专题04酶与ATP
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．酶可以在细胞外发挥作用
C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
答案：D
2．下列关于酶的叙述，正确的是( )
A．正常情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关
B．酶为化学反应提供活化能
C．细胞中所有酶的合成都受基因控制
D．胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶具有专一性
解析：人是恒温动物，正常情况下人体内酶的活性不受环境温度影响，A错误；酶通过降低化学反应活化能促进化学反应的进行，而不是为化学反应提供活化能，B错误；绝大多数酶的本质是蛋白质，少数酶的本质是RNA，它们的合成都受基因控制，C正确；胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶的活性受环境pH的影响，D错误。
答案：C
3．下图所示曲线反映了温度或pH对A、B、C三种酶活性的影响。下列相关叙述正确的是( )
A．酶B和酶C的最适温度相似，但最适pH一定不同
B．图甲中a点和c点，酶A的活性相同，空间结构也相同
C．图乙中d点，酶B和酶C的空间结构都有一定的破坏
D．酶A、酶B和酶C都可能存在于人体的内环境中
11
答案：C
4．甲醇本身对人体只有微毒，但进入肝脏后，在醇脱氢酶的催化下可转化成具有剧毒的甲醛。用乙醇治疗甲醇中毒的原理是让乙醇与甲醇竞争结合肝脏醇脱氢酶活性中心，从而减少甲酫产生。下列符合使用乙醇前(a)和使用后(b)醇脱氢酶反应速率变化规律的图是( )
A B C D
解析：甲醇在醇脱氢酶的催化下可转变成具有剧毒的甲醛。由于乙醇能与甲醇竞争结合肝脏醇脱氢酶活性中心，从而减少甲醛产生。使用乙醇前，甲醛能正常产生，而使用乙醇后，乙醇与甲醇竞争，导致甲醛产生减少，但仍有产生，不会降至零，且两曲线均从原点开始。
答案 C
18.某科研小组探究一定浓度的酶液对大豆根和叶片组织进行原生质体分离的影响， 记录实验数据如下表：
酶解时间/h
原生质体产量
(105/每克鲜重)
原生质体活力/%
根
叶
根
叶
根
叶
6
2
1.06
9.6
60.5
79.2
12
4
1.14
17.4
59.2
70.3
16
6
1.46
16.9
59.1
71.2
18
8
1.22
15.3
52.1
11
68.6
20
10
1.31
10.2
50.1
50.8
下列说法中错误的是( )
A.大豆原生质体制备过程中使用的酶液中含有多种酶，其中必需含有纤维素酶、果胶酶
B.大豆根的相对最佳酶解时间是16 h，理由是 16 h的酶解原生质体产量和活力都较高
C.大豆原生质体的产量先升后降的原因是在一段时间内随着酶解时间的延长原生质体产量提高，酶解时间过长导致较早分离出的原生质体重新形成了新的细胞壁
D.影响大豆原生质体产量和活力的因素除了酶解时间外，还有酶浓度、酶解温度等
答案 C
19.正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都( )
A.在细胞内发挥作用
B.由活细胞产生的蛋白质
C.与特定分子结合后作用
D.在发挥作用后还能保持活性
解析 酶在细胞内和细胞外均可发挥作用，A错；酶的本质绝大部分是蛋白质，少数是RNA，激素的本质多样，B错；激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，均与特定分子结合后作用，C正确；激素和神经递质在发挥作用后均分解失活，D错。
答案 C
20.为了认识酶作用的特性，以3%过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，能够得出相应的结论。在下列有关结论的描述中，从表中找不到实验依据的一项是( )
方法
观察结果
1
常温下自然分解
氧气泡少而小
2
常温下加入Fe3＋
氧气泡稍多而小
3
常温下加入鲜肝提取液
氧气泡极多而大
4
加入煮沸后冷却的鲜肝提取液
氧气泡少而小
A.从催化反应条件看，酶的作用条件温和
11
B.从催化活性看，酶变性后就失活
C.从催化底物范围看，酶有专一性
D.从催化反应效率看，酶有高效性
答案 C
21.下图曲线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
22.下图甲表示细胞中ATP反应链，图中a、b、c代表酶，A、B、C代表化合物；图乙表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
11
A.图甲中的B含有2个高能磷酸键，C为腺嘌呤核糖核苷酸
B.神经细胞吸收K＋时，a催化的反应加速，c催化的反应被抑制
C.研究酶活性与温度关系时，可以选择H2O2和H2O2酶为实验材料
D.图乙中温度为m时比n时酶活性低，但温度为m时更有利于酶的保存
解析 图甲中A代表ATP，B代表ADP，C代表AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，ADP中含有一个高能磷酸键。神经细胞吸收K＋的方式是主动运输，需要消耗ATP，而细胞中ATP与ADP之间是不断相互转化的，a催化的反应加速，c催化的反应也加速。由于H2O2不稳定，随着温度升高，H2O2分解加快，在研究酶活性与温度关系时，不能选择H2O2和H2O2酶为实验材料。
答案 D
23.如图表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系，有关叙述正确的是( )
