - + - + 唾液淀粉酶溶液1 mL - - + + 蒸馏水1 mL + + - - 37 ℃水浴10 min,分别加入检测试剂2 mL,摇匀,沸水浴 2 min,观察并记录颜色变化 注:①“+”表示加入,“-”表示不加入;②检测试剂可选择本尼迪特 试剂和斐林试剂中的一种。 【例题9】 丙和丁可构成一组对照实验,其自 变量是 ( ) A.酶的种类 B.底物种类 C.反应温度 D.颜色变化 【例题10】 下列关于该实验的分析,正确的 是 ( ) A.设置甲、乙两组是为了证明淀粉和蔗糖 都是还原糖 B.沸水浴加热2 min的作用是让酶促反应 充分进行 C.若选用碘液作为检测试剂,则无法检测 蔗糖是否水解 D.若用蔗糖酶替换唾液淀粉酶,则不能探 究酶催化的专一性 18 【例题11】 [2023·1浙江卷]某同学研究某 因素对酶活性的影响,实验处理及结果如 下:己糖激酶溶液置于45 ℃水浴12 min, 酶活性丧失50%;己糖激酶溶液中加入过 量底物后置于45 ℃水浴12 min,酶活性仅 丧失3%。该同学研究的因素是 ( ) A.温度 B.底物 C.反应时间 D.酶量 【例题12】 [2020·7浙江卷]为研究影响酶 作用的因素,进行了“探究pH对过氧化氢 酶的影响”的活动。下列叙述错误的是 ( ) A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中 B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的 大小和数量应一致 C.将 H2O2 加到反应小室中的滤纸片上后 需迅速加入pH缓冲液 D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过 氧化氢酶作用的适宜pH范围 【例题13】 [2024∙1浙江选考]红豆杉细胞 内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨 酸生成桂皮酸,进而促进紫杉醇的合成。 低温条件下提取PAL酶液,测定PAL的 活性,测定过程如下表。 步骤 处理 试管1 试管2 ① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL ② HCl溶液(6 mol/L) -- 0.2 mL ③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL ④ 试管1加0.2 mL H2O。2支试管置30 ℃水 浴1小时 ⑤ HCl溶液(6 mol/L) 0.2 mL — ⑥ 试管2加0.2 mL H2O。测定2支试管中 的产物量 下列叙述错误的是 ( ) A.低温提取以避免PAL失活 B.30 ℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C.④加 H2O可补齐反应体系体积 D.⑤加入 HCl溶液是为了终止酶促反应 【例题14】 [2023∙7浙江学考]L-天冬酰胺 酶是治疗急性淋巴细胞白血病的药物,其 化学本质是蛋白质。在人体血浆中,该酶 可催化L-天冬酰胺转化为L-天冬氨酸和 氨。研究者制备了含L-天冬酰胺酶的纳米 微球(简称酶微球),为研究酶微球在血浆 中的稳定性,以游离的L-天冬酰胺酶(简称 游离酶)为对照,进行了实验,过程如下: ①取适量酶微球溶液和游离酶溶液,分别 与模拟血浆混匀,37 ℃水浴预热; ②预热不同时间后,加入L-天冬酰胺保温 10 min; ③反应体系中加入三氯乙酸终止反应; ④测定体系中氨的生成量,得到时间-酶 活性曲线(如图)。 回答下列问题: (1)在L-天冬酰胺转化为L-天冬氨酸和氨 的反 应 过 程 中,L-天 冬 酰 胺 酶 发 挥 了 作用,促进反应的进行。 (2)已知L-天冬酰胺酶的 适温度为50~ 60 ℃,实验中采用37 ℃的 主 要 原 因 是 。向反应体系中加 入三氯乙酸,可破坏酶的 ,使酶变 性,从而终止反应。 (3)与游离酶相比,酶微球在血浆中的稳定 性较 。L-天冬酰胺酶作为药物使 用时,应采用的给药方式是 (填 “口服”或“静脉注射”)。该实验结果可为 给药剂量和 提供参考。 易错点1:误以为ATP是能量通货的原因是 ATP中能量多。 点拨 ATP中能量少,便于流通,才作为能 量通货。 专题梳理4 ATP、酶 19 易错点2:误以为肌肉收缩过程中,肌肉改变 形状是放能反应。 点拨 肌肉收缩过程中,ATP先使肌肉中 的能量增加,改变形状,这是吸能反应;然 后肌肉做功,失去能量,恢复原状,这是放 能反应。 易错点3:误以为吸能反应中的能量全部来自 放能反应。 点拨 光合作用是吸能反应,但其能量来自 太阳光能。 易错点4:误以为 ATP是RNA的基本单位 之一。 点拨 RNA的基本组成单位之一是腺苷一 磷酸(腺嘌呤核糖核苷酸),ATP是腺苷三 磷酸。 易错点5:误以为运动时ATP合成速率远小 于ATP水解速率。 点拨 运动时机体仍保持稳态,所以 ATP 合成速率和 ATP水解速率基本相等,但 ATP水解速率比安静时快。 易错点6:误以为主动转运的能量都来源 于ATP。 点拨 一些糖或氨基酸的主动转运并不直 接依靠水解ATP的能量,而是依赖于离子 梯度形式贮存的能量。在小肠或肾细胞 中,葡萄糖是伴随 Na+ 一起输入细胞的, Na+顺浓度梯度进入细胞,葡萄糖逆浓度 梯度进入细胞,Na+浓度差推动葡萄糖输 入细胞。 易错点7:误以为酶的运输都是胞吐。 点拨 DNA聚合酶通过核孔进行运输。 易错点8:误以为酶的保存温度是其 适 温度。 点拨 一般将酶保存在低温条件下。 易错点9:误以为1 g蔗糖酶能使多少克蔗糖 水解,就代表蔗糖酶的活性是多少。 点拨 应有时间限制,1 g蔗糖酶在1 min 内能使多少克蔗糖水解,才能代表蔗糖酶 的活性是多少。 易错点10:误以为细胞内所有的化学反应都 需要酶催化。 点拨 酶作为催化剂,与普通的化学无机催 化剂一样,仅能催化符合热力学原理的相 关反应,而像过氧化氢在没有酶的催化下 也能发生自分解。 (1)ATP水解是吸能反应,ATP合成是放能 反应。 ( ) (2)ATP的组成元素为C、H、O、N、P,其中 “A”代表腺嘌呤,“P”代表磷酸基团。 ( ) (3)ATP中的高能磷酸键只存在于磷酸基团 和磷酸基团之间,一个ATP分子中具有2 个磷酸键。 ( ) (4)人 体 在 运 动 时 ATP 合 成 速 率 远 小 于 ATP水解速率。 ( ) (5)ATP在细胞中能与 ADP相互转化实现 储能和放能,从而实现能量的循环利用。 ( ) (6)酶的合成场所都在核糖体。 ( ) (7)酶的催化原理是为反应提供能量。 ( ) (8)由活细胞产生的酶在生物体外没有催化 活性。 ( ) (9)唾液淀粉酶催化反应的 适温度和保存 温度都是37 ℃。 ( ) (10)在催化反应过程中,酶分子的形状发生改 变;反应后,酶分子又恢复原状。 ( ) 精英1号 生物 学考笔记 80 溶酶体膜稳定性下降,通透性增高,导致水解酶渗漏 到胞质溶胶并引发细胞自溶与机体损伤。因此,为 了减轻这种损伤,理论上可以通过药物来稳定溶酶 体膜,降 低 其 通 透 性,从 而 防 止 水 解 酶 的 渗 漏,D 正确。 例题6 【答案】(1)细胞核 动物 (2)纺锤体 (3)磷脂双分子层 小泡 (4)溶酶体 粗面内质网 功能 【解析】离心技术可用于分离细胞的 构和成分。科 研人员将某组织材料经过研磨得到匀浆,离心后取 上清液,改变条件后继续离心,将匀浆中各种 构逐 步分离。(1)真核细胞与原核细胞 主要的区别是 真核细胞有核膜包被的细胞核,根据低速离心分离 出细胞核 构,说明该材料来自真核生物。植物细 胞和动物细胞中,植物细胞有细胞壁,离心 果未发 现细胞壁及其碎片,说明该材料来自动物。(2)动物 细胞有中心体,在有丝分裂前期由中心体发出的纺 锤丝形成纺锤体。(3)包括内质网膜和高尔基体膜 在内的生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。两种 构的膜面积较大,但离心后并未发现, 合题图信 息,可能是内质网和高尔基体在研磨、离心过程中破 碎成了图示中的小泡 构。(4)溶酶体内含多种水 解酶,能在细胞内行使消化功能。这些水解酶由附 着于粗面内质网的核糖体合成,再经过内质网、高尔 基体的加工后才具有生物学活性,线粒体为该过程 提供能量。水解酶的合成和加工体现了细胞器之间 在 构和功能上的协调配合。 例题7 【答案】A 【解析】核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的 构,与 核糖体的形成有关,A正确;核基质是核中除染色质 与核仁以外的成分,包括核液与核骨架两部分。核 液含水、离子和酶等无形成分。核骨架是由多种蛋 白质形成的三维纤维网架,对核的 构具有支持作 用,与核糖体的形成无关,B错误;核被膜是指包被 细胞核的双层膜,其外层与粗面内质网膜相连,核被 膜上有核孔复合体,是控制蛋白质、RNA等大分子 出入细 胞 核 的 通 道,与 核 糖 体 的 形 成 无 关,C、D 错误。 例题8 【答案】A 【解析】①是染色质,主要是由DNA和蛋白质组成, 另外含有少量RNA,A正确;②是核仁,与rRNA合 成和核糖体形成相关,不合成 mRNA,B错误;③是 核膜,由两层膜4层磷脂分子组成,C错误;④是核 孔,允许某些大分子物质进出,但不允许DNA进出, D错误。 例题9 【答案】C 【解析】分析可知,甲图中的a、b、c曲线所指代的细 胞器依次是核糖体、内质网、高尔基体;乙图中的d、 e、f 曲线所指代的生物膜所属的细胞 构依次是内 质网、细胞膜、高尔基体。则b和d 表示内质网,c和 f 表示高尔基体,C正确。 例题10 【答案】D 【解析】图中①是内质网,②是高尔基体,③是囊泡, ④是线粒体。原核细胞无内质网、高尔基体等 构,原核细胞没有生物膜系统,D错误。 例题11 【答案】A 【解析】蓝细菌属于原核生物,酵母菌属于真核生 物,原核生物没有以核膜为界限的细胞核,没有线 粒体和内质网,蓝细菌与酵母菌都具有细胞壁。综 上所述,A正确,B、C、D错误。 例题12 【答案】C 【解析】原核生物只有核糖体一种细胞器,而核糖体 无膜,A错误;有些原核生物,如蓝细菌能进行光合 作用,B错误;原核细胞的拟核区有 DNA分子,C 正确;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,D错误。 【易错辨析】 (1)× 【解析】蓝细菌没有内质网,但有核糖体,没有成形的 细胞核,也无核仁。 (2)√ (3)× 【解析】溶酶体中的水解酶由附着在内质网上的核糖 体合成,各种水解酶原来都存在于高尔基体中。 (4)× 【解析】中心体和细胞分裂时形成的纺锤体等 构都 是由微管构成的。 (5)× 【解析】叶绿体中的基粒和类囊体,属于亚显微 构, 只有在电子显微镜下才能观察到,光学显微镜下观察 不到。 (6)√ (7)× 【解析】糖蛋白只在细胞膜的外侧分布,与细胞间的识 别有关。 (8)× 【解析】磷脂的尾部与胆固醇一起存在于磷脂双分子 层内部,而非镶嵌或贯穿在膜中,且由于胆固醇能保持细 胞膜的稳定性,会限制膜的流动性。 (9)× 【解析】分泌蛋白有消化酶、抗体、蛋白质类激素等,血 红蛋白、载体蛋白、呼吸酶等不属于分泌蛋白。 (10)× 【解析】核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞 核的通道,但DNA分子不能通过核孔。 专题梳理4 ATP、酶 【知识梳理】 一、(一)1.a腺嘌呤 b核糖 c磷酸基团 d高能磷酸键 e腺苷 2.直接能源 (二)1.细胞核 叶绿体 细胞溶胶 2.(1)两 远离腺苷 (2)高能磷酸键 3.放能 吸能 很快 二、(一)1.①-c ②-e ③-d ④-b ⑤-a 2.活细胞 生物催化剂 蛋白质 RNA 3.不发生化学变化(可 发生物理形变) 酶 底物复合物 恢复原状 4.酶活性 (二)1.(1)酶 被酶催化的物质 无法与酶 合的物质 (2)一种底物 少数几种 2.底物分子 合 3.活化能 降低化学反应活化能 4.①本尼迪特 ②红黄色 ③对照组 ④唾液淀粉酶 ⑤蔗糖酶 ⑥实验组 ⑦对照组 答案解析 81 (三)1.(1)a. 适pH b.空间 构 (2)a. 适温度 b.高温 低温 恢复 2.(1)倒置量筒中的气体量 (2)升高 失活 【概念图构建】 ①是否加过氧化氢酶(肝脏研磨液) ②气泡产生速度 ③过氧化氢溶液的浓度和加入量、反应温度、加入酶量、反应 时间等 ④气泡产生速度快 ⑤气泡产生速度慢 ⑥酶能够加速相应的化学反应 ⑦催化剂类型(加酶或无机 催化剂) ⑧酶的催化效率比无机催化剂高 ⑨加热组气泡 产生速度明显比常温组快 ⑩降低反应活化能 􀃊􀁉􀁓脲酶 􀃊􀁉􀁔少数RNA 􀃊􀁉􀁕生物催化剂 【典例精练】 例题1 【答案】C 【解析】糖类、脂质和蛋白质均可以作为能源物质,但 细胞内的直接能源物质是ATP。 例题2 【答案】B 【解析】荧光素与氧发生反应发光,属于吸能反应,需 要ATP分解供能,A正确;细菌数量越多,裂解时释 放的ATP越多,发出荧光越强,B错误;要从释放的 ATP的量推测细菌个数,前提是细菌体内 ATP的 含量基本恒定,这是该测定法的基本依据,C正确; ATP是生物体的直接能源物质,细菌裂解时,ATP 释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶 荧光素体 系”并发出荧光,可推测ATP也可在体外水解放能, D正确。 例题3 【答案】D 【解析】反应物分子 构比生成物分子 构复杂是放 能反应,反之,则为吸能反应。糖的氧化反应就是糖 类被氧化为CO2 和 H2O,是放能反应,A正确;光合 作用是将CO2 还原为糖分子,需要ATP和NADPH 为之提供能量,是吸能反应,B正确;ATP主要利用 糖的氧化释放能量合成,同时ATP水解又可为其他 吸能反应提供能量,C正确;许多氨基酸合成蛋白质 的过程是吸能反应,需 ATP供能,因为蛋白质的 构远比氨基酸复杂,D错误。 例题4 【答案】C 【解析】ATP的形成途径是光合作用和细胞呼吸,因 此ATP中的能量来自光能和细胞呼吸释放的能量, A错误;ATP ADP循环,使得细胞中ATP和 ADP 的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之 中,不会使得细胞储存大量 ATP,B错误;ATP水 解,远离腺苷的高能磷酸键断裂,形成ADP和Pi,同 时释放能量,C正确;ATP分子中含有2个高能磷酸 键,远离腺苷的高能磷酸键很容易水解,D错误。 例题5 【答案】A 【解析】酶分子有一定的形状,能与特定的底物 合, 酶的形状决定了酶的专一性,A错误;绝大多数酶是 蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示,B正确;酶 有专一性,麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化 蔗糖的水解,C正确;胃蛋白酶的 适pH 是1.5~ 2.2,将胃蛋白酶加入到pH=10的溶液中,其空间 构会改变,D正确。 