A.A、B两点麦芽糖酶的利用率相同
B.若温度上升5 ℃，B点向下方移动
C.减少麦芽糖量，C点的催化速率一定下降
D.可用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况
答案 B
24.下列生理过程中，会使ATP中高能磷酸键断裂的是( )
A.类囊体膜上水的光解 B.线粒体内膜上水的合成
C.细胞膜上水的渗透 D.核糖体上水的生成
11
解析 类囊体膜上水的光解不消耗ATP，A错误；线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段：氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP，B错误；细胞膜上水的渗透属于自由扩散，不消耗ATP，C错误；氨基酸脱水缩合形成蛋白质，核糖体是蛋白质的合成场所，该过程需要消耗ATP，D正确。
答案 D
25.为了探究Cl－、Cu2＋对唾液淀粉酶活性的影响，某科研小组做了如下实验，下列分析错误的是( )
试管编号
实验步骤
1
2
3
4
1%NaCl溶液/mL
1
1%CuSO4溶液/mL
1
1%X溶液/mL
1
蒸馏水/mL
1
pH 6.8缓冲液/mL
1
1
1
1
1%淀粉溶液/mL
1
1
1
1
唾液淀粉酶溶液/mL
1
1
1
1
A.3号试管加入的X物质是Na2SO4
B.本实验结果可用斐林试剂鉴定
C.加入缓冲液的目的是为了维持该酶的最适pH
D.4支试管需在37 ℃恒温水浴一段时间
解析 根据表格数据和实验的单一变量原则分析，3号试管加入的X物质是Na2SO4，目的是排除无关变量Na＋、SO对实验结果的干扰，A正确；斐林试剂中的Cu2＋对本实验有干扰，B错误；加入pH 6.8缓冲液的目的是为了维持该酶的最适pH，C正确；4支试管需在37 ℃恒温水浴一段时间，目的是在最适宜温度下让反应有充足的反应时间，使实验现象更明显，D正确。
答案 2 mL斐林试剂， 60 ℃水浴加热2 min后 (1)α淀粉酶催化效率 (2)0.6 0.4 0 (3)是否存在还原糖 (4)三
33.某研究性学习小组利用荧光素—荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。
实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围时，ATP的含量与发光强度成正比。
实验步骤：
11
一、ATP的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10 min，冷却至室温，离心，取上清液。
二、ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。
请回答下面的问题。
(1)步骤一中的沸水浴处理，使酶的______被破坏而失活。
(2)步骤二注入的物质中，属于反应物的是________；分光光度计反应室内能量转换形式是____________________________________________________________________________。
(3)荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图。
①学习小组配制了1×10－8 mol/L ATP标准液、70 mg/L荧光素溶液(过量)和______________________
溶液进行实验。
②结果表明：图中________点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。E、F、G点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为________。
(4)ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量，测算出了细菌的数量，从而判断食品污染程度。做出上述判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量________。
解析 (1)沸水浴处理时，高温能够使酶分子空间结构被破坏，使酶的活性永久丧失。(2)根据实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光。所以，步骤二注入的物质中，属于反应物的是荧光素，分光光度计反应室内能量形式的转换是化学能转换为光能和热能。(3)由图解的横坐标可知实验中荧光素酶溶液浓度分别为0、10、20、30、40、50、60 mg/L，结果表明：图中E、F、G点对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，表明达到E点所对应的荧光素酶浓度时，ATP已经全部水解，即使继续增加酶浓度，由于受ATP数量限制，发光强度也不再增加，因此E点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。(4)每个细菌细胞中ATP的含量大致相同且相对稳定，可以根据样品中细菌的ATP总含量，测算出细菌的数量。
答案 (1)空间结构
(2)荧光素 化学能转换为光能(和热能)
11
(3)①浓度分别为0、10、20、30、40、50、60 mg/L荧光素酶
②E ATP全部水解(或ATP数量限制)
(4)大致相同(且相对稳定)
34．现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计实验如下：（ ）
实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。