例题6 【答案】C 【解析】垂体细胞既可以产生生长激素,也可以产生 呼吸酶,A错误;胞内酶在细胞内起作用,不必分泌 到细胞外,B错误;大多数酶的化学本质是蛋白质, 蛋白质和双缩脲试剂作用呈现紫色反应,C正确;高 温可以破坏酶的 构使酶失去活性,低温只是降低 酶的活性,不破坏酶的 构,D错误。 例题7 【答案】B 【解析】“酶的催化效率”实验中,若以熟马铃薯块茎 代替生马铃薯块茎,熟马铃薯块茎中的过氧化氢酶 已经失活,不能催化过氧化氢分解,A错误;先加入 pH的缓冲液后再加入底物,顺序不能颠倒,B正确; “探究酶的专一性”实验中,设置1、2号试管的目的 是作对照,检测蔗糖和淀粉中是否含有还原糖,C错 误;设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,不可 选择本尼迪特试剂检测反应产物,本尼迪特试剂需 水浴加热使用,会影响变量温度,D错误。 例题8 【答案】D 【解析】分析题意可知,野生型细菌体内含有这5种 酶,所以只要在培养基中添加甲就能合成生长需要 的乙、丙、丁、戊这4种物质;而突变型细菌必须在培 养基中添加甲、乙、丁才能生长,说明缺乏合成相应 物质所必需的酶。突变型细菌缺乏酶①③,A错误; 酶④与乙 合后会改变酶④的形状,反应 束恢复 形状,B错误;酶具有专一性,酶②能催化乙转变为 丙,但不能催化丙转变为丁,C错误;若丙→戊的反 应受阻,该突变型细菌可通过酶④将乙→戊,突变型 细菌也能生长,D正确。 例题9 【答案】B 例题10 【答案】C 【解析】设置甲、乙两组是为了证明淀粉和蔗糖中不 含还原糖,A错误;本尼迪特鉴定还原糖需要沸水 浴加热,B错误;碘液无法鉴定蔗糖以及蔗糖水解 产物,无法判断蔗糖是否水解,C正确;若用蔗糖酶 替换唾液淀粉酶,则丙组无红黄色沉淀,丁组有红 黄色沉淀,现象不一样,依然可以探究酶催化的专 一性,D错误。 例题11 【答案】B 【解析】根据题干信息,两组实验的温度均为45 ℃, 水浴时间均为12 min,但一组加入过量底物,而另 一组没有加底物,观测指标是酶活性丧失量,故该 实验研究的是过量底物对酶在高温下活性丧失的 影响。故选B。 例题12 【答案】C 【解析】温度也会影响酶的活性,且该实验中温度为 无关变量,应保持相同且适宜,则反应小室应保持 在适宜水温的托盘中,A正确;各组的滤纸片大小 和数量属于无关变量,应保持一致,B正确;应将反 应小室稍立起,使有滤纸片的一侧在上面,然后依 次小心加入pH缓冲液和 H2O2 溶液,此时混合液 精英1号 生物 学考笔记 82 不能与滤纸片接触,C错误;比较各组量筒中收集 的气体量,可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶 的活性大小,从而判断过氧化氢酶的适宜pH 范 围,D正确。 例题13 【答案】B 【解析】酶在低温下保存时间比较长,一般酶的提取 都在低温下进行,以避免PAL失活,A正确;测定 酶活性要保证底物的量足够,1小时内苯丙氨酸是 不应该被 完 全 消 耗 的,且 试 管2在②中 加 入 了 HCl,酶已经变性失活作为对照组,故试管2中的底 物苯丙氨酸难以被消耗,B错误;④加 H2O,补齐了 作为对照实验试管1没有加入的液体的体积,即补 齐反应体系体积,控制无关变量相同,C正确;反应 单位时间后需要及时终止酶促反应,⑤加入 HCl溶 液(pH过低)是为了终止酶促反应,以及第⑥步试 管2加0.2 mL H2O(控制无关变量相同),测定2 支试 管 中 的 产 物 量,便 于 测 定 PAL 的 活 性,D 正确。 