实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程：如下表所示。
组别
步骤
1
2
3
4
5
6
7
8
Ⅰ、设置水浴缸温度/℃
20
30
40
50
20
30
40
50
Ⅱ、取8支试管各加入淀粉溶液（mL），分别保温5 min
10
10
10
10
10
10
10
10
Ⅲ、另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5 min
酶A
酶A
酶A
酶A
酶B
酶B
酶B
酶B
Ⅳ、将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5 min。
实验结果：用分光光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如下图所示。
（1）该实验的自变量是 ，无关变量有 （至少写出2种）。
（2）根据实验结果分析，下列叙述正确的是
A．酶A在20oC条件时活性较高
B．酶A的活性小于酶B的活性
C．酶B在40oC条件时活性较高
D．大于50oC条件时，酶A部分失活
11
（3）此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性，能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示？ ，原因是__________________。
（4）若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是__________________________________________________________________。
答案 （1）温度、酶的种类 溶液的量、反应时间、pH等
（2）C
（3）不能 斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果
（4）在30～50℃之间设立较小等温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。
35．用某种纤维素酶催化纤维素水解的实验来探究温度对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果，回答下列问题：
(1)纤维素酶能够催化纤维素水解成________，该产物可与________试剂在加热时生成砖红色沉淀。
(2)该实验中以________作为因变量；纤维素酶的作用机理是________。
(3)若在t1之前，乙组实验温度提高10 ℃，那么乙组酶催化反应的速率会________。
(4)若在t2时向丙组反应体系中增加底物的量，其他条件保持不变，那么在t3时，丙组产物总量________，原因是________________。
11
(4)70 ℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加，因此若在t2时向丙组反应体系中增加底物的量，其他条件保持不变，那么在t3时，丙组产物总量不变。
答案：(1)葡萄糖 斐林
(2)反应物的浓度 降低化学反应的活化能
(3)加快或降低或不变
(4)不变 70 ℃条件下，t2时酶己失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加
36．如图中实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，先将酶和乳汁分别加入2个试管，然后将两个试管放入同一水浴环境中持续15 min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验，记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如表：
装置
A
B
C
D
E
F
水浴温度(℃)
10
20
30
40
50
60
凝乳时间(min)
很长
7.0
4.0
1.5
4.0
不凝固
(1)解释以下两种处理对实验结果的影响。
①将装置A中的混合物加温至40 ℃，乳汁凝固时间将________，原因是___________________________________________________。
②将装置F中的混合物冷却至40 ℃，则实验结果是________，原因是_______________________________________________________________________。
(2)若将酶和乳汁先混合再进行F组实验，实验结果会不准确，原因____________________________________________________。
(3)根据表格简要写出探究该酶催化作用的最适温度的实验思路。_________________________________________________________________________________________。
答案：(1)①明显缩短 40 ℃时凝乳酶活性高，乳汁凝固时间最短 ②乳汁不能凝固 因为60 ℃
11
时凝乳酶已失活，将温度降至40 ℃时不会恢复活性 (2)酶具有高效性，若将酶和乳汁先混合再进行F组实验，会因为发生凝固反应而使实验结果不准确 (3)在30 ℃～50 ℃范围内设置更小的温度梯度，其他条件不变，重新进行实验，凝乳时间最短对应的温度接近最适温度
11
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