例题14 【答案】(1)催化 (2)模拟人体内环境温度 空间 构 (3)高 静脉注射 频率 【解析】(1)在L-天冬酰胺转化为L-天冬氨酸和氨 的反应过程中,L-天冬酰胺酶发挥了催化作用,降 低相应反应的活化能,促进反应的进行。(2)在人 体血浆中,L-天冬酰胺酶可催化L-天冬酰胺转化为 L-天冬氨酸和氨,虽然L-天冬酰胺酶的 适温度为 50~60 ℃,但实验中采用37 ℃的主要原因是模拟 人体内环境温度,便于研究其在人体中的作用特 性。酶的变性指的是酶在过酸、过碱、高温、重金属 等条件下,其空间 构受到不可逆的破坏,故向反 应体系中加入三氯乙酸,可破坏酶的空间 构,使 酶变性,从而终止反应。(3)酶微球由于受到保护 构的保护,故与游离酶相比,酶微球在血浆中的 稳定性较高。由于L-天冬酰胺酶的化学本质是蛋 白质,一般不能直接口服,口服后会被消化为氨基 酸而失效,故L-天冬酰胺酶作为药物使用时,应采 用的给药方式是静脉注射。该实验研究了酶微球 溶液和游离酶溶液在特定条件下,随时间推移其酶 活性的变化情况,故实验 果可为给药剂量和频率 提供参考。 【易错辨析】 (1)× 【解析】ATP水解是放能反应,为吸能反应提供能量, ATP合成是吸能反应。 (2)× 【解析】ATP的组成元素为C、H、O、N、P,其中“A”代 表腺嘌呤和核糖构成的腺苷,“P”代表磷酸基团。 (3)× 【解析】ATP中的高能磷酸键只存在于磷酸基团和磷 酸基团之间,一个ATP分子中具有2个高能磷酸键,有3 个磷酸键。 (4)× 【解析】由于细胞中 ATP含量不多,但能维持相对稳 定,故人体在运动时ATP水解速率大,合成速率也大。 (5)× 【解析】ATP在细胞中能与 ADP相互转化实现储能 和放能,但能量不可以循环利用,一般需要细胞呼吸或光 反应为ATP合成提供能量。 (6)× 【解析】若某酶的成分是蛋白质,其合成场所都在核糖 体,但有些酶的成分是 RNA,则合成场所 就 不 在 核 糖 体了。 (7)× 【解析】酶的催化原理是降低反应的活化能,并不为反 应提供能量。 (8)× 【解析】由活细胞产生的酶在生物体内外,只要环境适 应,均有催化活性。 (9)× 【解析】唾液淀粉酶催化反应的 适温度是37 ℃,但 长期在该温度下,其 构会受到破坏,故保存需要在低 温下。 (10)√ 专题梳理5 物质通过多种方式出入细胞 【知识梳理】 一、1.①高 ②低 ③半透膜 ④载体蛋白 ⑤能量 ⑥载体蛋白 ⑦能量 2.(1)①小于 ②膨胀甚至涨破 ③等于 ④大于 ⑤皱缩 (2)①全透性 ②小 ③细胞质 ④小于 ⑤发生质壁分 离 ⑥等于 ⑦大于 ⑧质壁分离 3.①细胞液 外界溶液 吸水 失水 4.高 低 能量 载体蛋白 形状 恢复至原来形状 二、1.低浓度 高浓度 逆浓度梯度 2.(1)ATP (2)载体 蛋白 3.细胞的需要 吸收或排出物质 有较大的差别 三、①某些生物大分子 ②流动 ③需要 ④不需要 【概念图构建】 ①载体蛋白或通道蛋白 ②载体蛋白 ③消耗能量(ATP) ④逆 ⑤选择 ⑥囊泡 ⑦否 ⑧蛋白质(受体蛋白) ⑨消 耗能量 ⑩一定流动 【典例精练】 例题1 【答案】C 【解析】以紫色洋葱外表皮为材料,质壁分离过程中, 液泡颜色变深,A正确;质壁分离过程中,细胞失水, 细胞膜的面积变小,B正确;在清水中完成质壁分离 复原后,细胞吸水膨胀,细胞内溶液浓度大于细胞外 溶液浓度,C错误;图示细胞可能处于质壁分离过 程,也可能处于质壁分离复原过程,D正确。 例题2 【答案】D 【解析】据图判断可知,植物细胞的液泡变大,整体体 积变大,说明细胞吸水,故实验开始时,植物细胞的 细胞液浓度大于外界溶液浓度,A错误;实验过程